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Capitolo uno-Che cosa è la fusione di investimento?

La microfusione è un processo di lavorazione dei metalli che utilizza un guscio ceramico costruito su un motivo a cera per produrre parti con superfici straordinariamente uniformi e lisce. Il modello di cera è prodotto da uno stampo in alluminio.I prodotti finali della microfusione sono senza linee di separazione, mezze marcature o altre deformità. Ogni parte è senza cuciture e impeccabile con una finitura eccezionalmente fine.

Il processo di microfusione produce parti, componenti e pezzi con minimo spreco, uso di energia o necessità di finitura dopo la fusione. La caratteristica più distintiva della microfusione è l’accuratezza e le tolleranze eccezionali delle parti completate.

Capitolo secondo – Il processo di microfusione

La microfusione, nota anche come processo a cera persa o cire perdue in francese, è stata utilizzata come metodo di lavorazione dei metalli per migliaia di anni. Ha avuto origine in Cina ed è stato ignorato dall’industria moderna fino al 20 ° secolo, quando è stata sviluppata la tecnologia che ha reso più facile rimuovere la cera dalla fusione.

Durante la seconda guerra mondiale, la microfusione vide una rapida crescita come mezzo per fornire parti eccezionalmente precise e impeccabili che non potevano essere modellate con metodi tradizionali. Dopo la guerra, divenne il processo più utilizzato per applicazioni industriali che richiedevano progetti complessi e intricati.

Il processo di microfusione

Utensili

Gli utensili per microfusione si riferiscono agli stampi per iniezione di cera utilizzati per creare i modelli di cera che costituiscono la base del processo. Il fattore critico nella lavorazione con utensili è la parte richiesta da produrre, una distinzione che è determinata dall’utente. Tooling fa parte della funzione di progettazione e include Advanced Product Quality Planning (APQP), un metodo di pianificazione del design sviluppato negli anni 1980.

Al centro di APQP è un esame della produzione e la valutazione di ciascuna delle sue fasi per prevenire errori e ripetizioni inutili. Durante l’APQP, ogni aspetto del prodotto finale viene valutato, ingegnerizzato e discusso in modo tale che gli utensili, che includono i modelli e i nuclei, siano progettati con precisione.

Die

Il die è il risultato del processo APQP. Gli stampi per iniezione di cera sono realizzati in alluminio a causa delle proprietà termiche dell’alluminio che dissipano rapidamente il calore e riducono i tempi di ciclo. Poiché l’alluminio è malleabile e flessibile, può essere facilmente modellato e formato. Le cavità dello stampo in alluminio non subiscono usura dal processo di iniezione della cera; questo aumenta la loro durata.

Una volta che lo stampo è fabbricato, viene controllato per perdite, crepe, fori o altre imperfezioni che possono influenzare la qualità della parte finale. I vecchi stampi sono conservati in sacchetti di plastica in un ambiente controllato dall’umidità e vengono controllati prima di essere riutilizzati.

Cere utilizzate nella microfusione

Diversi tipi di cere vengono utilizzati per creare il modello di cera. Il tipo selezionato dipende da diversi fattori quali le proprietà del flusso, la possibilità di recupero, le consistenze dimensionali, la finitura superficiale e le esigenze dell’applicazione. Le cere comuni che sono usate includono il modello riempito, il modello non riempito, il corridore, solubile in acqua e appiccicoso.

Filled Pattern

Filled pattern cere hanno riempitivi aggiunti che aggiungono proprietà alla fusione che garantiscono resistenza, stabilità dimensionale, minore espansione termica e restringimento limitato. I riempitivi includono bisfenolo, sostanze organiche, acido tereftalico e polistirene reticolato.

Non riempite

Le cere non riempite contengono cariche ma non tanto quanto le cere riempite. Forniscono eccezionali proprietà meccaniche e prestazioni termiche. Le cere non riempite vengono utilizzate per geometrie complesse e modelli definiti.

Runner

Le cere Runner sono utilizzate per getti che richiedono un’eccellente resistenza meccanica con viscosità inferiore. Hanno un basso punto di fusione e si scaricano rapidamente dallo stampo in ceramica.

Solubile in acqua

La cera solubile in acqua viene utilizzata quando una parte presenta motivi interni complessi e intricati o disegni in cui un nucleo intricato è posizionato all’interno del modello. Una volta completato il nucleo, il modello solubile in acqua viene posizionato all’interno. Mentre il modello si raffredda, la cera si dissolve.

Sticky

Sticky wax bonds pattern cere insieme durante l’assemblaggio del modello e crea una lunga adesione per evitare errori durante la manipolazione costante.

Iniezione di cera

La cera viene iniettata nello stampo o nello stampo per creare il motivo. Le dimensioni del modello di cera sono leggermente più grandi della parte finale per tenere conto della contrazione che avviene nello stampo ceramico. Lo stampo è bloccato e un ugello di iniezione è allineato con la materozza dello stampo. Lo sprue è il percorso che la cera segue mentre entra nella cavità dello stampo.

I pellet di cera vengono fusi in un serbatoio collegato alla pressa ad iniezione. Il serbatoio si agita costantemente per mantenere la miscela omogenea. Un cilindro idraulico spinge la cera attraverso un tubo riscaldato nella materozza, riempiendo la cavità dello stampo.

Assemblaggio di modelli

La microfusione produce pezzi di alta precisione e finiti in grandi quantità assemblando i singoli modelli su un corridore di cera a cui sono apposti i modelli. A parte la sua funzione come metodo di tenuta dei modelli, il corridore della cera funge da sistema di alimentazione del metallo o tubo attraverso il quale le singole parti saranno alimentate metallo fuso durante la fusione.

I corridori di cera vengono creati con esattamente lo stesso metodo utilizzato per produrre i modelli. Un elemento metallico si trova all’estremità del corridore attorno al quale viene iniettata la cera. Un perno collegato all’elemento metallico sporge e sarà collegato a una piastra di gancio più tardi nel processo. Una tazza di ceramica inoltre è aggiunta per fungere da imbuto quando il metallo fuso è versato nel corridore e nei modelli.

I cancelli dei motivi sono collegati al corridore fondendo la sua estremità sulla superficie, immergendolo in una cera adesiva hot melt, come la cera appiccicosa, e premendolo sul corridore. Come la cera fusa si raffredda, si blocca al corridore ed è saldato da una piccola torcia per lisciare il collegamento.

Rivestimento Shell

Una volta assemblato e impostato il modello di fusione, la sospensione viene applicata immergendola nella sospensione, che è costituita da silice a grana fine, acqua e qualche forma di legante. La combinazione di questi elementi crea un rivestimento ceramico che viene applicato più volte per ottenere lo spessore desiderato.

Dopo l’immersione dei residui, l’assemblea del modello è ricoperta di stucco, che è stata determinata durante l’APQP. Il processo di stuccatura inizia con un rivestimento sottile e diventa progressivamente più ruvido ad ogni applicazione.

Il rivestimento delle coperture è una parte essenziale del processo. La forza del guscio deve essere sufficiente a sopportare tutte le procedure di fusione. Le molteplici impregnazioni e il rivestimento in stucco sono necessari per garantire la stabilità e la permanenza del guscio.

Deparaffinazione e riscaldamento

Esistono varie forme di riscaldamento utilizzate per rimuovere la cera dal guscio indurito. Una pratica moderna comune è l’uso di un’autoclave—un dispositivo di riscaldamento a vapore. La temperatura dell’autoclave deve essere sufficiente per fondere la cera e preriscaldare lo stampo per la fusione.

In genere, gli stampi per microfusione vengono cotti a 1800 ° F (982° C). Il vapore nell’autoclave rimuove qualsiasi materiale potenzialmente volatile. Una volta che gli stampi sono sufficientemente puliti e riscaldati, sono pronti per il versamento del metallo.

Casting

La fusione comporta il versamento di metallo fuso nelle cavità dello stampo preriscaldate. In questa fase, la chiave per la qualità del getto riposa nel tempo e nella temperatura. Dopo che il metallo fuso è stato versato, una macchina vibrante scuote delicatamente il guscio di ceramica per cinque o sette secondi. Il metallo dei lingotti è stato fuso allo stato fuso. Una volta che il guscio è pieno, è lasciato raffreddare a temperatura ambiente.

Knockout Shell o rimozione

Una volta che il guscio si è raffreddato e il metallo è impostato, il materiale del guscio viene rimosso. Esistono vari metodi utilizzati per rimuovere il guscio, tra cui un martello, esplosioni di acqua ad alta pressione, un tavolo vibrante, prodotti chimici o una macchina ad eliminazione diretta appositamente progettata. Durante il processo di knockout, il guscio è strettamente bloccato e tenuto in posizione per garantire l’uniformità del processo.

Il processo di knockout può essere particolarmente difficile, in particolare per le parti che hanno sezioni complesse e complesse.

Cut Off

Cut off comporta la rimozione delle singole parti dalla materozza o dal canale. Una volta che la parte è stata scollegata dal corridore, le restanti parti delle porte sono a terra. Esistono vari metodi per rimuovere le parti dalla materozza, incluso l’uso di una sega per tagliare, una torcia o un laser. Nelle operazioni di produzione altamente tecniche o elevate, le parti possono essere tagliate utilizzando una sega di taglio programmabile.

Trattamento termico

Lo scopo del trattamento termico è il miglioramento delle caratteristiche meccaniche e delle proprietà del componente. Il processo di fusione riduce la resistenza, la durata e la tenacità di un metallo. I trattamenti termici eliminano lo stress interno. I tipi di trattamenti termici utilizzati per la microfusione includono la ricottura della soluzione sottovuoto, l’indurimento, la tempra e l’indurimento per precipitazione.

Ricottura in soluzione sottovuoto

Lo scopo della ricottura in soluzione sottovuoto è quello di rimuovere il materiale precipitativo e cambiare il pezzo in una struttura monofase. Dopo il completamento della ricottura, il pezzo è morbido e duttile, pronto per essere indurito. In questa fase, il pezzo è lavorabile, lavorabile, saldabile e ha stabilità dimensionale.

Indurimento

L’indurimento comprende il riscaldamento del metallo fino a raggiungere la sua fase cristallina austenitica. Dopo questo, si raffredda molto rapidamente. Il processo aumenta la resistenza e la vestibilità del pezzo.

Tempera

La tempera riscalda il pezzo ad una temperatura appena al di sotto del suo intervallo critico, lo tiene lì, quindi lo raffredda. Il processo di rinvenimento riduce la fragilità e richiede un controllo preciso, quindi non influisce sulla durezza.

Indurimento per precipitazione

L’indurimento per precipitazione, o indurimento per età, rende il pezzo più duro e viene eseguito nel vuoto a temperature comprese tra 900° F (482° C) e 1150° F (621° C). Il processo include il riscaldamento del pezzo, il trattamento con una soluzione, il raffreddamento e il riscaldamento di nuovo prima di raffreddarlo rapidamente.

Finitura

Un passo finale nel processo di microfusione è la finitura, che può assumere molte forme a seconda dei requisiti e delle specifiche del design del pezzo. Un tipico processo di finitura è la macinazione che viene utilizzata per rimuovere ulteriormente eventuali deformità o resti del cancello. Sebbene la superficie della parte sia molto liscia, potrebbe essere necessaria un’ulteriore lucidatura per migliorarla e perfezionarla.

La finitura può essere completata con sabbiatura, granigliatura o altri metodi di lavorazione.

Trattamenti superficiali Finiture

La gamma di trattamenti superficiali per i prodotti in fusione di investimento comprende la protezione antiruggine e la resistenza alla corrosione, migliorando la lucidatura e i trattamenti chimici. La superficie di un pezzo fuso di investimento può variare in base al grado della lega e del prodotto. I tipi di trattamenti includono:

• Anodizzazione
• Elettrolucidatura
• Vibro Lucidatura
• Passivazione
• Chiara Chimica Film di Rivestimento
• Placcatura dello Zinco
• Canna Rombo
• Verniciatura a Polvere
• Nichel Rivestimento
• Pittura

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Capitolo Tre Tipi di Colata di Investimento

anche Se la colata di investimento, o di fusione a cera persa, è stato utilizzato per migliaia di anni, ci sono stati innovazioni che hanno aggiunto all’efficacia del processo. Le variazioni sono progettate per migliorare il metodo per sviluppare il modello e affrontare l’uso della cera. Il termine generale utilizzato per la fusione a cera persa è la fusione del modello evaporativo poiché il materiale utilizzato per creare il modello viene rimosso o evapora.

Sebbene questi metodi alternativi creino modelli in modi alternativi, hanno somiglianze con la microfusione e possono essere considerati come propaggini o variazioni. Le principali differenze nelle variazioni sono i materiali utilizzati per creare il modello o la formazione del modello.

Tipi di microfusione

Fusione di schiuma persa

La fusione di schiuma persa ha guadagnato popolarità come sostituto della microfusione grazie alla sua capacità di adattarsi alla produzione di massa e ai processi automatizzati. Il metodo di fusione a schiuma persa è una recente aggiunta alla fusione per evaporazione. È stato sviluppato da H. F. Shroyer nel 1958 come un processo che utilizza polistirene espanso collocato nella sabbia di fusione.

Come nella fusione di investimento, viene utilizzato un dado in alluminio per creare il modello. Le perle di polistirene sono collocate nello stampo o muoiono e vengono riscaldate a vapore; questo fa sì che le perle si sciolgano e prendano la forma dello stampo. Mentre le perline vengono riscaldate, si espandono e assumono i contorni e le dimensioni dello stampo.

I singoli modelli sono fissati a una materozza o a un canale e spruzzati con un rivestimento refrattario di materiale ceramico. Lo stampo rivestito è posto in un contenitore ventilato, che è imballato con sabbia per tenerlo in posizione. Quando il metallo fuso viene versato nel contenitore, il polistirene evapora, lasciando spazio al metallo fuso.

In alcuni casi, i modelli non devono essere modellati in un dado ma possono essere scolpiti a mano. Utilizzando una macchina o uno strumento di forma, il polistirene può essere tagliato, formato e configurato alle dimensioni desiderate del pezzo. Questo tipo di creazione di modelli viene utilizzato per parti o prototipi unici.

La fusione di schiuma persa è un processo di produzione utilizzato per creare configurazioni, forme e disegni metallici decorati, decorativi e complessi e può essere utilizzato dagli ingegneri per creare rendering tridimensionali delle loro concettualizzazioni.

La colata diretta di investimento

La colata diretta di investimento differisce dalla colata tradizionale di investimento, che è indicata come colata indiretta di investimento, da come il modello è creato. Con la fusione indiretta, il modello viene formato in uno stampo per creare una rappresentazione in cera. Diversi duplicati di cera sono attaccati ad una sprue o corridore, immerso in una soluzione ceramica, immerso in stucco, e deparaffinato per il modello da riempire con metallo fuso per formare diverse versioni del componente.

La fusione diretta varia nel modo in cui il modello viene formato e preformato utilizzando una varietà di tecniche. La prima di queste tecniche è scolpire il modello a mano o a macchina per creare una versione one up che viene elaborata utilizzando il metodo a cera persa. Questo processo viene utilizzato per la produzione di un prototipo, la valutazione delle dimensioni o per brevi tirature di parti finite.

L’introduzione del computer assisted drafting (CAD) ha portato ad un metodo tecnologico per la creazione di un modello. Con l’uso del CAD, viene progettata e progettata una rappresentazione tridimensionale del pezzo. Proprio come con una macchina CNC, il design è programmato in una macchina di fabbricazione ottica stereolitografia (STL) che crea una rappresentazione tridimensionale del modello utilizzando i dati di input.

In sostanza, STL è un metodo per fabbricare una forma solida formata utilizzando un polimero liquido fotosensibile e un raggio laser diretto. La fabbricazione è realizzata a strati, con uno strato aggiunto allo strato precedente per costruire e modellare gradualmente e lentamente il design geometrico tridimensionale. Una rappresentazione di STL può essere visto nel diagramma qui sotto.

La colata di investimento di vetro dell’acqua

La colata di investimento di vetro dell’acqua è un processo che è comunemente usato in Cina. Nella microfusione in vetro ad acqua, il vetro ad acqua viene utilizzato come agente legante per il guscio invece del silicato di etile. Il processo è nato in Russia negli anni ‘ 50 e presenta i vantaggi dei costi dei materiali e del ciclo di produzione.

Le finiture superficiali della microfusione in vetro ad acqua sono paragonabili alla fusione che utilizza la tecnologia di colata in sol di silice poiché evita i difetti che si trovano nella tecnologia tradizionale delle coperture. Il processo, il funzionamento e i parametri della microfusione in vetro ad acqua sono meno complicati e possono essere completati da lavoratori non addestrati e generali; ciò migliora la produzione e l’efficienza.

Capitolo quattro – Metalli utilizzati nella microfusione

La microfusione è un processo di lavorazione dei metalli molto versatile che viene utilizzato per modellare raccordi per tubi, parti automobilistiche, hardware marino e macchine alimentari. Ci sono un’ampia varietà di metalli che possono essere utilizzati per microfusione che hanno proprietà diverse a beneficio di una vasta gamma di applicazioni.

Tutti i metalli ferrosi e non ferrosi possono essere modellati e configurati utilizzando la microfusione. Tra le varietà di metalli ferrosi, il ferro duttile, gli acciai al carbonio e legati e i gradi selezionati di acciaio inossidabile sono i più utilizzati. I metalli non ferrosi, quali le leghe di rame, il magnesio e l’alluminio, possono essere usati, con alluminio che è il più popolare.

Metalli utilizzati nella microfusione

Leghe di alluminio

Le leghe di alluminio per microfusione hanno una densità di 2,7 g/cm3 o leggermente superiore. I tipi di parti in alluminio da microfusione includono aerei e parti del motore. Le leghe di alluminio A-356, A-357, C-355 e F-357 che contengono silicio, magnesio, ferro e zinco sono le leghe più utilizzate. I componenti realizzati in alluminio hanno resistenza alla corrosione e saldabilità, e alcuni hanno una resistenza eccezionale.

Acciaio inossidabile

L’acciaio inossidabile è un metallo ferroso che contiene cromo che fornisce una maggiore protezione contro le macchie e la corrosione. Esistono diversi tipi di acciaio inossidabile con ogni tipo o grado con proprietà benefiche. Le variazioni dell’acciaio inossidabile sono dovute alla composizione chimica delle sue leghe. L’acciaio inossidabile è un metallo ideale per le parti esposte ad ambienti con alte temperature o liquidi.

I principali gradi di acciaio inossidabile utilizzati per la microfusione sono le serie 300 e 400. L’acciaio inossidabile austenitico di 300 serie ha resistenza della corrosione eccellente ma non guadagna la forza con il trattamento termico. L’acciaio inossidabile martensitico di 400 serie ha forza e lavorabilità eccezionali e può essere indurito con tempra e rinvenimento, che inoltre aumenta la sua forza.

Acciaio al carbonio

L’acciaio al carbonio è una delle scelte migliori per i prodotti di microfusione poiché può funzionare in condizioni di alta pressione, è resistente all’usura e ha una resistenza, una tenacità e una temprabilità eccezionali. Le proprietà dell’acciaio al carbonio sono determinate dalla quantità di carbonio che contiene che aumenta la sua durezza e resistenza durante il trattamento termico.

Gli acciai a medio e basso tenore di carbonio sono i tipi più utilizzati per la microfusione. L’acciaio al carbonio medio ha duttilità, resistenza e resistenza all’usura e può essere temprato e temperato mediante trattamento termico. L’acciaio a basso tenore di carbonio può essere facilmente modellato ma non è rinforzato dal trattamento termico.

Leghe di nichel

Le leghe di nichel hanno un’elevata resistenza e sono resistenti al calore, alla corrosione e all’usura. Possono essere saldati e fabbricati e sono resistenti alla fessurazione o alla corrosione da stress. L’uso principale dei getti di investimento in lega di nichel è in condizioni in cui ci sono alte temperature e elementi corrosivi.

La popolarità dei getti di investimento in lega di nichel è dovuta alle loro tolleranze strette e alle finiture eccezionalmente lisce, nonché alla loro capacità di essere lavorati in forme complesse e intricate. Dei vari metalli di fusione di investimento, le leghe di nichel sono una soluzione economica.

Leghe di rame

Le leghe di rame hanno resistenza alla corrosione, conducibilità termica e tenacità. Sono utilizzati nella colata di investimento dovuto la loro colabilità facile. Le leghe di rame sono lavorabili con eccellenti proprietà meccaniche, nonché resistenza all’attrito e all’usura. I tipi di leghe di rame utilizzate per la microfusione includono serie C-84500, C-85800, C-86000, C-87000, C-90000 e C-95000. L’ampia gamma di leghe offre una selezione sufficiente per scegliere la lega corretta per qualsiasi applicazione.

Leghe di cobalto

Le leghe di cobalto hanno un’elevata resistenza, resistenza al calore e all’usura. Hanno una naturale resistenza all’ossidazione con un punto di fusione eccezionalmente elevato che li rende ideali per ambienti corrosivi e chimicamente carichi. Le leghe di cobalto hanno resistenza allo scorrimento e resistenza alla fatica termica per applicazioni ad alta temperatura.

Le varie leghe di cobalto contengono combinazioni di cromo, nichel, tungsteno e molibdeno; questo cambia le sue proprietà e il tipo di resistenza. Le leghe di cobalto utilizzate per la microfusione includono i numeri 6, 21, 25, 31 e 93.

Magnesio

Per diversi anni, è stato difficile fondere il magnesio usando la microfusione a causa del fatto che il magnesio fuso reagisce con il guscio dello stampo di silice. Recentemente, è stato introdotto un inibitore; ciò consente l’uso del magnesio nella microfusione.

Il magnesio è leggero e ha un eccellente rapporto resistenza / peso. È versatile ed è disponibile in una vasta gamma di leghe, tra cui AZ91D e AM60B con leghe AZ81, AM50A AM20, AE42 e AS41B utilizzate per la loro resistenza allo scorrimento e applicazioni ad alta temperatura.

Capitolo cinque-Prodotti realizzati con microfusione

La microfusione è un metodo estremamente popolare per la produzione di una vasta gamma di parti e componenti. Il processo di microfusione consente flessibilità di progettazione per la creazione di componenti complessi e complessi da una vasta selezione di metalli e leghe.

La semplicità della microfusione consente elevate produzioni con una consistenza dimensionale eccezionalmente accurata. La ragione originale colata di investimento è stato tirato dal medioevo nel 20 ° secolo è stato lo sviluppo del motore a reazione nel 1940 che non consentirebbe per eventuali incongruenze o imperfezione nei suoi componenti. È quell’aspetto della microfusione che lo ha reso una parte essenziale della produzione del 21 ° secolo.

Prodotti realizzati con microfusione

Aerospaziale

Aerospaziale è stata la prima industria a fare affidamento sulla microfusione come metodo per la produzione di parti con tolleranze e finiture eccezionali. Esiste un vasto assortimento di metalli utilizzati per realizzare componenti di volo e la microfusione fornisce la necessaria selezione di metalli. Utilizzando qualsiasi metallo, la microfusione produce pezzi di precisione con materiali minimi e sprechi energetici limitati.

I componenti aerospaziali devono resistere a condizioni climatiche estreme, pressioni fluttuanti e varie forme di usura operativa; ciò richiede una durata superiore. Il processo di microfusione ha la consistenza, la precisione e la resistenza alla trazione necessarie per soddisfare e superare i requisiti. Il suo principale vantaggio per il settore aerospaziale è la sua precisione, che consente alle parti interconnesse di adattarsi rapidamente e facilmente.

Armi da fuoco

I produttori di armi da fuoco si affidano alla microfusione per il fatto che consente loro la libertà di sviluppare e implementare design unici. La produzione di armi da fuoco richiede precisione e precisione e le parti di microfusione forniscono le forme nette che possono essere fabbricate da una selezione di leghe.

La microfusione riduce al minimo la quantità di metallo da rimuovere durante il processo di finitura. Utilizzando la lavorazione CNC, i produttori sono in grado di realizzare parti uniformi con poche variazioni a basso costo.

Medico e dentale

I campi medico e dentale richiedono strumenti e componenti con la massima precisione per soddisfare tolleranze strette e requisiti dimensionali. Strumenti chirurgici, impianti, macchine, barelle e sedie a rotelle sono tutti prodotti utilizzando microfusione.

Il potenziale salvavita delle parti in fusione di investimento rende la loro corretta produzione critica. Ogni pezzo di equipaggiamento deve essere della massima qualità.

Serrature

Il requisito principale per le serrature è che siano resistenti e resistenti. La microfusione consente la produzione di serrature specializzate e serrature ordinarie per uso domestico. La necessità di serrature a maglia con precisione richiede la loro fusione essere preciso fino al dettaglio più minuto.

Prodotti alimentari e Lattiero-caseari

Un vasto assortimento di attrezzature viene utilizzato per produrre tutto il cibo che mangiamo. Quelle enormi macchine si affidano alla microfusione per la produzione dei loro componenti e parti. I componenti per l’industria alimentare sono realizzati in acciaio inossidabile o leghe speciali a causa della necessità di precisione e durata. Affettatrici di carne, attrezzature per la lavorazione del pollame, parti di macchine per il ghiaccio e griglie e macchine per il riscaldamento hanno parti e pezzi realizzati con microfusione.

Fluid Power

Fluid power trasmette potenza attraverso l’uso di gas o fluidi. Il processo include l’uso di attrezzature idrauliche e pneumatiche che convertono la potenza in una forma utilizzabile. I tipi di componenti richiesti includono parti di valvole a sfera, parti di trappola di vapore, giranti, parti di valvole a spillo, parti del compressore e componenti della pompa. Come l’industria alimentare e casearia, l’industria dei fluidi utilizza acciaio inossidabile, alluminio e alcuni metalli speciali.

Capitolo Sei-Vantaggi della microfusione

Ci sono molte scelte per la produzione di parti metalliche. Ciascuna delle scelte ha i suoi vantaggi per quanto riguarda la produzione, la qualità e l’accuratezza. Tra i processi disponibili, la tecnologia di microfusione è diventata il processo di scelta per la produzione di pezzi di precisione con finiture eccellenti. Con basso costo, libertà di progettazione e quantità illimitate, la microfusione è il processo ideale per la produzione di pezzi moderni.

I numerosi vantaggi della microfusione lo hanno reso il processo di fabbricazione del metallo numero uno per prodotti industriali e commerciali.

Vantaggi della fusione di investimento

Flessibilità di progettazione

La libertà di progettazione è particolarmente importante per parti complesse e intricate che possono avere più forme interne ed esterne. La colata di investimento non è limitata dalla dimensione, dallo spessore o dalla configurazione. Ha la capacità di adattarsi e spostarsi per affrontare qualsiasi sfida.

Tolleranze più strette

Tra i molti vantaggi della microfusione, le tolleranze più strette sono le più importanti. Quando una parte è progettata, deve essere fabbricata per soddisfare esattamente le specifiche del progetto in modo tale da integrarsi facilmente con altre parti. La maggior parte delle parti della colata di investimento incontra le tolleranze della colata (CT) di cinque o sei.

Finiture superficiali

La microfusione produce finiture superiori che richiedono poco dopo la finitura della produzione. I tipi di finiture che il processo produce sono una caratteristica per la quale è famosa. La qualità delle finiture superficiali supera di gran lunga quelle di altri processi di fusione. Nessun altro metodo di produzione può eguagliare la combinazione di tolleranze strette e finiture eccezionali che si trovano nella microfusione.

Difetti

Ogni responsabile di produzione vi dirà che i difetti sono al centro dei ritardi di produzione e dei costi del lavoro. I difetti prodotti in un processo di produzione creano scarti, richiedono lavorazioni extra e cicli di produzione lenti. Questi svantaggi non fanno parte della microfusione. Ogni pezzo prodotto dal processo è impeccabile e non richiede alcuna forma di lavorazione secondaria.

Quando una parte viene estratta dal guscio, ha una superficie liscia e uniforme ed è pronta per essere imballata e spedita.

Rifiuti

Un’altra spesa importante che viene inclusa in ogni processo di produzione è lo spreco, il materiale che viene lasciato dopo il completamento della produzione. La microfusione richiede pochissimo dopo la finitura della produzione, il che limita drasticamente la quantità di rifiuti prodotti. La mancanza di rifiuti ha molteplici vantaggi, tra cui minori costi di produzione, costi di manodopera e turnaround più rapidi.

Incluso nella mancanza di rifiuti è la rimozione della necessità di attrezzature specializzate come sbavatrici, smerigliatrici pesanti e vari utensili da taglio. Un ulteriore fattore è la riduzione dei costi energetici, una maggiore efficienza e prestazioni aziendali eccezionalmente economiche.

Quantità

Non vi è alcuna limitazione sulla quantità di parti che possono essere prodotte utilizzando la microfusione. Da piste molto piccole a quelle che vanno a migliaia, la microfusione può produrre parti in modo rapido e impeccabile. Parti che pesano 0.1 kg o quelli che pesano centinaia di chilogrammi possono essere prodotti e finiti utilizzando la microfusione.

Metalli

Ogni forma di metallo e lega può essere modellata ed elaborata facendo uso della colata di investimento. È una caratteristica del processo che lo ha reso il metodo numero uno per la produzione di componenti di apparecchiature. A differenza di altri metodi di fusione, la microfusione può funzionare con qualsiasi forma di metallo fuso per creare una parte affidabile e utile.

Dettagli raffinati

È difficile trovare un processo di fusione in grado di produrre componenti con dettagli minuti e miniaturizzati. Questo particolare attributo della microfusione è il motivo per cui è stato scelto per supportare l’industria aerospaziale ed è stato utilizzato nello sviluppo del primo aereo a reazione. Mentre la società si muove più in profondità nell’era della tecnologia, le parti impeccabili e le tolleranze dimensionali accurate diventeranno sempre più importanti.

Dal modello iniziale al guscio in ceramica fino al taglio delle parti, ogni fase del processo di microfusione è progettata per produrre dettagli complessi e precisi con precisione.

Consapevolezza ambientale

Uno dei principi chiave che motivano il business moderno è la sostenibilità. Questo è un evidente vantaggio nel processo di microfusione. Modelli, cera, liquami ceramici e rivestimenti in stucco possono essere utilizzati più e più volte senza la creazione di rifiuti. È questo aspetto del processo che lo ha reso un metodo di produzione così popolare.

Capitolo Sette – Fattori che influenzano la precisione dimensionale nella microfusione

Ci sono diversi fattori che influenzano la qualità e la precisione delle parti in fusione di investimento. Le considerazioni principali sono la struttura della parte, il materiale di fusione, lo stampaggio, la produzione di conchiglie e il versamento. Qualsiasi errore nel processo può avere un effetto sul tasso di ritiro, che porterebbe a deviazioni nelle dimensioni.

Il primo passo influente nel processo è la creazione del modello di cera; deve essere prodotto con una grande quantità di precisione e precisione.

Influenza la precisione dimensionale nei fattori di fusione di investimento

Struttura di fusione

La struttura di fusione è influenzata dallo spessore delle pareti della parte. Se sono troppo spessi, possono aumentare il tasso di restringimento. Se lo spessore della parete è troppo basso, viene prodotto l’effetto opposto. Un tasso sistolico libero troppo grande può bloccare il restringimento e renderlo più piccolo.

Materiale di fusione

Come per ogni forma di fusione, il materiale ha un’influenza importante sui risultati della fusione. Il basso contenuto di carbonio diminuisce il tasso di restringimento.

Temperatura di iniezione di cera

La pressione e la temperatura di iniezione sono due fattori molto evidenti che influenzeranno i risultati del processo di fusione.

Shell

Il tipo di materiale scelto per realizzare la shell può avere un’influenza sul tasso di ritiro. Alcuni materiali, come la sabbia di zircon, hanno un piccolo coefficiente di espansione e sono ideali per il processo.

Shell riscaldamento

Improprio riscaldamento del guscio può avere un effetto negativo e provocare piccolo guscio di espansione.

Versamento

La temperatura di versamento è la temperatura alla quale il metallo fuso entra nei cancelli. Se la temperatura è troppo alta, produrrà difetti come i grani grossolani sulla struttura interna. Una bassa temperatura influenza la fluidità del metallo fuso. La temperatura consigliata è di 1650 ° C (3002° F).

Il problema principale con la temperatura di versamento impropria è il restringimento. La temperatura di versamento deve essere mantenuta costante per ridurre il restringimento. Una temperatura più elevata non richiederà più energia ma produrrà parti più precise e accurate.

Conclusione

• La microfusione è un processo di lavorazione dei metalli che utilizza un guscio ceramico costruito su un motivo a cera prodotto da uno stampo in alluminio per produrre parti con superfici straordinariamente uniformi e lisce.
• Il processo di microfusione produce parti con il minimo spreco e consumo di energia e nessuna necessità di finitura dopo la fusione.
• La microfusione, nota anche come processo a cera persa, o cire perdue in francese, è stata utilizzata come metodo di lavorazione dei metalli per migliaia di anni.
• Sebbene la microfusione, la fusione a cera persa, sia stata utilizzata per migliaia di anni, ci sono state innovazioni che hanno aggiunto l’efficacia del processo.
• La fusione di investimento è un processo di lavorazione dei metalli molto versatile che viene utilizzato per modellare raccordi per tubi, parti automobilistiche, hardware marino e macchine alimentari.

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