Investment casting, tunnetaan joskus nimellä lost-wax casting, on metallinmuodostusmenetelmä, joka tunnetaan kyvystään tuottaa osia, joissa on tiukat toleranssit, monimutkaiset sisäkolot ja tarkat mitat.
kuten sijoitustoiminnan johdantopuheessamme keskustelimme, perustekniikka on ollut olemassa vuosituhansia. Laite-ja menetelmäinnovaatiot ovat vuosien varrella pysyneet kysynnän tahdissa. Nykyään sijoitusvalu on yksi suosituimmista metallivalun muodoista.
Lue lisää investointivalun ainutlaatuisesta prosessista.
Sijoitusvaluprosessin yleiskatsaus
- vahan ruiskutustyökalujen valmistus
- Vahakuvioiden valmistus
- Vahakuvioiden kokoaminen puun muotoon
- investointikuoren tuottaminen
- muotin Vahanpoistaminen
- muotin esilämmitys
- kaada Valukappaleet
- Puhdista Valukappaleet
- Viimeistele valukappaleet
valmistus vaha-ruiskutusvälineet
muinaisina aikoina vahakuviot tehtiin mehiläisvahasta, usein käsin ja vain yksi kerrallaan. Nykyään vaha-ruiskutus kuolee käytetään luomaan vaha kuvio kunkin valu tuotettu.Tämä työkalu on pysyvä kiinnike kunkin osan, ja vain vaihdetaan, jos se on vaurioitunut tai jos suunnittelu muuttuu. Ensisijainen materiaali valmistukseen kuolee on alumiini, ja ne valmistetaan ensisijaisesti käyttämällä CNC-koneistus.
muotin muoto vastaa lopputuotteen negatiivista kohotusta, jolloin vahan ja lopullisen valumateriaalin kutistuminen on mahdollista. Koska injektioprosessiin käytetty vaha on hioma, kuolee voi tuottaa satoja tuhansia laukausta minimaalinen huolto ja pieni vaurioitumisriski/korvaaminen kuolee.
tuottaa Vahakuvioita
kun vaha – ruiskutustyökalu on valmis, kuviovaha saatetaan lämpötilaan, jossa se on puolinestettä tai tahnamaista. Tässä tilassa vaha ruiskutetaan vaha-injection die muodostaa vaha kuvio, joka on vain hieman suurempi kuin lopullinen valu tuotetaan (koska kutistuminen).
tämä injektioprosessi toistetaan niin monta kertaa kuin tarvitaan, jotta saadaan tuotettua järjestysvaatimusten mukainen määrä kuvioita.
sijoitusvahan koostumus vaihtelee prosessin tai mieltymyksen mukaan. Yhdysvalloissa on myönnetty useita patentteja erityisesti vahakoostumuksille, joita käytetään investointivalussa.
kokoa Vahakuviot muodostaen puun
puu, joka on muodostettu yhdistämällä useita vahakuvioita yhteiseen kuuseen, mikä parantaa huomattavasti sijoitusvaluprosessin tehokkuutta. Sen sijaan, että nämä kokoonpanot valaisivat yhden osan kerrallaan, ne sallivat useiden kuvioiden kulkea jäljellä olevien vaiheiden läpi yhdessä.
kun tietty määrä vahakuvioita on tuotettu, kuviot kiinnitetään vahatankoihin puun muodostamiseksi, mistä käytetään joskus nimitystä ” klusiili.”Kuviot on kiinnitetty sinne, missä portit sijaitsevat, jolloin metalli tulee yksittäiseen valuun. Puun on oltava riittävän kokoinen, jotta siihen saadaan riittävästi rehumetallia, jotta metallin jähmettymisprosessin aikana saadaan aikaan äänivalu.
puun muodostamiseksi koottujen kuvioiden määrä on yksi päätekijöistä lopullisen valun kappalehinnan määrittämisessä: useampi kuvio puuta kohti voi johtaa alhaisempaan kappalehintaan.
tuottaa Investointikuori
kootut puut kastetaan sitten peräkkäin tulenkestäviin lietteisiin (kuumuutta kestävien aineiden nestemäisiin seoksiin) ja päällystetään erikokoisella ja-tyyppisellä hiekalla tai stukkolla, jotta vahan ympärille saadaan keraaminen kuori. Kun puut päällystetään, vaha jätetään toisesta päästä paljaaksi, jotta poistaminen helpottuu seuraavassa vaiheessa.
ensimmäinen sijoitusmaali on erittäin tärkeä, jotta saadaan aikaan erinomainen pintakäsittely, joka on yksi sijoitusvaluprosessin eduista. Ensimmäinen lietekerros levitetään upottamalla vahapuu hyvin sekoitettuun zirkonipohjaiseen lietteeseen, jonka koostumus muistuttaa lateksimaalia. Kokoonpano on sitten peitetty Zirkon hiekkaa, sitten annetaan kuivua. Kuivauksen jälkeen kokoonpano kastetaan ylimääräisiin lietteisiin ja päällystetään yhä karkeammalla sulatetulla kvartsihiekalla, jota käytetään muotin lujuuden rakentamiseen.
jokaisen liete – /hiekkapäällysteen välillä muottien annetaan kuivua 8-24 tuntia. Sijoitusvaluprosessin muotti-rakennusvaihe (investment Shellin tuottaminen) vaatii eniten aikaa loppuun.
vahat poistettu muotti
täysin pinnoitettu keraaminen muotti on nyt valmis poistettavaksi, jotta vaha voidaan kaataa muottiin. Tämän tehtävän suorittamiseksi muotit asetetaan autoklaaviin, jossa vahapeitteinen pää on alaspäin. Autoklaavi on suljettu, ja höyry ruiskutetaan autoklaaviin muutamassa sekunnissa, joka paineistaa astian ja altistaa muotit yli 300F: n lämpötiloille. höyry kuumentaa vahaa, ja höyryn painetta tarvitaan lämmityksen paineen vastapainoksi, laajentaen vahaa muottien sisällä.
kuumentuessaan vaha sulaa nopeasti ja valuu nopeasti ulos muotin avoimesta päästä. Lähes 100% vahasta otetaan talteen ja kierrätetään käytettäväksi uudelleen vahan injektointiprosessissa. Hetken kuluttua muotit poistetaan autoklaavista, ja niiden annetaan jäähtyä ja kuivua.
tämä prosessin osa-alue kuvaa investointivalun monipuolisuutta. Muissa valumenetelmissä muotit on avattava (yleensä kaksi sivua on yhdistetty saranalla) kuvion poistamiseksi. Investment castingissa kuvio voidaan yksinkertaisesti sulattaa pois, jolloin saumattomassa muotissa on paljon enemmän yksityiskohtia.
”Kierrätetty Vaha” Valu?
prosessin parantumisen vuoksi kuvioiden vaha ei enää ” häviä.”Sen sijaan suuri osa sulatetusta vahasta voidaan kerätä, puhdistaa ja käyttää uudelleen tulevissa kuvioissa.
Esikuumenna muotti
vahat poistettu keraaminen muotti ei ole aivan valmis täytettäväksi sulalla metallilla; kuten minkä tahansa keraamisen muotin kohdalla, se on poltettava, jotta se saadaan sellaiseen lämpötilaan, että sulaa metallia voidaan kaataa. Muotit Ladataan uuniin, joka kuumentaa ne 1 900 asteeseen ja antaa niiden kovettua kyseisessä lämpötilassa tietyn ajan. Tämä polttoprosessi polttaa myös muotteihin jääneet vahajäämät, jotka voivat aiheuttaa valuvikoja.
tällä lisälämmitysprosessilla saavutetaan neljä tehtävää:
- kuviovahan täydellisen poistamisen varmistaminen;
- muotin seinämien vahvistaminen;
- sulan metallin likviditeetin säilyttäminen sen kulkiessa muotin läpi;
- paremman mittatarkkuuden tarjoaminen antamalla muotin ja valun kutistua yhteen jäähtyessään.
Valukappaleet
kun valukappaleet on poltettu ja pidetty polttolämpötilassa, valettava metalli sulatetaan ja valmistellaan kaatamista varten. Induktiouunit sulattavat metallin sähkön ja magnetismin avulla lämmön tuottamiseksi ja nesteyttävät metalliharkon nopeasti lämpötiloihin, jotka lähestyvät 3000 astetta F. metallin kemia vahvistetaan spektrometrillä, ja muottien kaataminen alkaa.
kaatotapa riippuu käytetystä materiaalista, muotin koosta ja paikalla olevista tiloista. Muunnelmia ovat: painovoima kaatamalla, tyhjiö kaatamalla, ja tyhjiö paine valu (VPC). Painovoimasuolauksessa poltetut muotit, jotka ovat vielä noin 1 900 F asteessa, vedetään uuneista ja tuodaan uuniin kaadettavaksi. Metalli menee muotin onteloon nopeasti, ja kun muotit laitetaan kesannolle jäähtymään, muotin sisällä oleva metalli alkaa jähmettyä.
Puhdista Valukappaleet
nyt huoneenlämmössä olevat valukappaleet ”puhdistetaan” poistamalla keraaminen muotimateriaali ja sahaamalla tai hiomalla portit pois. Kerran vahva keraaminen muotti on käytetty ja sitä voidaan ravistella pois tärinän ja räjäytyksen avulla. Yksittäiset valukappaleet leikataan pois metallipuusta, ja portit (joissa valukappaleet oli kiinnitetty puuhun) poistetaan hiontatoimilla. Valut sitten hiekkapuhalletaan poistaa jäljellä keraaminen ja parantaa pinnan viimeistely tarkastusta varten.
valukappaleiden viimeistely
sijoitusvaluprosessin loppuvaiheet vaihtelevat suuresti osasta toiseen. Useimmat valukappaleet saavat jonkinlaisen lämpökäsittelyn materiaalin fysikaalisten ominaisuuksien parantamiseksi. Lämpökäsittelyn jälkeen valukappaleet räjäytetään uudelleen, ja ne tarkastetaan lopullisesti ennen lähetystä. Monet sijoitusvalukappaleet ovat lähellä net-muoto tai net-muoto tuotteita, eli ne ovat mitoituksellisesti riittävän tarkkoja vaatimaan vähän tietää työstö. Siksi yksityiskohtaiset mittaus-ja tarkastustoimet suoritetaan ennen lähetystä sen varmistamiseksi, että osat täyttävät kaikki asiakkaan vaatimukset.
Learn More
tämä viesti on ote laajasta opaskirjastamme investment casting, Investment Casting Process Guide. Opas on saatavilla ilmaiseksi ebook download. Klikkaa alla päästäksesi alkuun!