Colata di precisione con stampo per investimento

La fusione a cera persa è ora nota come fusione di precisione a cera persa, è un processo di fusione con meno o nessun taglio, è un'eccellente tecnologia di processo nel settore della fusione, la sua applicazione è molto ampia. Non è solo adatto per la fusione di vari tipi e varie leghe, ma anche la precisione dimensionale e la qualità superficiale dei getti prodotti sono superiori rispetto ad altri metodi di fusione e persino ai getti complessi, resistenti alle alte temperature e non facili da lavorare che sono difficili da colare con altri metodi di colata, possono essere fusi mediante microfusione a cera persa.

La fusione di precisione con stampo di investimento è sviluppata sulla base dell'antica fusione con stampo di cera. Essendo un'antica civiltà, la Cina è uno dei primi paesi a utilizzare questa tecnologia, già centinaia di anni a.C., gli antichi lavoratori cinesi crearono questa tecnologia di fusione a cera persa, utilizzata per fondere con una varietà di modelli e caratteri raffinati del triding di campane, vasi e altri prodotti, come il periodo primaverile e autunnale della tomba di Zeng Hou Yi. La base della tomba di Zeng Hou Yi è costituita da una serie di draghi intrecciati, collegati da un'estremità all'altra e intrecciati su e giù, formando un motivo moiré multistrato cavo al centro. Questi modelli sono difficili da produrre con il normale processo di fusione, ma il processo di fusione a cera persa può sfruttare le caratteristiche della cera di paraffina, che non ha resistenza ed è facile da intagliare. Puoi utilizzare strumenti ordinari per ritagliare lo stesso materiale di paraffina della lastra tombale di Zeng Hou Yi, quindi collegare il sistema di colata, rivestimento, deceratura, colata, puoi ottenere la squisita lastra tombale di Zeng Hou Yi.

Il moderno metodo di microfusione è stato effettivamente applicato nella produzione industriale negli anni '40. A quel tempo, lo sviluppo dei motori a reazione dell’aviazione richiedeva la produzione di parti in lega resistenti al calore con forme complesse, dimensioni precise e superfici lisce, come pale, giranti e ugelli. Poiché il materiale in lega resistente al calore è difficile da lavorare meccanicamente, la forma della parte è complessa, quindi non è possibile o è difficile utilizzare altri metodi di produzione, quindi è necessario trovare un nuovo processo di stampaggio di precisione, quindi imparare dall'antica fusione a cera persa, attraverso il miglioramento dei materiali e dei processi, il moderno metodo di fusione a cera persa nell'antico processo sulla base di importanti sviluppi. Pertanto, lo sviluppo dell'industria aeronautica ha promosso l'applicazione della fusione a cera persa, e il continuo miglioramento e perfezionamento della fusione a cera persa ha anche creato condizioni favorevoli affinché l'industria aeronautica potesse migliorare ulteriormente le sue prestazioni.

La Cina iniziò ad applicare la fusione a cera persa alla produzione industriale negli anni ’50 e ’60. Successivamente, questo processo di fusione avanzato è stato notevolmente sviluppato ed è stato ampiamente utilizzato nell'aviazione, nelle automobili, nelle macchine utensili, nelle navi, nei motori a combustione interna, nelle turbine a gas, negli strumenti di telecomunicazione, nelle armi, nelle attrezzature e negli strumenti medici e in altre industrie manifatturiere, ma è stato utilizzato anche nella produzione di arti e mestieri.

Il cosiddetto processo di microfusione consiste semplicemente nell'utilizzare materiali fusibili (come cera o plastica) per realizzare un modello fusibile (denominato stampo o modello), rivestito con diversi strati di vernice refrattaria speciale, dopo l'essiccazione e l'indurimento per formare un intero guscio, quindi utilizzare vapore o acqua calda per sciogliere il modello dal guscio, quindi il guscio viene posto in una scatola di sabbia, riempita di sabbia asciutta attorno ad esso. Infine, il calco viene messo nel forno di cottura attraverso la tostatura ad alta temperatura (come l'uso di un guscio ad alta resistenza, non è necessario modellare e lo stampo dopo il rilascio del guscio tosta direttamente), il calco o il guscio dopo la tostatura, nella quale viene colato il metallo fuso per ottenere la colata.

La precisione dimensionale dei pezzi fusi in cera persa è relativamente elevata, generalmente fino a CT4 ~ 6 (la fusione in sabbia è CT10 ~ 13, la pressofusione è CT5 ~ 7). Naturalmente, a causa del complesso processo di fusione a cera persa, ci sono molti fattori che influenzano la precisione dimensionale delle fusioni. Ad esempio, il ritiro dello stampo, la deformazione dello stampo di rivestimento, il cambiamento lineare del guscio nel processo di riscaldamento e raffreddamento, il tasso di ritiro della lega e la deformazione del getto durante il processo di solidificazione, ecc., quindi la precisione dimensionale della fusione a cera persa ordinaria è maggiore, ma la sua consistenza deve ancora essere migliorata (la consistenza dimensionale della fusione utilizzando materiali in cera a media e alta temperatura dovrebbe essere migliorata molto).

Quando si pressa lo stampo di rivestimento, viene utilizzata un'elevata finitura superficiale della cavità, quindi anche la finitura superficiale dello stampo di rivestimento è relativamente elevata. Inoltre, il guscio è realizzato con un legante speciale resistente alle alte temperature e materiale refrattario costituito da un rivestimento refrattario sullo stampo di rivestimento e la superficie della cavità a diretto contatto con il metallo fuso ha un'elevata finitura. Pertanto, la finitura superficiale dei getti di investimento è superiore a quella dei getti generali, generalmente fino a Ra.1.6~3.2μ m.

Il più grande vantaggio della fusione a cera persa è che, grazie all'elevata precisione dimensionale e alla finitura superficiale della fusione a cera persa, è possibile ridurre il lavoro di lavorazione, può essere lasciato solo un piccolo margine di lavorazione sulle parti con requisiti più elevati e anche alcune fusioni lasciano solo la rettifica e sovrametallo di lucidatura, utilizzabile senza lavorazione meccanica. Si può vedere che l'uso del metodo di fusione a cera persa può far risparmiare notevolmente le attrezzature delle macchine utensili e le ore di lavorazione, nonché risparmiare notevolmente sulle materie prime metalliche.

Un altro vantaggio del metodo di fusione a cera persa è che può fondere getti complessi di varie leghe, in particolare getti di superleghe. Ad esempio, la pala di un motore a reazione, il suo profilo aerodinamico e la cavità di raffreddamento difficilmente possono essere formati mediante lavorazione meccanica. La produzione tramite processo di fusione a cera persa può non solo raggiungere la produzione di massa, garantire la consistenza dei pezzi fusi, ma anche evitare la concentrazione di stress della lama residua dopo la lavorazione.