1- Ce este Investment Casting?
Turnarea cu investiții, care este cunoscută și turnarea cu ceară pierdută sauturnare de precizie, se referă la formarea ceramicii în jurul modelelor de ceară pentru a crea o matriță multi sau o singură parte pentru a primi metalul topit. Acest proces utilizează un proces de model de ceară turnat prin injecție pentru a obține forme complexe cu calități excepționale de suprafață. Pentru a crea o matriță, un model de ceară sau un grup de modele este scufundat în material ceramic de mai multe ori pentru a construi o coajă groasă. Procesul de de-cera este apoi urmat de procesul de uscare a cochiliei. Apoi este produsă carcasa ceramică fără ceară. Metalul topit este apoi turnat în cavitățile carcasei ceramice sau în cluster și, odată solid și răcit, carcasa ceramică este ruptă pentru a dezvălui obiectul final din metal turnat.Piese turnate de preciziepoate obține o precizie excepțională atât pentru piese de turnare mici, cât și mari, într-o gamă largă de materiale.
2- Care sunt avantajele casting-ului cu investiții?
✔ Finisaj excelent și neted al suprafeței
✔ Toleranțe dimensionale strânse.
✔ Forme complexe și complicate cu flexibilitate de design
✔ Capacitatea de a turna pereți subțiri, prin urmare o componentă de turnare mai ușoară
✔ O gamă largă de metale turnate și aliaje (feroase și neferoase)
✔ Schița nu este necesară în proiectarea matrițelor.
✔ Reduceți nevoia de prelucrare secundară.
✔ Deșeuri de materiale reduse.
3- Care sunt etapele procesului de turnare a investițiilor?
În timpul procesului de turnare cu investiții, un model de ceară este acoperit cu un material ceramic, care, atunci când este întărit, adoptă geometria internă a turnării dorite. În cele mai multe cazuri, mai multe piese sunt turnate împreună pentru o eficiență ridicată prin atașarea modelelor individuale de ceară la un baston central de ceară numit sprue. Ceara este topită din model – motiv pentru care este cunoscută și ca procesul de ceară pierdută – și metalul topit este turnat în cavitate. Când metalul se solidifică, matrița ceramică este scuturată, lăsând forma aproape netă a turnării dorite, urmată de finisare, testare și ambalare.
4- Pentru ce sunt folosite turnările de investiții?
Piesele turnate de investiții sunt utilizate pe scară largă înpompe si supape, automobile, camioane,hidraulica, stivuitoare și multe alteleindustrii. Datorită toleranței excepționale la turnare și a finisajului excelent, turnările cu ceară pierdută sunt folosite din ce în ce mai mult. Mai ales, celpiese turnate din oțel inoxidabiljoacă un rol vital important în construcția de nave și ambarcațiuni, deoarece au performanțe puternice anti-rugină.
5- Ce toleranță la turnare ar putea atinge turnatoria dvs. prin turnare cu investiții?
În funcție de diferitele materiale de liant utilizate pentru realizarea cochiliei, turnarea de investiție ar putea fi împărțită în turnare de silice sol și turnare de sticlă de apă. Procesul de turnare pe bază de silice sol are toleranțe dimensionale de turnare (DCT) și toleranțe geometrice de turnare (GCT) mai bune decât procesul de turnare cu apă. Cu toate acestea, chiar și prin același proces de turnare, gradul de toleranță va fi diferit față de fiecare aliaj turnat datorită capacității diferite de turnare.
Noastreturnătorie de investițiiaș dori să discutăm cu dumneavoastră dacă aveți o solicitare specială cu privire la toleranțele necesare. Iată, în cele ce urmează, gradul de toleranță general pe care l-am putea atinge atât prin procesele de turnare cu silice sol, cât și prin turnarea sticlei cu apă separat:
✔ Grad DCT de Silica Sol Lost Wax Turning: DCTG4 ~ DCTG6
✔ Grad DCT prin turnare cu ceară pierdută din sticlă de apă: DCTG5 ~ DCTG9
✔ GCT Grade de Silica Sol Lost Wax Casting: GCTG3 ~ GCTG5
✔ Grad GCT prin turnare cu ceară pierdută din sticlă de apă: GCTG3 ~ GCTG5
6- Care sunt limitele de dimensiune ale componentelor turnate pentru investiții?
Piesele turnate pot fi produse în toate aliajele de la o fracțiune de uncie, pentru aparatele dentare, până la mai mult de 1.000 de livre. (453,6 kg) pentru piese complexe de motor de aeronave. Componentele mai mici pot fi turnate la sute per copac, în timp ce piese turnate mai grele sunt adesea produse cu un copac individual. Limita de greutate a unei turnări de investiție depinde de echipamentul de manipulare a matriței de laplan de turnaret. Instalațiile turnează piese de până la 20 lbs. (9,07 kg). Cu toate acestea, multe instalații casnice își măresc capacitatea de a turna piese mai mari și componente în 20-120 lb. (9,07-54,43-kg) devin obișnuite. Un raport adesea folosit în proiectarea pentru turnarea de investiții este de 3:1 - pentru fiecare 1 lb. (0,45 kg) de turnare, ar trebui să existe 3 lbs. (1,36 kg) la pom, în funcție de randamentul necesar și de mărimea componentei. Arborele ar trebui să fie întotdeauna semnificativ mai mare decât componenta, iar raportul asigură că în timpul proceselor de turnare și solidificare, gazul și contracția vor ajunge în copac, nu în turnare.
7- Ce fel de finisaje de suprafață sunt produse prin turnare cu investiții?
Deoarece carcasa ceramică este asamblată în jurul modelelor netede produse prin injectarea de ceară într-o matriță de aluminiu lustruită, finisajul final de turnare este excelent. Un microfinisaj de 125 rms este standard și sunt posibile finisaje și mai fine (63 sau 32 rms) cu operațiunile de finisare secundară post-turnare. Instalațiile individuale de turnare a metalelor au propriile standarde pentru defectele de suprafață, iar personalul instalației și inginerii/clienții de proiectare vor discuta despre aceste capacități înainte de lansarea comenzii de scule. Anumite standarde depind de utilizarea finală și de caracteristicile cosmetice finale ale unei componente.
8- Sunt castingurile de investiții scumpe?
Datorită costurilor și manoperei cu matrițele, piesele turnate de investiții au, în general, costuri mai mari decât piesele forjate sauturnare cu nisipși metode de turnare permanentă a matriței. Cu toate acestea, ele compensează costul mai mare prin reducereaprelucrarerealizat prin toleranțe de formă aproape nete ca turnat. Un exemplu în acest sens sunt inovațiile în culbutorii pentru automobile, care pot fi turnate fără nicio prelucrare necesară. Multepiese metalicecare necesită frezare, strunjire, găurire și șlefuire până la finisare pot fi turnate cu doar 0,020-0,030 de stocuri de finisare. Mai mult, piesele turnate necesită unghiuri de tragere minime pentru a elimina modelele din scule; și nu este nevoie de tiraj pentru a îndepărta piesele metalice din carcasa de investiție. Acest lucru poate permite proiectarea piesei turnate cu unghiuri de 90 de grade fără prelucrare suplimentară pentru a obține acele unghiuri.
9- Ce scule și echipamente de modelare sunt necesare pentru turnarea cu ceară pierdută?
Pentru a produce modelele de matriță de ceară, va trebui realizată o matriță metalică cu cavitate despicată (cu forma turnării finale). În funcție de complexitatea turnării, pot fi utilizate diferite combinații de miezuri metalice, ceramice sau solubile pentru a permite configurația dorită. Majoritatea instrumentelor pentru turnarea cu investiții costă între 500 și 10.000 USD. Pot fi utilizate și prototipuri rapide (RP), cum ar fi modelele de stereolitografie (SLA). Modelele RP pot fi create în câteva ore și pot lua forma exactă a unei piese. Părțile RP pot fi apoi asamblate împreună și acoperite cu șlam ceramic și ars, permițând o cavitate goală pentru a obține un prototip de componentă turnată de investiție. Dacă turnarea este mai mare decât anvelopa de construcție, pot fi realizate mai multe subcomponente RP, asamblate într-o singură parte și turnate pentru a obține componenta prototip final. Utilizarea pieselor RP nu este ideală pentru o producție ridicată, dar poate ajuta o echipă de proiectare să examineze o piesă pentru acuratețe și formă, potrivire și funcționare înainte de a trimite o comandă de scule. Piesele RP permit, de asemenea, unui proiectant să experimenteze cu mai multe configurații de piese sau aliaje alternative fără o cheltuială mare a costurilor de scule.
10- Există defecte de porozitate și/sau contracție cu turnarea de investiție?
Acest lucru depinde de cât de bine o instalație de turnare a metalului scoate gazul din metalul topit și de cât de repede se solidifică piesele. După cum am menționat mai devreme, un copac construit corespunzător va permite porozității să fie prinsă în copac, nu turnării, iar o carcasă ceramică cu căldură ridicată permite o răcire mai bună. De asemenea, componentele turnate cu investiție în vid elimină metalul topit de defectele de gazare pe măsură ce aerul este eliminat. Piesele turnate sunt utilizate pentru multe aplicații critice care necesită raze X și trebuie să îndeplinească criterii de soliditate. Integritatea unei turnări de investiție poate fi cu mult superioară pieselor produse prin alte metode.
11- Ce metale și aliaje ar putea fi turnate prin turnarea cu investiții la turnătoria dvs.?
Aproape majoritatea metalelor feroase și neferoase șialiajear putea fi turnate prin procesul de turnare cu investiții. Dar, la turnătoria noastră de turnare cu ceară pierdută, turnăm în principaloțel carbon, oțel aliat, oțel inoxidabil,otel inoxidabil super duplex, fontă cenușie, fontă ductilă,aliaje de aluminiu și alamă. În plus, anumite aplicații necesită utilizarea altor aliaje specializate utilizate în principal în medii dure. Aceste aliaje, cum ar fi titanul și vanadiul, îndeplinesc cerințele suplimentare care ar putea să nu fie atinse cu aliajele standard de aluminiu. De exemplu, aliajele de titan sunt adesea folosite pentru a produce palete și palete de turbine pentru motoarele aerospațiale. Aliajele pe bază de cobalt și pe bază de nichel (cu o varietate de elemente secundare adăugate pentru a obține proprietăți specifice rezistență-rezistență, rezistență la coroziune și rezistență la temperatură), sunt tipuri suplimentare de metale turnate.
12- De ce turnarea cu investiții se mai numește și turnare de precizie?
Turnarea cu investiții este numită și turnare de precizie deoarece are o suprafață mult mai bună și o precizie mai mare decât orice alt proces de turnare. În special pentru procesul de turnare cu sol de silice, piesele turnate finite ar putea atinge CT3 ~ CT5 în toleranța de turnare geometrică și CT4 ~ CT6 în toleranța de turnare dimensională. Pentru carcasele produse prin procesul de turnare prin investiție, va fi mai puțin sau chiar nu va fi nevoie de efectuarea proceselor de prelucrare. Într-o oarecare măsură, turnarea de investiții ar putea înlocui procesul de prelucrare brută.
13- De ce se numește turnarea cu ceară pierdută turnarea cu investiții?
Turnarea de investiții își primește numele deoarece modelele (replicile de ceară) sunt îmbrăcate cu materiale refractare înconjurate în timpulprocesul de turnare. „Investit” aici înseamnă a fi înconjurat. Replicile de ceară ar trebui să fie învelite (înconjurate) de materiale refractare pentru a rezista la temperatura ridicată a metalelor topite care curg în timpul turnării.