Investeringsstøbeproces

Støbninger kan fremstilles af en original voksmodel (den direkte metode) eller af vokskopier af et originalt mønster, der ikke behøver at være lavet af voks (den indirekte metode). De følgende trin beskriver den indirekte proces, som kan tage to til syv dage at gennemføre.

1. Lav et mastermønster: En kunstner eller formmager laver et originalt mønster afvoks,ler,træ,plasteller andet materiale.^[5]I de seneste år er produktionen af ​​mønstre vha3D printaf modeller produceret afcomputer hjulpet designsoftware er blevet populært at bruge hovedsageligtharpiksbaseretStereolitografi(SLA) eller DLP 3D-printere til højopløsningsmønstre eller standard PLA-filament, når høje niveauer af nøjagtighed ikke er påkrævet. Hvis du bruger et 3D-printet mønster, fortsæt direkte til trin 5.
2. Lav en form: Askimmelsvamp, kendt sommester dø, er lavet til at passe til mastermønsteret. Hvis master-mønsteret er lavet af stål, kan master-dysen støbes direkte fra mønsteret ved hjælp af metal med et lavere smeltepunkt.Gummiforme kan også støbes direkte fra mastermønsteret. Alternativt kan en mastermatrice bearbejdes uafhængigt - uden at skabe et mastermønster.^[5]
3. Fremstil voksmønstre: Selvom kaldetvoks mønstre, kan mønstermaterialer også omfatte plastik og frosnekviksølv.^[5]Voksmønstre kan fremstilles på en af ​​to måder. I én proces hældes voksen i formen og slynges rundt, indtil en jævn belægning, normalt omkring 3 mm (0,12 in) tyk, dækker den indvendige overflade af formen. Dette gentages indtil den ønskede mønstertykkelse er nået. En anden metode går ud på at fylde hele formen med smeltet voks og lade den afkøle som en fast genstand.^{[citat nødvendig]}
   Hvis en kerne er påkrævet, er der to muligheder: opløselig voks eller keramik. Opløselige vokskerner er designet til at smelte ud af investeringsbelægningen med resten af ​​voksmønsteret; keramiske kerner fjernes, efter at produktet er hærdet.^[5]
4. Saml voksmønstre: Flere voksmønstre kan skabes og samles til et stort mønster, der skal støbes i én portion. I denne situation er mønstre knyttet til en vokssprueat oprette en mønsterklynge, ellertræ.For at fastgøre mønstre bruges et varmeværktøj til let at smelte udpegede voksoverflader, som derefter presses mod hinanden og efterlades til at afkøle og hærde. Så mange som flere hundrede mønstre kan samles til et træ.^[5][6]Voksmønstre kan også værejaget, hvilket betyderskillelinjerellerblinkergnides ud med det opvarmede metalværktøj. Endelig er mønstreklædt på(ved at fjerne ufuldkommenheder) for at ligne færdige stykker.^[7]
5. Anvend investeringsmaterialer: Den keramiske form, kendt sominvestering, fremstilles ved at gentage en række trin - belægning, stukning og hærdning - indtil en ønsket tykkelse er opnået.
   1. Belægninginvolverer dypning af en mønsterklynge i en opslæmning af fint ildfast materiale og derefter dræning for at skabe en ensartet overfladebelægning. Der anvendes fine materialer i dette første trin, også kaldet enprime frakke, for at bevare fine detaljer fra formen.
   2. Stuccoingpåfører grove keramiske partikler ved at dyppe mønstre i enfluid bed, placere den i en regnslibemaskine eller ved at påføre materialer i hånden.
   3. Hærdningtillader belægninger at hærde. Disse trin gentages, indtil investeringen når den nødvendige tykkelse - normalt 5 til 15 mm (0,2 til 0,6 in). Investeringsforme efterlades til at tørre helt, hvilket kan tage 16 til 48 timer. Tørringen kan fremskyndes ved at anvende et vakuum eller minimere luftfugtighed i omgivelserne. Investeringsforme kan også skabes ved at placere mønsterklyngerne i enkolbeog derefter hælde flydende investeringsmateriale fra oven. Kolben vibreres derefter for at tillade indesluttet luft at undslippe og hjælpe investeringsmaterialet med at fylde små hulrum.^[5][8]
   4. Materialer: almindeligeildfastmaterialer, der bruges til at skabe investeringerne er: silica, zircon, diversealuminiumsilikater, ogaluminiumoxid. Silica bruges normalt isammensmeltet silicaform, men nogle gangekvartsbruges, fordi det er billigere.Aluminiumsilikaterer en blanding af aluminiumoxid og silica, hvor almindeligt anvendte blandinger har et aluminiumoxidindhold fra 42 til 72 %; ved 72% aluminiumoxid er forbindelsen kendt sommullit. Under den(e) primære pels(er),zirkon-baserede ildfaste materialer er almindeligt anvendte, fordizirkoniumer mindre tilbøjelige til at reagere med det smeltede metal.^[8]Før silica, en blanding af gips og formalede gamle forme (chamotte) var brugt.^[9]De bindemidler, der bruges til at holde det ildfaste materiale på plads, omfatter:ethylsilicat(alkoholbaseret og kemisk sat),kolloid silica(vandbaseret, også kendt som silica sol, hærdet ved tørring),natriumsilikat, og en hybrid af disse kontrolleret forpHogviskositet.
6. Afvoks: Når keramiske forme er helt hærdet, vendes de på hovedet og placeres i enovnellerautoklaveat smelte ud og/eller fordampe voksen. De fleste skalfejl opstår på dette tidspunkt, fordi de anvendte voks har entermisk udvidelseskoefficientdet er meget større end det investeringsmateriale, der omgiver det - efterhånden som voksen opvarmes, udvider det sig og introducerer stress. For at minimere disse belastninger opvarmes voksen så hurtigt som muligt, så de ydre voksoverflader kan smelte og dræne hurtigt, hvilket giver plads til, at resten af ​​voksen kan udvide sig. I visse situationer kan der bores huller i formen før opvarmning for at hjælpe med at reducere disse belastninger. Enhver voks, der løber ud af formen, genvindes normalt og genbruges.^[10]
7. Udbrændthedsforvarmning: Formen udsættes derefter for enbrænde ud, som opvarmer formen til mellem 870 °C og 1095 °C for at fjerne eventuel fugt og resterende voks, og for atsinterformen. Nogle gange bruges denne opvarmning også til at forvarme formen inden den hældes, men andre gange får formen lov til at køle af, så den kan testes. Forvarmning gør det muligt for metallet at forblive flydende længere, så det bedre kan fylde alle formdetaljer og øge dimensionsnøjagtigheden. Hvis formen efterlades til afkøling, kan eventuelle revner repareres med keramisk gylle eller speciel cement.^[10][11]
8. Hældning: Investeringsformen placeres derefter med åben side opad i en balje fyldt med sand. Metallet kan tyngdekrafthældes eller tvinges ved at påføre positivt lufttryk eller andre kræfter.Vakuumstøbning,tilt støbning, trykassisteret hældning ogcentrifugal støbninger metoder, der bruger yderligere kræfter og er især nyttige, når forme indeholder tynde sektioner, som ellers ville være svære at fylde.^[11]
9. Afhændelse: Skallen er hamret,medier sprængt,vibrerede,vandstråle, eller kemisk opløst (nogle gange medflydende nitrogen) for at frigive støbningen. Indløbet skæres af og genbruges. Støbningen kan derefter renses op for at fjerne tegn på støbeprocessen, normalt vedslibning.^[11]
10. Efterbehandling: Efter slibning er den færdige støbning genstand for efterbehandling. Dette går normalt længere end slibning, hvor urenheder og negativer fjernes via håndværktøj og svejsning. I tilfælde af, at delen har brug for yderligere opretning, udføres denne proces normalt af hydrauliske rettepresser, som bringer produktet i overensstemmelse med dets tolerancer.^[12]