Qual é o processo de fundição de cera perdida?

O primeiro passo no elenco de cera perdida geralmente envolve a criação de um modelo de cera. Em métodos tradicionais, artesãos qualificados esculpem a forma desejada diretamente de um bloco de cera. Este é um processo altamente meticuloso, especialmente ao criar designs complexos ou detalhados, como o trabalho elaborado de filigrana em antiguidades - Jóias de estilo ou os detalhes finos de uma pequena escultura. A cera usada é tipicamente uma mistura que possui maleabilidade adequada à temperatura ambiente para escultura, mas pode suportar as etapas subsequentes do processo de fundição. Por exemplo, Os joalheiros podem usar uma fórmula de cera especial que permite escultura precisa de configurações para pedras preciosas. O tamanho e a complexidade do modelo de cera são um pouco limitados pela habilidade do escultor e pelas ferramentas disponíveis. No entanto, com prática e experiência, Modelos extremamente detalhados e intrincados podem ser criados.

Nos tempos modernos, a tecnologia transformou significativamente o modelo - fazendo palco. Muitos fabricantes e artistas agora usam computador - design auxiliado (CAD) software para criar um modelo digital do objeto. Este design digital oferece várias vantagens. Permite fácil modificação e iteração, garantir que o design seja perfeito antes de se mudar para o próximo estágio. Depois que o design digital é finalizado, Pode ser usado para imprimir 3D um modelo de cera ou resina. 3D Modelos de impressão de cera tornou -se cada vez mais popular, pois pode reproduzir com precisão geometrias complexas que seriam extremamente desafiadores, se não for impossível, para esculpir à mão. Por exemplo, na indústria aeroespacial, 3D - Modelos de cera impressos são usados para criar componentes com canais de refrigeração internos complexos. O 3d - Modelos impressos também podem ser escavados em áreas específicas, o que é benéfico para reduzir o uso e o peso do material no elenco final.

Se o modelo de cera inicial for usado como um padrão mestre para produzir várias cópias, ele precisa ser lançado e polido para criar um alto - mestre de qualidade. Este padrão mestre é então usado para criar um molde flexível, normalmente feito de borracha. O molde de borracha - O processo de fabricação envolve envolver o padrão mestre em um composto de borracha, que é então curado ou "vulcanizado" sob condições específicas. Uma vez que a borracha endurecer, pode ser cuidadosamente removido do padrão mestre, Criando uma impressão negativa do modelo de cera original. Este molde de borracha pode ser usado repetidamente para produzir vários padrões de cera.

Com o molde de borracha no lugar, A cera fundida é injetada ou, em alguns casos, derramado no molde. A cera esfria rapidamente e solidifica dentro do molde, assumindo a forma do design original. Esse processo pode ser repetido várias vezes para criar tantos padrões de cera necessários para a execução da produção. Para alta - produção de volume, Os sistemas automatizados de injeção de cera são frequentemente usados para garantir a consistência nos padrões de cera. Esses sistemas podem controlar com precisão a quantidade de cera injetada e a pressão, resultando em padrões uniformes de cera com defeitos mínimos.

Depois que os padrões individuais de cera são produzidos, sprues são adicionados a eles. Sprues são canais de cera que servem duas funções cruciais. Primeiramente, durante a cera - estágio de esgotamento, Eles fornecem um caminho para a cera derretida fluir para fora da concha de cerâmica. Segundo, durante o metal - estágio de derramamento, Eles agem como condutos para o metal fundido para entrar na cavidade do molde. Os padrões de cera, junto com seus sprues anexos, estão então conectados para formar uma árvore - como estrutura. Este arranjo de árvores de cera permite que várias partes sejam fundidas simultaneamente, aumentando significativamente a eficiência do processo de fundição. O layout dos padrões de cera na árvore é cuidadosamente planejado para garantir a distribuição uniforme do metal fundido durante o derramamento e a evacuação adequada da cera durante o desgaste.

O próximo passo é revestir a árvore de cera com materiais de investimento. Isso geralmente é feito mergulhando a árvore de cera em uma pasta de sílica - Baseado ou outro calor - Materiais de cerâmica resistentes. A pasta adere à superfície de cera, e depois de vários quedas e revestimentos, um grosso, A concha de cerâmica forte é formada ao redor da árvore de cera. Em alguns casos, em vez de mergulhar, A árvore de cera pode ser colocada em um frasco e cercada pelo gesso de investimento líquido. O material de investimento endurece ao longo do tempo, Criando um rígido e calor - molde resistente. A espessura e a qualidade da concha de investimento são fatores importantes, pois eles precisam suportar as altas temperaturas durante o esgotamento de cera e derramamento de metal sem rachaduras ou deformar.

Uma vez que o material de investimento tenha seco e endurecido, o frasco contendo a cera - O investimento envolto é colocado de cabeça para baixo - em um forno. À medida que a temperatura no forno aumenta, A cera começa a derreter e fluir para fora da concha de cerâmica através dos sprues. Este processo, conhecido como esgotamento, é cuidadosamente controlado. A temperatura precisa ser aumentada gradualmente para garantir que a cera queime completamente sem fazer com que a concha de cerâmica rache devido ao estresse térmico. Para pequeno - Jóias em escala de fundição, O processo de esgotamento pode levar algumas horas, com a temperatura normalmente chegando 600 - 800° c. Em industrial - elenco de cera perdida em escala, por exemplo, Ao lançar grandes componentes aeroespaciais, O processo de esgotamento pode ser mais complexo e requer temperaturas mais altas e tempos de aquecimento mais longos. Depois que o esgotamento está completo, Uma cavidade negativa permanece dentro da concha de cerâmica, que é uma réplica exata do padrão de cera original.

Antes de derramar o metal fundido, O molde de cerâmica é ainda mais aquecido no forno para aproximá -lo da temperatura de derramamento do metal. Isso reduz o choque térmico quando o metal fundido é introduzido. O metal, que pode ser uma variedade de materiais como ouro, prata, latão, bronze, ou aço inoxidável, dependendo do aplicativo, é derretido em um cadinho. Uma vez que o metal está no estado de fundição correto, é derramado no molde de cerâmica. O elenco de gravidade é um método comum, onde o metal fundido flui para o molde sob a força da gravidade. Em alguns casos, especialmente para geometrias mais complexas ou para reduzir a porosidade no elenco, vácuo - O elenco assistido pode ser usado. No vácuo - elenco assistido, Um vácuo é aplicado ao molde, o que ajuda a desenhar o metal fundido em todas as partes da cavidade do molde com mais eficácia.

Depois que o metal fundido se resfriou e solidificado até certo ponto, O molde de investimento precisa ser removido para revelar o elenco difícil. Este processo, chamado de - Aquisição, muitas vezes envolve apagando o molde na água. A água dissolve o gesso refratário do molde de investimento, facilitando a quebra e liberação do elenco. Depois que o molde de investimento é removido, os sprues, que agora são extensões de metal sólidas do elenco, são cortados. Os sprues podem ser reciclados e reagidos para uso futuro. O elenco difícil nesta fase pode ter algumas imperfeições da superfície e remanescentes do material de investimento, que precisam ser limpos.

A etapa final no processo de fundição de cera perdida está terminando. As peças fundidas são submetidas a várias operações de acabamento para alcançar a geometria desejada e o acabamento da superfície. Isso pode incluir arquivamento, moagem, e usinagem para remover qualquer excesso de material, Superfícies ásperas suavizadas, e verifique se as dimensões da peça estão dentro das tolerâncias necessárias. Em alguns casos, O jateamento de areia pode ser usado para melhorar a textura da superfície. Para peças que requerem propriedades mecânicas aprimoradas, aquecer - o tratamento pode ser aplicado. Por exemplo, Algumas peças fundidas de metal podem ser calor - tratado para aumentar sua força ou dureza. Adicionalmente, Se a peça for destinada a uma aplicação específica em que a resistência à corrosão é importante, Pode ser revestido com uma camada protetora, como revestir ou pintar.

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Nem todas as ceras são adequadas para fundição de cera perdida. A cera precisa ter propriedades específicas, como boa maleabilidade para esculpir ou injeção, a capacidade de manter sua forma durante o processo de investimento, e combustão limpa durante o esgotamento sem deixar resíduos excessivos. Ceras de fundição especializadas, Freqüentemente, uma mistura de parafina e outros aditivos, são comumente usados. Essas ceras são formuladas para ter o ponto de fusão correto e as características de fluxo para o processo de fundição. Algumas ceras também podem ser coloridas ou ter aditivos específicos para torná -las mais visíveis durante o processo de escultura ou inspeção.

O tamanho máximo de uma peça que pode ser produzido usando fundição de cera perdida é principalmente limitada pelo tamanho do equipamento, especificamente o forno e o investimento - configuração de elenco. Em pequeno - workshops em escala, O tamanho do forno pode restringir o tamanho da concha de cerâmica e, portanto, a parte. No entanto, em industrial - operações de escala, grande - fornos de tamanho e investimento avançado - Os sistemas de fundição podem acomodar peças muito maiores. Por exemplo, Alguns componentes aeroespaciais com vários metros de comprimento podem ser produzidos através da fundição de cera perdida em grandes fundições com o equipamento apropriado. Adicionalmente, A complexidade da parte também desempenha um papel. Peças maiores e mais complexas podem exigir um planejamento mais cuidadoso e técnicas especializadas para garantir que a fundição bem -sucedida.

A fundição de cera perdida é conhecida por sua alta precisão dimensional. Em geral, As peças produzidas pela fundição de cera perdidas podem obter tolerâncias tão apertadas quanto ± 0,05 mm em muitos casos. A precisão é influenciada por vários fatores, incluindo a qualidade do padrão de cera inicial, A estabilidade do shell de investimento durante os processos de burnout e vazamento, e a precisão das operações de acabamento. Com técnicas modernas, como usar CAD - projetado e 3D - Padrões de cera impressos, e controle avançado dos parâmetros do processo de fundição, a precisão dimensional de Lost - cera - peças fundidas podem ser mantidas em um nível muito alto, tornando -o adequado para aplicações onde as dimensões precisas são cruciais, como nas indústrias aeroespacial e de dispositivos médicos.