I getti in acciaio inossidabile 304 (equivalenti a ASTM A743/A351 grado CF8, UNS J92600 e EN 10283 1.4308) sono prodotti utilizzando il processo di fusione a cera persa con sol di silice (fusione a cera persa). Questo processo produce componenti dalla forma quasi-netta-con stretto controllo dimensionale, integrità strutturale-parete sottile e finiture superficiali lisce direttamente dallo stampo.
Classificato come acciaio inossidabile austenitico al cromo-nichel, il 304/CF8 offre un equilibrio economico ottimale tra resistenza alla corrosione atmosferica, prestazioni di ossidazione fino a 870 gradi (1600 gradi F) e duttilità meccanica.
Limiti delle capacità fondamentali
• Intervallo di peso unitario: da 0,02 kg a 45 kg (da 0,04 libbre a 100 libbre)
• Tolleranza dimensionale come-fusione: ISO 8062-3 CT4 – CT6 (VDG P690 grado D1/D2)
• As-Rugosità della superficie fusa: da Ra 3,2 µm a Ra 6,3 µm (125–250 µin RMS)
• Spessore minimo della parete del getto: 1,5 mm (0,060 pollici) su piccole campate localizzate
• Capacità annua: 3.600 tonnellate di pezzi fusi a cera persa in acciaio inossidabile
Processo di produzione
La nostra struttura utilizza il processo-Cera a media temperatura Silica Sol Shell, che elimina la vaiolatura superficiale, la contaminazione da carbonio e le finiture ruvide tipiche dei metodi di fusione del silicato di sodio (vetro solubile).
Flusso del processo
• Fabbricazione di utensili in alluminio
• Iniezione del modello in cera
• Assemblaggio e recinzione di alberi
• Asciugatura del guscio multi-strato e immersione in sol di silice/rivestimento in stucco
• Deparaffinazione (Autoclave)
• Cottura a conchiglia (1000 gradi –1150 gradi)
• Fusione e versamento a induzione a media-frequenza
• Eliminazione e eliminazione-Gating
• Soluzione ricottura (1040 gradi –1120 gradi)
• Granigliatura e lavorazione CNC
• Ispezione finale e verifica CMM
Fasi chiave della produzione
• Utensili e iniezione di cera: stampi in alluminio lavorato a CNC-iniettati con cera a media-temperatura sotto controllo di pressione idraulica per garantire stabilità dimensionale e variazione minima di ritiro.
• Costruzione di silice sol shell: da 5 a 7 strati di impasto liquido di zirconio e immersione in stucco di silice fusa. La temperatura controllata (22 gradi ± 2 gradi) e l'umidità (55% ± 5%) negli ambienti di essiccazione automatizzati garantiscono la resistenza del guscio e prevengono le fessurazioni.
• Deparaffinazione e cottura: deparaffinazione in autoclave a vapore seguita da combustione del guscio ad alta-temperatura a 1050 gradi per eliminare residui organici, aumentare la resistenza allo shock termico e prevenire la porosità del gas durante il getto.
• Fusione e colata a induzione: fusa in forni a induzione a media-frequenza. La disossidazione e la verifica chimica spettrografica avvengono prima del versamento per gravità negli stampi ceramici preriscaldati.
• Trattamento termico di solubilizzazione (obbligatorio per CF8): i getti vengono -temprati in acqua da 1040 gradi –1120 gradi (1900 gradi F – 2050 gradi F) per dissolvere nuovamente i carburi di cromo nella matrice austenitica, eliminando i rischi di corrosione intergranulare.
Materiali e Specifiche Tecniche
Confronto della composizione chimica (%)
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Elemento |
ASTM A351 Grado CF8 (fuso) |
ASTM A743 Grado CF8 (fuso) |
IT 10283 1.4308 (Trasmetti) |
AISI 304 (rif. lavorato) |
|
Carbonio (C) |
<= 0.08 |
<= 0.08 |
<= 0.07 |
<= 0.08 |
|
Cromo (Cr) |
18.00 – 21.00 |
18.00 – 21.00 |
18.00 – 20.00 |
18.00 – 20.00 |
|
Nichel (Ni) |
8.00 – 11.00 |
8.00 – 11.00 |
8.00 – 11.00 |
8.00 – 10.50 |
|
Silicio (Si) |
<= 2.00 |
<= 2.00 |
<= 1.50 |
<= 0.75 |
|
Manganese (Mn) |
<= 1.50 |
<= 1.50 |
<= 1.50 |
<= 2.00 |
|
Fosforo (P) |
<= 0.040 |
<= 0.040 |
<= 0.040 |
<= 0.045 |
|
Zolfo (S) |
<= 0.040 |
<= 0.040 |
<= 0.030 |
<= 0.030 |
Nota: la chimica del CF8 specifica livelli di silicio consentiti più elevati (fino al 2,00%) rispetto al 304 lavorato per ottimizzare la fluidità durante il flusso del metallo fuso negli stampi per rivestimento a sezione sottile-.
Proprietà meccaniche (trattamento termico post-soluzione)
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Proprietà |
Norma ASTM A351/A743 CF8 |
Valori di produzione tipici |
Metodo di prova |
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Resistenza alla trazione |
>= 485 MPa (70 ksi) |
530 – 620MPa |
ASTM A370 |
|
Limite di snervamento (compensazione dello 0,2%) |
>= 205 MPa (30 ksi) |
240 – 290MPa |
ASTM A370 |
|
Allungamento in 2 pollici (50 mm) |
>= 35.0 % |
42.0 – 55.0 % |
ASTM A370 |
|
Riduzione dell'area |
Non specificato |
45.0 – 60.0 % |
ASTM A370 |
|
Durezza |
<= 183 HBW (typical) |
140 – 170 HBW |
ASTM E10 |
|
Impatto Charpy V-tacca (-196 gradi) |
N/A (test facoltativo) |
> 60 J |
ASTM E23 |
Tolleranze as-standard (livello ISO 8062-3 CT5)
|
Dimensione nominale (mm) |
Intervallo di tolleranza (+/- mm) |
Dimensione nominale (mm) |
Intervallo di tolleranza (+/- mm) |
|
Fino a 10 |
+/- 0.14 |
>da 100 a 160 |
+/- 0.52 |
|
>dalle 10 alle 18 |
+/- 0.18 |
>160-250 |
+/- 0.66 |
|
>Dalle 18 alle 30 |
+/- 0.22 |
>250-400 |
+/- 0.86 |
|
>30-50 |
+/- 0.28 |
Rettilineità / Planarità |
0,2 mm ogni 100 mm |
|
>da 50 a 100 |
+/- 0.38 |
Angolo di sformo (interno/esterno) |
Da 0,5 gradi a 1,0 gradi (0 gradi possibili con i nuclei) |
Caratteristiche principali del prodotto
Funzionalità principali del prodotto
• Integrazione strutturale
Consolida gli assiemi saldati di più-pezzi in un unico componente
Adatto a canali interni complessi e geometrie cave
• Prestazioni contro la corrosione
Resiste all'ossidazione atmosferica a temperature fino a 870 gradi
Soluzione ricotta per eliminare la precipitazione del carburo di cromo
• Qualità della superficie
Finitura superficiale come-colata di Ra 3,2–6,3 µm
Profilo a superficie liscia adatto alla elettrolucidatura diretta
• Geometria vicina-della rete
Riduce al minimo l'utilizzo delle materie prime e il peso dei componenti
Fornisce sovrametalli di lavorazione ridotti (0,8 mm – 1,5 mm)
Principali vantaggi prestazionali
• Eliminazione delle saldature: gli assemblaggi complessi che richiedono la saldatura, lo stampaggio e la piegatura di tubi in più parti- possono essere consolidati in un'unica fusione a cera persa. Ciò elimina il rischio di perdite dai giunti e la manodopera di assemblaggio.
• Resistenza alla corrosione nei mezzi standard: offre prestazioni affidabili in acqua dolce, acidi organici, soluzioni di acido nitrico, manipolazione di latte freddo/alimenti e ambienti atmosferici industriali.
• Bassa permeabilità magnetica: la matrice completamente austenitica dopo la solubilizzazione produce una permeabilità magnetica relativa μr < 1,02, fondamentale per alloggiamenti di apparecchiature mediche e gruppi di rilevamento elettronici.
• Tolleranze di lavorazione ridotte: la modellatura Near-net lascia solo un grezzo da 0,8 mm a 1,5 mm su superfici funzionali critiche, riducendo l'usura degli utensili CNC e i tempi di ciclo.
Applicazioni tipiche
Panoramica dell'applicazione
• Attrezzature per la movimentazione dei fluidi: corpi valvola, giranti della pompa, flange e raccordi a T
• Macchinari per la lavorazione alimentare: lame di miscelazione, teste di taglio, piastre di triturazione
• Architettonico e strutturale: morsetti per vetro, raccordi per tubi, supporti per cerniere
Movimentazione di processi e fluidi industriali
• Componenti: corpi pompa, giranti aperte e chiuse, corpi valvola, dadi premistoppa, cestelli filtranti, gomiti di tubi.
• Condizioni operative: pressione ambiente fino a classe di pressione 150/300, temperature del fluido da -196 gradi a 400 gradi.
Lavorazione di alimenti, bevande e latticini
• Componenti: alloggiamenti per tritacarne commerciali, blocchi collettore, valvole di dosaggio dei fluidi, raccordi sanitari a tre-morsetti, parti dell'omogeneizzatore.
• Requirement Compliance: Smooth internal radii (>3,2 mm) e superfici non-porose che soddisfano i parametri di disposizione igienica delle apparecchiature.
Hardware architettonico e supporti marini
• Componenti: tendaggi in vetro-ragni per pareti, connettori per cavi strutturali, cerniere del ponte marino, tubi della cubia, maniglie delle porte.
• Prestazioni: resiste agli agenti atmosferici esterni senza lasciare macchie di ruggine, accetta lucidanti meccanici a specchio o satinati.
Lavorazioni meccaniche e operazioni secondarie
Sebbene la fusione a cera persa offra geometrie quasi-nette, le caratteristiche dell'interfaccia con tolleranza-stretta (come tasche dei cuscinetti, facce di tenuta e filettature maschiate) richiedono una lavorazione secondaria di precisione.
Panoramica della finitura secondaria
• Lavorazione CNC di precisione: fresatura, tornitura, alesatura, filettatura (tolleranze H7)
• Trattamento e finitura superficiale: passivazione chimica, elettrolucidatura, lucidatura meccanica a specchio
• Post-elaborazione e test: test idrostatici, ispezione di liquidi penetranti, rilevamento di perdite di elio
-Funzionalità CNC interne
• Attrezzature: centri di lavoro verticali (VMC) a 3, 4 e 5 assi, torni CNC con utensili motorizzati.
• Tolleranze di lavorazione: diametri del foro H7, posizione effettiva fino a 0,015 mm, finiture superficiali fino a Ra 0,8 µm su facce tornite/fresate.
• Produzione di filettature: filettature interne ed esterne metriche (M), unificate (UNC/UNF) e per tubi (NPT/G/BSPT) tagliate o filettate-fresate.
Opzioni di trattamento superficiale e finitura
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Processo di trattamento |
Parametri tecnici |
Scopo operativo |
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Perle di vetro/sabbiatura |
Dimensione del supporto 100–200 mesh, Ra 3,2–4,5 µm |
Finitura opaca uniforme, rimozione del calcare |
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Passivazione chimica |
ASTM A967 (Bagno di acido citrico o nitrico) |
Rimuove il ferro libero, accelera il recupero dello strato di ossido |
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Elettrolucidatura |
ASTM B912, micro-levigatura (Ra < 0,4 µm) |
Elimina bave microscopiche, migliora le prestazioni igieniche |
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Lucidatura meccanica dello specchio |
Finitura grana 240, 400, fino a 800 mesh (#8 Mirror) |
Attrattiva visiva architettonica, contatto alimentare facile-pulito |
Controllo e ispezione di qualità
Ogni fusione produttiva viene registrata, tracciata e verificata attraverso uno strutturato Sistema di Gestione della Qualità certificato ISO 9001:2015.
Flusso di controllo qualità
• Analisi chimica della fusione (OES)
• Prove meccaniche di trazione e durezza
• Scansione dimensionale CMM
• CND radiografici/ultrasonici
• Controllo della superficie con colorante penetrante (PT).
• Test di tenuta della pressione idro/aria
Verifica metallurgica chimica e fisica
• Spettroscopia di Emissione Ottica (OES): analisi chimica eseguita su ogni fusione prima della colata; certificato ufficiale dei materiali EN 10204 3.1 rilasciato per ogni lotto di calore.
• Prove meccaniche: prove distruttive di trazione, snervamento, allungamento e durezza Brinell/Rockwell su barre campione fuse insieme a stampi di produzione.
• Analisi della microstruttura: verifica metallografica per confermare la soluzione completa del carburo e l'assenza di fasi di ferrite delta- dannose.
Test non-distruttivi (NDT) e metrologia dimensionale
• Macchina di misura a coordinate (CMM): CMM Hexagon 3D con sonda a contatto e scanner a linee laser per la mappatura di profili di superfici complesse rispetto a modelli CAD.
• Ispezione dei liquidi penetranti (PT): eseguita secondo ASTM E1417/ISO 3452 per verificare la presenza di crepe superficiali, giunzioni fredde o pori da ritiro.
• Test di pressione/idrostatico: test pneumatico al 100% sott'acqua (6 bar/90 psi di aria) o test idrostatico fino a 300 bar per getti contenenti pressione-.
OEM e produzione personalizzata
Lavoriamo direttamente sulle specifiche tecniche del cliente per prendere parti dal concetto iniziale fino alla convalida del prototipo e alla produzione di massa completa.
Cronologia dello sviluppo del progetto OEM
• Analisi DFM e simulazione di solidificazione (giorni 1 - 3)
• Progettazione e lavorazione di utensili in alluminio (giorni 4 - 18)
• Produzione e ispezione iniziali dei campioni (giorni 19 - 25)
• Report FAI e spedizione campioni (giorni 26 - 30)
• Rilascio della produzione in serie (3 - 4 settimane)
Supporto per la progettazione per la producibilità (DFM).
I nostri ingegneri di fusione valutano ogni proposta utilizzando un software di modellazione della solidificazione per identificare:
• Transizioni critiche dello spessore della parete che causano porosità da ritiro.
• Posizioni ideali dei cancelli per prevenire difetti visivi sulle superfici funzionali.
• Opportunità di ridurre il peso preservando la rigidità strutturale.
Proprietà e vita degli utensili
• Costruzione di attrezzature: matrici a iniezione in acciaio P20 o alluminio aeronautico di alta-grado.
• Proprietà: il cliente conserva il 100% della proprietà intellettuale e della proprietà degli strumenti.
• Garanzia di manutenzione: manutenzione ordinaria gratuita, riparazione e sostituzione degli stampi per tutta la durata del progetto.
Cosa dovrebbero fornire gli acquirenti per una richiesta di offerta
Per ricevere un preventivo commerciale e tecnico dettagliato entro 24-48 ore, includere nella richiesta i seguenti dettagli:
Elenco di controllo della richiesta di offerta
• File CAD 3D: formato STEP (.stp), IGES (.igs) o SolidWorks (.sldprt)
• Disegno tecnico 2D: formato PDF che mostra dimensioni critiche, tolleranze e dettagli della filettatura
• Specifiche del materiale: standard di qualità (ad es. ASTM A351 CF8, EN 1.4308)
• Quantità e domanda: previsione del volume annuale e dimensioni stimate dei lotti di ordini
• Lavorazione secondaria: superfici specifiche che richiedono lavorazione CNC e didascalie di finitura superficiale
• Requisiti di finitura superficiale: come-fuso, sabbiato, passivato o lucidato
• Ambito di ispezione e NDT: test richiesti (rapporto di ispezione CMM, colorante penetrante, test di pressione, radiografia)
• Termini commerciali: programma di consegna target e Incoterms preferiti (FOB, CIF, DDP)
Domande frequenti
D: Qual è la differenza principale tra il 304 fuso (CF8) e il 304 battuto?
R: Cast CF8 (ASTM A351) ha una chimica adattata alla colata fluida, che consente un contenuto di silicio fino al 2,0% rispetto allo 0,75% del 304 lavorato. CF8 contiene anche una piccola quantità controllata di ferrite delta- (tipicamente dal 5% al 15%) nella sua matrice austenitica per prevenire fessurazioni a caldo durante la solidificazione e migliorare la resistenza allo snervamento.
D: Quando dovrei aggiornare da 304 (CF8) a 316 (CF8M)?
R: Selezionare 316/CF8M quando la fusione opera in ambienti esposti a cloruri, acqua salata marina, acqua salmastra o acidi alogenati. 316 contiene dal 2,0% al 3,0% di molibdeno, che aumenta significativamente la resistenza alla corrosione per vaiolatura rispetto al 304. Per applicazioni industriali generali, atmosferiche e a contatto con alimenti, il 304 (CF8) rimane la soluzione più conveniente-.
D: Qual è il tempo di consegna standard per attrezzature, campioni e cicli di produzione?
R: Prototipi rapidi (modelli in cera/PMMA stampati in 3D): da 7 a 10 giorni.
Strumenti di produzione e campioni iniziali del primo articolo: da 25 a 30 giorni.
Consegna della produzione di massa in serie: da 30 a 40 giorni dall'approvazione del campione.
D: Come si previene la porosità interna da gas e il ritiro nelle sezioni spesse?
R: Utilizziamo software di simulazione del flusso dello stampo e della solidificazione prima del taglio degli stampi. Ciò ci consente di progettare cancelli, sistemi di guide e montanti isolati adeguati. La combinazione con stampi per cera a media-temperatura e gusci di sol di silice garantisce il corretto flusso del metallo di alimentazione nelle sezioni pesanti mentre si raffreddano.
