1- Τι είναι το Investment Casting;
Επενδυτική χύτευση, η οποία είναι επίσης γνωστή χύτευση κεριού ήχύτευση ακριβείας, αναφέρεται στον σχηματισμό κεραμικού γύρω από τα μοτίβα κεριού για τη δημιουργία ενός καλουπιού πολλαπλών ή μονομερών για την υποδοχή λιωμένου μετάλλου. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί μια αναλώσιμη διαδικασία μοτίβου κεριού χυτευμένη με έγχυση για την επίτευξη πολύπλοκων μορφών με εξαιρετικές επιφανειακές ιδιότητες. Για να δημιουργηθεί ένα καλούπι, ένα σχέδιο κεριού ή ένα σύμπλεγμα μοτίβων, βυθίζεται σε κεραμικό υλικό αρκετές φορές για να δημιουργηθεί ένα παχύ κέλυφος. Στη συνέχεια, η διαδικασία αφαίρεσης κεριού ακολουθείται από τη διαδικασία στεγνώματος του κελύφους. Στη συνέχεια παράγεται το κεραμικό κέλυφος χωρίς κερί. Στη συνέχεια, το λιωμένο μέταλλο χύνεται στις κοιλότητες ή στο σύμπλεγμα του κεραμικού κελύφους και μόλις στερεοποιηθεί και κρυώσει, το κεραμικό κέλυφος αποκόπτεται για να αποκαλύψει το τελικό χυτό μεταλλικό αντικείμενο.Επενδυτικές χυτές ακριβείαςμπορεί να επιτύχει εξαιρετική ακρίβεια τόσο για μικρά όσο και για μεγάλα εξαρτήματα χύτευσης σε ένα ευρύ φάσμα υλικών.
2- Ποια είναι τα πλεονεκτήματα του Investment Casting;
✔ Εξαιρετική και λεία επιφάνεια
✔ Στερεές ανοχές διαστάσεων.
✔ Πολύπλοκα και περίπλοκα σχήματα με ευελιξία σχεδιασμού
✔ Δυνατότητα χύτευσης λεπτών τοιχωμάτων επομένως ένα ελαφρύτερο εξάρτημα χύτευσης
✔ Μεγάλη ποικιλία από χυτά μέταλλα και κράματα (σιδηρούχα και μη σιδηρούχα)
✔ Δεν απαιτείται βύθισμα στο σχέδιο των καλουπιών.
✔ Μειώστε την ανάγκη για δευτερεύουσα κατεργασία.
✔ Χαμηλή σπατάλη υλικών.
3- Ποια είναι τα στάδια της διαδικασίας χύτευσης επενδύσεων;
Κατά τη διαδικασία της επενδυτικής χύτευσης, ένα σχέδιο κεριού επικαλύπτεται με ένα κεραμικό υλικό, το οποίο, όταν σκληρυνθεί, υιοθετεί την εσωτερική γεωμετρία της επιθυμητής χύτευσης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, πολλαπλά εξαρτήματα χυτεύονται μαζί για υψηλή απόδοση, συνδέοντας μεμονωμένα σχέδια κεριού σε ένα κεντρικό ραβδί κεριού που ονομάζεται sprue. Το κερί λιώνει εκτός σχεδίου – γι’ αυτό είναι γνωστό και ως διαδικασία χαμένου κεριού – και το λιωμένο μέταλλο χύνεται στην κοιλότητα. Όταν το μέταλλο στερεοποιείται, το κεραμικό καλούπι ανακινείται, αφήνοντας το σχεδόν διχτυωτό σχήμα της επιθυμητής χύτευσης, ακολουθούμενο από φινίρισμα, δοκιμή και συσκευασία.
4- Σε τι χρησιμεύουν οι επενδύσεις χύτευσης;
Τα χύτευση επενδύσεων χρησιμοποιούνται ευρέως σεαντλίες και βαλβίδες, αυτοκίνητο, φορτηγά,υδραυλική, περονοφόρα και πολλά άλλαβιομηχανίες. Λόγω της εξαιρετικής ανοχής χύτευσης και του εξαίρετου φινιρίσματος, τα χαμένα χυτά κερί χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο. Ειδικά, τοχύτευση επενδύσεων από ανοξείδωτο χάλυβαπαίζουν ζωτικό σημαντικό ρόλο στη ναυπηγική και τα σκάφη επειδή έχουν ισχυρές αντισκωριακές επιδόσεις.
5- Ποια ανοχή χύτευσης θα μπορούσε να φτάσει το χυτήριο σας με την επενδυτική χύτευση;
Σύμφωνα με τα διαφορετικά συνδετικά υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του κελύφους, η χύτευση επένδυσης θα μπορούσε να χωριστεί σε χύτευση κολλοειδούς πυριτίου και χύτευση υαλοπινάκων. Η διαδικασία χύτευσης επένδυσης κολλοειδούς πυριτίου έχει καλύτερες ανοχές χύτευσης διαστάσεων (DCT) και γεωμετρικές ανοχές χύτευσης (GCT) από τη διαδικασία υαλοπινάκων. Ωστόσο, ακόμη και με την ίδια διαδικασία χύτευσης, ο βαθμός ανοχής θα είναι διαφορετικός από κάθε χυτό κράμα λόγω της διαφορετικής ικανότητας χύτευσης.
Μαςχυτήριο χύτευσης επενδύσεωνθα ήθελα να μιλήσω μαζί σας εάν έχετε ειδικό αίτημα για τις απαιτούμενες ανοχές. Ακολουθούν οι γενικοί βαθμοί ανοχών που θα μπορούσαμε να φτάσουμε τόσο με τη χύτευση κολλοειδούς πυριτίου όσο και με τη διαδικασία χύτευσης υαλοπινάκων χωριστά:
✔ DCT Grade από Silica Sol Lost Wax Casting: DCTG4 ~ DCTG6
✔ DCT Grade by Water Glass Lost Wax Casting: DCTG5 ~ DCTG9
✔ GCT Grade by Silica Sol Lost Wax Casting: GCTG3 ~ GCTG5
✔ GCT Grade by Water Glass Lost Wax Casting: GCTG3 ~ GCTG5
6- Ποια είναι τα όρια μεγέθους των επενδυτικών εξαρτημάτων;
Οι επενδύσεις χύτευσης μπορούν να παραχθούν σε όλα τα κράματα από ένα κλάσμα της ουγγιάς, για οδοντικά σιδεράκια, έως περισσότερο από 1.000 λίβρες. (453,6 kg) για σύνθετα μέρη κινητήρων αεροσκαφών. Τα μικρότερα εξαρτήματα μπορούν να χυτευτούν σε εκατοντάδες ανά δέντρο, ενώ τα βαρύτερα υλικά χύτευσης συχνά παράγονται με ένα μεμονωμένο δέντρο. Το όριο βάρους μιας επένδυσης χύτευσης εξαρτάται από τον εξοπλισμό χειρισμού καλουπιού στοσχέδιο χύτευσηςt. Οι εγκαταστάσεις ρίχνουν εξαρτήματα έως 20 λίβρες. (9,07 κιλά). Ωστόσο, πολλές οικιακές εγκαταστάσεις αυξάνουν την ικανότητά τους να χύνουν μεγαλύτερα εξαρτήματα και εξαρτήματα στα 20-120-lb. Το εύρος (9,07-54,43-kg) γίνεται κοινό. Μια αναλογία που χρησιμοποιείται συχνά στο σχεδιασμό για χύτευση επενδύσεων είναι 3:1—για κάθε 1-λίβρα. (0,45-kg) χύτευσης, θα πρέπει να υπάρχουν 3 λίβρες. (1,36 kg) στο δέντρο, ανάλογα με την απαραίτητη απόδοση και το μέγεθος του συστατικού. Το δέντρο θα πρέπει πάντα να είναι σημαντικά μεγαλύτερο από το συστατικό και η αναλογία διασφαλίζει ότι κατά τη διάρκεια των διαδικασιών χύτευσης και στερεοποίησης, το αέριο και η συρρίκνωση θα καταλήξουν στο δέντρο, όχι στη χύτευση.
7- Τι είδους φινιρίσματα επιφάνειας παράγονται με χύτευση επενδύσεων;
Επειδή το κεραμικό κέλυφος συναρμολογείται γύρω από λεία σχέδια που παράγονται με έγχυση κεριού σε γυαλισμένη μήτρα αλουμινίου, το τελικό φινίρισμα χύτευσης είναι εξαιρετικό. Ένα μικρο φινίρισμα 125 rms είναι στάνταρ και ακόμη πιο λεπτά φινιρίσματα (63 ή 32 rms) είναι δυνατά με δευτερεύουσες εργασίες φινιρίσματος μετά τη χύτευση. Οι μεμονωμένες εγκαταστάσεις χύτευσης μετάλλων έχουν τα δικά τους πρότυπα για τις επιφανειακές ατέλειες και το προσωπικό των εγκαταστάσεων και οι μηχανικοί/πελάτες σχεδιασμού θα συζητήσουν αυτές τις δυνατότητες πριν από την έκδοση της παραγγελίας εργαλείων. Ορισμένα πρότυπα εξαρτώνται από την τελική χρήση και τα τελικά καλλυντικά χαρακτηριστικά ενός εξαρτήματος.
8- Είναι ακριβά τα επενδυτικά χύτευση;
Λόγω του κόστους και της εργασίας με τα καλούπια, τα επενδυτικά χυτά έχουν γενικά υψηλότερο κόστος από τα σφυρήλατα εξαρτήματα ήχύτευση άμμουκαι μόνιμες μεθόδους χύτευσης καλουπιών. Ωστόσο, αντισταθμίζουν το υψηλότερο κόστος μέσω της μείωσης τουμηχανική κατεργασίαεπιτυγχάνεται μέσω ανοχών σε σχήμα όπως χυτευμένο σχεδόν στο δίχτυ. Ένα παράδειγμα αυτού είναι οι καινοτομίες στους βραχίονες αυτοκινητοβιομηχανίας, οι οποίοι μπορούν να χυτευτούν χωρίς ουσιαστικά να απαιτείται κατεργασία. Πολοίμεταλλικά μέρηπου απαιτούν φρεζάρισμα, τόρνευση, διάτρηση και λείανση για να τελειώσουν μπορούν να χυτευτούν επενδύσεις με μόνο 0,020-0,030 απόθεμα φινιρίσματος. Επιπλέον, τα επενδυτικά χυτά απαιτούν ελάχιστες γωνίες βύθισης για την αφαίρεση των σχεδίων από τα εργαλεία. και δεν απαιτείται βύθισμα για την αφαίρεση των μεταλλικών χυτών από το επενδυτικό κέλυφος. Αυτό μπορεί να επιτρέψει τον σχεδιασμό χυτών με γωνίες 90 μοιρών χωρίς πρόσθετη κατεργασία για την απόκτηση αυτών των γωνιών.
9- Τι εξοπλισμός εργαλείων και μοτίβων είναι απαραίτητος για τη χύτευση κεριού;
Για την παραγωγή των μοτίβων καλουπιού κεριού, θα χρειαστεί να κατασκευαστεί μια μεταλλική μήτρα με χωριστή κοιλότητα (με το σχήμα της τελικής χύτευσης). Ανάλογα με την πολυπλοκότητα της χύτευσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφοροι συνδυασμοί μεταλλικών, κεραμικών ή διαλυτών πυρήνων για να επιτραπεί η επιθυμητή διαμόρφωση. Τα περισσότερα εργαλεία για τη χύτευση επενδύσεων κοστίζουν μεταξύ $500-$10.000. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν γρήγορα πρωτότυπα (RP), όπως μοντέλα στερεολιθογραφίας (SLA). Τα μοντέλα RP μπορούν να δημιουργηθούν σε ώρες και να λάβουν ακριβώς το σχήμα ενός εξαρτήματος. Τα μέρη RP μπορούν στη συνέχεια να συναρμολογηθούν μαζί και να επικαλυφθούν με κεραμικό πολτό και να καούν επιτρέποντας σε μια κοίλη κοιλότητα να ληφθεί ένα πρωτότυπο επενδυτικό εξάρτημα χυτού. Εάν η χύτευση είναι μεγαλύτερη από τον φάκελο κατασκευής, μπορούν να κατασκευαστούν πολλαπλά υποσυστατικά RP, να συναρμολογηθούν σε ένα μέρος και να χυτευτούν για να επιτευχθεί το τελικό πρωτότυπο εξάρτημα. Η χρήση εξαρτημάτων RP δεν είναι ιδανική για υψηλή παραγωγή, αλλά μπορεί να βοηθήσει μια ομάδα σχεδιασμού να εξετάσει ένα ανταλλακτικό ως προς την ακρίβεια και τη μορφή, την εφαρμογή και τη λειτουργία πριν υποβάλει μια παραγγελία εργαλείου. Τα εξαρτήματα RP επιτρέπουν επίσης σε έναν σχεδιαστή να πειραματιστεί με διαμορφώσεις πολλαπλών εξαρτημάτων ή εναλλακτικά κράματα χωρίς μεγάλη δαπάνη κόστους εργαλείων.
10- Υπάρχουν ελαττώματα πορώδους και/ή συρρίκνωσης με τα επενδυτικά χύτευση;
Αυτό εξαρτάται από το πόσο καλά μια εγκατάσταση χύτευσης μετάλλων βγάζει το αέριο από το λιωμένο μέταλλο και πόσο γρήγορα στερεοποιούνται τα μέρη. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ένα σωστά χτισμένο δέντρο θα επιτρέψει να παγιδευτεί το πορώδες στο δέντρο, όχι στη χύτευση, και ένα κεραμικό κέλυφος υψηλής θερμότητας επιτρέπει καλύτερη ψύξη. Επίσης, τα χυτά εξαρτήματα επένδυσης κενού απαλλάσσουν το λιωμένο μέταλλο από ελαττώματα αερίου καθώς εξαλείφεται ο αέρας. Οι επενδύσεις χύτευσης χρησιμοποιούνται για πολλές κρίσιμες εφαρμογές που απαιτούν ακτινογραφία και πρέπει να πληρούν συγκεκριμένα κριτήρια ορθότητας. Η ακεραιότητα μιας επένδυσης χύτευσης μπορεί να είναι πολύ ανώτερη από εξαρτήματα που παράγονται με άλλες μεθόδους.
11- Ποια μέταλλα και κράματα θα μπορούσαν να χυθούν από τη χύτευση επενδύσεων στο χυτήριο σας;
Σχεδόν το μεγαλύτερο μέρος του σιδηρούχου και μη σιδηρούχου μετάλλου καικράματαθα μπορούσε να χυτευθεί με τη διαδικασία χύτευσης επενδύσεων. Όμως, στο χυτήριο χύτευσης κεριών που χάθηκε, χυτεύουμε κυρίως τοανθρακούχο χάλυβα, κράμα χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα,super duplex ανοξείδωτο ατσάλι, γκρίζος χυτοσίδηρος, όλκιμος χυτοσίδηρος,κράματα αλουμινίου και ορείχαλκος. Επιπλέον, ορισμένες εφαρμογές απαιτούν τη χρήση εξειδικευμένων άλλων κραμάτων που χρησιμοποιούνται κυρίως σε σκληρά περιβάλλοντα. Αυτά τα κράματα, όπως το τιτάνιο και το βανάδιο, ικανοποιούν τις πρόσθετες απαιτήσεις που μπορεί να μην επιτευχθούν με τα τυπικά κράματα αλουμινίου. Για παράδειγμα, τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται συχνά για την παραγωγή πτερυγίων και πτερυγίων τουρμπίνας για αεροδιαστημικές μηχανές. Τα κράματα με βάση το κοβάλτιο και το νικέλιο (με μια ποικιλία δευτερευόντων στοιχείων που προστίθενται για την επίτευξη συγκεκριμένων ιδιοτήτων αντοχής-αντοχής, αντοχής στη διάβρωση και αντοχής στη θερμοκρασία), είναι πρόσθετοι τύποι χυτών μετάλλων.
12- Γιατί το Investment Casting ονομάζεται επίσης χύτευση ακριβείας;
Η χύτευση επένδυσης ονομάζεται επίσης χύτευση ακριβείας επειδή έχει πολύ καλύτερη επιφάνεια και μεγαλύτερη ακρίβεια από οποιαδήποτε άλλη διαδικασία χύτευσης. Ειδικά για τη διαδικασία χύτευσης κολλοειδούς πυριτίου, τα τελικά χύτευση θα μπορούσαν να φτάσουν το CT3 ~ CT5 σε γεωμετρική ανοχή χύτευσης και CT4 ~ CT6 σε ανοχή χύτευσης διαστάσεων. Για τα περιβλήματα που παράγονται με τη διαδικασία χύτευσης επενδύσεων, θα υπάρχει λιγότερη ή και καθόλου ανάγκη να γίνουν οι διαδικασίες κατεργασίας. Σε κάποιο βαθμό, η επενδυτική χύτευση θα μπορούσε να αντικαταστήσει τη διαδικασία ακατέργαστης κατεργασίας.
13- Γιατί το Lost Wax Casting ονομάζεται Investment Casting;
Η επενδυτική χύτευση πήρε το όνομά της επειδή τα σχέδια (αντίγραφα από κερί) επενδύονται με τα περιβαλλόμενα πυρίμαχα υλικά κατά τη διάρκειαδιαδικασία χύτευσης. Το «επενδύεται» εδώ σημαίνει ότι περιβάλλεται. Τα αντίγραφα κεριού θα πρέπει να επενδύονται (περιτριγυρισμένα) από πυρίμαχα υλικά για να αντέχουν στην υψηλή θερμοκρασία των ρεόντων λιωμένων μετάλλων κατά τη χύτευση.