Fusione di precisione con stampo di investimento

La fusione a cera persa è ora nota come fusione di precisione a cera persa, è un processo di fusione con meno taglio o senza taglio, è un'eccellente tecnologia di processo nel settore della fusione, la sua applicazione è molto ampia. Non è solo adatta alla fusione di vari tipi e varie leghe, ma anche la precisione dimensionale e la qualità della superficie delle fusioni prodotte sono superiori rispetto ad altri metodi di fusione e persino le fusioni complesse, resistenti alle alte temperature e non facili da elaborare che sono difficili da fondere con altri metodi di fusione possono essere fuse mediante fusione di precisione a cera persa.

La fusione di precisione con stampo di investimento è sviluppata sulla base dell'antica fusione con stampo di cera. Come antica civiltà, la Cina è uno dei primi paesi ad utilizzare questa tecnologia, già centinaia di anni a.C., gli antichi lavoratori cinesi hanno creato questa tecnologia di fusione a cera persa, utilizzata per fondere con una varietà di raffinati motivi e caratteri del triding di campane e vasi e altri prodotti, come il periodo primaverile e autunnale della tomba di Zeng Hou Yi. La base della tomba di Zeng Hou Yi è un numero di draghi intrecciati, che sono collegati da un'estremità all'altra e intervallati su e giù, formando un motivo moiré multistrato cavo al centro. Questi motivi sono difficili da produrre con il normale processo di fusione, ma il processo di fusione a cera persa può sfruttare le caratteristiche della cera di paraffina, che non ha resistenza ed è facile da intagliare. È possibile utilizzare normali strumenti per intagliare lo stesso materiale di paraffina della piastra tombale di Zeng Hou Yi, quindi collegare il sistema di colata, rivestimento, deceratura, colata, è possibile ottenere la squisita piastra tombale di Zeng Hou Yi.

Il moderno metodo di fusione a cera persa è stato effettivamente applicato nella produzione industriale negli anni '40. A quel tempo, lo sviluppo dei motori a reazione per l'aviazione richiedeva la fabbricazione di parti in lega resistenti al calore con forme complesse, dimensioni precise e superfici lisce, come pale, giranti e ugelli. Poiché il materiale in lega resistente al calore è difficile da lavorare meccanicamente, la forma della parte è complessa, quindi non può o è difficile utilizzare altri metodi per la fabbricazione, quindi, la necessità di trovare un nuovo processo di stampaggio di precisione, quindi imparare dall'antica fusione a cera persa, attraverso il miglioramento dei materiali e dei processi, il moderno metodo di fusione a cera persa nell'antico processo sulla base di un importante sviluppo. Pertanto, lo sviluppo dell'industria aeronautica ha promosso l'applicazione della fusione a cera persa e il continuo miglioramento e perfezionamento della fusione a cera persa ha anche creato condizioni favorevoli per l'industria aeronautica per migliorare ulteriormente le sue prestazioni.

La Cina ha iniziato ad applicare la fusione a cera persa alla produzione industriale negli anni '50 e '60. Successivamente, questo processo di fusione avanzato è stato notevolmente sviluppato ed è stato ampiamente utilizzato nell'aviazione, nelle automobili, nelle macchine utensili, nelle navi, nei motori a combustione interna, nelle turbine a gas, negli strumenti per telecomunicazioni, nelle armi, nelle apparecchiature e negli utensili medici e in altre industrie manifatturiere, ma anche nella produzione di arti e mestieri.

Il cosiddetto processo di fusione a cera persa consiste semplicemente nell'utilizzare materiali fusibili (come cera o plastica) per realizzare un modello fusibile (indicato come stampo o modello di fusione), rivestito con diversi strati di speciale vernice refrattaria, dopo l'essiccazione e l'indurimento per formare un guscio intero, quindi utilizzare vapore o acqua calda per fondere il modello dal guscio, quindi il guscio viene posizionato in una scatola di sabbia, riempita con sabbia asciutta attorno ad esso. Infine, il calco viene inserito nel forno di cottura tramite tostatura ad alta temperatura (come l'uso di guscio ad alta resistenza, non è necessario modellare e lo stampo dopo il rilascio del guscio direttamente tostatura), il calco o il guscio dopo la tostatura, in cui il metallo fuso viene versato per ottenere la fusione.

La precisione dimensionale delle fusioni a cera persa è relativamente alta, generalmente fino a CT4 ~ 6 (la fusione in sabbia è CT10 ~ 13, la fusione a pressofusione è CT5 ~ 7). Naturalmente, a causa del complesso processo di fusione a cera persa, ci sono molti fattori che influenzano la precisione dimensionale delle fusioni. Ad esempio, il restringimento dello stampo, la deformazione dello stampo di cera persa, il cambiamento lineare del guscio nel processo di riscaldamento e raffreddamento, il tasso di restringimento della lega e la deformazione della fusione durante il processo di solidificazione, ecc., quindi la precisione dimensionale della normale fusione a cera persa è maggiore, ma la sua consistenza deve ancora essere migliorata (la consistenza dimensionale della fusione utilizzando materiali in cera a media e alta temperatura dovrebbe essere migliorata molto).

Quando si preme lo stampo di investimento, viene utilizzata un'elevata finitura superficiale della cavità, quindi anche la finitura superficiale dello stampo di investimento è relativamente elevata. Inoltre, il guscio è realizzato in legante speciale resistente alle alte temperature e materiale refrattario realizzato con rivestimento refrattario sullo stampo di investimento e la superficie della cavità a diretto contatto con il metallo fuso è di elevata finitura. Pertanto, la finitura superficiale delle fusioni di investimento è superiore a quella delle fusioni generali, generalmente fino a Ra.1.6~3.2μ m.

Il più grande vantaggio della fusione a cera persa è che, grazie all'elevata precisione dimensionale e alla finitura superficiale della fusione a cera persa, il lavoro di lavorazione può essere ridotto, solo una piccola tolleranza di lavorazione può essere lasciata sulle parti con requisiti più elevati e persino alcune fusioni lasciano solo tolleranza di rettifica e lucidatura, che può essere utilizzata senza lavorazione meccanica. Si può vedere che l'uso del metodo di fusione a cera persa può far risparmiare notevolmente attrezzature per macchine utensili e ore di lavorazione e risparmiare notevolmente materie prime metalliche.

Un altro vantaggio del metodo di fusione a cera persa è che può fondere getti complessi di varie leghe, in particolare getti di superleghe. Ad esempio, la pala di un motore a reazione, il suo profilo aerodinamico e la cavità di raffreddamento difficilmente possono essere formati tramite lavorazione meccanica. La produzione tramite processo di fusione a cera persa può non solo raggiungere la produzione di massa, garantire la consistenza dei getti, ma anche evitare la concentrazione di stress della pala residua dopo la lavorazione.