1 - Čo je to casting investícií?
Investičné liatie, ktoré je tiež známe odlievaním strateného vosku alebo presným liatím, sa týka formovania keramiky okolo voskových vzorov na vytvorenie viacdielnej alebo jednodielnej formy na príjem roztaveného kovu. Pri tomto procese sa využíva proces vzorovania voskom vstrekovaného do formy na dosiahnutie zložitých tvarov s mimoriadnymi povrchovými vlastnosťami. Na vytvorenie formy sa voskový vzor alebo zhluk vzorov niekoľkokrát ponorí do keramického materiálu, aby sa vytvorila hrubá škrupina. Po procese odparafínovania potom nasleduje proces suchého plášťa. Potom sa vyrobí keramická škrupina bez vosku. Roztavený kov sa potom naleje do dutín alebo zhluku keramického plášťa a po stuhnutí a ochladení sa keramický obal odlomí, aby sa odhalil konečný odliaty kovový predmet. Presné investičné odliatky môžu dosiahnuť mimoriadnu presnosť malých aj veľkých odliatkov zo širokej škály materiálov.
2 - Aké sú výhody castingu?
✔ Vynikajúca a hladká povrchová úprava
✔ Tesné rozmerové tolerancie.
✔ Zložité a zložité tvary s flexibilitou dizajnu
✔ Schopnosť odlievať tenké steny, preto je ľahší odlievací komponent
✔ Široký výber liatých kovov a zliatin (železných a neželezných)
✔ V dizajne foriem nie je potrebný prievan.
✔ Znížte potrebu sekundárneho obrábania.
✔ Nízky odpad materiálu.
3 - Aké sú kroky procesu investovania?
Počas procesu investičného liatia je voskový vzor potiahnutý keramickým materiálom, ktorý po vytvrdnutí zaujme vnútornú geometriu požadovaného odliatku. Vo väčšine prípadov je viac častí odlievaných dohromady kvôli vysokej účinnosti pripojením jednotlivých voskových vzorov k centrálnej voskovej tyči nazývanej vtokové potrubie. Vosk je roztavený zo vzoru - a preto je známy aj ako proces straty vosku - a do dutiny sa vlieva roztavený kov. Keď kov stuhne, keramická forma sa vytrepe a ponechá takmer čistý tvar požadovaného odliatku, po ktorom nasleduje dokončenie, testovanie a zabalenie.
4 - Na čo sa používajú investičné odliatky?
Investičné odliatky sa široko používajú v čerpadlách a ventiloch, v automobiloch, nákladných vozidlách, hydraulike, vysokozdvižných vozíkoch a mnohých ďalších odvetviach. Pre svoju výnimočnú toleranciu odlievania a vynikajúcu povrchovú úpravu sa odliatky zo strateného vosku používajú čoraz viac. Najmä investičné odliatky z nehrdzavejúcej ocele majú zásadnú dôležitú úlohu pri stavbe lodí a člnov, pretože majú silný protikorózny výkon.
5 - Aká tolerancia odlievania by mohla vaša zlievareň dosiahnuť investičným liatím?
Podľa rôznych spojivových materiálov použitých na výrobu škrupiny by sa investičný odliatok mohol rozdeliť na odliatky z oxidu kremičitého a vodného skla. Proces liatia s použitím oxidu kremičitého má lepšie tolerancie rozmerového liatia (DCT) a tolerancie geometrického liatia (GCT) ako proces vodného skla. Avšak aj pri rovnakom procese odlievania sa bude stupeň tolerancie líšiť od každej zliatiny kvôli ich rôznej odlievateľnosti.
Naša zlievareň by sa s vami chcela porozprávať, ak máte špeciálne požiadavky na požadované tolerancie. V nasledujúcom texte sú uvedené všeobecné tolerančné stupne, ktoré by sme mohli dosiahnuť oddeleným odlievaním pomocou oxidu kremičitého a vodného skla:
✔ Stupeň DCT odlievaním strateného vosku kremičitým solom: DCTG4 ~ DCTG6
✔ Odlievanie strateného vosku zo skla podľa vodného skla: DCTG5 ~ DCTG9
✔ Trieda GCT odlievaním strateného vosku kremičitým solom: GCTG3 ~ GCTG5
✔ Odlievanie strateného vosku zo skla podľa vodného skla: GCTG3 ~ GCTG5
6- Aké sú limity veľkosti komponentov pre casting do investícií?
Investičné odliatky je možné vyrobiť zo všetkých zliatin od zlomku unce, pre zubné strojčeky, do hmotnosti viac ako 1 000 libier. (453,6 kg) pre zložité časti leteckých motorov. Menšie komponenty je možné odlievať po stovkách na strom, zatiaľ čo ťažšie odliatky sa často vyrábajú s jednotlivými stromami. Hmotnostný limit investičného odliatku závisí od zariadenia na manipuláciu s formami v zlievarni. Zariadenia odlievajú časti do hmotnosti 20 libier. (9,07 kg). Mnoho domácich zariadení však zvyšuje svoju schopnosť nalievať väčšie časti a komponenty do 20 - 120 libier. Rozsah (9,07-54,43 kg) sa stávajú bežnými. Pomer, ktorý sa často používa pri navrhovaní na casting, je 3: 1 - na každú 1 libru. (0,45 kg) odliatka, mali by byť 3 libry. (1,36 kg) na strom, v závislosti od potrebnej úrody a veľkosti komponentu. Strom by mal byť vždy podstatne väčší ako komponent a pomer zaisťuje, že počas procesu liatia a tuhnutia bude plyn a zmrašťovanie končiť v strome, nie v odliatku.
7- Aký druh povrchových úprav sa vyrába investičným liatím?
Pretože keramická škrupina je zostavená okolo hladkých vzorov vyrábaných vstrekovaním vosku do leštenej hliníkovej formy, je konečná povrchová úprava odliatku vynikajúca. Mikro povrchová úprava 125 rms je štandardom a sú možné aj jemnejšie povrchové úpravy (63 alebo 32 rms) so sekundárnymi povrchovými úpravami post-cast. Jednotlivé zariadenia na odlievanie kovov majú svoje vlastné štandardy pre povrchové chyby a pracovníci zariadení a dizajnéri / zákazníci o nich diskutujú pred vydaním objednávky nástrojov. Niektoré normy závisia od konečného použitia a konečných kozmetických vlastností komponentu.
8- Sú investičné castingy drahé?
Z dôvodu nákladov a práce s formami majú investičné odliatky všeobecne vyššie náklady ako kované diely alebo piesok a metódy permanentného liatia do foriem. Vynahradzujú však vyššie náklady znížením obrábania dosiahnutým pomocou tolerancií odlievaných tvarov takmer čistej siete. Jedným z príkladov sú inovácie v oblasti vahadiel automobilu, ktoré je možné odlievať prakticky bez nutnosti obrábania. Mnoho dielov, ktoré na dokončenie vyžadujú frézovanie, sústruženie, vŕtanie a brúsenie, je možné odliať investíciou iba s povrchovou úpravou 0,020 - 0,030. Ďalej, investičné odliatky vyžadujú minimálne uhly prievanu, aby sa odstránili vzory z nástroja; a na odstránenie kovových odliatkov z investičného plášťa nie je potrebný prievan. To umožňuje, aby boli odliatky s 90-stupňovými uhlami navrhované bez ďalšieho obrábania, aby sa tieto uhly získali.
9 - Aké nástrojové a vzorové vybavenie je potrebné na odlievanie strateného vosku?
Na výrobu voskových foriem bude potrebné vyrobiť kovovú formu s delenou dutinou (v tvare konečného odliatku). V závislosti na zložitosti odlievania môžu byť použité rôzne kombinácie kovových, keramických alebo rozpustných jadier, aby sa dosiahla požadovaná konfigurácia. Väčšina nástrojov na liatie investícií stojí 500 - 10 000 dolárov. Môžu sa tiež použiť rýchle prototypy (RP), ako napríklad modely stereolitografie (SLA). Modely RP sa dajú vytvoriť za niekoľko hodín a nadobudnú presný tvar súčasti. RP diely potom môžu byť zostavené dohromady a potiahnuté keramickou kašou a vypálené, čo umožňuje dutej dutine získať prototyp odlievaného komponentu. Ak je odliatok väčší ako obálka stavby, je možné vyrobiť viac dielčích súčastí RP, spojiť ich do jednej časti a odliať, aby sa získal konečný prototypový komponent. Použitie dielov RP nie je ideálne pre vysokú produkciu, ale môže pomôcť návrhárskemu tímu pred odoslaním objednávky nástroja skontrolovať presnosť a tvar, tvar a funkciu dielu. Diely RP tiež umožňujú projektantovi experimentovať s konfiguráciami viacerých dielov alebo alternatívnych zliatin bez veľkých nákladov na nástroje.
10 - Existujú chyby pórovitosti a / alebo zmršťovania pri investičných odliatkoch?
Závisí to od toho, ako dobre zariadenie na odlievanie kovov uvoľňuje plyn z roztaveného kovu a ako rýchlo časti tuhnú. Ako už bolo spomenuté, správne postavený strom umožní, aby sa v ňom zachytila pórovitosť, nie odliatok, a keramická škrupina s vysokou teplotou umožňuje lepšie ochladenie. Súčasti odlievania investované do vákua tiež zbavujú roztavený kov defektov plynovania, pretože je eliminovaný vzduch. Investičné odliatky sa používajú pre mnoho kritických aplikácií, ktoré vyžadujú röntgenové žiarenie a musia spĺňať určité kritériá spoľahlivosti. Integrita investičného odliatku môže byť oveľa lepšia ako pri súčiastkach vyrobených inými metódami.
11 - Aké kovy a zliatiny by sa mohli nalievať liatím do vašej zlievarne?
Takmer väčšina železných a neželezných kovov a zliatin mohla byť odliata procesom liatia pomocou investícií. Ale v našej zlievarni na liatie strateného vosku odlievame hlavne uhlíkovú oceľ, legovanú oceľ, nehrdzavejúcu oceľ, superduplexnú nehrdzavejúcu oceľ, sivú liatinu, tvárnu liatinu, hliníkové zliatiny a mosadz. Niektoré aplikácie navyše vyžadujú použitie špecializovaných iných zliatin používaných hlavne v náročných podmienkach. Tieto zliatiny, ako napríklad titán a vanád, spĺňajú ďalšie požiadavky, ktoré by sa štandardnými zliatinami hliníka nemuseli dosiahnuť. Napríklad zliatiny titánu sa často používajú na výrobu lopatiek a lopatiek turbín pre letecké motory. Zliatiny na báze kobaltu a niklu (s prídavkom rôznych sekundárnych prvkov na dosiahnutie špecifických pevnostných, pevnostných, koróznych a teplotne odolných vlastností) sú ďalšími typmi liatých kovov.
12 - Prečo sa liatie investícií nazýva aj presným liatím?
Investičné liatie sa tiež nazýva presné liatie, pretože má oveľa lepší povrch a vyššiu presnosť ako akýkoľvek iný proces liatia. Špeciálne pre proces liatia pomocou oxidu kremičitého mohli hotové odliatky dosiahnuť CT3 ~ CT5 v tolerancii geometrického liatia a CT4 ~ CT6 v tolerancii rozmerového liatia. Pre obaly vyrobené investíciou nebude potrebné alebo dokonca nebude potrebné robiť obrábacie procesy. Proces hrubého obrábania by mohol do istej miery nahradiť investičné liatie.
13 - Prečo sa odlievanie strateného vosku nazýva casting?
Investičné liatie dostalo svoje meno, pretože vzory (voskové repliky) sa počas procesu liatia investujú do obklopených žiaruvzdorných materiálov. „Investované“ tu znamená byť obklopené. Voskové repliky by mali byť investované (obklopené) žiaruvzdornými materiálmi, aby vydržali vysokú teplotu prúdiacich roztavených kovov počas liatia.