Mikä on Investment Casting ja miten se toimii?

Tekijät, kuten suunnitteluvaatimukset, kustannukset ja valmistuksen toteutettavuus, määräävät, mikä valuprosessi on sopivin tuotteen valmistukseen. Tämän sijoitusvalinnan kuvaamisen tarkoituksena on auttaa sinua tekemään tietoon perustuva casting-päätös.

Investointivalu tuottaa tarkat komponentit ja minimoi materiaalihukan, energian ja myöhemmän koneistuksen. Se voi myös varmistaa erittäin monimutkaisten osien tuotannon. Tämä tekee investointivaluprosessista varsin hyödyllisen suunnitteluinsinööreille.

Tavoitteena on ymmärtää, mitä sijoitusvalulla tarkoitetaan. Joten mikä on investointi âinvestmentâ-valuon? Termillä "investoitu" on historiallisesti "puettu" tai "ympärysitty" merkitys. Investointivalussa käytetään keraamisesta, kipsistä tai muovista valmistettua kuorta, joka on muodostettu vahakuvion ympärille. Vahakuvio sulatetaan ja poistetaan uunissa ja metallia kaadetaan kuoreen valun luomiseksi.

Mihin investointivalua käytetään? Tarkastellaanpa investointivalujen tuotantoprosessia, jotta ymmärrät paremmin:

Kuvion luominen

Siinä käytetään kuviota, jossa on samat yksityiskohdat kuin valmiissa kappaleessa, paitsi että lämpökutistuminen (eli kutistuminen) on varattu.

Kuviot valmistetaan tyypillisesti vahasta metalliruiskutussuuttimella.

Vahakuvioiden asentaminen ja puun luominen

Kun vahakuvio on tuotettu, se kootaan muiden vahakomponenttien kanssa muodostamaan portin ja jakokanavan metallinsyöttöjärjestelmä.

Halutun viimeistelykomponentin koosta ja konfiguraatiosta riippuen voidaan käsitellä useita vahakuvioita yhdellä puulla.

Koko vahakuviokokoonpano kastetaan keraamiseen lietteeseen, peitetään hiekkastukolla ja annetaan kuivua.

Märkä upotus ja sitä seuraava stukkotusjaksot toistetaan, kunnes syntyy halutun paksuinen kuori. Tämä paksuus määräytyy osittain tuotteen koon ja kokoonpanon mukaan.

Kun keraaminen kuori on kuivunut, siitä tulee riittävän vahva säilyttääkseen sulan metallin valun aikana.

Vahan poisto

Koko kokoonpano asetetaan höyryautoklaaviin, jotta suurin osa vahasta sulaa pois.

Keraamiseen kuoreen imeytynyt jäljellä oleva vaha poltetaan uunissa. Tässä vaiheessa jäljelle jäänyt vahakuvio ja porttimateriaali on poistettu kokonaan ja keraamiseen muottiin jää halutun valuosan muotoinen ontelo.

Tämä korkean lämpötilan käyttö lisää myös keraamisen materiaalin lujuutta ja vakautta. Lisäksi se auttaa minimoimaan kuoren ja metallin reaktion kaatamisen aikana.

Sulata ja valetaan

Muotti esilämmitetään tiettyyn lämpötilaan ja täytetään sulalla metallilla, jolloin syntyy metallivalu.

Tällä menetelmällä voidaan valmistaa lähes mitä tahansa metalliseosta. Joko ilmasulatusta tai tyhjiösulatusta voidaan käyttää lejeeringin kemian määräämällä tavalla. Tyhjiösulatusta käytetään pääasiassa silloin, kun lejeeringissä on reaktiivisia alkuaineita.

Lopulliset toiminnot

Kun valu on jäähtynyt riittävästi, muotin kuori murretaan irti valukappaleesta tyrmäyksellä.

Valusta leikataan portit ja kannattimet, ja tarvittaessa suoritetaan lopullinen jälkikäsittely hiekkapuhallus, hionta ja koneistus valun mitoittamiseksi.

Rikkomaton testaus voi sisältää fluoresoivan penetrantin, magneettisen hiukkasen, radiografisen tai muun tarkastuksen. Lopulliset mittatarkastukset, seostestien tulokset ja NDT tarkistetaan ennen toimitusta.

Kokovalikoima:

Vaikka useimmat sijoitusvalut ovat pieniä, investointiprosessi voi tuottaa yli 1 000 puntaa painavia valukappaleita. Tämä kyky rajoittuu suhteellisen pieneen määrään sijoituspyörää ja vaatii erityistä käsittelyä. Useimmat valetut osat putoavat unssissa 20 punnan alueelle.

Monipuoliset ja monimutkaiset muodot:

Investointivalu tarjoaa johdonmukaiset ja toistuvat läheiset toleranssit sekä monimutkaiset kohdat ja ääriviivat. Monia näistä kokoonpanoista on mahdotonta tuottaa. Esimerkiksi sinne, missä työstökoneet eivät pääse käsiksi. Verkkomuotoisten tai lähes verkon muotoisten valukomponenttien saavuttaminen voi vähentää dramaattisesti valun jälkeisiä käsittelykustannuksia.

Investointivalu on hyvä vaihtoehto hitsauksille tai valmistukseen. Monet komponentit voidaan yhdistää yhdeksi valukappaleeksi. Mitä enemmän niitä yhdistetään, sitä parempi on valmistusteho. Moniosaisten komponenttien muuntaminen yhdeksi sijoitusvaluksi tuottaa yleensä enemmän mittatarkkuutta ja vähentää osien monimutkaisuutta.