Схелл зграда за инвестиционо ливење

Инвестиционо ливење је премазивање више слојева ватросталних премаза на површини воштаног калупа. Након што се очврсне и осуши, воштани калуп се топи загревањем да би се добила шкољка са шупљином која одговара облику воштаног калупа. После печења се сипа у А метод добијања одливака, па се назива и ливење у изгубљеном воску. Уз континуирано унапређење производне технологије, нови процеси обликовања воском настављају да се појављују, а разноврсност материјала доступних за обликовање се повећава. Сада метода уклањања буђи више није ограничена на топљење, а материјали за обликовање нису ограничени на материјале од воска. Могу се користити и пластични калупи. Пошто одливци добијени овом методом имају већу тачност димензија и ниже вредности храпавости површине, назива се и прецизно ливење.

Основна карактеристика одинвестиционо ливењеје да се при изради шкољке користи топљиви калуп за једнократну употребу. Пошто нема потребе за цртањем калупа, шкољка је интегрална без површине за раздвајање, а шкољка је направљена од ватросталних материјала са одличним перформансама при високим температурама. Инвестиционо ливење може да произведе одливке сложеног облика, са минималном дебљином зида од 0,3 мм и минималним пречником отвора за ливење од 0,5 мм. Понекад се у производњи неки делови састављени од више делова могу комбиновати у целину променом структуре и директно формирати ливењем по инвестиционом материјалу. Ово може уштедети радне сате обраде и потрошњу металног материјала и направити структуруливење деловаразумније.

Тежина одливака произведених ливењем по инвестиционој маси углавном се креће од десетина грама до неколико килограма, па чак и десетина килограма. Превише тешки одливци нису погодни за ливење по инвестиционој маси због ограничења перформанси материјала за обликовање и потешкоћа у изради шкољке.

Одливци произведени инвестиционим ливењемнису ограничени типовима легура, посебно за легуре које се тешко секу или ковају, што може показати своју супериорност. Међутим, производња ливеног ливења има и неке недостатке, углавном због великог броја процеса, дугих производних циклуса, сложених технолошких процеса и многих фактора који утичу на квалитет одливака, који се морају строго контролисати да би се производња стабилизовала.

У поређењу са другим методама ливења, изузетна карактеристика ливења по инвестицији је употреба топљивих калупа за прављење шкољке. Сваки пут када се производи шкољка троши се један калуп за улагање. Неопходан предуслов за добијање висококвалитетних одливака са високом димензионалном прецизношћу и малим вредностима храпавости површине је калуп за улагање са високом димензионалном прецизношћу и ниским вредностима површинске храпавости. Због тога ће перформансе материјала за калупљење (који се називају материјал за калупе), квалитет калупа (шаблон који се користи за пресовање инвестиције) и процес обликовања директно утицати на квалитет ливеног ливења.

Калупи за инвестиционо ливење се тренутно углавном користе у љусци направљеној од вишеслојних ватросталних материјала. Након што је модул уроњен и премазан ватросталним премазом, поспите гранулирани ватростални материјал, а затим осушите и очврсните и поновите овај поступак више пута док слој ватросталног материјала не достигне потребну дебљину. На овај начин се на модулу формира вишеслојна шкољка, која се обично паркира на неко време да се потпуно осуши и очврсне, а затим се деформише да би се добила вишеслојна шкољка. Неке вишеслојне шкољке треба напунити песком, а неке не. Након печења, могу се директно сипати, што се назива шкољка високе чврстоће.

Квалитет љуске је директно повезан са квалитетом ливења. Према условима рада шкољке, захтеви за перформансе шкољке углавном укључују:
1) Има високу нормалну температурну чврстоћу, одговарајућу чврстоћу на високим температурама и ниску преосталу чврстоћу.
2) Има добру пропусност ваздуха (нарочито пропусност ваздуха при високим температурама) и топлотну проводљивост.
3) Коефицијент линеарне експанзије је мали, топлотна експанзија је мала и ширење је једнолично.
4) Одлична отпорност на брзу хладноћу и топлоту и термохемијску стабилност.

Ова својства љуске су уско повезана са материјалима који се користе у изради шкољке и процесу израде шкољке. Материјали за љуске укључују ватросталне материјале, везива, раствараче, учвршћиваче, сурфактанте, итд. Међу њима, ватростални материјал и везиво директно формирају љуску, која је главни материјал љуске. Ватростални материјали који се користе у ливењу су углавном силицијумски песак, корунд и алуминосиликатни ватростални материјали (као што су ватростална глина и алуминијум банадијум, итд.). Поред тога, понекад се користе цирконски песак и магнезијум песак.

Ватростални материјал у праху и везиво припремају се у ватростални премаз, а гранулирани ватростални материјал се посипа по ватросталној превлаци када се направи шкољка. Везива која се користе у ватросталним премазима углавном укључују хидролизат етил силиката, водено стакло и силицијум сол. Боја припремљена етил силикатом има добра својства премаза, велику чврстоћу љуске, малу термичку деформацију, високу димензијску тачност добијених одливака и добар квалитет површине. Углавном се користи за производњу важних одливака од легираног челика и других одливака са високим захтевима за квалитет површине. Садржај СиО2 етил силиката произведеног у Кини је генерално 30% до 34% (масени удео), па се назива етил силикат 32 (32 представља просечан масени удео СиО2 у етил силикату). Етил силикат може играти везујућу улогу тек након хидролизе.

Шкољка за премаз припремљена воденим стаклом лако се деформише и пуца. У поређењу са етил силикатом, произведени одливци имају ниску тачност димензија и велику храпавост површине. Везиво за водено стакло је погодно за производњу малих обичних челичних одливака иодливци од обојених легура. Водено стакло за ливење по инвестицији обично има модул од 3,0~3,4 и густину од 1,27~1,34 г/цм3.

Везиво за силицијум сол је водени раствор силицијумске киселине, такође познат као силицијум сол. Његова цена је 1/3~1/2 нижа од цене етил силиката. Квалитет одливака произведеног употребом силицијум-сола као везива је већи од квалитета воденог стакла. Везивно средство је знатно побољшано. Силицијум сол има добру стабилност и може се чувати дуго времена. Не захтева посебне учвршћиваче приликом израде шкољки. Чврстоћа љуске на високој температури је боља од оне код етил силикатних љуски, али сол силицијум диоксида има лошу способност влажења за улагање и потребно је дуже да се стврдне. Главни процеси израде шкољки укључују одмашћивање модула, премазивање и брушење, сушење и очвршћавање, вађење калупа и печење.