Skeljabygging fyrir fjárfestingarsteypu

Fjárfestingarsteypa er að húða mörg lög af eldföstum húðun á yfirborði vaxmótsins. Eftir að það er hert og þurrkað er vaxmótið brætt með upphitun til að fá skel með holrúmi sem samsvarar lögun vaxmótsins. Eftir bakstur er því hellt í A aðferð til að fá steypu, svo það er einnig kallað glatað vaxsteypa. Með stöðugum framförum á framleiðslutækni halda áfram að birtast ný vaxmótunarferli og fjölbreytni efna sem til eru til mótunar eykst. Nú er aðferðin við að fjarlægja myglu ekki lengur takmörkuð við bráðnun og mótunarefni eru ekki takmörkuð við vaxefni. Einnig er hægt að nota plastmót. Vegna þess að steypurnar sem fást með þessari aðferð hafa meiri víddarnákvæmni og lægri yfirborðsgrófleika, er það einnig kallað nákvæmnissteypa.

Grunnþátturinn ífjárfestingarsteypaer að notað er bráðnanlegt einnota mót þegar skelin er gerð. Vegna þess að það er engin þörf á að teikna mótið er skelin óaðskiljanlegur án skilyfirborðs og skelin er úr eldföstum efnum með framúrskarandi háhitaframmistöðu. Fjárfestingarsteypa getur framleitt flóknar steypur, með lágmarksveggþykkt 0,3 mm og lágmarksþvermál steypuholsins 0,5 mm. Stundum í framleiðslu er hægt að sameina suma hluta sem samanstanda af nokkrum hlutum í eina heild með því að breyta uppbyggingunni og mynda beint með fjárfestingarsteypu. Þetta getur sparað vinnustundir í vinnslu og málmefnisnotkun og gert uppbyggingusteypuhlutarsanngjarnari.

Þyngd steypu sem framleidd er með fjárfestingarsteypu er almennt á bilinu frá tugum gramma til nokkurra kílóa, eða jafnvel tugum kílóa. Of þungar steypur eru ekki hentugar til fjárfestingarsteypu vegna takmörkunar á frammistöðu mótunarefnisins og erfiðleika við að búa til skelina.

Steypur framleiddar með fjárfestingarsteypueru ekki takmörkuð af tegundum málmblöndur, sérstaklega fyrir málmblöndur sem erfitt er að skera eða smíða, sem getur sýnt yfirburði sína. Hins vegar hefur fjárfestingarsteypuframleiðsla einnig nokkra annmarka, aðallega vegna mikils fjölda ferla, langra framleiðsluferla, flókinna tæknilegra ferla og margra þátta sem hafa áhrif á gæði steypunnar, sem verður að vera strangt stjórnað til að koma á stöðugleika í framleiðslu.

Í samanburði við aðrar steypuaðferðir er ótrúlegur eiginleiki fjárfestingarsteypu að nota bráðnanleg mót til að búa til skelina. Eitt fjárfestingarmót er neytt í hvert skipti sem skel er framleidd. Nauðsynleg forsenda þess að fá hágæða steypu með mikilli víddarnákvæmni og lágt yfirborðsgróft gildi er fjárfestingarmót með mikilli víddarnákvæmni og lágt yfirborðsgróft gildi. Þess vegna mun frammistaða mótunarefnisins (vísað til sem moldarefnið), gæði mótunar (mynstrið sem notað er til að ýta á fjárfestinguna) og mótunarferlið hafa bein áhrif á gæði fjárfestingarsteypu.

Fjárfestingarsteypumót eru nú almennt notuð í skel úr fjöllaga eldföstum efnum. Eftir að einingunni hefur verið dýft og húðuð með eldföstu laginu, stráið kornóttu eldföstu efninu yfir og þurrkið og hertið og endurtakið þetta ferli mörgum sinnum þar til eldföst efnislagið nær nauðsynlegri þykkt. Þannig myndast fjöllaga skel á einingunni, sem venjulega er lagt í nokkurn tíma til að þorna að fullu og harðna, og síðan tekin úr form til að fá fjöllaga skel. Sumar fjöllaga skeljar þarf að fylla með sandi og aðrar ekki. Eftir steikingu er hægt að hella þeim beint, sem er kallað hárstyrkur skel.

Gæði skelarinnar eru í beinum tengslum við gæði steypunnar. Samkvæmt vinnuskilyrðum skelarinnar eru frammistöðukröfur skelarinnar aðallega:
1) Það hefur háan eðlilegan hitastyrk, viðeigandi háhitastyrk og lágan afgangsstyrk.
2) Það hefur góða loftgegndræpi (sérstaklega háhitaloft gegndræpi) og hitaleiðni.
3) Línulegi stækkunarstuðullinn er lítill, hitauppstreymið er lágt og stækkunin er einsleit.
4) Framúrskarandi viðnám gegn hröðum kulda og hita og hitaefnafræðilegum stöðugleika.

Þessir eiginleikar skelarinnar eru nátengdir efnum sem notuð eru við skeljagerðina og skeljagerðina. Skeljarefni innihalda eldföst efni, bindiefni, leysiefni, herðaefni, yfirborðsvirk efni o.s.frv. Þar á meðal mynda eldföst efni og bindiefni beint skelina, sem er aðalskeljarefnið. Eldföstu efnin sem notuð eru við fjárfestingarsteypu eru aðallega kísilsandur, korund og álsílíkat eldföst efni (eins og eldföst leir og álbanadíum osfrv.). Að auki eru stundum notaðir sirkonsandur og magnesíusandur.

Eldföst efni í duftformi og bindiefni er útbúið í eldfasta húðun og kornóttu eldföstu efninu er stráð á eldföstu laginu þegar skelin er gerð. Bindiefni sem notuð eru í eldföstum húðun innihalda aðallega etýlsílíkat vatnsrof, vatnsgler og kísilsól. Málningin sem er unnin með etýlsilíkati hefur góða húðunareiginleika, mikinn skelstyrk, litla hitauppstreymi, mikla víddarnákvæmni steypu sem fæst og góð yfirborðsgæði. Það er aðallega notað til að framleiða mikilvægar steypu úr stálblendi og aðrar steypur með háar kröfur um yfirborðsgæði. SiO2 innihald etýlsilíkat framleitt í Kína er almennt 30% til 34% (massahlutfall), svo það er kallað etýlsilíkat 32 (32 táknar meðalmassahlutfall SiO2 í etýlsilíkati). Etýlsílíkat getur aðeins gegnt bindandi hlutverki eftir vatnsrof.

Auðvelt er að afmynda og sprunga húðunarskelina sem er útbúin með vatnsgleri. Í samanburði við etýlsilíkat hafa steypurnar sem framleiddar eru litla víddarnákvæmni og mikla yfirborðsgrófleika. Vatnsglerbindiefni hentar til framleiðslu á litlum venjulegum stálsteypu ogsteypu úr ójárnblendi. Vatnsgler fyrir fjárfestingarsteypu hefur venjulega stuðulinn 3,0 ~ 3,4 og þéttleika 1,27 ~ 1,34 g/cm3.

Kísilsól bindiefni er vatnslausn af kísilsýru, einnig þekkt sem kísilsól. Verð þess er 1/3 ~ 1/2 lægra en á etýlsilíkati. Gæði steypu sem framleidd eru með því að nota kísilsól sem bindiefni eru hærri en vatnsglers. Bindiefnið hefur verið endurbætt til muna. Kísilsól hefur góðan stöðugleika og er hægt að geyma það í langan tíma. Það þarf ekki sérstaka herðara við gerð skeljar. Háhitastyrkur skelarinnar er betri en etýlsílíkatskeljar, en kísilsólið hefur lélega vætanleika fyrir fjárfestinguna og tekur lengri tíma að harðna. Helstu ferli skelgerðar eru meðal annars fituhreinsun, húðun og slípun, þurrkun og herðing, mótun og steiking.