Comment terminer le produit coulé de la coulée de cire perdue?

La coulée de cire perdue, également connue sous le nom de casting d'investissement, est un processus de fabrication honoré et très précis qui est utilisé depuis des siècles pour créer des produits coulés complexes et de haute qualité. En tant que fournisseur professionnel de casting de cire perdu, je suis ravi de partager avec vous les étapes détaillées sur la façon de terminer un produit coulé de la coulée de cire perdue.

1. Création de motifs

La première étape du processus de coulée de cire perdue est la création de motifs. Les motifs sont généralement fabriqués à partir de cire, comme le nom «Lost Wax Casting» l'indique. La cire présente plusieurs avantages, comme être facile à façonner, avoir un point de fusion faible et être capable de reproduire avec précision les détails.

Il existe différentes méthodes pour créer des motifs de cire. Une façon courante est d'utiliser le moulage par injection. Dans cette méthode, de la cire fondue est injectée dans une cavité de moisissure qui a la forme exacte du produit souhaité. Le moule est généralement en métal ou en silicone, qui peut résister à la pression de la cire injectée. Une fois la cire refroidie et se solidifie, le moule est ouvert et le motif de cire est retiré.

Une autre méthode est la sculpture à la main. Ceci est souvent utilisé pour créer des modèles uniques ou hors de son. Les artisans qualifiés utilisent des outils spécialisés pour sculpter la cire dans la forme souhaitée, ajoutant des détails et des textures fins à la main.

2. Assemblage des motifs de cire

Une fois les motifs de cire individuels créés, ils sont assemblés sur une entrue de cire centrale. La Sprue agit comme un canal à travers lequel le métal fondu s'écoulera dans le moule pendant le processus de coulée. Plusieurs motifs de cire peuvent être attachés à la sprue pour créer un arbre de cire, ce qui permet la coulée simultanée de plusieurs pièces.

Les motifs de cire sont attachés à la carotage à l'aide de soudure de cire ou en faisant fondre une petite zone de la cire et en appuyant sur le motif sur la palette. Des précautions doivent être prises pour s'assurer que les modèles sont correctement alignés et solidement attachés pour empêcher tout mouvement ou détachement pendant les étapes suivantes.

3. Bâtiment de coquille

Une fois l'arbre à cire assemblé, il est temps de construire la coquille de céramique autour des motifs de cire. Il s'agit d'un processus multi-étapes qui implique de tremper l'arbre de cire dans une suspension en céramique, puis de l'enrober d'une couche de sable réfractaire.

La suspension en céramique est un mélange de poudre de céramique fine et d'un liant. L'arbre à cire est d'abord plongé dans la suspension, garantissant que toutes les surfaces des motifs de cire sont entièrement enduites. Ensuite, il est recouvert d'une couche de sable fin, qui adhère à la suspension humide. Ce processus est répété plusieurs fois, chaque couche de suspension et de sable ajoutant à l'épaisseur et à la résistance de la coquille.

Au fur et à mesure que la coquille s'accumule, le sable plus grossier peut être utilisé pour les couches externes afin de fournir une résistance supplémentaire. Le processus de construction de la coquille prend généralement plusieurs jours, car chaque couche doit sécher et durcir avant que la suivante puisse être appliquée.

4. Dewaxing

Une fois la coquille de céramique complètement formée et durcie, l'étape suivante est la déwax. Cela implique de retirer la cire de l'intérieur de la coquille, laissant derrière elle une cavité en forme de produit coulé souhaité.

Il existe plusieurs méthodes de déwax. Une méthode courante est l'autoclavage à vapeur. La coque en céramique est placée dans une autoclave et une vapeur à pression élevée est introduite. La chaleur de la vapeur fait fondre la cire, qui s'écoule ensuite de la coquille à travers la piste.

Une autre méthode consiste à tirer dans un four. La coquille est chauffée dans un four à une température suffisamment élevée pour fondre et vaporiser la cire. Les vapeurs de cire s'échappent à travers la coque en céramique poreuse, laissant derrière lui une cavité propre.

5. Fermidité et verser du métal

Une fois la cire retirée, la coque en céramique est prête pour la coulée du métal. Le type de métal utilisé dépend des exigences du produit final. Les métaux communs utilisés dans la coulée de cire perdue comprennent l'acier inoxydable, le bronze, l'aluminium et le titane.

Le métal est fondu dans un four à une température spécifique en fonction de son point de fusion. Par exemple, l'acier inoxydable doit généralement être fondu à une température d'environ 1500 à 1600 ° C. Une fois que le métal est complètement fondu et a atteint la température et la fluidité appropriées, il est versé dans la coquille de céramique chauffée pré-chauffée.

Le processus de versement doit être soigneusement contrôlé pour s'assurer que le métal fondu remplit la cavité complètement et uniformément, sans ni bulles ni vides d'air. La déversement de gravité est une méthode courante, où le métal fondu est simplement versé dans la coquille sous la force de gravité. Dans certains cas, le vide ou la versation de pression peut être utilisé pour améliorer la qualité de la coulée.

6. refroidissement et retrait de la coque

Une fois le métal versé dans la coquille, il est autorisé à refroidir et à se solidifier. La vitesse de refroidissement est un facteur important qui peut affecter la microstructure et les propriétés du produit coulé. Un refroidissement lent peut entraîner une structure de grains plus grossière, tandis que le refroidissement rapide peut produire une structure de grains plus fine, ce qui peut améliorer la résistance et la dureté du produit.

Une fois que le métal s'est complètement solidifié, la coque en céramique est retirée. Cela peut être fait par des moyens mécaniques, comme l'utilisation d'un marteau ou d'un sablage, pour briser la coquille du métal coulé. Il faut prendre soin de ne pas endommager le produit coulé pendant le processus d'élimination de la coquille.

7. Opérations de finition

Une fois la coquille enlevée, le produit coulé subit une série d'opérations de finition pour atteindre l'apparence finale et la précision dimensionnelles souhaitées.

L'une des premières étapes de finition consiste à couper la carotage et toutes les autres portes de coulée. Cela se fait généralement à l'aide d'une scie ou d'une torche de coupe. Ensuite, la surface du produit coulé est moulue et polie pour éliminer les bords rugueux, les imperfections de surface et les marques de coulée.

Des opérations d'usinage peuvent également être nécessaires pour atteindre les dimensions et tolérances précises spécifiées par le client. Cela peut inclure le tournage, le fraisage, le forage et le taraudage, selon la conception du produit.

Un traitement thermique peut être appliqué pour améliorer les propriétés mécaniques du produit coulé. Par exemple, le recuit peut être utilisé pour soulager les contraintes internes et améliorer la ductilité, tandis que la trempe et la trempe peuvent augmenter la dureté et la résistance du métal.

8. Inspection de la qualité

Avant que le produit coulé ne soit prêt à livrer, il subit une inspection de qualité approfondie. Cela comprend l'inspection visuelle pour vérifier les défauts de surface, tels que les fissures, la porosité ou les inclusions. L'inspection dimensionnelle est également effectuée à l'aide d'outils de mesure de précision, tels que les étriers, les micromètres et les machines de mesure des coordonnées (CMMS), pour s'assurer que le produit répond aux tolérances spécifiées.

Des méthodes de test non destructrices, telles que les tests ultrasoniques, les tests x - rayons et les tests de particules magnétiques, peuvent être utilisés pour détecter les défauts internes qui ne sont pas visibles à l'œil nu.

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Références

• «Manuel de casting d'investissement» par Peter F. McLean
• «La science et l'ingénierie des matériaux» de Donald R. Askeland et Pradeep P. Phule
• «Technologie de fonderie» par Ak Biswas