مبنى شل للصب الاستثماري

يتمثل الصب الاستثماري في تغطية طبقات متعددة من الطلاءات المقاومة للحرارة على سطح قالب الشمع. بعد أن يتصلب ويجفف، يتم إذابة قالب الشمع بالتسخين للحصول على قشرة ذات تجويف يتوافق مع شكل قالب الشمع. بعد الخبز، يتم سكبه في طريقة للحصول على المسبوكات، لذلك يطلق عليه أيضًا صب الشمع المفقود. مع التحسين المستمر لتكنولوجيا الإنتاج، تستمر عمليات صب الشمع الجديدة في الظهور، ويتزايد تنوع المواد المتاحة للقولبة. الآن لم تعد طريقة إزالة العفن مقتصرة على الذوبان، ولم تقتصر مواد القولبة على المواد الشمعية. ويمكن أيضا استخدام القوالب البلاستيكية. نظرًا لأن المسبوكات التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة تتمتع بدقة أبعاد أعلى وقيم خشونة سطح أقل، فإنها تسمى أيضًا الصب الدقيق.

السمة الأساسية لصب الاستثمارهو أنه يتم استخدام قالب قابل للذوبان يمكن التخلص منه عند صنع القشرة. نظرًا لعدم وجود حاجة لسحب القالب، فإن الغلاف متكامل بدون سطح فراق، والقشرة مصنوعة من مواد مقاومة للحرارة ذات أداء ممتاز في درجات الحرارة العالية. يمكن أن ينتج الصب الاستثماري مصبوبات ذات شكل معقد، بسماكة جدار لا تقل عن 0.3 مم والحد الأدنى لقطر فتحة الصب 0.5 مم. في بعض الأحيان، في الإنتاج، يمكن دمج بعض الأجزاء المكونة من عدة أجزاء في الكل عن طريق تغيير الهيكل وتشكيلها مباشرة عن طريق صب الاستثمار. هذا يمكن أن يوفر ساعات العمل المعالجة واستهلاك المواد المعدنية، ويجعل هيكل الآلةأجزاء الصبأكثر معقولية.

يتراوح وزن المسبوكات التي تنتجها عملية الصب الاستثماري بشكل عام من عشرات الجرامات إلى عدة كيلوغرامات، أو حتى عشرات الكيلوغرامات. المسبوكات الثقيلة جدًا ليست مناسبة للصب الاستثماري نظرًا لمحدودية أداء مادة التشكيل وصعوبة صنع القشرة.

المسبوكات التي تنتجها صب الاستثمارلا تقتصر على أنواع السبائك، وخاصة بالنسبة للسبائك التي يصعب قطعها أو تشكيلها، والتي يمكن أن تظهر تفوقها. ومع ذلك، فإن إنتاج المسبوكات الاستثمارية لديه أيضًا بعض أوجه القصور، ويرجع ذلك أساسًا إلى العدد الكبير من العمليات، ودورات الإنتاج الطويلة، والعمليات التكنولوجية المعقدة، والعديد من العوامل التي تؤثر على جودة المسبوكات، والتي يجب التحكم فيها بشكل صارم لتحقيق الاستقرار في الإنتاج.

بالمقارنة مع طرق الصب الأخرى، فإن الميزة الرائعة للصب الاستثماري هي استخدام قوالب قابلة للذوبان لصنع القشرة. يتم استهلاك قالب استثماري واحد في كل مرة يتم فيها تصنيع القشرة. الشرط الأساسي للحصول على مصبوبات عالية الجودة بدقة أبعاد عالية وقيم خشونة سطح منخفضة هو قالب استثماري بدقة أبعاد عالية وقيم خشونة سطح منخفضة. لذلك، فإن أداء مادة القولبة (المشار إليها باسم مادة القالب)، وجودة القولبة (النمط المستخدم للضغط على الاستثمار) وعملية القولبة سوف تؤثر بشكل مباشر على جودة صب الاستثمار.

تُستخدم قوالب الصب الاستثمارية حاليًا بشكل عام في غلاف مصنوع من مواد حرارية متعددة الطبقات. بعد غمس الوحدة وتغليفها بطبقة مقاومة للحرارة، يتم رش المادة المقاومة للحرارة الحبيبية، ثم تجفف وتتصلب، وتكرر هذه العملية عدة مرات حتى تصل طبقة المادة المقاومة للحرارة إلى السمك المطلوب. بهذه الطريقة، يتم تشكيل غلاف متعدد الطبقات على الوحدة، والتي عادة ما تكون متوقفة لفترة من الوقت حتى تجف تمامًا وتتصلب، ثم يتم فكها للحصول على غلاف متعدد الطبقات. تحتاج بعض الأصداف متعددة الطبقات إلى ملئها بالرمل، والبعض الآخر لا يحتاج إلى ذلك. بعد التحميص، يمكن سكبها مباشرة، وهو ما يسمى قذيفة عالية القوة.

ترتبط جودة القشرة ارتباطًا مباشرًا بجودة الصب. وفقًا لظروف عمل الغلاف، تتضمن متطلبات أداء الغلاف بشكل أساسي ما يلي:
1) لديها قوة درجة حرارة عادية عالية، وقوة مناسبة لدرجات الحرارة العالية وقوة متبقية منخفضة.
2) لديها نفاذية هواء جيدة (خاصة نفاذية الهواء في درجات الحرارة العالية) والتوصيل الحراري.
3) معامل التمدد الخطي صغير والتمدد الحراري منخفض والتمدد موحد.
4) مقاومة ممتازة للبرد السريع والحرارة والاستقرار الكيميائي الحراري.

ترتبط خصائص القشرة هذه ارتباطًا وثيقًا بالمواد المستخدمة في صناعة القشرة وعملية صنع القشرة. تشمل مواد القشرة المواد المقاومة للحرارة، والمواد الرابطة، والمذيبات، والمصلبات، والمواد الخافضة للتوتر السطحي، وما إلى ذلك. ومن بينها، تشكل المواد المقاومة للحرارة والموثق القشرة مباشرة، وهي مادة القشرة الرئيسية. المواد المقاومة للحرارة المستخدمة في صب الاستثمار هي بشكل رئيسي رمل السيليكا، اكسيد الالمونيوم و الحراريات سيليكات الألومنيوم (مثل الطين الحراري والباناديوم الألومنيوم، وما إلى ذلك). بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام رمل الزركون ورمل المغنيسيا في بعض الأحيان.

يتم تحضير المواد المقاومة للحرارة المسحوقة والموثق في طلاء مقاوم للحرارة، ويتم رش المادة المقاومة للحرارة الحبيبية على الطبقة المقاومة للحرارة عند تصنيع الغلاف. تشتمل المواد الرابطة المستخدمة في الطلاءات المقاومة للحرارة بشكل أساسي على هيدروليزات سيليكات الإيثيل والزجاج المائي ومحلول السيليكا. يتمتع الطلاء المحضر باستخدام سيليكات الإيثيل بخصائص طلاء جيدة، وقوة قشرة عالية، وتشوه حراري صغير، ودقة أبعاد عالية للمسبوكات التي تم الحصول عليها، وجودة سطح جيدة. يتم استخدامه في الغالب لإنتاج سبائك الصلب المهمة والمسبوكات الأخرى ذات متطلبات جودة السطح العالية. يتراوح محتوى SiO2 من سيليكات الإيثيل المنتجة في الصين بشكل عام من 30% إلى 34% (جزء الكتلة)، لذلك يطلق عليه سيليكات الإيثيل 32 (يمثل 32 متوسط ​​جزء الكتلة من SiO2 في سيليكات الإيثيل). لا يمكن أن يلعب سيليكات الإيثيل دورًا ملزمًا إلا بعد التحلل المائي.

إن غلاف الطلاء المحضر بزجاج الماء من السهل أن يتشوه ويتشقق. بالمقارنة مع سيليكات الإيثيل، فإن المسبوكات المنتجة لديها دقة أبعاد منخفضة وخشونة سطح عالية. يعتبر رابط الزجاج المائي مناسبًا لإنتاج المسبوكات الفولاذية العادية الصغيرة ومسبوكات السبائك غير الحديدية. عادةً ما يكون للزجاج المائي المستخدم في صب الاستثمار معامل 3.0 ~ 3.4 وكثافة 1.27 ~ 1.34 جم / سم 3.

رابط سول السيليكا هو محلول مائي من حمض السيليك، المعروف أيضًا باسم سول السيليكا. سعره أقل بنسبة 1/3 ~ 1/2 من سعر سيليكات الإيثيل. جودة المسبوكات المنتجة باستخدام سول السيليكا كمادة رابطة أعلى من جودة الزجاج المائي. تم تحسين عامل الربط بشكل كبير. يتمتع Silica sol بثبات جيد ويمكن تخزينه لفترة طويلة. لا يتطلب مواد تقوية خاصة عند صنع الأصداف. تعد قوة القشرة عند درجة الحرارة المرتفعة أفضل من قوة قذائف سيليكات الإيثيل، لكن سول السيليكا لديه قابلية ضعيفة للتبلل للاستثمار ويستغرق وقتًا أطول للتصلب. تشمل العمليات الرئيسية لصنع القشرة إزالة الشحوم من الوحدة، والطلاء والصنفرة، والتجفيف والتصلب، وإزالة القوالب والتحميص.