1- Wat is investeringscasting?
Investeringsgieten, ook wel verloren wasgieten ofprecisie gieten, verwijst naar de vorming van keramiek rond de waspatronen om een mal uit meerdere of één delen te creëren waarin gesmolten metaal kan worden opgenomen. Dit proces maakt gebruik van een vervangbaar spuitgegoten waspatroonproces om complexe vormen met uitzonderlijke oppervlaktekwaliteiten te bereiken. Om een mal te maken, wordt een waspatroon, of een cluster van patronen, verschillende keren in keramisch materiaal gedompeld om een dikke schaal te vormen. Het ontwasproces wordt vervolgens gevolgd door het droogproces van de schaal. Vervolgens wordt de wasloze keramische schaal geproduceerd. Gesmolten metaal wordt vervolgens in de holtes of clusters van de keramische schaal gegoten, en zodra deze vast en afgekoeld is, wordt de keramische schaal afgebroken om het uiteindelijke gegoten metalen voorwerp te onthullen.Precisie-investeringsgietstukkenkan een uitzonderlijke nauwkeurigheid bereiken voor zowel kleine als grote gietstukken in een breed scala aan materialen.
2- Wat zijn de voordelen van investeringscasting?
✔ Uitstekende en gladde oppervlakteafwerking
✔ Nauwe maattoleranties.
✔ Complexe en ingewikkelde vormen met ontwerpflexibiliteit
✔ Mogelijkheid om dunne wanden te gieten, daardoor een lichter gietonderdeel
✔ Ruime keuze aan gietmetalen en legeringen (ferro en non-ferro)
✔ Diepgang is niet vereist in het matrijsontwerp.
✔ Reduceer de noodzaak voor secundaire bewerking.
✔ Gering materiaalverlies.
3- Wat zijn de stappen van het investeringsgietproces?
Tijdens het investeringsgietproces wordt een waspatroon bedekt met een keramisch materiaal dat, wanneer het wordt uitgehard, de interne geometrie van het gewenste gietstuk overneemt. In de meeste gevallen worden voor een hoog rendement meerdere onderdelen samengegoten door individuele waspatronen aan een centraal wasstaafje te bevestigen, een zogenaamde sprue. De was wordt uit het patroon gesmolten – daarom ook wel het verloren wasproces genoemd – en gesmolten metaal wordt in de holte gegoten. Wanneer het metaal stolt, wordt de keramische mal afgeschud, waardoor de bijna netto vorm van het gewenste gietstuk overblijft, gevolgd door afwerking, testen en verpakken.
4- Waar worden de investeringsgietstukken voor gebruikt?
Investeringsgietstukken worden veel gebruiktpompen en kleppen, auto's, vrachtwagens,hydraulica, vorkheftrucks en vele andereindustrieën. Vanwege hun uitzonderlijke giettolerantie en uitstekende afwerking worden de verloren wasgietstukken steeds vaker gebruikt. Vooral deroestvrijstalen investeringsgietstukkenspelen een cruciale rol in de scheepsbouw en boten omdat ze sterke roestwerende prestaties hebben.
5- Welke giettolerantie kan uw gieterij bereiken door middel van investeringsgieten?
Afhankelijk van de verschillende bindmiddelen die worden gebruikt voor het maken van de schaal, kan het investeringsgieten worden onderverdeeld in silicasolgieten en waterglasgieten. Het silicasol-investeringsgietproces heeft betere dimensionale giettoleranties (DCT) en geometrische giettoleranties (GCT) dan het waterglasproces. Zelfs bij hetzelfde gietproces zal de tolerantiegraad echter verschillen van elke gegoten legering vanwege hun verschillende gietbaarheid.
Onsinvesteringsgietgieterijwil graag met u praten als u speciale verzoeken heeft over de vereiste toleranties. Hier volgen de algemene toleranties die we zouden kunnen bereiken door zowel silicasolgieten als waterglasgietprocessen afzonderlijk:
✔ DCT-kwaliteit door Silica Sol Lost Wax Casting: DCTG4 ~ DCTG6
✔ DCT-kwaliteit door waterglas verloren wasgieten: DCTG5 ~ DCTG9
✔ GCT-kwaliteit door Silica Sol Lost Wax Casting: GCTG3 ~ GCTG5
✔ GCT-kwaliteit door waterglas verloren wasgieten: GCTG3 ~ GCTG5
6- Wat zijn de maximale afmetingen van gegoten investeringscomponenten?
Investeringsgietstukken kunnen worden geproduceerd in alle legeringen, van een fractie van een ounce, voor beugels, tot meer dan 1.000 lbs. (453,6 kg) voor complexe vliegtuigmotoronderdelen. Kleinere onderdelen kunnen met honderden per boom worden gegoten, terwijl zwaardere gietstukken vaak met een individuele boom worden geproduceerd. De gewichtslimiet van een investeringsgietstuk hangt af van de apparatuur voor het hanteren van de malgietplant. De faciliteiten gieten onderdelen tot 20 lbs. (9,07kg). Veel huishoudelijke faciliteiten vergroten echter hun mogelijkheden om grotere onderdelen en componenten in de 20-120-lb. (9,07-54,43 kg) bereik wordt steeds gebruikelijker. Een verhouding die vaak wordt gebruikt bij het ontwerpen voor investeringsgieten is 3:1 – voor elke 1-lb. (0,45 kg) gietstuk, er moet 3 lbs. (1,36 kg) aan de boom, afhankelijk van de benodigde opbrengst en de grootte van het onderdeel. De boom moet altijd aanzienlijk groter zijn dan het onderdeel, en de verhouding zorgt ervoor dat tijdens het giet- en stollingsproces het gas en de krimp in de boom terechtkomen en niet in het gietstuk.
7- Welke soort oppervlakteafwerkingen worden geproduceerd met investeringsgieten?
Omdat de keramische schaal is gemonteerd rond gladde patronen die zijn geproduceerd door was in een gepolijste aluminium matrijs te injecteren, is de uiteindelijke gietafwerking uitstekend. Een microafwerking van 125 rms is standaard en zelfs fijnere afwerkingen (63 of 32 rms) zijn mogelijk met secundaire nabewerkingen. Individuele metaalgietfaciliteiten hebben hun eigen normen voor oppervlaktevlekken, en het personeel van de fabriek en ontwerpingenieurs/klanten zullen deze mogelijkheden bespreken voordat de gereedschapsorder wordt vrijgegeven. Bepaalde normen zijn afhankelijk van het eindgebruik en de uiteindelijke cosmetische kenmerken van een component.
8- Zijn investeringsgietstukken duur?
Vanwege de kosten en arbeid bij het maken van mallen hebben investeringsgietstukken over het algemeen hogere kosten dan gesmede onderdelenzand gietenen permanente gietmethoden. Ze compenseren de hogere kosten echter door de reductie van de kostenbewerkingbereikt door as-cast bijna-net-vormtoleranties. Een voorbeeld hiervan zijn innovaties op het gebied van tuimelaars voor auto's, die vrijwel zonder bewerking kunnen worden gegoten. Veelmetalen onderdelendie frezen, draaien, boren en slijpen vereisen om af te werken, kunnen gegoten worden met slechts 0,020-0,030 afwerkingsmateriaal. Bovendien vereisen investeringsgietstukken minimale diepgangshoeken om de patronen uit het gereedschap te verwijderen; en er is geen tocht nodig om de metalen gietstukken uit de investeringsschaal te verwijderen. Hierdoor kunnen gietstukken met hoeken van 90 graden worden ontworpen zonder extra bewerking om die hoeken te verkrijgen.
9- Welke gereedschappen en patroonapparatuur zijn nodig voor verloren wasgieten?
Om de wasvormpatronen te produceren, moet een metalen matrijs met gespleten holte (met de vorm van het uiteindelijke gietstuk) worden gemaakt. Afhankelijk van de complexiteit van het gietstuk kunnen verschillende combinaties van metalen, keramische of oplosbare kernen worden gebruikt om de gewenste configuratie mogelijk te maken. De meeste gereedschappen voor investeringsgieten kosten tussen $ 500 en $ 10.000. Snelle prototypes (RP), zoals stereolithografiemodellen (SLA), kunnen ook worden gebruikt. De RP-modellen kunnen in enkele uren worden gemaakt en nemen de exacte vorm van een onderdeel aan. De RP-onderdelen kunnen vervolgens worden samengevoegd en gecoat in keramische slurry en uitgebrand, waardoor een holle holte ontstaat om een prototype gegoten onderdeel te verkrijgen. Als het gietstuk groter is dan de bouwomhulling, kunnen meerdere RP-subcomponenten worden gemaakt, tot één onderdeel worden samengevoegd en gegoten om het uiteindelijke prototypeonderdeel te verkrijgen. Het gebruik van RP-onderdelen is niet ideaal voor hoge productie, maar kan een ontwerpteam helpen een onderdeel te onderzoeken op nauwkeurigheid, vorm, pasvorm en functie voordat het een gereedschapsbestelling indient. Met RP-onderdelen kan een ontwerper ook experimenteren met meerdere onderdeelconfiguraties of alternatieve legeringen zonder grote uitgaven aan gereedschapskosten.
10- Zijn er porositeits- en/of krimpfouten bij investeringsgietstukken?
Dit hangt af van hoe goed een metaalgieterij het gas uit het gesmolten metaal haalt en hoe snel de onderdelen stollen. Zoals eerder vermeld, zorgt een goed gebouwde boom ervoor dat porositeit in de boom wordt opgesloten, en niet in het gietstuk, en een keramische schaal met hoge hitte zorgt voor een betere koeling. Bovendien ontdoen de gegoten componenten met vacuüminjectie het gesmolten metaal van gasgebreken omdat lucht wordt geëlimineerd. Investeringsgietstukken worden gebruikt voor veel kritische toepassingen waarvoor röntgenstraling nodig is en die aan duidelijke degelijkheidscriteria moeten voldoen. De integriteit van een investeringsgietstuk kan veel beter zijn dan die van onderdelen die met andere methoden zijn geproduceerd.
11- Welke metalen en legeringen kunnen worden gegoten door middel van investeringsgieten in uw gieterij?
Bijna het grootste deel van de ferro- en non-ferrometalen enlegeringenzou kunnen worden gegoten door middel van een investeringsgietproces. Maar bij onze verloren-wasgieterij gieten we vooral dekoolstofstaal, gelegeerd staal, roestvrij staal,superduplex roestvrij staal, grijs gietijzer, nodulair gietijzer,aluminiumlegeringen en messing. Bovendien vereisen bepaalde toepassingen het gebruik van gespecialiseerde andere legeringen die voornamelijk in ruwe omgevingen worden gebruikt. Deze legeringen, zoals titanium en vanadium, voldoen aan de aanvullende eisen die mogelijk niet worden bereikt met standaard aluminiumlegeringen. Titaniumlegeringen worden bijvoorbeeld vaak gebruikt om turbinebladen en schoepen voor ruimtevaartmotoren te produceren. Legeringen op kobaltbasis en nikkelbasis (waaraan een verscheidenheid aan secundaire elementen is toegevoegd om specifieke sterkte-, corrosie- en temperatuurbestendige eigenschappen te bereiken) zijn aanvullende soorten gegoten metalen.
12- Waarom wordt investeringsgieten ook wel precisiegieten genoemd?
Het investeringsgieten wordt ook wel precisiegieten genoemd omdat het een veel beter oppervlak en een hogere nauwkeurigheid heeft dan welk ander gietproces dan ook. Vooral voor het silicasol-gietproces konden de afgewerkte gietstukken de CT3 ~ CT5 bereiken in geometrische giettolerantie en CT4 ~ CT6 in dimensionale giettolerantie. Voor de behuizingen die via het investeringsgietproces worden geproduceerd, zullen er minder of zelfs geen machinale processen nodig zijn. Tot op zekere hoogte zou het investeringsgieten het ruwe bewerkingsproces kunnen vervangen.
13- Waarom wordt verloren wasgieten investeringsgieten genoemd?
Het investeringsgietwerk dankt zijn naam aan het feit dat de patronen (wasreplica's) tijdens het gieten met de omringende vuurvaste materialen worden belegdgietproces. Het ‘geïnvesteerde’ betekent hier omringd zijn. De wasreplica's moeten worden omhuld (omringd) door vuurvaste materialen om de hoge temperatuur van de stromende gesmolten metalen tijdens het gieten te weerstaan.