1. INNGANGUR
Glatað vax (Fjárfesting) steypu er verðlaunaður fyrir getu sína til að endurskapa fín smáatriði, þunnir hlutar og flókin rúmfræði með framúrskarandi yfirborðsáferð og tiltölulega þétt vikmörk.
Að ná stöðugum árangri snýst ekki bara um rúmfræði eða vélastillingar - það er í grundvallaratriðum efnisvandamál.
Vaxblandan, fjárfestingarefnafræði, eldföst efni, kjarnasamsetningu, efnafræði deigla og málmblöndur hafa öll samskipti með hita, efnafræðilega og vélrænt við afvax, kulnun og málmsprautun.
Val á réttu efni fyrir hvert skref er munurinn á mikilli framleiðslu og endurtekinni endurvinnslu.
2. Yfirlit yfir týnt vaxsteypuferli
Lykilstig og frumefnisþætti sem taka þátt:
- Mynstur (vax) — mynsturvax eða sprautumótað hitaplast; hliðar-/vaxrennsliskerfi.
- Samsetning & hlið — vaxstangir (sprúgar), grunnplötur.
- Skelja smíði (Fjárfesting) — slurry (bindiefni + fínt eldfast), stucco/samlags yfirhafnir.
- Þurrkun / afvaxun — gufu/autoclave eða ofn fjarlæging á lífrænu mynstri.
- Kulnun / skelja sinter — stýrður rampur til að oxa/brenna leifar af lífrænum efnum og herða skelina að tilskildum styrkleika.
- Bráðnun & hella — efni í deiglu auk andrúmslofts (loft/óvirkt/tæmi) og hellakerfi (þyngdarafl / miðflótta / tómt).
- Kæling & skeljar fjarlægja — fjarlægja vélrænan eða efnafræðilegan skel; klára.
Hvert stig notar mismunandi fjölskyldur af efnum sem eru fínstillt fyrir hitastigið, Efnafræði, og vélrænt álag á því stigi.
3. Vax & mynstur efni
Aðgerðir: bera rúmfræði, skilgreina yfirborðsáferð, og veita fyrirsjáanlega stækkun meðan á skelbyggingu stendur.
Algengt vax / mynstur efni fjölskyldur
| Efni / Fjölskylda | Dæmigert samsetning | Dæmigert bráðnun / mýkingarsvið (° C.) | Dæmigert línuleg rýrnun (eins og framleitt er) | Dæmigert öskuleifar eftir kulnun | Besta notkun / athugasemdum |
| Parafínríkt sprautuvax | Parafín + lítill breytibúnaður | 45–70°C | ~0,2–0,5% | 0.05–0,2 þyngd% | Lágmarkskostnaður, góður frágangur; brothætt ef hreint - venjulega blandað. |
| Örkristallaðar vaxblöndur | Örkristallað vax + paraffín + klístur | 60–95 °C | ~0,1–0,3% | ≤0,1 þyngd% (ef hann er mótaður með lága ösku) | Bætt hörku og samheldni; æskilegt fyrir flóknar samsetningar. |
| Mynstur vax (verkfræðilegar blöndur) | Parafín + örkristallað + fjölliður (PE, EVA) + sveiflujöfnunarefni | 55–95 °C | ~0,10–0,35% | ≤0,05–0,1 þyngd% | Venjulegt steypumynsturvax: stillt flæði, skreppa og ösku. |
Býflugnavax / náttúrulegar vaxblöndur |
Býflugnavax + breytingar | 60–65°C (býflugnavax) | ~0,2–0,6% | ≤0,1–0,3% | Góður yfirborðsgljái; notað í litlum/handgerðum hlutum; breytileg aska. |
| Heitt bráðnar hitauppstreymi mynstur | Hitaplast teygjur / pólýólefín | 120–200 ° C. (fer eftir fjölliðu) | breytilegt | mjög lítil ösku ef fjölliða brennur hreint | Notað fyrir sérstök mynstur; lægri meðhöndlunarskrið en krefjast meiri dewax orku. |
| 3D-prentuð steypuplastefni (SLA/DLP) | Ljósfjölliða plastefni samsett fyrir kulnun | glerskipti ~50–120 °C; niðurbrot 200–600 °C | fer eftir plastefni; oft ~0,2–0,5% | 0.1–0,5% (trjákvoða háð) | Frábært rúmfræðifrelsi; krefjast strangrar afvax-/brennsluaðferða til að forðast leifar. |
Helstu eiginleikar og hvers vegna þeir skipta máli
- Flæðihæfni til inndælingar: hefur áhrif á gæði fyllingar og hliðs.
- Rýrnun & hitauppstreymi: verður að passa við fjárfestingarstækkunareiginleika til að forðast skel sprungur eða víddarvillu.
- Innihald ösku: lítið varðveitt kolefni/aska við brennslu dregur úr skel-málmi viðbrögðum.
- Styrkur & Þreyta: mynstur verða að lifa af meðhöndlun og snúning skeljar án röskunar.
Hagnýtar tölur & athugasemdum
- Dæmigert rýrnun á vaxsprautun: ~0,1–0,4% línuleg fer eftir vaxi og hitastýringu.
- Nota lág-ösku samsetningar fyrir hárnákvæmni skartgripi og hvarfgjarna málmblöndur.
4. Fjárfesting (eldföstum) kerfi — gerðir og valviðmið
Fjárfesting = bindiefni + eldföst duft. Valið er knúið áfram af hámarks hitastigi málmhellingar, nauðsynleg yfirborðsfrágangur, hitastækkunarstýring, og viðnám gegn viðbrögðum við bráðinn málm.
Helstu fjárfestingarfjölskyldur
- Gipstengdar fjárfestingar (byggt á gifsi)
-
- Nota: skartgripi og lágbráðnandi málmblöndur (Gull, silfur, Pewter) þar sem steypa temps < ~1.000 °C.
- Kostir: Framúrskarandi yfirborðsáferð, lágt gegndræpi (gott fyrir fínar upplýsingar).
- Takmörk: lélegur styrkur yfir ≈1.000 °C; brotnar niður og mýkir - hentar ekki fyrir stál eða háhita málmblöndur.
- Fosfatbundnar fjárfestingar (T.d., natríum eða magnesíum fosfat)
-
- Nota: háhita málmblöndur (Ryðfrítt stál, Nikkel málmblöndur) og forrit sem krefjast meiri eldfösts styrks allt að ~1.500 °C.
- Kostir: hærri heitstyrkur, betri viðnám gegn málmviðbrögðum og sprungum.
- Takmörk: lakari yfirborðsbólur en gifs í sumum samsetningum; flóknari blöndun.
- Kísilsól / kísilkvoðatengd (súrál/kísilblöndur)
-
- Nota: nákvæmar hlutar yfir breitt hitastig; aðlögunarhæfur með sirkoni eða súrál viðbótum.
- Kostir: góður háhitastöðugleiki, fínn yfirborðsáferð.
- Takmörk: stjórnun á varmaþenslu og stillingartíma er mikilvægt.
- Sirkon / súrál (oxíð) styrktar fjárfestingar
-
- Nota: hvarfgjarnar málmblöndur (Títan, háhita nikkel málmblöndur) — dregur úr viðbrögðum við málmfjárfestingu.
- Kostir: mjög hátt eldþol, lág hvarfgirni við virka málma.
- Takmörk: verulega hærri kostnað; minnkað pólskur í sumum tilfellum.
Gátlisti fyrir val á fjárfestingum
- Hámarks helluhitastig (veldu fjárfestingu sem er metin yfir bræðsluhita + Öryggismörk).
- Æskilegt yfirborðsáferð (Ra markmið).
- Hitaþenslusamsvörun — á móti til að vega upp á móti vaxþenslu og málmrýrnun.
- Gegndræpi & styrkur — til að standast steypuþrýsting og miðflótta-/tæmisálag.
- Efnafræðileg viðbrögð - sérstaklega fyrir hvarfgjarna málma (Af, Mg, Al).
5. Stucco, húðun og skeljabyggingarefni
Skeljar eru byggðar til skiptis slurry dýfur Og stucco (grófari eldföstum kornum). Efni og kornastærðir stjórna skelþykkt, gegndræpi og vélrænni styrkur.
- Slurry: fjárfestingarbindiefni + fínt eldfast (venjulega 1–10 µm) fyrir úthreinsun og fíngerð yfirborðsfjölgun.
- Stucco: grófari kísil/síkrón/súrál agnir (20–200 µm) sem byggja upp líkamsþykkt.
- Húðun / þvo: sérhæfðar yfirhafnir (T.d., súrál eða sirkon ríkt) að starfa sem hindrunarlög fyrir hvarfgjarnar málmblöndur og til að bæta mynsturfínleika eða draga úr viðbrögðum við málmfjárfestingu.
Ábendingar um val
- Notaðu a zircon/súrál hindrunarþvottur fyrir títan og hvarfgjarnar málmblöndur til að lágmarka alfa-case og efnahvörf.
- Takmarkaðu stucco kornastærð í lokahúðunum til að ná fram nauðsynlegum yfirborðsflæmingi.
6. Kjarnar og kjarnaefni (varanleg & leysanlegt)
Kjarnar skapa innri tóm. týnt vax steypa notar:
- Keramik (eldföstum) kjarna - kísil, zirkon, súrál byggt; efnafræðilega tengdur (plastefni eða natríumsílíkat) eða hertu.
- Leysanlegt (salt, vax) kjarna — saltkjarna skolaðir eftir steypu fyrir flóknar innri rásir þar sem keramikkjarnar eru óhagkvæmir.
- Hybrid kjarna — Keramikkjarni hjúpaður í fjárfestingarskel til að lifa af vaxhreinsun og kulnun.
Helstu eiginleikar
- Styrkur við hitastig skeljar að lifa af meðhöndlun og kulnun.
- Samhæfni við fjárfestingarstækkun (samsvarandi grænan styrk og sintuhegðun).
- Gegndræpi til að leyfa lofttegundum að losna við áhellingu.
7. Deiglur, hellakerfi & verkfæraefni
Val á deiglu og hella efni fer eftir efnafræði málmblöndu, bræðsluhitastig, Og hvarfgirni.
Algeng efni í deiglu
- Grafít / kolefnisdeiglur: mikið notað fyrir kopar, brons, eir, og margar málmblöndur sem ekki eru úr járni. Kostir: Framúrskarandi hitaleiðni, ódýr.
Takmarkanir: bregðast við með smá bræðslu (T.d., Títan) og er ekki hægt að nota í oxandi andrúmslofti fyrir sumar málmblöndur. - Súrál (Al2O3) deiglur: efnafræðilega óvirk fyrir margar málmblöndur og nothæfar við hærra hitastig.
- Zirconia deiglur: mjög eldföst og efnafræðilega ónæmt - notað fyrir hvarfgjarnar málmblöndur (en dýrari).
- Kísilkarbíð (SiC)-fóðraðar deiglur: mikil hitaáfallsþol; gott fyrir suma álbræðslu.
- Keramik-grafít samsett efni Og deigluhúð (oxunarhindranir) eru notuð til að lengja líftíma og lágmarka mengun.
Hellukerfi
- Þyngdarafl — einfaldast, notað fyrir skartgripi og lítið magn.
- Miðflótta steypu — algengt að skartgripir þvingi málm í smáatriði; athugaðu aukið myglu- og málmálag.
- Vacuum-aðstoð / lofttæmi — dregur úr innilokun gass og gerir hvarfgjarna málmsteypu kleift við lágan þrýsting.
- Vacuum induction bráðnun (VIM) og tómarúmsneyslu rafskautsbræðslu (Okkar) — fyrir háhreina ofurblendi og hvarfgjarna málma eins og títan.
Mikilvægt: fyrir hvarfgjarna málmblöndur eða háhita málmblöndur (Títan, nikkel ofurblendi), notaðu lofttæmi eða óvirka gasbræðslu og deiglur/húð sem koma í veg fyrir mengun, og tryggja að hellakerfið sé samhæft við málminn (T.d., miðflótta undir lofttæmi).
8. Málmar og málmblöndur eru venjulega steyptar með fjárfestingarferli
Lost-vax steypa ræður við breitt álsvið. Dæmigerðir flokkar, dæmigerð bræðslumark (° C.) og verkfræðiskýrslur:
Athugið: bræðslumark sem skráð eru eru fyrir hrein frumefni eða leiðbeinandi málmblöndur. Notaðu alltaf bræðslu-/storknunargögn frá framleiðanda fyrir nákvæma vinnslustjórnun.
| Blendiflokkur | Fulltrúar málmblöndur | U.þ.b. bráðna / til geymslu (° C.) | Hagnýtar athugasemdir |
| Góðmálmar | Gull (Au), Silfur (Ag), Platín (Pt) | Au: 1,064° C., Ag: 962° C., Pt: 1,768° C. | Skartgripir & hágæða hlutar; eðalmálmar krefjast lág-öskuvaxs og gifsfjárfestinga fyrir fínan áferð; Pt þarf mjög hár temp fjárfestingu eða deiglu. |
| Brons / Kopar málmblöndur | Með-SN (brons), Cu-Zn (eir), Cu málmblöndur | 900–1.080°C (fer eftir álfelgur) | Góð vökvi; hægt að steypa í staðlaðar fosfat- eða kísilfjárfestingar; horfa á oxíðmyndun og slóg. |
| Ál málmblöndur | A356, AlSi7, AlSi10 | ~610–720°C | Hröð storknun; sérstakar fjárfestingar nauðsynlegar; hvarfast við kolefni/grafít við háan hita - notaðu viðeigandi deiglur/húð. |
Stál & ryðfríu |
400/300 röð ryðfríu, verkfærastál | ~1.420–1.500°C (fast/fljótandi breytilegt) | Krefst fjárfestinga í fosfati eða háum súráli; hærra hella hitastig → þarf sterka skel og óvirkt/stýrt andrúmsloft til að forðast oxun og viðbrögð. |
| Nikkel málmblöndur / ofurblendi | Inconel, Hastelloy fjölskyldur | ~1.350–1.500°C+ | Hár helluhiti og ströng stjórn - venjulega lofttæmi eða stjórnað loftbráðnun; fjárfesta með sirkon/súrálblöndur. |
| Títan & Ti-blendi | TI-6AL-4V | ~1.650–1.700°C (bræðslumark ≈1.668°C) | Einstaklega hvarfgjarnt; fjárfesting verður að vera sirkon/súrál og steypa í lofttæmi eða óvirku andrúmslofti (argon). Sérstakar deiglur/búnað þarf; alfa-fallamyndun er hætta. |
| Zamac / Sink steyptar málmblöndur (sjaldgæft í fjárfestingum) | Mikið | ~380–420°C | Lágt hitastig; venjulega steypa í staðinn, en mögulegt fyrir sérstaka fjárfestingarkast. |
Hagnýt steypuhitastigsregla: Hella hitastig er oft 20–250°C yfir vökvinn fer eftir málmblöndu og ferli til að tryggja fyllingu og jafna upp hitatap (athugaðu gagnablað um málmblöndur).
9. Steypa andrúmsloft, viðbrögð & verndarráðstafanir
Hvarfandi málmblöndur (Al, Af, Mg) og háhita bráðnar krefjast vandlegrar stjórnunar á andrúmslofti og efnafræði skeljar:
- Oxun: gerist í lofti → myndast oxíðfilmur á bræðsluyfirborði og eru föst sem innfellingar. Nota óvirkt andrúmsloft (argon) eða tómt bráðnar fyrir mikilvægar málmblöndur.
- Efnaviðbrögð við málmfjárfestingu: kísil og önnur oxíð í fjárfestingum geta hvarfast við bráðinn málm til að mynda brothætt hvarflög (dæmi: alfa-hylki á títan).
Hindrunarþvottur Og sirkon/sálríkar yfirlakkar draga úr samskiptum. - Kolefnisupptaka/afgasun: kolefni frá vax/fjárfestingarniðurbroti getur breyst í bræðslu; fullnægjandi kulnun og flæði/síun draga úr mengun.
- Vetnisupptökutæki (non-járn bráðnar): veldur gasporosity. Dragðu úr með því að afgasa bráðnar (argon hreinsun, snúnings lofthreinsitæki) og halda fjárfestingum þurrum.
Hlífðarskref
- Nota hindrunarhúð fyrir hvarfgjarna málma.
- Nota tómarúm eða óvirk gas bræðslu- og hellukerfi þegar tilgreint er.
- Síun (keramik síur) til að fjarlægja innfellingar og oxíð meðan á hella stendur.
- Stjórna raka og forðast blautar fjárfestingar - vatnsgufa þenst hratt út meðan á hella stendur og veldur bilun í skel.
10. Dewaxing, kulnun og forhitun skeljar - efni & hitastig
Þessi þrjú vinnslustig fjarlægja lífrænt mynsturefni, klára bindiefnisbrennslu og herða skelina svo hún hafi þann vélræna styrk og hitauppstreymi sem þarf til að lifa af hella.
Efnissamhæfi (fjárfestingartegund, hindrunarfrakkar, kjarna efnafræði) og þétt hitastýring eru mikilvæg - mistök hér valda skel sprungum, gasporosity, málm-skel viðbrögð og rangar stærðir.
Vaxhreinsun - aðferðir, dæmigerðar breytur og valleiðbeiningar
| Aðferð | Dæmigert hitastig (° C.) | Dæmigert tími | Dæmigert skilvirkni í vaxfjarlægingu | Best fyrir / Samhæfni | Kostir / Gallar |
| Gufa / Autoclave | 100–130 | 20-90 mín (fer eftir massa & hlið) | 95–99% | Vatnsgler / kísilsól skeljar; stórar samkomur | Hratt, blíður að skel; verður að stjórna þéttivatni & loftræsting til að forðast skemmdir á gufuþrýstingi |
| Leysir (Efni) afvax | leysibað 40–80 (leysi háð) | 1-4 klst (auk þurrkunar) | 97–99% | Lítið, flóknar skartgripaskeljar eða SLA steypur | Mjög hreinn flutningur; krefst meðhöndlunar með leysi, þurrkunarþrep og umhverfiseftirlit |
| Hitauppstreymi (ofn) afvax / blikka | 180–350 (forbrennsla) | 0.5-3 klst | 90–98% | Háhitafjárfestingar (fosfat, súrál) og hlutar þar sem ekki er mælt með gufu | Einfaldur búnaður; verður að stjórna skábraut og loftræstingu til að forðast sprungur |
| Flash/samsetning (gufu + stutt hitauppstreymi) | gufa þá 200–300 | gufa 20–60 + hitauppstreymi 0,5–2 klst | 98–99% | Flestar framleiðsluskeljar | Góð málamiðlun — fjarlægir magnvaxið og brennir síðan leifum hreint |
Kulnun (bindiefnisbrennsla, lífræn fjarlæging og sintun)
Tilgangur: oxa og fjarlægja leifar af lífrænum efnum/ösku, heill bindiefnahvörf, þétta/sintra skelina að tilskildum heitum styrk, og koma á stöðugleika skel stærð.
Almenn kulnunarstefna (steypustarf):
- Stýrður rampur frá umhverfi → 200–300 °C at 0.5-3 °C/mín að fjarlægja rokgjörn efni hægt og rólega — með því að halda hér er forðast ofbeldisfulla uppgufun sem skemmir skeljar.
- Haltu áfram rampinum til millivistar (300–600 ° C.) at 1-5 °C/mín, halda 0,5–3 klst eftir skelþykkt til að brenna bindiefni og kolefnisleifar.
- Lokarampur til að sintra/halda hitastigi viðeigandi fyrir fjárfestingu og málmblöndu (sjá töflu hér að neðan) og drekka fyrir 1-4 klst til að ná skelstyrk og lítið afgangskolefni.
Mælt er með kulnun / sintunarhitabönd (dæmigert):
| Fjárfestingarfjölskylda | Dæmigert kulnun / sinter temp (° C.) | Athugasemdir / skotmark |
| Gipsbundið (gifs) | ~450–750 °C | Notað fyrir lágbræðslu málmblöndur (góðmálmar). Forðastu >~800 °C — gifs þurrkar/veikist. |
| Kísilsól / kísilkvoða (óhvarfandi sól) | 800–1000 ° C. | Gott fyrir almennt non-ferro og sum stál; stilla hald fyrir skelþykkt. |
| Fosfatbundið | 900–1200 °C | Fyrir stál, ryðfríu og Ni-grunni ofurblendi – gefur mikinn heitstyrk og gegndræpi. |
| Sirkon / súráls styrktar fjárfestingar | 1000–1250+ °C | Fyrir hvarfgjarnar málmblöndur (Af) og hár hella temps - lágmarka málm-fjárfestingar viðbrögð. |
Forhitun skeljar - markhitastig, bleytitímar og eftirlit
Markmið: koma skelinni í stöðuga hitadreifingu nálægt helluhitastigi þannig að (A.) hitalost við snertingu við bræðslu er lágmarkað, (b) skel er fullsintuð og sterk, Og (C.) gasþróun við hella er hverfandi.
Almennar leiðbeiningar
- Forhitið í hitastig undir en nálægt helluhita - venjulega á milli (fyrir hitastig - 50 ° C.) Og (fyrir hitastig - 200 ° C.) fer eftir málmblöndu, skeljamassa og fjárfestingu.
- Bleytið tíma: 30 mín → 3 h fer eftir skelmassa og nauðsynlegri varma einsleitni. Þykkari skeljar þurfa lengri bleyti.
- Einsleitni: skotmark ±10–25 °C yfir yfirborð skeljar; staðfestu með innbyggðum hitaeiningum eða IR hitamyndatöku.
Mælt er með skeljaforhitunarborði (hagnýt):
| Ál / fjölskyldu | Dæmigert hitastig bráðins málms (° C.) | Mælt er með skelforhitun (° C.) | Leggið í bleyti / halda tíma | Andrúmsloft & athugasemdum |
| Ál (A356, AlSi málmblöndur) | 610–720 °C | 300–400 ° C. | 30-90 mín | Loft eða þurrt N₂; tryggðu að skelurinn þorni að fullu - ál hvarfast við frítt kolefni við háan hita; haltu skelinni fyrir neðan bráðna með þægilegum mörkum. |
| Kopar / Brons / Eir | 900–1.090 °C | 500–700 °C | 30-120 mín | Loft eða N₂ eftir fjárfestingu; hindrunarfrakkar draga úr viðbrögðum og bæta frágang. |
| Ryðfrítt stál (T.d., 316L) | 1450–1550 °C | 600–800 °C | 1-3 klst | Notaðu fosfat/súrál fjárfestingar; íhuga N₂/N₂-H₂ eða stýrt andrúmsloft til að takmarka of mikla oxun. |
Nikkel ofurblendi (Inconel 718, o.fl.) |
1350–1500 °C | 750–1000 ° C. | 1-4 klst | Notaðu háhita sirkon / súrál fjárfestingar og lofttæmi / óvirk bræðsla; skeljarforhitun getur nálgast helluhitastig fyrir bestu fóðrun. |
| Títan (TI-6AL-4V) | 1650–1750 °C | 800–1000 ° C. (sumar æfingar forhita nær) | 1-4 klst | Tómarúm eða óvirkt andrúmsloft krafist; notaðu zirconia hindrunarþvott; forhita skel og hella undir lofttæmi/óvirkt til að koma í veg fyrir alfa-fall. |
Hér að neðan er samningur, aðgerðalaus tenging við bilanaleitartöflu algengir fjárfestingar-steypu gallar til efnistengdar grunnorsakir, greiningarathuganir, Og hagnýt úrræði / forvarnir.
Notaðu það sem tilvísun á verkstæði þegar þú rannsakar keyrslur - hver röð er skrifuð svo steyputæknimaðurinn eða verkfræðingurinn geti fylgst með greiningarskrefum og beitt lagfæringum fljótt.
Fljótleg goðsögn:INV = fjárfesting (skel) efni/bindiefni; vax = mynsturefni (eða þrívíddarprentað plastefni); deiglu = bræða ílát/fóður.
| Galli | Dæmigert einkenni | Efnatengdar grunnorsakir | Greiningarathuganir | Úrræði / forvarnir (efni & ferli) |
| Skel að sprunga / skel útblástur | Sjáanlegar geislalaga/línulegar sprungur í skel, skel brot við hella eða afvaxa | Mikil vaxstækkun vs INV stækkun; blaut fjárfesting; föst þéttivatn; ósamrýmanlegt bindiefni; of hröð rampahraða | Athugaðu þurrleika skeljar (massa tap), athugaðu dewax log, sjónræn sprungukortlagning; CT/UT eftir hella ef grunur leikur á | Hægur afvax- og burnout rampur í gegnum 100–400 °C; tryggja loftop/gráthol; skipta yfir í samhæft vax með litlum þenslu; þurrar skeljar að fullu; stilla hlutfall slurry/stucco; auka þykkt skeljar eða breyta bindiefni fyrir vélrænan styrk |
| Gathola (blástursholur, pinnaholur) | Kúlulaga/óregluleg tóm oft nálægt yfirborði eða undir yfirborði | Vetni úr blautri fjárfestingu; olíu/leysisleifar í vaxi; léleg afgasun bræðslu; raki í stucco | Þversnið, röntgenmyndataka til að finna svitahola; mæla raka (ofnþurrkur); öskupróf; bræðslugasgreining eða súrefnis/vetnimæling | Þurrkaðu skeljar vel; bæta dewax & lengri þurrkun; brenna til að bráðna (argon snúnings); tómarúm-aðstoð hella; notaðu lágt öskuvax; útrýma blautum stucco og stjórna rakastigi |
Yfirborðspinnaholur / pitting |
Litlar yfirborðsgryfjur, oft yfir allt yfirborðið | Fínt leifar af kolefni / bindiefnaviðbrögð; léleg lokaeinkunn fyrir slurry/stucco; fjárfestingarmengun | Sjónræn/SEM formgerð hola; öskuinnihaldspróf (markmið ≤0,1 wt% fyrir viðkvæmar málmblöndur); athugaðu endanlega stucco kornastærð | Notaðu fínni lokastúkuhúðun; bæta gróðurblöndunarstjórnun; lengja kulnunarhald til að draga úr leifar kolefnis; notaðu hindrunarþvott (sirkon/súrál) fyrir hvarfgjarnar málmblöndur |
| Oxíðinnihald / slógföng | Dreifðar dökkar innfellingar, gjalllínur, yfirborðshúður | Oxíðhúð á bráðnun vegna hægs úthellingar/oxandi andrúmslofts; menguð deigla eða flæði er ekki til staðar | Málmfræði; síu/sleif skoðun; bráðna yfirborð sjón; sía stífla | Notaðu keramik síun og skimming; hella undir óvirku eða stýrðu andrúmslofti ef þörf krefur; breyta deiglufóðri eða húðun; strangara hleðslueftirlit og flæði |
Efnafræðilegt hvarflag (alfa-fall, andlitsviðbrögð) |
Brothætt oxað / hvarflag á málmyfirborði, lélegt vélrænt yfirborð | INV efnafræði hvarfast við bræðslu (Ti/Al vs kísil); kolefnisupptaka úr bindiefni; súrefnisinngangur | Þversniðs málmfræði; dýptarmæling á hvarflagi; XRF fyrir súrefni/kolefni | Notaðu sirkon/súrál þvottalög; lofttæmi/óvirk bráðnun & hella; breyta fjárfestingu í sirkonríkt kerfi; draga úr leifar kolefnis (lengri kulnun) |
| Ófullnægjandi fylling / Kalt lokast / miskeyrsla | Vantar rúmfræði, saumar, bræddar línur, ófullkomnir þunnir hlutar | Lélegt vökvastig álfelgurs fyrir valinn fjárfestingar-/varmamassa; lágt hellustig eða of mikið hitatap í köldu skel; misræmi við rýrnun vaxs | Sjónræn skoðun, hliðargreining, hitamyndataka af einsleitni skeljarforhitunar | Auka helluhitastig innan álfelgurs; forhita skel nær að hella hitastig; hámarka hlið/loftun; veldu álfelgur með meiri vökva eða hitaupptöku/kælingu; draga úr þunnum veggjum eða nota annað ferli (miðflótta) |
Heitt rífa / heit sprunga |
Óreglulegar sprungur í háspennuhlutum sem verða við storknun | Fjárfesting hamlar samdrætti (of stífur); álfelgur hefur breitt frostsvið; ósamrýmanleg hönnun fyrir kælingu/hækkun | Skoðaðu staðsetningu sprungunnar miðað við storknunarleiðina; endurskoða hitauppgerð | Endurhönnun rúmfræði (bæta við flökum, breyta kaflaþykkt); stilla hlið og riser til að stuðla að stefnumótandi storknun; íhugaðu aðra málmblöndu með þrengra frostsviði |
| Léleg yfirborðsáferð / kornótt áferð | Gróft eða kornótt steypt yfirborð, léleg fægjanleiki | Gróft lokastúkur eða árásargjarn slurry; mengun í fjárfestingum; ófullnægjandi endanleg slurry yfirhafnir | Mæla Ra, skoða endanlega stucco kornastærð, athugaðu greiningu á föstu efni/sigti slurry | Notaðu fínni lokahúð/húð, fjölga fíngerðum slurry/stucco lögum, bæta hreinleika og blöndun slurrys, stjórna ryki í umhverfinu og meðhöndlun |
Málvilla / Warpage (rýrnunarbjögun) |
Eiginleikar utan umburðarlyndis, vinda eftir hella/kælingu | Vaxmynstursrýrnun ekki bætt; mismunandi skel stækkun; röng kulnun/sinter áætlun | Bera saman mynsturdeyfingar og skel; hitauppstreymisskrár; TCs í skel við kulnun | Kvörðuðu vax/minnkunarheimildir; stilla hitauppstreymisbætur fyrir kulnun; breyta skel byggingu (stífari undirlag) og forhitunaraðferð; fela í sér festingu/klemma við kælingu |
| Kjarnaskipti / innri misskipting | Innri göngur utan áss, þunnir veggir þar sem kjarni hreyfðist | Veikt keramikkjarnaefni eða lélegur kjarnastuðningur í vaxsamsetningu; ósamræmi við viðloðun kjarna/fjárfestinga | Hlutar í hluta eða notaðu CT/röntgenmynd; skoða styrk og viðloðun kjarna græns | Auka stífni kjarna (skiptu um plastefnisbindiefni eða bættu við töflustoðum); bæta kjarna eiginleika sætis; stilla skel stucco lag til að læsa kjarna; lækna kjarna almennilega |
Mengun / carbon pickup í málmi |
Dökkar rákir, minni sveigjanleiki; vetnisporosity | Kolefni frá vax eða niðurbroti fjárfestinga, mengað deiglufóður | Kolefni/súrefnisgreining (Leco), sjónræn örbygging, öskupróf | Notaðu lágt öskuvax; lengja kulnun; notaðu húðaða eða aðra deiglu; lofttæmi/óvirk bræðsla & hella; bæta síun og afgasun |
| Afgangur raki olli spuna / gufusprengingar | Staðbundin skel sprakk / alvarleg blástur við fyrstu snertingu við málm | Blaut fjárfesting eða föst afvaxþétti | Mældu þyngdartap eftir þurrkun; athuganir á ofnþurrki og rakaskynjara | Þurrkaðu skel til að miða við raka (tilgreina í vinnukennslu), hægt stjórnað afvaxi, leyfa nægan þurrktíma, forhitið til að reka vatnið af áður en hellt er |
12. Umhverfislegt, Heilsa & Öryggissjónarmið; Endurvinnsla & meðhöndlun úrgangs
Helstu hættur
- Öndunarhæft kristallað kísil (RCS) úr stucco og fjárfestingarryki - strangt eftirlit (öndunarvélar, staðbundinn útblástur, blautar aðferðir).
- Gufur frá kulnun — eldfim lífræn efni; stjórna með loftræstingu og varma oxunarefnum.
- Hætta á bráðnum málmi — skvettum, brennur; PPE og sleif meðhöndlun samskiptareglur.
- Hættur við hvarfgjarnan málm (Af, Mg) — eldhætta í nærveru súrefnis; þarf súrefnislaust umhverfi til að bræða/hella.
- Losun á heitri skel — hitauppstreymi og efnafræðileg hætta.
Úrgangur & Endurvinnsla
- Málmbrot er venjulega endurunnið og endurunnið - mikill ávinningur fyrir sjálfbærni.
- Notuð fjárfesting hægt að endurheimta (aðskilnaður gróðurs, skilvindu) og endurnýtanlegt eldföst efni endurheimt (en gætið að mengun og sektum).
- Varð fjárfesting og síuryk getur verið flokkað eftir efnafræði bindiefna — stjórnaðu förgun samkvæmt staðbundnum reglum.
13. Hagnýtt úrvalsfylki & gátlisti fyrir innkaup
Fljótlegt val fylki (háu stigi)
- Skartgripir / lághita málmblöndur: paraffín/örkristallað vax + gifsfjárfesting + gufu afvax.
- Almennt brons / eir / koparblendi: vaxblöndur + kísil/fosfat fjárfestingar + mælt með lofttæmi eða óvirkum hella.
- Ál málmblöndur: vax + kísilsól/kvoðafjárfestingar samsettar fyrir Al + þurrar skeljar + óvirkt eða stýrt andrúmsloft + viðeigandi deiglu (SiC/grafít með húðun).
- Ryðfrítt, Nikkel málmblöndur: vax + fosfat eða súrál/sirkon fjárfestingar + hár skel sinter temp + lofttæmi/óvirk bráðnun & síun.
- Títan: vax eða prentað mynstur + fjárfesting í sirkon/súrál + tómarúm bráðnun og hella + sirkon hindrunarfrakkar + sérstakar deiglur.
Innkaup & gátlisti fyrir teikningu (ómissandi hlutir)
- Alloy forskrift og nauðsynlegar vélrænni/tæringareiginleikar.
- Markmið fyrir yfirborðsfrágang (RA) og snyrtivörukröfur.
- Víddarvikmörk & mikilvægar upplýsingar (þekkja vélræn andlit).
- Skeljagerð (fjárfestingarfjölskyldu) og lágmarks skelþykkt.
- Takmarkanir á kulnunaráætlun (ef við á) og forhita/hella hita glugga.
- Ndt & samþykki (röntgenmyndatöku %, þrýstings-/lekaprófun, vélræn sýnatöku).
- Steypuaðferð (þyngdarafl / miðflótta / tómt / þrýstingur) og bráðnandi andrúmsloft (lofti / Argon / tómt).
- Deigla & kröfur um síun (keramik sía, efnisþvinganir í deiglu).
- Úrgangur & væntingar um endurvinnslu (endurheimt fjárfestingar %).
- Öryggi & áhættusnið (ákvæði um hvarfgjarna málma, leyfisþörf).
14. Niðurstaða
Efnisval í týndu vaxsteypu er mikið og þverfaglegt: hvert efni - vax, Fjárfesting, stucco, kjarninn, deigla og málmblöndur - gegnir virku hlutverki í hitauppstreymi, efnafræðileg og vélræn samskipti.
Veldu efni með auga að bræðsluefnafræði og hitastig málmblöndunnar, krafist Yfirborðsáferð, viðunandi Porosity, Og eftirvinnslu.
Fyrir hvarfgjarna málmblöndur eða háhita málmblöndur (Títan, Ni-ofurblendi), fjárfesta í sérhæfðum fjárfestingum (sirkon/súrál), tómarúmbræðslu og hindrunarhúð.
Fyrir skartgripi og lághita málmblöndur, Gips fjárfestingar og fínt stucco veita framúrskarandi frágang og nákvæmni.
Snemma samstarf milli hönnunar, mynstur og steypu teymi er nauðsynlegt til að læsa í rétta efni sett fyrir áreiðanlega, framleiðsla með mikla afrakstur.
Algengar spurningar
Hvernig vel ég fjárfestingu fyrir ryðfría steypu?
Veldu a fosfatbundið eða súrál/sirkon styrkt fjárfesting sem er metin yfir vökvaþol málmblöndunnar þinnar og með nægan heitan styrk; krefjast áætlun um hertu skeljar sem nær 1.000–1.200 °C skelhita áður en hellt er.
Get ég notað venjulega gipsfjárfestingu fyrir ál?
Nei. Gipsfjárfestingar mýkjast og brotna niður við tiltölulega lágt hitastig; ál þarfnast fjárfestinga sem er samsett fyrir málma sem ekki eru járn og hannað til að takast á við sérstakar hitauppstreymi og efnafræðilegar aðstæður Al bráðnar.
Hvers vegna þróa títan steypur alfa-hylki?
Alfa-hylki er súrefnisauðgað brothætt yfirborðslag sem stafar af viðbrögðum títans við súrefni við háan hita.
Minnka það með því að nota sirkon / súrál hindrunarhúð, lofttæmi eða argon andrúmsloft og hreint, þurrar fjárfestingar.
Er hagkvæmt að endurheimta fjárfestingu?
Já — mörg steypustöðvar endurheimta og endurvinna fjárfestingarfín og gróft efni með gróðurskilnaði, skilvindur og hitauppgræðsla.
Hagfræðin veltur á afköstum og mengun.
Hvaða deiglu ætti ég að nota fyrir brons vs títan?
Brons: grafít eða SiC deiglur með húðun virka oft.
Títan: nota óvirkan, ókolefnisdeiglur og lofttæmis- eða kalddeiglubræðslukerfi — venjulegar grafítdeiglur munu hvarfast og menga Ti.
Hvað er hagkvæmasta eldföst kerfið fyrir álsteypu?
Kísil sandur (samanlagt) + vatnsglas (bindiefni) kostar 50–60% minna en kísil-sirkonkerfi, og lágt bræðslumark áls (615° C.) forðast viðbrögð við kísil-tilvalið fyrir mikið magn, ódýrir álhlutar.
Hvernig á að endurvinna afvaxið vax?
Afvaxið vax er síað í gegnum 5–10 μm möskva til að fjarlægja óhreinindi, hitað í 80–100°C til að verða einsleitt, og endurnýtt 5–8 sinnum.
Endurunnið vax heldur 95% af frammistöðu frumritsins og lækkar efniskostnað um 30%.
