Fundição de precisão em molde de investimento

A fundição por cera perdida é agora conhecida como fundição de precisão de investimento, é um processo de fundição com menos ou sem corte, é uma excelente tecnologia de processo na indústria de fundição, sua aplicação é muito ampla. Não é apenas adequado para a fundição de vários tipos e várias ligas, mas também a precisão dimensional e a qualidade da superfície das peças fundidas produzidas são superiores a outros métodos de fundição, e até mesmo as peças fundidas complexas, resistentes a altas temperaturas e difíceis de processar que são difíceis de fundir por outros métodos de fundição e podem ser fundidos por fundição de precisão.

A fundição de precisão em molde de investimento é desenvolvida com base na antiga fundição em molde de cera. Como uma civilização antiga, a China é um dos primeiros países a usar esta tecnologia, já em centenas de anos aC, os antigos trabalhadores da China criaram esta tecnologia de fundição por cera perdida, usada para moldar uma variedade de padrões finos e caracteres do sinos e embarcações e outros produtos, como o período de primavera e outono da tumba de Zeng Hou Yi. A base da tumba de Zeng Hou Yi é uma série de dragões entrelaçados, que são conectados de ponta a ponta e intercalados para cima e para baixo, formando um padrão moiré de múltiplas camadas oco no meio. Esses padrões são difíceis de produzir com o processo de fundição comum, mas o processo de fundição por cera perdida pode aproveitar as características da cera de parafina, que não tem resistência e é fácil de esculpir. Você pode usar ferramentas comuns para esculpir o mesmo material de parafina da placa da tumba de Zeng Hou Yi e, em seguida, anexar o sistema de vazamento, revestimento, desparafinação, vazamento, você pode obter a requintada placa da tumba de Zeng Hou Yi.

O moderno método de microfusão foi aplicado na produção industrial na década de 1940. Naquela época, o desenvolvimento de motores a jato para aviação exigia a fabricação de peças de liga resistente ao calor, com formatos complexos, dimensões precisas e superfícies lisas, como pás, impulsores e bicos. Como o material da liga resistente ao calor é de difícil processamento mecânico, o formato da peça é complexo, de modo que não pode ou é difícil utilizar outros métodos de fabricação, portanto, a necessidade de encontrar um novo processo de moldagem de precisão, então aprenda desde a antiga fundição por cera perdida, através da melhoria de materiais e processos, moderno método de fundição por investimento no processo antigo com base em desenvolvimentos importantes. Portanto, o desenvolvimento da indústria da aviação promoveu a aplicação da fundição de precisão, e a melhoria contínua e o aperfeiçoamento da fundição de precisão também criaram condições favoráveis ​​para a indústria da aviação melhorar ainda mais o seu desempenho.

A China começou a aplicar fundição de precisão à produção industrial nas décadas de 1950 e 1960. Posteriormente, este processo de fundição avançado foi bastante desenvolvido e tem sido amplamente utilizado na aviação, automóveis, máquinas-ferramentas, navios, motores de combustão interna, turbinas a gás, instrumentos de telecomunicações, armas, equipamentos e ferramentas médicas e outras indústrias de manufatura, mas também usado na fabricação de artes e ofícios.

O chamado processo de fundição de investimento consiste simplesmente em usar materiais fusíveis (como cera ou plástico) para fazer um modelo fusível (referido como molde ou modelo de investimento), revestido com várias camadas de tinta refratária especial, após secagem e endurecimento para formar uma concha inteira e, em seguida, use vapor ou água quente para derreter o modelo da concha e, em seguida, a concha é colocada em uma caixa de areia, preenchida com areia seca ao redor. Finalmente, o molde é colocado no forno de cozimento por meio de torrefação em alta temperatura (como o uso de casca de alta resistência, você pode não precisar moldar e o molde após a liberação da casca assar diretamente), o molde ou a casca após a torrefação, na qual o metal fundido é vazado para obtenção da peça fundida.

A precisão dimensional das peças fundidas de investimento é relativamente alta, geralmente até CT4 ~ 6 (a fundição em areia é CT10 ~ 13, a fundição sob pressão é CT5 ~ 7). É claro que, devido ao complexo processo de fundição, há muitos fatores que afetam a precisão dimensional das peças fundidas. Por exemplo, o encolhimento do molde, a deformação do molde de investimento, a mudança linear da casca no processo de aquecimento e resfriamento, a taxa de encolhimento da liga e a deformação da peça fundida durante o processo de solidificação, etc., então a precisão dimensional da fundição comum é maior, mas sua consistência ainda precisa ser melhorada (a consistência dimensional da fundição usando materiais de cera de média e alta temperatura deve ser muito melhorada).

Ao prensar o molde de revestimento, é usado um alto acabamento superficial da cavidade, de modo que o acabamento superficial do molde de revestimento também é relativamente alto. Além disso, o invólucro é feito de aglutinante especial resistente a altas temperaturas e material refratário feito de revestimento refratário no molde de investimento, e a superfície da cavidade em contato direto com o metal fundido é de alto acabamento. Portanto, o acabamento superficial das peças fundidas de investimento é superior ao das peças fundidas em geral, geralmente até Ra.1,6 ~ 3,2 μ m.

A maior vantagem da fundição de precisão é que, devido à alta precisão dimensional e ao acabamento superficial da fundição de precisão, o trabalho de usinagem pode ser reduzido, apenas uma pequena margem de processamento pode ser deixada nas peças com requisitos mais elevados, e mesmo algumas peças fundidas só deixam retificação e subsídio de polimento, que pode ser usado sem processamento mecânico. Pode-se observar que o uso do método de microfusão pode economizar muito equipamentos de máquinas-ferramenta e horas de processamento, além de economizar muito matérias-primas metálicas.

Outra vantagem do método de microfusão é que ele pode fundir peças fundidas complexas de várias ligas, especialmente peças fundidas de superligas. Por exemplo, a pá de um motor a jato, seu perfil aerodinâmico e cavidade de resfriamento dificilmente podem ser formados por processamento mecânico. A produção pelo processo de microfusão pode não apenas atingir a produção em massa, garantir a consistência das peças fundidas, mas também evitar a concentração de tensão da lâmina residual após a usinagem.