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想象一下，您设计了一个带有冷却通道和空气动力质地迷宫的涡轮刀片。 CNC加工？该工具无法进入这些曲折。普通的沙子铸造？表面太粗糙了，所有细节都丢失了。如何解决这个困境？答案在于一个拥有4000年历史但永恒的过程：投资铸造。

它的核心秘密是完美复制蜡模型。我们首先使用蜡准确地制作零件的所有细节（“投资铸造”最初是指“包装”）。然后，将蜡模型重复涂在特殊的陶瓷浆液中，该陶瓷浆液逐层干燥和硬化，形成固体陶瓷壳以包裹它。

这是关键步骤：加热外壳，蜡内部融化并流出，在外壳中留下与原始蜡型完全相同的腔。最后，将熔融金属倒入空腔中，冷却后拆下陶瓷外壳，然后复制所有复杂细节的金属部分诞生了。

这就是为什么它是使用精细的腔或弯曲表面（例如涡轮叶片）制造极其复杂的零件的首选过程的原因。结合现代CAD设计，3D打印蜡用于投资铸造和控制技术，我们可以有效地生产具有精确尺寸，光滑表面和小型加工津贴的高质量零件。在我们的研讨会中，投资铸造是针对这些不可能的任务的强大工具。

核心答案摘要：

比较项目	投资铸造	沙子铸造	CNC加工
核心原则	“丢失蜡方法”使用可融化的模型来制造一次性陶瓷模具。	使用可重复使用的模具按沙子中的霉菌腔。	从实心金属块中切除多余的材料。
最合适的	复杂的几何形状，高表面饰面，薄壁零件。	大的，简单的零件，其公差要求较低。	高精度，原型和简单的几何形状。
主要限制	高初始成本和较长的过程周期。	低维精度和粗糙表面。	难以处理复杂的内部结构和物质废物。

在本指南中，我将详细介绍：

• 投资铸造过程的七个完整步骤，并使用投资铸造图在视觉上展示该过程。
• 然后，我将比较沙子铸造与投资铸造的优势和缺点。
• 最后，通过实际情况，我将证明其独特的价值，并帮助您轻松掌握该技术的核心优势。

您为什么要信任本指南？ JS制造专家的全面观点

在JS，帮助客户找到最好的部分制造解决方案是我们的日常工作。我们不仅是操作CNC机床的专家，而且更像是为客户的制造顾问。在这个行业工作了很长时间之后，您将了解一件事：并非所有零件都适合CNC切割（即“减法制造”）。有时，诸如投资铸造之类的增材制造思想是更智能，更经济的解决方案。

• 让我给你一个例子：以前，航空客户带来了一个复杂的括号来咨询。如果由CNC制成，则将分为三个部分进行处理和焊接。不仅有很多过程，而且体重和强度也受到影响。经过仔细的评估，我们的团队强烈促进了投资铸造。结果是什么？一个整体形成的部分较轻，更强大，它还节省了焊接的成本和隐藏危险。
• 还有一次，我们帮助艺术客户复制了极其精美的雕塑细节。传统方法根本无法实现这种效果，因此我们使用3D打印投资铸造完美地恢复了原始的细节。

“正如制造业大师亨利·福特（Henry Ford）强调的那样：质量意味着在没有人监督时遵守标准。”

本指南与我们的JS团队在无数项目实践中积累的经验和判断标准凝结。这不是一个空洞的理论，而是我们在面对成本，性能和设计复杂性等关键因素之后反复比较不同过程（尤其是CNC和投资铸造）后的实际经验。我们的目标很简单：帮助您避免绕道，使用正确的方法并制作正确的部分。毕竟，我们不是冷机操作员，但是真正了解制造业的合作伙伴。

投资到底是什么？

就我们在​​研讨会工作的方式而言投资铸造是一个与蜡制作相同模型的过程，然后用陶瓷包裹它，最后将蜡融化并将金属倒入其中以获得精确部分的复制品。它还具有更加生动的名称，即迷失的蜡方法。

制作蜡型：

最关键的步骤！首先，必须有制作了与终极金属件完全相同的形式和大小的蜡模型。这种蜡模型的精确度确定了最终作品的优势。

陶瓷外壳：

在蜡模型表面上层施加特殊的陶瓷浆料。应将细沙添加到每一层。完全干燥并变硬时，它被应用。做了很多次，在蜡模型的外部形成了硬陶瓷外壳，将其完全封闭在里面。

为什么被称为“投资铸造”？因为在这项投资中！投资，在铸造说明中是指覆盖或包装层，该层准确地描述了用陶瓷泥浆紧密地包裹蜡模型的基本过程。

融化蜡，倒金，炮击：

• 失去蜡熔化：陶瓷壳硬化后，将其放在炉子中。内部蜡型融化并倒出，并带有形状的腔，蜡模型的大小和细节精确地在外壳中复制。这是主要的蜡过程。
• 金属倒入：在特定温度下用熔融金属填充腔。
• 炮击和冷却：一旦变硬并冷却，通过振动或高压水喷射去除外陶瓷外壳。裸露的金属部分是您设计的空白。通过清洁，形成了非常准确的部分。

“那是什么投资铸造？这是使用易熔蜡模型复制精美金属零件的方式。从精确的飞机发动机刀片，医用设备，医疗设备到独特的艺术品，它无法替换。在这里，我们在JS上，我们将这种古老的艺术与现代技术结合起来（例如3D印刷蜡），可以使您的幻想既不是一件不可能的，即使您的构图都可以使您的生活变得不可或缺。铸造是您最好的朋友，请随时与我们联系。

8个关键投资铸造

作为负责JS投资铸造生产线的工程师，我将分解这个精确过程的七个核心步骤，就像带您参观我们的研讨会流程一样清楚：

步骤1：制作精密蜡模型

这一切都始于投资铸造蜡。我们加热并融化特殊的蜡材料，将其注入精度金属模具，然后冷却以获得与您设计的最终部分完全相同的蜡型。这是精确的来源。为了小批次试验生产或极其复杂的零件，我们将直接使用3D打印技术制作蜡型，从而节省了打开金属模具的成本和时间，这非常灵活。

步骤2：蜡树组装

为了提高效率，我们不会一个人做到这一点。取而代之的是，我们将小心地将多个蜡型焊接到中央跑步者和由相同蜡制成的中央跑步者和分支跑步者，就像构建块一样，形成倒置的“树”。想象一下，这棵树的树干和树枝是熔融金属流入每个蜡模型的通道，因此该多个部分可以一次施放。

步骤3：建造一个陶瓷外壳

这是投资铸造名称的起源（投资意味着包装）。我们将整个蜡树浸入特殊的陶瓷泥浆中，均匀地涂上泥浆，并立即在湿表面上撒一层非常细的难治性沙子。在此层变干并变硬之后，重复该过程，将其浸入更粗的泥浆中，撒上稍微粗糙的沙子，然后再次干燥。重复此5-9次，直到在蜡树外面形成足够厚且强烈的陶瓷壳为止。干燥的每个步骤都是至关重要的，并决定了壳的最终强度。

步骤4：脱水

我们将整个外壳放入高压蒸汽脱水水壶中（就像用于铸造的压力锅一样）。高温和高压蒸汽将快速融化并冲洗掉里面的投资蜡并通过保留的通道将其排放。目前，完美复制原始蜡模型树形状的腔网络留在实心陶瓷外壳内。

步骤5：金属倒

脱氧的陶瓷壳被送到高温炉进行烘烤。

有三个目的：

• 燃烧剩余的痕量蜡，完全去除水分，增加壳强度并将其预热至接近熔融金属的温度。
• 同时，我们将熔炉中选定的金属融化并改进最佳状态。
• 然后，熔融金属缓慢而平滑地施加到预热的陶瓷壳腔中，以填充分支末端的每个零件腔。

步骤6：炮击

倒入后，让外壳在受控的环境中冷却，以确保内部的金属完全固化。冷却后，覆盖向外的陶瓷外壳会被振动台振动或高速水流射击震撼并碎裂，以暴露内部金属树。

步骤7：切割

然后，由Band Saw从中间跑步者和Branch Runner中切出形成的金属碎片，磨轮切割或激光。

步骤8：完成和检查

切割后，我们通过研磨去除这些划痕，抛光和其他获得平坦表面的方法。还请求根据您对零件的要求，喷砂，热处理，精确加工或表面处理。最后，利用X射线缺陷检查来确认内部缺陷，三坐标测量机（CMM）精确地测量了所有重要的维度，以确保每个零件都无法符合图纸上的规格。

所有这七个投资铸造过程都密切相关。关键是要使用准确投资铸造蜡以创建模型复制品，然后，在陶瓷壳的包装和转换之后，最终实现了复杂金属零件的高精度成型。

“在JS，我们了解处理和质量检查点的各个步骤中的专业知识，并且能够使用3D打印蜡模型技术来穿透具有传统方法的难度的复杂结构。当您计划制造具有室内空间和关键表面需求的金属零件时，投资铸造可能是您的最佳选择。请毫不犹豫地与您的samples合作，让您有效地进行绘制和设计绘图，让我们求助于绘画，并让我们求助于绘画。

现实生活中的案例分析：石油行业制造一件不锈钢阀体

现在，让我分享一个真实的案例，即我们如何使用投资铸造来解决石油行业的困难问题。这不仅是一种理论，而且是真正的不可能变为现实的理论。

一家石油设备巨头来到我们身边，他们想要一个一件式316不锈钢阀体，用于高压管道。设计图显示了困难：阀体有几个绕组流体通道，就像金属迷宫一样。最可怕的是，客户需要绝对零泄漏，这意味着整个阀体必须是整体，并且一定没有任何焊缝，因为焊缝是高压下潜在的泄漏风险。

他们之前考虑的两种解决方案：

• CNC处理解决方案：工程师考虑将阀体拆卸成几个部分，分别处理它们，然后将它们焊接在一起。经过成本会计，这超出了他们的容忍度。更重要的是，每个焊缝都是类似时间炸弹的泄漏危险。在高压油和天然气管道上，谁负担得起这种风险？
• 沙铸造解决方案：尝试过，但是内部通道的表面太粗糙，例如砂纸，流体电阻很大，会影响效率。此外，钥匙密封表面的尺寸准确性不符合要求，并且不能保证密封。

核心矛盾是源头列出的：内部几何形状非常复杂，而对结构完整性和密封的严格要求。传统过程撞到了这里的墙。

JS的解决方案：投资铸造，复杂的内部器官和无缝的完美结合

面对这一挑战，我们的团队立即想到了投资铸造（Lost Wax方法）。

为什么？因为它是自然合适的，完美复制的复杂形状，所以一件式成型无接缝。

• 精确塑形：我们首先使用高精度模具（结合CAD设计和精确加工）注入完整的蜡模。这款蜡模使客户设计图纸中复杂的内部流动通道完全是整体制造的。
• 陶瓷克隆：在此蜡模上涂上多层特殊的陶瓷“涂层”，逐层硬化，并形成固体陶瓷壳。然后，关键步骤在这里：加热！蜡融化并流出，留下一个完整的空腔，并在陶瓷壳内部所有复杂的流动通道。
• 金属重生：倒熔高质量316不锈钢进入这个无缝的陶瓷霉菌腔。金属填充了每个角落，冷却和凝固后，拆下陶瓷外壳，并具有非常复杂的内部流动通道的不锈钢阀体，并且没有焊缝！

结果降落：绩效超出预期，成本降低

结果是什么？客户收到成品后，效果很棒：

• 零泄漏保证：整个阀体都是一块金属，完全消除了焊缝的最大风险点，结构完整性是无可挑剔的，并且高压密封完全可以达到标准。
• 绩效改进：投资铸造的内部流渠表面非常光滑，大大降低了流体阻力，提高流量和效率，甚至超出了设计期望。

费用惊喜：

• 零件数：从原始的CNC解决方案中，需要焊接5个零件，直接更改为1个积分零件。
• 潜在故障点：焊缝数量从4（高风险点）减少到0。
• 最终计算后，单个阀体的制造成本比原始CNC加工 +焊接解决方案低30％！

“这种情况生动地证明了投资铸造的核心价值：它可以将设计师的复杂设计转变为结构可靠的集成金属部分，同时在成本和效率方面也给人带来惊喜。投资铸造是这种固有的质量的保证，尤其是具有复杂的内置和绝对密封需求的一部分，如果您的优势不得不替换，则可以替换一个复杂的工艺。可以在喝一杯咖啡的时间内找到解决方案。”

常见问题 - 回答有关投资投资的更多问题

问题1：投资铸造与沙子铸造：我应该如何选择？

它们在许多方面都是不同的，选择取决于您的制造：如果形状很复杂或需要高精度，则投资铸造可能更合适。如果事情很简单，或者您想省钱，那么沙子铸造更好。在下面，我在表中列出了核心功能，这很明显，您可以通过比较哪个更适合您的情况。

比较方面	投资铸造	沙子铸造
制作复杂生产的能力	非常强大，能够产生各种细小的形状和空腔。	相对较弱，适用于具有简单结构的设计。
表面质量	非常好，几乎不需要额外的抛光。	它相对粗糙，通常需要随后的处理（例如研磨，切割）。
精度水平	高，尺寸较小的误差（例如，每25mm约±0.1mm）。	误差相对较大（例如，每25mm约±0.8mm）。
霉菌成本	高（需要生产精密蜡模）。	低成本的砂型材料。
单位成本	中度至高（受材料和过程影响）。	低（尤其是大量成本优势）。
适合生产量	中等数量（规模经济可以降低单位成本）。	灵活的应用：适用于小批量/单个物品（例如大零件）以及大量。

问题2：投资铸造的缺点是什么？

• 大量初始投资（尤其是对于金属模具）：要制作高精度蜡模，通常必须先制作一组精密的金属模具。这组模具的成本并不低，因此对于小规模生产而言，这将是不经济的。当然，现在有3D打印蜡模技术来减轻此问题。
• 长期生产周期：此过程中有许多步骤，包括制作蜡模，组装树木，反复涂层壳，脱水，烘烤，浇筑，倾泻，清洁...每个步骤都需要时间，整体过程比许多其他铸造方法都慢。对于紧急项目，您必须提前计划。
• 尺寸有限：制作特别大的零件并不是它的强项。由于壳制造，脱水和倒入的困难，其零件的大小和重量的上限低于铸造的零件。

问题3：如何制作投资铸造模式？

让我拆卸投资铸造中模具的关键点。实际上，这里涉及两种完全不同的模具：

蜡模（可重复使用）：

该模具通常是由铝制或钢制成的精密CNC加工（CNC）。它决定了蜡模的形状和精度，并且可以反复使用数万次，以注入完全相同的蜡模零件。

用于倒金属的陶瓷外壳（一次性消耗品）：

这是用于倒金属的模具。它反复将蜡模浸入陶瓷泥浆中，逐层干燥并硬化以形成高温抗壳。每个部分都需要单独制作。加热和脱水后，内部的腔是倒入金属的地方。

概括

投资铸造的本质是，它使用易熔蜡模具为制造具有复杂结构，细节和优质表面质量的金属零件提供独特的解决方案。它是将困难设计转换为可靠金属实体的关键过程之一。

您经常遇到这种情况吗？

• 您的设计很棒，但是您担心由于结构太复杂而难以制造吗？
• 您是否在投资铸造，沙子铸造和CNC加工之间挣扎，您是否不确定哪一个最合适？您需要考虑是否可以实现设计，并权衡预算和绩效要求...

不用担心，这正是我们团队每天解决的问题！在JS，我们的工程师专注于此：根据您的设计图纸，预算范围和部分性能要求，我们将帮助您分析和比较，以找到最佳，最具成本效益的制造解决方案。

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