हरवलेले मेण कास्टिंग मोल्ड

जेव्हा बहुतेक लोक 'हरवलेले मेण कास्टिंग' ऐकतात तेव्हा ते अंतिम चमकणारा धातूचा भाग चित्रित करतात - एक टर्बाइन ब्लेड, एक वैद्यकीय रोपण, गुंतागुंतीच्या दागिन्यांचा तुकडा. जे वर चकचकीत केले जाते, जवळजवळ नेहमीच, साचा आहे. सिरेमिक शेल जे उत्पादन नाही, परंतु ज्याशिवाय उत्पादन अस्तित्वात नाही. ही नकारात्मक जागा आहे जी सर्वकाही परिभाषित करते. आणि एक सामान्य, महाग गैरसमज आहे की मेणाचा नमुना कठीण भाग आहे. माझ्या अनुभवानुसार, तिथेच खरे काम अजून सुरू झालेले नाही. साचा म्हणजे प्रक्रिया जिंकली किंवा हरली.

शेल गेम: हे सर्व स्तरांबद्दल आहे

चला शेलबद्दलच बोलूया. हे एकच बुडवणे आणि बुडवणे नाही. तो एक विधी आहे. तुम्ही वॅक्स असेंब्लीपासून सुरुवात करा—वृक्ष, क्लस्टर्स, तुम्ही जे काही चालवत आहात. पहिला कोट, प्राइम स्लरी, सर्वात गंभीर आहे. हा इंटरफेस आहे जो तुमच्या वॅक्स पॅटर्नचा प्रत्येक तपशील कॅप्चर करतो. जर तुमच्याकडे Ra 3.2 किंवा त्याहून अधिक ची सरफेस फिनिश स्पेस असेल, तर हा कोट तुम्ही तो माराल की नाही हे ठरवते. मी दुकाने या पहिल्या लेयरसाठी झिरकॉन-आधारित स्लरी वापरताना पाहिली आहे, विशेषत: एरोस्पेस किंवा मेडिकल सारख्या उच्च-अखंडतेच्या भागांसाठी. येथे रेफ्रेक्ट्री पीठ अगदी बारीक आहे, जवळजवळ तुम्ही ज्या पिठाने बेक कराल तसे. काही ढेकूण? तुम्ही त्यांना नंतर कास्टिंगवर नोड्यूल म्हणून पहाल. हमी.

प्रत्येक बुडवून ठेवणारी स्टुकोइंग प्रक्रिया ही आणखी एक निर्णय कॉल आहे. स्टुकोचे धान्य आकार—फ्यूज्ड सिलिका, ॲल्युमिना, झिरकॉन वाळू—प्रत्येक थराबरोबर वाढते. तपशील जतन करण्यासाठी पहिला स्टुको 200-जाळी, जवळजवळ धूळ असू शकतो. चौथ्या किंवा पाचव्या कोटपर्यंत, तुम्ही डिवॅक्स आणि ओतण्यासाठी जाडी आणि मजबुती तयार करण्यासाठी 30-50 जाळीदार सामग्री वापरत आहात. ताल सर्वकाही आहे: बुडविणे, काढून टाकणे, स्टुको, कोरडे. पुन्हा करा. कोरडे वातावरण एक मूक भागीदार आहे. खूप दमट, आणि थर योग्यरित्या बरे होणार नाहीत; शेल 'हिरवा' आणि कमकुवत राहतो. खूप गरम आणि कोरडे, आणि तुम्हाला खूप जलद सॉल्व्हेंट बाष्पीभवनमुळे क्रॅक होण्याचा धोका असतो. माझ्याकडे खराब नियंत्रित ड्रायिंग रूममध्ये बॅचेस आली आहेत ज्यात एक प्रकारची चामडी त्वचा आहे जी नंतर त्रास देते.

आणि थरांची संख्या? ते पाठ्यपुस्तकातून नाही. एक लहान कांस्य शिल्प 5-6 स्तरांसह दूर जाऊ शकते. निकेल-आधारित सुपरऑलॉय टर्बाइन ब्लेड 1500°C+ वर ओततो? आपण 9, कदाचित 12 स्तर पहात आहात. शेलला विशिष्ट उंची, टॅप करता तेव्हा विशिष्ट मंद आवाज येईपर्यंत तुम्ही तयार करता. ती एक स्पर्शाची गोष्ट आहे. ध्येय हे एक कवच आहे जे डीवॅक्सिंगच्या थर्मल शॉकपासून (आजकाल स्टीम ऑटोक्लेव्ह) टिकून राहू शकते आणि नंतर वितळलेल्या धातूच्या नदीला बकलिंग किंवा क्रॅक न करता धरून ठेवू शकते. तो संपूर्ण उद्देश आहे हरवलेले मेण कास्टिंग मोल्ड.

Dewaxing: सत्याचा क्षण

ही तुमच्या शेलची पहिली खरी परीक्षा आहे. ते सर्व सूक्ष्म स्तर फ्लॅश-हीट होणार आहेत. जुनी फ्लॅश-फायर पद्धत बहुतेक नाहीशी झाली आहे-खूप गोंधळलेली, शेलवर खूप तणावपूर्ण. आता ते उच्च दाबाचे स्टीम ऑटोक्लेव्ह आहेत. तत्त्व सोपे आहे: शेल वेगाने गरम करा, आतून मेण वितळवा. अंमलबजावणी नाही. तापमान आणि दबाव वाढीचा दर ही एक कृती आहे. खूप वेगवान, आणि विस्तारणारा मेण शेलला ग्रेनेडप्रमाणे आतून उडवू शकतो. खूप मंद, आणि मेण वितळू शकते आणि असमानपणे निचरा होऊ शकते, अवशेष सोडतात जे नंतर जळून जातात आणि दोष निर्माण करतात.

मला काही स्टेनलेस स्टील व्हॉल्व्ह बॉडीसाठी नोकरी आठवते. मेणाचे नमुने जाड होते. आम्ही मानक ऑटोक्लेव्ह सायकल चालवली. परिणाम 30% शेल फ्रॅक्चर दर होता. जाड भागांच्या मध्यभागी अडकलेले मेण गेट सिस्टममधून बाहेर पडण्यापेक्षा वेगाने विस्तारले. आम्हाला परत जाऊन मेणाचे नमुने सुधारावे लागले—आंतरीक व्हेंट्स जोडा, गेट डिझाइन बदला—फक्त मेण काढण्याची सोय करण्यासाठी. हा एक क्रूर धडा होता: मोल्ड डिझाइन मेणापासून सुरू होते, परंतु ते डीवॅक्स टप्प्यावर प्रमाणित केले जाणे आवश्यक आहे. शेल निष्क्रिय नाही; ते बदलण्यासाठी डिझाइन केलेल्या मेणाच्या हिंसक संवादात आहे.

मेण पुनर्प्राप्ती हे त्याचे स्वतःचे जग आहे. तुम्ही मेण बाहेर काढता, तुम्ही ते फिल्टर करता, गुणधर्म राखण्यासाठी तुम्ही ते नवीन मेणात मिसळता. पण ती दुसरी कथा आहे. कवच आता रिकामे आहे, नाजूक आहे आणि तुमच्या भागाची परिपूर्ण पोकळी धरून आहे. त्याला हरित अवस्था म्हणतात. पुढील स्टॉप: भट्टी.

बर्नआउट आणि ओतणे: रसायनशास्त्र कुठे होते

बर्नआउट फर्नेस दोन काम करते: ते मेण किंवा ओलावाचे कोणतेही शेवटचे ट्रेस काढून टाकते आणि ते सिरॅमिक कणांना एकत्र करते, हिरव्या कवचाला मजबूत, मोनोलिथिक मोल्डमध्ये बदलते. रॅम्प-अप दर पुन्हा गंभीर आहे. शेल क्रॅक करणारे वायू तयार न करता तुम्हाला हळूहळू सेंद्रिय पदार्थ जाळून टाकावे लागतील. एक सामान्य चक्र एका तासासाठी 200°C वर टिकून राहू शकते, नंतर हळूहळू 900-1000°C वर चढते. आपण फक्त ते गरम करत नाही; तुम्ही स्लरीमध्ये बाईंडरची रसायनशास्त्र बदलत आहात.

येथे भौतिक ज्ञान महत्त्वाचे आहे. जर तुम्ही कोबाल्ट-क्रोम मेडिकल मिश्र धातु ओतत असाल, तर तुमच्या शेल कंपोझिशनला त्या विशिष्ट तापमानात धातूच्या प्रवेशास प्रतिकार करणे आवश्यक आहे. कार्बन स्टीलसाठी डिझाइन केलेले शेल कोबाल्टवर प्रतिक्रिया देऊ शकते, ज्यामुळे पृष्ठभाग दूषित होते. ज्या कंपन्या सखोल भौतिक अनुभव आहेत, जसे Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd.(QSY), हे ज्ञान अनेक दशकांपासून त्यांच्या प्रक्रियेत तयार करा. त्यांच्या साइटवर, tsingtaocnc.com, ते कोबाल्ट आणि निकेल-आधारित मिश्रधातूंसह काम करण्याचा उल्लेख करतात. ते मला सांगते की त्यांनी विशिष्ट शेल फॉर्म्युलेशन विकसित केले आहेत-कदाचित अतिरिक्त झिरकॉन किंवा विशेष बाइंडरसह-त्या मिश्र धातुंची उच्च प्रतिक्रिया आणि ओतण्याचे तापमान हाताळण्यासाठी. ही एक सामान्य प्रक्रिया नाही.

जेव्हा साचा गरम असतो (अनेकदा तुम्ही थर्मल शॉक टाळण्यासाठी आणि धातूची तरलता सुधारण्यासाठी शंभर अंश सेल्सिअस तापमानात असताना ओतता), तुम्ही ओतता. धातू सिरेमिकला मारतो. हा क्षण आहे हरवलेले मेण कास्टिंग मोल्ड त्यांची योग्यता सिद्ध करा. त्यांनी थर्मल ताण, मेटालोस्टॅटिक दाब सहन केला पाहिजे आणि कोणतीही अशुद्धता आणू नये. कमी गोळीबार केलेला कवच कदाचित चुरा होऊ शकतो. जास्त उडालेला एक ठिसूळ होऊ शकतो. ती एक अरुंद खिडकी आहे.

नॉकआउट आणि आफ्टरमाथ

कास्टिंग घट्ट झाल्यानंतर आणि थंड झाल्यानंतर, तुम्हाला साचा तोडायला मिळेल. ही एक समाधानकारक, हिंसक प्रक्रिया आहे—वॉटर जेट्स, कंपन, कधीकधी क्रूर फोर्स. चांगले बनवलेले कवच धूळ नव्हे तर तुकड्यांमध्ये आले पाहिजे. जर ते पावडरमध्ये बदलले असेल तर कदाचित ते कमी झाले असेल. जर ते स्पॉट्समध्ये धातूमध्ये मिसळले असेल, तर ती एक प्रतिक्रिया आहे - मिश्रधातूसाठी चुकीची शेल सामग्री.

शेल पोकळीच्या आतील पृष्ठभाग, ज्याने धातूला स्पर्श केला, एक कथा सांगते. ते तुलनेने गुळगुळीत असावे. जर तुम्हाला पोकळीच्या पृष्ठभागावर खडबडीत, नारंगी-पीलची रचना दिसली, जी थेट कास्टिंगच्या पृष्ठभागावर अनुवादित होते. हा खडबडीतपणा अनेकदा पहिल्या स्लरी कोटला खूप जाड असण्यामुळे किंवा पहिला स्टुको योग्य प्रकारे न जोडल्यामुळे येतो. तुमच्या पहिल्या डुबकीचा तो फॉरेन्सिक रेकॉर्ड आहे. मोल्डच्या आतील प्रत्येक दोष कास्टिंगवर सकारात्मक वैशिष्ट्य बनते. काही लपत नाही.

येथेच साच्यातील दोषाची खरी किंमत स्पष्ट होते. कास्टिंगवरील पृष्ठभागाचा खड्डा पीसण्यायोग्य असू शकतो. एक वेडसर शेल पासून एक mistun? हे एकूण नुकसान आहे आणि तुम्ही वॅक्स पॅटर्नपासून पुढे सर्व मूल्यवर्धित गमावले आहे. साचा हा उपभोग्य आहे, परंतु तो साखळीतील सर्वात जास्त वापरण्यायोग्य आहे.

मानकांच्या पलीकडे: गुंतागुंत आणि निर्णय कॉल

सर्व साचे समान तयार होत नाहीत. खोल, अरुंद चॅनेल असलेल्या भागाचा विचार करा—जसे इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी लिक्विड कूलिंग प्लेट. हवा अडकवल्याशिवाय त्या वाहिन्यांच्या आत समान रीतीने कोट करण्यासाठी स्लरी मिळवणे हे एक भयानक स्वप्न आहे. तुम्हाला व्हॅक्यूम-असिस्टेड कोटिंग वापरावे लागेल किंवा बुडविताना झाड फिरवावे लागेल. ड्रेनेज अवघड आहे; स्लरी पूल करू शकते आणि जाड ठिपके तयार करू शकते ज्यामुळे शेल क्रॅक होऊ शकते.

किंवा कोर. कधीकधी आपल्याला अंतर्गत पोकळीची आवश्यकता असते जी केवळ मेणाने तयार केली जाऊ शकत नाही. शेलिंग करण्यापूर्वी तुम्ही मेणाच्या पॅटर्नमध्ये सिरेमिक कोर घाला. आता तुमच्या शेलला गोळीबार आणि ओतण्याच्या दरम्यान या कोरशी बंधनकारक किंवा किमान सामावून घ्यावे लागेल. कवच आणि कोर मटेरिअलमधील विभेदक थर्मल विस्तार हे संपूर्ण नवीन व्हेरिएबल आहे. जर ते एकत्र हलले नाहीत, तर कोर बदलू शकतो किंवा क्रॅक होऊ शकतो, ज्यामुळे अंतर्गत भूमिती खराब होऊ शकते. हा प्रगत प्रदेश आहे, जेथे साचा एक संमिश्र रचना बनते.

मग निव्वळ स्केल आहे. मी एक मीटरपेक्षा जास्त उंच भागांसाठी मोल्डवर काम केले आहे. मोठ्या वस्तूच्या शेलला हाताळणीदरम्यान स्वतःच्या वजनाचा आधार घ्यावा लागतो. या महाकाय, नाजूक संरचनांना बुडवणे, कोरडे करणे आणि हलवणे हे स्वतःच एक अभियांत्रिकी प्रकल्प आहे. तुम्ही फक्त मॅन्युअल फॉलो करू शकत नाही. तुम्ही युक्त्या विकसित करता - सानुकूल रॅक, विशेष कोरडे अनुक्रम. 30 वर्षांचे ऑपरेशन, जसे की QSY उद्धृत करते, एक प्रकारचे अंतर्निहित, समस्या सोडवणारी अंतर्ज्ञान मध्ये भाषांतरित करते. वेगवेगळ्या प्रकारच्या नमुन्यांवर चांगले शेल कसे वाटते ते तुम्ही शिकता. हे विज्ञानाच्या शीर्षस्थानी असलेली एक हस्तकला आहे.

म्हणून जेव्हा तुम्ही अचूक गुंतवणूक कास्टिंग पाहता तेव्हा फक्त धातू पाहू नका. सिरॅमिक शेलचे भूत पहा ज्याने ते बनवले. प्रत्येक समोच्च, प्रत्येक पृष्ठभाग समाप्त, प्रत्येक पातळ भिंत त्या स्तरित, फायर्ड सिरॅमिकच्या गुणवत्तेचा आणि नियंत्रणाचा दाखला आहे. हरवलेले मेण कास्टिंग मोल्ड. ते संपूर्ण प्रक्रियेचे गायब झालेले, नष्ट झालेले साक्षीदार आहेत. त्यांना बरोबर मिळवणे ही प्रक्रियेतील एक पायरी नाही; ती प्रक्रिया आहे. बाकी सर्व काही तयारी किंवा साफसफाई आहे.