Co je investiční casting a jak funguje?

Faktory, jako jsou požadavky na design, náklady a proveditelnost výroby, určují, který proces odlévání je pro výrobu produktu nejvhodnější. Tento článek popisující investiční casting vám má pomoci učinit informované rozhodnutí o castingu.

Investiční lití vyrábí přesné součásti při minimalizaci plýtvání materiálem, energií a následného obrábění. Dokáže zajistit i výrobu velmi složitých dílů. Díky tomu je proces investičního lití pro konstruktéry velmi užitečný.

Cílem je pochopit, co se rozumí investičním litím. Takže, co přesně je investice do odlévání „investice“? Výraz „investovaný“ historicky nese význam „oblečený“ nebo „obklopený“.â Investiční odlévání využívá plášť vyrobený z keramiky, sádry nebo plastu, který je vytvořen kolem voskového vzoru. Voskový vzor se roztaví a odstraní v peci a do pláště se nalije kov, aby se vytvořil odlitek.

K čemu se investiční lití používá? Pojďme si pro lepší pochopení rozebrat výrobní proces investičního odlitku:

Vytvoření vzoru

Využívá vzor se stejnými detaily jako hotový díl, kromě toho, že je zde povolena tepelná kontrakce (tj. smršťování).

Vzory jsou obvykle vyrobeny z vosku pomocí kovové injekční formy.

Montáž voskových vzorů a vytvoření stromu

Jakmile je vytvořen voskový vzor, ​​je sestaven s dalšími voskovými komponentami, aby vytvořil systém dodávání kovu vtoku a žlabu.

V závislosti na velikosti a konfiguraci požadovaného dokončovacího komponentu lze pomocí jednoho stromu zpracovat více voskových vzorů.

Celá sestava voskového vzoru je ponořena do keramické kaše, pokryta pískovým štukem a ponechána zaschnout.

Cykly mokrého máčení a následného štukování se opakují, dokud se nevytvoří skořepina požadované tloušťky. Tato tloušťka je částečně dána velikostí a konfigurací produktu.

Jakmile keramická skořápka uschne, stane se dostatečně pevná, aby zadržela roztavený kov během odlévání.

Odstranění vosku

Celá sestava je umístěna do parního autoklávu, aby se rozpustila většina vosku.

Veškerý zbývající vosk, který se vsákl do keramického pláště, se vypálí v peci. V tomto okamžiku byl zbytkový voskový vzor a vtokový materiál zcela odstraněn a keramická forma zůstává s dutinou ve tvaru požadovaného odlitku.

Tento vysokoteplotní provoz také zvyšuje pevnost a stabilitu keramického materiálu. Navíc pomáhá minimalizovat reakci skořepiny a kovu během lití.

Melt and Cast

Forma se předehřeje na určitou teplotu a naplní roztaveným kovem, čímž vznikne kovový odlitek.

Tímto procesem lze vyrobit téměř jakoukoli slitinu. Může být použito buď tavení vzduchem, nebo vakuové tavení, jak to vyžaduje chemie slitiny. Vakuové tavení se využívá hlavně tehdy, když jsou ve slitině přítomny reaktivní prvky.

Závěrečné operace

Jakmile se odlitek dostatečně ochladí, skořepina formy se oddělí od odlitku v operaci vyrážení.

Z odlitku se vyříznou šoupátka a žlaby a v případě potřeby se provede finální následné otryskání, broušení a opracování, aby byl odlitek rozměrově dokončen.

Nedestruktivní testování může zahrnovat fluorescenční penetrant, magnetické částice, radiografické nebo jiné kontroly. Před odesláním jsou ověřeny finální rozměrové kontroly, výsledky zkoušek slitin a NDT.

Rozsah velikostí:

Přestože je většina investičních odlitků malých rozměrů, procesem zatavování lze vyrobit odlitky o hmotnosti více než 1000 liber. Tato schopnost je omezena na relativně malý počet slévačů a vyžaduje zvláštní odborné znalosti v manipulaci. Většina litých dílů spadá do rozmezí 20 liber.

Všestranné a složité tvary:

Investiční lití poskytuje konzistentní a opakující se úzké tolerance spolu se složitými průchody a obrysy. Mnohé z těchto konfigurací nelze vyrobit. Například tam, kam nedosáhnou obráběcí stroje. Dosažení čistého nebo téměř čistého tvaru odlitků může dramaticky snížit náklady na zpracování po odlití.

Investiční lití je dobrou alternativou ke svařencům nebo výrobě. Mnoho komponentů lze kombinovat do jednoho odlitku. Čím více se jich kombinuje, tím lepší je efektivita výroby. Konverze vícedílných součástí na jeden vytavitelný odlitek obvykle přináší větší rozměrovou přesnost a sníženou složitost součásti.