Aké sú kroky v procese investičného liatia?

Investičné odlievanie, tiež známe ako odlievanie do strateného vosku, je časom uznávaný výrobný proces, ktorý sa po stáročia používa na vytváranie zložitých a vysoko presných kovových dielov. Ako dodávateľ investičného odlievania som rád, že vás môžem previesť podrobnými krokmi tohto fascinujúceho procesu.

Krok 1: Vytvorenie vzoru

Prvým krokom v procese investičného liatia je vytvorenie vzorov. Vzory sú replikami záverečnej časti, ktorá sa bude odlievať. Tieto vzory sú zvyčajne vyrobené z vosku, hoci je možné použiť aj iné materiály, ako je plast.

Na vytváranie voskových vzorov používame rôzne metódy. Jedným z bežných prístupov je vstrekovanie. Pri tomto procese sa roztavený vosk vstrekuje do kovovej formy, ktorá má presný tvar požadovaného dielu. Forma je navrhnutá s veľkou presnosťou, aby sa zabezpečilo, že vzor presne predstavuje konečný produkt. Keď vosk vychladne a stuhne, forma sa otvorí a voskový vzor sa odstráni.

Kvalita vzoru je rozhodujúca, pretože priamo ovplyvňuje konečný odliatok. Akékoľvek chyby alebo nepresnosti vo vzore sa prenesú na odliatok. Preto vykonávame dôkladné kontroly voskových vzorov, aby sme sa uistili, že spĺňajú požadované špecifikácie. Po kontrole sú vzory pripravené na ďalší krok.

Krok 2: Zostavenie vzorov do stromu

Po vytvorení jednotlivých voskových vzorov sa tieto zostavia na centrálny voskový vtok, aby vytvorili strom vzoru. Vtokový kanál funguje ako hlavný kanál, cez ktorý bude prúdiť roztavený kov počas procesu odlievania. Jednotlivé vzory sú pripevnené na vtok pomocou malých voskových tyčiniek alebo roztavením vosku v miestach pripojenia.

Usporiadanie vzorov na strome je starostlivo naplánované. Berieme do úvahy faktory, ako je veľkosť a tvar vzorov, tok roztaveného kovu a jednoduchosť odstraňovania odlievaných častí zo stromu. Dobre navrhnutý strom vzoru zaisťuje rovnomerné plnenie foriem a efektívne využitie roztaveného kovu. Keď je strom vzorov zostavený, je pripravený na investičný proces.

Krok 3: Investícia (budovanie shellu)

Vzorový strom sa potom ponorí do keramickej kaše, ktorá je zmesou jemných keramických častíc a spojiva. Táto kaša priľne k voskovým vzorom a vytvorí tenkú vrstvu. Po počiatočnom ponorení sa strom vzoru potiahne vrstvou hrubého keramického štuku. Štuk poskytuje dodatočnú pevnosť keramickej škrupine.

Tento proces namáčania a štukovania sa opakuje viackrát, zvyčajne 5-10-krát, aby sa okolo voskových vzorov vytvorila hrubá a pevná keramická škrupina. Každá vrstva sa pred nanesením ďalšej vrstvy nechá zaschnúť. Počet vrstiev závisí od veľkosti a zložitosti odlievaných dielov. Väčšie a zložitejšie časti vyžadujú hrubší plášť, aby odolali tlaku roztaveného kovu.

Po dosiahnutí požadovanej hrúbky keramickej škrupiny sa škrupina nechá úplne vyschnúť a vytvrdnúť. Táto keramická škrupina bude slúžiť ako forma pre proces odlievania.

Krok 4: Odvoskovanie

Po vytvrdnutí keramickej škrupiny je ďalším krokom odstránenie vosku z vnútra škrupiny. To sa dosiahne umiestnením škrupiny do pece pri teplote dostatočne vysokej na roztavenie vosku. Vosk potom vytečie zo škrupiny cez otvor vtokového kanála. Tento proces sa nazýva odparafínovanie.

Existujú rôzne spôsoby odparafínovania, vrátane parného autoklávovania a bleskového vypálenia. Parné autoklávovanie zahŕňa umiestnenie škrupiny do autoklávu a použitie pary na roztavenie vosku. Na druhej strane bleskové vypaľovanie zahŕňa rýchle zahrievanie škrupiny v peci, aby sa odparil vosk. Bez ohľadu na použitú metódu je cieľom úplne odstrániť všetok vosk zo škrupiny a ponechať za sebou dutinu v tvare finálnej časti.

Krok 5: Predhriatie formy

Po odstránení vosku sa keramická škrupina predhreje v peci. Predhrievanie formy je dôležitým krokom, pretože pomáha zlepšiť tok roztaveného kovu a znižuje riziko tepelného šoku pri nalievaní roztaveného kovu do škrupiny.

Teplota predohrevu závisí od druhu odlievaného kovu. Napríklad pri odlievaní nehrdzavejúcej ocele sa forma zvyčajne predhrieva na teplotu medzi 800 - 1000 °C. Proces predhrievania tiež pomáha odstrániť zvyšnú vlhkosť alebo prchavé látky z keramickej škrupiny, čím zaisťuje čistý a vysoko kvalitný odliatok.

Krok 6: Tavenie a nalievanie kovu

Počas predhrievania formy sa kov, ktorý sa má odlievať, roztaví v peci. Výber kovu závisí od požiadaviek konečného dielu, ako je pevnosť, odolnosť proti korózii a tepelná odolnosť. Bežné kovy používané pri investícii zahŕňajú nehrdzavejúcu oceľ, hliník a bronz.

PreOdlievanie strateného vosku z nehrdzavejúcej ocele, nehrdzavejúca oceľ sa taví v elektrickej oblúkovej peci alebo indukčnej peci. Keď kov dosiahne vhodnú teplotu a má požadované chemické zloženie, je pripravený na naliatie do predhriatej keramickej formy.

Roztavený kov sa opatrne naleje do vtokového kanála formy. Na uľahčenie toku kovu do dutiny formy možno použiť gravitáciu alebo vákuum. Proces odlievania musí byť vykonaný rýchlo a hladko, aby sa zabezpečilo úplné naplnenie formy skôr, ako kov stuhne.

Krok 7: Tuhnutie a chladenie

Po naliatí roztaveného kovu do formy začne tuhnúť. Proces tuhnutia je kritickým štádiom, pretože určuje mikroštruktúru a vlastnosti konečného odliatku. Rýchlosť ochladzovania ovplyvňuje veľkosť zrna a distribúciu legujúcich prvkov v kove.

Rýchlosť chladenia kontrolujeme tak, že formu opatrne vyberieme z pece a necháme ju kontrolovaným tempom vychladnúť. Pre niektoré kovy môžeme použiť špeciálne chladiace techniky, ako je kalenie, aby sme dosiahli špecifické mechanické vlastnosti. Po úplnom stuhnutí kovu je možné formu odliať od odliatku.

Krok 8: Vyklepnutie a dokončenie

Keramická škrupina sa potom odstráni z odliatku mechanickými prostriedkami, ako je vibrovanie škrupiny alebo pomocou pieskovača. Tento proces sa nazýva knock-out. Po odstránení škrupiny sa jednotlivé odliate diely odrežú zo systému vtokového kanála a žľabu.

Odliate diely potom prechádzajú sériou dokončovacích operácií, aby sa dosiahla požadovaná povrchová úprava a rozmerová presnosť. Tieto operácie môžu zahŕňať brúsenie, opracovanie, leštenie a tepelné spracovanie. Brúsenie sa používa na odstránenie akýchkoľvek drsných hrán alebo prebytočného materiálu z odliatku. Na dosiahnutie presných rozmerov a tolerancií sa používa obrábanie. Leštenie sa používa na zlepšenie povrchovej úpravy dielu. Tepelné spracovanie sa používa na zlepšenie mechanických vlastností kovu, ako je tvrdosť a pevnosť.

Krok 9: Kontrola a kontrola kvality

Po dokončení dokončovacích operácií sa odliate diely skontrolujú, aby sa zabezpečilo, že spĺňajú požadované špecifikácie. Používame rôzne kontrolné metódy, vrátane vizuálnej kontroly, rozmerovej kontroly a nedeštruktívneho testovania.

Vizuálna kontrola sa používa na kontrolu povrchových defektov, ako sú praskliny, pórovitosť a inklúzie. Kontrola rozmerov sa vykonáva pomocou presných meracích nástrojov, ako sú posuvné meradlá, mikrometre a súradnicové meracie stroje (CMM), aby sa zabezpečilo, že diely majú správne rozmery. Na zistenie vnútorných defektov odliatku sa používajú nedeštruktívne testovacie metódy, ako je ultrazvukové testovanie a röntgenové testovanie.

Iba diely, ktoré prejdú všetkými kontrolnými testami, sa považujú za prijateľné a sú pripravené na dodanie.

Krok 10: Balenie a doručenie

Po absolvovaní kontroly sú odliate diely starostlivo zabalené, aby sa predišlo poškodeniu počas prepravy. Na ochranu dielov používame vhodné obalové materiály, ako sú penové vložky a kartónové krabice.

Zabalené diely sú potom odoslané zákazníkom. Úzko spolupracujeme so spoľahlivými logistickými partnermi, aby sme zabezpečili včasné a bezpečné dodanie produktov.

Ako dodávateľ investičných odliatkov sa zaväzujeme poskytovať vysokú kvalituPresné investičné odliatkyaPresné investičné odlievacie diely. Naša odbornosť v procese investičného liatia nám umožňuje vyrábať zložité a vysoko presné diely, ktoré spĺňajú rôznorodé potreby našich zákazníkov.

Ak potrebujete služby investičného odlievania, pozývame vás, aby ste nás kontaktovali pre podrobnú diskusiu. Náš tím odborníkov vám rád pomôže pri hľadaní najlepších riešení pre vaše špecifické požiadavky.

Referencie

• Campbell, J. (2008). Odliatky. Butterworth - Heinemann.
• Davis, JR (ed.). (1993). Hliník a zliatiny hliníka. ASM International.
• Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Výrobné inžinierstvo a technológia. Pearson.