Đúc đầu tư là gì và nó hoạt động như thế nào?

Các yếu tố như yêu cầu thiết kế, chi phí và tính khả thi để sản xuất quyết định quy trình đúc nào là phù hợp nhất để sản xuất một sản phẩm. Bài viết mô tả quá trình tuyển chọn đầu tư này nhằm giúp bạn đưa ra quyết định tuyển chọn sáng suốt.

Đúc đầu tư tạo ra các thành phần chính xác đồng thời giảm thiểu lãng phí vật liệu, năng lượng và quá trình gia công tiếp theo. Nó cũng có thể đảm bảo sản xuất các bộ phận rất phức tạp. Điều này làm cho quá trình đúc đầu tư khá hữu ích cho các kỹ sư thiết kế.

Mục đích là để hiểu ý nghĩa của việc đúc vốn đầu tư. Vì vậy, chính xác là đầu tư vào đúc đầu tư là gì? Thuật ngữ "đầu tư" trong lịch sử mang nghĩa "được bọc vải" hoặc "được bao quanh. Đúc đầu tư sử dụng một lớp vỏ làm bằng gốm, thạch cao hoặc nhựa được tạo thành xung quanh một mẫu sáp. Mẫu sáp được nấu chảy và loại bỏ trong lò và kim loại được đổ vào vỏ để tạo ra vật đúc.

Đúc đầu tư được sử dụng để làm gì? Hãy chia nhỏ quy trình sản xuất đúc đầu tư để hiểu rõ hơn:

Tạo mẫu

Nó sử dụng một mẫu có các chi tiết giống như bộ phận đã hoàn thiện, ngoại trừ việc có phụ cấp cho sự co nhiệt (tức là co lại).

Các mẫu thường được làm bằng sáp sử dụng khuôn ép kim loại.

Gắn các mẫu sáp và tạo cây

Khi một mẫu sáp được sản xuất, nó sẽ được lắp ráp với các thành phần sáp khác để tạo thành hệ thống phân phối kim loại cổng và con chạy.

Tùy thuộc vào kích thước và cấu hình của thành phần hoàn thiện mong muốn, nhiều mẫu sáp có thể được xử lý bằng cách sử dụng một cây duy nhất.

Toàn bộ tổ hợp hoa văn sáp được nhúng trong hồ gốm, phủ vữa cát và để khô.

Chu kỳ nhúng ướt và trát vữa tiếp theo được lặp lại cho đến khi tạo ra lớp vỏ có độ dày mong muốn. Độ dày đó một phần được quyết định bởi kích thước và cấu hình sản phẩm.

Khi vỏ gốm đã khô, nó trở nên đủ cứng để giữ lại kim loại nóng chảy trong quá trình đúc.

Loại bỏ sáp

Toàn bộ tổ hợp được đặt trong nồi hấp hơi nước để làm tan chảy phần lớn sáp.

Phần sáp còn lại ngấm vào vỏ gốm được đốt hết trong lò. Tại thời điểm này, mẫu sáp dư và vật liệu làm khuôn đã được loại bỏ hoàn toàn và khuôn gốm vẫn còn lại một khoang có hình dạng của bộ phận đúc mong muốn.

Hoạt động ở nhiệt độ cao này cũng làm tăng độ bền và độ ổn định của vật liệu gốm. Ngoài ra còn giúp hạn chế tối đa phản ứng của vỏ và kim loại trong quá trình rót.

Nóng chảy và đúc

Khuôn được làm nóng trước đến một nhiệt độ cụ thể và chứa đầy kim loại nóng chảy, tạo ra kim loại đúc.

Gần như bất kỳ hợp kim nào cũng có thể được sản xuất bằng quy trình này. Có thể sử dụng nấu chảy trong không khí hoặc nấu chảy chân không theo quy định của hóa học hợp kim. Sự nóng chảy chân không được sử dụng chủ yếu khi có mặt các nguyên tố phản ứng trong hợp kim.

Hoạt động cuối cùng

Khi vật đúc đã nguội đủ, vỏ khuôn sẽ bị phá vỡ khỏi vật đúc trong một hoạt động loại bỏ.

Các cổng và đường chạy được cắt ra khỏi quá trình đúc, và nếu cần thiết, quá trình gia công, mài và phun cát sau xử lý cuối cùng được thực hiện để hoàn thiện kích thước vật đúc.

Kiểm tra không phá hủy có thể bao gồm chất thâm nhập huỳnh quang, hạt từ tính, chụp ảnh phóng xạ hoặc các kiểm tra khác. Kiểm tra kích thước cuối cùng, kết quả thử nghiệm hợp kim và NDT được xác minh trước khi giao hàng.

Phạm vi kích thước:

Mặc dù hầu hết các vật đúc đầu tư đều nhỏ, nhưng quá trình đầu tư có thể tạo ra vật đúc nặng hơn 1.000 pound. Khả năng này được giới hạn ở một số lượng tương đối nhỏ các bánh xe đầu tư và đòi hỏi chuyên môn đặc biệt trong việc xử lý. Hầu hết các bộ phận đúc rơi vào khoảng từ ounce đến 20 pound.

Hình dạng linh hoạt và phức tạp:

Đúc đầu tư cung cấp dung sai gần nhất quán và lặp đi lặp lại cùng với các đường và đường viền phức tạp. Nhiều cấu hình trong số này không thể sản xuất được. Ví dụ, nơi máy công cụ không thể tiếp cận. Đạt được các thành phần đúc hình dạng ròng hoặc hình dạng gần lưới có thể giảm đáng kể chi phí gia công sau đúc.

Đúc đầu tư là một giải pháp thay thế tốt cho hàn hoặc chế tạo. Nhiều thành phần có thể được kết hợp thành một đúc duy nhất. Càng nhiều kết hợp, hiệu quả sản xuất càng tốt. Việc chuyển đổi các thành phần nhiều phần thành một đầu tư đúc thường mang lại độ chính xác về chiều cao hơn và giảm độ phức tạp của từng phần.