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Cos'è l'Investment Casting e come funziona?
2022-10-10
Fusione di investimento (fusione a cera persa)
Fattori come i requisiti di progettazione, i costi e la fattibilità della produzione determinano quale processo di colata è più adatto per fabbricare un prodotto. Questo articolo che descrive il casting di investimento ha lo scopo di aiutarti a prendere una decisione di casting informata.
La fusione a cera persa produce componenti precisi riducendo al minimo lo spreco di materiale, l'energia e la successiva lavorazione. Può anche garantire la produzione di parti molto complesse. Ciò rende il processo di fusione a cera persa abbastanza utile per i progettisti.
L'obiettivo è capire cosa si intende per microfusione. Quindi, cos'è esattamente l'investimento nella colata di investimento? Il termine "rivestito" porta storicamente il significato di "vestito" o "circondato". La fusione a cera persa utilizza un guscio fatto di ceramica, gesso o plastica che si forma attorno a un modello di cera. Il modello in cera viene fuso e rimosso in una fornace e il metallo viene versato nel guscio per creare la fusione.
A cosa serve la fusione a cera persa? Analizziamo il processo di produzione della fusione a cera persa per una maggiore comprensione:
Il processo di fusione degli investimenti
Creazione del motivo
Utilizza un modello con gli stessi dettagli della parte finita, tranne per il fatto che c'è un margine di contrazione termica (cioè restringimento).
I modelli sono tipicamente realizzati in cera utilizzando uno stampo per iniezione di metallo.
Montaggio dei modelli in cera e creazione dell'albero
Una volta prodotto un modello in cera, viene assemblato con altri componenti in cera per formare il sistema di consegna in metallo del cancello e della guida.
A seconda delle dimensioni e della configurazione del componente di finitura desiderato, è possibile elaborare più modelli in cera utilizzando un unico albero.
Creazione del guscio dello stampo
L'intero assemblaggio del modello in cera viene immerso in un impasto ceramico, ricoperto di stucco di sabbia e lasciato asciugare.
Cicli di bagnatura e successiva stuccatura si ripetono fino a creare un guscio dello spessore desiderato. Tale spessore è in parte dettato dalle dimensioni e dalla configurazione del prodotto.
Una volta che il guscio di ceramica si è asciugato, diventa sufficientemente forte da trattenere il metallo fuso durante la colata.
Rimozione della cera
L'intero assemblaggio viene posto in un'autoclave a vapore per sciogliere la maggior parte della cera.
L'eventuale cera residua impregnata nel guscio di ceramica viene bruciata in una fornace. A questo punto, il modello in cera residuo e il materiale di colata sono stati completamente rimossi e lo stampo in ceramica rimane con una cavità nella forma della parte fusa desiderata.
Questa operazione ad alta temperatura aumenta anche la resistenza e la stabilità del materiale ceramico. Inoltre, aiuta a ridurre al minimo la reazione del guscio e del metallo durante il versamento.
Fondere e fondere
Lo stampo viene preriscaldato a una temperatura specifica e riempito di metallo fuso, creando la colata di metallo.
Quasi tutte le leghe possono essere prodotte utilizzando questo processo. Si può impiegare sia la fusione in aria che la fusione sotto vuoto come dettato dalla chimica della lega. La fusione sotto vuoto viene utilizzata principalmente quando nella lega sono presenti elementi reattivi.
Operazioni finali
Una volta che il getto si è sufficientemente raffreddato, il guscio dello stampo viene staccato dal getto in un'operazione di knock out.
I cancelli e le guide vengono tagliati dalla fusione e, se necessario, vengono eseguite la sabbiatura, la molatura e la lavorazione finale post-lavorazione per rifinire dimensionalmente la fusione.
I test non distruttivi possono includere penetranti fluorescenti, particelle magnetiche, radiografiche o altre ispezioni. Le ispezioni dimensionali finali, i risultati dei test sulle leghe e gli NDT vengono verificati prima della spedizione.
Vantaggi del processo di microfusione
Gamma di dimensioni:
Sebbene la maggior parte dei getti di investimento siano piccoli, il processo di rivestimento può produrre getti di peso superiore a 1.000 libbre. Questa capacità è limitata a un numero relativamente piccolo di fonditori di investimento e richiede una competenza speciale nella manipolazione. La maggior parte delle parti fuse rientra nelle once in un intervallo di 20 libbre.
Forme versatili e intricate:
La fusione a cera persa fornisce tolleranze strette costanti e ripetitive insieme a passaggi e contorni intricati. Molte di queste configurazioni sono impossibili da produrre. Ad esempio, dove le macchine utensili non possono arrivare. L'ottenimento di componenti pressofusi net-shape o near-net-shape può ridurre drasticamente i costi di lavorazione post-fusione.
La microfusione è una buona alternativa alle saldature o alla fabbricazione. Molti componenti possono essere combinati in un'unica colata. Più sono combinati, migliore è l'efficienza di produzione. La conversione di componenti multipezzo in un'unica fusione a cera persa in genere offre una maggiore precisione dimensionale e una minore complessità delle parti.
Superfici accurate e lisce:
Il guscio in ceramica utilizzato è costruito attorno a motivi lisci prodotti iniettando cera in uno stampo di alluminio lucidato. Una finitura micro 125 è standard e anche le finiture più fini non sono rare.
I getti di investimento non contengono linee di divisione perché viene utilizzato un solo stampo anziché due semistampi (come nel caso della colata in sabbia). Gli standard per le imperfezioni superficiali e i cosmetici vengono discussi e concordati con il cliente in base alla funzione.
Di seguito è riportato un confronto delle finiture superficiali relative che ci si può aspettare da vari processi di fusione:
Fattori come i requisiti di progettazione, i costi e la fattibilità della produzione determinano quale processo di colata è più adatto per fabbricare un prodotto. Questo articolo che descrive il casting di investimento ha lo scopo di aiutarti a prendere una decisione di casting informata.
La fusione a cera persa produce componenti precisi riducendo al minimo lo spreco di materiale, l'energia e la successiva lavorazione. Può anche garantire la produzione di parti molto complesse. Ciò rende il processo di fusione a cera persa abbastanza utile per i progettisti.
L'obiettivo è capire cosa si intende per microfusione. Quindi, cos'è esattamente l'investimento nella colata di investimento? Il termine "rivestito" porta storicamente il significato di "vestito" o "circondato". La fusione a cera persa utilizza un guscio fatto di ceramica, gesso o plastica che si forma attorno a un modello di cera. Il modello in cera viene fuso e rimosso in una fornace e il metallo viene versato nel guscio per creare la fusione.
A cosa serve la fusione a cera persa? Analizziamo il processo di produzione della fusione a cera persa per una maggiore comprensione:
Il processo di fusione degli investimenti
Creazione del motivo
Utilizza un modello con gli stessi dettagli della parte finita, tranne per il fatto che c'è un margine di contrazione termica (cioè restringimento).
I modelli sono tipicamente realizzati in cera utilizzando uno stampo per iniezione di metallo.
Montaggio dei modelli in cera e creazione dell'albero
Una volta prodotto un modello in cera, viene assemblato con altri componenti in cera per formare il sistema di consegna in metallo del cancello e della guida.
A seconda delle dimensioni e della configurazione del componente di finitura desiderato, è possibile elaborare più modelli in cera utilizzando un unico albero.
Creazione del guscio dello stampo
L'intero assemblaggio del modello in cera viene immerso in un impasto ceramico, ricoperto di stucco di sabbia e lasciato asciugare.
Cicli di bagnatura e successiva stuccatura si ripetono fino a creare un guscio dello spessore desiderato. Tale spessore è in parte dettato dalle dimensioni e dalla configurazione del prodotto.
Una volta che il guscio di ceramica si è asciugato, diventa sufficientemente forte da trattenere il metallo fuso durante la colata.
Rimozione della cera
L'intero assemblaggio viene posto in un'autoclave a vapore per sciogliere la maggior parte della cera.
L'eventuale cera residua impregnata nel guscio di ceramica viene bruciata in una fornace. A questo punto, il modello in cera residuo e il materiale di colata sono stati completamente rimossi e lo stampo in ceramica rimane con una cavità nella forma della parte fusa desiderata.
Questa operazione ad alta temperatura aumenta anche la resistenza e la stabilità del materiale ceramico. Inoltre, aiuta a ridurre al minimo la reazione del guscio e del metallo durante il versamento.
Fondere e fondere
Lo stampo viene preriscaldato a una temperatura specifica e riempito di metallo fuso, creando la colata di metallo.
Quasi tutte le leghe possono essere prodotte utilizzando questo processo. Si può impiegare sia la fusione in aria che la fusione sotto vuoto come dettato dalla chimica della lega. La fusione sotto vuoto viene utilizzata principalmente quando nella lega sono presenti elementi reattivi.
Operazioni finali
Una volta che il getto si è sufficientemente raffreddato, il guscio dello stampo viene staccato dal getto in un'operazione di knock out.
I cancelli e le guide vengono tagliati dalla fusione e, se necessario, vengono eseguite la sabbiatura, la molatura e la lavorazione finale post-lavorazione per rifinire dimensionalmente la fusione.
I test non distruttivi possono includere penetranti fluorescenti, particelle magnetiche, radiografiche o altre ispezioni. Le ispezioni dimensionali finali, i risultati dei test sulle leghe e gli NDT vengono verificati prima della spedizione.
Vantaggi del processo di microfusione
Gamma di dimensioni:
Sebbene la maggior parte dei getti di investimento siano piccoli, il processo di rivestimento può produrre getti di peso superiore a 1.000 libbre. Questa capacità è limitata a un numero relativamente piccolo di fonditori di investimento e richiede una competenza speciale nella manipolazione. La maggior parte delle parti fuse rientra nelle once in un intervallo di 20 libbre.
Forme versatili e intricate:
La fusione a cera persa fornisce tolleranze strette costanti e ripetitive insieme a passaggi e contorni intricati. Molte di queste configurazioni sono impossibili da produrre. Ad esempio, dove le macchine utensili non possono arrivare. L'ottenimento di componenti pressofusi net-shape o near-net-shape può ridurre drasticamente i costi di lavorazione post-fusione.
La microfusione è una buona alternativa alle saldature o alla fabbricazione. Molti componenti possono essere combinati in un'unica colata. Più sono combinati, migliore è l'efficienza di produzione. La conversione di componenti multipezzo in un'unica fusione a cera persa in genere offre una maggiore precisione dimensionale e una minore complessità delle parti.
Superfici accurate e lisce:
Il guscio in ceramica utilizzato è costruito attorno a motivi lisci prodotti iniettando cera in uno stampo di alluminio lucidato. Una finitura micro 125 è standard e anche le finiture più fini non sono rare.
I getti di investimento non contengono linee di divisione perché viene utilizzato un solo stampo anziché due semistampi (come nel caso della colata in sabbia). Gli standard per le imperfezioni superficiali e i cosmetici vengono discussi e concordati con il cliente in base alla funzione.
Di seguito è riportato un confronto delle finiture superficiali relative che ci si può aspettare da vari processi di fusione:
| Processo di fusione | Gamma RMS |
| Morire | 20 - 120 |
| Investimento | 60 - 200 |
| Stampo a conchiglia | 120 - 300 |
| Centrifuga â Utensili standard | 400 - 500 |
| Stampo centrifugo â permanente | 20 â 300 |
| Stampo statico â permanente | 200 - 420 |
| Sabbia non ferrosa normale | 300 â 560 |
| Sabbia Verde Ferrosa Normale | 560 â 900 |
A cura di Santos Wang di Ningbo Zhiye Mechanical Components Co.,Ltd.
https://www.zhiyecasting.com
santos@zy-casting.com
86-18958238181
