Процесс литья по выплавляемым моделям широко используется, так как он предлагает асимметричное литье с очень мелкими деталями, которые можно производить относительно недорого. Процесс включает в производство металла отливки с использованием огнеупорной литейной формы, изготовленную из шаблона воска реплики. Этапы процесса литья по выплавляемым моделям:

1- Создайте восковой узор
2- Литник восковой модели
3- Нанесите восковую выкройку
4- Удалите восковой узор, сжигая его (в печи или в горячей воде). Это создаст форму.
5- Залить расплавленный металл в форму - литье.
6- Очистите гипс.
7- Снимите литник с отливки
8- Завершите и отполируйте отливку на штампе.


Распространенный дефект отливки по выплавляемым моделям

Общее описание процесса приведено выше, однако его, возможно, потребуется изменить для учета различных используемых сплавов. Кобальтовые сплавы имеют температуру плавления от 1250 до 1450 ℃, что выше, чем температура разложения гипса. По этой причине гипсовую паковку необходимо заменить материалом на основе фосфата или кремнезема. Метод плавления сплава также зависит от используемого сплава, поскольку требуемые температуры выше, чем те, которые могут быть достигнуты с помощью горелки, или сплав может химически реагировать с газами. Точность этого процесса составляет около 0,1%. Для достижения этой точности материалы, используемые в процессе, должны быть выбраны так, чтобы компенсировать изменения размеров, включая усадку отливки, усадку / расширение паковочной массы, эффект ограничения, вызванный литым кольцом, изменения размеров, вызванные температурой и т. Д.

Задача отливки - максимально точное дублирование отсутствующих зубов. Однако пределы допуска не установлены точно, но, как правило, точность должна быть лучше, чем это может быть обнаружено глазом или обычными методами. Плохая посадка / точность отливки может привести к повреждению реставрации и дальнейшим проблемам с зубами. Дефекты литья можно устранить или минимизировать, строго соблюдая предписанные процедуры.

Вообще говоря, дефект литья по выплавляемым моделям можно разделить на следующие:
- Искажение,
- Плохая обработка поверхности,
- плавники / шипы
- узелки
- прожилки и гребни
- шероховатая поверхность
- пористость,
- пустоты,
- Неполное литье.

Искажение

В большинстве случаев искажение отливки можно объяснить искажением воскового рисунка. Искажение воскового рисунка можно свести к минимуму путем осторожного и правильного обращения с воском и обращения с ним. Кроме того, некоторая деформация воскового рисунка может быть вызвана затвердением паковочной массы вокруг него, в результате чего схватывание и гигроскопическое расширение могут привести к неравномерной деформации стенок воскового рисунка. Это, с другой стороны, зависит от типа воска, толщины и конфигурации рисунка.

Плохая обработка поверхности

Одно из требований к отливке - ее поверхность должна максимально точно воспроизводить поверхность воскового рисунка. Если это не так, необходимы дополнительные операции (дополнительная обработка и полировка). Дефекты этой категории можно подразделить на чрезмерную шероховатость поверхности, неожиданные неровности поверхности и несоответствующий цвет поверхности. Шероховатость поверхности можно описать как мелкие дефекты поверхности, в то время как неровности больше относятся к изолированным дефектам (например, узелкам). Следует признать, что шероховатость поверхности отливки больше, чем шероховатость воскового рисунка, из которого она изготовлена. Это можно объяснить размером частиц паковочной массы, который не может воспроизвести восковой рисунок в достаточно мелких деталях.

Пористость

Пористость отливки может распространяться внутри отливки и на ее поверхности. Поверхностная пористость увеличивает шероховатость поверхности, но также может быть признаком внутренней пористости. Внутренняя пористость может ослабить отливку, вызвать обесцвечивание при распространении на поверхность и в крайних случаях может привести к утечке.

Основные причины пористости отливок из сплавов:

1) Дефекты затвердевания
2) Уловленные газы
3) Остаточный воздух

1 Дефекты затвердевания

Дефекты затвердевания на холоде приводят к двум различным проявлениям пористости; локализованная усадочная пористость и микропористость.

Локальная усадочная пористость вызвана недостаточной подачей сплава при затвердевании. По мере затвердевания сплава он также сжимается более чем на 1%, и во время этой фазы требуется достаточное количество расплавленного сплава, чтобы противодействовать уменьшению объема, вызванному усадкой. Если литник не спроектирован и не установлен должным образом, он может затвердеть до завершения подачи, что препятствует непрерывной подаче расплавленного сплава. Этот тип дефекта обычно возникает вблизи стыка литник-литник. Микропористость также возникает из-за усадки при затвердевании, но обычно происходит в мелкозернистых сплавах, когда затвердевание происходит слишком быстро, чтобы микрополости могли разделиться. Это, в свою очередь, является причиной слишком низкой температуры формы или отливки.

2 Уловленные газы

Многие металлы растворяют или поглощают газы в расплавленном состоянии. При затвердевании эти газы вытесняются из отливки, вызывая то, что обычно называют точечной пористостью. Эти пустоты довольно маленькие. Более крупные пустоты могут быть вызваны тем же механизмом, но также могут быть вызваны газами, механически захваченными в расплавленном сплаве во время процедуры литья.

3 Остаточный воздух

Эти пустоты возникают на внутренней поверхности отливки и возникают из-за захваченного воздуха, который не может выйти через паковочную форму. Этого можно избежать за счет соответствующей температуры во время литья, достаточно высокого давления и правильного соотношения жидкость-порошок.

Неполный кастинг

Если предотвратить полное или частичное заполнение литейной формы расплавленным сплавом, это может привести к неполному или даже отсутствию литья. Двумя наиболее очевидными причинами этого являются недостаточная вентиляция формы и высокая вязкость.

Если воздух из формы не может быть быстро выпущен после того, как расплавленный раствор залит в форму, его противодавление будет препятствовать полному заполнению формы расплавленным сплавом. Это указывает на либо недостаточно высокое давление литья, либо то, что оно не применялось в течение достаточно длительного периода времени. На начальных этапах литья металл еще достаточно мягкий, но довольно быстро начинает затвердевать (и загустевать). Высокое давление литья следует поддерживать достаточно долго после начала затвердевания.

Если удаление парафина не было полностью завершено, поры паковочной массы могут заполниться продуктами сгорания, что предотвратит выход воздуха, что может вызвать проблемы, аналогичные описанным выше.

Распространенные причины неполного литья

Высокая скорость нагрева

Принятие слишком высоких скоростей нагрева для отливки может привести к появлению ребер (или шипов) в отливке. Механизм для этого следующий:
а) Если паковочная масса подвержена слишком высокой скорости нагрева, внешний слой нагревается быстрее, чем внутренний, и разница температур между внешним слоем и центром паковочной массы увеличивается.
б) Следовательно, внешний слой имеет тенденцию расширяться больше, чем внутренние части. Однако внешний слой сдерживается внутренней, более холодной частью.
c) Из-за этого внешний слой подвергается напряжениям сжатия, а внутренняя часть - напряжениям растяжения.
г) Поскольку паковочная масса - хрупкий материал, она имеет тенденцию к растрескиванию под действием растягивающих напряжений. В этом случае наиболее типичными являются радиальные трещины, начинающиеся внутри паковочной массы и распространяющиеся наружу.
д) Во время литья эти трещины заполняются литейным сплавом и проявляются в виде ребер или шипов.

Низкая температура

Слишком низкая температура может привести к неполному удалению воска. Газы, образующиеся при соприкосновении горячего сплава с остатками, могут вызвать пористость или пустоты в отливке. Слишком низкая температура может быть вызвана слишком коротким временем нагрева или недостаточным количеством воздуха в печи.

Водная пленка

Воск - гидрофобный материал (т.е. водоотталкивающий). Если паковочная масса не находится в тесном контакте с восковым рисунком, на поверхности может образоваться водная пленка. Эта вода может вызвать появление мелких прожилок и выступов на поверхности отливки. Потеря контакта между паковочной массой и восковым рисунком может быть вызвана незначительным смещением рисунка, воздействием вибрации или неправильным нанесением краски.

Пузырьки воздуха

Иногда маленькие пузырьки воздуха могут прилипать к выкройке во время или после процедуры паковки. В процессе литья пузырек заполняется литейным материалом (сплавом) и проявляется в виде утолщения. Возникновение пузырьков воздуха можно предотвратить, если применить процедуру вакуумного паковывания. Могут быть приняты и другие меры для предотвращения этого, например, использование механического миксера с вибрацией или нанесение смачивающего вещества тонким слоем.

Соотношение жидкость - порошок

Как слишком большое, так и слишком малое количество жидкости может привести к шероховатости поверхности отливки.

Длительное нагревание

Продолжительный нагрев при слишком высоких температурах может привести к разрушению паковочной массы и, как следствие, к шероховатости стенок формы. Кроме того, продукты распада могут загрязнять сплав, вызывая дефекты поверхности.

Температура сплава

Если температура сплава слишком высока, он может повредить поверхность паковочной массы, как в случае длительного нагрева. Как следствие, может возникнуть аналогичная шероховатость поверхности.