W dążeniu do ekstremalnej precyzji w nowoczesnej produkcji, starożytny, ale żywy rzemiosł przeżywa renesans: odlewanie precyzyjne.Technika ta stała się niezbędna w wielu gałęziach przemysłu ze względu na jej zdolność do wytwarzania komponentów o skomplikowanej geometrii.Co sprawia, że ten tysiącletni proces pozostaje ważny w współczesnym przemyśle?

Odlewanie precyzyjne, nazywane również odlewaniem inwestycyjnym lub odlewem z zgubionego wosku, jest doświadczoną techniką formowania metalu.Podstawowy proces polega na tworzeniu wzoru woskowego identycznego z pożądanym odlewemPo utwardzeniu się powłoki wosk jest stopiony, pozostawiając po sobie jamę.utwardzanie do końcowego składnikaMetoda ta uzyskała nazwę "precyzji" poprzez wytwarzanie części o wyjątkowej dokładności wymiarowej, gładkich powierzchniach i skomplikowanych kształtach.

Początki odlewania precyzyjnego sięgają 3500 r. p.n.e. w starożytnym Egipcie i Chinach, gdzie rzemieślnicy używali formy z wosku pszczeli do tworzenia biżuterii i przedmiotów dekoracyjnych.Technika ta znalazła zastosowanie w różnych cywilizacjach, od średniowiecznych dzwonów kościelnych i rzeźb po produkcję armat.Obecnie służy jako kluczowa metoda produkcji w sektorze lotniczym, motoryzacyjnym i medycznym.

The term "investment casting" derives from the process of repeatedly applying ceramic coatings to build the shell mold—each layer representing an "investment" that collectively forms a durable structure capable of producing high-quality metal components.

Uniwersalność odlewania precyzyjnego obejmuje niemal wszystkie wymagania dotyczące elementów metalowych, przy czym jego podstawowym ograniczeniem jest rozmiar.składniki jądrowe, technologii wyścigowej, systemów kolejowych, sprzętu morskiego i urządzeń medycznych.Proces ten wyróżnia się w wytwarzaniu skomplikowanych kształtów przy jednoczesnym zminimalizowaniu ograniczeń projektowych, eliminowaniu kątów biegu i umożliwianiu twardości ścian (często nawet 2 milimetrów)W połączeniu z 3D wydrukowanymi wzorami woskowymi, oferuje jeszcze większą swobodę projektowania i krótsze terminy realizacji.

Odlewanie precyzyjne zapewnia lepsze wykończenie powierzchni w porównaniu z tradycyjnym odlewaniem piaskowym, zbliżając się do jakości odlewania tłoczonego:

• Odlewanie na maty: Ra 0,8 ∼ 3,2 μm
• Odlewanie precyzyjne: Ra 1,6 ∼ 6,3 μm
• Odlewanie piaskowe: Ra 12,5 ‰ 25 μm

Proces ten pozwala na wytwarzanie części o kształcie prawie sieci, wymagających minimalnego obróbki, zmniejszając marnotrawstwo materiałów, przy jednoczesnym uwzględnieniu skomplikowanych konstrukcji.Szczególnie wartościowe, gdy pojedynczy odlew może zastąpić zmontowane elementy, eliminuje ryzyko związane ze stopieniami spawanymi, w tym zniekształcenia i awarie konstrukcyjne.

Ta zaawansowana technika obejmuje 13 krytycznych etapów:

Inżynierowie oceniają konstrukcje CAD pod kątem możliwości ich wykonania, wykorzystując oprogramowanie symulacyjne do analizy przepływu metalu i schematów utwardzania.

Formy do wstrzykiwań woskowych są wytwarzane w ciągu 3-6 tygodni lub alternatywnie drukowanie 3D wytwarza wzory woskowe bezpośrednio.

Wzorce woskowe są przymocowane do systemów bramkowych tworzących "drzewa" - niektóre zestawy zawierają ponad 100 indywidualnych wzorów.

W celu utworzenia solidnej powłoki formy stosuje się wiele powłok ceramicznych poprzez sekwencyjne procesy zanurzania i sztukowania.

Wysokiego ciśnienia para rozpuści makietę wosku, pozostawiając czyste jamy.

Muszelki poddawane są kontrolowanemu ogrzewaniu w celu spiekania ceramiki i zapobiegania wstrząsowi cieplnemu podczas liania metalu.

Przedgrzewane powłoki otrzymują stopiony metal za pośrednictwem pieców indukcyjnych typu tilt-pour w celu optymalnego wypełnienia.

Odlewy chłodzą się w piaskowych polach do czasu zakończenia przemian fazowych metalurgicznych.

Urządzenia wibrujące oddzielają skorupki ceramiczne od utwardzonego metalu.

Poszczególne odlewy są wycinane z systemów bramkowych.

Usunięcie nadmiaru materiału i wycieranie strzałów poprawiają jakość powierzchni.

Coordinaty pomiarowe i kontrole wizualne weryfikują zgodność wymiarową.

Gotowe elementy są bezpiecznie pakowane do wysyłki lub czasowego przechowywania.