SOPHIA® 投資鑄造：在航空航太、國防及專業產業的應用

為航太、國防及特殊應用定義 Sophia®

在航太、國防及專業應用等關鍵任務領域，先進創新成為焦點。SOPHIA® 是一種先進的投資鑄造流程，正在業界掀起波瀾。了解為何 SOPHIA® 投資鑄造製造 對這些產業製造的零組件至關重要。

什麼是SOPHIA®？

SOPHIA®在投資鑄造中展現了精準與創新。SOPHIA 採用受控冷卻後的製程，優化參數以強化元件幾何形狀，從而獲得更細緻的微觀結構與優異的機械性能。該工藝於1980年代末期開發，重點在於實現受控且加速的凝固。

熔融鋁被倒入SOPHIA®腔體前的熱殼中，溫度約為750攝氏度。模具隨後被轉移至腔室，由電腦控制下降至溫度介於40至60攝氏度的冷卻介質中，並根據零件幾何形狀調整速度。

此方法能產生更細緻的微結構，與傳統鑄造相比，提供更高的強度。SOPHIA僅在全球四家工廠實施，包括Soest，採用三次冷卻快速冷卻模具，啟動固化並進一步冷卻鋁材。

鑄造後，模具會進入 SOPHIA 腔體，進行依體積與壁厚量身訂做的零件專屬程序，確保可控凝固。步驟包括從最低邊緣開始凝固、以特定速度下降，以及在上緣下方稍下停下，以避免超過凝固前緣。

與傳統鑄造相比，SOPHIA 實現了更小的樹突臂距（DAS）及優越的共晶成型，免除了額外的熔體改造需求。SOPHIA 作為一種先進且高效的投資鑄造方法而顯現。

精確無複雜

SOPHIA® 擅長在不需模具角度的情況下，達成精確公差與優異表面品質。輕量化零件、能繪製底切區域及近淨形狀特性，促成複雜設計，提升燃油效率與整體性能。

材料自由度與合金概覽

SOPHIA® 在材料選擇上提供自由，與 高性能鋁合金無縫結合：

• A357（鋁矽7鎂0.6）

• A356（鋁矽7鎂0.3）

如最小壁厚（1.5-2 mm）、優良的鑄造性、設計彈性、良好的焊接性、耐腐蝕性及耐壓性等特性，使 SOPHIA® 成為理想選擇，使其在機械性能上優於傳統鑄造工藝。

提升機械性能並減少壁厚依賴性

SOPHIA® 製程大幅降低了強度值對壁厚的依賴。這帶來更好的機械性能，為設計師提供相較於傳統銑削零件的明顯優勢。

航空航太的實際應用

SOPHIA® 應用於各種 航空航太零件，包括著陸襟翼配件、手柄、搖桿、鑄造 HP 泵浦、LGSCU 外殼、電子箱，以及渦扇引擎外殼。其實現複雜幾何形狀的能力，使其成為滿足航空航太領域最高要求 時不可或缺的寶貴資產。

機械性能與疲勞壽命

傳統與 SOPHIA® 投資鑄件的比較顯示疲勞壽命有顯著改善。對於未缺口的測試試樣，SOPHIA® 鑄件展現顯著提升，在動態性能上提供競爭優勢。

焊接能力

在資格測試中，SOPHIA® 展現了在焊接過程中的一致動態特性。焊接測試條使用與母材相同的化學成分，與非焊接測試條展現出相同的動態特性。

鑄造因子與製程控制

根據CS 25.621（EASA）的鑄造因子為1，SOPHIA®符合高級鑄造工藝的資格。嚴格的製程控制，包括模具時間與溫度調整、轉移時間、金屬溫度、光譜分析、密度指數等，確保鑄造過程可靠且一致。

欲了解更多資訊，請參閱我們 關於 SOPHIA® 流程的白皮書。