investiční lití, někdy známý jako odlévání ztraceného vosku, je metoda tváření kovů známá pro svou schopnost vyrábět díly s těsnými tolerancemi, složité vnitřní dutiny a přesné rozměry.
jak jsme diskutovali v našem úvodu do investičního castingu, základní technika existuje po tisíciletí. V průběhu let inovace v oblasti vybavení a metodiky držely krok s poptávkou. Dnes je investiční lití jednou z nejpopulárnějších forem lití kovů.
čtěte dále a dozvíte se více o jedinečném procesu investičního lití.
přehled procesu investičního lití
- výroba nástrojů pro vstřikování vosku
- výroba voskových vzorů
- sestavení voskových vzorů pro vytvoření stromu
- výroba investičního pláště
- odvod vosku forma
- Předehřejte formu
- nalijte odlitky
- vyčistěte odlitky
- dokončete odlitky
výroba nástrojů pro vstřikování vosku
ve starověku byly voskové vzory vyrobeny z včelího vosku, často ručně a jen jeden po druhém. Dnes se voskové vstřikovací formy používají k vytvoření voskového vzoru pro každý vyrobený odlitek.Tento nástroj je trvalým přípravkem pro každou součást a je vyměněn pouze v případě poškození nebo změny konstrukce. Primárním materiálem používaným pro výrobu forem je hliník a jsou vyráběny především pomocí CNC obrábění.
tvar zápustky odpovídá zápornému reliéfu konečného produktu, s povolenkami pro smrštění vosku a materiálu konečného odlitku. Vzhledem k tomu, že vosk použitý pro vstřikovací proces je neabrazivní, matrice mohou produkovat stovky tisíc výstřelů s minimální údržbou a nízkým rizikem poškození / výměny matrice.
vytvářejte voskové vzory
jakmile je nástroj pro vstřikování vosku připraven, voskový vzorek se uvede na teplotu, při které je v polotekuté nebo pastovité konzistenci. V tomto stavu se vosk vstřikuje do vstřikovací formy vosku, aby se vytvořil voskový vzor, který je jen o něco větší než konečný odlitek, který se vyrábí (v důsledku smrštění).
tento vstřikovací proces se opakuje tolikrát, kolikrát je zapotřebí k vytvoření počtu vzorů pro splnění požadavků objednávky.
složení investičního vosku se liší podle postupu nebo preference. Několik amerických patentů bylo vydáno pro konkrétní kompozice vosku pro použití v investičním lití.
Sestavte voskové vzory pro vytvoření stromu
strom, vytvořený kombinací několika voskových vzorů podél společného sprue výrazně zvyšuje účinnost procesu investičního lití. Namísto odlévání jedné části najednou tyto sestavy umožňují více vzorům projít zbývajícími kroky dohromady.
po zadaném počtu voskových vzorů, jak byly vyrobeny, jsou vzory připevněny k voskovým tyčinkám, aby vytvořily strom, někdy označované jako “ shluk.“Vzory jsou připojeny tam, kde jsou umístěny brány, což je místo, kde kov vstoupí do individuálního odlitku. Strom musí mít dostatečnou velikost, aby poskytl dostatek přívodního kovu, aby pomohl zajistit zvukové odlévání během procesu tuhnutí kovu.
počet vzorů sestavených pro vytvoření stromu je jedním z primárních faktorů při řízení ceny kusu konečného odlitku: více vzorů na strom může vést k nižší ceně kusu.
vyrobte investiční skořápku
sestavené stromy se pak postupně ponoří do žáruvzdorných kalů (kapalné směsi tepelně odolných materiálů) a potáhnou se různými velikostmi a druhy písku nebo štuku, aby se kolem vosku vytvořila keramická skořápka. Když jsou stromy potaženy, vosk je ponechán exponovaný na jednom konci, aby se usnadnilo odstranění v následující fázi.
první investiční nátěr je rozhodující pro vytvoření vynikající povrchové úpravy, což je jedna z výhod procesu investičního lití. První vrstva suspenze se aplikuje ponořením voskového stromu do dobře promíchané kádě suspenze na bázi zirkonu, s konzistencí podobnou latexové barvě. Sestava se pak pokryje zirkonovým pískem a nechá se uschnout. Po vysušení se sestava ponoří do dalších kalů a potáhne se stále hrubšími tavenými křemičitými písky, které se používají k vytvoření pevnosti formy.
mezi každým povlakem kaše/písku se formy nechají zaschnout mezi 8-24 hodinami. Krok budování formy (výroba investičního pláště) procesu investičního lití vyžaduje největší čas na dokončení.
Dewax forma
plně potažená keramická forma je nyní připravena k odstranění vosku, aby se kov nalil do formy. Za účelem dokončení tohoto úkolu se formy umístí do autoklávu s koncem vystaveným vosku směrem dolů. Autokláv je uzavřen a pára je vstřikována do autoklávu během několika sekund, která natlakuje nádobu a vystavuje formy teplotám přesahujícím 300F. pára zahřívá vosk a tlak páry je nutný k vyrovnání tlaku ohřevu, rozšiřujícího se vosku uvnitř forem.
jak se vosk zahřívá, rychle se roztaví a rychle odtéká z otevřeného konce formy. Téměř 100% vosku je zachyceno a recyklováno pro opětovné použití v procesu vstřikování vosku. Po krátké době se formy vyjmou z autoklávu a nechají se vychladnout a uschnout.
tento aspekt procesu ilustruje univerzálnost investičního lití. V jiných způsobech odlévání musí být formy otevřeny (obvykle jsou dvě strany spojeny závěsem), aby se vzor odstranil. Při investičním lití lze vzor jednoduše roztavit, což umožňuje mnohem větší detaily v bezešvé formě.
„Odlévání Recyklovaného Vosku?
díky zlepšení procesu již vosk ze vzorů není „ztracen“.“Místo toho lze velké procento roztaveného vosku shromáždit, vyčistit a znovu použít v budoucích vzorcích.
Předehřejte formu
odparafinovaná keramická forma není zcela připravena k naplnění roztaveným kovem; stejně jako u jakékoli keramiky musí být vypálena, aby se dostala na odpovídající teplotu, aby bylo možné přijmout nalévání roztaveného kovu. Formy jsou vloženy do trouby, která je ohřívá na 1900 stupňů F a umožňuje jim vytvrzovat při této teplotě po určitou dobu. Tento proces vypalování také vyhoří všechny zbytky vosku, které zůstaly ve formách, což by mohlo způsobit vady odlitku.
tento dodatečný proces ohřevu plní čtyři úkoly:
- zajištění úplného odstranění vzorového vosku;
- posílení stěn formy;
- umožňující roztavenému kovu udržet si svou likviditu při cestování formou;
- nabízí zlepšenou rozměrovou přesnost tím, že umožňuje, aby se forma a odlitek při ochlazování smršťovaly.
nalijte odlitky
když byly formy vypáleny a drženy při teplotě vypalování, kov, který má být nalit, se roztaví a připraví k nalévání. Indukční pece taví kov pomocí elektřiny a magnetismu k výrobě tepla a rychle zkapalňují kovový ingot na teploty blížící se 3 000 stupňům F. chemie kovu je potvrzena pomocí spektrometru a nalévání forem začíná.
metoda použitá pro lití závisí na použitém materiálu, velikosti formy a přítomných zařízeních. Varianty zahrnují: gravitační lití, vakuové lití a vakuové tlakové lití (VPC). Při gravitačním lití jsou vypálené formy, stále kolem 1900 stupňů F, vytaženy z pecí a přivedeny do pece, která má být nalita. Kov vstupuje do dutiny formy rychle, a jak jsou formy odloženy stranou, aby se ochladily, kov uvnitř forem začne tuhnout.
vyčistěte odlitky
nyní se odlitky při pokojové teplotě „vyčistí“ odstraněním keramického materiálu formy a řezáním nebo broušením bran. Kdysi silná keramická forma byla vyčerpána a může být otřesena vibracemi a tryskáním. Jednotlivé odlitky jsou odříznuty od kovového stromu a brány (kde byly odlitky připevněny ke stromu)jsou odstraněny broušením. Odlitky jsou pak pískovány, aby se odstranila veškerá zbytková keramika a zlepšila se povrchová úprava pro kontrolu.
dokončete odlitky
Konečné kroky procesu investičního lití se v jednotlivých částech velmi liší. Většina odlitků obdrží nějaký druh tepelného zpracování ke zlepšení fyzikálních vlastností materiálu. Po tepelném zpracování jsou odlitky opět otryskány a finálně zkontrolovány před odesláním. Mnoho investičních odlitků se nachází v blízkosti výrobků ve tvaru sítě nebo ve tvaru sítě, což znamená, že jsou dostatečně rozměrově přesné, aby vyžadovaly jen málo znalostí o obrábění. Proto jsou před odesláním prováděny podrobné měřicí a kontrolní operace, aby se potvrdilo, že díly splňují všechny požadavky zákazníka.
další informace
tento příspěvek je výňatek z našeho komplexního průvodce investičním litím, průvodce procesem investičního lití. Průvodce je k dispozici ke stažení zdarma ebook. Začněte kliknutím níže!