Aké materiály sa používajú na vzory v odlievaní?

Investičné liatie, tiež známe ako liatie do strateného vosku, je vysoko presný výrobný proces, ktorý sa datuje tisíce rokov späť. Zahŕňa vytvorenie voskového vzoru, jeho potiahnutie žiaruvzdorným materiálom na vytvorenie formy a následné roztavenie vosku, aby zostala dutina pre roztavený kov. Proces je známy svojou schopnosťou vyrábať zložité tvary s vysokou rozmerovou presnosťou a vynikajúcou povrchovou úpravou. Ako dodávateľ investičných odliatkov chápeme dôležitosť výberu správnych materiálov na vytváranie vzorov v tomto procese. V tomto blogovom príspevku preskúmame rôzne materiály používané na vzory v odlievaní a ich vlastnosti.

Voskové vzory

Vosk je najbežnejšie používaným materiálom na vytváranie vzorov pri odlievaní. Má niekoľko výhod, vďaka ktorým je ideálny pre tento proces. Po prvé, s voskom sa ľahko pracuje, čo umožňuje vytváranie zložitých a detailných vzorov. Môže byť vstrekovaný, ručne vyrezávaný alebo 3D vytlačený, čo poskytuje flexibilitu v technikách vytvárania vzorov. Po druhé, vosk má nízky bod topenia, čo znamená, že sa dá ľahko roztaviť z formy počas procesu odlievania bez zanechania zvyškov. To pomáha zabezpečiť čisté a presné odlievanie.

Existujú rôzne typy voskov používaných pri odlievaní na investičné liatie, z ktorých každý má svoje vlastné vlastnosti. Parafínový vosk je obľúbenou voľbou vďaka svojej nízkej cene a dobrej tekutosti. Je vhodný na odlievanie jednoduchých tvarov a malých dielov. Mikrokryštalický vosk má na druhej strane vyšší bod topenia a lepšiu rozmerovú stálosť, vďaka čomu je ideálny pre väčšie a zložitejšie vzory. Na dosiahnutie rovnováhy medzi cenou, tekutosťou a rozmerovou stabilitou sa bežne používajú aj zmiešané vosky, ktoré kombinujú vlastnosti parafínu a mikrokryštalických voskov.

Živicové vzory

Živicové vzory sú alternatívou k voskovým vzorom, najmä pre aplikácie, kde sa vyžaduje vyššia pevnosť a lepšie tepelné vlastnosti. Zvyčajne sa vyrábajú z epoxidových alebo akrylových živíc, ktoré sa vytvrdzujú teplom alebo chemikáliami. Živicové vzory ponúkajú oproti voskovým vzorom niekoľko výhod. Po prvé, majú vyšší bod tavenia, čo znamená, že vydržia vyššie teploty počas procesu odlievania bez deformácie. Vďaka tomu sú vhodné na odlievanie kovov s vysokou teplotou topenia, ako je oceľ a titán. Po druhé, živicové vzory sú odolnejšie a menej náchylné na poškodenie počas manipulácie a skladovania, čo vedie k menšiemu počtu defektov vzoru a vyššej výťažnosti odlievania.

Živicové vzory však majú aj určité obmedzenia. Sú drahšie ako voskové vzory a vyžadujú si zložitejšie techniky spracovania. Okrem toho môžu živicové vzory uvoľňovať škodlivé plyny počas procesu tavenia, čo si vyžaduje správne vetranie a bezpečnostné opatrenia. Napriek týmto obmedzeniam sa živicové vzory čoraz viac používajú pri odlievaní na investičné liatie, najmä pre vysoko presné a vysokokvalitné aplikácie.

3D tlačené vzory

S pokrokom v technológii 3D tlače sa 3D tlačené vzory stávajú čoraz obľúbenejšími pri investovaní. 3D tlač umožňuje rýchlu a nákladovo efektívnu výrobu zložitých vzorov s vysokou presnosťou. Eliminuje potrebu drahých nástrojov a skracuje dodacie lehoty, čo z neho robí atraktívnu možnosť pre malosériovú výrobu a prototypovanie.

Existujú rôzne typy technológií 3D tlače, ktoré možno použiť na vytváranie vzorov pre investičné odlievanie, vrátane stereolitografie (SLA), digitálneho spracovania svetla (DLP) a modelovania taveného depozície (FDM). SLA a DLP používajú tekutú živicu, ktorá sa vytvrdzuje laserom alebo projektorom na vytváranie pevných predmetov vrstvu po vrstve. Tieto technológie ponúkajú vysoké rozlíšenie a presnosť, vďaka čomu sú vhodné na vytváranie detailných a zložitých vzorov. FDM, na druhej strane, používa vyhrievaný extrudér na nanášanie termoplastického vlákna vrstvu po vrstve na vytváranie predmetov. Ide o cenovo dostupnejšiu a dostupnejšiu technológiu 3D tlače, ktorá však môže mať nižšie rozlíšenie a presnosť v porovnaní so SLA a DLP.

3D tlačené vzory môžu byť vyrobené z rôznych materiálov, vrátane voskových polymérov, živíc a plastov. Voskové polyméry sú obľúbenou voľbou pre 3D tlačené vzory, pretože sa dajú ľahko roztaviť z formy počas procesu odlievania, podobne ako tradičné voskové vzory. Živice a plasty ponúkajú vyššiu pevnosť a trvanlivosť, ale na ich odstránenie z formy môžu byť potrebné ďalšie kroky spracovania.

Iné vzorové materiály

Okrem vosku, živice a 3D tlačených vzorov existujú aj iné materiály, ktoré sa dajú použiť na vytváranie vzorov v odlievaní. Napríklad penové vzory možno použiť na odlievanie veľkých a zložitých dielov. Pena je ľahká a ľahko tvarovateľná, vďaka čomu je vhodná na vytváranie vzorov so zložitými detailmi. Avšak vzory peny môžu vyžadovať dodatočnú podporu počas procesu odlievania, aby sa zabránilo deformácii.

Kovové modely môžu byť tiež použité pri investícii, najmä pre veľkosériovú výrobu. Kovové vzory ponúkajú vysokú odolnosť a rozmerovú stálosť, sú však drahšie a vyžadujú si zložitejšie procesy obrábania. Zvyčajne sa používajú na odlievanie dielov jednoduchých tvarov a veľkých množstiev.

Záver

Výber materiálu vzoru pri odlievaní na vytaviteľné liatie závisí od viacerých faktorov, vrátane zložitosti dielu, požadovanej rozmerovej presnosti, typu odlievaného kovu a objemu výroby. Vosk je najbežnejšie používaným materiálom kvôli jeho ľahkému použitiu, nízkej cene a dobrej tekutosti. Živicové vzory ponúkajú vyššiu pevnosť a lepšie tepelné vlastnosti, vďaka čomu sú vhodné na odlievanie kovov s vysokou teplotou topenia a vysoko presné aplikácie. 3D tlačené vzory poskytujú rýchle a nákladovo efektívne riešenie pre prototypovanie a výrobu v malom meradle. V závislosti od špecifických požiadaviek procesu odlievania je možné použiť aj iné materiály, ako je pena a kov.

Ako dodávateľ investičných odliatkov máme rozsiahle skúsenosti s používaním rôznych vzorových materiálov, aby sme uspokojili rôznorodé potreby našich zákazníkov. Či už potrebujeteKomponenty na odlievanie tenkých stien,Presné odliatky z legovanej ocele, aleboDiely na odlievanie medi, môžeme vám pomôcť vybrať správny vzorový materiál a výrobný proces, aby ste zabezpečili najvyššiu kvalitu a presnosť vašich odliatkov.

Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich službách investičného odlievania alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa vzorových materiálov, neváhajte nás kontaktovať a požiadať o konzultáciu. Tešíme sa na spoluprácu na vašom ďalšom projekte.

Referencie

• Campbell, J. (2012). Odliatky. Butterworth-Heinemann.
• Pfünd, H. (2010). Investičné liatie: procesy, materiály a aplikácie. ASM International.
• Wohlers, T. a Gornet, P. (2017). Wohlersova správa 2017: 3D tlač a aditívna výroba Stav priemyslu. Wohlers Associates.