Investeringsstøping,noen ganger kjent som tapt voksstøping, er en metallformingsmetode kjent for sin evne til å produsere deler med tette toleranser, komplekse indre hulrom og nøyaktige dimensjoner.
som vi diskuterte i Vår Introduksjon Til Investment Casting post, har den grunnleggende teknikken eksistert i årtusener. Gjennom årene har innovasjoner innen utstyr og metodikk holdt tritt med etterspørselen. I dag er investeringsstøping en av de mest populære former for metallstøping.
Les videre for å lære mer om den unike prosessen med investeringsstøping.
Investering Avstøpning Prosessen Oversikt
- Produsere voks-injeksjon verktøy
- Produsere voks mønstre
- Montere voks mønstre for å danne et tre
- Produsere investeringen skallet
- Dewax formen
- forvarm formen
- Hell Støpegodsene
- Rengjør Støpegodsene
- fullfør støpegodsene
produser voksinjeksjonsverktøyet
i gamle tider ble voksmønstre laget av bivoks, ofte for hånd og bare en Om gangen. I dag brukes voksinjeksjonsdør til å lage et voksmønster for hver produsert støping.Dette verktøyet er en fast armatur for hver del, og erstattes bare hvis den er skadet eller hvis designen endres. Det primære materialet som brukes til fremstilling av dysene er aluminium, og de produseres primært VED HJELP AV CNC-bearbeiding.
formen på dysen tilsvarer en negativ lettelse av sluttproduktet, med kvoter for krymping av voksen og materialet til sluttstøpingen. Som voks brukes for injeksjon prosessen er ikke-slipende, dør kan produsere hundretusener av skudd med minimalt vedlikehold og lav risiko for skade / utskifting av dør.
Produsere Voks Mønstre
når voks-injeksjon verktøy er klar, mønster voks er brakt til en temperatur ved hvilken det er i en halvflytende eller en pasta konsistens. I denne tilstanden injiseres voksen i voksinjeksjonsformen for å danne et voksmønster som bare er litt større enn den endelige støpingen som produseres (på grunn av krymping).
denne injeksjonsprosessen gjentas så mange ganger som nødvendig for å produsere antall mønstre for å oppfylle bestillingskravene.
sammensetningen av investeringsvoks varierer, i henhold til prosess eller preferanse. Flere amerikanske patenter har blitt utstedt for spesielle sammensetninger av voks til bruk i investeringsstøping.
Monter Voksmønstre For Å Danne Et Tre
treet, dannet ved å kombinere flere voksmønstre langs en felles sprue, øker effektiviteten av investeringsstøpeprosessen. I stedet for å kaste en del om gangen, tillater disse forsamlingene flere mønstre å gå gjennom de resterende trinnene sammen.
etter et spesifisert antall voksmønstre som er produsert, blir mønstrene festet til voksstenger for å danne treet, noen ganger referert til som en » klynge.»Mønstrene er festet der portene er plassert, som er hvor metallet kommer inn i den enkelte støping. Treet må være av tilstrekkelig størrelse for å gi nok matmetall for å gi en lydstøping under metall-størkningsprosessen.
antall mønstre samlet for å danne treet er en av de viktigste faktorene for å drive stykkeprisen på sluttstøpingen: flere mønstre per tre kan føre til en lavere stykkpris.
Produser Investeringsskallet
de monterte trærne dyppes deretter fortløpende i ildfaste slam (flytende blandinger av varmebestandige materialer) og belagt med forskjellige størrelser og typer sand, eller stucco, for å produsere et keramisk skall rundt voksen. Som trærne er belagt, voks er igjen utsatt i den ene enden for å lette fjerning i neste trinn.
den første investeringslakken er avgjørende for å produsere en overlegen overflatefinish, en av fordelene ved investeringsstøpeprosessen. Det første lag av slurry påføres ved å senke vokstreet i et godt blandet kar av zirkonbasert slurry, med en konsistens som ligner latexmaling. Samlingen er deretter dekket med zirkonsand, og deretter igjen for å tørke. Etter tørking dyppes forsamlingen i ytterligere oppslemminger og belegges med stadig grov smeltet silikasand, som benyttes for å bygge muggstyrke.
mellom hver slurry/sandbelegg blir formene igjen å tørke mellom 8-24 timer. Mold-building trinn (produsere investering skallet) av investeringen casting prosessen krever den største mengden tid å fullføre.
Dewax Formen
den fullt belagte keramiske formen er nå klar til å få voksen fjernet for å helle metallet i formen. For å fullføre denne oppgaven plasseres formene i en autoklav med den vokseksponerte enden vendt nedover. Autoklaven er lukket, og damp injiseres i autoklaven i løpet av sekunder som presser fartøyet og utsetter formene for temperaturer over 300F. dampen oppvarmer voksen, og dampens trykk er nødvendig for å kompensere for oppvarmingstrykket, ekspanderende voks inne I formen.
når voksen varmes, smelter den raskt og drenerer raskt ut av den åpne enden av formen. Nesten 100% av voksen er fanget og resirkulert for bruk igjen i voksinjeksjonsprosessen. Etter en kort stund fjernes formen fra autoklaven, og får avkjøles og tørke.
dette aspektet av prosessen illustrerer allsidigheten av investeringsstøping. I andre støpemetoder må molds åpnes (vanligvis to sider er forbundet med et hengsel) for å fjerne mønsteret. I investeringsstøping kan mønsteret enkelt smeltes ut, noe som gir mye større detalj i en sømløs form.
«Resirkulert Voks» Støping?
på grunn av forbedringer i prosessen, er voks fra mønstre ikke lenger » tapt.»I stedet kan en stor prosentandel smeltet voks samles, renses og gjenbrukes i fremtidige mønstre.
Forvarm Formen
den dewaxed keramiske formen er ikke helt klar til å bli fylt med smeltet metall; som med enhver keramikk, må den avfyres for å bringe den til en tilstrekkelig temperatur for å akseptere helling av smeltet metall. Formene er lastet inn i en ovn som varmer dem til 1900 grader F og tillater dem å herde ved at temperaturen for en viss tid. Denne avfyringsprosessen brenner også ut rester av voks igjen i formen, noe som kan forårsake støpefeil.
denne ekstra oppvarmingsprosessen utfører fire oppgaver:
- Sikrer fullstendig fjerning av mønstervoks;
- Styrker moldveggene;
- Slik At det smeltede metallet beholder likviditeten når det beveger seg gjennom formen;
- Tilbyr forbedret dimensjonsnøyaktighet ved å la formen og støpingen krympe sammen når de avkjøles.
Hell Støpegodsene
når formene er avfyrt og holdt ved avfyringstemperaturen, smelter metallet som skal helles og tilberedes for helling. Induksjonsovner smelte metallet ved hjelp av elektrisitet og magnetisme for å generere varme, og raskt flytende metall ingot til temperaturer nærmer seg 3000 grader F. kjemien i metallet er bekreftet ved hjelp av et spektrometer, og helle av formene starter.
metoden som brukes til helling, avhenger av materialet som brukes, formens størrelse og fasilitetene som er til stede. Variasjoner inkluderer: gravity pouring, vakuum pouring og vakuum press casting (VPC). I gravity pouring, blir de avfyrte molds, fortsatt rundt 1,900 grader F, trukket fra ovner og brakt til ovnen som skal helles. Metallet kommer raskt inn i formhulen, og når formen settes til side for å avkjøles, begynner metallet inne i formen å størkne.
Rengjør Støpegodsene
de nå romtemperaturstøpegodene blir «rengjort» ved å fjerne det keramiske støpematerialet og så eller slipe bort portene. Den en gang sterke keramiske formen har blitt brukt og kan ristes bort gjennom vibrasjon og sprengning. Individuelle støpegods er kuttet bort fra metalltreet, og portene (hvor støpegodsene ble festet til treet) fjernes gjennom slipingsoperasjoner. Støpene blir så sandblåst for å fjerne gjenværende keramikk og for å forbedre overflatefinishen for inspeksjon.
Fullfør Støpegodsene
de siste trinnene i investeringsstøpeprosessen varierer mye fra del til del. De fleste støpegods får en slags varmebehandling for å forbedre materialets fysiske egenskaper. Etter varmebehandling blir støpegodsene igjen sprengt, og endelig inspisert før forsendelse. Mange investeringsstøpegods er nær nettform eller nettformprodukter, noe som betyr at de er dimensjonelt nøyaktige nok til å kreve lite å vite maskinering. Derfor utføres detaljerte måle-og inspeksjonsoperasjoner før forsendelse for å bekrefte at delene oppfyller alle kundens krav.
Lær Mer
dette innlegget er hentet fra vår omfattende guide til investment casting, The Investment Casting Process Guide. Guiden er tilgjengelig som en gratis ebok nedlasting. Klikk nedenfor for å komme i gang!