Befektetési öntés folyamata

Az öntvények készülhetnek eredeti viaszmodellből (közvetlen módszer), vagy eredeti minta viaszmásolataiból, amelyeket nem kell viaszból készíteni (közvetett módszer). A következő lépések a közvetett folyamatot írják le, amely két-hét napig tarthat.

1. Készítsen mestermintát: Egy művész vagy formakészítő eredeti mintát készít belőleviasz,agyag,faipari,műanyag, vagy más anyagból.^[5]Az elmúlt években a gyártás minták segítségével3D nyomtatásáltal gyártott modellek közülszámítógéppel segített tervezésszoftverrel vált népszerűvé főleggyantaalapjánSztereolitográfia(SLA) vagy DLP 3D nyomtatók nagy felbontású mintákhoz vagy szabványos PLA-szálhoz, ha nincs szükség nagy pontosságra. Ha 3D nyomtatott mintát használ, folytassa közvetlenül az 5. lépéssel.
2. Hozzon létre egy formát: Aöntőforma, az úgynevezettmester meghalni, a mestermintához illeszkedően készült. Ha a mesterminta acélból készült, a főszerszámot közvetlenül a mintából lehet önteni alacsonyabb olvadáspontú fém felhasználásával.Radíra formák közvetlenül a mestermintáról is önthetők. Alternatív megoldásként a főszerszámot önállóan megmunkálhatjuk – mesterminta létrehozása nélkül.^[5]
3. Készítsen viaszmintákat: Bár hívtákviasz minták, minta anyagok is lehetnek műanyag és fagyasztotthigany.^[5]A viaszmintákat kétféleképpen lehet előállítani. Az egyik folyamat során a viaszt a formába öntik, és körbeforgatják, amíg egy egyenletes, általában körülbelül 3 mm (0,12 hüvelyk) vastag bevonat el nem borítja a forma belső felületét. Ezt addig ismételjük, amíg el nem érjük a kívánt mintavastagságot. Egy másik módszer szerint az egész formát megolvasztott viasszal töltik meg, és szilárd tárgyként hagyják kihűlni.^{[idézet szükséges]}
   Ha magra van szükség, két lehetőség közül választhat: oldható viasz vagy kerámia. Az oldható viaszmagokat úgy tervezték, hogy kiolvadjanak a befektetési bevonatból a viaszmintázat többi részével; a kerámia magokat a termék megszilárdulása után eltávolítják.^[5]
4. Szerelje össze a viaszmintákat: Több viaszmintát lehet létrehozni és összeállítani egyetlen nagy mintává, amelyet egy adag öntéssel lehet önteni. Ebben a helyzetben a mintákat egy viaszhoz rögzítikspruemintafürt létrehozásához, illfa.A minták rögzítéséhez fűtőeszközzel enyhén megolvasztják a kijelölt viaszfelületeket, amelyeket ezután egymáshoz nyomnak, és hagyják kihűlni és megkeményedni. Akár több száz minta is összeállítható egy fává.^[5][6]Viaszminták is lehetneküldözött, ami azt jelentielváló vonalakvagyvillogásokfűtött fémszerszámmal dörzsöljük ki. Végül a mintáköltözött(a hiányosságok eltávolításával), hogy úgy nézzen ki, mint a kész darabok.^[7]
5. Befektetési anyagok alkalmazása: A kerámia forma, az úgynevezettberuházás, a kívánt vastagság eléréséig lépések sorozatának – bevonatolás, stukkózás és keményítés – megismétlésével készül.
   1. Bevonatmagában foglalja a mintafürt finom, tűzálló anyagból álló szuszpenzióba való bemártását, majd leeresztését, hogy egységes felületi bevonatot hozzanak létre. Ebben az első lépésben finom anyagokat használnak, más néven aalapozó kabát, hogy megőrizze a finom részleteket a penészből.
   2. Stukkózásdurva kerámia részecskéket alkalmaz a minták bemártásával afluidágyas, esőcsiszolóba helyezve, vagy kézzel anyagok felhordásával.
   3. Keményedéslehetővé teszi a bevonatok megkötését. Ezeket a lépéseket addig ismételjük, amíg a beruházás el nem éri a szükséges vastagságot – általában 5–15 mm (0,2–0,6 hüvelyk). A befektetési formákat hagyják teljesen megszáradni, ami 16-48 órát is igénybe vehet. A száradás felgyorsítható vákuum alkalmazásával vagy a környezet páratartalmának minimalizálásával. Befektetési formák úgy is létrehozhatók, hogy a mintafürtöket alombikmajd felülről folyékony befektetési anyagot önteni. A lombikot ezután vibrálják, hogy a benne rekedt levegő távozhasson, és segítse a befektetési anyagot kitölteni az esetleges kis üregeket.^[5][8]
   4. Anyagok: gyakoritűzállóa beruházásokhoz felhasznált anyagok: szilícium-dioxid, cirkon, különfélealumínium-szilikátok, éstimföld. A szilícium-dioxidot általában aolvasztott szilícium-dioxidformában, de néhakvarchasználják, mert olcsóbb.Alumínium-szilikátokalumínium-oxid és szilícium-dioxid keveréke, ahol az általánosan használt keverékek alumínium-oxid-tartalma 42-72 %; 72%-os alumínium-oxidnál a vegyületet únmullit. Az elsődleges bevonat(ok) soráncirkon-alapú tűzálló anyagokat gyakran használnak, mertcirkóniumkevésbé valószínű, hogy reakcióba lép az olvadt fémmel.^[8]A szilícium-dioxid előtt gipsz és őrölt régi formák keveréke (samott) használtunk.^[9]A tűzálló anyag helyén tartásához használt kötőanyagok a következők:etil-szilikát(alkohol alapú és vegyileg megkötött),kolloid szilícium-dioxid(vízbázisú, más néven szilika szol, szárítással kötődik),nátrium-szilikát, és ezek hibridje ellenőrzöttpHésviszkozitás.
6. Viaszmentesítő: Miután a kerámia formákat teljesen megkötötték, fejjel lefelé fordítjuk, és akemencevagyautokláva viasz kiolvasztásához és/vagy elpárologtatásához. A legtöbb héj meghibásodása ezen a ponton következik be, mert a használt viaszok ahőtágulási együtthatóami sokkal nagyobb, mint a körülötte lévő befektetési anyag – a viasz melegítése során kitágul és feszültséget okoz. Ezen igénybevételek minimalizálása érdekében a viaszt a lehető leggyorsabban felmelegítik, hogy a viasz külső felületei gyorsan megolvadjanak és lefolyhassanak, így teret adva a viasz többi részének a kitágulásához. Bizonyos helyzetekben lyukakat lehet fúrni a formába melegítés előtt, hogy csökkentsék ezeket a feszültségeket. A penészből kifolyó viaszt rendszerint visszanyerik és újra felhasználják.^[10]
7. Burnout előmelegítés: A formát ezután akiég, amely 870 °C és 1095 °C közé melegíti a formát, hogy eltávolítsa a nedvességet és a maradék viaszt, ésszintera penész. Néha ezt a melegítést a forma öntés előtti előmelegítésére is használják, máskor viszont hagyják kihűlni a formát, hogy tesztelni lehessen. Az előmelegítés lehetővé teszi, hogy a fém tovább folyékony maradjon, így jobban ki tudja tölteni az összes formarészletet, és növelje a méretpontosságot. Ha hagyjuk kihűlni a formát, a talált repedéseket kerámia hígtrágyával vagy speciális cementtel javíthatjuk.^[10][11]
8. Öntés: A beágyazott formát ezután nyitott oldalával felfelé egy homokkal töltött kádba helyezzük. A fém gravitációs öntéssel vagy pozitív légnyomással vagy más erővel kényszeríthető.Vákuumos öntés,dönthető öntés, nyomással segített öntés éscentrifugális öntésolyan módszerek, amelyek további erőket használnak, és különösen akkor hasznosak, ha a formák vékony szakaszokat tartalmaznak, amelyeket egyébként nehéz lenne kitölteni.^[11]
9. Elvonás: A héj be van kalapálva,a média felrobbant,vibrált,vízsugaras, vagy kémiailag oldva (néha együttfolyékony nitrogén) az öntvény kioldásához. A csapot levágják és újrahasznosítják. Az öntvény ezután megtisztítható, hogy eltávolítsuk az öntési folyamat nyomait, általában aőrlés.^[11]
10. Végső: Köszörülés után az elkészült öntvényt befejezik. Ez általában tovább megy, mint a köszörülés, a szennyeződéseket és negatívokat kézi szerszámokkal és hegesztéssel távolítják el. Abban az esetben, ha az alkatrész további egyengetést igényel, ezt a folyamatot általában hidraulikus egyengető prések végzik, amelyek a terméket a tűréshatárokhoz hozzák.^[12]