PROSES PENGECORAN CETAKAN KULIT INVESTMENT CASTING

PROSES PENGECORAN CETAKAN KULIT

INVESTMENT CASTING

Invesment Casting merupakan proses industri didasarkan pada dan juga disebut casting hilang-lilin, salah satu teknik tertua logam pembentuk diketahui. Dari 5.000 tahun yang lalu, ketika lilin membentuk pola,untuk malam hari ini teknologi tinggi, bahan tahan api dan paduan spesialis, coran memperbolehkan produksi komponen dengan akurasi, fleksibilitas keterulangan, dan integritas dalam berbagai logam dan paduan kinerja tinggi. Lost casting busa adalah bentuk modern dari pengecoran investasi yang menghilangkan langkah-langkah tertentu dalam proses.
Proses ini umumnya digunakan untuk coran kecil, tetapi telah menghasilkan kusen pintu pesawat lengkap, coran baja hingga 300 kg dan cor aluminium hingga 30 kg. Hal ini umumnya lebih mahal per unit dari die casting atau casting pasir tapi dengan biaya peralatan yang lebih rendah. Hal ini dapat menghasilkan bentuk rumit yang akan sulit atau tidak mungkin dengan die casting, namun seperti proses itu, memerlukan sedikit permukaan mesin finishing dan hanya kecil.

 

Sejarah

Teks awal dikenal yang menggambarkan proses Invesment Casting (Schedula Diversarum Artium) ditulis sekitar 1100 Masehi oleh Theophilus Presbyter, seorang biarawan yang menggambarkan berbagai proses manufaktur, termasuk resep untuk perkamen. Buku ini digunakan oleh pematung dan tukang emas Benvenuto Cellini (1500-1571), yang rinci dalam otobiografinya proses investasi pengecoran ia digunakan untuk Perseus dengan patung Kepala Medusa yang berdiri di Loggia dei Lanzi di Florence, Italia.
Invesment Casting mulai dipakai sebagai proses industri modern di akhir abad 19, ketika dokter gigi mulai menggunakannya untuk membuat mahkota dan Inlays, seperti yang dijelaskan oleh Dr D. Philbrook Dewan Bluffs, Iowa pada 1897.
Penggunaannya dipercepat oleh Dr William H. Taggart of Chicago, 1907 kertas yang menggambarkan perkembangan tentang teknik. Dia juga menyusun senyawa lilin pola sifat yang sangat baik, mengembangkan materi investasi, dan menemukan mesin pengecoran tekanan udara.
Pada tahun 1940, Perang Dunia II meningkatkan permintaan pembuatan presisi bentuk bersih dan paduan khusus yang tidak bisa dibentuk dengan metode tradisional, atau yang memerlukan mesin terlalu banyak. Industri berpaling untuk pengecoran investasi. Setelah perang, penggunaannya menyebar ke aplikasi komersial dan industri banyak yang digunakan bagian logam kompleks.Invesment Casting digunakan dalam industri penerbangan dan pembangkit listrik untuk memproduksi bilah turbin dengan bentuk yang kompleks atau sistem pendingin. Blades dihasilkan pengecoran investasi dapat termasuk kristal tunggal (SX), terarah padat (DS), atau pisau sama-sumbu konvensional. Invesment Casting juga banyak digunakan oleh produsen senjata api untuk memalsukan penerima senjata api, memicu, palu, dan bagian presisi lainnya dengan biaya rendah. industri lain yang menggunakan bagian standar investasi-cast termasuk militer, kesehatan, komersial dan otomotif.

 

Proses

Gips dapat dibuat dari model lilin itu sendiri, metode langsung, atau dari salinan lilin dari model yang tidak perlu dari lilin, metode tidak langsung. Langkah-langkah berikut adalah untuk proses tidak langsung yang dapat mengambil dua hari untuk satu minggu untuk menyelesaikan.

• Produce pola master:  Sebuah artis atau cetakan pembuat menciptakan pola asli dari lilin, tanah liat, kayu, baja plastik,, atau materi lain.

• Mouldmaking: Sebuah cetakan, yang dikenal sebagai die master, adalah terbuat dari pola master. Pola master dapat dibuat dari logam rendah-leleh-point, baja, atau kayu. Jika pola baja diciptakan kemudian logam rendah-leleh-point dapat dilemparkan langsung dari pola master. cetakan Karet juga dapat dilemparkan langsung dari pola master. Langkah pertama mungkin juga dilewati jika die master mesin langsung ke baja.

• Produce pola lilin: Meskipun disebut sebagai bahan pola pola lilin juga termasuk merkuri plastik dan beku pola Wax dapat dihasilkan dalam salah satu dari dua cara.. Dalam satu proses lilin dituangkan ke dalam cetakan dan berdesir sekitar sampai lapisan bahkan, biasanya sekitar 3 mm (0,12)di tebal, meliputi permukaan bagian dalam dari cetakan. Hal ini diulang sampai ketebalan yang diinginkan tercapai. Metode lain adalah mengisi seluruh cetakan dengan lilin cair, dan biarkan dingin, sampai dengan ketebalan yang diinginkan telah ditetapkan pada permukaan cetakan. Setelah itu sisa lilin dicurahkan lagi, cetakan terbalik dan lapisan lilin dibiarkan dingin dan mengeras. Dengan metode ini lebih sulit untuk mengendalikan keseluruhan ketebalan lapisan lilin. Jika inti diperlukan, ada dua pilihan: lilin larut atau keramik. core lilin larut dirancang untuk mencair dari lapisan investasi dengan sisa pola lilin, sedangkan core keramik tetap menjadi bagian dari pola lilin dan dikeluarkan setelah benda kerja adalah cor.

• Assemble pola lilin: Pola lilin ini kemudian dikeluarkan dari cetakan. Tergantung pada pola lilin beberapa aplikasi dapat dibuat sehingga mereka semua dapat dicetak sekaligus. Dalam aplikasi lain, beberapa pola lilin yang berbeda dapat dibuat dan kemudian dirakit menjadi satu pola yang kompleks. Dalam kasus pertama beberapa pola terpasang pada sariawan lilin, dengan hasil yang dikenal sebagai pola cluster, atau pohon; sebanyak beberapa ratus pola dapat terpasang ke sebuah pohon Foundries sering menggunakan tanda pendaftaran untuk menunjukkan dengan tepat. mana mereka pergi. Pola lilin yang melekat pada sariawan atau satu sama lain dengan menggunakan alat logam dipanaskan Pola lilin juga dapat dikejar, yang berarti garis perpisahan atau berkedip adalah. menggosok yang digunakan logam dipanaskan alat. Akhirnya itu berpakaian, yang berarti setiap ketidaksempurnaan lainnya ditangani sehingga lilin sekarang tampak seperti potongan selesai.

• Investment: Cetakan keramik, yang dikenal sebagai investasi, diproduksi oleh tiga mengulangi langkah: coating, stuccoing, dan pengerasan. Langkah pertama melibatkan mencelupkan cluster ini ke dalam bubur dari bahan tahan api halus dan kemudian membiarkan kelebihan dari setiap tiriskan, sehingga permukaan yang dihasilkan seragam. Bahan ini halus digunakan pertama untuk memberikan permukaan halus selesai dan bereproduksi detail baik. Pada langkah kedua, cluster adalah stuccoe dengan partikel keramik kasar, dengan mencelupkan ke tempat tidur fluidised, menempatkannya di sander-curah hujan, atau dengan menerapkan dengan tangan. Akhirnya, pelapis diperbolehkan mengeras. Langkah-langkah ini diulang sampai investasi tersebut adalah tebal diperlukan, yang biasanya 5 sampai 15 mm (0.2 hingga 0.6 in). Perhatikan bahwa lapisan pertama dikenal sebagai mantel utama. Sebuah alternatif untuk beberapa dips adalah untuk menempatkan cluster yang terbalik didalam labu dan kemudian bahan investasi cair dituangkan ke termos. labu tersebut kemudian bergetar untuk memungkinkan terperangkap udara untuk melarikan diri dan membantu bahan investasi mengisi semua rincian. bahan tahan api yang umum digunakan untuk membuat investasi tersebut: silika, zirkon, berbagai aluminium silikat, dan alumina. Silika biasanya digunakan dalam bentuk leburan silika, tapi kadang-kadang kurasa digunakan karena lebih murah. Aluminium silikat adalah campuran dari alumina dan silika, dimana umumnya campuran digunakan memiliki kandungan alumina 42-72%; di alumina 72% senyawa ini dikenal sebagai mullite. Selama mantel primer (s), refraktori zirkon berbasis umum digunakan, karena zirkonium kurang cenderung bereaksi dengan logam cair tanah chamotte lain bahan tahan api yang telah digunakan. Sebelum silika, sebuah campuran plester dan tanah Facebook cetakan lama (tanah chamotte) digunakan.Para pengikat digunakan untuk menyimpan bahan tahan api di tempat meliputi: etil silikat (berbasis alkohol dan kimia diatur), silika koloid (berbasis air, juga dikenal sebagai sol silika, ditetapkan oleh pengeringan), natrium silikat, dan hibrida ini dikendalikan pH dan viskositas.

• Dewax: Investasi ini kemudian dibiarkan untuk benar-benar kering, yang dapat mengambil 16 ke 48 jam. Pengeringan dapat ditingkatkan dengan menerapkan vakum atau meminimalkan kelembaban lingkungan. Hal ini kemudian terbalik dan ditempatkan dalam tungku atau autoclave meleleh keluar dan / atau menguapkan lilin. Kebanyakan shell kegagalan terjadi pada saat ini karena malam digunakan memiliki koefisien ekspansi termal yang jauh lebih besar dari bahan investasi di sekitarnya, sehingga lilin dipanaskan mengembang dan mendorong besar tegangan. Dalam rangka meminimalkan menekankan lilin dipanaskan secepat mungkin sehingga permukaan lilin bisa meleleh ke permukaan investasi atau kehabisan cetakan, yang membuat ruang untuk sisa lilin untuk memperluas. Dalam situasi tertentu mungkin lubang dibor ke dalam cetakan terlebih dahulu untuk membantu mengurangi tekanan. Setiap lilin yang kehabisan cetakan biasanya direcover dan digunakan kembali.

• Burnout & preheating: cetakan ini kemudian dibebani dengan suatu kelelahan, yang memanaskan cetakan antara 870 ° C dan 1095 ° C untuk menghilangkan lilin kelembaban dan residu, dan untuk sinter cetakan. Kadang-kadang pemanasan ini juga sebagai pemanasan awal, tapi kali lain cetakan dibiarkan dingin sehingga dapat diuji. Jika ada yang retak ditemukan mereka dapat diperbaiki dengan bubur keramik atau semen khusus Cetakan dipanaskan untuk memungkinkan logam cair tinggal lebih lama untuk mengisi rincian dan untuk meningkatkan akurasi dimensi, karena cetakan dan pengecoran dingin bersama-sama.

• Pouring: Cetakan investasi ini kemudian ditempatkan ke atas cangkir kedalam bak berisi pasir. logam mungkin gravitasi dituangkan, tapi jika ada bagian tipis dalam cetakan mungkin diisi dengan menggunakan tekanan udara positif, cast vakum, cast miring, tekanan dibantu menuangkan atau cor sentrifugal.

• Removal: Shell adalah dipalu, media hancur, bergetar, waterjeted, atau kimia terlarut (kadang-kadang dengan nitrogen cair) untuk melepaskan casting. sariawan ini dipotong dan daur ulang. pengecoran kemudian mungkin dibersihkan untuk menghilangkan tanda-tanda proses pengecoran, biasanya dengan gerinda.

Keuntungan dan Kerugian

Keuntungan pengecoran investasi adalah:

• Excellent permukaan yang telah selesai.

• Tinggi akurasi dimensi.

• Sangat bagian rumit yang castable.

• Hampir setiap logam dapat dicetak.

• Tidak ada garis flash atau perpisahan.

Kerugian utama adalah biaya keseluruhan. Beberapa alasan untuk biaya tinggi termasuk peralatan khusus, refraktori mahal dan binder, banyak operasi untuk membuat cetakan, banyak tenaga kerja yang diperlukan dan cacat menit sesekali. Sejarah pengecoran hilang-lilin tanggal kembali ribuan tahun. Penggunaannya yang paling awal adalah untuk berhala, hiasan dan perhiasan, menggunakan lilin lebah alami untuk pola, tanah liat untuk cetakan dan manual bellow dioperasikan untuk memicu tungku. Contoh telah ditemukan di seluruh dunia dalam Peradaban Harappa India (2500-2000 SM) berhala, makam Mesir Tutankhamun (1333-1324 SM), Mesopotamia, Mexico Aztec dan Maya, dan peradaban Benin di Afrika dimana proses yang dihasilkan karya seni rinci tembaga, perunggu dan emas.