Общие вопросы о литье по выплавляемым моделям

1- Что такое инвестиционное литье?
Литье по выплавляемым моделям, также известное как литье по выплавляемым моделям или прецизионное литье, относится к формированию керамики вокруг восковых моделей для создания много- или одночастной формы для приема расплавленного металла. В этом процессе используется процесс одноразового литья под давлением воскового шаблона для получения сложных форм с исключительным качеством поверхности. Чтобы создать форму, восковой узор или скопление узоров несколько раз погружают в керамический материал, чтобы получить толстую оболочку. Затем за процессом удаления парафина следует процесс сушки оболочки. Затем изготавливается безвосковая керамическая оболочка. Затем расплавленный металл заливается в полости или кластеры керамической оболочки, и после затвердевания и охлаждения керамическая оболочка отламывается, чтобы обнажить окончательный металлический объект. Прецизионное литье по выплавляемым моделям позволяет достичь исключительной точности как малых, так и больших отливок из самых разных материалов.

2- Каковы преимущества литья по выплавляемым моделям?
✔ Отличная и гладкая поверхность
✔ Жесткие допуски на размеры.
✔ Сложные и замысловатые формы с гибкостью дизайна
✔ Возможность отливки тонких стенок, следовательно, более легкий литой компонент
✔ Широкий выбор литых металлов и сплавов (черных и цветных).
✔ При проектировании пресс-форм тяга не требуется.
✔ Снижает потребность во вторичной обработке.
✔ Низкие материальные отходы.

3- Каковы этапы процесса литья под давлением?
В процессе литья по выплавляемым моделям восковая модель покрывается керамическим материалом, который после затвердевания принимает внутреннюю геометрию желаемой отливки. В большинстве случаев для обеспечения высокой эффективности несколько деталей отливают вместе, прикрепляя отдельные восковые модели к центральной восковой палочке, называемой литником. Воск выплавляется из узора - вот почему он также известен как процесс по выплавляемым моделям - и расплавленный металл заливается в полость. Когда металл затвердевает, керамическую форму стряхивают, оставляя почти чистую форму желаемой отливки, после чего следует отделка, тестирование и упаковка.

4- Для чего используются отливки по выплавляемым моделям?
Отливки по выплавляемым моделям широко используются в насосах и клапанах, автомобилях, грузовиках, гидравлике, вилочных погрузчиках и многих других отраслях промышленности. Из-за исключительной устойчивости к литью и отличной отделки отливки по выплавляемым моделям используются все чаще. В частности, отливки из нержавеющей стали по выплавляемым моделям играют жизненно важную роль в судостроении и судостроении, поскольку обладают сильными антикоррозийными свойствами.

5- Какого допуска отливки может достичь ваше литейное производство с помощью литья по выплавляемым моделям?
В соответствии с различными связующими материалами, используемыми для изготовления оболочки, отливку по выплавляемым моделям можно разделить на отливку из золя кремния и отливку из жидкого стекла. Процесс литья по выплавляемым моделям из золя кремния имеет лучшие допуски отливки по размерам (DCT) и геометрические допуски отливки (GCT), чем процесс жидкого стекла. Однако даже при использовании одного и того же процесса литья класс допуска будет отличаться для каждого литого сплава из-за их различной литейной способности. Наш литейный завод хотел бы поговорить с вами, если у вас есть особый запрос на требуемые допуски. Ниже приведены общие допуски, которых мы могли достичь как при литье силикагелем, так и при отливке жидкого стекла по отдельности:
✔ Класс DCT по литью по выплавляемым моделям из кремнезема: DCTG4 ~ DCTG6
✔ Оценка DCT по литью по выплавляемым моделям стекла: DCTG5 ~ DCTG9
✔ Оценка GCT от Silica Sol Lost Wax Casting: GCTG3 ~ GCTG5
✔ Оценка GCT по технологии Water Glass Lost Wax Casting: GCTG3 ~ GCTG5

6- Каковы пределы размеров компонентов, отлитых по выплавляемым моделям?

Отливки по выплавляемым моделям могут изготавливаться из всех сплавов от долей унции для зубных скоб до более 1000 фунтов. (453,6 кг) для сложных деталей авиационного двигателя. Компоненты меньшего размера можно отливать по сотням на одно дерево, в то время как более тяжелые отливки часто производятся из одного дерева. Предел веса отливки по выплавляемым моделям зависит от оборудования для работы с формами на литейном заводе. Большинство предприятий в США отливают детали весом до 20 фунтов. (9,07 кг). Однако многие отечественные предприятия увеличивают свои возможности по разливке более крупных деталей и компонентов весом 20–120 фунтов. (9,07-54,43 кг) становятся обычным явлением. При проектировании литья по выплавляемым моделям часто используется соотношение 3: 1 - на каждый фунт. (0,45 кг) отливки должно быть 3 фунта. (1,36 кг) к дереву в зависимости от необходимой урожайности и размера компонента. Дерево всегда должно быть значительно больше, чем компонент, и это соотношение гарантирует, что во время процессов литья и затвердевания газ и усадка попадут в дерево, а не в отливку.

7- Какие виды отделки поверхности получаются с помощью литья по выплавляемым моделям?
Поскольку керамическая оболочка собирается вокруг гладких узоров, полученных путем впрыскивания воска в полированную алюминиевую матрицу, окончательная отделка отливки превосходна. Микрофинишная обработка 125 среднеквадратичных значений является стандартной, и даже более тонкая обработка (63 или 32 среднеквадратичных отклонения) возможна с помощью операций вторичной отделки после литья. Отдельные предприятия по литью металла имеют свои собственные стандарты в отношении дефектов поверхности, и персонал предприятия и инженеры-конструкторы / заказчики обсудят эти возможности до того, как будет опубликован заказ на инструмент. Некоторые стандарты зависят от конечного использования компонента и конечных косметических характеристик.

8- Дорогие ли отливки по выплавляемым моделям?
Из-за затрат и трудозатрат, связанных с формами, отливки по выплавляемым моделям обычно имеют более высокие затраты, чем кованые детали или методы литья из песка и постоянных форм. Однако они компенсируют более высокую стоимость за счет сокращения объема обработки, достигаемого за счет допусков почти чистой формы в литом состоянии. Одним из примеров этого являются инновации в автомобильных коромыслах, которые можно отливать практически без необходимости в механической обработке. Многие детали, требующие фрезерования, токарной обработки, сверления и шлифования для чистовой обработки, можно отлить по выплавляемым моделям с чистовой заготовкой всего 0,020-0,030. Более того, для отливок по выплавляемым моделям требуются минимальные углы уклона для удаления шаблонов с оснастки; и никакой тяги не требуется для удаления металлических отливок из паковочной камеры. Это позволяет проектировать отливки с углами 90 градусов без дополнительной обработки для получения этих углов.

9- Какие инструменты и модели необходимы для литья по выплавляемым моделям?
Для изготовления восковых моделей пресс-форм необходимо будет изготовить металлическую матрицу с разделенными полостями (с формой окончательной отливки). В зависимости от сложности отливки могут использоваться различные комбинации металлических, керамических или растворимых сердечников, чтобы обеспечить желаемую конфигурацию. Большинство инструментов для литья под давлением стоит от 500 до 10 000 долларов. Также можно использовать быстрые прототипы (RP), такие как модели стереолитографии (SLA). Модели RP могут быть созданы за часы и принимать точную форму детали. Затем детали RP можно собрать вместе, покрыть керамической суспензией и выжечь, оставив полую полость для получения прототипа компонента, отлитого по выплавляемым моделям. Если размер отливки превышает габариты сборки, можно изготовить несколько подкомпонентов RP, собрать их в одну деталь и отлить для получения окончательного прототипа компонента. Использование деталей RP не является идеальным вариантом для крупномасштабного производства, но может помочь команде разработчиков проверить детали на точность и форму, соответствие и функциональность перед отправкой заказа на инструмент. Детали RP также позволяют проектировщику экспериментировать с множеством конфигураций деталей или альтернативными сплавами без больших затрат на инструменты.

10- Есть ли у отливок по выплавляемым моделям дефекты пористости и / или усадки?
Это зависит от того, насколько хорошо литейное предприятие выделяет газ из расплавленного металла и насколько быстро детали затвердевают. Как упоминалось ранее, правильно построенное дерево позволит пористости удерживаться в дереве, а не в отливке, а высокотемпературная керамическая оболочка обеспечивает лучшее охлаждение. Кроме того, компоненты, полученные методом вакуумного литья по выплавляемым моделям, избавляют расплавленный металл от дефектов газообразования за счет удаления воздуха. Отливки по выплавляемым моделям используются во многих критических случаях, когда требуется рентгеновское излучение и которые должны соответствовать определенным критериям надежности. Целостность отливки по выплавляемым моделям может быть намного выше, чем у деталей, изготовленных другими методами.

11- Какие металлы и сплавы можно разливать методом литья по выплавляемым моделям на вашем литейном производстве?
Почти большинство черных и цветных металлов и сплавов можно отливать методом литья по выплавляемым моделям. Но на нашем заводе по литью по выплавляемым моделям мы в основном отливаем углеродистую сталь, легированную сталь, нержавеющую сталь, супердуплексную нержавеющую сталь, серый чугун, ковкий чугун, алюминиевые сплавы и латунь. Кроме того, для некоторых областей применения требуется использование других специализированных сплавов, используемых в основном в суровых условиях. Эти сплавы, такие как титан и ванадий, отвечают дополнительным требованиям, которые могут быть не достигнуты со стандартными алюминиевыми сплавами. Например, титановые сплавы часто используются для производства лопаток турбин и лопаток для аэрокосмических двигателей. Сплавы на основе кобальта и никеля (с добавлением множества вторичных элементов для достижения определенных прочностных, коррозионных и термостойких свойств) являются дополнительными типами литых металлов.

12- Почему литье по выплавляемым моделям также называют точным литьем?
Литье по выплавляемым моделям также называется прецизионным литьем, потому что оно имеет гораздо лучшую поверхность и более высокую точность, чем любой другой процесс литья. Специально для процесса литья силикагелем готовые отливки могли достигать CT3 ~ CT5 по геометрическим допускам литья и CT4 ~ CT6 по допускам на литье. Для корпусов, произведенных за счет инвестиций, будет меньше или даже не будет необходимости в процессах обработки. В некоторой степени литье по выплавляемым моделям могло заменить черновую обработку.