Восковой литьевой материал легко недооценить, поскольку он никогда не становится частью конечного металлического компонента. Но в литье по выплавляемым моделям, Восковая модель — это эталонная форма, которую копирует керамическая оболочка. Это означает, что воск контролирует гораздо больше параметров, чем можно ожидать: точность размеров, качество поверхности, повторяемость и даже объем обработки на станках с ЧПУ, необходимый для соответствия чертежу. Если восковая модель неравномерно сжимается, деформируется, трескается или имеет дефекты поверхности, эти проблемы обычно проявляются позже в виде брака, доработок и дополнительных затрат на отделку.
В этой статье в доступной и удобной для поиска форме объясняется принцип работы воска для литья по выплавляемым моделям. Вы узнаете, как воск ведет себя в процессе литья, какие типы воска существуют, какие свойства наиболее важны, на какие дефекты следует обращать внимание и как выбор воска напрямую влияет на качество поверхности и время обработки.
Что такое литейный воск?
Литье по выплавляемым моделям Воск — это материал, используемый для создания восковой копии готовой детали. В большинстве производственных установок воск впрыскивается в металлическую матрицу для создания точной модели, затем несколько моделей собираются на литниковой системе с помощью направляющих и литниковых каналов. Эта сборка покрывается керамической суспензией и штукатуркой для создания твердой оболочки. После того, как оболочка затвердеет, воск удаляется в процессе депарафинизации, оставляя полую керамическую форму. Расплавленный металл заполняет эту полость, создавая отливку.
Поскольку оболочка воспроизводит восковую поверхность и геометрию, любая нестабильность воска становится проблемой на последующих этапах обработки. Именно на этапе восковой обработки происходит “фиксация” формы и качества отделки.
Почему так важно использовать литейную восковую модель для литья по выплавляемым моделям
Причина, по которой покупателям следует обращать внимание на литьевую модель, проста: свойства воска определяют стабильность модели с течением времени и при обращении с ней, а эта стабильность влияет на однородность конечных отливок от партии к партии. Даже небольшие изменения усадки или деформации воска могут сместить критически важные базовые точки, изменить толщину стенок в чувствительных областях или вызвать проблемы с текстурой поверхности, требующие дополнительной обработки.
Это также влияет на сроки выполнения заказа и стоимость. Чистая, стабильная по размерам восковая модель обычно означает меньше проблем с оболочкой, меньше дефектов литья и меньше доработок. А когда литье начинается с более близкого к спецификации качества, механическая обработка становится легче и быстрее — особенно для уплотнительных поверхностей, подшипниковых седел, резьбы или узких отверстий.
Виды литейного воска
В реальных литейных процессах “воск” — это не что-то одно. Используются разные составы воска в зависимости от того, создаёте ли вы модель детали, строите литниковую систему или собираете литниковую систему.
Основной материал — узорчатый воск, Восковая модель используется для литья под давлением, придавая детали нужную форму. Восковая модель предназначена для заполнения мелких деталей, чистого извлечения из формы и предсказуемой усадки, что позволяет контролировать размеры. Кроме того, литейные цеха обычно используют... воск для литников и литников для системы литников, которую часто выбирают за прочность и надежность в обращении, поскольку она должна выдерживать сборку и возведение каркаса без растрескивания. Для соединения элементов и ремонта небольших точек соединения, липкий воск Используется в качестве вспомогательного средства при сборке, поскольку быстро застывает и надежно фиксирует детали. В некоторых проектах также используется... растворимый воск Когда речь идет о внутренних полостях или сложных патологиях, и в этом случае съемная восковая “коронка” более целесообразна, чем другие методы установки коронок. Вы также можете услышать о наполненные воски, где добавки используются для повышения жесткости, уменьшения усадки или регулирования термических характеристик — это полезно, когда стабильность имеет решающее значение, но требует более жесткого контроля во избежание проблем с поверхностью или остатками.
На что обращать внимание при выборе литейной восковой модели
Когда говорят о “качестве воска”, обычно подразумевают сочетание текучести, усадки, механической прочности, термической реакции и чистоты во время удаления воска. Правильный выбор зависит от геометрии и чувствительности конструкции к допускам, но основные принципы остаются неизменными.
Начните с поведение потока и впрыска. Если воск плохо растекается, вы увидите неполное заполнение тонких участков, линии растекания и поверхностные полосы, которые керамическая оболочка точно воспроизведет. Кроме того, есть еще один момент: усадка и стабильность размеров, Это часто является самой большой проблемой для прецизионных деталей. Весь воск сжимается при охлаждении; важно, чтобы сжатие происходило равномерно и чтобы форма оставалась стабильной после извлечения из штампа. Для жестких допусков требуется предсказуемое сжатие и минимальное “отклонение” со временем.
Далее следует сила и выносливость, Это важнее, чем кажется. Восковые модели могут быть хрупкими, и тонкие ребра, кромки или длинные изящные детали могут треснуть во время извлечения, обрезки или сборки ёлки, если воск слишком ломкий. Воск также имеет профиль плавления/размягчения Это влияет на то, будут ли узоры деформироваться при обращении или хранении, особенно если температура в магазине колеблется. Наконец, чистое сгорание и мало остатков Они важны, потому что воск, оставляющий загрязнения, может вызывать дефекты поверхности, проблемы с раковинами и дополнительную очистку.
Ещё один практический фактор — это регенерация. Многие литейные заводы перерабатывают воск, но свойства воска могут меняться при изменении соотношения регенерированного воска или попадании в него примесей. Для обеспечения повторяемости производства смешивание воска и контроль регенерации имеют почти такое же значение, как и сама формула воска.
Как литейный воск влияет на качество поверхности и обработку на станках с ЧПУ.
Качество воска напрямую связано с чистотой поверхности, поскольку оболочка воспроизводит восковую поверхность. Когда восковая модель гладкая и стабильная, отливка обычно получается чище и ближе к окончательной форме, что уменьшает шлифовку, полировку и количество удаляемого припоя. Это очень важно, когда необходимо поддерживать определенный уровень чистоты поверхности на видимых поверхностях, в зонах уплотнения или в местах сопряжения.
Воск также косвенно влияет на обработку, влияя на стабильность размеров. Если усадка воска непостоянна, могут возникнуть незначительные геометрические искажения, которые потребуют более интенсивной обработки или даже сделают некоторые допуски невозможными без доработки. Во многих проектах наилучший результат по стоимости достигается, когда на этапе изготовления воска получается практически идеальная модель, а этап обработки отводится для действительно функциональных элементов.
Типичные дефекты восковой модели и на что они обычно указывают.
Проблемы с воском обычно проявляются предсказуемым образом. Искривление и деформация Часто это указывает на неравномерное охлаждение, слишком раннее извлечение моделей, слишком мягкий воск для заданной геометрии или неправильное хранение и обращение, приводящее к засорению тонких секций. Взлом Это может произойти во время извлечения, обрезки или сборки и часто связано с хрупким воском, высоким внутренним напряжением или неаккуратным обращением до стабилизации формы.
Также часто встречаются дефекты поверхности. Линии и полосы потока Часто это указывает на то, что поток воска или условия впрыска плохо отрегулированы, или что вентиляция и температура фильеры не контролируются. Усадочные раковины и внутренние пустоты Часто это связано с переходами от толстого слоя к тонкому, особенностями упаковки во время впрыскивания или схемами охлаждения, которые втягивают поверхность внутрь. Некачественное высвобождение или следы от трения Дефекты воска типичны, когда взаимодействие воска и инструмента не оптимизировано, что может привести к деформации моделей и изменению размеров. Ключевой момент заключается в том, что дефекты воска не остаются “на стадии воска” — они становятся проблемами оболочки, проблемами литья или увеличивают стоимость механической обработки на более поздних этапах.
Обращение и хранение: тихий источник колебаний
Даже при правильной формуле воска, непостоянство в обращении может привести к отклонениям. Восковые модели ведут себя по-разному сразу после литья и после полного охлаждения и стабилизации. Если модели измеряются слишком рано, небрежно складываются, подвергаются воздействию источников тепла или деформируются под собственным весом при хранении, размеры могут смещаться, и могут появиться дефекты, даже если никто не меняет настройки литья.
Стабильность производства обычно достигается за счет постоянных параметров впрыска, контролируемого времени охлаждения, бережной обработки моделей и контролируемого соотношения регенерированных материалов. Другими словами, дисциплина процесса часто имеет такое же значение, как и сам воск.
Что следует указывать при закупке деталей, изготовленных методом литья по выплавляемым моделям?
Чтобы понять особенности литьевых восков, вам не обязательно покупать их напрямую. Если ваша деталь имеет жесткие допуски, тонкие стенки или поверхности, чувствительные к качеству отделки, полезно указать на это на ранней стадии. Это заставит поставщика уделять больше внимания контролю за впрыском воска, времени стабилизации модели и управлению процессом регенерации, а не рассматривать воск как обычный товар.
Это также помогает на раннем этапе согласовать, что будет отливаться до готовой поверхности, а что будет обрабатываться механически. Когда обе стороны приходят к согласию относительно того, какие поверхности являются “после отливки”, а какие — “после механической обработки”, стратегия использования восковых моделей и шаблонов значительно упрощает оптимизацию затрат и качества.
Часто задаваемые вопросы: Восковая модель для литья по выплавляемым моделям
Для чего используется литьевая восковая модель?
Для создания модели, которая точно повторяет форму керамической оболочки перед заливкой металла, используется литейный воск.
Является ли литьевая масса для выплавляемых моделей тем же самым, что и литьевая масса по выплавляемым моделям?
Да. “Литье по выплавляемым моделям” — это общепринятое название литья по выплавляемым моделям, а под воском подразумевается материал модели, который удаляется в процессе депарафинизации.
Какой воск лучше всего подходит для высокоточного литья по выплавляемым моделям?
Для высокоточной обработки лучшим литейным воском обычно является тот, который обладает предсказуемой усадкой, высокой стабильностью размеров после охлаждения, обеспечивает чистое извлечение из формы и имеет низкий остаток. Однако оптимальный выбор все же зависит от геометрии и контроля технологического процесса.
Можно ли перерабатывать литьевую массу по выплавляемым моделям?
Да, воск часто подвергается повторной обработке, но необходимо тщательно контролировать соотношение компонентов, извлекаемых из материала, и меры по борьбе с загрязнениями, чтобы избежать изменения размеров и дефектов поверхности.
Что вызывает деформацию восковой модели при литье по выплавляемым моделям?
Деформация обычно связана с неравномерным охлаждением, преждевременным выталкиванием, слишком мягким воском для геометрии детали и неправильным хранением, которое деформирует тонкие детали.
Влияет ли качество воска на качество обработки поверхности отливки?
Да. Оболочка воспроизводит поверхность воска, поэтому более гладкие и стабильные восковые модели обычно позволяют получать более чистые отливки, требующие меньшей финишной обработки.
Почему восковые модели трескаются при обращении?
Растрескивание может быть вызвано хрупкостью воска, высоким напряжением при выталкивании, силами при обрезке или сборке, а также особенностями обработки до полной стабилизации формы изделия.
Как литьевая восковая модель влияет на время обработки на станках с ЧПУ?
Использование стабильных восковых моделей обычно позволяет получать более точные отливки с лучшей поверхностью, что сокращает объем механической обработки, доработок и общее время работы станков с ЧПУ.
Вывод
Восковые модели для литья по выплавляемым моделям играют решающую роль в обеспечении точности размеров, качества поверхности и общей стабильности процесса. Стабильные восковые модели приводят к более предсказуемому качеству отливок, меньшему количеству дефектов и сокращению объема обработки на станках с ЧПУ после литья.
В HDC мы литье по выплавляемым моделям Основное внимание уделяется контролю за изготовлением восковых моделей с самого начала — сочетанию оптимизированного выбора воска, контролируемого впрыска, дисциплинированной обработки и четкого планирования поверхности отливки до механической обработки. Такой подход помогает клиентам получать отливки, близкие к окончательной форме, с надежными допусками, более низкими затратами на постобработку и стабильными результатами производства.
