Wat is Investment Casting en hoe werkt het?

Factoren zoals ontwerpvereisten, kosten en haalbaarheid om te vervaardigen bepalen welk gietproces het meest geschikt is om een ​​product te vervaardigen. Dit artikel waarin het gieten van investeringen wordt beschreven, is bedoeld om u te helpen een weloverwogen castingbeslissing te nemen.

Investeringsgieten produceert nauwkeurige componenten terwijl materiaalverspilling, energie en daaropvolgende bewerkingen worden geminimaliseerd. Het kan ook zorgen voor de productie van zeer ingewikkelde onderdelen. Dit maakt het proces van het gieten van investeringen heel nuttig voor ontwerpingenieurs.

Het doel is om te begrijpen wat wordt bedoeld met investeringscasting. Dus, wat is precies de investering in "investering" casting? De term 'belegd' heeft historisch gezien de betekenis van 'bekleed' of 'omgeven'. Bij investeringsgieten wordt gebruik gemaakt van een schaal gemaakt van keramiek, gips of plastic die is gevormd rond een waspatroon. Het waspatroon wordt gesmolten en verwijderd in een oven en metaal wordt in de schaal gegoten om het gietstuk te maken.

Waar wordt investeringsgieten voor gebruikt? Laten we het productieproces van het gieten van investeringen opsplitsen voor een beter begrip:

Het patroon maken

Het maakt gebruik van een patroon met dezelfde details als het voltooide onderdeel, behalve dat er rekening wordt gehouden met thermische krimp (d.w.z. krimpen).

Patronen zijn meestal gemaakt van was met behulp van een metalen injectiematrijs.

De waspatronen monteren en de boom maken

Zodra een waspatroon is geproduceerd, wordt het geassembleerd met andere wascomponenten om het poort- en runner-metaalafgiftesysteem te vormen.

Afhankelijk van de grootte en configuratie van de gewenste afwerkingscomponent, kunnen meerdere waspatronen worden verwerkt met behulp van een enkele boom.

Het gehele waspatroonsamenstel wordt ondergedompeld in een keramische suspensie, bedekt met zandstucwerk en gedroogd.

Cycli van nat onderdompelen en vervolgens stucwerk worden herhaald totdat een schaal van de gewenste dikte is gecreëerd. Die dikte wordt mede bepaald door de productgrootte en configuratie.

Zodra de keramische schaal is opgedroogd, wordt deze voldoende sterk om het gesmolten metaal vast te houden tijdens het gieten.

Wasverwijdering

Het hele samenstel wordt in een stoomautoclaaf geplaatst om het grootste deel van de was weg te smelten.

Alle resterende was die in de keramische schaal is gedrenkt, wordt in een oven verbrand. Op dit punt is het resterende waspatroon en het poortmateriaal volledig verwijderd en blijft de keramische mal achter met een holte in de vorm van het gewenste gegoten onderdeel.

Deze bewerking bij hoge temperatuur verhoogt ook de sterkte en stabiliteit van het keramische materiaal. Bovendien helpt het om de reactie van de schaal en het metaal tijdens het gieten te minimaliseren.

Smelten en gieten

De mal wordt voorverwarmd tot een bepaalde temperatuur en gevuld met gesmolten metaal, waardoor het metalen gietstuk ontstaat.

Met dit proces kan bijna elke legering worden geproduceerd. Ofwel luchtsmelten of vacuümsmelten kan worden toegepast zoals voorgeschreven door de legeringschemie. Vacuümsmelten wordt voornamelijk gebruikt wanneer reactieve elementen in de legering aanwezig zijn.

Laatste operaties

Zodra het gietstuk voldoende is afgekoeld, wordt de vormschaal in een uitbreekbewerking van het gietstuk weggebroken.

De poorten en lopers worden uit het gietstuk gesneden en indien nodig wordt het laatste nabewerkingszandstralen, slijpen en machinaal bewerkt om het gietstuk dimensioneel af te werken.

Niet-destructieve tests kunnen fluorescerende penetrant, magnetische deeltjes, radiografische of andere inspecties omvatten. De definitieve dimensionale inspecties, testresultaten van legeringen en NDT worden vóór verzending geverifieerd.

Maatbereik:

Hoewel de meeste investeringsgietstukken klein zijn, kan het investeringsproces gietstukken produceren met een gewicht van meer dan 1.000 pond. Deze mogelijkheid is beperkt tot een relatief klein aantal investeringswielen en vereist speciale expertise in het hanteren. De meeste gegoten onderdelen vallen in de ounces tot een bereik van 20 pond.

Veelzijdige en ingewikkelde vormen:

Investeringsgieten biedt consistente en repetitieve nauwe toleranties samen met ingewikkelde passages en contouren. Veel van deze configuraties zijn onmogelijk te produceren. Bijvoorbeeld waar werktuigmachines niet kunnen komen. Het bereiken van gegoten componenten in netvorm of bijna netvorm kan de verwerkingskosten na het gieten drastisch verlagen.

Investeringsgieten is een goed alternatief voor laswerk of fabricage. Veel componenten kunnen worden gecombineerd tot één gietstuk. Hoe meer er worden gecombineerd, hoe beter de productie-efficiëntie. Het converteren van meerdelige componenten naar een enkelvoudig gietstuk levert doorgaans meer maatnauwkeurigheid en verminderde onderdeelcomplexiteit op.