धातु - स्वरूपण तकनीक: शैल फेस कोट खुरदरापन

परिचय

में धातु - स्वरूपण तकनीक, सिरेमिक शेल की गुणवत्ता सीधे सतह की फिनिश को निर्धारित करती है, आयामी सटीकता, और अंतिम कास्टिंग का यांत्रिक प्रदर्शन.

सभी शैल परतों के बीच, the चेहरे का कोट सबसे महत्वपूर्ण है क्योंकि यह पिघली हुई धातु के सीधे संपर्क में है और मोम पैटर्न की ज्यामिति और सतह बनावट को ईमानदारी से पुन: पेश करता है।.

एक चिकना और घना शेल फेस कोट सतह दोषों को कम करके कास्टिंग गुणवत्ता में काफी सुधार कर सकता है, मशीनिंग भत्ते को कम करना, और आयामी परिशुद्धता को बढ़ाना.

इसके विपरीत, अत्यधिक शेल खुरदरापन के परिणामस्वरूप धातु प्रवेश हो सकता है, रेत का आसंजन, खड़ा, और सतह का ख़राब स्वरूप, अंततः उत्पादन लागत और अस्वीकृति दर में वृद्धि हो रही है.

शेल फेस कोट का खुरदरापन किसी एक पैरामीटर द्वारा नियंत्रित नहीं होता है. यह घोल की विशेषताओं के बीच एक जटिल अंतःक्रिया का परिणाम है, आग रोक सामग्री, प्लास्टर लगाने की प्रक्रियाएँ, मोम पैटर्न गुणवत्ता, पर्यावरणीय स्थितियाँ, और थर्मल उपचार.

1. घोल निर्माण और रियोलॉजिकल विशेषताएँ

फेस कोट स्लरी शेल की आंतरिक सतह का निरंतर मैट्रिक्स है. इसकी संरचना और प्रवाह व्यवहार अंतिम सतह खुरदरापन के सबसे बुनियादी निर्धारक हैं.

घोल प्रणाली के भीतर प्रत्येक पैरामीटर परिवर्तन एक प्रत्यक्ष उत्पादन करता है, ठीक सतह स्थलाकृति पर मापने योग्य प्रभाव.

पाउडर-से-तरल अनुपात और रियोलॉजिकल व्यवहार

पाउडर-से-तरल (पी/एल) अनुपात - दुर्दम्य पाउडर और बाइंडर का द्रव्यमान अनुपात - घोल की चिपचिपाहट और समतलन प्रदर्शन को नियंत्रित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण चर है.

चिपचिपाहट मुक्त तरल सामग्री से विपरीत रूप से संबंधित है; जैसे-जैसे पी/एल अनुपात बढ़ता है, मुक्त द्रव कम हो जाता है, और चिपचिपाहट तेजी से बढ़ जाती है.

यह संबंध ठोस-तरल संतुलन के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है.

जब P/L अनुपात बहुत अधिक हो (अत्यधिक चिपचिपा घोल):

• प्रवाहशीलता नाटकीय रूप से कम हो जाती है.
• घोल मोम पैटर्न पर सूक्ष्म आकृतियों को प्रभावी ढंग से समतल नहीं कर सकता है.
• ब्रश के निशान, सूईदार रेखाएँ, और प्रवाह की लकीरें ठीक की गई कोटिंग में "जमी" हो जाती हैं.
• सतह का खुरदरापन काफी बढ़ जाता है (रा मान अधिक हो सकते हैं 3.2 माइक्रोन).

जब P/L अनुपात बहुत कम हो (अत्यधिक तरल घोल):

• कोटिंग तेजी से ऊर्ध्वाधर सतहों से निकल जाती है.
• अपर्याप्त कोटिंग मोटाई प्लास्टर कणों को घोल परत के माध्यम से घुसने की अनुमति देती है, मोम पैटर्न से सीधे संपर्क करना.
• गुरुत्वाकर्षण-प्रेरित प्रवाह रेखाएं असमान तरंग और लहरदार दोष पैदा करती हैं.

अनुकूलित सीमा: एक विशिष्ट सिलिका-सोल-ज़िरकोन-आटा फेस कोट घोल के लिए, इष्टतम P/L अनुपात किसके बीच स्थित है? 3.2:1 और 3.5:1 वजन से. इस विंडो के भीतर:

• चिपचिपाहट (एक संख्या द्वारा मापा गया. 4 ज़हान कप) 35‑45 सेकंड पर स्थिर हो जाता है.
• घोल पैटर्न सतह में सूक्ष्म-खाइयों को भरने के लिए पर्याप्त तरलता प्रदर्शित करता है.
• थिक्सोट्रोपिक व्यवहार अत्यधिक जल निकासी को रोकता है.
• गीली कोटिंग एक समान मोटाई और चिकनीता प्राप्त करती है, सपाट सतह.
• अंतिम फेस कोट खुरदरापन को नीचे लगातार बनाए रखा जा सकता है आरए 1.6 माइक्रोन.

इस पी/एल विंडो से विचलन - किसी भी दिशा में - हमेशा खुरदरापन बढ़ाता है.

यह सटीक पी/एल नियंत्रण को निवेश कास्टिंग फाउंड्री में सबसे महत्वपूर्ण गुणवत्ता-आश्वासन गतिविधियों में से एक बनाता है.

आग रोक पाउडर कण आकार और आकार वितरण

दुर्दम्य पाउडर का कण आकार वितरण चेहरे के कोट के खुरदरेपन को प्रभावित करने वाला दूसरा मुख्य कच्चा माल कारक है.

तंत्र सीधा है: यदि पाउडर में मुख्य रूप से एक ही आकार के आसपास एकत्रित कण हों, पैकिंग घनत्व कम है, कणों के बीच बड़ी अंतरालीय रिक्तियाँ छोड़ना.

परिणामस्वरूप घोल की परत छिद्रपूर्ण और खुरदरी होती है, कई सूक्ष्म-क्रेटरों के साथ जो सतह की खुरदरापन को बढ़ाते हैं और धातु प्रवेश के प्रतिरोध को कम करते हैं.

इष्टतम कण-आकार वितरण एक सतत की आवश्यकता है, मल्टी-मोडल (आदर्श रूप से द्विमोडल) उन्नयन.

महीन कण मोटे कणों के बीच रिक्त स्थान को भरते हैं, अधिकतम पैकिंग घनत्व और सघनता प्राप्त करना, इलाज के बाद चिकनी सतह. ज़िक्रोन-आटा प्रणाली के लिए प्रायोगिक अनुकूलन दिखाता है:

इस अनुकूलित बिमोडल वितरण के साथ, सतह का खुरदरापन अधिक से कम हो जाता है 40% समान औसत कण आकार के एक यूनिमॉडल पाउडर की तुलना में.

परिणामी फेस कोट में वस्तुतः कोई दृश्यमान कण-अंतराल क्रेटर नहीं दिखता है.

इसके अतिरिक्त, सभी कण इससे बड़े हैं 45 µm को हटाया जाना चाहिए छानने या वायु वर्गीकरण द्वारा; ऐसे बड़े आकार के संदूषक खोल की सतह पर उभरे हुए पिंड बनाते हैं जो स्थानीय रूप से खुरदरापन कई गुना बढ़ा देते हैं.

बाइंडर सिस्टम और कार्यात्मक योजक

बाइंडर प्रकार सतह की खुरदरापन को गहराई से प्रभावित करता है.

निवेश कास्टिंग में उपयोग किए जाने वाले तीन प्रमुख बाइंडर- सिलिका सोल, एथिल सिलिकेट हाइड्रोलाइज़ेट, और सोडियम सिलिकेट-स्पष्ट रूप से भिन्न फेस कोट गुण उत्पन्न करते हैं:

सिलिका सोल अपने अत्यंत छोटे कोलाइडल कण आकार के कारण उच्च परिशुद्धता निवेश कास्टिंग के लिए पसंदीदा बाइंडर है (सामान्यतः 10‑20 एनएम).

यह सघनता के निर्माण की अनुमति देता है, न्यूनतम सतह अनियमितताओं के साथ निरंतर जेल फिल्म.

कार्यात्मक योजक: सर्फेक्टेंट और लेवलिंग एजेंटों के छोटे जोड़ बेस बाइंडर रसायन विज्ञान में बदलाव किए बिना घोल को गीला करने और समतल करने के प्रदर्शन में नाटकीय रूप से सुधार कर सकते हैं।:

• सर्फेकेंट्स (उदा।, कुल घोल द्रव्यमान के 0.1-0.3% पर गैर-आयनिक गीला करने वाले एजेंट) सतह का तनाव कम करें, एकसमान प्रसार को बढ़ावा देना और पिनहोल या क्रेटर निर्माण को रोकना.
• लेवलिंग एजेंट गीली घोल फिल्म के प्रवाह समय को बढ़ाएं, ब्रश के निशान की अनुमति देना, सूईदार रेखाएँ, और इलाज से पहले ठीक करने के लिए अन्य छोटे अनुप्रयोग कलाकृतियाँ.

तथापि, अत्यधिक योगात्मक उपयोग (>0.5%) सतह सिकुड़न का कारण बन सकता है, खानपान, या पिनहोल.

इष्टतम जोड़ सीमा आम तौर पर होती है 0.1- कुल घोल के वजन का 0.5%, सटीक पैमाइश और सावधानीपूर्वक गुणवत्ता नियंत्रण की आवश्यकता होती है.

2. प्लास्टर प्रक्रिया: शैल सतह स्थलाकृति को नियंत्रित करने वाले महत्वपूर्ण परिचालन चर

प्लास्टर लगाने का कार्य केवल गीले फेस कोट पर दुर्दम्य रेत लगाने से कहीं अधिक है.

यह एक निर्णायक प्रक्रिया है जो यह निर्धारित करती है कि सिरेमिक कण घोल के भीतर कैसे टिके हुए हैं, फलस्वरूप, सूखने के बाद खोल की आंतरिक सतह कैसे पुन: उत्पन्न होगी, फायरिंग, और धातु डालना.

एम्बेडिंग की स्थिति, वितरण एकरूपता, और प्लास्टर कणों की स्थिरता सीधे शेल फेस कोट के सूक्ष्म समोच्च और अंततः कास्टिंग की सतह खत्म को प्रभावित करती है.

प्लास्टर और गीले फेस कोट के बीच कण आकार का मिलान

सफल प्लास्टरिंग का पहला सिद्धांत दुर्दम्य रेत के कण आकार और गीले फेस कोट की मोटाई के बीच उचित संबंध प्राप्त करना है।.

बड़े आकार के प्लास्टर कणों का प्रभाव

जब प्लास्टर के कण अत्यधिक मोटे हों, उनके आयाम घोल फिल्म की मोटाई से अधिक हैं.

इन शर्तों के तहत, कण गीली कोटिंग में प्रवेश करते हैं और सीधे मोम पैटर्न की सतह से संपर्क करते हैं.

यह घटना मोम पैटर्न पर स्थानीयकृत छाप पैदा करती है जो डीवैक्सिंग और फायरिंग के बाद सिरेमिक खोल में रहती है, अंततः आंतरिक आवरण के चेहरे पर उभार या सतह अनियमितताओं के रूप में दिखाई देते हैं.

बड़े प्लास्टर के कण भी हो सकते हैं:

• स्थानीय तनाव सघनता क्षेत्र बनाएं;
• कोटिंग की मोटाई में भिन्नता के कारण;
• धातु प्रवेश दोषों की संभावना बढ़ जाती है;
• शेल फेस कोट की खुरदरापन में उल्लेखनीय वृद्धि होती है.

अत्यधिक महीन प्लास्टर कणों का प्रभाव

इसके विपरीत, अत्यधिक महीन प्लास्टर के कण घोल की परत के भीतर सघन रूप से जमा हो जाते हैं.

अंतर-कण अंतर कम होने से शेल की पारगम्यता कम हो जाती है और शेल की सतह पर कई बारीक कणों की आकृति उजागर हो जाती है.

नतीजतन:

• सतह के सूक्ष्म उभार अधिक स्पष्ट हो जाते हैं;
• गैस पारगम्यता कम हो जाती है;
• गैस से संबंधित कास्टिंग दोषों का खतरा बढ़ जाता है;
• छोटे कण आकार के बावजूद खोल की सतह खुरदरी हो जाती है.

इष्टतम कण आकार संबंध

व्यावहारिक उत्पादन अनुभव से पता चला है कि सबसे स्थिर एम्बेडिंग स्थिति तब प्राप्त होती है जब औसत प्लास्टर कण आकार को लगभग नियंत्रित किया जाता है:

50%-गीले फेस कोट की मोटाई का 67%.

इस शर्त के तहत:

• प्रत्येक कण का लगभग आधा हिस्सा घोल के भीतर समाहित होता है;
• शेष भाग कोटिंग परत के बाहर रहता है;
• रेत के कण न तो मोम के पैटर्न में प्रवेश करते हैं और न ही खोल की सतह पर पूरी तरह से उजागर होते हैं.

पारंपरिक फेस कोट की मोटाई के लिए 0.3-0.5 मिमी, अनुशंसित प्लास्टर का आकार आम तौर पर होता है:

प्रक्रिया का समय: क्रिटिकल प्लास्टर एप्लीकेशन विंडो

उत्पादन अभ्यास में प्लास्टर लगाने के समय को अक्सर कम करके आंका जाता है, फिर भी इसका कण एम्बेडिंग गुणवत्ता और सतह आकारिकी पर निर्णायक प्रभाव पड़ता है.

समय से पहले प्लास्टर लगाना

कोटिंग के तुरंत बाद, घोल अत्यधिक तरल रहता है और रेत के कणों को सहारा देने के लिए इसमें अभी तक पर्याप्त चिपचिपाहट विकसित नहीं हुई है.

बहुत जल्दी प्लास्टर लगाने से परिणाम हो सकते हैं:

• कण प्रवासन और विस्थापन;
• असमान कण वितरण;
• स्थानीयकृत रेत संचय;
• खुरदरे उभारों और लहरों का बनना.

परिणामी शैल सतह अक्सर एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में महत्वपूर्ण खुरदरापन भिन्नता प्रदर्शित करती है.

विलंबित प्लास्टर आवेदन

यदि प्लास्टर लगाने में अत्यधिक देरी हो रही है, घोल की सतह पर आंशिक जमाव या त्वचा का निर्माण शुरू हो जाता है.

इन शर्तों के तहत:

• रेत के कण कोटिंग में ठीक से प्रवेश नहीं कर पाते हैं;
• यांत्रिक एंकरिंग अपर्याप्त हो जाती है;
• सतह पर तैरते हुए कण बनते हैं.

बाद के शेल-निर्माण कार्यों के दौरान, ये शिथिल रूप से जुड़े हुए कण अक्सर अलग हो जाते हैं, असंख्य सूक्ष्म गड्ढे और गुहाएँ छोड़ देते हैं जो शैल खुरदरापन को काफी हद तक बढ़ा देते हैं.

इष्टतम प्लास्टरिंग विंडो

पारंपरिक सिलिका-सोल फेस कोट सिस्टम के लिए, प्लास्टर लगाने की अनुशंसित अवधि है:

30-कोटिंग के बाद 90 सेकंड.

इस समय अंतराल के भीतर:

• घोल की चिपचिपाहट उचित स्तर तक बढ़ गई है;
• अत्यधिक तरलता गायब हो गई है;
• प्रभावी कण एम्बेडिंग के लिए पर्याप्त प्लास्टिसिटी बनी रहती है.

फलस्वरूप, रेत के कण समान रूप से वितरित हो जाते हैं और मजबूती से टिक जाते हैं, सबसे चिकनी और सबसे सुसंगत शैल सतह का निर्माण.

प्लास्टर की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले पर्यावरणीय कारक

प्लास्टरिंग के दौरान आसपास का वातावरण कण एम्बेडिंग व्यवहार और शैल सतह की गुणवत्ता को काफी हद तक बदल सकता है.

सभी पर्यावरणीय चरों के बीच, रेत की नमी की मात्रा और परिवेश सापेक्ष आर्द्रता सबसे प्रभावशाली हैं.

प्लास्टर रेत की नमी सामग्री

प्लास्टर सामग्री की नमी का स्तर नीचे बनाए रखा जाना चाहिए:

0.4%

अत्यधिक नमी घोल के स्थानीय क्षेत्रों में पानी लाती है, पाउडर-से-तरल अनुपात को बदलना और चिपचिपाहट में अचानक वृद्धि करना.

परिणामों में शामिल हैं:

• तैरता हुआ रेत का संचय;
• गैर-समान कण वितरण;
• कमजोर इंटरलेयर बॉन्डिंग;
• प्रदूषण दोष.

हालाँकि शैल निर्माण के दौरान ये दोष छिपे रह सकते हैं, वे अक्सर डीवैक्सिंग और फायरिंग के दौरान स्पष्ट हो जाते हैं, जहां वे प्रकट होते हैं:

• सतही गड्ढे;
• अनियमित उभार;
• उबड़-खाबड़ इलाके;
• स्थानीय शैल स्पैलिंग.

परिवेश सापेक्ष आर्द्रता

प्लास्टर संचालन के लिए अनुशंसित पर्यावरणीय आर्द्रता है:

40%-60% आरएच

कम आर्द्रता की स्थिति

जब आर्द्रता बहुत कम हो:

• सतही जल तेजी से वाष्पित हो जाता है;
• समय से पहले त्वचा का निर्माण होता है;
• रेत के कण पर्याप्त रूप से अन्तर्निहित नहीं हो पाते.

परिणाम खराब कण एंकरिंग और बढ़ी हुई शेल खुरदरापन है.

उच्च आर्द्रता की स्थिति

जब आर्द्रता अत्यधिक अधिक हो:

• सूखना काफी धीमा हो जाता है;
• रेत के कण गुरुत्वाकर्षण के तहत डूबते रहते हैं;
• कुछ कण घोल की परत में घुस जाते हैं.

ये स्थितियाँ अंततः उत्पन्न होती हैं:

• असमान शैल सतहें;
• कण निपटान दोष;
• खुरदरापन मूल्यों में वृद्धि.

3. पैटर्न सतह की स्थिति और कोटिंग अनुप्रयोग तकनीक

फेस कोट सीधे मोम पैटर्न की सतह पर बनता है. इसलिए, कम खुरदरापन वाला फेस कोट प्राप्त करने के लिए पैटर्न की सतह की गुणवत्ता और कोटिंग लगाने की विधि मौलिक पूर्वापेक्षाएँ हैं.

पैटर्न सतह खुरदरापन का स्थानांतरण

फाउंड्री नियम के रूप में, पैटर्न की सतह का खुरदरापन लगभग एक पर शेल फेस कोट में स्थानांतरित हो जाता है 1:1 अनुपात.

यदि मोम के पैटर्न पर खरोंचें हैं, गड्ढों, प्रवाह रेखाएँ, या अन्य दोष, यहां तक ​​कि सबसे समतल-अनुकूलित घोल भी इन बड़े पैमाने की खामियों को पूरी तरह से नहीं भर सकता है.

अंतिम शेल खुरदरापन कम से कम पैटर्न जितना ऊंचा होगा.

कम खुरदरेपन वाले फेस कोट के लिए आवश्यकताएँ:

कोटिंग लगाने की तकनीक

फेस कोट घोल लगाने की विधि अंतिम सतह खुरदरापन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है.

तीन प्रमुख अनुप्रयोग तकनीकें- ब्रश करना, ग़रक़ी, और डालना-विशिष्ट सतह गुण उत्पन्न करते हैं:

इष्टतम डिपिंग पैरामीटर:

• पैटर्न वापसी की गति: सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर. की सीमा में निकासी की गति 10‑15 सेमी/सेकेंड एक स्थिर उत्पादन करें, एकसमान गारा फिल्म.
  बहुत तेज़ → अत्यधिक कोटिंग मोटाई और रन; बहुत धीमी → कोटिंग बहुत पतली और असंतुलित है.
• घोल में रहने का समय: 5-पूरी तरह गीला होने के लिए 15 सेकंड.
• जल निकासी का समय: वापसी के बाद, प्लास्टर लगाने से पहले अतिरिक्त घोल को निकलने के लिए 10-20 सेकंड का समय दें.

डुबाने की विधि, जब ठीक से नियंत्रित किया जाए, न्यूनतम और सबसे सुसंगत खुरदरापन मान प्राप्त करता है.

ब्रश करना छोटे के लिए डिपिंग से मेल खा सकता है, जटिल भाग लेकिन अधिक ऑपरेटर परिवर्तनशीलता का परिचय देते हैं.

4. आवेदन पश्चात प्रसंस्करण: सुखाने, डीवैक्सिंग, और फायरिंग

चेहरे पर लेप लगाने और प्लास्टर करने के बाद भी, प्रसंस्करण के बाद के चरण - सुखाना, डीवैक्सिंग, और फायरिंग-खुरदरापन दोष ला सकती है या बढ़ा सकती है.

प्रारंभिक चरणों में उत्पन्न होने वाले कई गुप्त दोष इन थर्मल-मैकेनिकल उपचारों के दौरान प्रकट होते हैं.

सुखाना और ठीक करना

सुखाने की प्रक्रिया वह जगह है जहां सिलिका-सोल बाइंडर जेलेशन से गुजरता है. कोलाइडल सिलिका कण एक सतत नेटवर्क में एकत्रित होते हैं, दुर्दम्य कणों को जगह पर लॉक करना.

सतह से पानी के वाष्पीकरण को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए:

• यदि सूखना बहुत तेज है (उच्च तापमान, मजबूत वायुप्रवाह): सतह सूख जाती है और त्वचा बन जाती है जबकि आंतरिक भाग गीला रहता है.
  फंसा हुआ पानी बाद में वाष्पित हो जाता है, जिससे फफोले या दरारें पड़ जाती हैं जो खोल की सतह पर गड्ढों के रूप में खुल जाती हैं.
• यदि सूखना बहुत धीमा है (हल्का तापमान, उच्च आर्द्रता): कोटिंग ढीली हो सकती है या प्लास्टर जम सकता है, एक गैर-समान बनावट बनाना.

इष्टतम सुखाने की स्थिति: हल्का, अच्छे वायु संचार के साथ समान एक्सपोज़र लेकिन कोई सीधा टकराव नहीं:

• तापमान: 22-25°C.
• सापेक्षिक आर्द्रता: 50-70%.
• सुखाने का समय: 4-फेस कोट के लिए 8 घंटे, घोल की संरचना और मोटाई पर निर्भर करता है.

डीवैक्सिंग

डीवैक्सिंग चरण - मोम पैटर्न को पिघलाना - पैटर्न के विस्तार को शैल की आंतरिक सतह को विकृत करने से रोकने के लिए नियंत्रित हीटिंग के साथ किया जाना चाहिए।.

यदि तापमान वृद्धि बहुत तेजी से हो, मोम सिरेमिक खोल की क्षमता से अधिक फैलता है.

परिणाम आंतरिक दबाव है जो दरार कर सकता है, उभाड़ना, या चेहरे के कोट को ख़राब कर दें, अंतिम ढलाई पर स्थायी सतह दोष छोड़ना.

सर्वश्रेष्ठ प्रणालियां: स्टीम डीवैक्सिंग में (आटोक्लेव), भाप का दबाव बढ़ाएँ 0.6 भीतर एमपीए 30 सेकंड.

यह तेजी सुनिश्चित करता है, अंदर से बाहर तक एक समान तापन. मोम तेजी से पिघलता है और महत्वपूर्ण तापीय विस्तार होने से पहले ही बाहर निकल जाता है.

यह तकनीक फेस कोट की मूल चिकनी सतह को सुरक्षित रखती है.

फायरिंग (सिंटरिंग)

अंतिम सिरेमिक शेल की फायरिंग उच्च तापमान पर अवशिष्ट कार्बन को जलाने का कार्य करता है, अस्थिर प्रदूषकों को हटा दें, और ताकत के लिए दुर्दम्य कणों को सिंटर करें.

सतह के क्षरण से बचने के लिए गोलीबारी की स्थितियों को नियंत्रित किया जाना चाहिए:

• तेजी से हीटिंग: बाइंडर अपघटन गैसें बहुत तेजी से निकल सकती हैं, खोल की सतह पर पिनहोल क्रेटर बनाना.
• अत्यधिक फायरिंग तापमान: ओवर-सिंटरिंग के कारण ग्लासी चरण का निर्माण और प्रवाह होता है, एक लहर पैदा करना, विकृत सतह.

सिलिका-सोल-जिरकॉन फेस कोट के लिए इष्टतम फायरिंग शेड्यूल:

• तापमान बनाए रखें: 950-1050°C.
• समय पकड़: 2‑3 घंटे.
• रैम्प दर: 4-6°C/मिनट (गैस निकलने की अनुमति देने के लिए धीरे-धीरे).

इस दायरे में, शेल अत्यधिक पिघले प्रवाह के बिना डालने के लिए पर्याप्त शक्ति प्राप्त करता है, जबकि चेहरे का कोट चिकना बनाए रखता है, पहले चरणों के दौरान स्थापित सघन बनावट.

खुरदरापन लगातार कम रहता है (रा ≤1.6 µm) जब ठीक से निकाल दिया जाए.

5. व्यावहारिक गुणवत्ता प्रबंधन और प्रक्रियागत निगरानी

लगातार कम खुरदरापन प्राप्त करने के लिए व्यवस्थित निगरानी और नियंत्रण की आवश्यकता होती है शैल-निर्माण प्रक्रिया. अनुशंसित प्रक्रियागत जाँचों में शामिल हैं:

प्रक्रिया में दृश्य निरीक्षण: 10× आवर्धक का उपयोग करके प्लास्टर वाले फेस कोट का आवधिक निरीक्षण प्लास्टर फलाव के शुरुआती लक्षणों का पता लगा सकता है, का एकत्रीकरण, या अधूरा कवरेज.

एक पोर्टेबल सतह प्रोफाइलोमीटर (संपर्क या गैर-संपर्क) यह सत्यापित करने के लिए कि खुरदरेपन के लक्ष्य पूरे हो रहे हैं, चयनित बलि पैटर्न पर उपयोग किया जा सकता है.

6. अंतिम कास्टिंग सतह प्रदर्शन में फेस कोट खुरदरापन का अनुवाद

शेल फेस कोट खुरदरेपन का महत्व शेल-निर्माण चरण से कहीं आगे तक फैला हुआ है.

निवेश कास्टिंग में, सिरेमिक फेस कोट के रूप में कार्य करता है अंतिम घटक सतह की नकारात्मक प्रतिकृति, जिसका अर्थ है कि इसकी सूक्ष्म स्थलाकृति जमने के दौरान लगभग सीधे कास्टिंग में स्थानांतरित हो जाती है.

फलस्वरूप, शेल खुरदरेपन में मामूली बदलाव भी कार्यात्मक प्रदर्शन पर मापने योग्य प्रभाव डाल सकता है, सेवा जीवन, और तैयार घटक का वाणिज्यिक मूल्य.

उच्च-मूल्य परिशुद्धता कास्टिंग के लिए, फेस कोट के खुरदरेपन को नियंत्रित करना केवल एक कॉस्मेटिक आवश्यकता नहीं है - यह एक महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग पैरामीटर है जो घटक के यांत्रिक और परिचालन व्यवहार को प्रभावित करता है.

सतह प्रतिकृति तंत्र

डालने के दौरान, पिघली हुई धातु सिरेमिक खोल की सतह पर प्रत्येक सूक्ष्म अवसाद और उभार को भर देती है.

जमने के बाद, कास्टिंग इन सतह विशेषताओं को उल्लेखनीय निष्ठा के साथ पुन: पेश करती है.

हालाँकि जैसे कारक:

• मिश्र धातु सिकुड़न,
• धातु तरलता,
• मोल्ड-धातु प्रतिक्रियाएँ,
• रेत जलाना,

अंतिम सतह बनावट को थोड़ा संशोधित कर सकता है, शेल फेस कोट कास्टिंग खुरदरेपन को नियंत्रित करने वाला प्रमुख कारक बना हुआ है.

सबसे सटीक निवेश कास्टिंग प्रक्रियाओं में, शेल और कास्टिंग के बीच खुरदरापन स्थानांतरण अनुपात भिन्न होता है:

1:1 को 1:1.3

इसका मतलब है कि रा मान वाला एक शेल फेस कोट 1.6 μm आमतौर पर लगभग 1.8-2.0 μm की कास्टिंग सतह खुरदरापन पैदा करता है.

यांत्रिक प्रदर्शन पर प्रभाव

थकान प्रतिरोध

सतह की अनियमितताएं सूक्ष्म निशान और तनाव बढ़ाने वाले के रूप में कार्य करती हैं. चक्रीय लोडिंग के अंतर्गत, ये क्षेत्र दरार की शुरुआत के लिए पसंदीदा स्थान बन जाते हैं.

एक चिकनी कास्टिंग सतह प्रदान करती है:

• कम तनाव एकाग्रता कारक;
• दरार न्यूक्लिएशन साइटों को कम किया गया;
• लंबी थकान वाला जीवन;
• गतिशील लोडिंग के तहत बेहतर विश्वसनीयता.

के लिए यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है:

• टरबाइन ब्लेड;
• विमान के संरचनात्मक घटक;
• ऑटोमोटिव इंजन के पुर्जे;
• उच्च गति से घूमने वाले उपकरण.

अध्ययनों से पता चला है कि रा से सतह का खुरदरापन कम हो रहा है 4.0 μm से रा 2.0 μm थकान भरे जीवन को और भी बेहतर बना सकता है 20% कुछ उच्च शक्ति वाली मिश्रधातुओं में.

संक्षारण प्रतिरोध

सतह आकारिकी संक्षारण व्यवहार को दृढ़ता से प्रभावित करती है.

खुरदुरी सतहें होती हैं:

• घाटियाँ और दरारें;
• स्थिर इलेक्ट्रोलाइट के क्षेत्र;
• सूक्ष्म गैल्वेनिक कोशिकाएँ.

इन सुविधाओं में तेजी आती है:

• खड्ड का क्षरण;
• दरार का क्षरण;
• तनाव-संक्षारण टूटना.

स्टेनलेस स्टील चिकित्सा प्रत्यारोपण और रासायनिक-प्रसंस्करण घटकों के लिए, एक चिकनी कास्टिंग सतह दीर्घकालिक संक्षारण प्रतिरोध और जैव अनुकूलता में काफी सुधार करती है.

पहनने का प्रदर्शन

प्रारंभिक सतह की स्थिति सीधे घर्षण और घिसाव तंत्र को प्रभावित करती है.

एक खुरदरी सतह आम तौर पर इसका कारण बनती है:

• उच्च घर्षण गुणांक;
• अपघर्षक घिसाव में वृद्धि;
• तेजी से सामग्री हटाना;
• अधिक गर्मी उत्पन्न होना.

जैसे घटक:

• पंप प्ररित करनेवाला;
• वाल्व निकाय;
• हाइड्रोलिक घटक;
• फिसलने वाले यांत्रिक भाग,

निचली सतह के खुरदरेपन से काफी लाभ मिलता है.

द्रव गतिशील दक्षता पर प्रभाव

प्रवाह-हैंडलिंग उपकरण में, सतह का खुरदरापन सीधे द्रव व्यवहार को प्रभावित करता है.

सूक्ष्म सतह के उभार सीमा परत को परेशान करते हैं और अशांति को बढ़ाते हैं, के लिए अग्रणी:

• उच्च घर्षण हानि;
• प्रवाह दक्षता में कमी;
• ऊर्जा की खपत में वृद्धि;
• दबाव में अधिक गिरावट.

यह घटना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है:

• टरबाइन ब्लेड;
• कंप्रेसर घटक;
• पंप प्ररित करनेवाला;
• एयरोस्पेस प्रवाह चैनल.

परिशुद्ध टरबाइन अनुप्रयोगों के लिए, सतह के खुरदरेपन में थोड़ी सी कमी से भी वायुगतिकीय दक्षता में सुधार हो सकता है और उपकरण के सेवा जीवन के दौरान परिचालन लागत कम हो सकती है.

कोटिंग और सतह के उपचार पर प्रभाव

कई निवेश कास्टिंग के लिए द्वितीयक संचालन की आवश्यकता होती है जैसे:

• विद्युत;
• एक प्रकार का होना;
• पीवीडी कोटिंग;
• थर्मल छिड़काव;
• चित्रकारी.

अत्यधिक सतह खुरदरापन का कारण बन सकता है:

• गैर-समान कोटिंग मोटाई;
• ख़राब कोटिंग आसंजन;
• स्थानीयकृत दोष;
• फिनिशिंग लागत में वृद्धि.

बेहतर एज़-कास्ट सतहों के साथ कास्टिंग का उत्पादन करके, निर्माता सतह के उपचार से पहले आवश्यक पॉलिशिंग और मशीनिंग की मात्रा को काफी कम कर सकते हैं.

आयामी सटीकता और मशीनिंग भत्ता

सतह का खुरदरापन आयामी नियंत्रण को भी प्रभावित करता है.

आमतौर पर खुरदरी कास्टिंग सतह की आवश्यकता होती है:

• अधिक मशीनिंग भत्ता;
• अतिरिक्त पीसने का कार्य;
• अधिक व्यापक परिष्करण प्रक्रियाएँ.

इससे बढ़ोतरी होती है:

• विनिर्माण लागत;
• उत्पादन चक्र का समय;
• सामग्री अपशिष्ट.

इसके विपरीत, कम-खुरदरापन कास्टिंग का उपयोग अक्सर निकट-नेट-आकार अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, निवेश कास्टिंग के आर्थिक लाभ को अधिकतम करना.

सौंदर्यात्मक और वाणिज्यिक मूल्य

उन उत्पादों के लिए जहां दिखावट महत्वपूर्ण है, सतही फिनिश एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता संकेतक बन जाती है.

उदाहरणों में शामिल हैं:

• चिकित्सा प्रत्यारोपण;
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स घटक;
• लक्जरी हार्डवेयर;
• सजावटी धातु उत्पाद;
• प्रीमियम ऑटोमोटिव पार्ट्स.

एक चिकनी सतह प्रदान करता है:

• बेहतर दृश्य उपस्थिति;
• बढ़ी हुई कथित गुणवत्ता;
• बेहतर ग्राहक संतुष्टि;
• उच्च उत्पाद मूल्य.

कई मामलों में, कास्टिंग की सतह की फिनिश सीधे तौर पर बाजार में स्वीकार्यता निर्धारित करती है.

फेस कोट की खुरदरापन और कास्टिंग सतह की गुणवत्ता के बीच सहसंबंध

व्यापक औद्योगिक अनुभव और प्रयोगात्मक जांच ने शैल खुरदरापन और कास्टिंग सतह फिनिश के बीच एक स्पष्ट संबंध स्थापित किया है.

7. निष्कर्ष

निवेश कास्टिंग शेल फेस कोट की सतह खुरदरापन एक पूर्ण-प्रक्रिया बहु-कारक युग्मन तंत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है, घोल सामग्री डिजाइन को कवर करना, प्लास्टर संचालन विशिष्टताएँ, मोम पैटर्न पूर्व उपचार, कोटिंग तकनीक, और उपचार के बाद थर्मोकेमिकल प्रक्रियाएं.

इनमें से प्रत्येक बिंदु पर नियंत्रण में निवेश करने से चक्रवृद्धि लाभ मिलता है: प्रत्येक अनुकूलित चरण अंतिम सतह गुणवत्ता में योगदान देता है जो इस तरह के नियंत्रण के बिना निर्मित शेल की तुलना में बेहतर परिमाण का एक क्रम हो सकता है.

सटीक इंजीनियरिंग-एयरोस्पेस की मांगों को पूरा करने का प्रयास करने वाली फाउंड्रीज़ के लिए, चिकित्सा, उच्च-प्रदर्शन ऑटोमोटिव-कम फेस-कोट खुरदरापन की खोज एक वैकल्पिक गुणवत्ता कार्यक्रम नहीं है; यह एक रणनीतिक प्रतिस्पर्धी अनिवार्यता है.