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Elenco de investimento, também conhecido como elenco de cera perdida. Com uma história de 5.000 anos, combina perfeitamente o artesanato antigo com a moderna tecnologia de precisão. Faz um molde de cera, envolve o material refratário, derrete o molde de cera para formar uma cavidade e depois derramar o metal fundido para finalmente obter a fundição.

Esse método é particularmente bom em fazer peças com formas complexas, paredes finas ou superfícies extremamente lisas.É uma escolha ideal para peças fundidas feitas de aço carbono, aço inoxidável e outros materiais. Como esses aços têm alta resistência e são adequados para projetos complexos de paredes finas, ao mesmo tempo, o elenco de investimentos pode superar o problema de altos pontos de fusão que tornam a superfície áspera, tornando mais belos e práticos produtos. Até hoje, ainda é uma tecnologia-chave indispensável em muitos campos de fabricação de ponta.

O que é elenco de investimento?

O processo de fundição de investimentoPrimeiro, usa cera para criar um modelo exatamente o mesmo que a parte final e depois envolve o molde de cera com pasta cerâmica resistente a alta temperatura. Sobre endurecimento dea cerâmica, a cera dentro éderretidoeacionado fora por aquecer, saindoatrásummuito precisoconcha de cerâmica. Em seguida, o líquido de metal fundido é injetado na concha. Depois que o metal esfria e endurece, bata na concha de cerâmica externa para obter uma fundição de metal.

O poder deste método é que ele pode produzir complexo epeças de metal delicado com superfícies muito lisas. Ao contrário da fundição de areia, são necessárias superfícies de separação e o interior deve ser suportado por núcleos de areia, e a superfície também é propensa à rugosidade. O elenco de investimentos tem menos restrições ao design do molde, desde que possa ser transformado em um molde de cera, pode ser copiado. Embora o custo de todo o processo seja um pouco alto, ele é trocado por maior precisão e superfícies mais delicadas, o que é particularmente adequado para peças com requisitos altos.

Como as 8 etapas do lançamento de investimentos são realizadas?

1. Faça um molde de cera:

O primeiro passo éproduzirumréplicada forma da parte, que écera.Para produção em pequena escala ou quandoUsando a tecnologia de fundição de investimento em impressão 3D, você pode diretamente imprimir moldes de cera ou processar blocos de cera. Para a produção de massa tradicional, é necessário primeiro criar um molde de metal durável com base nos dados de design 3D (modelo CAD) do produto e depois usar esse molde para pressionar vários moldes de cera completamente idênticos.

2. Monte a árvore de cera:

Não é econômico lançar um único modelo de cera pequeno diretamente. Para reduzir o custo das peças, montamos e fixamos cuidadosamente vários modelos de cera em um bastão de cera para formar uma estrutura semelhante a uma árvore. Dessa forma, várias partes podem ser produzidas simultaneamente em um processo de fundição.

3. Faça uma concha de cerâmica:

O modelo de cera em si é muito frágil e não pode suportar a alta temperatura do metal fundido. Precisamos fazer uma camada de concha de cerâmica resistente à alta temperatura na parte externa da árvore de cera. O método de produção é imergir repetidamente a árvore de cera montada em uma pasta especial de cerâmica. Após cada imersão, polvilhe areia refratária para aumentar a força e depois secar e endurecer. Esse processo geralmente precisa ser repetido muitas vezes para atingir a espessura e a força necessárias da concha.

4. DeWaxing:

Coloque a concha com o revestimento concluído em um forno a vapor de alta pressão. Sob a ação de alta temperatura e vapor de alta pressão, o material de cera interno derreterá rapidamente e fluirá completamente, deixando uma concha de cerâmica oca cuja forma interna replica o modelo de cera original. Esta etapa é a origem do nome da fundição de cera perdida.Depois de remover o material de cera, a concha de cerâmica pode ser usada para derramar metal.

5. derramamento de metal:

(1) pré -aquecer o molde:

Antes de derramar o metal, o molde da concha de cerâmica deve ser aquecido primeiro. Isso é feito para fazer o molde quente, para que o molde frio não absorva instantaneamente o calor do metal fundido, fazendo com que o metal solidifique prematuramente.O pré -aquecimento pode manter o metal no estado líquidopara ummais longoduração do tempoe flua suavementeemCada canto do molde.

(2) Operação de derramamento:

Gire o molde de casca de cerâmica aquecida de cabeça para baixo e enterre -o na caixa de areia para consertá -lo. O metal fundido é injetado principalmente na concha por sua própria gravidade ou aplicando pressão adicional.

Um método mais eficiente é o vazamento assistido a vácuo: o vácuo é desenhado no fundo da concha e a pressão negativa é usada para sugar o metal fundido na cavidade.Uma vezoprincipal componentes endureceram, Assim,O vácuo é liberado para permitir que o excesso de metal não solidificado flua de volta ao forno.O lançamento de sucção a vácuo pode reduzir bastante o desperdício, com uma taxa de utilização de material de até 95%, que é muito mais economizada de material do que a fundição da gravidade comum (taxa de utilização de 15%a 50%). Após a conclusão do derramamento, aguarde o metal completamente esfriado e solidifique na concha.

6. Remoção da concha do molde:

Quando o metal esfria a uma temperatura segura para tocar, a concha de cerâmica externa pode ser processada. A concha de cerâmica é muito quebradiça e geralmente é quebrada e removida por impacto no jato de água de alta pressão, vibração mecânica ou batida. Nesse ponto, a estrutura original da árvore de cera foi transformada em uma árvore de fundição de metal. Em seguida, é necessário separar as peças acabadas do corredor central e riser, de corte ou moagem do corte da roda.

7. Limpeza de fundição e pós-processamento:

As peças moldadas por fundição de investimentos geralmente têm uma superfície relativamente lisa e podem não precisar de processamento adicional antes que possam ser usadas. No entanto, se alguns lugares não forem ideais, é necessário algum processamento. As operações comuns incluem moagem para remover traços residuais do corredor,polir a superfície, ou aparar rebarbas. Para defeitos individuais, também podem ser utilizados métodos de corte de ferramentas manuais, reparo de soldagem ou correção hidráulica.

8. Inspeção final:

Depois que as peças são aparadas, elas devem ser estritamente inspecionadas. Primeiro, as dimensões devem ser medidas para ver se atendem completamente aos requisitos dos desenhos. Em segundo lugar, os métodos de teste não destrutivos (como teste de raios-X, testes ultrassônicos etc.) são usados ​​para verificar se existem defeitos ocultos, como poros, encolhimento, rachaduras etc. Somente quando todas as inspeções são qualificadas, as peças são realmente concluídas.

Quais materiais são adequados para elenco de investimento?

A seleção de material do elenco de investimentos é muito flexível e diferentes materiais têm suas próprias características. Saber isso ajudará você a obter boas peças fundidas:

Categoria de material	Vantagem	Áreas de aplicação comuns	Pontos -chave para prestar atenção no elenco
Aço inoxidável	Boa resistência à corrosão e ampla aplicabilidade.	Peças de máquinas de alimentos, equipamentos químicos e componentes em geral de máquinas.	Durante a fundição, a superfície é propensa à rugosidade e os materiais refratários devem ser selecionados para controlá -la.
Aço carbono e aço de baixa liga	Alta resistência, particularmente resistente ao desgaste.	Componentes automotivos, peças de maquinaria de engenharia e peças base de ferramentas	O processo de fundição é relativamente maduro e estável.
Liga baseada em níquel	Pode manter a força mesmo a temperaturas muito altas (> 800 ° C).	Componentes do motor a jato, componentes de alta temperatura das usinas de energia.	O elenco de ligas de alta temperatura é difícil e requer controle preciso.
Liga à base de cobalto	Especialmente resistente ao desgaste e resistente à corrosão.	Implantes médicos, ferramentas de corte de alto desempenho, válvulas resistentes à corrosão.	O custo geralmente é maior.
Latão	Linda cor (dourada), resistente à corrosão, fácil de fundir (baixo ponto de fusão).	Torneiras, válvulas, hardware marinho, decorações.	O zinco pode evaporar e perder durante o elenco, por isso é importante impedir a inalação e as mudanças na composição.
Super liga	Excelente desempenho em temperatura ultra-alta e ambientes corrosivos extremos.	Componentes de turbinas a gás de alta qualidade, peças especiais de equipamentos químicos.	O elenco é extremamente complexo e caro.

Investment Casting vs Sand Casting: Qual é a diferença entre os dois?

Fundição de investimentos e fundição de areia são métodos mainstream para fabricar peças de metal, e eles diferem bastante nos detalhes do processo. Vamos nos concentrar na comparação do elenco de areia versus fundição de investimentos.

1. Processo diferente

Fundição de areia:

• Sua operação é mais simples. Primeiro,Areia molhada é usada para fazer uma cavidade na forma da partee o metal fundido é derramado na cavidade. Depois que esfria e solidifica, o molde de areia é removido para obter a peça.
• Recursos principais: é baseado em moldes de areia descartáveis. O processo de fabricação é relativamente simples e o investimento em equipamentos não é caro, tornando -o facilmente dominado.
• Principais limitações: o molde de areia é destruído quando é desmembrado e não pode ser reutilizado. Um molde de areia só pode ser lançado uma vez.

Elenco de investimento:

• Esse processo é mais complicado. O primeiro passo é fazer um molde de cera, aplicar um material resistente a alta temperatura para formar uma concha de molde e endurecer a concha do molde e derreter a cera após o cozimento de alta temperatura.
• Finalmente,Encha -o com líquido de metal para formar a peça.Pode produzir alta tolerância dimensional e peças fundidas de qualidade da superfície. No entanto, o elenco de investimentos não é vantajoso, pois há mais etapas de processo e o ciclo de produção é relativamente mais longo.

2. Cenários de seleção de materiais e aplicação

O material do molde de areia da fundição de areia é geralmente o quartzo de areia misturada com argila, que é barata e fácil de encontrar, e é adequada para produzir peças com formas simples e precisão média. ​​

A fundição de investimentos usa materiais de concha de cerâmica de precisão como conchas, que podem suportar altas temperaturas e ter detalhes ricos, e podem lidar com metais de alta demanda, como aço de liga de liga ou aço inoxidável.É comum em pequenos lotes e produtos em forma de complexo.

Comparação dos principais parâmetros	Fundição de areia	Elenco de investimento
Rugosidade da superfície (valor de ra, μm)	12.5 - 25	3.2 - 6.3
Precisão dimensional (tolerância, mm)	± 0,5 - 1,0	± 0,1 - 0,2
Espessura mínima da parede (mm)	≥3,0	≥1,0
Diferença de custo típica por unidade (relativa)	Mais baixo	Maior (cerca de 1,5-2 vezes maior)

3. Diferença de precisão

A superfície das peças fundidas pela fundição de areia é áspera e requer moagem ou processamento adicional (por exemplo, o valor da AR da superfície está acima de 12,5). A precisão dimensional também é ruim e a tolerância geralmente fica presa a ± 0,5 mm. É bom fazer formas simples, mas não é adequado para micro partes.

O elenco de investimentos tem alta precisão eA tolerância pode ser pressionada para ± 0,1 mm. A superfície é suave diretamente (o valor da RA é de cerca de 3,2), o que economiza muitas etapas subsequentes de processamento.

4. Custo e complexidade

Fatores de influência de custo	Fundição de areia	Elenco de investimento
Comparação dos custos unitários individuais	Inferior (definido como benchmark).	Mais alto (cerca de 1,5-2 vezes o do molde de areia).
Taxa de reutilização do molde	Muito baixo (quase descartado uma vez).	Superior (concha de cerâmica pode suportar vários derramamentos).
Principais custos de material	Muito baixo (areia, argila).	Médio a alto (cera, materiais refratários, revestimentos).
A complexidade da operação manual	Relativamente simples e fácil de mecanizar.	Mais complexo e dependente de operações manuais qualificadas.
Investimento típico de equipamentos	Inferior (misturador de areia, equipamento de moldagem, etc.).	Moderado a alto (fabricação de cera, grama de grama, forno de torrefação, etc.).
Usinagem de precisão subsequente	Freqüentemente necessário (polimento, demitindo).	Menos necessidade (boa superfície, economizando dinheiro de polimento diretamente).

O custo de uma única peça de fundição de investimento é geralmente de 1,5 a 2 vezes o de um molde de areia. No entanto, também tem uma vantagem, ou seja, um molde tem uma alta taxa de uso múltiplo, o que é mais econômico ao produzir peças complexas em pequenos lotes.

Quais são as aplicações representativas do elenco de investimentos?

Na verdade, o elenco de investimentos é amplamente utilizado, e a maioria dos setores o usa para fabricar peças porque possui algumas vantagens especiais. A primeira etapa de todo o processo é fazer um modelo da cera de fundição de investimento que é uma réplica exata com a peça.

1. Aeroespacial

Em locais de alta precisão, como fazer aviões e foguetes, é usado para produzir peças -chave, como lâminas de turbinas, peças do motor e peças estruturais. Como os requisitos de precisão são extremamente altos e várias ligas especiais devem ser usadas para atender aos requisitos de segurança e desempenho ultra-alto, esse processo é particularmente adequado.

2. Indústria automotiva

A indústria automotiva também gosta de usá -lo.Peças feitas com ele, como peças na caixa de câmbio, bloco de motor e peças do sistema de suspensão, não são apenas fortes e duráveis, mas também podem ser mais leves. Isso é muito útil para melhorar a eficiência de combustível e a experiência do usuário do veículo.

3. Aplicações médicas

No campo médico,A fundição de investimentos é muito boa em fabricar peças pequenas e complexascomo instrumentos cirúrgicos, implantes humanos ou equipamentos de diagnóstico de precisão. A chave é que os produtos que produz são de alta precisão e os materiais são biocompatíveis com o corpo humano, o que é muito importante para o uso médico.

4. Equipamento industrial

Muitos equipamentos industriais com os quais entramos em contato na vida cotidiana também têm peças feitas por ele. Por exemplo, as peças em várias bombas, válvulas e dispositivos mecânicos são valorizados para esse método de fundição que pode garantir dimensões precisas e podem selecionar várias propriedades de material adequadas para atender às necessidades específicas.

Por que escolher elenco de investimento?

1. Fabricação de peças de alta precisão

É aqui que o elenco de investimentos é particularmente poderoso, e a superfície das peças é muito suave, e basicamente nenhum grande esforço é necessário para polir. Esta é uma grande vantagem para muitas partes que exigem uma aparência perfeita ou bela aparência.

2. Criando estruturas complexas

É melhor lidar com designs particularmente complexos e delicados de forma. Algumas partes têm uma estrutura interna semelhante ao labirinto, ou existem muitos padrões e orifícios finos na superfície, que podem não ser feitos usando métodos de fundição comuns. Mas o elenco de investimentos pode resolver esses problemas.Pode reproduzir as formas complexas nos desenhos de design exatamente.

3. Bom em usar materiais de alta resistência e corrosão

Por exemplo, alguns aços de liga de alto desempenho, aços inoxidáveis, ligas de alta temperatura e até algumas ligas de titânio. Esses materiais geralmente são difíceis de processar, porque são muito difíceis e as ferramentas se desgastam rapidamente ou porque o custo de processamento é muito alto. O elenco de investimentos os coloca diretamente em forma com metal líquido, ignorando esses problemas de processamento.

Por que o investimento elenco ainda é relevante hoje?

1. Use novas tecnologias

A cera de impressão 3D para fundição de investimentos tornou -se o mainstream para fazer moldes complexos (moldes de cera). Isso mudou completamente o método tradicional de fabricação de moldes manuais, com velocidade rápida, alta precisão e menor custo, tornando a produção mais flexível e eficiente.

2.

Nas indústrias que exigem extrema precisão, super durabilidade e confiabilidade (como lâminas de motores de aeronaves, implantes médicos e peças -chave energéticas), o elenco de investimentos ainda é a primeira escolha. Pode replicar perfeitamente designs complexos eForneça excelente acabamento superficial.

3. Dominar materiais difíceis de processar

Este processo é particularmente bom emProcessando ligas de alta resistência e materiais especiais resistentes ao calor/corrosão(como ligas de titânio e ligas de alta temperatura) e podem produzir peças com excelente qualidade intrínseca para atender aos requisitos rigorosos de desempenho.

Como o JS planeja seu projeto de elenco de investimento?

1. Clear demanda correspondente

Quando você nos informar os requisitos do seu projeto, nos comunicaremos com você em profundidade para entender com precisão a forma necessária, as principais dimensões, as propriedades do material, o ambiente de uso e a escala de produção esperada das peças.

2. Design e desenvolvimento de mofo

Envie seus requisitos,Nossa equipe de engenhariaprojetará o plano de elenco e criará um modelo de produto preciso. Em seguida, use a tecnologia profissional de fabricação de molde para fabricar moldes de protótipo, que é a base para a produção em massa subsequente de moldes de cera de alta qualidade.

3. Verificação e otimização do protótipo

Primeiro, produziremos um pequeno lote de peças fundidas protótipos e as enviaremos para testes rigorosos e verificação dimensional. Seu feedback é crucial para nos ajudar a confirmar que o design está correto ou nos guiar a fazer melhorias e ajustes necessários até atendermos completamente às suas expectativas.

4. Produção e entrega em massa estável

Depois que o plano é confirmado, o JS entra no estágio formal de produção. Monitoramos estritamente todas as etapas, desde a fabricação de padrões de cera e a preparação da concha até a fundição, a limpeza e o pós-processamento de precisão. Nós nos concentramos no controle de qualidade e na colaboração eficiente durante todo o processo para garantir que você possa fornecer fundidas de precisão estáveis ​​e confiáveis ​​no prazo.

Escolher JS significa escolher um parceiro de elenco de investimentos profissionais e confiáveis. Com experiência em mais de 3.000 materiais de liga, processos de produção perfeitos e sistemas rígidos de qualidade, estamos comprometidos em transformar com precisão seus projetos em produtos finais de alta qualidade.

Resumo

O elenco de investimentos, também conhecido como método de cera perdida, é um método antigo que se tornou muito avançado após ser transformado pela tecnologia moderna.Sua maior vantagem é que não é restrito pela forma, permitindo que os designers transformem projetos particularmente complexos e sofisticados em peças de metal de alto desempenho. Embora seja caro e demorado, se você realmente precisar de peças de metal extremamente complexas, particularmente precisas e de alto desempenho, o elenco de investimentos geralmente é a melhor escolha.

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Perguntas frequentes

1. Como fazer um modelo de cera?

Na fundição de investimentos, o modelo de cera precisa ser feito primeiro de um molde de metal e, em seguida, a cera derretida é injetada no molde sob alta pressão. Após o resfriamento, a parte da cera é retirada e montada com o corredor após aparar para formar uma árvore modelo de cera. A superfície do modelo de cera precisa ser revestida com um material resistente a alta temperatura para formar uma concha.

2. Qual é o princípio de trabalho do elenco de investimentos?

A fundição do investimento usa materiais fusíveis (como cera) para criar um modelo de precisão, e a superfície é revestida com várias camadas de materiais refratários para formar uma concha. O modelo de cera é derretido por cozimento de alta temperatura para obter uma cavidade e, em seguida, o metal fundido é derramado nele. Após o resfriamento, a concha é quebrada para obter uma fundição de alta precisão.

3. Quais metais podem ser lançados?

A fundição de investimentos é adequada para uma variedade de materiais metálicos, incluindo aço inoxidável, aço de liga, aço carbono, liga de alumínio, liga de titânio, liga de alta temperatura (como baseada em níquel/cobalto) e ligas de cobre, ouro, prata e outros metais preciosos. Esse processo é particularmente adequado para fundir peças de metal com altos pontos de fusão, processamento difícil e formação de precisão.

4. Quais são as limitações do elenco de investimento?

O processo é complexo e o ciclo é longo e o custo por peça é alto (especialmente para pequenos lotes). O tamanho da fundição é limitado (geralmente ≤30kg) e é difícil produzir peças fundidas e grandes. A concha de cerâmica é propensa a rachaduras, e o controle de limpeza e tolerância da superfície é desafiador.

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