મીણ મેટલ કાસ્ટિંગ

ચાલો પ્રામાણિકપણે કહીએ, જ્યારે મોટાભાગના લોકો 'વેક્સ મેટલ કાસ્ટિંગ' સાંભળે છે, ત્યારે તેઓ એકલા કારીગરને મીણના શિલ્પને કાળજીપૂર્વક કોતરતા હોય તે પહેલાં તે ધુમાડાના પફમાં અદૃશ્ય થઈ જાય તે પહેલાં ચમકતી ધાતુ દ્વારા બદલવામાં આવે તેવું ચિત્રણ કરે છે. તે રોમેન્ટિક છબી વાર્તાનો ભાગ છે, પરંતુ ઔદ્યોગિક વાસ્તવિકતા - જેને આપણે કહીએ છીએ રોકાણ કાસ્ટિંગરસાયણશાસ્ત્ર, થર્મોડાયનેમિક્સ અને સંપૂર્ણ ધીરજનું એક તીક્ષ્ણ, ચોક્કસ અને ઘણીવાર નિરાશાજનક બેલે છે. સૌથી મોટી ગેરસમજ? કે તે એક સરળ, એક-પગલાની 'લોસ્ટ વેક્સ' પ્રક્રિયા છે. તે નથી. તે એક સાંકળ છે, અને દરેક લિંક, પ્રારંભિક વેક્સ પેટર્નથી અંતિમ શેકઆઉટ સુધી, નિષ્ફળતાનો સંભવિત બિંદુ છે. મેં કોઈપણ ધાતુશાસ્ત્રની ખામી કરતાં સિરામિક શેલમાં ફસાયેલા નાના હવાના પરપોટામાંથી વધુ કાસ્ટિંગ જોયા છે. ત્યાં જ વાસ્તવિક કાર્ય થાય છે.

મીણ માત્ર શરૂઆત છે

દરેક વ્યક્તિ મીણ પર વળગી રહે છે, અને ખાતરી કરો કે, તે જટિલ છે. પરંતુ મીણનો પ્રકાર? તે કલાત્મક મૂર્તિકળા મીણ નથી. અમે એન્જિનિયર્ડ ઈન્જેક્શન વેક્સનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, ચોક્કસ સંકોચન દરો, રાખની સામગ્રી અને કઠોરતા માટે તૈયાર કરાયેલા મિશ્રણોનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) જેવા સ્થળે, રમતમાં તેમના દાયકાઓ સાથે, તેમની પાસે વિવિધ નોકરીઓ માટે મીણની લાઇબ્રેરી હશે. પાતળી-દિવાલોવાળા એરોસ્પેસ કૌંસને નક્કર વાલ્વ બોડી કરતાં અલગ પ્રવાહ લાક્ષણિકતાની જરૂર છે. અહીં ઈન્જેક્શન પેરામીટર્સ ખોટા હોવાનો અર્થ થાય છે - તાપમાન, દબાણ, ચક્ર સમય-એટલે કે પેટર્ન પાછળથી વિકૃત થાય છે. અને મીણના તબક્કે વિકૃતિ અંતિમ ધાતુના ભાગમાં ગુણાકાર કરે છે. મેં શીખ્યા કે ખૂબ જ મુશ્કેલ માર્ગે, ગિયર બ્લેન્ક્સનો એક બેચ ઉત્પન્ન કરે છે જે રહસ્યમય રીતે આઉટ-ઓફ-રાઉન્ડ હતા; ડાઇમાં ખૂબ ધીમેથી મીણના ઠંડક માટે તેને પાછું શોધી કાઢ્યું.

પેટર્ન એસેમ્બલી, અથવા 'ટ્રી', અન્ય અન્ડરરેટેડ કલા છે. તે માત્ર મીણના ભાગોને સ્પ્રુ પર ચોંટાડવાનું નથી. તમે પીગળેલી ધાતુ માટે ફીડિંગ સિસ્ટમ ડિઝાઇન કરી રહ્યાં છો. તમે ભાગોને કેવી રીતે દિશામાન કરો છો, દોડવીરોનો વ્યાસ, દરવાજાઓની પ્લેસમેન્ટ - આ બધું મજબૂતીકરણ સૂચવે છે. નબળી ગેટીંગ સંકોચન પોલાણ તરફ દોરી જાય છે, આંતરિક ખામીઓ જે ફક્ત એક્સ-રેમાં જ દેખાઈ શકે છે. મને ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં પંપ ઇમ્પેલર માટેનો એક પ્રોજેક્ટ યાદ છે જ્યાં અમને હબમાં છિદ્રાળુતા મળતી રહી. અમે મીણના વૃક્ષને ફરીથી ડિઝાઇન કર્યું, નાની, લક્ષિત ફીડર ચેનલો ઉમેરી, અને તે તરત જ સાફ થઈ ગઈ. નિષ્ફળતામાંથી જન્મેલા આ ફેરફારો જ નોકરીની દુકાનને નિષ્ણાતથી અલગ કરે છે.

પછી પ્રાથમિક કોટ આવે છે, પ્રથમ સિરામિક ડીપ. આ કેઝ્યુઅલ ડંક નથી. ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી. કોઈપણ નાના પેચ જે સ્લરી સાથે ચોંટતા નથી તે કાસ્ટિંગ પર 'ફિન્સ' અથવા બમ્પ બની જાય છે. સ્ટુકો, અથવા પ્રત્યાવર્તન રેતી, તરત જ લાગુ પડે છે. આ પ્રથમ કોટનું કપચીનું કદ શ્રેષ્ઠ છે - તે તમને સપાટીની પૂર્ણાહુતિ આપે છે. મેં રા 3.2 માઇક્રોઇંચ ફિનિશની જરૂર હોય તેવા ભાગ પર તે પ્રથમ કોટ માટે ઝિર્કોન લોટ વિ. ફ્યુઝ્ડ સિલિકાની સરખામણી કરવા માટે માઇક્રોસ્કોપ સાથે કલાકો ગાળ્યા છે. પસંદગી મહત્વની છે.

ધ શેલ બિલ્ડીંગ: ધ ધીરજની કસોટી

શેલ બનાવવું એ મેરેથોન છે, સ્પ્રિન્ટ નથી. તમે કોટ પછી કોટ લાગુ કરો છો, સ્લરી અને ક્રમશઃ બરછટ સ્ટુકો (જેમ કે એલ્યુમિનોસિલિકેટ) વચ્ચે ફેરબદલ કરીને, દરેક સ્તરને નિયંત્રિત વાતાવરણમાં સંપૂર્ણપણે સૂકવવા દો. ભેજ અહીં દુશ્મન છે. ઉચ્ચ ભેજ સૂકવણીને ધીમું કરે છે, જે શેલની નબળાઇ તરફ દોરી જાય છે. ખૂબ ઝડપી, અને તમને તિરાડો મળે છે. અમે સામાન્ય રીતે 7 થી 9 સ્તરો માટે લક્ષ્ય રાખીએ છીએ, પરંતુ મોટા સ્ટીલ કાસ્ટિંગ માટે, તે 12 અથવા વધુ હોઈ શકે છે. પીગળેલી ધાતુના ફેરોસ્ટેટિક દબાણનો સામનો કરવા માટે દરેક સ્તર જાડાઈ અને તાકાત ઉમેરે છે. મારી પાસે શેલ્સ ફેલ થયા છે - રેડતા દરમિયાન આપત્તિજનક ક્રેક - કારણ કે અમે ઉનાળાના ભેજવાળા દિવસે સૂકવવાના ચક્રને ઝડપી પાડ્યા હતા. પ્રક્રિયાનો આદર કરવાનો ખર્ચાળ પાઠ.

ડીવેક્સિંગ એ છે જ્યાંથી 'લોસ્ટ વેક્સ' નામ આવે છે, અને તે હિંસક તબક્કો છે. અમે મીણને હળવાશથી ઓગળતા નથી. પ્રમાણભૂત પદ્ધતિ ઓટોક્લેવ ડીવેક્સિંગ છે: શેલને ઉચ્ચ દબાણવાળી વરાળને આધિન કરવામાં આવે છે, જે મીણને ઝડપથી ગરમ કરે છે, જેના કારણે તે વિસ્તરે છે અને બહાર વહે છે. જો શેલ સંપૂર્ણપણે શુષ્ક ન હોય, તો વરાળનું દબાણ તેને અંદરથી અલગ કરી શકે છે. વૈકલ્પિક રીતે, ફ્લેશ ફાયર ડીવેક્સિંગ - શેલને ગરમ ભઠ્ઠીમાં ફેંકવું - તે ઝડપી છે પરંતુ થર્મલ આંચકા માટે જોખમી છે. ધ્યેય એક સંપૂર્ણ, સ્વચ્છ સિરામિક પોલાણ છોડવાનો છે. કોઈપણ શેષ મીણની રાખ પાછળથી ધાતુની સપાટીને દૂષિત કરી શકે છે.

ડીવોક્સિંગ પછી, શેલને ભઠ્ઠીમાં ઊંચા તાપમાને, ઘણીવાર 1000 ડિગ્રી સેલ્સિયસની આસપાસ છોડવામાં આવે છે. આ બે વસ્તુઓ કરે છે: તે મીણ અથવા બાઈન્ડરના કોઈપણ છેલ્લા નિશાનોને બાળી નાખે છે, અને તે સિરામિક કણોને એકસાથે સિન્ટ કરે છે, એક મજબૂત, અભેદ્ય ઘાટ બનાવે છે જે રેડવા માટે તૈયાર છે. ફાયરિંગ શેડ્યૂલ નિર્ણાયક છે. ખૂબ ઝડપથી રેમ્પ અપ, અને થર્મલ તણાવ શેલ તિરાડો. પકવવામાં આવેલ શેલ નાજુક છે પરંતુ ગરમી માટે અતિશય સ્થિતિસ્થાપક છે. તમે તેને એક પ્રકારની તંગ આદરથી સંભાળો છો.

રેડવું, શેકઆઉટ અને સત્યની ક્ષણ

રેડવું એ નાટકીય ભાગ છે. ભઠ્ઠીમાંથી હજુ પણ ગરમ મોલ્ડને આધાર માટે રેતીથી ભરેલા ફ્લાસ્કમાં મૂકવામાં આવે છે. ધાતુ - કહો, એ નિકલ આધારિત એલોય ટર્બાઇન બ્લેડ માટે - ચોક્કસ સુપરહીટ તાપમાને વેક્યૂમ અથવા ઇન્ડક્શન ફર્નેસમાં ઓગળવામાં આવે છે. ઠંડા બંધને ટાળવા માટે રેડવું ઝડપી અને સતત હોવું જરૂરી છે. તમે સ્પ્રુ કપમાં ધાતુના પૂરને જોશો, અને તે પછી તે મજબૂત બને તે માટે રાહ જોવાની રમત છે. શેલના થર્મલ ગુણધર્મો ધાતુના અનાજના બંધારણને સીધી અસર કરે છે. તેથી જ સિરામિક રેસીપી ઘણી ફાઉન્ડ્રીઝ માટે એટલી માલિકીની છે.

એકવાર ઠંડુ થઈ જાય, તે શેકઆઉટનો સમય છે. આ બ્રુટ ફોર્સ ફીનેસીસ છે. તમે સિરામિક શેલને તોડી નાખો છો, સામાન્ય રીતે ન્યુમેટિક હેમર અથવા વાઇબ્રેશન ટેબલ વડે. તે મોટેથી, ધૂળવાળું કામ છે. જે બાકી છે તે મેટલ ટ્રી છે, જે રફ સિરામિક કોટિંગમાં ઢંકાયેલું છે. ઘર્ષક વ્હીલ્સ અથવા બેન્ડ આરીનો ઉપયોગ કરીને ભાગોને કેન્દ્રિય સ્પ્રુમાંથી કાપી નાખવામાં આવે છે. આ પહેલીવાર છે જ્યારે તમે ખરેખર કાચી કાસ્ટિંગ જોશો. જ્યારે તમે સ્વચ્છ, સંપૂર્ણ સ્વરૂપને ઉભરતા જુઓ છો તે લાગણી શુદ્ધ રાહત છે. જ્યારે તમે ગુમ થયેલ વિભાગ અથવા મોટા પ્રમાણમાં સંકોચન જોશો ત્યારે લાગણી? ડર.

પ્રારંભિક સફાઈમાં શેલના છેલ્લા બિટ્સને દૂર કરવા માટે રેતીના બ્લાસ્ટિંગ અથવા રાસાયણિક સફાઈનો સમાવેશ થાય છે. પછી તપાસ શરૂ થાય છે. પરિમાણીય તપાસ, સપાટીની ખામીઓ માટે દ્રશ્ય નિરીક્ષણ, તિરાડો માટે ડાઇ પેનિટ્રન્ટ પરીક્ષણ. નિર્ણાયક ઘટકો માટે, જેમ કે QSY અંતિમ ભાગોમાં મશીનિંગ માટે ઉત્પન્ન કરે છે, તમે આંતરિક ખામીઓ શોધવા માટે રેડિયોગ્રાફિક (એક્સ-રે) અથવા અલ્ટ્રાસોનિક પરીક્ષણ પર જાઓ છો. આ તે છે જ્યાં પહેલાનાં પગલાંનો નિર્ણય કરવામાં આવે છે. એક્સ-રે ફિલ્મ પર છિદ્રાળુતાના ક્લસ્ટરને ઘણીવાર મીણ પેટર્નની સમસ્યા અથવા ગેટિંગ ડિઝાઇનની ખામીના દિવસો પહેલાથી શોધી શકાય છે.

શા માટે તે માત્ર કાસ્ટિંગ વિશે ક્યારેય નથી

અહીં આધુનિક વિશે વાત છે મીણ મેટલ કાસ્ટિંગ: તે ભાગ્યે જ લીટીનો અંત છે. કાસ્ટ તરીકેનો ભાગ નજીક-નેટ-આકારનો ખાલી છે. તે કાર્યાત્મક બનવા માટે, તેને લગભગ હંમેશા મશીનિંગની જરૂર હોય છે. આ તે છે જ્યાં એકીકરણ મહત્વપૂર્ણ છે. એક ફાઉન્ડ્રી જે મશીનિંગને સમજે છે તે સોનું છે. તેઓ મશીનિંગ ડેટમ્સને ધ્યાનમાં રાખીને કાસ્ટિંગ ડિઝાઇન કરશે, ન્યૂનતમ પરંતુ પર્યાપ્ત સ્ટોક ભથ્થું ઉમેરશે અને ક્લેમ્પિંગ પોઈન્ટને ધ્યાનમાં લેશે. QSY નું મોડલ રોકાણ કાસ્ટિંગ અને બંને ઓફર કરે છે CNC મશીનિંગ એક છત હેઠળ સંપૂર્ણ અર્થમાં બનાવે છે. તેઓ 17-4PH સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વાલ્વ બોડીને કાસ્ટ કરી શકે છે, જેમાં કાસ્ટ તરીકે બાકી રહેલા ક્રિટિકલ સીલ ફેસ હોય છે, તે જાણીને કે તેમની CNC મિલોને સંપૂર્ણ Ra 0.8 પર પૂર્ણ કરવા માટે કેટલો સ્ટોક છોડવાનો છે. તે અલગ-અલગ કાસ્ટિંગ અને મશીન શોપ્સ વચ્ચે આંગળીના નિર્દેશનને દૂર કરે છે.

સામગ્રીની પસંદગી પણ પ્રક્રિયા માટે અભિન્ન છે. રોકાણ કાસ્ટિંગ એલોય સાથે એક્સેલ કે જે મશીન માટે મુશ્કેલ છે. નક્કર બ્લોકમાંથી મશીન બનાવવા કરતાં ઈન્કોનેલ 718 માંથી જટિલ આકાર નાખવો તે વધુ આર્થિક છે. પ્રક્રિયા કચરો ન્યૂનતમ છે. ગોલ્ફ ક્લબ હેડ્સ અથવા ડેન્ટલ ઇમ્પ્લાન્ટ્સ જેવા ઉચ્ચ-વોલ્યુમ નાના ભાગો માટે, તેઓ મલ્ટી-કેવિટી વેક્સ ડાઈઝ અને સ્વચાલિત ટ્રી એસેમ્બલીનો ઉપયોગ કરે છે. ઓછા-વોલ્યુમ માટે, મોટા ભાગો માટે - માઇનિંગ ઑપરેશન માટે એક જ પંપ હાઉસિંગનો વિચાર કરો - તે ઝડપી પ્રોટોટાઇપિંગ દ્વારા બનાવેલ પેટર્નમાંથી હાથથી એસેમ્બલ કરાયેલ વૃક્ષ હોઈ શકે છે. પ્રક્રિયા સ્કેલ કરે છે, પરંતુ મુખ્ય સિદ્ધાંતો બદલાતા નથી.

મેં જોયું છે કે દુકાનો ખૂણો કાપવાનો પ્રયાસ કરે છે - સ્લરીનો ઘણી વખત પુનઃઉપયોગ કરે છે, સૂકવવાના સમયને ટૂંકાવે છે, નવા ભાગની ડિઝાઇન પર સંપૂર્ણ થર્મલ વિશ્લેષણ છોડી દે છે. તે લગભગ હંમેશા બેકફાયર કરે છે, જેના પરિણામે ઉચ્ચ સ્ક્રેપ દરો થાય છે જે કોઈપણ દેખીતી બચતને નષ્ટ કરે છે. 30 વર્ષનો ઈતિહાસ ધરાવતી કંપનીઓની જેમ ટકી રહેતી કંપનીઓ સમજે છે કે તે એક સિસ્ટમ છે. તે સુસંગતતા પ્રાપ્ત કરવા માટે સેંકડો ચલોને નિયંત્રિત કરવા વિશે છે. તે જાદુ નથી; તે ઝીણવટભર્યું, ક્યારેક કંટાળાજનક, નિયંત્રણ છે.

અંતિમ વિચારો: સંસ્કારિતાની પ્રક્રિયા

તેથી, વેક્સ મેટલ કાસ્ટિંગ, અથવા ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગ, એક જ તકનીક નથી. તે એક ફ્રેમવર્ક છે. મીણ એ પ્રારંભિક બિંદુ છે, પરંતુ સિરામિક શેલ સિસ્ટમ એ સાચું હૃદય છે, અને ધાતુશાસ્ત્ર એ આત્મા છે. તમે તેમની વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું સંચાલન કેવી રીતે કરો છો તેમાં સફળતા રહેલી છે. તે જટિલતા માટે, એલોય માટે અનુકૂળ પ્રક્રિયા છે જે કટીંગ ટૂલ્સ પર હસતા હોય છે અને એવી એપ્લિકેશનો માટે કે જ્યાં પરફોર્મન્સ દરેક વસ્તુને પાછળ રાખી દે છે.

નવો ભાગ ડિઝાઇન કરી રહેલા એન્જિનિયરો માટે, મારી અણગમતી સલાહ છે કે તમારી ફાઉન્ડ્રી સાથે વહેલા વાત કરો. ક્વોટ માટે માત્ર અંતિમ CAD મોડલ મોકલશો નહીં. તેમને ઉત્પાદન માટેના ડિઝાઇન તબક્કામાં સામેલ કરો. ડ્રાફ્ટ એંગલમાં થોડો ફેરફાર, સૂક્ષ્મ ત્રિજ્યા ગોઠવણ અથવા સ્થાનાંતરિત ગેટનો અર્થ 95% ઉપજ અને 70% ઉપજ વચ્ચેનો તફાવત હોઈ શકે છે. સંકલિત ઉત્પાદકની નિપુણતા માત્ર મેટલ રેડવામાં જ નથી; તે મીણથી ફિનિશ્ડ મશિન કોમ્પોનન્ટ સુધી સમગ્ર સાંકળને નેવિગેટ કરવામાં છે.

અંતે, તૂટેલા સિરામિક શેલમાંથી જે બહાર આવે છે તે મેટલ કરતાં વધુ છે. તે નિયંત્રિત પગલાઓના લાંબા ક્રમની પરાકાષ્ઠા છે, દરેક એક છેલ્લી તરફ ઝૂકે છે. જ્યારે તે કામ કરે છે, ત્યારે તે મેન્યુફેક્ચરિંગ જેવું ઓછું અને રસાયણ જેવું લાગે છે, જે અજમાયશ, ભૂલ અને સંચિત ગ્રિટ દ્વારા મેળવે છે. તે મીણ પાછળની વાસ્તવિક વાર્તા છે.