为什么工程师喜欢投资的精美细节？

投资铸造，也称为Lost Wax铸造。它拥有5，000年的历史，完美地将古老的工艺与现代精确技术结合在一起。它制作蜡模，包裹耐火材料，融化蜡模形成腔，然后倒入熔融金属以最终获得铸造。

该方法特别擅长制作具有复杂形状，薄壁或极光滑表面的零件。它是由碳钢，不锈钢和其他材料制成的铸件的理想选择。由于这些钢的强度很高，并且适合复杂的薄壁设计，因此，投资铸造可以克服使表面粗糙的高熔点的问题，从而使更美丽，更实用的产品。直到今天，它仍然是许多高端制造领域中必不可少的关键技术。

Investment casting process

什么是投资铸造？

投资铸造过程首先使用蜡制作与最终部分完全相同的模型，然后用高温抗性陶瓷泥浆包裹蜡模。在硬化陶瓷，里面的蜡是融化和驱动出去经过热，离开在后面一个非常准确的陶瓷壳。然后，将熔融金属液体注入壳中。金属冷却并变硬后，拆下外壳外壳以获得金属铸造。

这种方法的力量是它可以产生复杂性，并且精致的金属零件，表面非常光滑。与沙子铸造不同，需要分开表面，并且必须由沙芯支撑，并且表面也容易发生粗糙。投资铸造对模具设计的限制更少，只要可以将其制成蜡模，就可以复制。尽管整个过程的成本有点高，但它被交换为更高的精度和更精致的表面，这特别适合具有高需求的零件。

What is investment casting?

投资的8个步骤如何进行？

1。制作蜡模：

第一步是生产一个复制品零件的形状蜡。用于小规模生产或何时使用3D打印投资铸造技术，您可以直接3D打印蜡模或工艺蜡块。对于传统的质量生产，有必要先根据产品的3D设计数据（CAD型号）制作耐用的金属模具，然后使用该模具按多种完全相同的蜡模。

2。组装蜡树：

直接施放单个小蜡模型并非成本效益。为了降低零件的成本，我们仔细组装并修复了多种蜡型，以形成类似树状的结构。这样，可以在一个铸造过程中同时生产多个部分。

3。制作陶瓷外壳：

蜡模型本身非常脆弱，无法承受熔融金属的高温。我们需要在蜡树外部制作一层高温抗陶瓷壳。生产方法是将组装的蜡树反复浸入特殊的陶瓷泥浆中。每次浸没后，撒上耐火砂，以提高强度，然后干并变硬。通常需要多次重复此过程才能达到所需的壳厚度和强度。

4。脱水：

将外壳放在高压蒸汽炉中完成涂层。在高温和高压蒸汽的作用下，内部蜡材料将迅速融化并完全流出，留下一个空心的陶瓷壳，其内部形状复制了原始的蜡模型。此步骤是Lost Wax Casting的名称的起源。去除蜡材料后，陶瓷壳可用于倒金属。

5。金属浇注：

（1）预热模具：

倒入金属之前，必须先加热陶瓷壳模。这样做是为了使模具变热，因此冷模不会立即吸收熔融金属的热量，从而导致金属过早地固化。预热可以使金属保持液态状态对于更长持续时间并流畅地流动进入模具的每个角落。

（2）浇注操作：

将加热的陶瓷壳倒置倒置，然后将其埋在沙箱中以修复它。熔融金属主要通过其自身的重力或施加额外的压力注入壳。

一种更有效的方法是真空辅助浇注：真空在壳的底部绘制，负压用于将熔融金属吸入腔中。一次这主要的成分变硬了，，，，释放真空以允许多余的未固化金属流回炉子。真空吸力铸造可以大大减少浪费，材料利用率高达95％，比普通重力铸造要多得多（利用率为15％-50％）。浇注完成后，等待金属完全冷却并在外壳中固化。

6。去除模具外壳：

当金属冷却至安全接触的温度时，可以处理外陶瓷外壳。陶瓷外壳非常脆，通常会因高压水射击，机械振动或敲击而被打破和去除。此时，原始的蜡树结构已转化为金属铸造树。接下来，有必要通过切割或打磨轮子切割成品零件与中央跑步者和立管。

7。铸造清洁和后处理：

投资铸造的零件通常具有相对光滑的表面，并且可能不需要进一步处理才能使用。但是，如果某些地方不理想，则需要进行一些处理。常见操作包括磨削以删除跑步者的残留痕迹，抛光表面或修剪毛刺。对于单个缺陷，还可以使用手动工具修剪，焊接修复或液压校正方法。

8。最终检查：

修剪零件后，必须严格检查它们。首先，必须测量尺寸以查看它们是否完全满足图纸的要求。其次，使用非破坏性测试方法（例如X射线测试，超声测试等）来检查内部是否有隐藏的缺陷，例如毛孔，收缩，裂缝等。只有在所有检查都有资格时，零件才真正完成。

8 steps of investment casting

哪种材料适合投资铸造？

投资铸造的材料选择非常灵活，不同的材料具有其自身的特征。了解这些将帮助您获得良好的铸件：

材料类别	优势	公共应用领域	要注意铸造的要点
不锈钢	良好的耐腐蚀性和广泛的适用性。	食品机械零件，化学设备和通用机械组件。	在铸造过程中，表面易于粗糙，应选择耐火材料来控制它。
碳钢和低合金钢	高强度，特别是耐磨性。	汽车组件，工程机械零件和工具基础零件	铸造过程相对成熟和稳定。
镍基合金	即使在非常高的温度（> 800°C）也可以保持强度。	喷气发动机组件，发电厂的高温组件。	高温合金的铸造很困难，需要精确控制。
基于钴的合金	特别具有耐磨性和耐腐蚀性。	医疗植入物，高性能切割工具，耐腐蚀阀。	费用通常更高。
黄铜	美丽的颜色（金色），耐腐蚀，易于铸造（低熔点）。	水龙头，阀门，海洋硬件，装饰品。	锌可能在铸造过程中蒸发和损失，因此重要的是防止吸入和组成的变化。
超级合金	在超高温度和极端腐蚀性环境中表现出色。	高端燃气轮机组件，特殊的化学设备零件。	铸造非常复杂且昂贵。

投资铸造与沙子铸造：两者之间有什么区别？

投资铸造和沙子铸造都是制造金属零件的主流方法，它们在过程细节上有很大差异。让我们专注于比较沙子铸造与投资铸造的比较。

1。不同的过程

沙子铸造：

它的操作更简单。第一的，湿沙用于使零件形状的腔，将熔融金属倒入空腔中。冷却并固化后，卸下砂模以获取零件。
核心特征：它基于一次性沙模。制造过程相对简单，设备投资并不昂贵，因此很容易掌握。
主要局限性：砂霉被删除时被破坏，无法重复使用。沙模只能施放一次。

投资铸造：

这个过程更加复杂。第一步是制作蜡模，涂上高温耐药物材料形成模具壳，然后硬化模具壳并在高温烘烤后融化蜡。
最后，用金属液体填充以形成零件。它可以产生高维耐受性和表面质量铸件。但是，投资铸造并不是有利的，因为过程步骤更多，生产周期相对较长。

2。材料的选择和应用方案

沙铸铸的砂型通常是石英砂与粘土混合，粘土便宜且易于找到，适合用简单形状和中等精度生产零件。

投资铸造使用精确的陶瓷外壳材料作为外壳，可以承受高温并具有丰富的细节，并且可以处理高需求金属，例如合金钢或不锈钢。它在小批处理和复杂形产品中很常见。

关键参数的比较	沙子铸造	投资铸造
表面粗糙度（RA值，μm）	12.5-25	3.2-6.3
维度准确性（公差，mm）	±0.5-1.0	±0.1-0.2
最小壁厚（mm）	≥3.0	≥1.0
单位典型的成本差（相对）	降低	更高（高约1.5-2倍）

3。精确差

通过砂铸造的零件表面很粗糙，需要额外的磨削或处理（例如，表面RA值高于12.5）。尺寸的精度也很差，公差通常位于±0.5mm。可以制作简单的形状，但不适合微零件。

投资铸造的精度很高，并且公差可以按±0.1mm以内。表面直接平滑（RA值约为3.2），从而节省了许多随后的处理步骤。

4。成本和复杂性

成本影响因素	沙子铸造	投资铸造
单位成本的比较	较低（设置为基准）。	较高（大约是砂霉菌的1.5-2倍）。
霉菌再利用速率	非常低（几乎报废一次）。	较高（陶瓷外壳可以承受几次倒入）。
主要的材料成本	非常低（沙，粘土）。	中至高（蜡，耐火材料，涂料）。
手动操作的复杂性	相对简单，易于机械化。	更复杂，依赖熟练的手动操作。
典型的设备投资	较低（沙子搅拌机，成型设备等）。	中度至高（蜡制作，泥浆粘，烤炉等）。
随后的精确加工	经常需要（抛光，毛刺）。	较少的需求（表面良好，直接节省抛光钱）。

一件投资铸造的成本通常约为沙模的1.5至2倍。但是，它也有一个优势，即，一个模具具有很高的多用途速率，在小批量生产复杂零件时，它更具成本效益。

Investment casting vs. sand casting

投资铸造的代表性应用是什么？

实际上，投资铸造被广泛使用，大多数行业都使用它来制造零件，因为它具有一些特殊的优势。整个过程的第一步是制作铸造蜡的型号，该蜡与该部件是确切的复制品。

1。航空航天

在高精度的地方，例如制造飞机和火箭，它用于生产关键部分，例如涡轮叶片，发动机零件和结构部件。由于精度要求非常高，并且必须使用各种特殊合金来满足超高的安全性和性能要求，因此此过程特别合适。

2。汽车行业

汽车行业也喜欢使用它。用它制成的零件，例如变速箱，发动机块和悬架系统零件，不仅坚固且耐用，而且还可以使其更轻。这对于提高车辆的燃油效率和用户体验非常有帮助。

3。医疗应用

在医疗领域，投资铸造非常擅长制造小型和复杂的零件例如手术仪器，人植入物或精确诊断设备。关键是它制造的产品高精度，材料与人体具有生物相容性，这对于医疗用途非常重要。

4。工业设备

我们在日常生活中与我们接触的许多工业设备也有零件。例如，对于这种铸造方法，各种泵，阀门和机械设备中的零件都被重视，以确保准确的尺寸，并可以选择各种合适的材料特性以满足特定需求。

Application of investment casting in the medical industry

为什么选择投资铸造？

1。制造高精度零件

这是投资铸造特别强大的地方，并且零件的表面非常光滑，基本上不需要付出巨大的努力来抛光它们。对于需要完美合适或美丽外观的许多部分来说，这是一个很大的优势。

2。创建复杂的结构

最好处理特别复杂和精致的设计。某些部分具有迷宫般的内部结构，或者表面上有许多细图案和孔，可能不会使用普通的铸造方法制成。但是投资铸造可以解决这些问题。它可以精确地重现设计图上的复杂形状。

3。擅长使用高强度和耐腐蚀材料

例如，一些高性能的合金钢，不锈钢，高温合金甚至一些钛合金。这些材料通常很难通过切割来处理，要么是因为它们太硬，而且工具迅速磨损，要么是因为处理成本太高。投资铸造直接用液态金属将它们铸成形状，绕过这些加工问题。

为什么今天投资仍然有意义？

1。使用新技术

投资铸造的3D打印蜡已成为制作复杂模具（蜡模）的主流。这已经完全改变了传统的手动模具方法，快速，高精度和较低的成本，使产量更加灵活和高效。

2。在高端领域不可替代

在需要极高精确度，超级耐用性和可靠性（例如飞机发动机叶片，医疗植入物和能源关键部位）的行业中，投资铸造仍然是首选。它可以完美复制复杂的设计，并且提供出色的表面饰面。

3。掌握难以处理的材料

这个过程特别擅长处理高强度合金和耐热/耐腐蚀的特殊材料（例如钛合金和高温合金），并且可以生产具有出色固有质量的零件以满足严格的性能要求。

JS如何计划您的投资铸造项目？

1。清晰的需求匹配

当您告诉我们您的项目要求时，我们将与您深入沟通，以准确掌握所需的形状，关键尺寸，材料属性，使用环境和零件的预期生产规模。

2。设计和霉菌开发

发送您的要求，我们的工程团队将设计铸造计划并创建准确的产品模型。然后，使用专业的模具制造技术来制造原型模具，这是随后大量生产高质量蜡模的基础。

3。原型验证和优化

我们将首先生产一小批原型铸件，并将其发送给您进行严格的测试和尺寸验证。您的反馈对于帮助我们确认设计是正确的，或者指导我们进行必要的改进和调整至关重要，直到我们完全满足您的期望为止。

4。稳定的质量生产和交付

确认计划后，JS进入正式生产阶段。我们严格监视从蜡图案制作和壳制备到精确铸造，清洁和后处理的每个步骤。我们专注于整个过程中的质量控制和有效的协作，以确保您可以按时提供稳定且可靠的精确铸件。

选择JS意味着选择专业可靠的投资铸造合作伙伴。凭借3,000多种合金材料，完美的生产过程和严格的质量系统的经验，我们致力于将您的设计准确地转换为高质量的最终产品。

概括

投资铸造，也称为丢失蜡方法，是一种旧方法，在被现代技术转化后已经非常先进。它最大的优势是它不受形状的限制，使设计人员可以将特别复杂且精致的设计变成高性能金属零件。尽管这是昂贵且耗时的，但是如果您确实需要非常复杂的，尤其是精确和高性能的金属零件，那么投资铸造通常是最佳选择。

您是否与工作中的投资铸件接触？还是您对此过程有更多疑问？欢迎在评论领域发表评论，以分享您的见解或提出问题！

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