Литье в растворимых моделях: ключевые преимущества перед восковыми моделями

Что такое процесс литья в растворимых моделях?

Процесс литья в растворимых моделях (инвестиционное литье) заключается в изготовлении модели из воска, нанесении на её поверхность слоя огнеупоровых материалов (глины), нагреве для плавления и удаления воска, чтобы получить пустую оболочку из огнеупора. Затем в пустую оболочку разливают расплавленный металл. После охлаждения металла огнеупор разрушают, получая металлическую деталь. Этот процесс металлообработки называется инвестиционное литье, также известное как прецизионное литье или литье в выплавляемых моделях (lost wax casting).

Преимущества процесса литья в растворимых моделях

Инвестиционное литье имеет следующие преимущества по сравнению с другими методами литья и формообразования:

• Литье отличается высокой размерной точностью и тонкой шероховатостью поверхности. Точность может достигать 4–6 классов, шероховатость — 0.4–3.2 мкм.
• Значительно уменьшает припуск на механическую обработку, может реализовать бесприпусковую технологию, снижая стоимость производства.
• Можно изготавливать литья сложной формы, трудные для других методов.
• Габариты литьев: от нескольких миллиметров до тысяч миллиметров, минимальная толщина стенки 0.5 мм, минимальное отверстие менее 1.0 мм.
• Неограниченный выбор сплавов: углеродистая, нержавеющая, легированная сталь, медные, алюминиевые, теплостойкие, титановые сплавы, благородные металлы.
• Особенно подходит для сплавов, трудных к ковке, сварке и резке.
• Высокая производственная гибкость и адаптивность: подходит и для массового, и для мелкосерийного или единичного производства.
• Итого: инвестиционное литье обладает сильной производственной мощностью, низкой стоимостью, упрощением сложных процессов и быстрым возвратом инвестиций, что ставит его в выгодное положение среди конкурентов.

Дефекты процесса изготовления восковых моделей

• Деформация восковой модели: после извлечения из формы, кроме усадки и изменения размеров, иногда возникает искусственная деформация из-за неправильной техники извлечения.
• Из-за изгиба и деформации при охлаждении только что извлеченную модель нужно аккуратно укладывать, обычно на большую плоскость как базовую плоскость.
• Слишком мягкий воск и нерациональная конструкция формы также могут вызывать деформацию.
• Неполное заполнение восковой модели: основные причины — низкая температура воска, низкая скорость впрыска, низкая температура формы, приводящие к быстрому охлаждению при течении воска.
• Проявляется в недозаполнении углов, краев или тонкостенных участков. Ситуация похожа на недолив металла при литье.
• Заусенцы на восковой модели: частый дефект — тонкий восковой перелиз на стыке формы, стыках составных блоков, соединении стержня и основания стержня.
• Причины: недостаточная точность формы, повреждение или загрязнение разделительной плоскости или стыков внутренних частей, недостаточная сила зажимания, избыточное давление или температура при впрыске воска.
• Пузыри в восковой модели: поверхностные (видимые невооруженным глазом) и внутренние (обычно крупные, невидимые, но обнаруживаемые по локальному выбухрованию модели из-за расширения газа внутри).

Ключевые моменты процесса инвестиционного литья

• Не нужно распылять слишком много разделительного средства в полость формы.
• Не менять без нужды установленные параметры цикла плавления и прессования восковой модели.
• Восковую модель кладут в поддон для хранения, раздельно друг от друга, чтобы избежать повреждений. При необходимости используют зажимы для предотвращения деформации.

Сферы применения процесса инвестиционного литья

Инвестиционное литье применяется практически во всех отраслях промышленности, особенно в электронике, нефтегазовом секторе, химической промышленности, энергетике, транспорте, легкой промышленности, текстиле, фармацевтике, медицинских приборах, насосах и арматуре и др.