Precīza liešana, kas pazīstama arī kā zaudētā-vaska liešana, ir uzlabots process, kas spēj ražot augstas-precizitātes, sarežģītas{2}}formas metāla detaļas. Šo tehnoloģiju plaši izmanto kosmiskajā aviācijā, medicīnas ierīcēs, automobiļu ražošanā un augstākās klases iekārtās. Tās galvenā priekšrocība ir spēja radīt smalkas struktūras, kuras ir grūti sasniegt ar tradicionālajām liešanas metodēm, vienlaikus saglabājot augstu izmēru precizitāti un virsmas apdari.
I. Precīzās liešanas pamatprocess
Precīzās liešanas pamatprincips ir veidot veidnes dobumu, izmantojot izkausētu rakstu (parasti vaska vai sveķu rakstu). Pēc tam izkausētu metālu ielej veidnē un ļauj atdzist un sacietēt, galu galā iegūstot metāla daļu, kas cieši atbilst veidnes formai. Pamata process ietver šādas galvenās darbības:
1. Vaska iesmidzināšanas formēšana
Pirmkārt, vaska iesmidzināšanas formēšanas iekārta iesmidzina izkausētu vasku (vai aizstājējmateriālu) metāla veidnē. Pēc atdzesēšanas veidojas vaska raksts, kas atbilst galīgajai daļas formai. Šis vaska raksts parasti ietver aizbīdņu sistēmu (piemēram, sprauslu un stāvvadu), lai nodrošinātu, ka izkausētais metāls vienmērīgi aizpilda veidnes dobumu.
2.Veidņu montāža
Vairāki vaska raksti ir savienoti caur vārtu sistēmu, lai izveidotu kopu. Šo kopu vēlāk izmantos, lai izveidotu keramisko apvalku veidni, nodrošinot vairāku detaļu vienlaicīgu liešanu.
3. Korpusu veidošana (keramikas apvalka sagatavošana)
Vaska raksts ir pārklāts ar vairākiem ugunsizturīga materiāla slāņiem (piemēram, silīcija dioksīds, cirkona pulveris utt.), Žāvēts un sacietēts, veidojot cietu keramikas apvalku. Šo procesu parasti atkārto vairākas reizes, lai pakāpeniski sabiezinātu apvalku, galu galā izveidojot precīzu apvalku, kas var izturēt augstas temperatūras kausēta metāla triecienu.
4. Devasks (pazaudēts vasks)
Pēc apvalka veidošanās vaska rakstu izkausē un karsējot (parasti aptuveni 150-200 grādu temperatūrā) nosusina, atstājot dobu keramikas dobumu, kas ir identisks vaska raksta formai. Šo soli sauc par "zaudēto vasku", kas ir precīzās liešanas nosaukuma izcelsme.
5. Apdedzināšana (pelējuma apvalka stiprināšana)
Attīrīta keramiskā apvalka veidne tiek apdedzināta augstā temperatūrā (parasti 800–1100 grādi), lai noņemtu vaska paliekas un uzlabotu veidnes izturību un termisko stabilitāti, nodrošinot, ka tā nedeformējas vai neplaisā metāla liešanas laikā.
6. Metāla liešana
Izkausēts metāls (piemēram, nerūsējošais tērauds, titāna sakausējums, alumīnija sakausējums utt.) tiek ielejams keramikas veidnes dobumā augstā temperatūrā. Izkausētais metāls atdziest un sacietē, veidojot vēlamo daļu. Ieliešanas metodes ietver gravitācijas ieliešanu, vakuumliešanu vai centrbēdzes ieliešanu atkarībā no detaļas prasībām.
7. Izveidošana un pēc{1}}apstrāde
Pēc atdzesēšanas tiek salauzta keramikas apvalka veidne un noņemta metāla daļa. Pēc-apstrādes posmos ietilpst liešanas galviņas griešana, slīpēšana, termiskā apstrāde un pulēšana, lai uzlabotu detaļas izmēru precizitāti un virsmas kvalitāti.
II. Galvenie precīzās liešanas tehniskie principi
Precīzas liešanas augstas precizitātes un sarežģītās liešanas iespējas balstās uz šādiem galvenajiem tehniskajiem principiem:
1.Augsta vaska rakstu precizitāte
Vaska raksti parasti tiek presēti no augstas{0}precizitātes veidnēm, precīzi atveidojot dizaina detaļas un nodrošinot galīgās metāla daļas atbilstību vajadzīgajai formai. Mūsdienu precīzā liešanā pat tiek izmantota 3D drukas tehnoloģija, lai tieši ražotu vaska rakstus, vēl vairāk palielinot dizaina brīvību.
2. Keramikas apvalku blīvums un termiskā stabilitāte
Keramikas apvalku daudzslāņu pārklāšanas process nodrošina tiem ārkārtīgi augstu temperatūras izturību, ļaujot tiem izturēt intensīvu termisko triecienu, ko rada metāla liešana, neplaisājot. Turklāt keramikas materiālu zemā saraušanās nodrošina lējuma izmēru precizitāti.
3. Metāla plūstamības un veidņu uzpildes kontrole
Precīzai liešanai parasti izmanto zemas{0}}viskozitātes, augstas-plūstamības metālu. Optimizējot vārtu sistēmas konstrukciju (piem., vārtu atrašanās vietu un šķērsgriezuma laukumu), tiek nodrošināts, ka metāls vienmērīgi un nevainojami aizpilda sarežģīto veidnes dobumu.
4.Shrinkage kompensācija un izmēru kontrole
Tā kā metāls dzesēšanas laikā saraujas, ieguldījumu liešanai ir nepieciešama kompensācija, izmantojot veidnes saraušanās koeficientu, lai nodrošinātu, ka gala daļa atbilst projektētajiem izmēriem.
III. Investīciju liešanas priekšrocības un pielietojumi
Salīdzinot ar tradicionālo smilšu liešanu, investīciju liešanas galvenās priekšrocības ir:
•Augsta precizitāte: izmēru pielaides var sasniegt ±0,1 mm vai pat augstākas, padarot to piemērotu precīzu detaļu ražošanai.
• Sarežģītu konstrukciju formēšana: var izgatavot plānas{0}}sienu, slaidas un sarežģītas detaļas ar iekšējiem dobumiem, tādējādi samazinot vajadzību pēc turpmākas apstrādes.
•Augsta virsmas apdare: liešanas virsmas raupjums parasti sasniedz Ra 6,3–1,6 μm un dažos gadījumos pat zemāks.
• Materiālu saderība: piemērots dažādiem metāla materiāliem, tostarp nerūsējošajam tēraudam, niķeļa{0}}sakausējumiem, titāna sakausējumiem un alumīnija sakausējumiem.
Šo procesu plaši izmanto dažādos lietojumos, tostarp lidmašīnu dzinēju lāpstiņās, medicīnas ierīcēs (piemēram, mākslīgajos savienojumos), automobiļu turbokompresoros, juvelierizstrādājumos un rūpnieciskās precizitātes komponentēs.
IV. Secinājums
Precīza liešana, izmantojot pamatprocesus, piemēram, vaska formēšanu, keramikas apvalku veidošanu un metāla liešanu, ļauj izgatavot augstas -precizitātes, sarežģītas metāla detaļas. Tā tehniskie principi, kas ietver daudznozaru zināšanas, tostarp materiālu zinātni, termodinamiku un šķidrumu mehāniku, padara to par neaizstājamu augstākās klases apstrādes tehnoloģiju mūsdienu ražošanā. Integrējot tādas tehnoloģijas kā 3D drukāšana un vieda ražošana, precīzās liešanas precizitāte un efektivitāte tiks vēl vairāk uzlabota, virzot augstākās klases iekārtu ražošanas attīstību uz lielāku precizitāti un sarežģītību.
