1- Che cos'è il casting di investimento?
Fusione a cera persa, nota anche come fusione a cera persa ofusione di precisione, si riferisce alla formazione di ceramica attorno ai modelli in cera per creare uno stampo multi o parte singola per ricevere il metallo fuso. Questo processo utilizza un processo di modelli in cera stampati a iniezione sacrificabili per ottenere forme complesse con qualità superficiali eccezionali. Per creare uno stampo, un modello in cera, o un gruppo di modelli, viene immerso più volte nel materiale ceramico per costruire un guscio spesso. Il processo di deceratura è quindi seguito dal processo di asciugatura del guscio. Viene quindi prodotto il guscio ceramico senza cera. Il metallo fuso viene quindi versato nelle cavità o nel cluster del guscio ceramico e, una volta solido e raffreddato, il guscio ceramico viene rotto per rivelare l'oggetto finale in metallo fuso.Fusioni di precisionepuò raggiungere una precisione eccezionale per parti di fusione di piccole e grandi dimensioni in un'ampia gamma di materiali.
2- Quali sono i vantaggi del casting di investimento?
✔ Finitura superficiale eccellente e liscia
✔ Tolleranze dimensionali strette.
✔ Forme complesse e intricate con flessibilità di progettazione
✔ Capacità di colare pareti sottili quindi un componente di fusione più leggero
✔ Ampia scelta di metalli fusi e leghe (ferrosi e non ferrosi)
✔ Lo schizzo non è richiesto nella progettazione degli stampi.
✔ Ridurre la necessità di lavorazioni secondarie.
✔ Basso spreco di materiale.
3- Quali sono le fasi del processo di casting degli investimenti?
Durante il processo di fusione a cera persa, un modello in cera viene rivestito con un materiale ceramico che, una volta indurito, adotta la geometria interna della fusione desiderata. Nella maggior parte dei casi, più parti vengono fuse insieme per un'elevata efficienza attaccando i singoli modelli in cera a un bastoncino di cera centrale chiamato canale di colata. La cera viene fusa dal modello – motivo per cui è noto anche come processo a cera persa – e il metallo fuso viene versato nella cavità. Quando il metallo si solidifica, lo stampo ceramico viene staccato, lasciando la forma quasi netta della fusione desiderata, a cui seguono le fasi di finitura, collaudo e confezionamento.
4- A cosa servono i getti di investimento?
I getti di investimento sono ampiamente utilizzati inpompe e valvole, automobile, camion,idraulica, carrelli elevatori e molti altriindustrie. Grazie alla loro eccezionale tolleranza alla fusione e all'eccellente finitura, le fusioni a cera persa vengono utilizzate sempre di più. Soprattutto, ilgetti di investimento in acciaio inossidabilesvolgono un ruolo di vitale importanza nella costruzione navale e nelle imbarcazioni perché hanno forti prestazioni antiruggine.
5- Quale tolleranza di colata potrebbe raggiungere la vostra fonderia mediante la fusione a cera persa?
A seconda dei diversi materiali leganti utilizzati per realizzare il guscio, la fusione a cera persa può essere suddivisa in fusione di sol di silice e fusione di vetro solubile. Il processo di colata a cera persa con sol di silice presenta tolleranze di colata dimensionale (DCT) e tolleranze di colata geometrica (GCT) migliori rispetto al processo del vetro ad acqua. Tuttavia, anche con lo stesso processo di fusione, il grado di tolleranza sarà diverso da ciascuna lega fusa a causa della diversa colabilità.
Nostrofonderia di microfusionevorrei parlare con te se hai richieste speciali sulle tolleranze richieste. Di seguito sono riportati i gradi di tolleranza generali che potremmo raggiungere separatamente sia con i processi di fusione del sol di silice che con quelli del vetro solubile:
✔ Grado DCT mediante fusione a cera persa con sol di silice: DCTG4 ~ DCTG6
✔ Grado DCT mediante fusione a cera persa in vetro ad acqua: DCTG5 ~ DCTG9
✔ Grado GCT mediante fusione a cera persa con sol di silice: GCTG3 ~ GCTG5
✔ Grado GCT mediante fusione a cera persa in vetro ad acqua: GCTG3 ~ GCTG5
6- Quali sono i limiti dimensionali dei componenti fusi a cera persa?
I getti di investimento possono essere prodotti in tutte le leghe da una frazione di oncia, per gli apparecchi dentali, a più di 1.000 libbre. (453,6 kg) per parti complesse di motori aeronautici. I componenti più piccoli possono essere fusi a centinaia per albero, mentre i getti più pesanti spesso vengono prodotti con un singolo albero. Il limite di peso di una microfusione dipende dall'attrezzatura per la movimentazione dello stampo in locopiano di castingt. Le strutture lanciano pezzi fino a 20 libbre. (9,07kg). Tuttavia, molti impianti domestici stanno aumentando la loro capacità di versare parti e componenti più grandi nel formato da 20-120 libbre. (9,07-54,43 kg) stanno diventando comuni. Un rapporto spesso utilizzato nella progettazione per la fusione a cera persa è 3:1, per ogni 1 libbra. (0,45 kg) di fusione, dovrebbero esserci 3 libbre. (1,36 kg) all'albero, a seconda della resa necessaria e della dimensione del componente. L'albero dovrebbe sempre essere significativamente più grande del componente e il rapporto garantisce che durante i processi di fusione e solidificazione, il gas e il restringimento finiranno nell'albero e non nella fusione.
7- Che tipo di finiture superficiali vengono prodotte con la fusione a cera persa?
Poiché il guscio in ceramica è assemblato attorno a motivi lisci prodotti iniettando cera in uno stampo di alluminio lucidato, la finitura finale della fusione è eccellente. Una microfinitura da 125 rms è standard e sono possibili finiture ancora più fini (63 o 32 rms) con operazioni di finitura secondaria post-fusione. I singoli impianti di fusione dei metalli hanno i propri standard per le imperfezioni superficiali e il personale della struttura e i progettisti/clienti discuteranno queste capacità prima che venga rilasciato l'ordine degli utensili. Alcuni standard dipendono dall'uso finale di un componente e dalle caratteristiche estetiche finali.
8- I casting di investimento sono costosi?
A causa dei costi e della manodopera con gli stampi, le fusioni in cera persa generalmente hanno costi più elevati rispetto alle parti forgiate ocolata in sabbiae metodi di colata in stampo permanente. Tuttavia, compensano il costo più elevato attraverso la riduzione dilavorazioneottenuto attraverso tolleranze della forma quasi netta del getto. Un esempio di ciò sono le innovazioni nei bilancieri automobilistici, che possono essere fusi praticamente senza alcuna lavorazione necessaria. Moltiparti metallicheche richiedono fresatura, tornitura, foratura e rettifica per la finitura possono essere fusi a cera persa con solo 0,020-0,030 di materiale di finitura. Inoltre, le fusioni a cera persa richiedono angoli di sformo minimi per rimuovere i modelli dall'attrezzatura; e non è necessario alcun tiraggio per rimuovere le fusioni metalliche dal guscio di rivestimento. Ciò può consentire di progettare fusioni con angoli di 90 gradi senza alcuna lavorazione aggiuntiva per ottenere tali angoli.
9- Quali strumenti e attrezzature per modelli sono necessari per la fusione a cera persa?
Per produrre i modelli dello stampo in cera sarà necessario realizzare uno stampo metallico a cavità divisa (con la forma della fusione finale). A seconda della complessità della fusione, possono essere impiegate varie combinazioni di nuclei metallici, ceramici o solubili per consentire la configurazione desiderata. La maggior parte degli strumenti per la fusione a cera persa costa tra $ 500 e $ 10.000. È possibile utilizzare anche prototipi rapidi (RP), come i modelli di stereolitografia (SLA). I modelli RP possono essere creati in poche ore e assumono la forma esatta di una parte. Le parti in RP possono quindi essere assemblate insieme e rivestite con impasto ceramico e bruciate consentendo una cavità cava per ottenere un prototipo di componente fuso a cera persa. Se la fusione è più grande dell'involucro di costruzione, è possibile realizzare più parti di sottocomponenti RP, assemblarle in un'unica parte e fonderle per ottenere il componente prototipo finale. L'uso di parti RP non è l'ideale per un'elevata produzione, ma può aiutare un team di progettazione a esaminare precisione, forma, idoneità e funzionalità di una parte prima di inviare un ordine di utensile. Le parti RP consentono inoltre al progettista di sperimentare configurazioni multiple di parti o leghe alternative senza un grande esborso di costi di attrezzaggio.
10- Ci sono difetti di porosità e/o ritiro nei getti di cera persa?
Ciò dipende dalla capacità di un impianto di fusione del metallo di far uscire il gas dal metallo fuso e dalla velocità con cui le parti si solidificano. Come accennato in precedenza, un albero costruito correttamente consentirà alla porosità di rimanere intrappolata nell'albero, non nella fusione, e un guscio ceramico ad alta temperatura consente un migliore raffreddamento. Inoltre, i componenti fusi a cera persa sotto vuoto liberano il metallo fuso dai difetti di formazione di gas grazie all'eliminazione dell'aria. I getti di investimento vengono utilizzati per molte applicazioni critiche che richiedono raggi X e devono soddisfare criteri di solidità definiti. L'integrità di una fusione a cera persa può essere di gran lunga superiore a quella delle parti prodotte con altri metodi.
11- Quali metalli e leghe potrebbero essere fusi mediante fusione a cera persa presso la vostra fonderia?
Quasi la maggior parte dei metalli ferrosi e non ferrosi eleghepotrebbe essere lanciato mediante processo di fusione a cera persa. Ma nella nostra fonderia di fusione a cera persa, fondiamo principalmente ilacciaio al carbonio, acciaio legato, acciaio inossidabile,acciaio inossidabile superduplex, ghisa grigia, ghisa duttile,leghe di alluminio e ottone. Inoltre, alcune applicazioni richiedono l'uso di altre leghe specializzate utilizzate principalmente in ambienti difficili. Queste leghe, come il titanio e il vanadio, soddisfano i requisiti aggiuntivi che potrebbero non essere soddisfatti con le leghe di alluminio standard. Ad esempio, le leghe di titanio vengono spesso utilizzate per produrre pale e palette di turbine per motori aerospaziali. Le leghe a base di cobalto e nichel (con una varietà di elementi secondari aggiunti per ottenere proprietà specifiche di resistenza, resistenza alla corrosione e resistenza alla temperatura), sono ulteriori tipi di metalli fusi.
12- Perché la fusione a cera persa è chiamata anche fusione di precisione?
La fusione a cera persa è anche chiamata fusione di precisione perché ha una superficie molto migliore e una precisione più elevata rispetto a qualsiasi altro processo di fusione. Soprattutto per il processo di colata del sol di silice, i getti finiti potrebbero raggiungere CT3 ~ CT5 in tolleranza di colata geometrica e CT4 ~ CT6 in tolleranza di colata dimensionale. Per gli involucri prodotti mediante il processo di microfusione, ci sarà meno o addirittura nessuna necessità di effettuare processi di lavorazione. In una certa misura, la microfusione potrebbe sostituire il processo di sgrossatura.
13- Perché la fusione a cera persa è chiamata fusione a cera persa?
La fusione a cera persa prende il nome perché i modelli (repliche in cera) vengono rivestiti con i materiali refrattari circondati duranteprocesso di fusione. L'"investito" qui significa essere circondato. Le repliche in cera dovrebbero essere rivestite (circondate) da materiali refrattari per resistere all'elevata temperatura dei metalli fusi che scorrono durante la fusione.