O que é Investment Casting e como funciona

• Fundição de investimento é um dos processos de fabricação de metais centenários, que pode remontar a 5.000 anos. Em suas primeiras formas, a cera de abelha foi usada para formar padrões necessários para o processo de fundição. Hoje, ceras mais avançadas, materiais refratários e ligas especializadas são normalmente usados ​​para fazer padrões. O metal fundido é derramado em um molde consumível formado por material cerâmico refratário com um padrão de cera envolvido. A cera é derretida e o metal derretido se solidifica dentro do molde de cerâmica e, em seguida, as peças de fundição de metal eclodem. É por isso que a fundição por microfusão é frequentemente chamada de "fundição por cera perdida".

• A fundição de investimento é assim chamada porque o processo envolve (envolve) o padrão com material refratário para fazer um molde, e uma substância fundida é moldada no molde. A maioria dos metais pode ser fabricada por fundição de metal, como ligas de alumínio, latão, ligas de cobre, ligas de bronze, ligas de aço, ferro fundido, aço inoxidável.

• A cavidade dentro do molde refratário é uma duplicata exata da peça desejada. Devido à dureza dos materiais refratários utilizados, o processo de fundição por cera perdida normalmente gera peças complexas de alta precisão e excelente acabamento superficial, como lâminas de turbina ou arma de fogo componentes. Aplicações de alta temperatura também são comuns, incluindo peças para as indústrias automotiva, aeronáutica e militar. Às vezes, a fundição de precisão também pode reduzir ou até eliminar a necessidade de usinagem, que geralmente é a única maneira de uma peça ser fabricada economicamente.

• A fundição por microfusão de vidro de água e sol de sílica são os dois principais métodos de fundição por microfusão atualmente. As principais diferenças são a rugosidade da superfície e o custo de fundição. O método de vidro de água desparafina na água de alta temperatura, e o molde de cerâmica é feito de areia de quartzo de vidro de água. O método de sol de sílica desparafina no fogo instantâneo e a areia de sol de sílica e zircão faz o molde cerâmico. O método de sol de sílica custa mais, mas tem uma superfície melhor do que o método de vidro de água. O Precise Cast oferece fundição de investimento de sol de sílica e fundição de vidro de água como opções para nossos clientes em diferentes indústrias, cobrindo vários pesos de componentes de fundição.

Principais etapas do processo de fundição de investimento

Etapas do processo de fundição de investimento com fundição precisa：

Podemos produzir fundições de investimento de alto nível em uma variedade de dimensões e formas. Em nossa fundição, o processo de microfusão é operado com a tecnologia mais avançada da China. Em todo o processo, ligas totalmente metálicas estão disponíveis, podemos personalizar fundições de investimento de acordo com as especificações do seu material.

Projeto e fabricação de moldes de fundição de investimento：

É o primeiro passo para o processo de fundição de metal, a base para obter produtos de precisão e também o passo básico para fazer padrões de cera.Precise Cast possui centros de usinagem CNC de classe mundial para produzir moldes de fundição de alta precisão e oferecer serviço rápido de ferramentas para nossos clientes.

Fabricação de padrões de cera:

Um padrão que duplica as geometrias da peça acabada é feito por dois métodos principais:

Faça um molde de injeção de cera:O padrão de cera é obtido injetando cera no padrão. Obteremos um modelo com as mesmas dimensões dos produtos desejados. Então, vamos repetir o trabalho de injeção para mais padrões de cera

Padrão de cera impresso em 3D

Montagem de Cera：

Depois que os padrões de cera estiverem concluídos, eles serão montados em corredores e, em seguida, em uma árvore acabada que está pronta para ser mergulhada.

Estuca:

Depois que o revestimento da pasta é feito, partículas de areia são lançadas na superfície do conjunto da árvore molhada, o que ajuda a engrossar e fortalecer a camada de revestimento na superfície do conjunto de cera.

Desparafinação：

A cera dentro da casca recém-construída agora é removida colocando a casca em uma autoclave de desparafinação a vapor ou forno de fogo rápido. A cera será derretida e escorrerá pelo portão e vazará sob alta temperatura. Os moldes de concha de cerâmica devem ser queimados para queimar os últimos vestígios de material de padrão e, em seguida, pré-aquecer o molde em preparação para a fundição. Geralmente na faixa de 1600-2000 graus Fahrenheit, é por isso que a fundição de investimento também é chamada de "fundição por cera perdida".

Fundição ou vazamento:

O metal fundido é derramado nas cavidades do molde pré-aquecidas. Fundição ou vazamento é a etapa chave em todo o processo de fundição de investimento.

Resfriamento：

O molde então fica para permitir que o metal fundido resfrie e solidifique à temperatura ambiente, que então se torna as peças fundidas finais.

Remoção do casco：

O material da casca é então removido por meio de processos como golpe de martelo, vibração ou jateamento com granalha de aço.

Corte de Fundições：

As peças de fundição acabadas são então cortadas do sistema de canal e canal e, em seguida, removem o excesso de metal do corpo de fundição por moagem.

Acabamento:

Várias técnicas de acabamento são então empregadas, incluindo tratamento térmico, retificação, polimento, jateamento/jateamento de areia e revestimento para obter a superfície final solicitada.

Tratamento Térmico:O processo de Tratamento Térmico pode melhorar as propriedades mecânicas dos blanks de fundição. Os principais processos de tratamento térmico são Normalização, têmpera, recozimento, têmpera e têmpera, cementação.

Jateamento / Jateamento:Para remover incrustações e obter um melhor acabamento superficial, os fundidos de investimento serão jateados ou jateados com pequenas esferas de aço.

Pintura a óleo antiferrugem e tratamentos de superfície:Para evitar ferrugem, as peças fundidas serão mergulhadas em água ou óleo antiferrugem. Os outros tratamentos de superfície também podem ser realizados nesta etapa, como pulverização de tinta, galvanização.

Inspeção de Qualidade:

A inspeção também é uma das etapas mais importantes para o controle de qualidade de peças fundidas por microfusão. Concluídas as operações de acabamento, as peças são inspecionadas de acordo com os desenhos e requisitos técnicos. A inspeção visual e por penetrante fluorescente é feita para superfícies e raios-X são aplicados para identificação de defeitos subsuperficiais.

Principal Aplicação de Fundição de Investimento

• A fundição de investimento é benéfica para a fundição de metais com altos pontos de fusão. Devido a todos os tipos de produtos que a fundição por microfusão pode produzir, ela tem aplicações industriais universais.

• As peças normalmente produzidas pela tecnologia de microfusão incluem aquelas com estruturas complexas, como lâminas de turbina ou componentes de armas de fogo (receptores de armas de fogo, gatilhos e martelos). Fundidos de investimento são usados ​​até mesmo por fabricantes de equipamentos da indústria de bebidas e fabricantes internacionais de válvulas de alívio de pressão na indústria de petróleo e gás. As peças fundidas de investimento também são amplamente utilizadas nas indústrias aeroespacial, médica, joalheria, automotiva, aeronáutica e militar.

• Os componentes fabricados pelo processo de microfusão também resultam em produtos como dispositivos dentários, engrenagens, cames, catracas, joias, componentes de máquinas e outras peças de geometria complexa. Como resultado, é seguro dizer que, independentemente do seu setor, se sua empresa puder se beneficiar das vantagens de peças e componentes fundidos, eles podem ser a opção de metal perfeita para todos e quaisquer projetos.

Vantagens do Processo de Fundição de Investimento

Intervalo de tamanho:

Mais de 1000 libras de peças de fundição podem ser produzidas, embora a maioria das peças de fundição de investimento sejam pequenas. Esta capacidade é limitada a poucos rodízios de investimento e requer um método de tratamento profissional especial. Para a maioria das peças de fundição, o peso geralmente varia de onça a 20 libras.

Formas multifuncionais e complexas:

• A fundição de investimento pode atingir tolerâncias de alta precisão e contornos externos complexos de peças, e pode até atender aos requisitos técnicos que as máquinas-ferramentas não podem atender. A fundição de investimento permite que as peças atinjam o padrão de forma líquida ou quase líquida, o que reduz muito o custo de processamento após a fundição.

• O processo de microfusão é a melhor alternativa aos processos de soldagem e fabricação. A fundição de precisão pode realizar a combinação de vários componentes em uma única fundição para produção, o que não apenas reduz a complexidade da produção, mas também melhora a eficiência da produção e a precisão dimensional.

Superfície precisa e lisa:

• Despejando a cera em um molde de alumínio polido, um padrão suave será produzido. 125 Micro acabamento é o padrão, e superfícies ainda mais finas são comuns.

• A concha de cerâmica é construída com base no parrtern. Ao contrário dos dois meios moldes da fundição em areia, a fundição de precisão não possui a linha de separação para seu único molde. O padrão para defeito de superfície será acordado após discussão com os clientes com base em sua função.

Precisão dimensional:

• Geralmente, a tolerância padrão para a primeira polegada de microfusão é de +/-0,010″, e a tolerância para cada polegada subsequente é de +/-0,004.
• A etapa de projeto de desenho pode diminuir ou até mesmo omitir os requisitos de usinagem subsequentes de peças fundidas, em comparação com a mesma peça sem projeto de desenho.
• Seja fundido, peça usinada ou componente de fabricação, o custo de produção da peça é diretamente proporcional ao requisito de precisão dimensional. Através da revisão rigorosa do projeto da peça, as tolerâncias, rebaixos, furos cegos, etc. da peça são modificados para atingir o objetivo de aumentar a produção e reduzir o custo da peça. Quanto maior a precisão da tolerância de fundição, menos usinagem subsequente é necessária para fundições de investimento do que outras fundições tradicionais ou componentes de fabricação.

Qualidade e integridade：

Uma característica importante e vital neste processo é a integridade da fundição. Fundição de investimento tem uma longa história de prestação de serviços para setores exigentes, como motor de turbina a gás, petróleo, química, defesa e médica.

Precauções ao usar a fundição de investimento

Custo de processamento:

Para requisitos de baixo volume, a fundição por microfusão pode ser mais cara do que outro processo de fabricação se o ferramental for buscado. Nessa condição, SLA ou impresso em 3D pode ser uma alternativa econômica (mesmo para uma quantidade de um).

O custo inicial da moldagem também é um fator chave quando se trata de saber se a fundição por microfusão traz o maior valor. O molde de microfusão geralmente consiste em várias peças encaixadas para fazer as peças de formato complexo.
Este custo de moldagem precoce não é insignificante, mas pode ser compensado pela falta de usinagem e/ou fabricação subsequentes.

Restrições de tamanho:

A fundição de investimento é capaz de criar várias peças com uma grande variedade de tamanhos e ter menos limitações em comparação com outros processos de fundição, como a fundição em areia.

Hora:

Comparado com outros processos, embora o processo de fundição por microfusão de várias etapas leve mais tempo, ele requer menos operações de usinagem CNC subsequentes do que outros processos.

Nosso equipamento

Nome do equipamento	Quantidade	Tempo médio de serviço
Máquina de injeção de cera	30 conjuntos	4 anos
Máquina de polimento vibratório	12 conjuntos	3 anos
Soldador de água	3 conjuntos	3 anos
Máquina de solda	15 conjuntos	4 anos
Broaching Machine	2 conjuntos	5 anos
Forno de tratamento térmico	2 conjuntos	5 anos
Suporte de polimento e polimento	50 conjuntos	4 anos
Máquina de jateamento	15 conjuntos	8 anos
Forno de Sinterização	9 conjuntos	8 anos
Máquina de lavar	10 conjuntos	8 anos
Torno automático CNC tipo suíço	20 conjuntos	4 anos
Tornos CNC	30 conjuntos	5 anos
Centro de Máquinas CNC	25 conjuntos	4 anos
Unidades de rosqueamento e perfuração	80 conjuntos	6 anos

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