Tikslus liejimas, taip pat žinomas kaip prarastas{0}}liejimas vašku, yra pažangus procesas, leidžiantis gaminti labai-tikslius, sudėtingos formos{2}} metalines dalis. Ši technologija plačiai naudojama aviacijos ir kosmoso srityse, medicinos prietaisuose, automobilių gamyboje ir aukščiausios klasės mašinose. Pagrindinis jo pranašumas yra gebėjimas sukurti smulkias struktūras, kurias sunku pasiekti tradiciniais liejimo metodais, išlaikant aukštą matmenų tikslumą ir paviršiaus apdailą.
I. Pagrindinis tiksliojo liejimo procesas
Pagrindinis tikslaus liejimo principas yra suformuoti formos ertmę naudojant išlydytą raštą (dažniausiai vaško arba dervos raštą). Tada išlydytas metalas pilamas į formą ir leidžiamas atvėsti bei sukietėti, galiausiai gaunama metalinė dalis, kuri labai atitinka formos formą. Pagrindinis procesas apima šiuos pagrindinius veiksmus:
1. Vaško įpurškimas
Pirma, vaško liejimo mašina įpurškia išlydytą vašką (arba pakaitinę medžiagą) į metalinę formą. Po aušinimo susidaro vaško raštas, kuris atitinka galutinę detalės formą. Šis vaško raštas paprastai apima užtvarų sistemą (tokią kaip šulinys ir stovas), užtikrinančią, kad išlydytas metalas tolygiai užpildytų formos ertmę.
2. Formos surinkimas
Keli vaško raštai sujungiami per užtvarų sistemą, kad susidarytų grupė. Šis klasteris vėliau bus naudojamas keramikinei apvalkalo formai sukurti, užtikrinant kelių dalių liejimą vienu metu.
3. Apvalkalo formavimas (keraminio apvalkalo paruošimas)
Vaško raštas padengtas keliais ugniai atsparios medžiagos sluoksniais (pvz., silicio dioksido, cirkonio miltelių ir kt.), išdžiovintas ir sukietinamas, kad susidarytų kietas keraminis apvalkalas. Šis procesas paprastai kartojamas kelis kartus, kad korpusas palaipsniui sutirštėtų ir galiausiai susidarytų tikslus apvalkalas, galintis atlaikyti aukštoje -temperatūros išlydyto metalo poveikį.
4. Vaško šalinimas (prarastas vaškas)
Suformavus apvalkalą, vaško raštas ištirpsta ir nusausinamas kaitinant (dažniausiai apie 150-200 laipsnių), paliekant tuščiavidurę keraminę ertmę, kuri yra identiška vaško rašto formai. Šis žingsnis vadinamas „prarastu vašku“, kuris yra tikslaus liejimo pavadinimo kilmė.
5. Išdegimas (pelėsių apvalkalo stiprinimas)
Devaškuota keraminė apvalkalo forma kaitinama aukštoje temperatūroje (paprastai 800–1100 laipsnių), kad būtų pašalintas bet koks vaško likutis ir padidintas formos stiprumas bei terminis stabilumas, užtikrinant, kad liejant metalą ji nesideformuotų ir netrūktų.
6. Metalo liejimas
Išlydytas metalas (pavyzdžiui, nerūdijantis plienas, titano lydinys, aliuminio lydinys ir kt.) aukštoje temperatūroje pilamas į keraminės formos ertmę. Išlydytas metalas atvėsta ir sukietėja, kad susidarytų norima dalis. Priklausomai nuo detalės reikalavimų, išpilstymo būdai apima liejimą gravitacijos būdu, vakuuminį arba išcentrinį pylimą.
7.Išformavimas ir po{1}}apdorojimas
Po aušinimo sulaužoma keraminė apvalkalo forma ir nuimama metalinė dalis. Po-apdirbimo veiksmai apima pylimo galvutės pjovimą, šlifavimą, terminį apdorojimą ir poliravimą, siekiant pagerinti detalės matmenų tikslumą ir paviršiaus kokybę.
II. Pagrindiniai tikslaus liejimo techniniai principai
Didelio tikslumo ir sudėtingos precizinio liejimo galimybės priklauso nuo šių pagrindinių techninių principų:
1. Aukštas vaško raštų tikslumas
Vaško raštai paprastai spaudžiami iš didelio{0}}tikslumo formų, tiksliai atkuriant dizaino detales ir užtikrinant, kad galutinė metalinė dalis atitiktų reikiamą formą. Šiuolaikinis tikslus liejimas netgi naudoja 3D spausdinimo technologiją, kad būtų tiesiogiai gaminami vaško raštai, o tai dar labiau padidina dizaino laisvę.
2. Keraminių korpusų tankis ir terminis stabilumas
Daugiasluoksnis keraminių korpusų dengimo procesas- suteikia jiems ypač aukštą atsparumą temperatūrai, todėl jie gali atlaikyti intensyvų metalo liejimo terminį šoką be įtrūkimų. Be to, mažas keraminių medžiagų susitraukimas užtikrina liejimo matmenų tikslumą.
3. Metalo skystumo ir formų užpildymo kontrolė
Tiksliam liejimui paprastai naudojamas mažo{0}}klampumo, didelio-takumo metalas. Optimizavus užtvarų sistemos konstrukciją (pvz., vartų vietą ir skerspjūvio plotą), tai užtikrina, kad metalas tolygiai ir nepriekaištingai užpildys sudėtingą formos ertmę.
4.Susitraukimo kompensavimas ir matmenų kontrolė
Kadangi aušinimo metu metalas susitraukia, liejant investiciniu būdu, reikia kompensuoti formų susitraukimo koeficientą, kad galutinė dalis atitiktų suprojektuotus matmenis.
III. Investicinio liejimo privalumai ir pritaikymai
Palyginti su tradiciniu smėlio liejimu, pagrindiniai investicinio liejimo pranašumai yra šie:
• Didelis tikslumas: matmenų leistini nuokrypiai gali siekti ±0,1 mm ar net daugiau, todėl tinka tikslių dalių gamybai.
•Sudėtingų konstrukcijų formavimas: galima pagaminti plonasienes,{0}} plonas ir sudėtingas dalis su vidinėmis ertmėmis, todėl vėliau nebereikės apdirbti.
•Aukšta paviršiaus apdaila: liejimo paviršiaus šiurkštumas paprastai siekia Ra 6,3–1,6 μm, o kai kuriais atvejais net mažesnis.
•Medžiagų suderinamumas: tinka įvairioms metalo medžiagoms, įskaitant nerūdijantį plieną, nikelio -lydinius, titano lydinius ir aliuminio lydinius.
Šis procesas plačiai naudojamas įvairiose srityse, įskaitant orlaivių variklių mentes, medicinos prietaisus (pvz., dirbtines jungtis), automobilių turbokompresorius, papuošalus ir pramoninius tikslius komponentus.
IV. Išvada
Tikslus liejimas, naudojant pagrindinius procesus, pvz., vaško formavimą, keraminių apvalkalų formavimą ir metalo liejimą, leidžia gaminti didelio-tikslumo sudėtingas metalines dalis. Dėl techninių principų, apimančių daugiadisciplinines žinias, įskaitant medžiagų mokslą, termodinamiką ir skysčių mechaniką, jis yra nepakeičiama aukščiausios klasės{2}}apdirbimo technologija šiuolaikinėje gamyboje. Integravus tokias technologijas kaip 3D spausdinimas ir pažangi gamyba, tikslaus liejimo tikslumas ir efektyvumas dar labiau padidės, o tai paskatins aukščiausios klasės įrangos gamybos plėtrą siekiant didesnio tikslumo ir sudėtingumo.
