Natančno litje kalupov za vlaganje

Ulivanje po izgubljenem vosku je zdaj znano kot natančno ulivanje z vlaganjem, je postopek ulivanja z manj ali brez rezanja, je odlična procesna tehnologija v industriji litja, njegova uporaba je zelo široka. Ni primeren samo za ulivanje različnih vrst in različnih zlitin, temveč sta tudi dimenzijska natančnost in kakovost površine proizvedenih ulitkov višji od drugih metod ulivanja in celo kompleksnih, visokotemperaturno odpornih in zahtevnih ulitkov, ki jih je težko uliti z drugimi metodami ulivanja, jih je mogoče uliti z natančnim vlivanjem.

Natančno litje v kalupe za vlaganje je razvito na podlagi starodavnega litja v voščene kalupe. Kot starodavna civilizacija je Kitajska ena prvih držav, ki je uporabljala to tehnologijo, že več sto let pred našim štetjem so starodavni delavci Kitajske ustvarili to tehnologijo ulivanja izgubljenega voska, ki se uporablja za ulivanje z različnimi finimi vzorci in znaki zvonec, posode in drugi izdelki, kot sta spomladansko in jesensko obdobje grobnice Zeng Hou Yi. Osnova grobnice Zeng Hou Yija je več prepletenih zmajev, ki so povezani od konca do konca in se prepletajo navzgor in navzdol, tako da na sredini tvorijo večplastni votli vzorec moire. Te vzorce je težko izdelati z običajnim postopkom litja, vendar lahko postopek litja z izgubljenim voskom izkoristi značilnosti parafinskega voska, ki nima trdnosti in ga je enostavno izrezati. Z navadnimi orodji lahko izklešete enak parafinski material kot nagrobno ploščo Zeng Hou Yija, nato pa pritrdite sistem za izlivanje, premaz, razvoskanje, izlivanje, dobite lahko izvrstno nagrobno ploščo Zeng Hou Yija.

Sodobna metoda vlitja se je dejansko uporabljala v industrijski proizvodnji v štiridesetih letih prejšnjega stoletja. Takrat je razvoj letalskih reaktivnih motorjev zahteval izdelavo toplotno odpornih zlitin kompleksnih oblik, natančnih dimenzij in gladkih površin, kot so lopatice, impelerji in šobe. Ker je toplotno odporen zlitinski material težko mehansko obdelati, je oblika dela zapletena, tako da ni mogoče ali je težko uporabiti druge metode za izdelavo, zato je treba najti nov natančen postopek oblikovanja, zato se naučite od starodavnega izgubljenega voščenega litja, z izboljšanjem materialov in procesov, sodobne naložbene metode litja v starodavnem procesu na podlagi pomembnega razvoja. Zato je razvoj letalske industrije spodbudil uporabo investicijskega litja, nenehno izboljševanje in izpopolnjevanje investicijskega litja pa je ustvarilo tudi ugodne pogoje za letalsko industrijo, da še izboljša svojo učinkovitost.

Kitajska je v petdesetih in šestdesetih letih 20. stoletja začela uporabljati vlivanje za industrijsko proizvodnjo. Kasneje se je ta napredni postopek litja zelo razvil in se pogosto uporablja v letalstvu, avtomobilih, obdelovalnih strojih, ladjah, motorjih z notranjim zgorevanjem, plinskih turbinah, telekomunikacijskih instrumentih, orožju, medicinski opremi in orodjih ter drugih proizvodnih industrijah, uporablja pa se tudi v proizvodnji umetniških in obrtnih izdelkov.

Tako imenovani postopek vlivanja za vlaganje je preprosto uporaba taljivih materialov (kot je vosek ali plastika) za izdelavo taljivega modela (imenovanega kalup za vlaganje ali model), prevlečenega z več plastmi posebne ognjevzdržne barve, po sušenju in strjevanju v obliko celotno školjko, nato pa s paro ali vročo vodo stopite model iz školjke, nato pa školjko postavite v škatlo s peskom, napolnjeno s suhim peskom okoli nje. Končno se odlitek da v peč za peko s praženjem pri visoki temperaturi (kot je uporaba visoko trdne lupine, ni vam treba oblikovati in kalupa po sprostitvi lupine neposredno praži), odlitek ali lupina po praženju, v katerega vlijemo staljeno kovino, da dobimo ulitek.

Dimenzijska natančnost ulitkov za vlaganje je razmeroma visoka, na splošno do CT4 ~ 6 (peščeno litje je CT10 ~ 13, tlačno litje je CT5 ~ 7). Seveda je zaradi zapletenega postopka vložnega litja veliko dejavnikov, ki vplivajo na dimenzijsko natančnost ulitkov. Na primer krčenje kalupa, deformacija kalupa za vlaganje, linearna sprememba lupine v procesu segrevanja in hlajenja, stopnja krčenja zlitine in deformacija ulitka med postopkom strjevanja itd., torej dimenzijska natančnost navadnega vložnega ulitka je višja, vendar je treba njegovo konsistenco še izboljšati (dimenzijska konsistenca ulitka z uporabo srednje- in visokotemperaturnih voščenih materialov je treba precej izboljšati).

Pri stiskanju kalupa za vlaganje se uporablja visoka obdelava površine votline, zato je tudi obdelava površine kalupa za vlaganje relativno visoka. Poleg tega je lupina izdelana iz posebnega veziva, odpornega na visoke temperature, in ognjevzdržnega materiala, izdelanega iz ognjevzdržne prevleke na kalupu za vlaganje, površina votline v neposrednem stiku s staljeno kovino pa je visoko obdelana. Zato je površinska obdelava vložnih ulitkov višja kot pri običajnih ulitkih, na splošno do Ra.1,6~3,2 μm.

Največja prednost vložnega litja je v tem, da je zaradi visoke dimenzijske natančnosti in površinske obdelave vložnega litja mogoče zmanjšati strojno delo, na delih z višjimi zahtevami lahko pustimo le malo dodatka za obdelavo in celo nekateri ulitki pustijo samo brušenje in dodatek za poliranje, ki se lahko uporablja brez mehanske obdelave. Vidimo lahko, da lahko uporaba metode vlitja močno prihrani strojno opremo in ure obdelave ter močno prihrani kovinske surovine.

Dodatna prednost metode vlitja je v tem, da lahko ulije kompleksne ulitke iz različnih zlitin, predvsem superzlitin. Na primer, rezila reaktivnega motorja, njegovega poenostavljenega profila in hladilne votline je težko oblikovati z mehansko obdelavo. Proizvodnja s postopkom vlitja ne more le doseči množične proizvodnje, zagotoviti konsistentnosti ulitkov, ampak tudi preprečiti koncentracijo napetosti rezila, ki ostane po obdelavi.