turnarea investițională, uneori cunoscută sub numele de turnare cu ceară pierdută, este o metodă de formare a metalelor cunoscută pentru capacitatea sa de a produce piese cu toleranțe strânse, cavități interioare complexe și dimensiuni precise.
așa cum am discutat în introducerea noastră în postul de turnare a investițiilor, tehnica de bază există de milenii. De-a lungul anilor, inovațiile în echipamente și metodologie au ținut pasul cu cererea. Astăzi, turnarea investițiilor este una dintre cele mai populare forme de turnare a metalelor.
citiți mai departe pentru a afla mai multe despre procesul unic de turnare a investițiilor.
- Prezentare generală a procesului de turnare a investițiilor
- fabricarea sculelor de injecție cu ceară
- produceți modele de ceară
- asamblați modele de ceară pentru a forma un copac
- Produce carcasa de investiții
- Deparax matrița
- Preîncălziți matrița
- se toarnă piesele turnate
- curățați piesele turnate
- finalizați piesele turnate
- Aflați mai multe
Prezentare generală a procesului de turnare a investițiilor
- fabricarea sculelor de injecție cu ceară
- produceți modele de ceară
- asamblați modele de ceară pentru a forma un copac
- produceți carcasa de investiții
- Deparaxați matrița
- preîncălziți matrița
- turnați piesele turnate
- curățați piesele turnate
- terminați piesele turnate
fabricarea sculelor de injecție cu ceară
în cele mai vechi timpuri, modelele de ceară erau făcute din ceară de albine, adesea manual și doar una câte una. Astăzi, matrițele de injecție cu ceară sunt folosite pentru a crea un model de ceară pentru fiecare turnare produsă.Acest instrument este un dispozitiv permanent pentru fiecare piesă și este înlocuit numai dacă este deteriorat sau dacă designul se schimbă. Materialul primar utilizat pentru fabricarea matrițelor este aluminiu și sunt fabricate în principal folosind prelucrarea CNC.
forma matriței corespunde unei reliefări negative a produsului final, cu alocații pentru contracția ceară și a materialului de turnare finală. Deoarece ceara utilizată pentru procesul de injecție nu este abrazivă, matrițele pot produce sute de mii de fotografii cu o întreținere minimă și un risc scăzut de deteriorare/înlocuire a matriței.
produceți modele de ceară
odată ce sculele de injecție cu ceară sunt gata, ceara de model este adusă la o temperatură la care se află într – o consistență semi-lichidă sau pastă. În această stare, ceara este injectată în matrița de injecție cu ceară pentru a forma un model de ceară care este doar puțin mai mare decât turnarea finală produsă (datorită contracției).
acest proces de injectare se repetă de câte ori este necesar pentru a produce numărul de modele pentru a îndeplini cerințele comenzii.
compoziția ceară de investiții variază, în funcție de proces sau preferință. Mai multe brevete americane au fost emise pentru compoziții particulare de ceară pentru utilizare în turnarea investițiilor.
asamblați modele de ceară pentru a forma un copac
arborele, format prin combinarea mai multor modele de ceară de-a lungul unui sprue comun, crește foarte mult eficiența procesului de turnare a investițiilor. În loc să arunce o parte la un moment dat, aceste ansambluri permit mai multor modele să parcurgă pașii rămași împreună.
după un anumit număr de modele de ceară așa cum a fost produs, modelele sunt aplicate pe bare de ceară pentru a forma arborele, uneori denumit „cluster”.”Modelele sunt atașate acolo unde sunt amplasate porțile, unde metalul va intra în turnarea individuală. Arborele trebuie să aibă o dimensiune adecvată pentru a furniza suficient metal de alimentare pentru a ajuta la asigurarea unei turnări sonore în timpul procesului de solidificare a metalelor.
numărul de modele asamblate pentru a forma arborele este unul dintre factorii principali în conducerea prețului piesei turnării finale: mai multe modele pe copac pot duce la un preț mai mic al piesei.
Produce carcasa de investiții
arborii asamblați sunt apoi scufundați consecutiv în nămoluri refractare (amestecuri lichide de materiale rezistente la căldură) și acoperite cu diferite dimensiuni și tipuri de nisip sau stuc, pentru a produce o coajă ceramică în jurul ceară. Pe măsură ce copacii sunt acoperiți, ceara este lăsată expusă la un capăt pentru a facilita îndepărtarea în etapa următoare.
primul strat de investiții este esențială pentru a produce un finisaj superior de suprafață, unul dintre avantajele procesului de turnare de investiții. Primul strat de suspensie se aplică prin scufundarea arborelui de ceară într-o cuvă bine amestecată de suspensie pe bază de zircon, cu o consistență similară vopselei din latex. Ansamblul este apoi acoperit cu nisip de zircon, apoi lăsat să se usuce. După uscare, ansamblul este scufundat în nămoluri suplimentare și acoperit cu nisipuri de silice topite din ce în ce mai grosiere, care sunt utilizate pentru a construi rezistența mucegaiului.
între fiecare strat de nămol/nisip, matrițele sunt lăsate să se usuce între 8-24 ore. Etapa de construcție a matriței (producerea învelișului de investiții) a procesului de turnare a investițiilor necesită cel mai mare timp pentru finalizare.
Deparax matrița
matrița ceramică complet acoperită este acum gata să îndepărteze ceara pentru a turna metalul în matriță. Pentru a finaliza această sarcină, matrițele sunt plasate într-o autoclavă cu capătul expus la ceară orientat în jos. Autoclava este închisă și aburul este injectat în autoclavă în câteva secunde, ceea ce presurizează vasul și expune matrițele la temperaturi care depășesc 300F. aburul încălzește ceara, iar presiunea aburului este necesară pentru a compensa presiunea încălzirii, extinzând ceara în interiorul matrițelor.
pe măsură ce ceara se încălzește, se topește rapid și se scurge rapid din capătul deschis al matriței. Aproape 100% din ceară este capturată și reciclată pentru a fi utilizată din nou în procesul de injectare a ceară. După un timp scurt, matrițele sunt îndepărtate din autoclavă și sunt lăsate să se răcească și să se usuce.
acest aspect al procesului ilustrează versatilitatea turnării investițiilor. În alte metode de turnare, matrițele trebuie deschise (de obicei două laturi sunt conectate printr-o balama) pentru a îndepărta modelul. În turnarea investițiilor, modelul poate fi pur și simplu topit, permițând detalii mult mai mari într-o matriță fără sudură.
„Ceară Reciclată” Turnare?
datorită îmbunătățirilor procesului, ceara din modele nu mai este ” pierdută.”În schimb, un procent mare de ceară topită poate fi colectat, purificat și reutilizat în modelele viitoare.
Preîncălziți matrița
matrița ceramică deparafinată nu este destul de pregătită pentru a fi umplută cu metal topit; ca în cazul oricărei ceramice, trebuie să fie arsă pentru a o aduce la o temperatură adecvată pentru a accepta turnarea metalului topit. Matrițele sunt încărcate într-un cuptor care le încălzește la 1.900 de grade F și le permite să se vindece la acea temperatură pentru o anumită perioadă de timp. Acest proces de ardere arde, de asemenea, orice resturi de ceară rămase în matrițe, ceea ce ar putea provoca defecte de turnare.
acest proces suplimentar de încălzire îndeplinește patru sarcini:
- asigurarea îndepărtării complete a modelului de ceară;
- consolidarea pereților matriței;
- permițând metalului topit să-și păstreze lichiditatea în timp ce călătorește prin matriță;
- oferind o precizie dimensională îmbunătățită, permițând matriței și turnării să se micșoreze împreună pe măsură ce se răcesc.
se toarnă piesele turnate
când matrițele au fost arse și ținute la temperatura de ardere, metalul care trebuie turnat este topit și pregătit pentru turnare. Cuptoarele cu inducție topesc metalul folosind electricitate și magnetism pentru a genera căldură și lichefiază rapid lingoul metalic la temperaturi apropiate de 3.000 de grade F. chimia metalului este confirmată folosind un spectrometru și începe turnarea matrițelor.
metoda utilizată pentru turnare depinde de materialul utilizat, de dimensiunea matriței și de instalațiile prezente. Variațiile includ: turnarea gravitațională, turnarea în vid și turnarea sub presiune în vid (VPC). În turnarea gravitațională, matrițele arse, încă în jur de 1.900 de grade F, sunt scoase din cuptoare și aduse în cuptor pentru a fi turnate. Metalul intră rapid în cavitatea matriței și, pe măsură ce matrițele sunt lăsate deoparte pentru a se răci, metalul din interiorul matrițelor începe să se solidifice.
curățați piesele turnate
acum piesele turnate la temperatura camerei sunt „curățate” prin îndepărtarea materialului matriței ceramice și tăierea sau măcinarea porților. Matrița ceramică odată puternică a fost cheltuită și poate fi scuturată prin vibrații și sablare. Piesele turnate individuale sunt tăiate departe de arborele metalic, iar porțile (unde piesele turnate au fost atașate la copac) sunt îndepărtate prin operații de măcinare. Piesele turnate sunt apoi sablate cu nisip pentru a îndepărta orice ceramică reziduală și pentru a îmbunătăți finisajul suprafeței pentru inspecție.
finalizați piesele turnate
etapele finale ale procesului de turnare a investițiilor variază foarte mult de la o parte la alta. Majoritatea pieselor turnate primesc un fel de tratament termic pentru a îmbunătăți proprietățile fizice ale materialului. După tratamentul termic, piesele turnate sunt din nou aruncate și inspectate în final înainte de expediere. Multe piese turnate de investiții sunt aproape de produse în formă de plasă sau în formă de plasă, ceea ce înseamnă că sunt suficient de precise din punct de vedere dimensional pentru a necesita o prelucrare puțin cunoscută. Prin urmare, operațiunile detaliate de măsurare și inspecție sunt efectuate înainte de expediere pentru a confirma că piesele îndeplinesc toate cerințele clienților.
Aflați mai multe
această postare este extrasă din ghidul nostru cuprinzător pentru turnarea investițiilor, Ghidul procesului de turnare a investițiilor. Ghidul este disponibil ca descărcare gratuită de cărți electronice. Faceți clic mai jos pentru a începe!