V moderní vysoce přesné průmyslové výrobě určuje rozměrová přesnost a povrchová úprava mechanických součástí přímo provozní stabilitu a životnost konečného výrobku. Tváří v tvář výzvám složitých geometrických struktur a drsných pracovních podmínek je výběr správného procesu přesného lití klíčem k zajištění kvality dodavatelského řetězce.
přesné investiční lití se stal preferovanou volbou pro vysoce výkonné složité díly díky svému jedinečnému toku procesu. Vysoce přesné voskové vzory jsou vstřikovány přes přesné kovové formy a pevná skořepina formy je vytvořena po několika nátěrech žáruvzdorné kaše a sušení. Po vysokoteplotním pražení má plášť formy extrémně vysokou tepelnou stabilitu a chemickou inertnost.
Tento proces umožňuje Přesné lité díly pro dosažení extrémně vysokých tříd rozměrové tolerance (obvykle úrovně CT4 až CT6) bez rozsáhlého postmechanického zpracování. Protože u tradičního lití do písku není žádná dělicí čára, účinně eliminuje rozměrové odchylky způsobené nesouladem formy. Drsnost povrchu může být obvykle stabilizována mezi Ra 1,6 mikrometrů a Ra 6,3 mikrometrů. Tato vysoce integrovaná schopnost tváření je inženýrským základem pro dosažení vysoce přesné lití .
Během procesů tavení a lití přesné lití kovů , póry, smršťovací dutiny a struskové vměstky jsou hlavními příčinami časného únavového selhání dílů. Vysoce standardní výrobní procesy obvykle využívají vakuové indukční tavení nebo přesné pece s ochranou atmosféry k přísné kontrole adsorpce plynu (jako je obsah vodíku, kyslíku a dusíku) během fáze tavení.
Chcete-li získat hustou vnitřní strukturu potřebnou pro vysoce kvalitní investiční lití Návrh vtokového systému musí projít přísnými termodynamickými simulacemi a simulacemi tuhnutí. Optimalizací polohy nálitku a poměru plochy průřezu vtokového kanálu je dosaženo směrového tuhnutí z dálky do blízka. Využití vlastní hmotnosti tekutého kovu nebo vnějšího tlaku umožňuje dostatečné dávkování, čímž se eliminuje mikrosmršťovací pórovitost a zajišťuje, že vnitřní nedestruktivní testování (jako je radiografické testování RT, ultrazvukové testování UT) splňuje standardy třídy I nebo třídy II.
Pro různé materiálové charakteristiky, požadavky na tloušťku stěny a potřeby objemu výroby konstruktéři obvykle hodnotí různé procesy přesné odlitky . Následující tabulka uvádí srovnání technických parametrů jádra mezi litím na vytavitelný model a vysokotlakým litím při zpracování uhlíkové oceli, legované oceli, nerezové oceli a neželezných kovů:
| Procesní parametry / indikátory | přesné investiční lití | vysoce přesné tlakové lití |
| Rozsah použitelných materiálů | Uhlíková ocel, legovaná ocel, nerezová ocel, superslitiny, slitiny mědi a hliníku | Omezeno hlavně na neželezné kovy, jako jsou slitiny hliníku, slitiny zinku, slitiny hořčíku |
| Stupeň rozměrové tolerance (ISO 8062) | ČT4 - ČT6 | ČT3 - ČT5 |
| Minimální drsnost povrchu (Ra) | 1,6 mikrometru | 0,8 mikrometru |
| Minimální navržená tloušťka stěny | 0,15 cm nebo větší (malé části mohou dosáhnout 0,1 cm) | 0,05 cm nebo větší |
| Maximální hmotnostní limit odlitků | Může dosahovat stovek kilogramů, široký rozsah použití | Obvykle omezeno na desítky kilogramů |
| Hustota vnitřní struktury | Extrémně vysoká (lze dále zlepšit izostatickým lisováním za tepla k odstranění mikropórů) | Náchylné k mikropórům díky vysokorychlostnímu plnění, na silných částech se snadno vytvoří smršťovací dutiny |
| Schopnost tvarování komplexních geometrických otvorů | Extrémně pevný (keramická jádra lze použít k vytvoření složitých vnitřních dutin) | Omezeno (omezeno směrem tažení jádra kovové formy) |
Jak je vidět z výše uvedené srovnávací tabulky, je-li materiál součásti železný kov, jako je nerezová ocel nebo uhlíková ocel, a existují přísné požadavky na vnitřní hustotu, odolnost proti opotřebení a pevnost v tahu, je nevyhnutelnou volbou investiční proces založený na gravitačním nebo diferenciálním tlakovém lití. vysoce přesné lití řešení. U hromadně vyráběných, tenkostěnných a geometricky složitých lehkých součástí ze slitin hliníku a zinku proces tlakového lití demonstruje své výhody geometrického tvarování.
V čerpadlech, ventilech, kapalinových strojích a těžkých převodových systémech, přesné odlitky často čelí zkoušce vysokým tlakem a střídavým namáháním. Pokud během procesu ochlazování odlitku vzniká nerovnoměrné tepelné napětí, je při koncentracích napětí vysoce pravděpodobný výskyt mikrotrhlin.
Poskytovat vysoký standard přesné lití kovů komponenty, je nutné přísně kontrolovat segregaci hranic zrn škodlivých nečistot, jako je síra a fosfor, ve složení slitiny. Současně přidáním inokulantů pro zjemnění zrna do vzorce skořepiny formy nebo zavedením přísných procesů tepelného zpracování, jako je normalizace a temperování po lití, lze velikost austenitového nebo feritového zrna řídit v rámci specifikačních limitů. Jemnozrnná struktura nejen výrazně zlepšuje mez kluzu Přesné lité díly , ale také zvyšuje jeho rázovou houževnatost při nízkých teplotách a zabraňuje riziku náhlého křehkého lomu.
Nepříjemným problémem, kterému čelí mnoho technických pracovníků, je to, že rozměry odlitku jsou kvalifikovány ve stavu polotovaru, ale po částečném přesném obrábění (jako je frézování povrchů nebo vrtání otvorů) vede uvolnění zbytkového napětí k netoleranci celkových geometrických tolerancí.
Řízení toku vysoké kvality vysoce kvalitní investiční lití zajišťuje speciální proces žíhání pro odlehčení pnutí po čištění pískem a broušení. Přesným řízením rychlosti ohřevu, doby výdrže a křivky ochlazování pece se tepelné napětí a strukturální napětí generované během transformace pevné fáze uvnitř odlitku důkladně uvolní. Tím je zajištěno, že každý přesné investiční lití součást dodávaná na výrobní linku si může udržet extrémně vysokou geometrickou rozměrovou stabilitu během následného obrábění a dlouhodobého servisu.