1- Què és el càsting d'inversió?
La fosa d'inversió, que també es coneix com a fosa a la cera perduda ofosa de precisió, es refereix a la formació de ceràmica al voltant dels patrons de cera per crear un motlle de peces múltiples o individuals per rebre metall fos. Aquest procés utilitza un procés de model de cera modelat per injecció fungible per aconseguir formes complexes amb qualitats superficials excepcionals. Per crear un motlle, un patró de cera, o un grup de patrons, es submergeix en material ceràmic diverses vegades per construir una closca gruixuda. Després, el procés de descera és seguit pel procés d'assecat de la closca. Aleshores es produeix la carcassa de ceràmica sense cera. A continuació, s'aboca metall fos a les cavitats de la carcassa de ceràmica o al grup, i un cop sòlida i refredada, la carcassa de ceràmica es trenca per revelar l'objecte de metall fos final.Colades d'inversió de precisiópot aconseguir una precisió excepcional tant per a peces de fosa petites com grans en una àmplia gamma de materials.
2- Quins són els avantatges del càsting d'inversió?
✔ Acabat superficial excel·lent i suau
✔ Toleràncies dimensionals ajustades.
✔ Formes complexes i intricades amb flexibilitat de disseny
✔ Capacitat de colar parets primes, per tant un component de fosa més lleuger
✔ Àmplia selecció de metalls fosos i aliatges (ferrics i no fèrrics)
✔ No es requereix esborrany en el disseny dels motlles.
✔ Reduir la necessitat de mecanitzat secundari.
✔ Baix residu material.
3- Quins són els passos del procés de càsting d'inversió?
Durant el procés de fosa d'inversió, es recobreix un patró de cera amb un material ceràmic que, quan s'endureix, adopta la geometria interna de la fosa desitjada. En la majoria dels casos, es col·loquen diverses peces per obtenir una alta eficiència mitjançant l'adhesió de patrons de cera individuals a un pal de cera central anomenat sprue. La cera es fon fora del patró, per això també es coneix com a procés de cera perduda, i s'aboca metall fos a la cavitat. Quan el metall es solidifica, el motlle de ceràmica es sacseja, deixant la forma gairebé neta de la fosa desitjada, seguida de l'acabat, prova i embalatge.
4- Per a què serveixen els càstings d'inversió?
Les peces de fosa d'inversió s'utilitzen àmpliamentbombes i vàlvules, automòbil, camions,hidràulica, carretons elevadors i molts altresindústries. A causa de la seva tolerància excepcional a la fosa i l'excel·lent acabat, les foses a la cera perduda s'utilitzen cada cop més. Sobretot, elpeces de fosa d'inversió d'acer inoxidabletenen un paper important en la construcció naval i els vaixells perquè tenen un fort rendiment antioxidant.
5- Quina tolerància a la fosa podria assolir la vostra foneria mitjançant la fosa d'inversió?
Segons els diferents materials aglutinants utilitzats per fer la closca, la fosa d'inversió es podria dividir en fosa de sol de sílice i fosa de vidre d'aigua. El procés de fosa d'inversió de sílice sol té millors toleràncies de fosa dimensional (DCT) i toleràncies de fosa geomètrica (GCT) que el procés de vidre d'aigua. Tanmateix, fins i tot pel mateix procés de fosa, el grau de tolerància serà diferent de cada aliatge de fosa a causa de la seva diferent colabilitat.
El nostrefosa d'inversióm'agradaria parlar amb vostè si té una sol·licitud especial sobre les toleràncies requerides. A continuació es mostren els graus de toleràncies generals que podríem assolir tant mitjançant els processos de colada de sol de sílice com de vidre d'aigua per separat:
✔ Grau DCT per fosa a la cera perduda de Silica Sol: DCTG4 ~ DCTG6
✔ Grau DCT per fosa a la cera perduda de vidre d'aigua: DCTG5 ~ DCTG9
✔ Grau GCT per fosa a la cera perduda de Silica Sol: GCTG3 ~ GCTG5
✔ Grau GCT per fosa a la cera perduda de vidre d'aigua: GCTG3 ~ GCTG5
6- Quins són els límits de mida dels components de fosa d'inversió?
Les peces de fosa d'inversió es poden produir en tots els aliatges, des d'una fracció d'unça, per als brackets dentals, fins a més de 1.000 lliures. (453,6 kg) per a peces complexes de motor d'avions. Els components més petits es poden llançar a centenars per arbre, mentre que les peces de fosa més pesades sovint es produeixen amb un arbre individual. El límit de pes d'una fosa d'inversió depèn de l'equip de manipulació de motlles alpla de càstingt. Les instal·lacions van llançar peces de fins a 20 lliures. (9,07 kg). No obstant això, moltes instal·lacions domèstiques estan augmentant la seva capacitat per abocar peces i components més grans a 20-120 lliures. (9,07-54,43 kg) s'estan tornant habituals. Una proporció que s'utilitza sovint en el disseny de la fosa d'inversió és de 3:1, per cada 1 lliure. (0,45 kg) de fosa, hi hauria d'haver 3 lliures. (1,36 kg) a l'arbre, en funció del rendiment necessari i de la mida del component. L'arbre sempre ha de ser significativament més gran que el component, i la relació garanteix que durant els processos de colada i solidificació, el gas i la contracció acabin a l'arbre, no a la fosa.
7- Quin tipus d'acabats superficials es produeixen amb la fosa d'inversió?
Com que la carcassa de ceràmica s'assembla al voltant de patrons suaus produïts injectant cera en una matriu d'alumini polit, l'acabat final de fosa és excel·lent. Un microacabat de 125 rms és estàndard i són possibles acabats fins i tot més fins (63 o 32 rms) amb les operacions d'acabat secundari postcast. Les instal·lacions de fosa de metall individuals tenen els seus propis estàndards per a les taques superficials, i el personal de les instal·lacions i els enginyers/clients de disseny discutiran aquestes capacitats abans de publicar l'ordre d'eines. Alguns estàndards depenen de l'ús final d'un component i de les característiques cosmètiques finals.
8- Els càstings d'inversió són cars?
A causa dels costos i mà d'obra amb els motlles, les peces de fosa d'inversió generalment tenen costos més elevats que les peces forjades ofosa de sorrai mètodes de colada de motlles permanents. Tanmateix, compensen el cost més elevat mitjançant la reducció demecanitzats'aconsegueix mitjançant toleràncies de forma gairebé neta com a fosa. Un exemple d'això són les innovacions en els balancins d'automoció, que es poden colar pràcticament sense necessitat de mecanitzat. Moltspeces metàl·liquesque requereixen fresat, tornejat, trepat i rectificat per acabar es poden fer inversió amb només 0,020-0,030 estoc d'acabat. A més, les peces de fosa d'inversió requereixen angles d'esborrany mínims per eliminar els patrons de les eines; i no cal cap esborrany per treure les peces de fosa metàl·liques de la carcassa d'inversió. Això pot permetre dissenyar peces de fosa amb angles de 90 graus sense mecanitzat addicional per obtenir aquests angles.
9- Quins equips d'eines i patrons són necessaris per a la fosa a la cera perduda?
Per produir els patrons de motlle de cera, caldrà fer una matriu metàl·lica de cavitat dividida (amb la forma de la fosa final). Depenent de la complexitat de la fosa, es poden utilitzar diverses combinacions de nuclis metàl·lics, ceràmics o solubles per permetre la configuració desitjada. La majoria de les eines per a la fosa d'inversió costa entre 500 i 10.000 dòlars. També es poden utilitzar prototips ràpids (RP), com ara models de litografia estereogràfica (SLA). Els models RP es poden crear en hores i prendre la forma exacta d'una peça. Aleshores, les peces RP es poden muntar juntes i recobertes amb purins ceràmics i cremar-se, permetent una cavitat buida per obtenir un prototip de component de fosa d'inversió. Si la fosa és més gran que l'embolcall de construcció, es poden fer múltiples subcomponents RP, muntar-los en una sola part i fer-los fundir per aconseguir el component prototip final. L'ús de peces RP no és ideal per a una alta producció, però pot ajudar un equip de disseny a examinar una peça per a la precisió, la forma, l'ajust i la funció abans d'enviar una comanda d'eina. Les peces RP també permeten al dissenyador experimentar amb configuracions de peces múltiples o aliatges alternatius sense una gran despesa de costos d'eines.
10- Hi ha defectes de porositat i/o contracció amb les peces de fosa d'inversió?
Això depèn de com de bé una instal·lació de fosa de metall fa que el gas surti del metall fos i de la rapidesa amb què es solidifiquen les peces. Com s'ha esmentat anteriorment, un arbre ben construït permetrà que la porositat quedi atrapada a l'arbre, no a la fosa, i una carcassa de ceràmica d'alta calor permetrà un millor refredament. A més, els components de fosa d'inversió al buit eliminen el metall fos dels defectes de gasos a mesura que s'elimina l'aire. Les peces de fosa d'inversió s'utilitzen per a moltes aplicacions crítiques que requereixen radiografia i han de complir criteris definits de solidesa. La integritat d'una fosa d'inversió pot ser molt superior a les peces produïdes per altres mètodes.
11- Quins metalls i aliatges es podrien abocar mitjançant la fosa d'inversió a la vostra foneria?
Gairebé la majoria dels metalls ferrosos i no fèrrics ialiatgeses podria emetre mitjançant un procés de fosa d'inversió. Però, a la nostra foneria de fosa a la cera perduda, vam colar principalmentacer al carboni, acer aliat, acer inoxidable,acer inoxidable súper dúplex, ferro colat gris, ferro colat dúctil,aliatges d'alumini i llautó. A més, determinades aplicacions requereixen l'ús d'altres aliatges especialitzats utilitzats principalment en entorns durs. Aquests aliatges, com el titani i el vanadi, compleixen les exigències addicionals que potser no es poden aconseguir amb els aliatges estàndard d'alumini. Per exemple, els aliatges de titani sovint s'utilitzen per produir pales i pales de turbines per a motors aeroespacials. Els aliatges a base de cobalt i níquel (amb una varietat d'elements secundaris afegits per aconseguir propietats específiques de resistència, resistència a la corrosió i resistents a la temperatura), són tipus addicionals de metalls fosos.
12- Per què la fosa d'inversió també s'anomena fosa de precisió?
La fosa d'inversió també s'anomena fosa de precisió perquè té una superfície molt millor i una precisió més alta que qualsevol altre procés de fosa. Especialment per al procés de fosa de sílice sol, les peces de fosa acabades podrien assolir el CT3 ~ CT5 en tolerància de fosa geomètrica i CT4 ~ CT6 en tolerància de fosa dimensional. Per a les carcasses produïdes per procés de fosa d'inversió, hi haurà menys o fins i tot no caldrà fer els processos de mecanitzat. Fins a cert punt, la fosa d'inversió podria substituir el procés de mecanitzat en brut.
13- Per què la fosa a la cera perduda s'anomena fosa d'inversió?
La fosa d'inversió rep el seu nom perquè els patrons (rèpliques de cera) estan revestits amb els materials refractaris envoltats durantprocés de fosa. El "invertit" aquí significa estar envoltat. Les rèpliques de cera s'han de posar (envoltar) pels materials refractaris per suportar l'alta temperatura dels metalls fosos que flueixen durant la fosa.