Када људи говоре о изгубљеном ливењу воска, често су опседнути узорцима воска или коначним изливањем метала. Керамичка каша? Третира се као једноставна боја, корак у позадини. То је прва грешка. У стварности, каша је буквално стваралац калупа; његово понашање диктира да ли ћете добити беспрекоран одлив или скупу гомилу отпада. То није роба. Серија која ради за нерђајући челик може катастрофално да пропадне за компоненту легуре танких зидова на бази никла. Видео сам превише продавница, чак и оних искусних, које га третирају као мешавину која одговара свима, само да би се суочила са пукотинама шкољке, инклузијама или ужасном завршном обрадом површине, а затим окривиле депаратизацију или пећ. Истина обично почиње са резервоаром за стајњак.
То је више од блата - Композиција је преговор
Основа је једноставна: ватростално брашно (попут топљеног силицијум диоксида или циркона) и везиво, обично колоидни силицијум или етил силикат. Али једноставно се ту завршава. Расподела величине честица брашна је критична. Потребна вам је мешавина крупних и финих зрна да бисте постигли одговарајућу густину паковања. Превише фино, и добићете прекомерно скупљање и пукотине током сушења и печења. Превише грубо и ваша површина ће бити храпава, губећи све детаље на којима сте толико радили да бисте ухватили у воску. За већину нашег рада са керамичка каша за ливење изгубљеног воска у КСИ, ми се ослањамо на систем базиран на циркону за легуре високе температуре. Има већу ватросталност, о чему се не може преговарати када сипате легуре на бази кобалта које вриште из пећи.
Избор регистратора је још једна пресуда. Колоидни силицијум је лак за употребу, на бази воде, али полако гради снагу. Етил силикат брзо ствара веома јаку шкољку, али је на бази алкохола – опасност од пожара, компликована контрола вискозитета и може учинити шкољку превише крутом, што доводи до врућих суза у металу. Користимо обоје, али за сложене делове танког пресека од челика или нерђајућег челика често користимо хибридни систем. Ради се о балансирању зелене снаге, ватрене снаге и пропусности. Не постоји одговор у уџбенику; то је рецепт који прилагођавате на основу влажности у радионици тог дана.
Затим су ту адитиви. Неколико капи средства за влажење за смањење површинске напетости тако да каша равномерно облаже восак, посебно на лукавим хидрофобним површинама. Дефоамер је обавезан—заробљени мехурићи ваздуха су дефекти шкољке који чекају да се десе. Понекад је потребан мали проценат специјалног адитива против стварања вена за одређене геометрије да би се спречиле пукотине на керамици. Ово мешате, а не само да гледате; осећаш то. Вискозитет мора да обложи прст на специфичан начин, остављајући равномеран, непрозиран слој. Проверавамо га са Захн шољом, али искусни момци знају по начину на који капље.
Ђаво је у процесу: реологија и контрола
Мешање није само бацање ствари у резервоар. То је контролисан, често спор, процес да се избегне мешање ваздуха у мешавину. Користимо пропелер миксер са одређеним углом лопатице. Након мешања, каша треба да одлежи—понекад 24 сата—да би се хемија стабилизовала. Његова реологија се мења. Новоумешана каша може пребрзо да се оцеди са дрвета воска, остављајући танак, слаб слој. Старији ће имати боље тиксотропно својство: тече када је узнемирен, али задржава облик када је миран, стварајући уједначен слој.
Контролни параметри су свакодневни ритуали. Густина (или специфична тежина) се проверава верски. Како вода испарава, густина расте и морате је поново подесити дестилованом водом. Вискозитет се проверава пре сваке смене. пХ је важан за системе колоидног силицијума; ако се помери, честице силицијум диоксида могу прерано да почну да гелирају, уништавајући целу серију. Једном сам изгубио резервоар од 500 литара јер је коришћена контаминирана канта, померајући пХ. То је била скупа лекција процедуралне дисциплине. Не одржавате само течност; одржавате жив, колоидни систем.
Потапање воштаних склопова је уметност. Први премаз, или основни премаз, је најважнији. Дефинише завршну обраду површине. Овде често користимо финије брашно, понекад чак додајући и финији циркон. Време пражњења, ротација стабла како би се избегло удруживање, контрола прашине у окружењу—све је важно. Након првог слоја, одмах наносимо штукатуру (крупни песак) док је каша још мокра. Затим је циклус: сушење, потапање, малтерисање, сушење. Окружење за сушење (температура, влажност, проток ваздуха) је кључно као и сама суспензија. Ово убрзање доводи до зелених шкољки са заробљеном влагом, која се претвара у пару и експлодира током депаравања.
Пример: Турбинска лопатица од легуре на бази никла
Овде се теорија сусреће са ватром. Имали смо пројекат за малу серију турбинских лопатица од легуре никла. Обрасци воска су били замршени, са унутрашњим каналима за хлађење. Прва серија је користила нашу стандардну формулу мешавине легуре челика. Резултат? Неколико сечива је показало фине пукотине на задњим ивицама након депаравања у аутоклаву. Шкољка је била превише крута и није могла да издржи брзо ширење воска. Квар је био у систему каша-везиво; био је превише јак, превише крт за ову геометрију.
Исправка је била вишеструко прилагођавање керамичка каша за ливење изгубљеног воска. Прво смо мало смањили однос везива у прва два слоја да бисмо омогућили мало већу флексибилност. Друго, заменили смо штукатуру за први слој на нешто мање угао, округли песак да бисмо смањили тачке концентрације напона. Треће, продужили смо време сушења између почетних слојева за 50%. То је успорило производњу, али је успело. Шкољке су имале довољно снаге да се носе са металом, али довољну пропустљивост и микро-дају да преживе депаравање. Ова врста решавања проблема је стандардна у продавницама као што је Кингдао Киангсениуан Тецхнологи Цо., Лтд. (КСИ), где вас асортиман материјала од ливеног гвожђа до специјалних легура приморава да поштујете суспензију као променљиву, а не константну.
Још једна суптилна тачка: за ове легуре на високим температурама, шкољка треба да издржи не само температуру изливања, већ и дуготрајну топлоту док се масивни центар ливења полако учвршћује. Муљ који се прерано синтерује или омекшава може довести до продирања метала, стварајући грубу, спојену површину коју је ноћна мора очистити. Наша формула циркона, развијена годинама, дизајнирана је да одржи свој интегритет до крајњих граница, због чега можемо поуздано да се носимо са захтевним спецификацијама за делове на бази кобалта и никла.
Уобичајене замке и осећај тога
Осим техничких спецификација, постоји интуиција. Суспензија која је коришћена за превише урањања акумулира прашину од штукатуре и хидролизованог везива. Постаје дебљи, величина његових честица се мења. Не можете само наставити да додајете воду да бисте подесили вискозитет; који разблажује садржај везива. Морате периодично освежити резервоар новом смешом. Постоји слатка тачка у животном циклусу резервоара где је он савршено избалансиран — обично након неколико циклуса освежавања.
Један упорни проблем је дренажа каше која ствара избочину или густу накупљање на дну узорка од воска. Ово ствара температурну разлику масе током изливања, што доводи до порозности скупљања у металу на том месту. Решење није увек у самој каши, већ у техници потапања—понекад је потребно да уроните, ротирате за 180 степени и поново уроните да бисте добили равномеран слој. То је практична корекција.
Коначно, однос између каше и накнадног печења. Љуска мора бити испаљена да би сагорео сав преостали восак и испарљиве материје и да би се развила коначна чврстоћа. Ако је формула суспензије искључена, шкољка може да се разбије или напукне током печења. Увек вршимо пробно испаљивање на гранату из нове серије или формуле пре него што се посветимо производњи. То је јефтина полиса осигурања. Испаљена шкољка треба да има конзистентну боју и јасан, резонантни пинг када се лагано додирне. Туп ударац значи невоље - вероватно ниске чврстоће или микро-пукотине.
Закључак: Фондација је све
Дакле, након тридесет година у овој игри на КСИ-у, од калупа за љуске до сложеног ливења у инвестицију, ако постоји нешто за шта треба да се закуца, то је ово: никада не потцењујте просторију за смеће. Тхе керамичка каша за ливење изгубљеног воска је темељни уговор између воштаног узорка и растопљеног метала. То је динамичан, живи материјални систем који захтева поштовање и стално посматрање. Можете имати најбољи восак, савршен дизајн врата и калибрисану пећ, али лоше вођена суспензија ће све то поткопати. То није гламурозан посао – често је неуредан и понављајући – али квалитет свега што следи се гради, слој по слој, у том резервоару. Права стручност није само у мешању са спецификацијама; то је у томе да знате како да га прилагодите за део на дрвету данас, за легуру која се сипа следеће недеље, и за проблем који сте решили, али ћете можда поново видети у другачијем облику. То је занат.
