Care sunt etapele procesului de turnare a investițiilor?

Turnarea cu investiții, cunoscută și sub denumirea de turnare cu ceară pierdută, este un proces de fabricație onorat de timp care a fost folosit de secole pentru a crea piese metalice complexe și de înaltă precizie. În calitate de furnizor de turnare pentru investiții, sunt încântat să vă ghidez prin pașii detaliați ai acestui proces fascinant.

Pasul 1: Crearea modelului

Primul pas în procesul de turnare a investițiilor este crearea de modele. Modelele sunt replici ale părții finale care va fi turnată. Aceste modele sunt de obicei realizate din ceară, deși pot fi utilizate și alte materiale precum plasticul.

Folosim diverse metode pentru a crea modele de ceară. O abordare comună este turnarea prin injecție. În acest proces, ceara topită este injectată într-o matriță metalică care are forma exactă a piesei dorite. Matrița este proiectată cu mare precizie pentru a se asigura că modelul reprezintă cu exactitate produsul final. Odată ce ceara se răcește și se solidifică, matrița este deschisă și modelul de ceară este îndepărtat.

Calitatea modelului este crucială, deoarece afectează direct turnarea finală. Orice defecte sau inexactități ale modelului vor fi transferate la turnare. Prin urmare, efectuăm inspecții amănunțite ale modelelor de ceară pentru a ne asigura că îndeplinesc specificațiile necesare. După inspecție, modelele sunt gata pentru pasul următor.

Pasul 2: Asamblarea modelelor într-un copac

După ce sunt create modelele individuale de ceară, acestea sunt asamblate pe un canal central de ceară pentru a forma un arbore de model. Sprue acționează ca un canal principal prin care metalul topit va curge în timpul procesului de turnare. Modelele individuale sunt atașate de spruce folosind tije mici de ceară sau prin topirea cerii la punctele de conectare.

Aranjarea modelelor pe copac este atent planificată. Luăm în considerare factori precum dimensiunea și forma modelelor, curgerea metalului topit și ușurința de îndepărtare a pieselor turnate din copac. Un arbore model bine proiectat asigură umplerea uniformă a matrițelor și utilizarea eficientă a metalului topit. Odată ce arborele model este asamblat, acesta este gata pentru procesul de investiție.

Pasul 3: Investiție (Clădire Shell)

Arborele de tipar este apoi scufundat într-o suspensie ceramică, care este un amestec de particule fine de ceramică și un liant. Această suspensie aderă la modelele de ceară, formând un strat subțire. După scufundarea inițială, arborele model este acoperit cu un strat de stuc ceramic grosier. Stucul oferă o rezistență suplimentară carcasei ceramice.

Acest proces de scufundare și stucare se repetă de mai multe ori, de obicei de 5 - 10 ori, pentru a forma o înveliș ceramică groasă și puternică în jurul modelelor de ceară. Fiecare strat este lăsat să se usuce înainte de aplicarea celui următor. Numărul de straturi depinde de dimensiunea și complexitatea pieselor turnate. Piesele mai mari și mai complexe necesită o carcasă mai groasă pentru a rezista presiunii metalului topit.

Odată ce grosimea dorită a carcasei ceramice este atinsă, carcasa este lăsată să se usuce și să se întărească complet. Această carcasă ceramică va servi drept matriță pentru procesul de turnare.

Pasul 4: Deparafinarea

După ce învelișul ceramic s-a întărit, următorul pas este să îndepărtați ceara din interiorul carcasei. Acest lucru se face prin plasarea carcasei într-un cuptor la o temperatură suficient de mare pentru a topi ceara. Ceara se scurge apoi din înveliș prin deschiderea canalului de alimentare. Acest proces se numește deparafinare.

Există diferite metode de deparafinare, inclusiv autoclavarea cu abur și arderea rapidă. Autoclavarea cu abur presupune plasarea carcasei într-o autoclavă și utilizarea aburului pentru a topi ceara. Arderea cu fulger, pe de altă parte, implică încălzirea rapidă a carcasei într-un cuptor pentru a vaporiza ceara. Indiferent de metoda folosita, scopul este de a indeparta complet toata ceara de pe coaja, lasand in urma o cavitate in forma piesei finale.

Pasul 5: Pre-încălzirea matriței

Odată ce ceara este îndepărtată, carcasa ceramică este preîncălzită într-un cuptor. Preîncălzirea matriței este un pas important, deoarece ajută la îmbunătățirea curgerii metalului topit și reduce riscul de șoc termic atunci când metalul topit este turnat în carcasă.

Temperatura de preîncălzire depinde de tipul de metal turnat. De exemplu, la turnarea oțelului inoxidabil, matrița este de obicei preîncălzită la o temperatură între 800 - 1000°C. Procesul de preîncălzire ajută, de asemenea, la îndepărtarea oricăror umiditate rămasă sau substanțe volatile din carcasa ceramică, asigurând o turnare curată și de înaltă calitate.

Pasul 6: Topirea și turnarea metalului

În timp ce matrița este preîncălzită, metalul de turnat este topit într-un cuptor. Alegerea metalului depinde de cerințele piesei finale, cum ar fi rezistența, rezistența la coroziune și rezistența la căldură. Metalele comune utilizate în turnarea de investiții includ oțel inoxidabil, aluminiu și bronz.

PentruTurnare cu ceară pierdută din oțel inoxidabil, oțelul inoxidabil este topit într-un cuptor cu arc electric sau într-un cuptor cu inducție. Odată ce metalul atinge temperatura corespunzătoare și are compoziția chimică dorită, este gata să fie turnat în matrița ceramică preîncălzită.

Metalul topit este turnat cu atenție în spruce a matriței. Gravitația sau vidul pot fi folosite pentru a ajuta curgerea metalului în cavitatea matriței. Procesul de turnare trebuie efectuat rapid și fără probleme pentru a se asigura că matrița este complet umplută înainte ca metalul să se solidifice.

Pasul 7: Solidificare și răcire

După ce metalul topit este turnat în matriță, acesta începe să se solidifice. Procesul de solidificare este o etapă critică, deoarece determină microstructura și proprietățile turnării finale. Viteza de răcire afectează dimensiunea granulelor și distribuția elementelor de aliere în metal.

Controlăm viteza de răcire prin îndepărtarea cu grijă a matriței din cuptor și lăsând-o să se răcească într-un ritm controlat. Pentru unele metale, putem folosi tehnici speciale de răcire, cum ar fi călirea, pentru a obține proprietăți mecanice specifice. Odată ce metalul s-a solidificat complet, matrița poate fi ruptă din turnare.

Pasul 8: Knock-out și finisare

Carcasa ceramică este apoi îndepărtată din turnare prin mijloace mecanice, cum ar fi vibrarea carcasei sau folosind o sablă. Acest proces se numește knock-out. După îndepărtarea carcasei, piesele turnate individuale sunt tăiate din sistemul de canalizare și canal.

Piesele turnate sunt supuse apoi unei serii de operațiuni de finisare pentru a obține finisarea suprafeței și precizia dimensională dorite. Aceste operațiuni pot include șlefuire, prelucrare, lustruire și tratament termic. Slefuirea este utilizată pentru a îndepărta orice margini aspre sau excesul de material din turnare. Prelucrarea este utilizată pentru a obține dimensiuni și toleranțe precise. Lustruirea este utilizată pentru a îmbunătăți finisarea suprafeței piesei. Tratamentul termic este utilizat pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale metalului, cum ar fi duritatea și rezistența.

Pasul 9: Inspecție și control al calității

Odată finalizate operațiunile de finisare, piesele turnate sunt inspectate pentru a se asigura că îndeplinesc specificațiile cerute. Folosim o varietate de metode de inspecție, inclusiv inspecție vizuală, inspecție dimensională și testare nedistructivă.

Inspecția vizuală este utilizată pentru a verifica defecte ale suprafeței, cum ar fi fisuri, porozitate și incluziuni. Inspecția dimensională se face folosind instrumente de măsurare de precizie, cum ar fi șublere, micrometre și mașini de măsurare în coordonate (CMM) pentru a se asigura că piesele au dimensiunile corecte. Metodele de testare non-distructive, cum ar fi testarea cu ultrasunete și testarea cu raze X, sunt utilizate pentru a detecta defectele interne ale turnării.

Doar piesele care trec toate testele de inspecție sunt considerate acceptabile și sunt gata de livrare.

Pasul 10: Ambalare și livrare

După trecerea inspecției, piesele turnate sunt ambalate cu grijă pentru a preveni deteriorarea în timpul transportului. Folosim materiale de ambalare adecvate, cum ar fi inserții de spumă și cutii de carton, pentru a proteja piesele.

Piesele ambalate sunt apoi expediate către clienți. Lucrăm îndeaproape cu parteneri logistici de încredere pentru a asigura livrarea la timp și sigură a produselor.

În calitate de furnizor de turnare pentru investiții, ne angajăm să oferim calitate înaltăPiese turnate de precizieşiPiese de turnare de precizie. Expertiza noastră în procesul de turnare cu investiții ne permite să producem piese complexe și de înaltă precizie, care răspund nevoilor diverse ale clienților noștri.

Dacă aveți nevoie de servicii de turnare pentru investiții, vă invităm să ne contactați pentru o discuție detaliată. Echipa noastră de experți va fi bucuroasă să vă ajute în găsirea celor mai bune soluții pentru cerințele dumneavoastră specifice.

Referințe

• Campbell, J. (2008). Turnări. Butterworth - Heinemann.
• Davis, JR (Ed.). (1993). Aluminiu și aliaje de aluminiu. ASM International.
• Kalpakjian, S. și Schmid, SR (2013). Inginerie și tehnologie de producție. Pearson.