गुंतवणूक कास्टिंगसाठी शेल बिल्डिंग

इन्व्हेस्टमेंट कास्टिंग म्हणजे मेणाच्या साच्याच्या पृष्ठभागावर रीफ्रॅक्टरी कोटिंग्जचे अनेक स्तर कोट करणे. ते कडक आणि वाळल्यानंतर, मेणाचा साचा गरम करून वितळला जातो आणि मेणाच्या साच्याच्या आकाराशी संबंधित पोकळीसह कवच प्राप्त होते. बेकिंग केल्यानंतर, ते कास्टिंग मिळविण्याच्या A पद्धतीमध्ये ओतले जाते, म्हणून त्याला हरवलेले मेण कास्टिंग देखील म्हणतात. उत्पादन तंत्रज्ञानाच्या सतत सुधारणेसह, नवीन मेण मोल्डिंग प्रक्रिया दिसून येत आहेत आणि मोल्डिंगसाठी उपलब्ध सामग्रीची विविधता वाढत आहे. आता साचा काढून टाकण्याची पद्धत यापुढे वितळण्यापुरती मर्यादित राहिलेली नाही आणि मोल्डिंग मटेरियल मेणाच्या पदार्थांपुरते मर्यादित नाही. प्लास्टिकचे साचे देखील वापरले जाऊ शकतात. या पद्धतीद्वारे प्राप्त केलेल्या कास्टिंगमध्ये उच्च मितीय अचूकता आणि कमी पृष्ठभागावरील खडबडीत मूल्ये असल्यामुळे याला अचूक कास्टिंग देखील म्हणतात.

चे मूलभूत वैशिष्ट्यगुंतवणूक कास्टिंगकवच तयार करताना वितळण्यायोग्य डिस्पोजेबल मोल्ड वापरला जातो. साचा काढण्याची गरज नसल्यामुळे, कवच विभाजीत पृष्ठभागाशिवाय अविभाज्य आहे आणि कवच उत्कृष्ट उच्च तापमान कार्यक्षमतेसह रीफ्रॅक्टरी सामग्रीचे बनलेले आहे. गुंतवणुकीचे कास्टिंग जटिल आकाराचे कास्टिंग तयार करू शकते, ज्याची किमान भिंतीची जाडी 0.3 मिमी आणि कास्टिंग होलचा किमान व्यास 0.5 मिमी असेल. काहीवेळा उत्पादनामध्ये, अनेक भागांनी बनलेले काही भाग संरचनेत बदल करून आणि थेट गुंतवणूक कास्टिंगद्वारे एकत्रित केले जाऊ शकतात. हे प्रक्रियेत मनुष्य-तास आणि धातू सामग्रीचा वापर वाचवू शकते आणि ची रचना बनवू शकतेकास्टिंग भागअधिक वाजवी.

गुंतवणुकीच्या कास्टिंगद्वारे उत्पादित कास्टिंगचे वजन सामान्यतः दहापट ग्रॅम ते अनेक किलोग्रॅम किंवा अगदी दहा किलोग्रॅमपर्यंत असते. मोल्डिंग मटेरियलच्या कार्यक्षमतेच्या मर्यादेमुळे आणि शेल तयार करण्यात अडचण यांमुळे खूप जड कास्टिंग गुंतवणूक कास्टिंगसाठी योग्य नाहीत.

गुंतवणूक कास्टिंगद्वारे उत्पादित कास्टिंगमिश्रधातूंच्या प्रकारांद्वारे मर्यादित नाहीत, विशेषत: अशा मिश्रधातूंसाठी जे कापण्यास किंवा बनावट करणे कठीण आहे, जे त्यांचे श्रेष्ठत्व दर्शवू शकतात. तथापि, गुंतवणूक कास्टिंग उत्पादनामध्ये काही उणीवा देखील आहेत, मुख्यत्वे मोठ्या प्रमाणात प्रक्रिया, दीर्घ उत्पादन चक्र, जटिल तांत्रिक प्रक्रिया आणि कास्टिंगच्या गुणवत्तेवर परिणाम करणारे अनेक घटक, ज्याचे उत्पादन स्थिर करण्यासाठी कठोरपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.

इतर कास्टिंग पद्धतींच्या तुलनेत, गुंतवणुकीच्या कास्टिंगचे उल्लेखनीय वैशिष्ट्य म्हणजे शेल तयार करण्यासाठी मेल्टेबल मोल्ड्सचा वापर. प्रत्येक वेळी शेल तयार करताना एक गुंतवणूक साचा वापरला जातो. उच्च मितीय अचूकता आणि कमी पृष्ठभागाच्या खडबडीत मूल्यांसह उच्च-गुणवत्तेची कास्टिंग मिळविण्यासाठी आवश्यक असलेली आवश्यक अट म्हणजे उच्च मितीय अचूकता आणि कमी पृष्ठभागाच्या खडबडीत मूल्यांसह गुंतवणूकीचा साचा. त्यामुळे, मोल्डिंग मटेरियलची कामगिरी (मोल्ड मटेरियल म्हणून संदर्भित), मोल्डिंगची गुणवत्ता (गुंतवणूक दाबण्यासाठी वापरलेला नमुना) आणि मोल्डिंग प्रक्रियेचा थेट गुंतवणूक कास्टिंगच्या गुणवत्तेवर परिणाम होतो.

गुंतवणुकीचे कास्टिंग मोल्ड सध्या सामान्यत: मल्टीलेअर रेफ्रेक्ट्री मटेरियलपासून बनवलेल्या शेलमध्ये वापरले जातात. मॉड्यूल बुडवल्यानंतर आणि रेफ्रेक्ट्री कोटिंगसह लेपित केल्यानंतर, दाणेदार रीफ्रॅक्टरी सामग्री शिंपडा आणि नंतर कोरडे आणि कडक करा आणि रिफ्रॅक्टरी सामग्रीचा थर आवश्यक जाडीपर्यंत पोहोचेपर्यंत ही प्रक्रिया अनेक वेळा पुन्हा करा. अशा प्रकारे, मॉड्यूलवर एक मल्टी-लेयर शेल तयार केला जातो, जो सामान्यतः पूर्णपणे कोरडे आणि कडक होण्यासाठी काही काळासाठी पार्क केला जातो आणि नंतर मल्टी-लेयर शेल मिळविण्यासाठी डिमॉल्ड केले जाते. काही मल्टि-लेयर शेल वाळूने भरणे आवश्यक आहे, आणि काही नाही. भाजल्यानंतर, ते थेट ओतले जाऊ शकतात, ज्याला उच्च-शक्तीचे कवच म्हणतात.

शेलची गुणवत्ता थेट कास्टिंगच्या गुणवत्तेशी संबंधित आहे. शेलच्या कामकाजाच्या परिस्थितीनुसार, शेलच्या कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतांमध्ये प्रामुख्याने हे समाविष्ट आहे:
1) यात उच्च सामान्य तापमान शक्ती, योग्य उच्च तापमान शक्ती आणि कमी अवशिष्ट सामर्थ्य आहे.
२) त्यात चांगली हवा पारगम्यता (विशेषत: उच्च तापमान हवेची पारगम्यता) आणि थर्मल चालकता आहे.
3) रेखीय विस्तार गुणांक लहान आहे, थर्मल विस्तार कमी आहे आणि विस्तार एकसमान आहे.
4) जलद थंड आणि उष्णता आणि थर्मोकेमिकल स्थिरतेसाठी उत्कृष्ट प्रतिकार.

कवचाचे हे गुणधर्म कवच तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीशी आणि शेल बनविण्याच्या प्रक्रियेशी जवळून संबंधित आहेत. शेल मटेरिअलमध्ये रिफ्रॅक्टरी मटेरियल, बाइंडर, सॉल्व्हेंट्स, हार्डनर्स, सर्फॅक्टंट्स इत्यादींचा समावेश होतो. त्यांपैकी रेफ्रेक्ट्री मटेरियल आणि बाइंडर थेट शेल बनवतात, जे मुख्य शेल मटेरियल आहे. इन्व्हेस्टमेंट कास्टिंगमध्ये वापरण्यात येणारे रीफ्रॅक्टरी मटेरियल प्रामुख्याने सिलिका वाळू, कॉरंडम आणि ॲल्युमिनोसिलिकेट रेफ्रेक्ट्रीज (जसे की रेफ्रेक्ट्री क्ले आणि ॲल्युमिनियम बॅनाडियम इ.) आहेत. याव्यतिरिक्त, झिरकॉन वाळू आणि मॅग्नेशिया वाळू कधीकधी वापरली जाते.

रीफ्रॅक्टरी कोटिंगमध्ये चूर्ण केलेले रीफ्रॅक्टरी मटेरियल आणि बाईंडर तयार केले जातात आणि शेल बनवल्यावर रेफ्रेक्टरी कोटिंगवर दाणेदार रीफ्रॅक्टरी सामग्री शिंपडली जाते. रेफ्रेक्ट्री कोटिंग्जमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या बाइंडर्समध्ये प्रामुख्याने इथाइल सिलिकेट हायड्रोलिसेट, वॉटर ग्लास आणि सिलिका सोल यांचा समावेश होतो. इथाइल सिलिकेटसह तयार केलेल्या पेंटमध्ये चांगले कोटिंग गुणधर्म, उच्च कवच सामर्थ्य, लहान थर्मल विकृती, प्राप्त कास्टिंगची उच्च मितीय अचूकता आणि पृष्ठभागाची गुणवत्ता चांगली असते. हे मुख्यतः उच्च पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेच्या आवश्यकतांसह महत्त्वपूर्ण मिश्र धातु स्टील कास्टिंग आणि इतर कास्टिंग्ज तयार करण्यासाठी वापरले जाते. चीनमध्ये उत्पादित इथाइल सिलिकेटची SiO2 सामग्री साधारणपणे 30% ते 34% (वस्तुमान अपूर्णांक) असते, म्हणून त्याला इथाइल सिलिकेट 32 म्हणतात (32 इथाइल सिलिकेटमधील SiO2 चा सरासरी वस्तुमान अंश दर्शवतो). हायड्रोलिसिसनंतरच इथाइल सिलिकेट बंधनकारक भूमिका बजावू शकते.

पाण्याच्या ग्लासने तयार केलेले कोटिंग शेल विकृत आणि क्रॅक करणे सोपे आहे. इथाइल सिलिकेटच्या तुलनेत, उत्पादित कास्टिंगमध्ये कमी मितीय अचूकता आणि उच्च पृष्ठभाग खडबडीत आहे. वॉटर ग्लास बाईंडर लहान सामान्य स्टील कास्टिंगच्या उत्पादनासाठी योग्य आहे आणिनॉन-फेरस मिश्र धातु कास्टिंग. इन्व्हेस्टमेंट कास्टिंगसाठी वॉटर ग्लासमध्ये सामान्यतः 3.0~3.4 चे मॉड्यूलस आणि 1.27~1.34 g/cm3 घनता असते.

सिलिका सोल बाईंडर हे सिलिकिक ऍसिडचे जलीय द्रावण आहे, ज्याला सिलिका सोल देखील म्हणतात. त्याची किंमत इथाइल सिलिकेटपेक्षा १/३~१/२ कमी आहे. बाइंडर म्हणून सिलिका सोल वापरून तयार केलेल्या कास्टिंगची गुणवत्ता वॉटर ग्लासपेक्षा जास्त आहे. बंधनकारक एजंट मोठ्या प्रमाणात सुधारला गेला आहे. सिलिका सोलमध्ये चांगली स्थिरता असते आणि ती दीर्घकाळ साठवता येते. शेल बनवताना त्याला विशेष हार्डनर्सची आवश्यकता नसते. इथाइल सिलिकेट शेलपेक्षा शेलची उच्च तापमानाची ताकद चांगली असते, परंतु सिलिका सोलमध्ये गुंतवणुकीसाठी खराब ओलेपणा असतो आणि ते घट्ट होण्यास जास्त वेळ घेते. शेल बनविण्याच्या मुख्य प्रक्रियेमध्ये मॉड्यूल डीग्रेझिंग, कोटिंग आणि सँडिंग, कोरडे आणि कडक करणे, डिमोल्डिंग आणि रोस्टिंग यांचा समावेश होतो.