Mi az Investment Casting és hogyan működik?

Olyan tényezők, mint a tervezési követelmények, a költségek és a gyártás megvalósíthatósága határozzák meg, hogy melyik öntési eljárás a legalkalmasabb egy termék előállításához. Ez a befektetési castingot ismertető cikk célja, hogy segítsen megalapozott döntéshozatalban.

A befektetési öntés precíz alkatrészeket állít elő, miközben minimálisra csökkenti az anyagpazarlást, az energiát és az azt követő megmunkálást. Nagyon bonyolult alkatrészek gyártását is biztosítani tudja. Ez nagyon hasznossá teszi a befektetési öntés folyamatát a tervezőmérnökök számára.

A cél az, hogy megértsük, mit jelent a befektetési öntés. Tehát pontosan mi a befektetés a „befektetési” öntésbe? A „befektetett” kifejezés történelmileg a „ruházott” vagy „körbevett” jelentést hordozza magában. A befektetési öntésnél kerámiából, gipszből vagy műanyagból készült héjat használnak, amely viaszminta köré van kialakítva. A viaszmintát megolvasztják és kemencében eltávolítják, és fémet öntenek a héjba, hogy létrehozzák az öntvényt.

Mire használható a befektetési öntés? A jobb megértés érdekében bontsuk fel a befektetési öntés gyártási folyamatát:

A minta létrehozása

Olyan mintát használ, amely ugyanazokkal a részletekkel rendelkezik, mint a kész alkatrész, kivéve, hogy van ráhagyás a termikus összehúzódásra (azaz zsugorodásra).

A mintákat jellemzően viaszból készítik fém fröccsöntő szerszám segítségével.

A viaszminták felszerelése és a fa létrehozása

A viaszmintázat elkészítése után más viasz-alkatrészekkel összeállítják a kaput és a futómű fém szállítórendszerét.

A kívánt befejező komponens méretétől és konfigurációjától függően több viaszminta is feldolgozható egyetlen fa használatával.

A teljes viaszmintázatot kerámiazagyba mártjuk, homokos stukkóval lefedjük, és hagyjuk megszáradni.

A nedves bemerítés és az azt követő stukkózás ciklusait addig ismételjük, amíg a kívánt vastagságú héj létre nem jön. Ezt a vastagságot részben a termék mérete és konfigurációja határozza meg.

Miután a kerámia héj megszáradt, kellően erős lesz ahhoz, hogy megtartsa az olvadt fémet az öntés során.

Viasz eltávolítás

Az egész szerelvényt gőzautoklávba helyezzük, hogy a viasz nagy része elolvadjon.

A kerámiahéjba beszívott maradék viaszt kemencében elégetik ki. Ezen a ponton a maradék viaszmintázat és a kapuanyag teljesen eltávolítva, és a kerámia forma a kívánt öntött alkatrész formájú üreggel marad.

Ez a magas hőmérsékletű művelet a kerámia anyag szilárdságát és stabilitását is növeli. Ezenkívül segít minimalizálni a héj és a fém reakcióját az öntés során.

Olvad és önt

A formát egy meghatározott hőmérsékletre előmelegítik, és megtöltik olvadt fémmel, létrehozva a fémöntvényt.

Ezzel az eljárással szinte bármilyen ötvözet előállítható. Akár levegő-, akár vákuum-olvasztás alkalmazható az ötvözet kémiájának megfelelően. Vákuumos olvasztást főként akkor alkalmaznak, ha reaktív elemek vannak jelen az ötvözetben.

Végső műveletek

Miután az öntvény kellőképpen lehűlt, a formahéjat kiütő művelettel letörik az öntvényről.

Az öntvényből kivágják a kapukat és a futószalagokat, szükség esetén végső utófeldolgozással homokfúvást, csiszolást, megmunkálást végeznek az öntvény méretre való befejezéséhez.

A roncsolásmentes vizsgálatok tartalmazhatnak fluoreszcens penetráns, mágneses részecskék, radiográfiai vagy egyéb vizsgálatokat. A végső méretellenőrzéseket, az ötvözetvizsgálati eredményeket és az NDT-t a szállítás előtt ellenőrzik.

Mérettartományban:

Bár a legtöbb befektetési öntvény kicsi, a befektetési folyamat több mint 1000 font súlyú öntvényeket készíthet. Ez a képesség viszonylag kis számú befektetési görgőre korlátozódik, és speciális kezelési szakértelmet igényel. A legtöbb öntött alkatrész az uncia 20 font tartományba esik.

Sokoldalú és bonyolult formák:

A befektetési öntés konzisztens és ismétlődő közeli tűréseket, valamint bonyolult átjárókat és kontúrokat biztosít. Sok ilyen konfigurációt lehetetlen előállítani. Például ahol a szerszámgépek nem férnek hozzá. A háló alakú vagy közel háló alakú öntvényelemek elérése drámaian csökkentheti az öntés utáni feldolgozás költségeit.

A befektetési öntés jó alternatíva a hegesztések vagy gyártás helyett. Sok alkatrész kombinálható egyetlen öntvénybe. Minél többet kombinálunk, annál jobb a gyártási hatékonyság. A több darabból álló alkatrészek egyetlen befektetett öntvényré alakítása általában nagyobb méretpontosságot és csökkentett alkatrész-bonyolultságot biztosít.