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Kapitel eins – Was ist Feinguss?

Feinguss ist ein Metallbearbeitungsprozess, bei dem eine über einem Wachsmuster aufgebaute Keramikschale verwendet wird, um Teile mit außergewöhnlich gleichmäßigen und glatten Oberflächen herzustellen. Das Wachsmuster wird aus einer Aluminiummatrize hergestellt.Die Endprodukte des Feingusses sind ohne Trennlinien, Formhalbmarken oder andere Verformungen. Jedes Teil ist nahtlos und makellos mit einem außergewöhnlich feinen Finish.

Der Prozess des Feingusses produziert Teile, Komponenten und Teile mit minimalem Abfall, Energieverbrauch oder Bedarf nach dem Gießen. Das Unterscheidungsmerkmal des Feingusses ist die Genauigkeit und die außergewöhnlichen Toleranzen der fertigen Teile.

Kapitel zwei – Das Feingussverfahren

Feinguss, auch bekannt als Wachsausschmelzverfahren oder Cire Perdue auf Französisch, wird seit Tausenden von Jahren als Metallbearbeitungsmethode verwendet. Es entstand in China und wurde von der modernen Industrie bis ins 20.Jahrhundert ignoriert, als die Technologie entwickelt wurde, die es einfacher machte, das Wachs aus dem Guss zu entfernen.

Während des Zweiten Weltkriegs erlebte der Feinguss ein schnelles Wachstum als Mittel zur Herstellung außergewöhnlich präziser und makelloser Teile, die mit traditionellen Methoden nicht geformt werden konnten. Nach dem Krieg wurde es das am häufigsten verwendete Verfahren für industrielle Anwendungen, die komplexe und komplizierte Designs erforderten.

Der Feingussprozess

Werkzeuge

Werkzeuge für den Feinguss beziehen sich auf die Wachseinspritzdüsen, mit denen die Wachsmuster erzeugt werden, die die Grundlage für den Prozess bilden. Der entscheidende Faktor bei der Werkzeugherstellung ist das erforderliche zu produzierende Teil, eine Unterscheidung, die vom Benutzer festgelegt wird. Werkzeuge sind Teil der Konstruktionsfunktion und umfassen Advanced Product Quality Planning (APQP), eine in den 1980er Jahren entwickelte Methode der Konstruktionsplanung.

Im Zentrum von APQP steht die Untersuchung der Produktion und die Bewertung jeder ihrer Stufen, um Fehler und unnötige Wiederholungen zu vermeiden. Während des APQP wird jeder Aspekt des Endprodukts bewertet, konstruiert und diskutiert, so dass die Werkzeuge, einschließlich der Muster und Kerne, präzise ausgelegt sind.

Matrize

Die Matrize ist das Ergebnis des APQP-Prozesses. Wachseinspritzdüsen werden aufgrund der thermischen Eigenschaften von Aluminium aus Aluminium hergestellt, die Wärme schnell abführen und die Zykluszeiten verkürzen. Da Aluminium formbar und biegsam ist, kann es leicht geformt und geformt werden. Die Formhohlräume aus Aluminium erleiden keinen Verschleiß durch den Wachseinspritzprozess; Dies erhöht ihre Lebensdauer.

Sobald die Matrize hergestellt ist, wird sie auf Undichtigkeiten, Risse, Löcher oder andere Unvollkommenheiten überprüft, die die Qualität des Endteils beeinträchtigen können. Alte Matrizen werden in Plastiktüten in einer feuchtigkeitskontrollierten Umgebung gelagert und vor der Wiederverwendung überprüft.

Wachse, die im Feinguss verwendet werden

Verschiedene Arten von Wachsen werden verwendet, um das Wachsmuster zu erzeugen. Der ausgewählte Typ hängt von mehreren Faktoren ab, z. B. den Fließeigenschaften, der Frage, ob er zurückgewonnen werden kann, den Maßkonsistenzen, der Oberflächengüte und den Anforderungen der Anwendung. Übliche Wachse, die verwendet werden, umfassen gefülltes Muster, nicht gefülltes Muster, Läufer, wasserlöslich und klebrig.

Gefülltes Muster

Gefülltes Muster Wachse haben Füllstoffe hinzugefügt, die dem Guss Eigenschaften verleihen, die Festigkeit, Dimensionsstabilität, geringere Wärmeausdehnung und begrenzte Schrumpfung gewährleisten. Füllstoffe umfassen Bisphenol, organische Stoffe, Terephthalsäure und vernetztes Polystyrol.

Nicht gefüllt

Nicht gefüllte Wachse enthalten Füllstoffe, aber nicht so viel wie gefüllte Wachse. Sie bieten außergewöhnliche mechanische Eigenschaften und thermische Leistung. Nicht gefüllte Wachse werden für komplexe Geometrien und definierte Muster verwendet.

Läufer

Läuferwachse werden für Gussteile verwendet, die eine hervorragende mechanische Festigkeit bei niedrigerer Viskosität erfordern. Sie haben einen niedrigen Schmelzpunkt und laufen schnell aus der Keramikform ab.

Wasserlöslich

Wasserlösliches Wachs wird verwendet, wenn ein Teil komplexe und komplizierte innere Muster oder Designs aufweist, bei denen ein komplizierter Kern innerhalb des Musters angeordnet ist. Sobald der Kern fertiggestellt ist, wird das wasserlösliche Muster hineingelegt. Wenn das Muster abkühlt, löst sich das Wachs auf.

Sticky

Sticky Wax verbindet Musterwachse während der Mustermontage und erzeugt eine lange Haftung, um Fehler bei der ständigen Handhabung zu vermeiden.

Wachseinspritzung

Wachs wird in die Matrize oder Form eingespritzt, um das Muster zu erzeugen. Die Abmessungen des Wachsmusters sind etwas größer als das letzte Teil, um die Kontraktion zu berücksichtigen, die in der Keramikform stattfindet. Die Matrize wird zugeklemmt und eine Einspritzdüse mit dem Anguss der Matrize ausgerichtet. Der Anguss ist der Weg, dem das Wachs folgt, wenn es in den Formhohlraum eintritt.

Wachspellets werden in einem an die Injektionspresse angeschlossenen Vorratsbehälter aufgeschmolzen. Der Fäkalientank bewegt sich ständig, um die Mischung homogen zu halten. Ein hydraulisch angetriebener Zylinder drückt das Wachs durch einen beheizten Schlauch in den Anguss und füllt den Formhohlraum.

Mustermontage

Feinguss produziert hochpräzise und fertige Teile in großen Stückzahlen, indem die einzelnen Muster auf einem Wachsläufer montiert werden, auf dem die Muster befestigt werden. Abgesehen von seiner Funktion als Methode zum Halten der Muster dient der Wachsläufer als Metallzuführsystem oder Rohr, durch das die einzelnen Teile während des Gießens geschmolzenes Metall zugeführt werden.

Wachsläufer werden mit genau der gleichen Methode hergestellt, die zur Herstellung der Muster verwendet wird. Am Ende des Läufers befindet sich ein Metallelement, um das das Wachs injiziert wird. Ein mit dem Metallelement verbundener Stift ragt heraus und wird später mit einer Aufhängeplatte verbunden. Ein keramischer Becher wird auch hinzugefügt, um als Trichter zu fungieren, wenn das geschmolzene Metall in den Läufer und die Muster gegossen wird.

Die Tore der Muster sind mit dem Läufer verbunden, indem man sein Ende auf der Oberfläche schmilzt, es in ein schmelzklebendes Wachs, wie das klebrige Wachs, eintaucht und es auf den Läufer drückt. Wenn das geschmolzene Wachs abkühlt, rastet es am Läufer ein und wird mit einem kleinen Brenner verschweißt, um die Verbindung zu glätten.

Schalenbeschichtung

Sobald das Gussmuster zusammengebaut und eingestellt ist, wird die Aufschlämmung durch Eintauchen in die Aufschlämmung aufgetragen, die aus feinkörnigem Siliciumdioxid, Wasser und einer Form von Bindemittel besteht. Die Kombination dieser Elemente erzeugt eine Keramikbeschichtung, die mehrmals aufgetragen wird, um die gewünschte Dicke zu erreichen.

Nach dem Slurry Dipping wird der Musteraufbau mit Stuck beschichtet, der während des APQP bestimmt wurde. Der Stuckprozess beginnt mit einer dünnen Beschichtung und wird mit jeder Anwendung zunehmend rauer.

Die Schalenbeschichtung ist ein wesentlicher Bestandteil des Prozesses. Die Festigkeit der Schale muss ausreichen, um alle Gießvorgänge zu überstehen. Das mehrfache Eintauchen und die Stuckbeschichtung sind notwendig, um die Stabilität und Dauerhaftigkeit der Schale zu gewährleisten.

Entwachsen und Erhitzen

Es gibt verschiedene Formen der Erwärmung, um das Wachs von der gehärteten Schale zu entfernen. Eine gängige moderne Praxis ist die Verwendung eines Autoklaven — einer Dampfheizvorrichtung. Die Temperatur des Autoklaven muss ausreichend sein, um das Wachs zu schmelzen und die Form zum Gießen vorzuheizen.

Typischerweise werden Feingussformen auf 1800 ° F (982 ° C) gebrannt. Der Dampf im Autoklaven entfernt potentiell flüchtige Stoffe. Sobald die Formen ausreichend gereinigt und erhitzt sind, sind sie bereit für das Gießen des Metalls.

Gießen

Beim Gießen wird geschmolzenes Metall in die vorgewärmten Formhohlräume gegossen. In diesem Stadium liegt der Schlüssel zur Qualität des Gusses in Zeit und Temperatur. Nachdem das geschmolzene Metall gegossen wurde, schüttelt eine Vibrationsmaschine die Keramikschale fünf bis sieben Sekunden lang sanft. Das Metall aus Barren wurde zu einem geschmolzenen Zustand geschmolzen. Sobald die Schale gefüllt ist, lässt man sie bei Raumtemperatur abkühlen.

Knockout oder Entfernung der Schale

Sobald die Schale abgekühlt und das Metall ausgehärtet ist, wird das Schalenmaterial entfernt. Es gibt verschiedene Methoden, um die Schale zu entfernen, einschließlich eines Hammers, Hochdruckwasserstrahlen, eines Vibrationstisches, Chemikalien oder einer speziell entwickelten Knockout-Maschine. Während des Knockout-Prozesses wird die Schale fest eingespannt und in Position gehalten, um eine Gleichmäßigkeit des Prozesses zu gewährleisten.

Der Knockout-Prozess kann besonders schwierig sein, insbesondere bei Teilen mit komplizierten und komplexen Abschnitten.

Abschneiden

Beim Abschneiden werden die einzelnen Teile vom Anguss oder Läufer entfernt. Sobald das Teil vom Läufer getrennt worden ist, werden die restlichen Teile der Tore weg gerieben. Es gibt verschiedene Methoden zum Entfernen der Teile aus dem Anguss, einschließlich der Verwendung einer Hacksäge, eines Brenners oder eines Lasers. In hochtechnischen oder hohen Produktionsbetrieben können Teile mit einer programmierbaren Trennsäge abgeschnitten werden.

Wärmebehandlung

Der Zweck der Wärmebehandlung ist die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und Eigenschaften des Bauteils. Der Gießprozess reduziert die Festigkeit, Haltbarkeit und Zähigkeit eines Metalls. Wärmebehandlungen beseitigen inneren Stress. Die Arten von Wärmebehandlungen, die für Feinguss verwendet werden, umfassen Vakuumlösungsglühen, Härten, Anlassen und Ausscheidungshärten.

Vakuumlösungsglühen

Der Zweck des Vakuumlösungsglühens besteht darin, präzipitatives Material zu entfernen und das Werkstück in eine Einphasenstruktur umzuwandeln. Nach Abschluss des Glühens ist das Werkstück weich und duktil und kann gehärtet werden. In diesem Stadium ist das Werkstück bearbeitbar, bearbeitbar, schweißbar und hat Dimensionsstabilität.

Härten

Das Härten umfasst das Erhitzen des Metalls, bis es seine austenitische Kristallphase erreicht. Danach wird es sehr schnell abgekühlt. Das Verfahren erhöht die Festigkeit und Tragbarkeit des Werkstücks.

Anlassen

Anlassen erwärmt das Werkstück auf eine Temperatur knapp unterhalb seines kritischen Bereichs, hält es dort und kühlt es dann ab. Das Tempern verringert die Sprödigkeit und erfordert eine präzise Steuerung, sodass die Härte nicht beeinträchtigt wird.

Ausscheidungshärten

Das Ausscheidungshärten oder Aushärten macht das Werkstück härter und wird im Vakuum bei Temperaturen zwischen 900 ° F (482 ° C) und 1150 ° F (621 ° C) durchgeführt. Der Prozess umfasst das Erhitzen des Werkstücks, das Behandeln mit einer Lösung, das Abkühlen und das erneute Erhitzen, bevor es schnell abgekühlt wird.

Veredelung

Ein letzter Schritt im Feingussprozess ist die Veredelung, die je nach Anforderungen und Spezifikationen des Teiledesigns viele Formen annehmen kann. Ein typischer Veredelungsprozess ist das Schleifen, mit dem Verformungen oder Reste des Tors weiter entfernt werden. Obwohl die Oberfläche des Teils sehr glatt ist, kann ein weiteres Polieren erforderlich sein, um es zu verbessern und zu perfektionieren.

Die Endbearbeitung kann durch Sandstrahlen, Kugelstrahlen oder andere Bearbeitungsverfahren erfolgen.

Oberflächenbehandlung

Die Palette der Oberflächenbehandlungen für Feingussprodukte umfasst Rostschutz und Korrosionsbeständigkeit, Polieren und chemische Behandlungen. Die Oberfläche eines Feingussteils kann je nach Legierung und Produkt variieren. Die Arten von Behandlungen umfassen:

• Eloxieren
• Elektropolieren
• Vibrationspolieren
• Passivieren
• Klare chemische Filmbeschichtung
• Verzinkung
• Fassrumpeln
• Pulverbeschichtung
• Electroless Nickel Coating
• Malerei

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Kapitel Drei – Arten von Feinguss

Obwohl Feinguss oder Wachsausschmelzverfahren seit Tausenden von Jahren verwendet, gab es innovationen, die zur Effektivität des Prozesses beigetragen haben. Die Variationen sollen die Methode zur Entwicklung des Musters verbessern und die Verwendung von Wachs ansprechen. Der Gesamtausdruck, der für das Wachsausschmelzverfahren verwendet wird, ist das Verdunstungsmustergießen, da das zur Erzeugung des Musters verwendete Material entfernt wird oder verdampft.

Obwohl diese alternativen Methoden Muster auf alternative Weise erzeugen, haben sie Ähnlichkeiten mit Feinguss und können als Ableger oder Variationen betrachtet werden. Die Hauptunterschiede in den Variationen sind die Materialien, die verwendet werden, um das Muster oder die Bildung des Musters zu erstellen.

Arten von Feinguss

Lost Foam Casting

Lost Foam Casting hat als Ersatz für Feinguss aufgrund seiner Fähigkeit, in die Massenproduktion und automatisierte Prozesse zu passen, an Popularität gewonnen. Die Methode des verlorenen Schaumgusses ist eine neue Ergänzung zum Verdampfungscasting. Es wurde 1958 von H. F. Shroyer als Verfahren entwickelt, bei dem Polystyrolschaum in Gießsand gegeben wird.

Wie beim Feinguss wird ein Aluminium-Druckguss verwendet, um das Muster zu erstellen. Polystyrolperlen werden in die Form oder Matrize gegeben und dampfbeheizt; Dadurch schmelzen die Perlen und nehmen die Form der Form an. Wenn die Perlen erhitzt werden, dehnen sie sich aus und nehmen die Konturen und Abmessungen der Matrize an.

Die einzelnen Muster werden an einem Anguss oder Läufer befestigt und mit einer feuerfesten Beschichtung aus keramischem Material besprüht. Die beschichtete Form wird in einen belüfteten Behälter gegeben, der mit Sand gefüllt ist, um sie in Position zu halten. Wenn geschmolzenes Metall in den Behälter gegossen wird, verdampft das Polystyrol und schafft Platz für das geschmolzene Metall.

In einigen Fällen müssen Muster nicht in einem Würfel geformt werden, sondern können von Hand geschnitzt werden. Mit einer Maschine oder einem Formwerkzeug kann Polystyrol geschnitten, geformt und auf die gewünschten Abmessungen des Werkstücks konfiguriert werden. Diese Art der Musterherstellung wird für Einzelstücke oder Prototypen verwendet.

Lost Foam Casting ist ein Herstellungsprozess, der verwendet wird, um verzierte, dekorative und komplexe Metallkonfigurationen, Formen und Designs zu erstellen, und kann von Ingenieuren verwendet werden, um dreidimensionale Renderings ihrer Konzeptualisierungen zu erstellen.

Direkter Feinguss

Der direkte Feinguss unterscheidet sich vom traditionellen Feinguss, der als indirekter Feinguss bezeichnet wird, dadurch, wie das Muster erzeugt wird. Beim indirekten Gießen wird das Muster in einer Matrize geformt, um eine Wachsdarstellung zu erzeugen. Mehrere Wachsduplikate werden an einem Anguss oder Läufer befestigt, in eine Keramiklösung getaucht, in Stuck getaucht und entwachsen, damit das Muster mit geschmolzenem Metall gefüllt werden kann, um mehrere Versionen des Bauteils zu bilden.

Das Direktgießen variiert in der Art und Weise, wie das Muster unter Verwendung einer Vielzahl von Techniken geformt und vorgeformt wird. Die erste dieser Techniken ist das Schnitzen des Musters von Hand oder Maschine, um eine One-Up-Version zu erstellen, die mit der Wachsausschmelzmethode verarbeitet wird. Dieses Verfahren wird zur Herstellung eines Prototyps, zur Beurteilung der Abmessungen oder für Kleinserien von Fertigteilen verwendet.

Die Einführung des computergestützten Zeichnens (CAD) hat zu einer technologischen Methode zur Erstellung eines Musters geführt. Mit Hilfe von CAD wird eine dreidimensionale Darstellung des Werkstücks konstruiert und konstruiert. Ähnlich wie bei einer CNC-Maschine wird das Design in eine optische Stereolithographie-Fertigungsmaschine (STL) programmiert, die unter Verwendung der Eingabedaten eine dreidimensionale Darstellung des Musters erstellt.

Im Wesentlichen ist STL ein Verfahren zur Herstellung einer festen geformten Form unter Verwendung eines lichtempfindlichen flüssigen Polymers und eines gerichteten Laserstrahls. Die Herstellung erfolgt in Schichten, wobei eine Schicht der vorherigen Schicht hinzugefügt wird, um das dreidimensionale geometrische Design allmählich und langsam aufzubauen und zu formen. Eine Darstellung von STL ist im folgenden Diagramm zu sehen.

Wasserglas-Feinguss

Wasserglas-Feinguss ist ein Verfahren, das in China häufig verwendet wird. Beim Wasserglas-Feinguss wird anstelle von Ethylsilikat Wasserglas als Bindemittel für die Schale verwendet. Das Verfahren entstand in den 1950er Jahren in Russland und hat die Vorteile von Materialkosten und Produktionszyklus.

Die Oberflächengüten des Wasserglas-Feingusses sind vergleichbar mit dem Gießen mit Kieselsol-Gusstechnologie, da Defekte vermieden werden, die bei der herkömmlichen Schalentechnologie auftreten. Der Prozess, die Operation und die Parameter des Wasserglas-Feingusses sind weniger kompliziert und können durch ungeschulte, allgemeine Arbeitskräfte abgeschlossen werden; dies verbessert die Produktion und Effizienz.

Kapitel vier – Metalle im Feinguss

Feinguss ist ein sehr vielseitiger Metallbearbeitungsprozess, der zum Formen von Rohrfittings, Automobilteilen, Schiffshardware und Lebensmittelmaschinen verwendet wird. Es gibt eine große Vielfalt von Metallen, die für Feinguss benutzt werden können, die unterschiedliche Eigenschaften haben, um eine mannigfaltige Palette von Anwendungen zu fördern.

Alle Eisen- und Nichteisenmetalle können im Feinguss geformt und konfiguriert werden. Von den Sorten von Eisenmetallen werden am häufigsten duktiles Eisen, Kohlenstoff- und Legierungsstähle sowie ausgewählte Edelstahlsorten verwendet. Nichteisenmetalle wie Kupferlegierungen, Magnesium und Aluminium können verwendet werden, wobei Aluminium am beliebtesten ist.

Metalle für den Feinguss

Aluminiumlegierungen

Aluminiumlegierungen für den Feinguss haben eine Dichte von 2,7 g / cm3 oder etwas höher. Zu den Arten von Teilen aus Aluminium aus Feinguss gehören Flugzeug- und Motorenteile. Aluminiumlegierungen A-356, A-357, C-355 und F-357, die Silizium, Magnesium, Eisen und Zink enthalten, sind die am häufigsten verwendeten Legierungen. Komponenten aus Aluminium haben Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit, und einige haben außergewöhnliche Festigkeit.

Edelstahl

Edelstahl ist ein Eisenmetall, das Chrom enthält, das zusätzlichen Schutz gegen Flecken und Korrosion bietet. Es gibt einige Arten Edelstahl mit jeder Art oder Grad, die vorteilhafte Eigenschaften haben. Die Variationen in Edelstahl sind auf die chemische Zusammensetzung seiner Legierungen zurückzuführen. Edelstahl ist ein ideales Metall für Teile, die Umgebungen mit hohen Temperaturen oder Flüssigkeiten ausgesetzt sind.

Die wichtigsten Edelstahlsorten für den Feinguss sind die Serien 300 und 400. Austenitedelstahl der Reihe 300 hat ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aber gewinnt nicht Stärke durch Wärmebehandlung. Martensitischer Edelstahl der Serie 400 hat eine außergewöhnliche Festigkeit und Bearbeitbarkeit und kann durch Abschrecken und Anlassen gehärtet werden, was auch seine Festigkeit erhöht.

Kohlenstoffstahl

Kohlenstoffstahl ist eine der besseren Entscheidungen für Feingussprodukte, da er unter Hochdruckbedingungen arbeiten kann, verschleißfest ist und eine außergewöhnliche Festigkeit, Zähigkeit und Härtbarkeit aufweist. Die Eigenschaften von Kohlenstoffstahl werden durch die Menge an Kohlenstoff bestimmt, die seine Härte und Festigkeit während der Wärmebehandlung erhöht.

Mittlere und kohlenstoffarme Stähle sind die Typen, die am häufigsten für den Feinguss verwendet werden. Mittlerer Kohlenstoffstahl hat Duktilität, Festigkeit und Verschleißfestigkeit und kann durch Wärmebehandlung gehärtet und angelassen werden. Kohlenstoffarmer Stahl kann leicht geformt werden, wird aber nicht durch Wärmebehandlung verstärkt.

Nickellegierungen

Nickellegierungen haben eine hohe Festigkeit und sind beständig gegen Hitze, Korrosion und Verschleiß. Sie können geschweißt und hergestellt werden und sind beständig gegen Rissbildung oder Spannungskorrosion. Die Hauptverwendung von Feingussteilen aus Nickellegierungen erfolgt unter Bedingungen mit hohen Temperaturen und korrosiven Elementen.

Die Beliebtheit von Feingussteilen aus Nickellegierungen beruht auf ihren engen Toleranzen und außergewöhnlich glatten Oberflächen sowie ihrer Fähigkeit, in komplexen und komplizierten Formen verarbeitet zu werden. Von den verschiedenen Feingussmetallen sind Nickellegierungen eine kostengünstige Lösung.

Kupferlegierungen

Kupferlegierungen haben Korrosionsbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Zähigkeit. Sie werden aufgrund ihrer leichten Gießbarkeit im Feinguss eingesetzt. Kupferlegierungen sind mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften sowie Reibungs- und Verschleißfestigkeit zerspanbar. Zu den für den Feinguss verwendeten Kupferlegierungen gehören die Serien C-84500, C-85800, C-86000, C-87000, C-90000 und C-95000. Die große Auswahl an Legierungen bietet eine ausreichende Auswahl, um die richtige Legierung für jede Anwendung auszuwählen.

Kobaltlegierungen

Kobaltlegierungen haben eine hohe Festigkeit und Wärme- und Verschleißfestigkeit. Sie haben eine natürliche Oxidationsbeständigkeit mit einem außergewöhnlich hohen Schmelzpunkt, der sie ideal für korrosive und chemisch geladene Umgebungen macht. Kobaltlegierungen haben Kriechfestigkeit und Beständigkeit gegen thermische Ermüdung für Hochtemperaturanwendungen.

Die verschiedenen Kobaltlegierungen enthalten Kombinationen aus Chrom, Nickel, Wolfram und Molybdän. Die für den Feinguss verwendeten Kobaltlegierungen umfassen die Nummern 6, 21, 25, 31 und 93.

Magnesium

Mehrere Jahre lang war es schwierig, Magnesium im Feinguss zu gießen, da geschmolzenes Magnesium mit der Kieselsäureformschale reagiert. Kürzlich wurde ein Inhibitor eingeführt; dies ermöglicht die Verwendung von Magnesium im Feinguss.

Magnesium ist leicht und hat ein ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Es ist vielseitig einsetzbar und in einer Vielzahl von Legierungen erhältlich, darunter AZ91D und AM60B mit den Legierungen AZ81, AM50A AM20, AE42 und AS41B, die für ihre Kriechfestigkeit und Hochtemperaturanwendungen verwendet werden.

Kapitel fünf – Produkte aus Feinguss

Feinguss ist eine äußerst beliebte Methode zur Herstellung einer Vielzahl von Teilen und Komponenten. Der Prozess des Feingusses ermöglicht eine Designflexibilität für die Herstellung komplizierter und komplexer Komponenten aus einer großen Auswahl an Metallen und Legierungen.

Die Einfachheit des Feingusses ermöglicht hohe Produktionsläufe mit außergewöhnlich genauer Maßhaltigkeit. Der ursprüngliche Grund, warum Feinguss aus dem Mittelalter ins 20.Jahrhundert gezogen wurde, war die Entwicklung des Düsentriebwerks in den 1940er Jahren, die keine Inkonsistenzen oder Unvollkommenheiten in seinen Komponenten zuließ. Es ist dieser Aspekt des Feingusses, der ihn zu einem wesentlichen Bestandteil der Fertigung des 21.

Produkte aus Feinguss

Luft- und Raumfahrt

Die Luft- und Raumfahrt war die erste Industrie, die auf Feinguss als Methode zur Herstellung von Teilen mit außergewöhnlichen Toleranzen und Oberflächen setzte. Es gibt eine breite Palette von Metallen, die zur Herstellung von Flugkomponenten verwendet werden, und Feinguss bietet die notwendige Auswahl an Metallen. Unter Verwendung jedes möglichen Metalls produziert Feinguss Präzisionsteile mit minimalen Materialien und begrenztem Energieabfall.

Luft- und Raumfahrtkomponenten müssen extremen Wetterbedingungen, schwankendem Druck und verschiedenen Formen von Betriebsverschleiß standhalten. Der Prozess des Feingusses hat die notwendige Konsistenz, Präzision und Zugfestigkeit, um die Anforderungen zu erfüllen und zu übertreffen. Sein Hauptvorteil für die Luft- und Raumfahrt ist seine Präzision, die es ermöglicht, verkettete Teile schnell und einfach zusammenzubringen.

Feuerwaffen

Feuerwaffenhersteller setzen auf Feinguss, da sie die Freiheit haben, einzigartige Designs zu entwickeln und umzusetzen. Die Herstellung von Schusswaffen erfordert Präzision und Genauigkeit, und Feingussteile bieten die Netzformen, die aus einer Auswahl von Legierungen hergestellt werden können.

Feinguss minimiert die Menge an Metall, die während des Veredelungsprozesses entfernt werden muss. Mithilfe der CNC-Bearbeitung können Hersteller einheitliche Teile mit geringen Abweichungen zu geringen Kosten herstellen.

Medical and Dental

Die Medizin- und Dentalbranche benötigt Instrumente und Komponenten mit höchster Präzision, um enge Toleranzen und Maßanforderungen zu erfüllen. Chirurgische Werkzeuge, Implantate, Maschinen, Krankentragen und Rollstühle werden im Feinguss hergestellt.

Das lebensrettende Potenzial von Feingussteilen macht ihre ordnungsgemäße Herstellung entscheidend. Jedes Gerät muss von höchster Qualität sein.

Schlösser

Die Hauptanforderung an Schlösser ist, dass sie langlebig und belastbar sind. Feinguss ermöglicht die Herstellung von spezialisierten Schlössern sowie gewöhnlichen Schlössern für den Hausgebrauch. Die Notwendigkeit, dass Schlösser präzise ineinander greifen, erfordert, dass ihr Guss bis ins kleinste Detail genau ist.

Lebensmittel und Milchprodukte

Eine breite Palette von Geräten wird verwendet, um alle Lebensmittel herzustellen, die wir essen. Diese riesigen Maschinen verlassen sich bei der Herstellung ihrer Komponenten und Teile auf Feinguss. Komponenten für die Lebensmittelindustrie werden aus Edelstahl oder Speziallegierungen hergestellt, da Präzision und Haltbarkeit gefragt sind. Fleischschneidemaschinen, Geflügelverarbeitungsgeräte, Eismaschinenteile sowie Grills und Wärmemaschinen haben Teile und Teile aus Feinguss.

Fluidtechnik

Fluidtechnik überträgt Kraft durch den Einsatz von Gasen oder Flüssigkeiten. Der Prozess umfasst die Verwendung von hydraulischen und pneumatischen Geräten, die Energie in eine nutzbare Form umwandeln. Die Arten von Komponenten, die erforderlich sind, umfassen Kugelventilteile, Kondensatableiterteile, Laufräder, Nadelventilteile, Kompressorteile und Pumpenkomponenten. Wie die Lebensmittel- und Milchindustrie verwendet auch die Fluidtechnik Edelstahl sowie Aluminium und einige Spezialmetalle.

Kapitel sechs – Vorteile des Feingusses

Es gibt viele Möglichkeiten für die Herstellung von Metallteilen. Jede der Optionen hat ihre Vorteile in Bezug auf Produktion, Qualität und Genauigkeit. Von den verfügbaren Verfahren ist die Feingusstechnologie zum Verfahren der Wahl für die Herstellung von Präzisionsteilen mit hervorragenden Oberflächen geworden. Mit niedrigen Kosten, Designfreiheit und unbegrenzten Stückzahlen ist Feinguss das ideale Verfahren für die moderne Teilefertigung.

Die vielen Vorteile des Feingusses haben es zum Metallherstellungsprozess Nummer eins für industrielle und kommerzielle Produkte gemacht.

Vorteile des Feingusses

Designflexibilität

Designfreiheit ist besonders wichtig für komplexe und komplizierte Teile, die mehrere Innen- und Außenformen haben können. Feinguss ist nicht durch Größe, Dicke oder Konfiguration begrenzt. Es hat die Fähigkeit, sich anzupassen und zu verschieben, um jeder Herausforderung gerecht zu werden.

Engere Toleranzen

Von den vielen Vorteilen des Feingusses sind engere Toleranzen die wichtigsten. Wenn ein Teil konstruiert wird, muss es so hergestellt werden, dass es genau den Spezifikationen des Designs entspricht, so dass es sich leicht in andere Teile integrieren lässt. Die meisten Feingussteile erfüllen Gusstoleranzen (CT) von fünf oder sechs.

Oberflächenveredelungen

Feinguss erzeugt überlegene Oberflächen, die nach der Produktionsveredelung wenig erfordern. Die Arten von Oberflächen, die der Prozess erzeugt, sind ein Merkmal, für das er berühmt ist. Die Qualität der Oberflächenveredelungen übertrifft die anderer Gießverfahren bei weitem. Keine andere Produktionsmethode kann mit der Kombination aus engen Toleranzen und außergewöhnlichen Oberflächen im Feinguss mithalten.

Defekte

Jeder Produktionsleiter wird Ihnen sagen, dass Defekte das Herzstück von Produktionsverzögerungen und Arbeitskosten sind. Defekte, die in einem Produktionsprozess entstehen, verursachen Abfall, erfordern zusätzliche Bearbeitung und verlangsamen die Produktion. Diese Nachteile sind kein Teil des Feingusses. Jedes Stück, das durch den Prozess produziert wird, ist einwandfrei und erfordert keine Form der sekundären Verarbeitung.

Wenn ein Teil aus der Schale entnommen wird, hat es eine glatte, gleichmäßige Oberfläche und kann verpackt und versendet werden.

Abfall

Ein weiterer großer Aufwand, der in jedem Herstellungsprozess enthalten ist, ist Abfall, das Material, das nach Abschluss der Produktion übrig bleibt. Feinguss erfordert sehr wenig nach der produktion finishing, die drastisch begrenzt die menge an abfall produziert. Der Mangel an Abfall hat mehrere Vorteile, darunter niedrigere Produktionskosten, Arbeitskosten und schnellere Durchlaufzeiten.

Zum Abfallmangel gehört auch die Beseitigung des Bedarfs an Spezialgeräten wie Entgratmaschinen, Hochleistungsschleifern und verschiedenen Schneidwerkzeugen. Ein weiterer Faktor sind niedrigere Energiekosten, gesteigerte Effizienz und eine außergewöhnlich wirtschaftliche Unternehmensleistung.

Mengen

Die Anzahl der Teile, die im Feinguss hergestellt werden können, ist nicht begrenzt. Von sehr kleinen Auflagen bis hin zu Tausenden kann Feinguss Teile schnell und fehlerfrei herstellen. Teile, die 0 wiegen.1 kg oder solche mit einem Gewicht von Hunderten von Kilogramm können im Feinguss hergestellt und veredelt werden.

Metalle

Jede Form von Metall und Legierung kann im Feinguss geformt und verarbeitet werden. Es ist ein Merkmal des Prozesses, das es zur Methode Nummer eins für die Herstellung von Ausrüstungskomponenten gemacht hat. Im Gegensatz zu anderen Gießverfahren kann Feinguss mit jeder Form von geschmolzenem Metall arbeiten, um ein zuverlässiges und nützliches Teil zu schaffen.

Feine Details

Es ist schwierig, ein Gießverfahren zu finden, das Bauteile mit winzigen und winzigen Details herstellen kann. Dieses besondere Merkmal des Feingusses ist der Grund, warum es zur Unterstützung der Luft- und Raumfahrtindustrie ausgewählt und bei der Entwicklung des ersten düsengetriebenen Flugzeugs verwendet wurde. Da sich die Gesellschaft immer tiefer in das Zeitalter der Technologie bewegt, werden einwandfreie Teile und genaue Maßtoleranzen immer wichtiger.

Vom Anfangsmuster über die Keramikschale bis hin zum Abschneiden der Teile ist jeder Schritt des Feingussprozesses darauf ausgelegt, komplizierte und präzise Details mit Genauigkeit herzustellen.

Umweltbewusstsein

Nachhaltigkeit ist eines der zentralen Prinzipien moderner Unternehmen. Dies ist ein offensichtlicher Vorteil im Feingussverfahren. Muster, Wachs, Keramikschlamm und Stuckbeschichtungen können immer wieder verwendet werden, ohne dass Abfall entsteht. Es ist dieser Aspekt des Prozesses, der es zu einer so beliebten Produktionsmethode gemacht hat.

Kapitel Sieben – Faktoren, die die Maßgenauigkeit im Feinguss beeinflussen

Es gibt mehrere Faktoren, die die Qualität und Genauigkeit von Feingussteilen beeinflussen. Die wichtigsten Überlegungen sind die Struktur des Teils, das Gussmaterial, das Formen, die Schalenherstellung und das Gießen. Jeder Fehler im Prozess kann sich auf die Schrumpfrate auswirken, was zu Abweichungen in den Abmessungen führen würde.

Der erste einflussreiche Schritt in diesem Prozess ist die Erstellung des Wachsmusters; Es muss mit großer Präzision und Genauigkeit hergestellt werden.

Einfluss der Maßhaltigkeit im Feinguss Faktoren

Gussstruktur

Die Gussstruktur wird durch die Dicke der Wände des Teils beeinflusst. Wenn sie zu dick sind, können sie die Schrumpfungsrate erhöhen. Wenn die Wandstärke zu niedrig ist, wird der gegenteilige Effekt erzeugt. Eine zu große freie systolische Rate kann die Schrumpfung blockieren und verkleinern.

Gussmaterial

Wie bei jeder Gussform hat das Material einen wichtigen Einfluss auf das Gussergebnis. Niedriger Kohlenstoffgehalt verringert die Schrumpfungsrate.

Wachseinspritztemperatur

Der Einspritzdruck und die Temperatur sind zwei sehr offensichtliche Faktoren, die die Ergebnisse des Gießprozesses beeinflussen.

Schale

Die Art des Materials, aus dem die Schale hergestellt wird, kann einen Einfluss auf die Schrumpfrate haben. Bestimmte Materialien, wie Zirkonsand, haben einen kleinen Ausdehnungskoeffizienten und sind ideal für den Prozess.

Schalenheizung

Eine unsachgemäße Erwärmung der Schale kann sich negativ auswirken und zu einer geringen Schalenausdehnung führen.

Gießen

Die Gießtemperatur ist die Temperatur, bei der das geschmolzene Metall in die Tore eintritt. Wenn die Temperatur zu hoch ist, entstehen Defekte wie grobe Körner an der inneren Struktur. Eine niedrige Temperatur beeinflusst die Fließfähigkeit des geschmolzenen Metalls. Die empfohlene Temperatur beträgt 1650° C (3002° F).

Das Hauptproblem bei unsachgemäßer Gießtemperatur ist das Schrumpfen. Die Gießtemperatur sollte konstant gehalten werden, um die Schrumpfung zu verringern. Eine höhere Temperatur erfordert nicht mehr Energie, sondern erzeugt präzisere und genauere Teile.

Fazit

• Feinguss ist ein Metallbearbeitungsprozess, bei dem eine Keramikschale über einem Wachsmuster aus einer Aluminiumform aufgebaut wird, um Teile mit außergewöhnlich gleichmäßigen und glatten Oberflächen herzustellen.
• Der Prozess des Feingusses produziert Teile mit minimalem Abfall- und Energieverbrauch und ohne Nachbearbeitung des Gusses.
• Feinguss, auch bekannt als Wachsausschmelzverfahren oder Cire Perdue auf Französisch, wird seit Tausenden von Jahren als Metallbearbeitungsmethode verwendet.
• Obwohl Feinguss, Wachsausschmelzverfahren, seit Tausenden von Jahren verwendet wird, gab es Innovationen, die die Effektivität des Prozesses erhöht haben.
• Feinguss ist ein sehr vielseitiger Metallbearbeitungsprozess, der zum Formen von Rohrverschraubungen, Automobilteilen, Schiffshardware und Lebensmittelmaschinen verwendet wird.

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