Investeringsgieten: De Betrouwbare Gietmethode voor Precieze Metaalcomponenten

Wat is Investeringsgieten?

Investeringsgieten, ook bekend als investeringsgieten of verloren was gieten, is een proces voor het maken van metaalcomponenten, machineonderdelen. Het is een gietmethode die relatief kostenefficiënt en veelzijdig is, maar meer tijd kost dan anderen. Het gietproces moet strenge eisen volgen: het proces moet hittebestendig zijn omdat producten met gesmolten metalen gemaakt worden.

Daarnaast wordt de precisie van de gietstukken benadrukt. Het kan veel kosten en inspanning kosten wanneer diverse bewerkingen nodig zijn. Met investeringsgieten kan het gietproces vrij zijn van overmatige bewerkingen, behalve voor het gladmaken van het oppervlak in de laatste stap.

Hoe Werkt Investeringsgieten?

De processen worden voltooid met het vormen van wasmodellen en het gieten van metalen. Met andere woorden: voordat metalen gegoten worden, moeten eerst de wasmodellen gemaakt worden, daarna worden de metalen in de wasmodellen gegoten.

Voor het vormen van wasmodellen: vier stappen – wasmodel gieten, wasmodellen assembleren, schilconfiguratie, en wasverwijdering. Voor het gieten van metalen: metaalgieten, snijden, en aanpassen.

Wasmodel Gieten

Eerste stap: was gieten in een metalen injectiegietvorm, meestal aluminium. De afgekoelde wasmodellen moeten groter zijn dan de finale metalen producten, omdat metalen uitdijen bij verhitting en krimpen na afkoeling.

Wasmodellen Assembleren

Na afkoeling worden de wasmodellen in een heet ijzer gedoopt, zodat ze aan elkaar hechten en het metaalleveringssysteem creëren. Dit systeem voorziet in caviteiten voor later het gieten van gesmolten metalen – een cruciale stap in precisiegieten, de sleutel om bewerkingsvereisten van eindproducten te verminderen.

Schilconfiguratie

Daarna wordt de wasmodelmontage (metaalleveringssysteem) in een keramische oplossing (slurry) gedoopt, handmatig om imperfecties door machines te voorkomen. De met slurry bedekte montage wordt versterkt door bestrating met zandstucco, en gedroogd. Het dopen in slurry en bestraten met zandstucco wordt herhaald tot de gewenste dikte van de wasvorm bereikt is (~7,5 mm, duurt ~5 dagen).

Wasverwijdering

Na vorming van de verdikte, gedroogde wasvorm: plaats in autoclave (heetstoomkamer) voor 5-10 minuten om was uit de schil/keramische vorm te smelten. Na wasverwijdering en complete droging is het vormen van wasmodellen voltooid.

Metaalgieten

Voordat gesmolten metaal in de schil gegoten wordt, wordt de schil in een oven voor 2-3 uur verhit om de schil te versterken en eigenschappen te stabiliseren, ter vermindering van interactie tussen gesmolten metaal en schil.

Zodra metaal gesmolten is en 1200°C bereikt (2200°F), wordt het in de schilkamergoten, daarna laten afkoelen en harden. Aluminium: ~2 uur; staal: 4-5 uur. Daarna breekt de keramische schil af en het finale metaaldeel blijft over voor de volgende stap – duurt 5-10 minuten.

Snijden en Aanpassen

Ten slotte wordt het metaalleveringssysteem gesneden en geslepen voor gladde afwerking van eindproducten, waarna ze verkocht kunnen worden.

Investeringsgieten vs. Zandgieten

Investeringsgieten is een tegenhanger van zandgieten, wat zand gebruikt in plaats van was. Verschillen in procescomplexiteit, benodigde vormen, en bewerkingsvereisten.

Procescomplexiteit

Investeringsgieten processen zijn ingewikkelder dan zandgieten, omdat het gericht is op integratie van de vorm voor de vereiste eindproducten. Zandgietproducten zijn minder veelzijdig, dus processtappen zijn eenvoudiger en minder.

Benodigde Vormen

Investeringsgieten neemt meer stappen voor de vorm en eindproduct, omdat één enkele vorm de gehele configuratie van het eindproduct kan dekken. Bij zandgieten is vormvorming eenvoudiger en minder stappen. Twee halfvormen nodig voor één product bij zandgieten – meer dan bij investeringsgieten.

Bewerkingsvereiste

Door hogere complexiteit is de integratie en perfectie van de vorm groter, dus minder bewerking nodig. Zandgietvormen zijn ruwer, dus meer bewerking later voor gewenste geometrieën.

Investeringsgieten vs. Druckgieten (Die-casting)

Een andere methode voor vormen/matten is druckgieten. Het zet elektrische energie om in thermische energie en creëert vonken van elektrode voor caviteiten. Uitgevoerd door EDM-machine, elektroden van grijze gietijzer – vereist elektronisch geleidende werkstukken. Dit beperkt toepasbaarheid. Keramische vormen uit investeringsgieten zijn veel veelzijdiger.

Maar qua werk-efficiëntie overtreft druckgieten investeringsgieten, omdat het vrij is van de ingewikkelde processen. De keuze hangt af van persoonlijke voorkeuren en overwegingen van fabrikanten: veelzijdigheid vs efficiëntie.