Tikslusis liejimas yra pažangus metalo formavimo procesas, leidžiantis pagaminti sudėtingų formų, didelio matmenų tikslumo ir puikios paviršiaus apdailos liejinius. Plačiai naudojamas kosmoso, medicinos prietaisų, automobilių dalių ir kitose srityse, šis procesas reikalauja itin griežtų techninių įgūdžių. Šiame straipsnyje sistemingai pristatomi pagrindiniai tikslaus liejimo metodai, apimantys pagrindinius veiksmus, pvz., formų formavimą, vaško modelio formavimą, apvalkalo paruošimą, vaško šalinimą, deginimą, pilimą ir tolesnį{2} apdorojimą.
I. Formų gamyba
Pirmasis tikslaus liejimo žingsnis yra pagrindinės formos (arba pagrindinio modelio) sukūrimas. Šiam procesui paprastai naudojamas CNC apdirbimas, 3D spausdinimas arba tradicinis apdirbimas, kad būtų sukurtas didelio-tikslumo prototipas, pagrįstas projektavimo brėžiniais. Pagrindinės formos matmenų tikslumas tiesiogiai veikia galutinio liejimo kokybę, todėl jos geometrinės leistinos nuokrypos ir paviršiaus apdaila turi būti griežtai kontroliuojami. Sudėtingų konstrukcijų liejiniams gali tekti gaminti pagrindinę formą dalimis, o tada surinkti, kad būtų užtikrintas bendras tikslumas.
II. Vaško modelio formavimas
Užtepus atpalaiduojančios medžiagos sluoksnį ant pagrindinės formos, išlydytas vaškas įpurškiamas arba pilamas į vaško raštą. Vaško temperatūra ir įpurškimo slėgis turi būti tiksliai kontroliuojami, kad būtų užtikrintas detalių vientisumas ir aiškumas. Kelių-ertmių formoms turi būti užtikrintas kiekvieno vaško rašto nuoseklumas, kad būtų išvengta matmenų nukrypimų dėl susitraukimo ar deformacijos. Po formavimo vaško raštas turi būti apipjaustytas, kad būtų pašalinti defektai, pvz., įdubimai ir įbrėžimai, ir patikrinti, ar jis atitinka projektavimo reikalavimus.
III. Formos apvalkalo paruošimas
Formos apvalkalas yra kritinė atraminė konstrukcija, skirta preciziniam liejimui. Paprastai jis susidaro ant vaško rašto paviršiaus padengiant kelis ugniai atsparių medžiagų (pvz., silicio dioksido ir cirkonio smėlio) sluoksnius. Konkretūs veiksmai apima:
1.
Srutų panardinimas: panardinkite vaško raštą į ugniai atsparią srutą, kad užtikrintumėte tolygų padengimą.
2.
Šlifavimas: kol srutos vis dar šlapios, pabarstykite ant jos smulkaus{0}}grūdėto ugniai atsparaus smėlio, kad padidintumėte pelėsių apvalkalo stiprumą.
3.
Džiovinimas: Kiekvienas sluoksnis turi būti džiovinamas kontroliuojamoje temperatūroje ir drėgnoje aplinkoje, kad būtų išvengta įtrūkimų ar deformacijų.
Šis procesas paprastai kartojamas kelis kartus (paprastai 5-10 sluoksnių), kol formos apvalkalas pasiekia norimą storį ir stiprumą.
IV. Vaškavimas
Sustingus pelėsių apvalkalui, vaško raštas ištirpsta ir išstumiamas kaitinant, suformuojant ertmę. Devaškavimas paprastai atliekamas naudojant garus arba karštą vandenį, o temperatūra kontroliuojama virš vaško lydymosi temperatūros, tuo pačiu užtikrinant, kad pelėsių apvalkalas nebūtų pažeistas. Po vaško pašalinimo formos apvalkalas turi būti patikrintas, ar nėra vaško likučių, ir nuvalytas, kad būtų užtikrintas kokybiškas tolesnis liejinys.
V. Šaudymas
Nuvaškuotas pelėsio apvalkalas yra kūrenamas aukštoje temperatūroje, kad pašalintų vaško likučius, organines medžiagas ir drėgmę bei pagerintų jo atsparumą karščiui. Degimo temperatūra paprastai yra nuo 800 laipsnių iki 1100 laipsnių, priklausomai nuo lydinio tipo. Degimo metu temperatūra turi būti didinama lėtai, kad pelėsių apvalkalas nesutrūktų dėl šiluminio įtempimo. Liejimas turi būti atliekamas, kai išdegtos formos apvalkalas yra karštas, kad būtų kuo mažiau defektų, atsirandančių dėl greito išlydyto metalo aušinimo.
VI. Liejimas
Pilimas yra išlydyto metalo įpurškimo į formos korpuso ertmę procesas. Išlydyto metalo sudėtis, temperatūra ir užpildymo greitis turi būti griežtai kontroliuojami. Įprasti metodai apima liejimą gravitacijos būdu, vakuuminį liejimą arba liejimą slėgiu. Pilant išlydytas metalas turi visiškai užpildyti formos ertmę ir išvengti tokių defektų kaip oksidacija, šlako intarpai ir oro skylės. Aukštos -lydymosi -lydiniams (pvz., titano lydiniams ir nikelio -pagal lydiniams) gali prireikti specialių procesų (pvz., išcentrinio pylimo arba inertinių dujų padengimo).
VII. Įrašų-apdorojimas
Po to, kai liejinys atvės, reikia atlikti toliau nurodytus{0}}apdorojimo veiksmus:
1. Smulkinimas ir valymas: formos apvalkalas sulaužomas, liejinys pašalinamas, o likusi ugniai atspari medžiaga išvaloma.
2. Stogo pjovimas: perteklinės užtvarų sistemos dalys pašalinamos mechaniškai arba termiškai.
3. Terminis apdorojimas: Mechaninėms savybėms pagerinti, atsižvelgiant į medžiagų reikalavimus, atliekamas atkaitinimas, sendinimas arba apdorojimas tirpalu.
4. Paviršiaus apdorojimas: siekiant pagerinti paviršiaus kokybę ir atsparumą korozijai, atliekamas poliravimas, smėliavimas arba galvanizavimas.
5. Patikrinimas: norint patikrinti, ar liejinyje nėra vidinių defektų ir matmenų tikslumo, naudojami rentgeno spinduliai, ultragarso bangos arba koordinačių matavimo mašinos.
Išvada
Tiksliojo liejimo operacijos apima daugybę subtilių procesų, o kiekvienas žingsnis reikalauja griežtos kontrolės, kad būtų užtikrinta aukšta galutinio liejimo kokybė. Tobulėjant medžiagų mokslui ir procesų technologijoms, tikslaus liejimo taikymo sritis bus toliau plečiama, o standartizuotos darbo procedūros vis tiek bus pagrindinės produkto patikimumo užtikrinimo priemonės.
