1. Bekendstelling
Lost-Wax (belegging) gietstuk word geprys vir sy vermoë om fyn detail weer te gee, dun dele en komplekse geometrie met uitstekende oppervlakafwerking en relatief streng toleransies.
Die bereiking van konsekwente resultate gaan nie net oor meetkunde of masjieninstellings nie - dit is fundamenteel 'n materiaalprobleem.
Die wasmengsel, belegging chemie, vuurvaste aggregate, kernsamestelling, smeltkroes en legering chemie almal interaksie termies, chemies en meganies tydens ontwaking, uitbranding en metaalinspuiting.
Die keuse van die regte materiaal vir elke stap is die verskil tussen 'n hoë-opbrengs produksielopie en herhaalde herbewerking.
2. Oorsig van die werkvloei van verlore wasgietwerk
Sleutel stadiums en die primêre materiële elemente betrokke:
- Patroonvorming (was) — patroonwas of spuitgevormde termoplastiek; hek/was spruitstelsels.
- Byeenkoms & hekwerk - wasstawe (vals), basis plate.
- Shell bou (belegging) - slurry (bindmiddel + fyn vuurvaste), pleisterwerk/aggregaatjasse.
- Droging / ontwaking — stoom/outoklaaf of oond verwydering van organiese patroon.
- Uitbranding / dop sinter — beheerde oprit om oorblywende organiese stowwe te oksideer/verbrand en die dop tot die verlangde sterkte te sinter.
- Smeltend & skink - smeltkroes materiaal plus atmosfeer (lug/inert/vakuum) en gietstelsel (aantrekkingskrag / sentrifugale / vakuum).
- Verkoeling & dop verwydering — meganiese of chemiese dopverwydering; afwerking.
Elke stadium gebruik verskillende families materiale wat vir die temperature geoptimaliseer is, chemie, en meganiese ladings op daardie stadium.
3. Was & patroon materiaal
Funksies: geometrie dra, definieer oppervlakafwerking, en voorsien voorspelbare uitbreiding tydens dopbou.
Gewone was / patroonmateriaal families
| Materiaal / Familie | Tipiese samestelling | Tipiese smelt / versagting reeks (° C) | Tipiese lineêre krimping (soos vervaardig) | Tipiese oorblywende as na uitbranding | Beste gebruik / notas |
| Paraffienryke inspuitwas | Paraffien + klein wysiger | 45–70 °C | ~0,2–0,5% | 0.05–0.2 gew.% | Lae koste, goeie afwerking; bros as suiwer - gewoonlik gemeng. |
| Mikrokristallyne wasmengsels | Mikrokristallyne was + paraffien + kleefmiddels | 60–95 °C | ~0,1–0,3% | ≤0,1 gew.% (indien lae-as geformuleer) | Verbeterde taaiheid en kohesie; verkieslik vir komplekse samestellings. |
| Patroon was (gemanipuleerde mengsels) | Paraffien + mikrokristallyn + polimere (PE, EVA) + stabiliseerders | 55–95 °C | ~0,10–0,35% | ≤0,05–0,1 gew.% | Standaard gietery patroon was: gestemde vloei, krimp en as. |
Byewas / natuurlike wasmengsels |
Byewas + wysigers | 60–65 °C (byewas) | ~0,2–0,6% | ≤0,1–0,3% | Goeie oppervlak glans; gebruik in klein/handgemaakte onderdele; veranderlike as. |
| Warmsmeltende termoplastiese patrone | Termoplastiese elastomere / poliolefiene | 120–200 ° C (afhangende van polimeer) | veranderlike | baie lae as as polimeer skoon brand | Word gebruik vir spesiale patrone; laer hanteringskruip maar vereis hoër ontwasenergie. |
| 3D-gedrukte gietbare harse (SLA/DLP) | Fotopolimeerharse geformuleer vir uitbranding | glasoorgang ~50–120 °C; ontbinding 200–600 °C | hang af van hars; dikwels ~0.2–0.5% | 0.1–0.5% (hars afhanklik) | Uitstekende geometrievryheid; vereis streng ontwas/brand protokolle om residu te vermy. |
Sleutel eienskappe en hoekom dit saak maak
- Vloeivermoë vir inspuiting: beïnvloed vul- en hekkwaliteit.
- Krimping & termiese uitbreiding: moet ooreenstem met beleggingsuitbreidingskenmerke om dopkrake of dimensionele foute te vermy.
- As inhoud: lae behoue koolstof/as by uitbranding verminder dop-metaal reaksies.
- Krag & uitputting: patrone moet hantering en doprotasie sonder vervorming oorleef.
Praktiese getalle & notas
- Tipiese wasinspuitingkrimping: ~0,1–0,4% lineêr afhangende van was en temperatuurbeheer.
- Gebruik lae-as formulerings vir hoë-presisie juweliersware en reaktiewe legerings.
4. Belegging (vuurvaste) stelsels — tipes en seleksiekriteria
Belegging = bindmiddel + vuurvaste poeier. Keuse word aangedryf deur maksimum metaalgiettemperatuur, vereiste oppervlakafwerking, termiese uitbreiding beheer, en weerstand teen reaksie met gesmelte metaal.
Groot beleggingsgesinne
- Gipsgebonde beleggings (gips gebaseer)
-
- Gebruik: juweliersware en laagsmeltende legerings (goud, silwer, piouter) waar giet temps < ~1 000 °C.
- Voordele: uitstekende oppervlakafwerking, lae deurlaatbaarheid (goed vir fyn besonderhede).
- Perke: swak sterkte bo ≈1 000 °C; ontbind en versag — nie geskik vir staal of hoë-temp allooie nie.
- Fosfaatgebonde beleggings (Bv., natrium- of magnesiumfosfaat)
-
- Gebruik: hoë temperatuurlegerings (vlekvrye staal, Nikkellegerings) en toepassings wat groter vuurvaste sterkte tot ~1 500 °C vereis.
- Voordele: hoër warm sterkte, beter weerstand teen metaalreaksie en krake.
- Perke: swakker oppervlakpolitoer teenoor gips in sommige formulerings; meer komplekse vermenging.
- Silika sol / kolloïdale silika gebind (alumina/silika mengsels)
-
- Gebruik: presisie onderdele oor 'n wye temperatuurreeks; aanpasbaar met sirkoon of alumina toevoegings.
- Voordele: goeie hoë temperatuur stabiliteit, fyn oppervlakafwerking.
- Perke: beheer van termiese uitsetting en settyd is krities.
- Sirkel / alumina (oksied) versterkte beleggings
-
- Gebruik: reaktiewe legerings (titaan, hoë-temperatuur nikkel legerings) - verminder metaalbeleggingsreaksie.
- Voordele: baie hoë vuurvastheid, lae reaktiwiteit met aktiewe metale.
- Perke: aansienlik hoër koste; verminderde poetsmiddel in sommige gevalle.
Beleggingseleksie kontrolelys
- Maksimum giettemperatuur (kies belegging wat bo smelttemp + veiligheidsmarge).
- Gewenste oppervlakafwerking (Ra teiken).
- Termiese uitbreiding wat ooreenstem - verreken om wasuitsetting en metaalkrimping te vergoed.
- Deurlaatbaarheid & krag — om gietdruk en sentrifugale/vakuumladings te weerstaan.
- Chemiese reaktiwiteit - veral vir reaktiewe metale (Van, Mg, AL).
5. Stucco, bedekkings en dopboumateriaal
Skulpe word deur afwisseling gebou flodder dips en pleisterwerk (growwer vuurvaste korrels). Materiale en deeltjiegroottes beheer dopdikte, deurlaatbaarheid en meganiese sterkte.
- Mis: beleggingsbinder + fyn vuurvaste (tipies 1-10 µm) vir die uitvryf en fyn oppervlakreproduksie.
- Stucco: growwer silika/sikron/alumina deeltjies (20–200 µm) wat liggaamsdikte bou.
- Bedekkings / was: gespesialiseerde topjasse (Bv., alumina of sirkoon ryk) om op te tree as versperring lae vir reaktiewe legerings en om patroonfynheid te verbeter of metaalbeleggingsreaksie te verminder.
Keurwenke
- Gebruik a sirkoon / alumina versperring was vir titanium en reaktiewe legerings om alfa-geval en chemiese reaksie te minimaliseer.
- Beperk pleisterwerk deeltjiegrootte in die finale lae om die vereiste oppervlakpolitoer te verkry.
6. Kerne en kernmateriaal (permanent & oplosbaar)
Kerne skep interne leemtes. verlore-was giet gebruike:
- Keramiek (vuurvaste) kerne - silika, sirkel, alumina gebaseer; chemies gebind (hars of natriumsilikaat) of gesinterd.
- Oplosbaar (sout, was) kerne — soutkerne geloog na gieting vir komplekse interne kanale waar keramiekkerne onprakties is.
- Hibriede kerns — Keramiekkern omhul in beleggingsdop om ontwaking en uitbranding te oorleef.
Sleuteleienskappe
- Sterkte by dop temperature om hantering en uitbranding te oorleef.
- Verenigbaarheid met beleggingsuitbreiding (bypassende groensterkte en sintergedrag).
- Deurlaatbaarheid om gasse te laat ontsnap tydens giet.
7. Kroesies, gietstelsels & gereedskapmateriaal
Keuse van smeltkroes en gietmateriaal hang af van legeringschemie, smelttemperatuur, en reaktiwiteit.
Algemene smeltkroes materiaal
- Grafiet / koolstof smeltkroeë: wyd gebruik vir koper, brons, brons, en baie nie-ysterhoudende legerings. Voordele: uitstekende termiese geleidingsvermoë, goedkoop.
Beperkings: reageer met 'n paar smeltings (Bv., titaan) en kan nie in oksiderende atmosfeer vir sommige legerings gebruik word nie. - Alumina (Al₂o₃) smeltkroeë: chemies inert vir baie legerings en bruikbaar vir hoër temperature.
- Sirkoon smeltkroes: baie vuurvaste en chemies bestand - gebruik vir reaktiewe legerings (maar duurder).
- Silikonkarbied (SiC)-gevoerde smeltkroeë: hoë termiese skokweerstand; goed vir sommige aluminium smelt.
- Keramiek-grafiet komposiete en smeltkroesbedekkings (oksidasie hindernisse) word gebruik om lewensduur te verleng en besoedeling te verminder.
Gietstelsels
- Swaartekrag giet - eenvoudigste, gebruik vir juweliersware en lae volume.
- Sentrifugale gietwerk - algemeen vir juweliersware om metaal tot fyn detail te dwing; let op verhoogde vorm- en metaalspanning.
- Vakuum-ondersteunde / vakuum giet - verminder gasinsluiting en maak reaktiewe metaalgietwerk onder verminderde druk moontlik.
- Vakuum induksie smelt (VIM) en vakuum verbruikbare elektrode smelt (ONS) - vir hoë-suiwer superlegerings en reaktiewe metale soos titanium.
Belangrik: vir reaktiewe of hoë-temperatuur legerings (titaan, nikkel superlegerings), gebruik vakuum of inerte gas wat smelt en smeltkroeë/bedekkings wat kontaminasie voorkom, en verseker dat die gietstelsel versoenbaar is met die metaal (Bv., sentrifugale onder vakuum).
8. Metale en legerings word gewoonlik deur beleggingsproses gegiet
Lost-wax Casting kan 'n breë allooispektrum hanteer. Tipiese kategorieë, verteenwoordigende smeltpunte (° C) en ingenieursnotas:
Noot: smeltpunte wat gelys word, is vir suiwer elemente of aanduidende legeringsreekse. Gebruik altyd vervaardiger-verskafde smelt-/stollingsdata vir presiese prosesbeheer.
| Allooi kategorie | Verteenwoordigende legerings | Ongeveer. smelt / vir berging (° C) | Praktiese notas |
| Edelmetale | Goud (Au), Silwer (AG), Platinum (Pt) | Au: 1,064° C, AG: 962° C, Pt: 1,768° C | Juweliersware & hoëwaarde-onderdele; edelmetale vereis lae-as was- en gipsbeleggings vir fyn afwerking; Pt benodig baie hoë temp belegging of smeltkroes. |
| Brons / Koper legerings | Met-snn (brons), Cu-Zn (brons), Cu-legerings | 900–1 080°C (hang af van legering) | Goeie vloeibaarheid; kan in standaard fosfaat- of silikabeleggings gegiet word; kyk vir oksiedvorming en skuim. |
| Aluminium legerings | A356, AlSi7, AlSi10 | ~610–720°C | Vinnige stolling; spesiale beleggings benodig; reageer op koolstof/grafiet by hoë temperature — gebruik gepaste smeltkroeë/bedekkings. |
Staal & vlekvrye |
400/300 reeks vlekvrye, Gereedskapstaal | ~1 420–1 500 °C (vastestof/vloeistof verskil) | Vereis fosfaat- of hoë-aluminium-beleggings; hoër giettempe → benodig sterk dop en inerte/beheerde atmosfeer om oksidasie en reaksies te vermy. |
| Nikkellegerings / superlegerings | Inklok, Hastelloy families | ~1 350–1 500 °C+ | Hoë giettempe en streng beheer - gewoonlik vakuum of beheerde atmosfeer smelt; belê met sirkonium-/aluminiumoxide-mengsels. |
| Titaan & Ti-legerings | TI-6Al-4V | ~1 650–1 700 °C (smeltpunt ≈1,668°C) | Uiters reaktief; belegging moet sirkonia/aluminiumoxide wees en giet in vakuum of inerte atmosfeer (argon). Spesiale smeltkroeë/toerusting benodig; alfa-geval vorming is 'n risiko. |
| Zamac / Sink gegote legerings (skaars in belegging) | Vragte | ~380–420°C | Lae temp; sterf gewoonlik in plaas daarvan, maar moontlik vir spesialiteitsbeleggings. |
Praktiese giettemperatuurreël: Giet temperatuur is dikwels 20–250°C bo die likwidus afhangende van legering en proses om te verseker vul en hitteverlies te vergoed (gaan die allooi-datablad na).
9. Giet atmosfeer, reaksies & beskermende maatreëls
Reaktiewe legerings (AL, Van, Mg) en hoë-temperatuur smelt vereis noukeurige atmosfeer en dop chemie beheer:
- Oksidasie: gebeur in lug → oksiedfilms vorm op smeltoppervlak en word vasgevang as insluitings. Gebruik inerte atmosfeer (argon) of vakuum smelt vir kritieke legerings.
- Metaal-belegging chemiese reaksie: silika en ander oksiede in beleggings kan met gesmelte metaal reageer om bros reaksielae te vorm (voorbeeld: alfa-geval op titanium).
Versperring was en sirkoon / alumina ryk bo-jasse verminder interaksie. - Koolstofoptel/ontgassing: koolstof van was/belegging-ontbinding kan oorgedra word na smelt; voldoende uitbranding en skimming/filtrasie verminder kontaminasie.
- Waterstof bakkie (nie-ysterhoudende smelt): veroorsaak gasporositeit. Versag deur smelt te ontgas (argon suiwering, roterende ontgassers) en hou belegging droog.
Beskermende stappe
- Gebruik versperringsbedekkings vir reaktiewe metale.
- Gebruik vakuum of inerte gas smelt- en gietstelsels wanneer gespesifiseer.
- Filtrering (keramiek filters) om insluitings en oksiede tydens gieting te verwyder.
- Beheer vog en vermy nat beleggings - waterdamp sit vinnig uit tydens giet en veroorsaak dopbreuk.
10. Ontwater, uitbranding en dopvoorverhitting — materiale & temperature
Hierdie drie prosesstadia verwyder organiese patroonmateriaal, voltooi bindmiddeluitbranding en sinter die dop sodat dit die meganiese sterkte en termiese toestand het wat nodig is om giet te oorleef.
Materiaalversoenbaarheid (tipe belegging, sperjasse, kern chemie) en streng temperatuurbeheer is van kritieke belang - foute hier veroorsaak dop krake, gas porositeit, metaal-dop-reaksies en verkeerde afmetings.
Ontwaking — metodes, tipiese parameters en seleksie leiding
| Metode | Tipiese temp (° C) | Tipiese tyd | Tipiese wasverwyderingsdoeltreffendheid | Beste vir / Verenigbaarheid | Voordele / Nadele |
| Stoom / Outoklaaf | 100–130 | 20– 90 min (hang af van massa & hekwerk) | 95–99% | Waterglas / silika-sol skulpe; groot samestellings | Vas, sag om te dop; moet kondensaat beheer & ontluchting om stoomdrukskade te voorkom |
| Oplosmiddel (chemies) ontwater | oplosmiddelbad 40–80 (oplosmiddel afhanklik) | 1– 4 uur (plus droog) | 97–99% | Klein, ingewikkelde juwelierskulpe of SLA castables | Baie skoon verwydering; vereis oplosmiddelhantering, droogstap en omgewingskontroles |
| Termies (oond) ontwater / flits | 180–350 (voorbrand) | 0.5– 3 uur | 90–98% | Hoë temperatuur beleggings (fosfaat, alumina) en dele waar stoom nie aanbeveel word nie | Eenvoudige toerusting; moet oprit en ventilasie beheer om krake te voorkom |
| Flits/kombinasie (stoom + kort termiese afwerking) | stoom dan 200–300 | stoom 20–60 + termiese 0,5-2 uur | 98–99% | Die meeste produksiedoppe | Goeie kompromie — verwyder grootmaat was en verbrand dan oorblyfsels skoon |
Uitbranding (bindmiddel uitbranding, organiese verwydering en sintering)
Doel: oksideer en verwyder oorblywende organiese stowwe/as, volledige bindmiddelreaksies, verdig/sinter die dop tot die vereiste warm sterkte, en stabiliseer dopafmetings.
Algemene uitbrandingstrategie (gietery praktyk):
- Beheerde oprit vanaf omgewing → 200–300 °C teen 0.5-3 °C/min om vlugtige stowwe stadig te verwyder - om hier te hou, vermy gewelddadige verdamping wat skulpe beskadig.
- Gaan voort oprit na tussenwoning (300–600 ° C) teen 1-5 °C/min, hou 0,5–3 uur, afhangend van dopdikte, om bindmiddels en koolstofhoudende oorblyfsels te verbrand.
- Finale oprit na sinter/hou temperatuur geskik vir die belegging en legering (sien tabel hieronder) En week vir 1– 4 uur om dopsterkte en lae oorblywende koolstof te bereik.
Aanbevole uitbranding / sintering van temperatuurbande (tipies):
| Beleggingsfamilie | Tipiese uitbranding / sinter temp (° C) | Note / teiken |
| Gips-gebind (gips) | ~450–750 °C | Gebruik vir laagsmeltende legerings (kosbare metale). Vermy >~800 °C — gips dehidreer/verswak. |
| Silika-sol / kolloïdale silika (nie-reaktiewe sols) | 800–1000 °C | Goed vir algemene nie-ysterhoudende en sommige staalsoorte; pas hou vas vir dopdikte. |
| Fosfaatgebonde | 900–1200 ° C | Vir staal, vlekvrye en Ni-basis superlegerings - lewer hoë warmsterkte en deurlaatbaarheid. |
| Sirkel / alumina versterkte beleggings | 1000–1250+ °C | Vir reaktiewe legerings (Van) en hoë giettempe - verminder metaalbeleggingsreaksies. |
Shell voorverhit - teiken temperature, weektye en monitering
Doelwit: bring dop tot 'n stabiele temperatuurverspreiding naby aan die giettemperatuur sodat (n) termiese skok by kontak met smelt word tot die minimum beperk, (b) dop is volledig gesinterd en sterk, en (c) gas-evolusie by giet is weglaatbaar.
Algemene leiding
- Voorverhit tot 'n temperatuur onder maar naby giettemp - tipies tussen (vir temp - 50 ° C) en (vir temp - 200 ° C) Afhangend van die legering, dopmassa en belegging.
- Week tyd: 30 min → 3 h afhangende van dopmassa en die vereiste termiese eenvormigheid. Dikker skulpe vereis langer week.
- Eenvormigheid: teiken ±10–25 °C oor die dopoppervlak; verifieer met ingeboude termokoppels of IR termografie.
Aanbevole dop voorverhit tafel (prakties):
| Allooi / familie | Tipiese gesmelte metaal temp (° C) | Aanbevole dopvoorverhitting (° C) | Week / hou tyd | Atmosfeer & notas |
| Aluminium (A356, AlSi-legerings) | 610–720 °C | 300–400 °C | 30– 90 min | Lug of droë N₂; verseker dat dop heeltemal droog is - aluminium reageer met vrye koolstof by hoë temperature; hou dop onder smelt met gemaklike marge. |
| Koper / Brons / Brons | 900–1 090 °C | 500–700 °C | 30-120 min | Lug of N₂ afhangende van belegging; sperjasse verminder reaksie en verbeter afwerking. |
| Vlekvrye staal (Bv., 316L) | 1450–1550 °C | 600–800 °C | 1– 3 uur | Gebruik fosfaat/alumina beleggings; oorweeg N₂/N₂-H₂ of beheerde atmosfeer om oormatige oksidasie te beperk. |
Nikkel superlegerings (Inklok 718, ens.) |
1350–1500 °C | 750–1000 °C | 1– 4 uur | Gebruik hoë-temp sirkoon / alumina beleggings en vakuum / inerte smelt; dopvoorverhitting kan giettemp benader vir die beste voeding. |
| Titaan (TI-6Al-4V) | 1650–1750 °C | 800–1000 °C (sommige oefeninge voorverhit nader) | 1– 4 uur | Vakuum of inerte atmosfeer benodig; gebruik sirkoniumversperringswasmiddels; dop voorverhit en gooi onder vakuum/inert om alfa-geval te voorkom. |
Hieronder is 'n kompak, bruikbare probleemoplossingstabelkoppeling algemene beleggingsdefekte na materiaalverwante hoofoorsake, diagnostiese kontrole, en praktiese middels / voorkoming.
Gebruik dit as 'n verwysing op die winkelvloer wanneer lopies ondersoek word - elke ry is geskryf sodat die gieterytegnikus of -ingenieur diagnostiese stappe kan volg en vinnig regstellings kan toepas.
Vinnige legende:INV = belegging (dop) materiaal/bindmiddel; was = patroon materiaal (of 3D-gedrukte hars); smeltkroes = smelt houer/voering.
| Defek | Tipiese simptome | Grondoorsake wat verband hou met materiaal | Diagnostiese kontrole | Middels / voorkoming (materiaal & prosesseer) |
| Skulp wat kraak / dop uitblaas | Sigbare radiale/lineêre krake in dop, dopbreuk tydens giet of ontwaking | Hoë wasuitbreiding vs INV-uitbreiding; nat belegging; vasgevang kondensaat; onversoenbare bindmiddel; te vinnige opritkoerse | Inspekteer dop droogheid (massa verlies), kontroleer dewax log, visuele kraakkartering; CT/UT na giet indien vermoed | Stadige ontwaking en uitbranding oprit deur 100–400 °C; verseker vents/huilgate; skakel oor na versoenbare lae-uitsetting was; droë doppe ten volle; pas flodder/pleister-verhouding aan; verhoog dopdikte of verander bindmiddel vir meganiese sterkte |
| Gas porositeit (blaasgate, speldegate) | Sferiese/onreëlmatige leemtes dikwels naby oppervlak of ondergrond | Waterstof uit nat belegging; olie/oplosmiddelreste in was; swak ontgassing van smelt; vog in pleisterwerk | Dwarssnit, radiografie/X-straal om porieë op te spoor; vog meet (oond droog); as toets; smeltgasanalise of suurstof/waterstofmonitor | Deeglik droog doppe; verbeter dewax & langer droog; brand om te smelt (argon roterende); vakuum-hulp giet; gebruik lae-as was; skakel nat pleisterwerk uit en beheer humiditeit |
Oppervlakspeldegate / putte |
Klein oppervlakte kuile, dikwels oor die hele oppervlak | Fyn oorblywende koolstof / bindmiddelreaksie; swak finale flodder/pleister graad; beleggingsbesoedeling | Visuele/SEM van putmorfologie; as inhoud toets (teiken ≤0.1 gew.% vir sensitiewe legerings); kontroleer finale pleisterwerk deeltjiegrootte | Gebruik fyner finale pleisterlaag; verbeter floddermengselbeheer; verleng uitbrandingshou om oorblywende koolstof te verminder; gebruik barrier wash (sirkoon/aluminium) vir reaktiewe legerings |
| Oksied insluitings / skuim vasvang | Verspreide donker insluitings, slaklyne, oppervlak skurwe | Oksiedvel op smelt as gevolg van stadige giet/oksiderende atmosfeer; besmette smeltkroes of vloeisel afwesig | Metallografie; filter/lepel inspeksie; smelt oppervlak visueel; filter verstop | Gebruik keramiekfiltrasie en skimming; gooi onder inerte of beheerde atmosfeer indien nodig; verander smeltkroesvoering of -bedekking; strenger heffingsbeheer en vloei |
Chemiese reaksielaag (alfa-geval, koppelvlakreaksie) |
Bros geoksideer / reaksielaag op metaaloppervlak, swak meganiese oppervlak | INV-chemie reageer met smelt (Ti/Al vs silika); koolstofopname van bindmiddel; suurstof binnedring | Dwarssnit metallografie; dieptemeting van reaksielaag; XRF vir suurstof/koolstof | Gebruik sirkoon / alumina versperring was lae; vakuum/inerte smelt & skink; verander belegging na sirkoniumryke stelsel; oorblywende koolstof verminder (langer uitbranding) |
| Onvolledige vul / koue sluitings / misloop | Ontbrekende meetkunde, nate, saamgesmelte lyne, onvolledige dun dele | Swak legeringsvloeibaarheid vir gekose belegging/termiese massa; lae giettemp of oormatige hitteverlies na koue dop; wankrimping van was | Visuele inspeksie, hekontleding, termiese beelding van dop voorverhitting eenvormigheid | Verhoog giettemperatuur binne allooi spesifikasie; voorverhit dop nader om temp; optimaliseer hek/ventilasie; kies 'n legering met 'n hoër vloeibaarheid of hitte-afvoer / verkoelingsontwerp; verminder dunmuurkenmerke of gebruik 'n ander proses (sentrifugale) |
Warm skeur / warm krake |
Onreëlmatige krake in hoëspanninggedeeltes wat tydens stolling voorkom | Belegging beperk inkrimping (te rigied); legering het 'n wye vriesreeks; onversoenbare verkoelings-/opstygontwerp | Ondersoek kraakligging relatief tot stollingspad; hersien termiese simulasie | Herontwerp meetkunde (voeg filette by, verander seksie dikte); pas hek en riser aan om rigtinggewende stolling te bevorder; oorweeg alternatiewe legering met 'n nouer vriesreeks |
| Swak oppervlakafwerking / korrelige tekstuur | Growwe of korrelagtige gegote oppervlak, swak poleerbaarheid | Grof finale pleisterwerk of aggressiewe suspensie; besoedeling in belegging; onvoldoende finale flodderjasse | Meet Ra, inspekteer finale pleisterwerk deeltjiegrootte, kontroleer flodder vastestowwe/sif-ontleding | Gebruik fyner finale laag/grit, verhoog die aantal fyn flodder/pleisterlaag, verbeter flodderskoonheid en vermenging, beheer omringende stof en hantering |
Dimensionele fout / wa (krimpvervorming) |
Kenmerke buite verdraagsaamheid, vervorming na giet/afkoel | Waspatroonkrimping nie vergoed nie; differensiële dop uitbreiding; verkeerde uitbranding/sinter skedule | Vergelyk patroondowwe vs dop; termiese uitbreiding rekords; TC's in dop tydens uitbranding | Kalibreer was-/krimptoelaes; verstel uitbranding termiese uitsetting vergoeding; verander dopbou (stywer ruglae) en voorverhittingstrategie; sluit bevestiging/klem in tydens afkoeling |
| Kernverskuiwing / interne wanbelyning | Interne gange van die as af, dun mure waar kern beweeg het | Swak keramiekkernmateriaal of swak kernondersteuning in wassamestelling; kern/belegging adhesie wanaanpassing | Seksie dele of gebruik CT/X-straal; inspekteer kern groen sterkte en adhesie | Verhoog kernstyfheid (verander harsbindmiddel of voeg kapletstutte by); verbeter kernsitplekkenmerke; pas doppleisterlaag aan om kern te sluit; genees kerns behoorlik |
Besoedeling / koolstofbakkie in metaal |
Donker strepe, verminderde rekbaarheid; waterstof porositeit | Koolstof van was of belegging ontbinding, besmette smeltkroesvoering | Koolstof/suurstof analise (LECO), visuele mikrostruktuur, as toets | Gebruik lae-as was; uitbranding verleng; gebruik bedekte of alternatiewe smeltkroes; vakuum/inerte smelt & skink; verbeter filtrasie en ontgassing |
| Residuele vog veroorsaak spatsels / stoom ontploffings | Gelokaliseerde dop bars / erge uitblaas by aanvanklike metaalkontak | Nat belegging of vasgevangde dewaskondensaat | Meet gewigsverlies na droog; oonddroog en vogsensor kontrole | Droë skulpe om vog te teiken (spesifiseer in werkinstruksie), stadig beheerde ontwaking, laat voldoende droogtyd toe, voorverhit om water af te dryf voor gooi |
12. Omgewing, Gesondheid & Veiligheidsoorwegings; herwinning & afvalhantering
Sleutelgevare
- Respireerbare kristallyne silika (RCS) van pleisterwerk en beleggingsstof — streng beheer (asemhaling, plaaslike uitlaat, nat metodes).
- Dampe van uitbranding - brandbare organiese stowwe; beheer met ventilasie en termiese oksideermiddels.
- Gevare van gesmelte metaal — spatsels, brandwonde; PPE en lepel hantering protokolle.
- Reaktiewe metaalgevare (Van, Mg) - brandrisiko in teenwoordigheid van suurstof; benodig suurstofvrye omgewings vir smelt/giet.
- Warm dop wegdoening - termiese en chemiese gevare.
Afval & herwinning
- Metaal afval word tipies herwin en herwin - groot volhoubaarheidsvoordeel.
- Gebruikte belegging teruggeëis kan word (flodder skeiding, sentrifugeer) en herbruikbare vuurvaste materiaal herwin (maar kyk vir besoedeling en boetes).
- Bestee belegging en filterstof kan geklassifiseer word na gelang van bindmiddelchemie – bestuur wegdoening volgens plaaslike regulasies.
13. Praktiese seleksiematriks & verkryging kontrolelys
Vinnige seleksie matriks (hoë vlak)
- Juweliersware / lae-temp allooie: paraffien/mikrokristallyne was + gipsbelegging + stoom ontwas.
- Algemene brons / brons / koperlegerings: wasmengsels + silika/fosfaatbeleggings + vakuum of inerte gieting aanbeveel.
- Aluminiumlegerings: was + silika sol/kolloïdale beleggings geformuleer vir Al + droë doppe + inerte of beheerde atmosfeer + geskikte smeltkroes (SiC/grafiet met bedekkings).
- Vlekloos, Nikkellegerings: was + fosfaat of alumina/sirkon beleggings + hoë dop sinter temp + vakuum/inerte smelt & filtrasie.
- Titaan: was of gedrukte patroon + sirkoon-/aluminiumoxide versperring belegging + vakuum smelt en gooi + sirkoon-versperringjasse + spesiale smeltkroeë.
Verkryging & teken kontrolelys (moet-hê items)
- Allooi spesifikasie en vereiste meganiese/korrosie eienskappe.
- Oppervlakafwerking teiken (Ra) en kosmetiese vereistes.
- Dimensionele toleransies & kritiese datums (identifiseer bewerkte gesigte).
- Dop tipe (beleggingsfamilie) en minimale dopdikte.
- Uitbranding skedule beperkings (indien van toepassing) en voorverhit/gooi temp venster.
- Ndt & aanvaarding (radiografie %, druk/lek toets, meganiese monsterneming).
- Gietmetode (aantrekkingskrag / sentrifugale / vakuum / druk) en smeltende atmosfeer (lug / Argon / vakuum).
- Kroes & filtrasie vereistes (keramiek filter, smeltkroes materiaal beperkings).
- Afval & herwinningsverwagtinge (belegging terugeis %).
- Veiligheid & risikoprofiel (reaktiewe metale klousule, permit behoeftes).
14. Konklusie
Materiaalkeuse in verlore wasgietwerk is wydverspreid en kruisdissiplinêr: elke materiaal - was, belegging, pleisterwerk, kern, smeltkroes en legering - speel 'n funksionele rol in termiese, chemiese en meganiese interaksies.
Kies materiale met die oog op die legering se smeltchemie en temperatuur, vereis word oppervlakafwerking, aanvaarbaar porositeit, en na-verwerking.
Vir reaktiewe of hoë-temperatuur legerings (titaan, Ni-superlegerings), belê in gespesialiseerde beleggings (sirkonia/aluminium), vakuumsmelting en versperringsbedekkings.
Vir juweliersware en lae-temp allooie, gipsbeleggings en fyn pleisterwerk gee uitsonderlike afwerking en akkuraatheid.
Vroeë samewerking tussen ontwerp, patroon- en gieteryspanne is noodsaaklik om die regte materiaalstel in te sluit vir betroubare, hoë opbrengs produksie.
Vrae
Hoe kies ek 'n belegging vir vlekvrye gietwerk?
Kies 'n fosfaatgebonde of alumina/sirkon versterkte belegging gegradeer bo jou legering se likwidus en met voldoende warm sterkte; vereis 'n dopsinterskedule wat doptemperature van 1 000–1 200 °C bereik voor giet.
Kan ek gewone gipsbelegging vir aluminium gebruik?
Nee. Gipsbeleggings versag en breek af by relatief lae temperature; aluminium benodig beleggings wat vir nie-ysterhoudende metale geformuleer is en ontwerp is om die spesifieke termiese en chemiese toestande van Al-smelt te hanteer.
Hoekom ontwikkel titanium gietstukke 'n alfa-omhulsel??
Alfa-omhulsel is 'n suurstofverrykte bros oppervlaklaag wat veroorsaak word deur reaksie van titanium met suurstof by hoë temperatuur.
Verminder dit deur sirkonium-/aluminiumoxide-versperringsbedekkings te gebruik, stofsuig of argon atmosfeer en maak skoon, droë beleggings.
Is dit ekonomies om belegging terug te eis?
Ja - baie gieterye herwin en herwin beleggingsboetes en growwe materiaal deur flodderskeiding, sentrifuges en termiese herwinning.
Die ekonomie hang af van deurset en kontaminasie.
Watter smeltkroes moet ek gebruik vir brons vs titanium?
Brons: grafiet- of SiC-kroesies met bedekkings werk dikwels.
Titaan: gebruik inert, nie-koolstof smeltkroes en vakuum of koue smeltkroes induksie smeltstelsels — gereelde grafiet smeltkroeë sal reageer en Ti besoedel.
Wat is die mees koste-effektiewe vuurvaste stelsel vir aluminium gietstukke?
Silika sand (totaal) + water glas (bindmiddel) kos 50–60% minder as silika-sol-sirkon-stelsels, en aluminium se lae smeltpunt (615° C) vermy reaksie met silika - ideaal vir hoë volume, laekoste aluminium onderdele.
Hoe om ontwaakte was te herwin?
Ontwaksde was word deur 'n 5–10 μm maas gefiltreer om onsuiwerhede te verwyder, verhit tot 80–100°C om te homogeniseer, en 5–8 keer hergebruik.
Herwinde was onderhou 95% van die oorspronklike se werkverrigting en verminder materiaalkoste met 30%.
