A modern, nagy pontosságú ipari gyártásban a mechanikai alkatrészek méretpontossága és felületi minősége közvetlenül meghatározza a végtermék üzemi stabilitását és élettartamát. Az összetett geometriai struktúrák és a zord munkakörülmények kihívásaival szemben a megfelelő precíziós öntési eljárás kiválasztása kulcsfontosságú az ellátási lánc minőségének biztosításához.
precíziós befektetési öntés egyedülálló folyamatfolyamatának köszönhetően a nagy teljesítményű összetett alkatrészek kedvelt választásává vált. A nagy pontosságú viaszmintákat precíz fémformákon keresztül fecskendezik be, és a tűzálló iszap többszöri bevonása és szárítása után szilárd formahéj képződik. Magas hőmérsékletű pörkölés után a formahéj rendkívül magas hőstabilitással és kémiai inertséggel rendelkezik.
Ez a folyamat lehetővé teszi Precíziós öntőalkatrészek rendkívül magas mérettűrési osztályok elérése (általában CT4-CT6 szintek) kiterjedt utómechanikai feldolgozás nélkül. Mivel a hagyományos homoköntvényben nem található elválasztó vonal, hatékonyan küszöböli ki a forma eltéréséből adódó méreteltéréseket. A felületi érdesség általában Ra 1,6 mikrométer és Ra 6,3 mikrométer között stabilizálható. Ez a rendkívül integrált alakítási képesség a megvalósítás mérnöki alapja nagy pontosságú öntés .
Az olvasztási és öntési folyamatok során precíziós fémöntés , a pórusok, a zsugorodási üregek és a salakzárványok a fő okai az alkatrészek korai kifáradásának. A magas színvonalú gyártási eljárások jellemzően vákuum-indukciós olvasztási vagy precíziós légkörvédő kemencéket használnak, hogy szigorúan szabályozzák a gázadszorpciót (például hidrogén-, oxigén- és nitrogéntartalom) az olvasztási szakaszban.
Ahhoz, hogy a szükséges sűrű belső szerkezetet kiváló minőségű befektetési öntés , a kapurendszer kialakítását szigorú termodinamikai és szilárdulási szimulációknak kell alávetni. A felszálló helyzetének és a cső keresztmetszeti arányának optimalizálásával távolról közelre irányos megszilárdulás érhető el. A folyékony fém önsúlyának vagy a külső nyomásnak a kihasználása elegendő betáplálást tesz lehetővé, ezáltal kiküszöböli a mikrozsugorodási porozitást, és biztosítja, hogy a belső, roncsolásmentes vizsgálatok (például radiográfiás vizsgálat RT, ultrahangos UT vizsgálat) megfeleljenek az I. vagy II. osztályú szabványoknak.
A különböző anyagjellemzők, falvastagsági követelmények és gyártási mennyiségi igények esetén a mérnöki tervezők általában különböző folyamatokat értékelnek precíz öntvények . Az alábbi táblázat összehasonlítja az alapvető műszaki paramétereket a befektetett öntés és a nagynyomású présöntés között szénacél, ötvözött acél, rozsdamentes acél és színesfémek feldolgozásakor:
| Folyamatparaméterek / Indikátorok | precíziós befektetési öntés | nagy pontosságú fröccsöntés |
| Alkalmazható anyag tartomány | Szénacél, ötvözött acél, rozsdamentes acél, szuperötvözetek, réz-alumínium ötvözetek | Főleg színesfémekre korlátozódik, mint például alumíniumötvözetek, cinkötvözetek, magnéziumötvözetek |
| Mérettűrési fokozat (ISO 8062) | CT4 - CT6 | CT3 - CT5 |
| Minimális felületi érdesség (Ra) | 1,6 mikrométer | 0,8 mikrométer |
| Minimális tervezett falvastagság | 0,15 cm vagy nagyobb (a kis részek elérhetik a 0,1 cm-t) | 0,05 cm vagy nagyobb |
| Öntvények maximális súlyhatára | Több száz kilogrammot is elérhet, széles alkalmazási tartomány | Általában több tucat kilogrammon belülre korlátozódik |
| Belső szerkezeti sűrűség | Rendkívül magas (meleg izosztatikus préseléssel tovább javítható a mikropórusok eltávolítása érdekében) | Mikropórusokra hajlamos a nagy sebességű feltöltődés miatt, a vastag részek könnyen zsugorodási üregeket kapnak |
| Komplex geometriai furatképző képesség | Rendkívül erős (kerámia magok segítségével összetett belső üregek alakíthatók ki) | Korlátozott (a fémforma maghúzási iránya korlátozza) |
Amint az a fenti összehasonlító táblázatból látható, ha az alkatrész anyaga vasfém, például rozsdamentes acél vagy szénacél, és szigorú követelmények vonatkoznak a belső sűrűségre, kopásállóságra és szakítószilárdságra, a gravitációs vagy nyomáskülönbségön alapuló befektetési folyamat elkerülhetetlen. nagy pontosságú öntés megoldásokat. A tömeggyártású, vékony falú és geometriailag összetett alumínium-cink ötvözet könnyű alkatrészek esetében a présöntési eljárás megmutatja geometriai alakítási előnyeit.
Szivattyúkban, szelepekben, folyadékgépekben és nehéz erőátviteli rendszerekben, precíz öntvények gyakran szembesülnek a nagy nyomás és a váltakozó feszültségek próbájával. Ha az öntvény hűtési folyamata során egyenetlen hőfeszültség keletkezik, nagy valószínűséggel mikrorepedések keletkeznek feszültségkoncentrációnál.
Magas színvonalú precíziós fémöntés komponensek, szigorúan ellenőrizni kell a káros szennyeződések, például a kén és a foszfor szemcsehatáron történő elkülönítését az ötvözetkészítményben. Ugyanakkor szemcsefinomító oltóanyagok hozzáadásával a formahéj formulához, vagy szigorú hőkezelési folyamatok végrehajtásával, mint például normalizálás és öntés utáni temperálás, az ausztenit vagy ferrit szemcseméret a specifikációs határokon belül szabályozható. A finomszemcsés szerkezet nemcsak a folyáshatárt javítja nagymértékben Precíziós öntőalkatrészek , hanem növeli annak alacsony hőmérsékletű ütésállóságát is, elkerülve a hirtelen törékeny törés kockázatát.
A sok mérnökkel szembesülő problémás probléma, hogy az öntvény méretei üres állapotban vannak minősítve, de részleges precíziós megmunkálás után (például felületek marása vagy furatok fúrása) a maradék feszültség felszabadulása a teljes geometriai tűrések túllépéséhez vezet.
Az ellenőrzési áramlás kiváló minőségű kiváló minőségű befektetési öntés külön feszültségmentesítő izzítási folyamatot szervez a homoktisztítás és csiszolás után. A fűtési sebesség, a tartási idő és a kemence hűtési görbéjének precíz szabályozásával az öntvényen belüli szilárdtestfázisos átalakulás során keletkező hőfeszültség és szerkezeti feszültség alaposan felszabadul. Ez biztosítja, hogy minden precíziós befektetési öntés A gyártósorra szállított alkatrész rendkívül magas geometriai méretstabilitást képes fenntartani a későbbi megmunkálás és a hosszú távú szervizelés során.