Der Feinguss, auch Wachsausschmelzguss genannt, umfasst Prozesse wie Wachspressen, Wachsschneiden, Baummontage, Tauchen, Wachsschmelzen, Gießen von geschmolzenem Metall und Nachbearbeitung.
Einführung in den Feinguss
Wenn Wachsmaterial zur Herstellung eines Modells verwendet wird, wird Feinguss auch „Wachsausschmelzguss“ genannt. Unter Feinguss versteht man in der Regel die Herstellung eines Modells aus einem schmelzbaren Material, das Bedecken der Oberfläche des Modells mit mehreren Schichten feuerfester Materialien, um eine Formschale zu bilden, und das anschließende Schmelzen des Modells und Ausstoßen der Formschale, wodurch eine Form ohne Trennflächen entsteht.
Ein Gießplan, der nach dem Hochtemperaturrösten mit Sand gefüllt und gegossen werden kann. Da Modelle häufig aus Wachsmaterialien hergestellt werden, wird Feinguss oft als „Wachsausschmelzguss“ bezeichnet.
Zu den Legierungstypen, die durch Feinguss hergestellt werden können, gehören Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, hitzebeständige Legierungen, Edelstahl, Präzisionslegierungen, Permanentmagnetlegierungen, Lagerlegierungen, Kupferlegierungen, Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen und Sphäroguss.
Die Formen von Feingussteilen sind im Allgemeinen komplex. Der Mindestdurchmesser der Löcher, die in die Gussteile gegossen werden können, kann 0,5 mm erreichen, und die minimale Wandstärke der Gussteile beträgt 0,3 mm.
In der Produktion können einige Teile, die ursprünglich aus mehreren Teilen bestanden, durch Änderung der Struktur der Teile zu integralen Teilen konstruiert und direkt durch Feinguss gegossen werden, um Verarbeitungsstunden und den Verbrauch von Metallmaterialien zu sparen und die Teile besser zu machen strukturell freundlich sein.
Das Gewicht von Feingussteilen beträgt meist null bis mehrere Dutzend Newton (von einigen Gramm bis über zehn Kilogramm, im Allgemeinen nicht mehr als 25 Kilogramm). Zu schwere Gussteile sind mit der Feingussmethode schwieriger herzustellen.
Der Feingussprozess ist komplex und schwer zu kontrollieren, und die verwendeten und verbrauchten Materialien sind relativ teuer. Daher eignet er sich für die Herstellung kleiner Teile mit komplexen Formen, hohen Präzisionsanforderungen oder schwierig durchzuführenden anderen Bearbeitungen, wie z. B. Turbinen Motorschaufeln.
Welche Vorteile bietet der Einsatz des Feingussverfahrens?
Die Maßgenauigkeit von Feingussteilen ist relativ hoch und liegt im Allgemeinen bei CT4–6 (CT10–13 für Sandguss, CT5–7 für Druckguss).
Die Oberflächengüte von Feingussteilen ist höher als die von allgemeinen Gussteilen und erreicht im Allgemeinen Ra.1,6 bis 3,2 μm.
Dadurch kann der Bearbeitungsaufwand reduziert werden, indem bei den Teilen mit höheren Anforderungen einfach eine kleine Bearbeitungszugabe belassen wird.
Es kann eine Menge Werkzeugmaschinenausrüstung und Bearbeitungsstunden einsparen und Metallrohstoffe einsparen.
Es können komplexe Gussteile aus verschiedenen Legierungen gegossen werden, insbesondere Gussteile aus Hochtemperaturlegierungen.
Es kann in Chargen hergestellt werden, stellt die Konsistenz der Gussteile sicher und vermeidet Spannungskonzentrationen in den verbleibenden Werkzeuglinien nach der Bearbeitung.
Der Produktionsprozess des Feingussverfahrens
Der Feinguss umfasst im Wesentlichen sechs Prozesse:
Wachsformen -> Baummontage -> Schalenherstellung -> Entparaffinieren und Rösten -> Schmelzen und Gießen -> Sandreinigung und Schneiden, um das fertige Produkt zu erhalten.
1.1 Wachsformen
Beim Wachsformen wird Wachsmaterial in den Formhohlraum gepresst und abgekühlt, um ein Wachsmodell zu bilden.
1.2 Gruppenbaum
Beim Zusammenbau eines Baumes müssen mehrere Wachsmodelle an ein Gießsystem geschweißt werden.
1.3 Muschelherstellung
Um die Schale herzustellen, tauchen Sie zunächst die vorbereitete Kieselsolbeschichtung auf die Oberfläche der Wachsform und bestreuen Sie sie dann mit feuerfestem Sand. Die Formschale wird bei einer bestimmten Temperatur und Luftfeuchtigkeit getrocknet und ausgehärtet, wodurch eine dichte feuerfeste Beschichtung auf der Oberfläche entsteht der Wachsform, und wiederholen Sie diesen Vorgang dann 5-6 Mal, und schließlich wird eine Kieselsolhülle mit einer bestimmten Festigkeit und einem bestimmten Feuerfestigkeitsgrad gebildet.
1.4 Entparaffinieren und Rösten
Beim Entparaffinieren wird das Wachs in der Formschale durch Hochtemperaturdampf geschmolzen und entladen, um eine Hohlformschale zu erhalten, die gegossen und geformt werden kann.
Das Backen der Schale dient hauptsächlich dazu, das verbleibende Wachs und die Feuchtigkeit in der Formschale abzubrennen. Gleichzeitig wird der Präzisionsguss im Zustand der roten Schale gegossen. Die Formschale wird normalerweise 1-2 Stunden lang gebacken.
1.5 Schmelzen und Gießen
Die Zutaten werden entsprechend der Materialzusammensetzung des Produkts vorbereitet, dann wird der geschmolzene Stahl geschmolzen und der Schlackenentfernungsspektrumtest durchgeführt. Sobald die Zusammensetzung qualifiziert ist, kann er gegossen werden. Es ist notwendig, geschmolzenen Stahl in strikter Übereinstimmung mit den Anforderungen der Prozesskarte im Zustand der roten Schale in die Formschale zu gießen und nach und nach einen Rohling zu formen.
1.6 Reinigen Sie den Sand und schneiden Sie ihn, um das fertige Produkt zu erhalten
Nachdem der nach dem Gießen erhaltene Rohling vollständig abgekühlt ist, wird die Formschale mithilfe einer manuellen (Hämmer-) oder Vibrationsschälmaschine vom Rohling getrennt. Anschließend wird das Gussstück geschnitten und vom Gießsystem getrennt, um das fertige Gussstück zu erhalten.
Nachfolgende Prozesse wie Polieren und Bearbeiten können je nach Bedarf durchgeführt werden.
Welche Teile eignen sich für den Feinguss?
Feinguss eignet sich für folgende Anwendungsszenarien:
3.1 Das Gewicht der Teile liegt zwischen 200 g und 50 kg
Obwohl Feinguss auch große Gussteile formen kann, eignet er sich besser für die Formung kleiner und mittlerer Gussteile. Einerseits ist es bei zu großen Gussstücken schwierig, die Maßhaltigkeit sicherzustellen, andererseits sind die Formkosten und Verarbeitungskosten relativ hoch. Für größere Gussteile ist Sandguss die bessere Wahl.
Feinguss eignet sich besser zum Formen kleiner Teile, da die Maßhaltigkeit einfacher gewährleistet werden kann und die Kosten in einem erschwinglichen Bereich liegen.
3.2 Mittlere und große Serienfertigung
Der Feinguss erfordert zunächst die Bearbeitung von Wachsformen und anderen Werkzeugvorrichtungen, was eine gewisse Investition in das Anlagevermögen erfordert, sodass er besser für die Produktion mittlerer und großer Stückzahlen geeignet ist.
3.3 Wenn die Anforderungen an die Maßhaltigkeit hoch sind
Im Vergleich zu anderen Gießverfahren weist der Feinguss die höchste Maßhaltigkeit auf.
3.4 Wenn es notwendig ist, die Bearbeitung zu reduzieren oder zu eliminieren
Da Feinguss eine hohe Maßgenauigkeit und eine gute Oberflächengüte aufweist, kann beim Feinguss eine maschinelle Bearbeitung entfallen. Auch wenn eine maschinelle Bearbeitung erforderlich ist, ist der Arbeitsaufwand für die maschinelle Bearbeitung geringer als bei anderen Gussverfahren.
3.5 Wenn die innere Struktur des Teils komplex ist
Wenn die innere Struktur des Teils komplex ist, kann Feinguss die optimale Wahl sein.
Beim Feinguss können äußerst komplexe Teile hergestellt werden, da beim Feinguss kein Entformungsproblem besteht. Die zum Gießen von geschmolzenem Metall verwendete Form besteht aus Keramik, die nach dem Abkühlen und Erstarren leicht abfallen kann.
Die innere Struktur des Wachsmodells, das zur Bildung der Keramikschale ummantelt wird, kann einfach durch Kreativformen, lösliche Wachskerne oder Keramikkerne erzeugt werden.
Daher gibt es beim Feinguss keine Einschränkungen hinsichtlich der inneren Details des Teils.
Typische Anwendungen des Feingusses
Feinguss hat ein breites Anwendungsspektrum, z. B. in der Luft- und Raumfahrt, der Energieerzeugung, der Automobil-, Militär-, Handels-, Lebensmittel-, Erdgas-, Erdöl- und Energieindustrie, wie z. B. Schaufeln, Laufräder, Führungen, Führungsräder und Automobile, Traktoren, pneumatische Werkzeuge, Kleinteile an Werkzeugmaschinen, Kunsthandwerk etc.
abschließend
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