Hvad er investeringsstøbning, og hvordan fungerer det?

Faktorer som designkrav, omkostninger og gennemførlighed til fremstilling dikterer, hvilken støbeproces der er bedst egnet til at fremstille et produkt. Denne artikel, der beskriver investeringscasting, er beregnet til at hjælpe dig med at træffe en informeret beslutning om casting.

Investeringsstøbning producerer præcise komponenter og minimerer samtidig materialespild, energi og efterfølgende bearbejdning. Det kan også sikre produktionen af ​​meget indviklede dele. Dette gør investeringsstøbningsprocessen ret nyttig for designingeniører.

Målet er at forstå, hvad der menes med investeringsstøbning. Så hvad er egentlig investeringen i âinvesterings-støbning? Udtrykket "investeret" bærer historisk betydningen af ​​"påklædt" eller "omgivet". Investeringsstøbning bruger en skal lavet af keramik, gips eller plastik, der er dannet omkring et voksmønster. Voksmønsteret smeltes og fjernes i en ovn, og metal hældes i skallen for at skabe støbningen.

Hvad bruges investeringsstøbning til? Lad os nedbryde investeringsstøbeproduktionsprocessen for en større forståelse:

Oprettelse af mønsteret

Den bruger et mønster med de samme detaljer som den færdige del, bortset fra at der er mulighed for termisk sammentrækning (dvs. krympning).

Mønstre er typisk lavet af voks ved hjælp af en metalinjektionsdyse.

Montering af voksmønstrene og skabelse af træet

Når først et voksmønster er produceret, samles det med andre vokskomponenter for at danne port- og runner-metalleveringssystemet.

Afhængigt af størrelsen og konfigurationen af ​​den ønskede finishkomponent kan flere voksmønstre behandles ved hjælp af et enkelt træ.

Hele voksmønstersamlingen dyppes i en keramisk opslæmning, dækkes med sandstucco og får lov til at tørre.

Cykler med våddykning og efterfølgende stukning gentages, indtil der er skabt en skal af den ønskede tykkelse. Denne tykkelse er delvist dikteret af produktets størrelse og konfiguration.

Når den keramiske skal er tørret, bliver den tilstrækkelig stærk til at fastholde det smeltede metal under støbningen.

Fjernelse af voks

Hele samlingen placeres i en dampautoklave for at smelte det meste af voksen væk.

Eventuel resterende voks, der er gennemblødt i den keramiske skal, brændes ud i en ovn. På dette tidspunkt er det resterende voksmønster og portmateriale fjernet fuldstændigt, og den keramiske form forbliver med et hulrum i form af den ønskede støbte del.

Denne højtemperaturoperation øger også styrken og stabiliteten af ​​det keramiske materiale. Derudover er det med til at minimere reaktionen af ​​skallen og metal under hældning.

Smelt og støb

Formen forvarmes til en bestemt temperatur og fyldes med smeltet metal, hvilket skaber metalstøbningen.

Næsten enhver legering kan fremstilles ved hjælp af denne proces. Enten luftsmeltning eller vakuumsmeltning kan anvendes som dikteret af legeringskemien. Vakuumsmeltning anvendes hovedsageligt, når der er reaktive elementer til stede i legeringen.

Afsluttende operationer

Når først støbegodset er afkølet tilstrækkeligt, brydes formskallen væk fra støbegodset i en knockout-operation.

Portene og løberne skæres fra støbningen, og om nødvendigt udføres der afsluttende efterbehandlingssandblæsning, slibning og bearbejdning for at afslutte støbningen dimensionelt.

Ikke-destruktiv testning kan omfatte fluorescerende penetrant, magnetiske partikler, radiografiske eller andre inspektioner. Afsluttende dimensionsinspektioner, legeringstestresultater og NDT verificeres før forsendelse.

Størrelsesområde:

Selvom de fleste investeringsstøbegods er små, kan investeringsprocessen producere støbegods, der vejer mere end 1.000 pund. Denne kapacitet er begrænset til et relativt lille antal investeringshjul og kræver særlig ekspertise i håndtering. De fleste støbte dele falder i ounces til en 20-pund rækkevidde.

Alsidige og indviklede former:

Investeringsstøbning giver ensartede og gentagne tætte tolerancer sammen med indviklede passager og konturer. Mange af disse konfigurationer er umulige at fremstille. For eksempel hvor værktøjsmaskiner ikke kan nå. Opnåelse af net-form eller næsten-net-form støbte komponenter kan dramatisk reducere post-cast behandlingsomkostninger.

Investeringsstøbning er et godt alternativ til svejsninger eller fremstilling. Mange komponenter kan kombineres til en enkelt støbning. Jo flere der kombineres, jo bedre er produktionseffektiviteten. Konvertering af komponenter i flere dele til en enkelt investeringsstøbning giver typisk mere dimensionsnøjagtighed og reduceret delkompleksitet.