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Wachsausschmelzguss, heute Feinguss oder Präzisionsguss genannt, ist ein Präzisionsgussverfahren mit wenig oder gar keinem Schneiden. Es handelt sich um eine hervorragende Prozesstechnologie in der Präzisionsgussindustrie, die weit verbreitet ist. Es eignet sich nicht nur zum Präzisionsguss verschiedener Arten und Legierungen, sondern produziert auch Gussteile mit höherer Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität als andere Gussverfahren. Sogar komplex, hochtemperaturbeständig, Und schwer zu verarbeitende Gussteile, die mit anderen Präzisionsgussverfahren schwer zu gießen sind, können im Wachsausschmelz-Präzisionsguss gegossen werden.
Wachsausschmelzguss (auch Feinguss oder Präzisionsguss genannt) ist eine alte Gusstechnologie, die bis in frühe Zivilisationen wie das alte Ägypten und das alte China zurückverfolgt werden kann, und wird in vielen Branchen wie der Schmuckherstellung immer noch häufig verwendet, Skulptur, und Herstellung von Präzisionsmaschinenteilen.
Das Wachsausschmelzverfahren gibt es schon seit Tausenden von Jahren, und die frühesten bekannten Beispiele des Wachsausschmelzverfahrens stammen vermutlich aus dieser Zeit 3700 BC nach Kohlenstoff-14-Datierungstests. Sie wurden in der Schatzhöhle im Süden Israels gefunden. Auch andere frühe Beispiele des Feingussverfahrens gibt es in vielen verschiedenen Ländern und Regionen.
In der historischen Region Mesopotamien, Der Wachsausschmelzguss wurde häufig für kleine und große Gussteile verwendet; in Pakistan in Südasien, Menschen haben 6.000 Jahre alte Kupferamulette gefunden, die mit diesem Verfahren hergestellt wurden. Mit dieser Technologie gegossene Objekte wurden in Ägypten gefunden, Griechenland, Ostasien, Afrika, Europa...überall auf der Welt.
Für die Herstellung feiner Formen wird Wachsausschmelzguss verwendet, komplexe Metallteile, die dann in den unterschiedlichsten Branchen und Anlässen zum Einsatz kommen. Diese Technologie könnte vor Tausenden von Jahren entstanden sein, Aber es spielt auch heute noch eine sehr wichtige Rolle im Casting.
Der erste Schritt im Wachsausschmelzverfahren beginnt mit der Erstellung eines 3 dimensionale CAD-Darstellung des herzustellenden Teils, welches zur Herstellung der Aluminiumform verwendet wird.
Der Stempel wird anhand des Entwurfs aus dem CAD-Rendering erstellt. Es handelt sich um ein Negativrelief des zu gießenden Teils.
Wachs, in halbflüssigem Zustand, wird in die Stumpfform gegossen, um das Wachsmodell zu formen, die angepasst ist, um Schrumpfung zu ermöglichen. Dieser Vorgang kann je nach Anzahl der zu gießenden Teile beliebig oft wiederholt werden.
Die Wachsmodelle werden entlang einer Schiene verbunden, um den Gusskanal zu bilden, die mit anderen Mustergruppen zu einem Cluster verbunden werden können. Der Anguss, Läufer, und Wachsmuster werden als Baum bezeichnet.
Um die Hülle zu bauen, Das Muster wird in Keramikbrei getaucht, welches das Muster umhüllt und so eine harte äußere Hülle um das Muster herum bildet. Ein Ende des Wachsbaums bleibt zum Entfernen des Wachses frei.
Der gehärteten Keramikschale wird das geschmolzene Metall hinzugefügt, um das endgültige Teil zu bilden. Um dies zu erreichen, Das Wachs auf der Innenseite der Keramikschale muss entfernt werden, Dazu wird die Keramikschale in einen Autoklaven oder Ofen gegeben. Dabei wird die Keramikschale erhitzt, das Wachs schmilzt und läuft aus der Schale. Es ist dieser Teil des Prozesses, der dem Wachsausschmelzverfahren seinen Namen gibt "Wachsausschmelzverfahren".
Allerdings wurde die Form dem Entparaffinierungsprozess unterzogen, Es können sich noch Reste von Wachs und Feuchtigkeit darin befinden. Um diese Fremdstoffe zu entfernen, Die Form wird einem Ausbrennprozess unterzogen, wodurch es auf über 1037 °C bzw. 1900 °F erhitzt wird. Auch, Dieser Schritt trägt dazu bei, die Keramikform zu verfestigen und auszuhärten, um sie für die Aufnahme des geschmolzenen Metalls vorzubereiten.
Die Keramikform wird mit der offenen Seite nach oben platziert, um das geschmolzene Metall hineinzugießen. Dieser Vorgang kann dadurch abgeschlossen werden, dass man das Metall einfach durch die Schwerkraft in der Keramikform verteilen lässt oder es durch eine Form von Druck hineindrückt. Die gewählte Methode hängt von der Größe der Form und der Art des geschmolzenen Metalls ab.
Unabhängig vom Deskriptor, Das keramische Material, das die Form bildet, muss entfernt werden. Dies kann mit verschiedenen Methoden erreicht werden, Dazu kann das einfache Hämmern der Keramik gehören, sprengen, Hochdruckwasser, oder die Verwendung einer Chemikalie, die flüssigen Stickstoff enthalten kann.
Das fertige Teil muss nach dem Entfernen der Keramikform von den Anschnitten und Schienen getrennt werden. Dies erfolgt normalerweise mit einer Mühle und das Abfallmaterial wird zur Wiederverwendung gesammelt.
Obwohl das Teil vollständig geformt ist, Es muss sandgestrahlt werden, um Ablagerungen und Keramikreste zu entfernen und so das Finish zu verbessern. Dies kann auf verschiedene Arten erfolgen, einschließlich Schuss, kleine Metallkugeln, oder Sandstrahlen.
Es gibt bestimmte Teile, die einen zusätzlichen Rostschutz erfordern, Korrosion, und Wetterschäden. Diese zusätzliche Beschichtung wird durch Eintauchen des Teils in eine Rostschutzlösung oder ein Öl aufgetragen. Weitere Oberflächenbehandlungen sind Lackieren und Verzinken.
1) Hohe Präzision und gute Oberflächengüte
Die Maßgenauigkeit ist gut und kann erreicht werden 5% der Nenngröße, und die Rauheit beträgt Ra0,8–3,2 μm, was den Arbeitsaufwand bei der Nachbearbeitung reduziert. Im Fall von Near-Net-Shape oder sogar Net-Shape, Die Bearbeitung entfällt nahezu vollständig.
2) Die mechanischen Eigenschaften des Gussstücks sind hervorragend und die Formkosten sind niedrig
Aufgrund der Überlegenheit und Stabilität des Prozesses selbst, Die mechanischen Eigenschaften des Gussstücks können auf einem relativ hohen Niveau gehalten werden. Wachsausschmelzguss eignet sich besonders für Situationen mit komplexen Strukturformen. Ein vernünftig gestaltetes einzelnes Gussteil kann manchmal die Ausrüstung für mehrere Teile ersetzen, Dazu kann auch normales Gießen gehören, Bearbeitung, Stempeln, Schmieden, Spritzguss, Blech, usw. Gleichzeitig, Angesichts der Flexibilität des Prozesses, Formen ist einfach, und das Gewicht der Teile kann deutlich reduziert werden, Dadurch werden die Verarbeitungskosten gesenkt. Zusätzlich, es ist auch sehr förderlich für die Einsparung und den Umweltschutz.
3) Große Materialanpassungsfähigkeit
Der Wachsausschmelzguss mit Kieselsol eignet sich für die meisten Gusslegierungen, darunter verschiedene Gusseisen, Kohlenstoffstahl, niedriglegierter Stahl, Werkzeugstahl, Edelstahl, hitzebeständiger Stahl, Nickellegierung, Kobaltlegierung, Chrysenlegierung, Bronze, Messing, Aluminiumlegierung, usw. Und sein Gesamtverarbeitungseffekt ist relativ stabil, Besonders geeignet für schwer schmiedbare Materialien, schweißen, und Maschine.
4) Hervorragende Produktionsflexibilität
Es eignet sich sehr gut für große Chargen, kleine Chargen, und sogar Einzelstückfertigung, und manchmal gibt es keinen Unterschied in den Produktionskosten. Eine sehr komplexe mechanische Ausrüstung ist nicht erforderlich, Auch das Formenbearbeitungsschema ist flexibel und vielfältig. Zusätzlich, my country's casting companies and other research units have also developed some new investment casting processes and technologies. Zum Beispiel: Mehrkanal-Gießverfahrensausrüstungsformen und Schmelzlegierungsformtechnologie zum Gießen.
5) Komplexe Formen
Beim Wachsausschmelzverfahren können Gussteile mit komplexen Formen hergestellt werden, ohne dass Trennlinien oder komplexe Formstrukturen erforderlich sind, was mit herkömmlichen Gussmethoden nur schwer zu erreichen ist.
6) Präzisionsteile
Besonders geeignet für die Herstellung von Teilen mit komplexen Formen und feinen Details, wie etwa Triebwerksschaufeln in der Luft- und Raumfahrt.
7) Wirtschaftlich und effizient
Für Teile, die hohe Präzision und komplexe Formen erfordern, Der Wachsausschmelzguss ist kostengünstiger als andere Gussverfahren.
8) Batch-Anpassbarkeit
Es eignet sich sowohl für die Klein- als auch für die Großserienfertigung.
Wachsausschmelzguss (auch Feinguss oder Wachsausschmelzverfahren genannt) ist ein sehr flexibles Gießverfahren, das bei vielen verschiedenen Metallarten eingesetzt werden kann. Denn mit dieser Methode lassen sich Gussteile mit hoher Präzision und komplexen Formen herstellen, Es ist für eine Vielzahl von Metallen und Legierungen geeignet. Hier sind einige häufig verwendete Metalle und Legierungen:
Kupferlegierungen: Legierungen auf Kupferbasis weisen eine hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit auf, geringe Verschleißraten, und gute Duktilität. Sie werden häufig in der Marine eingesetzt, Sanitär, und Elektroindustrie. Zu den kupferhaltigen Legierungen zählt unter anderem Bronze für Lager und Schiffspropeller, Messing für Musikinstrumente, Rohre, und Sprengstoffe, und Kupfer-Nickel-Legierungen, die üblicherweise zur Herstellung von Gussteilen für die Schifffahrtsindustrie verwendet werden.
Aluminiumlegierungen: Aluminum alloy lost wax castings are popular for their ease of processing and corrosion resistance. Aufgrund seiner Fließfähigkeit, Aluminiumlegierungen können dünne Wände haben, und wenn es mit anderen Metallen kombiniert oder wärmebehandelt wird, Das Metall entwickelt eine hervorragende Festigkeit. Aluminium ist eines der am häufigsten vorkommenden Metalle, wie es ausmacht 8% of the Earth's crust. Es ist ein leichtes Metall, das häufig in der Luft- und Raumfahrt verwendet wird, Militär, Automobil, Verpackung, Lebensmittelverarbeitung, und Elektroindustrie. Zusätzlich zum Wachsausschmelzguss aus Aluminium, Die Dean Group bietet auch Dienstleistungen im Bereich Aluminiumdruckguss an.
Zinklegierungen: Wird zur Herstellung einiger kostengünstiger Kleinteile verwendet.
Kohlenstoffstahl: Aufgrund seiner geringen Kosten weit verbreitet, Wirtschaft, und ferromagnetische Eigenschaften, Kohlenstoffstahl ist in verschiedenen Qualitäten erhältlich und weist nach der Wärmebehandlung eine flexible Duktilität auf. In der Luft- und Raumfahrt werden häufig Kohlenstoffstahllegierungen verwendet, landwirtschaftlich, medizinisch, und Feuerwaffenindustrie.
Edelstahl: Edelstahl bietet vielfältige Möglichkeiten für Gussteile und wird in vielen Branchen häufig verwendet. Dieses Material besteht aus einer Chrommischung, Nickel, und Molybdän. Die Körnung und die Eigenschaften der Legierung, die bei der Verwendung von Edelstahl entsteht, werden durch den Gehalt jedes Metalls bestimmt. Da Chrom immer ausmacht 10% des verwendeten Metalls, Diese Legierungen weisen Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit auf.
Inconel: Wird in Anwendungen mit hohen Temperaturen und korrosiven Umgebungen verwendet.
Hastelloy: Auch für hohe Temperaturen und korrosive Bedingungen geeignet.
Wird in der Luft- und Raumfahrt verwendet, medizinische Geräte und hochwertige Sportgeräte.
Wie zum Beispiel eine Nioblegierung, Molybdänlegierung, usw.
(1) Einfluss der Gussstruktur: A. Je dicker die Gusswand ist, desto größer ist die Schrumpfrate; desto dünner ist die Gusswand, desto geringer ist die Schrumpfungsrate. B. Die freie Schrumpfungsrate ist groß, und die behinderte Schrumpfrate ist gering.
(2) Einfluss des Gussmaterials: A. Je höher der Kohlenstoffgehalt im Material ist, desto kleiner ist die lineare Schrumpfungsrate; desto geringer ist der Kohlenstoffgehalt, desto größer ist die lineare Schrumpfrate. B. Die Gussschrumpfungsrate gängiger Materialien ist wie folgt: Gussschwindungsrate K=(LM-LJ)/LJ×100 %, LM ist die Hohlraumgröße, und LJ ist die Gussgröße. K wird durch die folgenden Faktoren beeinflusst: Wachsform K1, Gussstruktur K2, Legierungstyp K3, Gießtemperatur K4.
(3) Einfluss des Formenbaus auf die lineare Schrumpfrate des Gussteils: A. Der Einfluss der Wachseinspritztemperatur, Wachseinspritzdruck, und die Haltezeit hängt von der Größe der Einbettmasse ab und zeigt sich am deutlichsten in der Wachseinspritztemperatur, gefolgt von Wachsinjektionsdruck. Die Haltezeit hat kaum Einfluss auf die endgültige Größe der Einbettmasse, nachdem die Einbettmasse geformt wurde. B. Die lineare Schrumpfungsrate von Wachs (Schimmel) Material ist ungefähr 0.9-1.1%. C. Wenn die Form gelagert wird, es wird weiter schrumpfen, und sein Schrumpfwert beträgt ca 10% der gesamten Schrumpfung. Jedoch, nach 12 Stunden Lagerung, Die Größe der Form ist grundsätzlich stabil. D. Die radiale Schrumpfung der Wachsform erfolgt lediglich 30-40% des Längsschrumpfes. Der Einfluss der Wachsinjektionstemperatur auf die freie Schrumpfung ist viel größer als auf die behinderte Schrumpfung (Die optimale Wachsinjektionstemperatur beträgt 57-59℃, und je höher die Temperatur, desto größer ist die Schrumpfung).
(4) Der Einfluss von Schalenmaterialien: Zirkonsand, Zirkonpulver, Shangdian-Sand, und Shangdian-Pulver verwendet. Aufgrund ihres geringen Ausdehnungskoeffizienten von nur 4,6×10-6/℃, sie können ignoriert werden.
(5) Der Einfluss des Muschelbackens: Aufgrund des kleinen Ausdehnungskoeffizienten der Schale, wenn die Manteltemperatur 1150℃ beträgt, es ist nur 0.053%, es kann also auch ignoriert werden.
(6) Der Einfluss der Gusstemperatur: Je höher die Gießtemperatur, desto größer ist die Schrumpfung, und desto niedriger ist die Gießtemperatur, desto geringer ist die Schrumpfung, Daher sollte die Gießtemperatur angemessen sein.
Es gibt viele verschiedene Anwendungen für den Wachsausschmelzguss in vielen verschiedenen Branchen. Schon sehr lange, Diese Technik wurde zum Gießen von Schmuck und Kleinteilen verwendet, sowie Skulpturen.
Jedoch,Feinguss ist heute Teil der Lieferketten der meisten Industriezweige und umfasst auch die Medizinindustrie (Knie- und Hüftimplantate), das Automobil, Eisenbahn- und Bergbauindustrie, die Luft- und Raumfahrtindustrie und praktisch jede andere Fertigungsmethode, die präzise Metallkomponenten erfordert.
Der Wachsausschmelzguss ist ein hochtechnischer Prozess, Dies erfordert umfassende Kenntnisse und Fähigkeiten in jeder Phase des Prozesses, damit die resultierenden Komponenten eine hohe Integrität und Qualität aufweisen. Zur Einhaltung der Qualitätsstandards ist zudem ein hohes Maß an Prozesskontrolle unerlässlich. DEZE verfügt über umfangreiche Erfahrung im Wachsausschmelzguss, Zögern Sie also nicht, sich nach unseren Dienstleistungen zu erkundigen und ein Teammitglied wird Ihre Projektanforderungen mit Ihnen besprechen.
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