1- Ce este castingul investițional?
Turnarea investițională, care este, de asemenea, cunoscută turnare în ceară pierdută sau turnare de precizie, se referă la formarea ceramicii în jurul modelelor de ceară pentru a crea o matriță cu mai multe sau o singură parte pentru a primi metal topit. Acest proces utilizează un proces de tipar de ceară turnat prin injecție care poate fi utilizat 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 materialul ceramic de mai multe ori pentru a construi o coajă groasă. Procesul de deceară este apoi urmat de procesul de uscare a cojii. Se produce apoi carcasa ceramică fără ceară. Metalul topit este apoi turnat în cavitățile sau grupul de înveliș din ceramică și, odată solid și răcit, învelișul din ceramică este rupt pentru a dezvălui ultimul obiect turnat din metal. Piesele turnate de precizie pot obține o precizie excepțională atât pentru piesele de turnare mici, cât și pentru cele mari într-o gamă largă de materiale.
2- Care sunt avantajele turnării investiționale?
✔ Finisaj excelent și neted al suprafeței
✔ Toleranțe dimensionale strânse.
✔ Forme complexe și complicate, cu flexibilitate de proiectare
✔ Capacitatea de a arunca pereți subțiri, prin urmare o componentă de turnare mai ușoară
✔ Selecție largă de metale turnate și aliaje (feroase și neferoase)
✔ Proiectarea nu este necesară în proiectarea matrițelor.
✔ Reduceți nevoia de prelucrare secundară.
✔ Deșeuri materiale reduse.
3- Care sunt pașii procesului de turnare a investițiilor?
În timpul procesului de turnare prin investiție, 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 părți sunt turnate împreună pentru o eficiență ridicată prin atașarea modelelor individuale de ceară la un băț central de ceară numit sprue. Ceara este topită din model - de aceea este cunoscută și sub denumirea de 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 utilizate piesele turnate?
Piesele turnate de investiții sunt utilizate pe scară largă în pompe și supape, automobile, camioane, hidraulice, stivuitoare și multe alte industrii. Datorită toleranței lor excepționale la turnare și a finisajului excelent, piesele turnate în ceară pierdută sunt utilizate din ce în ce mai mult. Mai ales, piesele turnate din oțel inoxidabil joacă un rol important în construcția navală și ambarcațiuni, deoarece au performanțe puternice anti-rugină.
5- Ce toleranță de turnare ar putea ajunge la turnătorie prin turnare de investiții?
Conform diferitelor materiale de liant utilizate pentru realizarea cochiliei, turnarea investițională ar putea fi împărțită în turnarea solului de siliciu și turnarea sticlei de apă. Procesul de turnare a solului de siliciu are toleranțe dimensionale de turnare (DCT) și toleranțe geometrice de turnare (GCT) mai bune decât procesul de sticlă cu apă. Cu toate acestea, chiar și prin același proces de turnare, gradul de toleranță va fi diferit față de fiecare aliaj turnat datorită diverselor lor turnabilități.
Fundația noastră ar dori să discute cu dvs. dacă aveți o cerere specială cu privire la toleranțele solicitate. Iată, în cele ce urmează, gradul general de toleranță pe care l-am putea atinge atât prin turnare în silicat, cât și prin procesele de turnare a sticlei de apă separat:
✔ Grad DCT de turnare cu ceară pierdută Silica Sol: DCTG4 ~ DCTG6
✔ Grad DCT prin turnare cu ceară pierdută a sticlei de apă: DCTG5 ~ DCTG9
✔ Grad GCT de Silica Sol Turned Wax Ceară: GCTG3 ~ GCTG5
✔ Calitatea GCT prin turnare cu ceară pierdută a sticlei de apă: GCTG3 ~ GCTG5
6- Care sunt limitele de dimensiune ale componentelor turnate de investiții?
Piesele turnate pentru investiții pot fi produse în toate aliajele, de la o fracțiune de uncie, pentru aparate dentare, la mai mult de 1.000 de lbs. (453,6 kg) pentru piese complexe pentru motoare de aeronave. Componentele mai mici pot fi turnate la sute pe copac, în timp ce piesele turnate mai grele sunt adesea produse cu un copac individual. Limita de greutate a unei piese turnate de investiții depinde de echipamentul de manipulare a matriței de la instalația de turnare. Instalațiile turnă piese de până la 20 lbs. (9,07 kg). Cu toate acestea, multe instalații domestice își cresc capacitatea de a turna piese mai mari și componente în 20-120-lb. (9,07-54,43-kg) intervalul devine comun. Un raport adesea utilizat în proiectarea pentru turnarea investiției este de 3: 1 - pentru fiecare 1 lb. (0,45 kg) de turnare, ar trebui să existe 3 lbs. (1,36 kg) la copac, în funcție de randamentul necesar și de dimensiunea 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 contractarea vor ajunge în arbore, nu în turnare.
7- Ce fel de finisaje de suprafață sunt produse cu turnarea investiției?
Deoarece carcasa din ceramică este asamblată în jurul modelelor netede produse prin injectarea cerii într-o matriță de aluminiu lustruit, finisajul final de turnare este excelent. O micro-finisare de 125 rms este standard și sunt posibile finisaje chiar mai fine (63 sau 32 rms) cu operații de finisare secundară post-turnare. Instalațiile individuale de turnare a metalelor au propriile standarde pentru petele de suprafață, iar personalul instalației și inginerii de proiectare / clienții vor discuta despre aceste capacități înainte de lansarea comenzii de scule. Anumite standarde depind de utilizarea finală a componentei și de caracteristicile cosmetice finale.
8- Sunt costisitoare investițiile de investiții?
Datorită costurilor și forței de muncă cu matrițele, piesele turnate de investiții au, în general, costuri mai mari decât piesele forjate sau metodele de turnare a nisipului și a matriței permanente. Cu toate acestea, acestea compensează costul mai ridicat prin reducerea prelucrării realizate prin toleranțe de formă aproape netă. Un exemplu în acest sens îl reprezintă inovațiile în brațele basculante auto, care pot fi turnate practic fără a fi necesare prelucrări. Multe piese care necesită frezare, strunjire, găurire și șlefuire pentru finisare pot fi turnate cu investiții numai cu material de finisare 0,020-0,030. Mai mult decât atât, piesele turnate de investiții necesită unghiuri minime de pescaj pentru a elimina modelele din scule; și nu este necesară nicio pescaj pentru a îndepărta piesele turnate din metal de pe carcasa investiției. Acest lucru poate permite proiectarea pieselor turnate cu unghiuri de 90 de grade fără prelucrări suplimentare pentru a obține acele unghiuri.
9- Ce echipament de scule și model este necesar pentru turnarea cu ceară pierdută?
Pentru a produce modelele de matriță de ceară, va trebui realizată o matriță metalică cu cavitate divizată (cu forma turnării finale). În funcție de complexitatea turnării, pot fi utilizate diverse combinații de miezuri metalice, ceramice sau solubile pentru a permite configurația dorită. Majoritatea instrumentelor pentru turnarea investițiilor costă între 500 și 10.000 USD. Pot fi utilizate și prototipuri rapide (RP), cum ar fi modelele stereo litografice (SLA). Modelele RP pot fi create în câteva ore și capătă forma exactă a unei piese. Piesele RP pot fi apoi asamblate împreună și acoperite în suspensie ceramică și arse, permițând unei cavități goale să obțină un prototip de piesă turnată de investiție. Dacă turnarea este mai mare decât învelișul de construcție, pot fi realizate mai multe piese secundare RP, asamblate într-o singură parte și turnate pentru a obține componenta prototip finală. Utilizarea pieselor RP nu este ideală pentru producția 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 a sculei. Piesele RP permit, de asemenea, unui proiectant să experimenteze configurații de piese multiple sau aliaje alternative, fără o cheltuială mare a costurilor sculelor.
10- Există porozitate și / sau defecte de contracție la turnările de investiții?
Acest lucru depinde de cât de bine o instalație de turnare a metalului produce gazul din metalul topit și de cât de repede se solidifică piesele. Așa cum am menționat mai devreme, un copac construit corespunzător va permite prinderea porozității în copac, nu turnarea, iar o carcasă din 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. Turnările de investiții sunt utilizate pentru multe aplicații critice care necesită raze X și trebuie să îndeplinească criterii de soliditate definite. Integritatea unei piese turnate prin investiții poate fi cu mult superioară părților produse prin alte metode.
11- Ce metale și aliaje ar putea fi turnate prin turnarea investiției la turnătoria dvs.?
Aproape majoritatea metalelor și aliajelor feroase și neferoase ar putea fi turnate prin procesul de turnare prin investiție. Dar, la turnătoria noastră turnată cu ceară, turnăm în principal oțel carbon, oțel aliat, oțel inoxidabil, oțel inoxidabil super duplex, fontă gri, 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 nu ar putea fi realizate cu aliajele standard de aluminiu. De exemplu, aliajele de titan sunt adesea folosite pentru a produce pale și palete pentru turbine pentru motoarele aerospațiale. Aliajele cu bază de cobalt și nichel (cu o varietate de elemente secundare adăugate pentru a atinge proprietăți specifice de rezistență, rezistență la coroziune și temperatură), sunt tipuri suplimentare de metale turnate.
12- De ce se mai numește Turnare de investiții Turnare de precizie?
Turnarea investițională este, de asemenea, numită 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 finisate ar putea atinge CT3 ~ CT5 în toleranță de turnare geometrică și CT4 ~ CT6 în toleranță de turnare dimensională. Pentru carcasele produse prin investiții, va fi mai puțin sau chiar nu va fi nevoie să se facă procesele de prelucrare. Într-o oarecare măsură, turnarea investițională ar putea înlocui procesul de prelucrare brută.
13- De ce se numește casting de ceară pierdută casting de investiții?
Turnarea investițională își primește numele, deoarece modelele (replicile de ceară) sunt investite cu materialele refractare înconjurate în timpul procesului de turnare. „Investit” aici înseamnă a fi înconjurat. Replicile de ceară trebuie investite (înconjurate) de materialele refractare pentru a rezista la temperatura ridicată a metalelor topite care curg în timpul turnării.