투자 캐스팅 프로세스에 대한 단계별 안내서

투자 캐스팅Lost Wax Casting이라고도하는 것은 고대로 거슬러 올라가는 제조 공정입니다. 높은 차원 정확도와 부드러운 마감 처리로 복잡한 구성 요소를 생성 할 수 있습니다. 현대의 진보는 허용합니다 스테인레스 스틸 투자 캐스팅 항공 우주 및 의료와 같은 산업을위한 내구성 부품을 생산합니다. 그만큼 투자 캐스팅 플랜트 효율성과 정밀도를 보장합니다.

주요 테이크 아웃

• 투자 캐스팅 또는 잃어버린 왁스 캐스팅은 정밀도로 복잡한 구성 요소를 생성 할 수있어 항공 우주와 같은 산업에 이상적입니다 그리고 의료.
• 엔지니어링 검토 단계에서 고급 시뮬레이션 도구를 사용하면 잠재적 결함을 조기에 식별하여 비용이 많이 드는 오류를 줄이고 고품질 결과를 보장합니다.
• 왁스 주입 중 엄격한 온도 및 압력 모니터링과 같은 품질 관리 조치는 정확하고 결함이없는 왁스 패턴을 달성하는 데 필수적입니다.

엔지니어링 검토 및 금형 설계

캐스팅의 설계 및 요구 사항 평가

엔지니어링 검토 단계는 캐스팅 설계가 기능 및 제조 요구 사항을 충족하도록합니다. 엔지니어는 구성 요소의 형상, 재료 특성 및 의도 된 응용 프로그램을 평가합니다. 이 단계는 캐스팅 과정에서 결함이 발생하기 쉬운 영역이나 어려움과 같은 잠재적 문제를 식별합니다.

현대 기술은이 단계를 크게 향상시킵니다. Procast 및 Moldflow와 같은 고급 캐스팅 시뮬레이션 도구는 설계와 제조 사이의 격차를 해소하는 데 중요한 역할을합니다. 이러한 도구는 잠재적 결함을 예측하고 프로세스를 최적화하며 전반적인 효율을 향상시킵니다. 용융 금속 및 응고 패턴의 흐름을 시뮬레이션함으로써 엔지니어는 프로세스 초기에 정보에 근거한 결정을 내릴 수 있습니다. 이 접근법은 비용이 많이 드는 오류를 줄이고 최종 제품이 품질 표준을 충족하도록합니다.

사양을 기반으로 금형 설계 생성

설계 요구 사항이 명확 해지면 금형 설계 프로세스가 시작됩니다. 엔지니어는 구성 요소의 사양에 맞게 세부적인 금형 청사진을 만듭니다. 이 청사진은 냉각 중에 치수 정확도, 표면 마감 및 재료 수축과 같은 요소를 고려합니다.

금형 설계는 또한 왁스 패턴의 모양과 세라믹 쉘의 구조적 무결성을 설명해야합니다. 엔지니어는 금형이 금속 주조와 관련된 고온과 압력을 견딜 수 있도록합니다. 이 단계의 정밀도는 최종 제품의 품질과 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문에 중요합니다.

전문 지식을 고급 시뮬레이션 도구와 결합하여 엔지니어는 금형 설계 프로세스를 간소화합니다. 이러한 기술 및 기술의 통합은 투자 캐스팅 프로세스가 탄탄한 기초에서 시작하도록 보장합니다.

왁스 패턴 생성

왁스 곰팡이 설계 및 구축

왁스 곰팡이는 투자 캐스팅 프로세스에서 정확한 패턴을 만드는 기초 역할을합니다. 엔지니어는 구성 요소의 사양과 일치하도록 금형을 설계하여 복잡한 세부 사항과 엄격한 공차를 수용 할 수 있도록합니다. 고품질 재료채워진 패턴 왁스와 같은, 디자인의 요구 사항을 충족하도록 선택됩니다. 러너 왁스, 끈적 끈적한 왁스 및 수용성 왁스와 같은 다른 재료는 곰팡이의 기능과 적응성을 향상시킵니다.

최적의 결과를 달성하기 위해 엔지니어는 곰팡이 강성 및 내구성에 중점을 둡니다. 그들은 반복적 인 사용을 견딜 수 있도록 금형의 설계 및 재료 선택을 향상시킵니다. 균형 난방 및 냉각 시스템은 성형 공정에서 일관성을 유지하여 결함의 위험을 줄입니다. 이러한 조치는 왁스 곰팡이가 생산 전반에 걸쳐 안정적으로 수행 할 수 있도록합니다.

몰드에 왁스를 주입하여 패턴을 만듭니다

곰팡이가 준비되면 기술자는 용융 왁스를 주입하여 패턴을 형성합니다. 왁스 온도는 적절한 흐름과 충전을 보장하기 위해 일반적으로 48에서 52 ℃ 사이에서 신중하게 제어됩니다. 0.2와 0.6 MPa 사이에 유지 된 주입 압력은 패턴의 공극 또는 불일치를 방지합니다.

왁스 분사 공정은 압력, 흐름 및 온도를 안정화시키는 고급 장비의 이점이 있습니다. 이 정밀도는 높은 차원 정확도와 매끄러운 표면 마감으로 패턴을 생성 할 수 있습니다. 엔지니어는 로고 또는 숫자와 같은 식별 마커를 왁스 패턴에 직접 통합 할 수 있습니다. 이러한 기능은 최종 제품의 기능과 추적 성을 향상시킵니다.

정확성을 위해 왁스 패턴을 검사합니다

품질 관리는 왁스 패턴이 설계 사양을 충족시키는 데 중요한 역할을합니다. 기술자는 뒤틀림, 표면 불규칙성 또는 오정렬과 같은 결함 패턴을 검사합니다. 또한 곰팡이의 이별 표면이 각 사용하기 전에 깨끗하고 잔해물이 없음을 확인합니다.

강력한 검사 프로세스에는 몇 가지 조치가 포함됩니다.

이러한 조치를 구현함으로써 제조업체는 왁스 패턴이 투자 캐스팅에 필요한 정밀도를 달성하도록합니다. 이 단계는 복잡한 디자인으로 고품질 구성 요소를 생산하기위한 토대를 마련합니다.

왁스 패턴을 조립합니다

중앙 왁스 트리에 왁스 패턴을 부착합니다

그만큼 조립 프로세스가 시작됩니다 Sprue라고도하는 중앙 왁스 트리에 개별 왁스 패턴을 부착함으로써. 이 나무는 주조하는 동안 용융 금속에 대한 도관 역할을하므로 모든 패턴에 균일하게 분포됩니다. 기술자는 균일 한 간격 및 정렬을 유지하기 위해 각 왁스 패턴을 신중하게 배치합니다. 적절한 부착은 후속 단계에서 변형 또는 치수 변동성과 같은 결함의 위험을 최소화합니다.

이 단계에서 거품이나 수축과 같은 일반적인 문제가 발생할 수 있습니다. 기포는 종종 과도한 주입 유속 또는 부적절한 통풍으로 인해 발생하는 반면, 수축은 고르지 않은 냉각 또는 낮은 주입 압력으로 인해 발생합니다. 이러한 과제를 해결하기 위해 기술자는 유량을 낮추고 통풍구가 깨끗하고 곰팡이 설계 최적화. 두꺼운 부분에 차가운 왁스 코어를 도입하면 수축을 방지합니다.

이러한 잠재적 인 문제를 해결함으로써 제조업체는 왁스 트리 어셈블리가 강력하고 결함이없는 상태로 유지되도록합니다.

균형과 안정성에 대한 적절한 정렬 보장

정렬은 왁스 트리의 균형과 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을합니다. 잘못 정렬 된 패턴은 주조 중에 금속 흐름이 고르지 않아 균열이나 차원 변동성과 같은 결함이 발생할 수 있습니다. 기술자는 특수 비품과 정렬 도구를 사용하여 각 패턴을 제자리에 보장합니다. 이 도구는 어셈블리 전체에 스트레스를 골고루 분배하여 변형 가능성을 줄이는 데 도움이됩니다.

또 다른 일반적인 결함 인 비행 지느러미는 왁스 주입 온도 나 압력이 너무 높을 때 발생합니다. 금형 표면의 먼지 또는 금형 설계가 열악한이 문제에 기여할 수 있습니다. 예방 조치에는 왁스 온도 제어, 철저한 곰팡이 청소 및 곰팡이 설계 개선이 포함됩니다.

안정성을 더욱 향상시키기 위해 기술자들은 다음 단계로 진행하기 전에 왁스 트리의 구조적 무결성을 검사합니다. 이 세심한 접근 방식은 총회가 투자 캐스팅 프로세스의 엄격함을 견딜 수 있도록합니다. 정렬 및 안정성을 우선시함으로써 제조업체는 고품질 구성 요소를 생산하기위한 강력한 토대를 만듭니다.

세라믹 쉘 구성

왁스 어셈블리를 세라믹 슬러리에 담그십시오

세라믹 쉘 구조는 왁스 어셈블리를 신중하게 준비된 상태로 담그면 시작합니다. 세라믹 슬러리. 이 슬러리는 왁스 패턴을 골고루 코팅하도록 설계된 미세한 세라믹 입자, 결합제 및 물의 혼합물로 구성됩니다. 슬러리의 특성은 최종 캐스팅의 품질을 결정하는 데 중요한 역할을합니다.

기술자는 슬러리가 균일 한 코팅을 달성하기 위해 최적의 점도와 pH 수준을 유지하도록합니다. 왁스 어셈블리는 기포를 피하기 위해 천천히 담그고 껍질의 강도를 손상시킬 수 있습니다.

초기 층을 위해 미세한 모래로 코팅

담근 후, 왁스 어셈블리는 치장 용 벽토라고도하는 미세한 내화 모래로 코팅됩니다. 이 단계는 쉘의 표면 마감재를 향상시키고 추가 강도를 제공합니다. 모래 입자는 습식 세라믹 층에 부착되어 매끄럽고 내구성있는베이스를 형성합니다.

초기 층은 왁스 패턴의 복잡한 세부 사항을 캡처하는 데 중요합니다. 기술자는 정밀도를 보장하고 표면 결함을 피하기 위해 작은 곡물 모래를 사용합니다. 다음 단계로 진행하기 전에이 층의 적절한 건조가 필수적입니다.

쉘 두께를 축적하기 위해 프로세스를 반복합니다

디핑 및 치장 막 공정은 원하는 쉘 두께를 달성하기 위해 여러 번 반복된다. 다음 레이어는 다음 층을 바르기 전에 완전히 건조해야합니다. 이것은 쉘의 구조적 무결성을 보장하고 균열을 방지합니다.

• 세라믹 쉘의 두께는 주조 중에 고온과 응력을 견딜 수있는 능력을 결정합니다.
• 각 디핑 사이클은 쉘의 두께를 증가시켜 최종 부품의 품질과 형상에 직접적인 영향을 미칩니다.
• 일반적인 쉘 두께는 캐스트의 크기, 무게 및 재료에 따라 3/8”에서 1/2”범위입니다.

기술자는 일반적으로 과정을 6 ~ 8 번 반복합니다. 최종 층이 적용되면 쉘은 24 시간에서 36 시간 동안 건조시킵니다. 이 단계는 쉘이 De-waxing 단계로 진행하기에 충분히 강해 지도록합니다.

세라믹 쉘을 삭감합니다

세라믹 쉘을 가열하여 녹고 왁스를 제거하십시오.

De-Waxing은 중요한 단계입니다 투자 캐스팅 프로세스에서. 세라믹 쉘에서 왁스를 제거하여 금속 주조를위한 중공 금형을 만듭니다. 기술자는 일반적으로 고압 증기 또는 오토 클레이브를 사용하여이를 달성합니다. 왁스 패턴을 감싸는 세라믹 쉘은 오토 클레이브에 배치됩니다. 장비는 강렬한 열과 증기 압력을 가하여 왁스를 녹입니다. 이 과정을 통해 용융 왁스는 효율적으로 배수되어 깨끗하고 속이 빈 세라믹 곰팡이를 남깁니다.

고압 증기는 빠른 왁스 제거를 보장합니다 쉘의 구조적 무결성 유지. 오토 클레이브의 제어 된 환경은 고르지 않은 가열을 방지하여 쉘을 손상시킬 수 있습니다. 이러한 방법을 사용함으로써 제조업체는 주조 공정의 다음 단계를 위해 세라믹 쉘을 준비합니다.

껍질이 그대로 유지되고 깨끗하게 유지됩니다

웨이스 중에 세라믹 쉘의 무결성을 유지하는 것이 필수적입니다. 불균일 한 가열 또는 과도한 내부 압력은 균열이나 변형을 유발할 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하기 위해 기술자는 쉘을 가로 질러 에너지를 균일하게 적용합니다. 이 접근법은 스트레스를 최소화하고 왁스 용융조차 보장합니다.

몇 가지 기술은 웨이스 중 쉘 안정성을 향상시킵니다.

• 에너지는 쉘 주변의 작은 수평 밴드에 점차적으로 적용되어 응력이 줄어 듭니다.
• 패턴과 게이팅에 두 가지 유형의 왁스가 사용됩니다. 이것은 내부 왁스 압력을 줄이고 균열의 위험을 최소화합니다.
• autoclaves와 같은 균일 한 가열 방법은 약점을 방지하기 위해 에너지를 고르게 분배합니다.

이러한 조치는 세라믹 껍질이 그대로 유지되고 잔해물이 없도록합니다. 깨끗하고 안정적인 쉘은 정확한 치수와 부드러운 마감 처리 된 고품질 주물을 생산하는 데 중요합니다. 이러한 단계를 우선시함으로써 제조업체는 투자 캐스팅 프로세스의 신뢰성을 유지합니다.

투자 캐스팅 플랜트에서 금속 캐스팅

캐스팅을 위해 세라믹 곰팡이를 예열합니다

세라믹 곰팡이를 예열하는 것은 투자 캐스팅 프로세스에서 중요한 단계입니다. 기술자는 금형을 150-200 ° C (300-400 ° F)의 온도 범위로 가열합니다. 이 예열은 용융 금속이 곰팡이로 매끄럽게 흐르도록하여 열 충격이나 균열의 위험을 줄입니다. 적절한 예열은 또한 곰팡이 붓기 또는 균열과 같은 결함을 최소화하여 최종 제품을 손상시킬 수 있습니다. 투자 캐스팅 플랜트에서 정확한 온도 제어 시스템은 일관된 가열을 유지하여 곰팡이가 다음 단계를 준비 ​​할 수 있도록합니다.

용융 금속을 곰팡이에 붓습니다

금형이 원하는 온도에 도달하면 작업자는 용융 금속을 부어 넣습니다. 투자 캐스팅에 사용되는 일반적인 금속 강, 스테인레스 스틸, 알루미늄 합금, 니켈 합금, 코발트 합금, 주철 및 구리 합금을 포함하십시오. 각 금속은 항공 우주, 자동차 및 의료와 같은 특정 산업에 서비스를 제공합니다. 예를 들어, 스테인레스 스틸은 부식 저항과 강도로 인해 펌프 하우징 및 밸브 부품에 널리 사용됩니다.

이 단계에서 안전이 가장 중요합니다. 투자 캐스팅 플랜트의 노동자들은 절연 장갑과 안전 고글을 포함한 보호 의류를 착용합니다. 그들은 작업 공간이 잘 통지되어 있고 용광로와 금형 사이의 산책로를 깨끗하게 유지합니다. 이러한 조치는 사고를 예방하고 안전한 환경을 유지합니다.

금속이 냉각되고 굳어 지도록 허용합니다

쏟아지면 금속은 세라믹 곰팡이 내에서 냉각되고 굳어져야합니다. 냉각 속도는 최종 생성물의 미세 구조 및 기계적 특성에 직접 영향을 미칩니다. 제어 냉각은 캐스팅의 강도와 내구성을 향상시킵니다 수축과 같은 결함을 최소화합니다 또는 뜨거운 눈물. 투자 캐스팅 플랜트의 기술자는 균일 성과 품질을 보장하기 위해 응고 프로세스를 신중하게 모니터링합니다.

이러한 단계에 따라 투자 캐스팅 플랜트는 정확한 차원과 우수한 기계적 특성을 가진 고품질 구성 요소를 생산합니다.

faq

투자 캐스팅에서 가장 큰 혜택을받는 산업은 무엇입니까?

투자 캐스팅은 항공 우주, 자동차, 의료 및 에너지와 같은 산업에 서비스를 제공합니다. 터빈 블레이드, 수술 도구 및 밸브 하우징과 같은 고정밀 구성 요소를 생산하여 엄격한 품질 표준을 충족합니다.

투자 주조는 어떻게 치수 정확도를 보장합니까?

이 공정은 왁스 패턴과 세라믹 금형을 사용하여 복잡한 설계를 복제합니다. 제어 된 냉각 및 고급 검사 기술은 최종 제품의 밀접한 공차와 일관된 치수를 보장합니다.

투자 캐스팅에서 스테인레스 스틸을 사용하면 어떤 장점이 있습니까?

스테인레스 스틸은 부식성, 강도 및 내구성을 제공합니다. 펌프 하우징, 의료 임플란트 및 산업 기계 부품과 같은 가혹한 환경에 노출 된 구성 요소에 이상적입니다.