1- Co to jest casting inwestycyjny?
Odlewanie metodą traconego wosku, znane również jako odlewanie z utraconego woskuprecyzyjne odlewanie, odnosi się do tworzenia ceramiki wokół wzorów woskowych w celu utworzenia wielo- lub jednoczęściowej formy do przyjmowania stopionego metalu. W procesie tym wykorzystuje się jednorazowy proces formowania wtryskowego wosku, aby uzyskać złożone formy o wyjątkowych właściwościach powierzchni. Aby utworzyć formę, wzór wosku lub zbiór wzorów zanurza się kilka razy w materiale ceramicznym, aby zbudować grubą skorupę. Następnie następuje proces usuwania wosku i suszenie skorupy. Następnie wytwarzana jest bezwoskowa ceramiczna skorupa. Następnie stopiony metal wlewa się do wnęk lub skupisk powłoki ceramicznej, a po zestaleniu i ochłodzeniu skorupa ceramiczna jest rozbijana, aby odsłonić ostateczny odlew metalowy.Precyzyjne odlewy inwestycyjnemoże osiągnąć wyjątkową dokładność zarówno w przypadku małych, jak i dużych części odlewanych z szerokiej gamy materiałów.
2- Jakie są zalety odlewania inwestycyjnego?
✔ Doskonałe i gładkie wykończenie powierzchni
✔ Wąskie tolerancje wymiarowe.
✔ Złożone i skomplikowane kształty z elastycznością projektowania
✔ Możliwość odlewania cienkich ścianek, dzięki czemu jest lżejszy element odlewniczy
✔ Szeroki wybór odlewów metali i stopów (żelaznych i nieżelaznych)
✔ Przy projektowaniu form nie jest wymagany przeciąg.
✔ Zmniejsza potrzebę obróbki wtórnej.
✔ Niskie straty materiału.
3- Jakie są etapy procesu odlewania inwestycji?
Podczas procesu odlewania metodą traconego modelu woskowego pokrywa się go materiałem ceramicznym, który po utwardzeniu przyjmuje wewnętrzną geometrię pożądanego odlewu. W większości przypadków wiele części jest odlewanych razem, aby uzyskać wysoką wydajność, poprzez przymocowanie poszczególnych wzorów wosku do centralnego sztyftu wosku zwanego wlewem. Wosk wytapia się z wzoru – dlatego nazywa się to również procesem traconego wosku – i do wnęki wlewa się roztopiony metal. Gdy metal stwardnieje, formę ceramiczną strząsa się, pozostawiając pożądany kształt odlewu, po czym następuje wykańczanie, testowanie i pakowanie.
4- Do czego służą odlewy inwestycyjne?
Odlewy inwestycyjne są szeroko stosowane wpompy i zawory, samochody osobowe, ciężarówki,hydraulika, wózki widłowe i wiele innychbranże. Ze względu na wyjątkową tolerancję odlewania i doskonałe wykończenie, odlewy z wosku traconego są coraz częściej stosowane. Zwłaszcza,odlewy inwestycyjne ze stali nierdzewnejodgrywają istotną rolę w przemyśle stoczniowym i łodziach, ponieważ mają silne działanie antykorozyjne.
5- Jaką tolerancję odlewu może osiągnąć Twoja odlewnia poprzez odlewanie inwestycyjne?
W zależności od różnych materiałów wiążących stosowanych do wykonania skorupy, odlewy metodą traconego paliwa można podzielić na odlewy z zolu krzemionkowego i odlewy ze szkła wodnego. Proces odlewania metodą traconego zolu krzemionkowego ma lepsze tolerancje wymiarowe odlewania (DCT) i geometryczne tolerancje odlewania (GCT) niż proces szkła wodnego. Jednak nawet w przypadku tego samego procesu odlewania stopień tolerancji będzie różny dla każdego stopu odlewniczego ze względu na ich różną lejność.
Naszodlewnia odlewniczachcielibyśmy z Tobą porozmawiać, jeśli masz specjalne życzenie dotyczące wymaganych tolerancji. Poniżej przedstawiono ogólny stopień tolerancji, jaki możemy osiągnąć oddzielnie w procesie odlewania zolu krzemionkowego i odlewania szkła wodnego:
✔ Stopień DCT metodą odlewania wosku traconego z krzemionki: DCTG4 ~ DCTG6
✔ Stopień DCT metodą odlewania wosku traconego ze szkła wodnego: DCTG5 ~ DCTG9
✔ Stopień GCT metodą odlewania wosku traconego z krzemionki: GCTG3 ~ GCTG5
✔ Stopień GCT metodą odlewania wosku traconego ze szkła wodnego: GCTG3 ~ GCTG5
6- Jakie są ograniczenia dotyczące wielkości elementów odlewanych metodą traconą?
Odlewy inwestycyjne mogą być produkowane ze wszystkich stopów od ułamka uncji w przypadku aparatów ortodontycznych do ponad 1000 funtów. (453,6 kg) do skomplikowanych części silników lotniczych. Mniejsze elementy można odlewać po kilkaset na drzewo, podczas gdy cięższe odlewy często są produkowane z pojedynczego drzewa. Limit masy odlewu metodą traconego paliwa zależy od sprzętu do obsługi form w danym miejscuplanu castingut. Urządzenia odlewają części o masie do 20 funtów. (9,07 kg). Jednak wiele zakładów domowych zwiększa swoje możliwości odlewania większych części i komponentów o ciężarze 20–120 funtów. (9,07–54,43 kg) stają się powszechne. Stosunek często stosowany w projektowaniu odlewów metodą traconego węgla wynosi 3:1 — na każdy 1 funt. (0,45 kg) odlewu, powinno być 3 funty. (1,36 kg) na drzewo, w zależności od wymaganego plonu i wielkości komponentu. Drzewo powinno być zawsze znacznie większe od elementu, a proporcja gwarantuje, że podczas procesów odlewania i krzepnięcia gaz i skurcz przedostaną się do drzewa, a nie do odlewu.
7- Jakiego rodzaju wykończenia powierzchni uzyskuje się za pomocą odlewu inwestycyjnego?
Ponieważ skorupa ceramiczna jest montowana wokół gładkich wzorów uzyskanych przez wtryskiwanie wosku do polerowanej aluminiowej matrycy, końcowe wykończenie odlewu jest doskonałe. Mikrowykończenie o grubości 125 rms jest standardem, ale możliwe jest jeszcze dokładniejsze wykończenie (63 lub 32 rms) w przypadku wtórnej obróbki wykańczającej po odlaniu. Poszczególne zakłady odlewnicze mają własne standardy dotyczące wad powierzchniowych, a personel zakładu oraz inżynierowie-projektanci/klienci omówią te możliwości przed wydaniem zamówienia na oprzyrządowanie. Niektóre standardy zależą od końcowego zastosowania składnika i końcowych cech kosmetycznych.
8- Czy odlewy inwestycyjne są drogie?
Ze względu na koszty i robociznę związaną z formami odlewy inwestycyjne mają zazwyczaj wyższe koszty niż części kuteodlewanie piaskui trwałe metody odlewania w formach. Jednak rekompensują one wyższe koszty poprzez redukcjęobróbkauzyskano dzięki tolerancjom kształtu zbliżonym do kształtu netto. Jednym z przykładów są innowacje w wahaczach samochodowych, które można odlewać praktycznie bez konieczności obróbki mechanicznej. Wieleczęści metalowewymagające frezowania, toczenia, wiercenia i szlifowania do wykończenia, można odlewać metodą traconego materiału o grubości zaledwie 0,020–0,030. Co więcej, odlewy inwestycyjne wymagają minimalnych kątów pochylenia, aby usunąć wzory z oprzyrządowania; i do usunięcia odlewów metalowych z płaszcza inwestycyjnego nie jest potrzebny żaden przeciąg. Umożliwia to projektowanie odlewów o kątach 90 stopni bez dodatkowej obróbki w celu uzyskania tych kątów.
9- Jakie oprzyrządowanie i sprzęt modelujący są niezbędne do odlewania wosku traconego?
Aby wytworzyć wzory form woskowych, należy wykonać metalową matrycę z dzieloną wnęką (o kształcie ostatecznego odlewu). W zależności od złożoności odlewu można zastosować różne kombinacje rdzeni metalowych, ceramicznych lub rozpuszczalnych, aby zapewnić pożądaną konfigurację. Większość oprzyrządowania do odlewania metodą traconą kosztuje od 500 do 10 000 dolarów. Można również stosować szybkie prototypy (RP), takie jak modele stereolitograficzne (SLA). Modele RP można utworzyć w ciągu kilku godzin i przyjąć dokładny kształt części. Części RP można następnie złożyć razem i pokryć zawiesiną ceramiczną, a następnie wypalić, uzyskując pustą wnękę w celu uzyskania prototypowego elementu odlewanego metodą traconego wosku. Jeśli odlew jest większy niż koperta konstrukcyjna, można wykonać wiele części składowych RP, złożyć w jedną część i odlać, aby uzyskać ostateczny komponent prototypowy. Korzystanie z części RP nie jest idealne w przypadku dużej produkcji, ale może pomóc zespołowi projektowemu sprawdzić część pod kątem dokładności, kształtu, dopasowania i funkcjonalności przed złożeniem zamówienia na narzędzie. Części RP umożliwiają także projektantowi eksperymentowanie z konfiguracjami wielu części lub alternatywnymi stopami bez dużych nakładów na koszty oprzyrządowania.
10- Czy w odlewach inwestycyjnych występują wady porowatości i/lub skurczu?
Zależy to od tego, jak dobrze zakład odlewniczy metali usuwa gaz ze stopionego metalu i jak szybko krzepną części. Jak wspomniano wcześniej, prawidłowo zbudowane drzewko pozwoli na uwięzienie porowatości w drzewie, a nie w odlewie, a wysokotemperaturowa skorupa ceramiczna pozwala na lepsze chłodzenie. Ponadto elementy odlewane metodą próżniową eliminują defekty związane z gazowaniem stopionego metalu w miarę usuwania powietrza. Odlewy inwestycyjne są wykorzystywane do wielu krytycznych zastosowań, które wymagają prześwietlenia rentgenowskiego i muszą spełniać określone kryteria solidności. Integralność odlewu metodą traconą może być znacznie lepsza niż części wytwarzanych innymi metodami.
11- Jakie metale i stopy można odlewać w Twojej odlewni?
Prawie większość metali żelaznych i nieżelaznych orazstopymożna odlać w procesie odlewania metodą traconą. Ale w naszej odlewni odlewów z wosku traconego zajmujemy się głównie odlewaniemstal węglowa, stal stopowa, stal nierdzewna,stal nierdzewna super duplex, żeliwo szare, żeliwo sferoidalne,stopy aluminium i mosiądz. Dodatkowo niektóre zastosowania wymagają użycia specjalistycznych innych stopów stosowanych głównie w trudnych warunkach. Stopy te, takie jak tytan i wanad, spełniają dodatkowe wymagania, których nie można spełnić w przypadku standardowych stopów aluminium. Na przykład stopy tytanu są często wykorzystywane do produkcji łopatek i łopatek turbin do silników lotniczych. Stopy na bazie kobaltu i niklu (z różnymi pierwiastkami wtórnymi dodanymi w celu uzyskania określonych właściwości wytrzymałościowych, odporności na korozję i odporności na temperaturę) to dodatkowe typy odlewów metalowych.
12- Dlaczego odlewanie inwestycyjne nazywane jest również odlewaniem precyzyjnym?
Odlewanie metodą traconą nazywane jest również odlewaniem precyzyjnym, ponieważ ma znacznie lepszą powierzchnię i większą dokładność niż jakikolwiek inny proces odlewania. Zwłaszcza w przypadku procesu odlewania zolu krzemionkowego gotowe odlewy mogą osiągnąć CT3 ~ CT5 w tolerancji geometrycznej odlewania i CT4 ~ CT6 w tolerancji odlewania wymiarowego. W przypadku osłonek wytwarzanych metodą odlewania metodą traconego procesu obróbka skrawaniem będzie mniejsza lub w ogóle nie będzie konieczna. W pewnym stopniu odlewanie metodą traconego materiału mogłoby zastąpić proces obróbki zgrubnej.
13- Dlaczego odlewanie metodą traconego wosku nazywa się odlewaniem inwestycyjnym?
Odlewanie metodą traconą ma swoją nazwę, ponieważ modele (repliki wosku) są podczas odlewania otaczane materiałami ogniotrwałymiproces odlewania. „Zainwestowany” oznacza tutaj bycie otoczonym. Repliki woskowe powinny być okryte (otoczone) materiałami ogniotrwałymi, aby wytrzymać wysoką temperaturę płynących stopionych metali podczas odlewania.