Преимущества и недостатки литья по выплавляемым моделям

Когда дело доходит до производства, каждый компонент должен соответствовать точным требованиям для производства готового продукта. Существует несколько процедур для создания уникальных деталей продукта, но литье по выплавляемым моделям — это один из подходов, превосходный во многих отношениях.
Литье по выплавляемым моделям — это промышленный процесс, основанный на литье по выплавляемым моделям, одном из самых ранних методов формовки металлов, известных человеку. Способность литья по выплавляемым моделям производить компоненты с точностью, повторяемостью, адаптируемостью и целостностью из целого ряда металлов и сплавов с высокими эксплуатационными характеристиками высоко ценится.

За последние 5,000 лет люди использовали литье по выплавляемым моделям в различных формах. Пчелиный воск использовался в его самых ранних формах для создания моделей для процесса литья. Узоры часто создаются с использованием более сложных восков, тугоплавких соединений и специальных металлов.
Чтобы лучше понять этот процесс, в этой статье вы узнаете, что такое литье по выплавляемым моделям, его преимущества и недостатки.

Что такое литье по выплавляемым моделям?

инвестиционное литье

Литье по выплавляемым моделям - это старый метод формирования металлических деталей и компонентов с использованием небольшого оборудования и энергии. Метод назван так потому, что модель заполняется огнеупорным материалом для создания формы, а расплавленное вещество заливается в форму.

Он отлично подходит для изготовления сложных деталей и по-прежнему полезен в современных промышленных условиях. Производители используют эту технологию для правильного литья металлов с высокой термостойкостью, используя гипсовую, пластиковую или керамическую форму и восковой рисунок, который тает.

Этот метод литья алюминия по выплавляемым моделям идеально подходит для изготовления изделий и прототипов. Он широко используется в различных отраслях промышленности, в первую очередь в автомобильной и промышленной. Сплавы нержавеющей стали, латунь, алюминий и углеродистая сталь — это лишь некоторые из материалов, которые можно отливать. Но как осуществляется этот процесс?

Преимущества и недостатки литья по выплавляемым моделям

Все технологии литья имеют ряд конструктивных преимуществ, в том числе возможность сократить затраты материалов и создавать конструкции, которые в противном случае было бы трудно изготовить без сложной механической обработки или сборки.

С другой стороны, адаптивность формы является фундаментальным преимуществом литья по выплавляемым моделям. У производителей есть необычный уровень свободы действий при создании литья по выплавляемым моделям, поскольку форма является расходным материалом, а восковые модели можно незаметно удалить в жидкой форме. В отличие от большинства других технологий формования и литья, литье по выплавляемым моделям допускает значительно более сложные варианты дизайна.

Можно много говорить о литье по выплавляемым моделям и еще больше о его особенностях. В этой теме вы отбросите все свои сомнения по поводу этого метода и сами увидите, сколько вы можете ожидать от проекта литья по выплавляемым моделям.

Преимущества литья по выплавляемым моделям

Этот метод идеально подходит для создания крошечных, сложных геометрических объектов с подробными деталями с использованием одной формы. Материалы часто можно использовать повторно, например расплавленный воск, который можно повторно использовать в другом образце. Форму иногда можно использовать повторно! Он также предлагает широкий спектр возможностей дизайна; инженеры-конструкторы могут вставлять в отливку идентифицирующие маркеры, такие как цифры, логотипы и идентификаторы продукта.

Он невероятно адаптируется, поскольку вы можете комбинировать многочисленные восковые модели для создания одной уникальной формы. Вы также можете создавать детали, которые было бы невозможно создать с помощью машины или инструментов, что дает им жизнеспособную альтернативу элементам.

  1. Исключительная полировка поверхности
  2. Высокая точность размеров
  3. Можно отливать даже самые сложные элементы.
  4. Литье возможно практически из любого металла.

Недостатки литья по выплавляемым моделям

Несмотря на свои преимущества, литье по выплавляемым моделям имеет несколько недостатков. Ограничение по размеру — самый главный недостаток. Поскольку очень немногие инженеры-конструкторы способны производить огромные компоненты, используя этот подход, он может быть не идеальным решением для заказчика, которому требуется изготовление крупного компонента.

Некоторые причины высокой стоимости включают специализированное оборудование, дорогие огнеупоры и связующие вещества, несколько процедур изготовления формы, большой объем труда и возникновение мелких неисправностей. Однако это все же дешевле, чем обработка идентичного изделия из прутка; например, производство оружия перешло на литье по выплавляемым моделям, чтобы снизить стоимость создания пистолетов.

Но этот метод сложнее, чем другие процедуры литья, и требует тщательной подготовки, а также специального оборудования. Вот почему литье по выплавляемым моделям может иметь более высокую начальную стоимость, чем литье в песчаные формы или литье под давлением, но производственные затраты на единицу продукции снижаются с увеличением заказов. Общая стоимость, особенно для мелкосерийного производства, является основным недостатком.

Другими недостатками могут быть:

  1. Отливка объектов, для которых требуются ядра, может быть сложной задачей.
  2. Эта процедура является дорогостоящей, обычно ограничивается крошечными отливками и может быть сложной, когда задействованы стержни.
  3. Литье по выплавляемым моделям требует более длительных производственных циклов, чем другие методы литья.
  4. Поскольку на качество формы и отливки влияет несколько элементов процесса, внедрить систему управления качеством сложно.

Как проходит процесс литья по выплавляемым моделям?

Одним из методов изготовления сложных деталей и компонентов является литье по выплавляемым моделям. Чтобы спроектировать и изготовить соответствующие заготовки, в общем процессе существуют различные отдельные процессы. Он получил свое название из-за того, что заготовки строятся вокруг отливки с оболочкой, которая впоследствии удаляется после того, как заготовки заливаются в форму и затвердевают.

инвестиции_кастинг

Сначала создается шаблон

Начальным этапом литья по выплавляемым моделям является разработка формы или шаблона для заранее определенной заготовки. Дизайн выполнен из воска. Его можно залить в форму методом литья под давлением, вырезать вручную из воскового блока или изготовить с помощью 3D-принтера и соответствующего воскового вещества.

Можно также отлить резиновую форму непосредственно из мастер-формы. В качестве альтернативы эталонный штамп может быть изготовлен независимо, без использования эталонного шаблона.  

инвестиции_кастинг

Затем восковая модель заливается на место

Процесс литья по выплавляемым моделям включает в себя изготовление нескольких восковых моделей. Затем он монтируется на воротное устройство, которое в конечном итоге выглядит как дерево. Это устройство для литья по выплавляемым моделям, в которое можно залить металл или другой материал для получения надлежащей заготовки. В то время как при литье по выплавляемым моделям обычно используется восковой дизайн, могут использоваться и другие материалы, такие как пластик и замороженная ртуть.

Предположим, фитиль может потребовать литья по выплавляемым моделям. В этом случае есть два варианта: растворимые восковые сердцевины могут выплавляться из паковочной массы вместе с остальной частью восковой модели, в то время как керамические сердцевины удаляются после затвердевания объекта. Любой воск, который вытекает из формы до этого, обычно восстанавливается и используется повторно.

инвестиции_кастинг

Теперь пришло время бросить

На следующем этапе вокруг него будет добавлено литье с оболочкой. Сначала дерево погружают в керамический раствор. Во время этого процесса кластер модели погружают в суспензию мелкодисперсного огнеупорного материала, который обычно представляет собой мелкий песок. Затем поверхность дренируют, чтобы обеспечить однородное покрытие. Прежде чем его можно будет использовать, молдинг должен полностью высохнуть. Эти два шага можно повторять до тех пор, пока форма не станет достаточно толстой, чтобы выдерживать силы литья.

Чтобы сохранить тонкие черты формы, на этом начальном этапе, также известном как грунтовка, используются тонкие материалы. Затем покрытие может отверждаться после затвердевания. Этот процесс продолжается до тех пор, пока паковочная масса не достигнет желаемой толщины.

инвестиционное шлифование

Затем воск удаляется

После того, как керамические формы полностью затвердеют, их переворачивают вверх дном и помещают в печь или автоклав для расплавления и/или испарения воска. Восковые модели должны быть удалены до того, как выбранный материал можно будет поместить в форму со свежей оболочкой. Это часто достигается путем нагревания воска в печи.

В качестве альтернативы для нагревания воска можно использовать пар. Форму переворачивают вверх дном, чтобы дать жидкому воску стечь и использовать его повторно для создания новых восковых рисунков.

литье по выплавляемым моделям против литья в песчаные формы

В конце заливается металл.

После удаления воска в форме формальных восковых рисунков внутри отливки останутся свободные зазоры. Металл можно разливать под действием силы тяжести или с помощью положительного давления воздуха или других сил. Материал выдерживают в отливке до полного остывания и затвердевания.

Теперь нужно снять скорлупу

Когда материал полностью остынет и затвердеет, пора вынимать его из корпуса. Очищенную отливку удаляют молотком или другим инструментом до тех пор, пока не останется только исходное дерево. Вместо восковых моделей теперь к дереву будут присоединены окончательные заготовки. После снятия отливки заготовки аккуратно отрезаются от дерева.

Отделка

Готовое литье по выплавляемым моделям подвергается отделке после шлифовки. Примеси и негативы часто устраняются ручной обработкой и сваркой, а не шлифованием. Если изделие требует дополнительной правки, обычно используются гидравлические правильные прессы, чтобы привести изделие в соответствие с допусками.

Теперь вы знаете процесс шаг за шагом. Пришло время увидеть преимущества и недостатки литья по выплавляемым моделям!

Заключение

Нет сомнений, что этот метод работает во многих сценариях, но вы должны знать его плюсы и минусы. Это старинная техника, и она может быть очень монотонной задачей, но результаты с идеальными и гладкими поверхностями доказывают, что она того стоит!

Оставьте комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.