Feingussverfahren

Abgüsse können aus einem Original-Wachsmodell (direkte Methode) oder aus Wachsnachbildungen eines Originalmodells, die nicht aus Wachs hergestellt werden müssen (indirekte Methode), hergestellt werden. Die folgenden Schritte beschreiben den indirekten Prozess, der zwei bis sieben Tage dauern kann.

1. Erstellen Sie ein Mastermuster: Ein Künstler oder Formenbauer erstellt daraus ein OriginalmusterWachs,Ton,Holz,Plastikoder ein anderes Material.^[5]In den letzten Jahren wurde die Herstellung von Mustern mit3d Druckenvon Modellen hergestellt voncomputergestütztes DesignSoftware ist hauptsächlich mit beliebt gewordenHarzbasierendStereolithographie(SLA) oder DLP-3D-Drucker für hochauflösende Muster oder Standard-PLA-Filament, wenn kein hohes Maß an Genauigkeit erforderlich ist. Wenn Sie ein 3D-gedrucktes Muster verwenden, fahren Sie direkt mit Schritt 5 fort.
2. Erstellen Sie eine Form: ASchimmel, bekannt alsMeister sterben, wird passend zum Urmuster angefertigt. Wenn das Urmodell aus Stahl hergestellt wurde, kann die Urform direkt aus dem Modell gegossen werden, wobei Metall mit einem niedrigeren Schmelzpunkt verwendet wird.GummiFormen können auch direkt aus dem Urmodell gegossen werden. Alternativ kann ein Master-Stempel unabhängig bearbeitet werden, ohne dass ein Master-Modell erstellt werden muss.^[5]
3. Wachsmodelle herstellen: Obwohl genanntWachsmusterZu den Mustermaterialien können auch Kunststoffe und gefrorene Materialien gehörenQuecksilber.^[5]Wachsmodelle können auf zwei Arten hergestellt werden. Bei einem Vorgang wird das Wachs in die Form gegossen und herumgeschwenkt, bis eine gleichmäßige Schicht, normalerweise etwa 3 mm (0,12 Zoll) dick, die Innenfläche der Form bedeckt. Dies wird wiederholt, bis die gewünschte Musterdicke erreicht ist. Eine andere Methode besteht darin, die gesamte Form mit geschmolzenem Wachs zu füllen und sie als festen Gegenstand abkühlen zu lassen.^{[Zitat erforderlich]}
   Wenn ein Kern erforderlich ist, gibt es zwei Möglichkeiten: lösliches Wachs oder Keramik. Lösliche Wachskerne sind so konzipiert, dass sie zusammen mit dem Rest des Wachsmodells aus der Einbettmasse herausschmelzen; Keramikkerne werden nach dem Aushärten des Produkts entfernt.^[5]
4. Wachsmodelle zusammenbauen: Es können mehrere Wachsmodelle erstellt und zu einem großen Modell zusammengesetzt werden, das in einem einzigen Guss gegossen werden kann. In dieser Situation werden Muster auf einem Wachs befestigtAngussum einen Mustercluster zu erstellen, oderBaum.Zum Anbringen von Mustern werden bestimmte Wachsflächen mit einem Heizwerkzeug leicht angeschmolzen, dann aneinander gepresst und abkühlen und aushärten gelassen. Bis zu mehrere hundert Muster können zu einem Baum zusammengesetzt werden.^[5][6]Wachsmuster können auch seingejagt, was bedeutetTrennlinienoderBlitzewerden mit dem erhitzten Metallwerkzeug ausgerieben. Schließlich gibt es Musterangezogen(durch Entfernen von Unvollkommenheiten), damit es wie fertige Stücke aussieht.^[7]
5. Einbettmaterialien auftragen: Die Keramikform, bekannt alsInvestitionwird durch Wiederholen einer Reihe von Schritten – Beschichten, Stuckieren und Aushärten – hergestellt, bis die gewünschte Dicke erreicht ist.
   1. BeschichtungDabei wird ein Mustercluster in eine Aufschlämmung aus feinem feuerfestem Material getaucht und anschließend abgelassen, um eine gleichmäßige Oberflächenbeschichtung zu erzeugen. In diesem ersten Schritt, auch A genannt, werden feine Materialien verwendetGrundierung, um feine Details aus der Form zu bewahren.
   2. Stuckarbeitenträgt grobe Keramikpartikel durch Eintauchen von Mustern in ein aufWirbelschicht, indem Sie es in einen Regenschleifer legen oder Materialien von Hand auftragen.
   3. Härtenermöglicht die Aushärtung von Beschichtungen. Diese Schritte werden wiederholt, bis die Einbettmasse die erforderliche Dicke erreicht – normalerweise 5 bis 15 mm (0,2 bis 0,6 Zoll). Die Einbettmasse muss vollständig trocknen, was 16 bis 48 Stunden dauern kann. Die Trocknung kann durch Anlegen eines Vakuums oder Minimierung der Umgebungsfeuchtigkeit beschleunigt werden. Einbettmassen können auch erstellt werden, indem die Mustercluster in eine Form gelegt werdenFlascheund anschließendes Eingießen der flüssigen Einbettmasse von oben. Anschließend wird der Kolben vibriert, damit die eingeschlossene Luft entweichen kann und die Einbettmasse kleine Hohlräume füllen kann.^[5][8]
   4. Materialien: gemeinsamfeuerfestDie zur Herstellung der Einbettmassen verwendeten Materialien sind: Siliziumdioxid, Zirkon, verschiedeneAluminiumsilikate, UndAluminiumoxid. In der Regel wird Kieselsäure verwendetQuarzglasForm, aber manchmalQuarzwird verwendet, weil es kostengünstiger ist.Aluminiumsilikatesind eine Mischung aus Aluminiumoxid und Siliciumdioxid, wobei üblicherweise verwendete Mischungen einen Aluminiumoxidgehalt von 42 bis 72 % haben; Bei 72 % Aluminiumoxid ist die Verbindung bekannt alsMullit. Während der Grundierung(en)Zirkon-basierte feuerfeste Materialien werden häufig verwendet, weilZirkoniumEs ist weniger wahrscheinlich, dass es mit dem geschmolzenen Metall reagiert.^[8]Vor Kieselsäure wird eine Mischung aus Gips und zermahlenen alten Formen verwendet (SSchamotte) wurde benutzt.^[9]Zu den Bindemitteln, die das feuerfeste Material an Ort und Stelle halten, gehören:Ethylsilikat(auf Alkoholbasis und chemisch abgebunden),kolloidales Siliciumdioxid(auf Wasserbasis, auch Kieselsol genannt, durch Trocknung aushärtend),Natriumsilicat, und eine Hybride davon kontrolliert fürpH-WertUndViskosität.
6. Entparaffinieren: Sobald die Keramikformen vollständig ausgehärtet sind, werden sie auf den Kopf gestellt und in einen Behälter gestelltOfenoderAutoklavum das Wachs auszuschmelzen und/oder zu verdampfen. Zu diesem Zeitpunkt treten die meisten Schalenausfälle auf, da die verwendeten Wachse eine…WärmeausdehnungskoeffizientDas ist viel größer als die es umgebende Einbettmasse – wenn das Wachs erhitzt wird, dehnt es sich aus und führt zu Spannungen. Um diese Spannungen zu minimieren, wird das Wachs so schnell wie möglich erhitzt, damit die äußeren Wachsoberflächen schnell schmelzen und abfließen können und so Platz für die Expansion des restlichen Wachses entsteht. In bestimmten Situationen können vor dem Erhitzen Löcher in die Form gebohrt werden, um diese Spannungen zu reduzieren. Aus der Form auslaufendes Wachs wird in der Regel zurückgewonnen und wiederverwendet.^[10]
7. Ausbrennvorwärmung: Die Form wird dann einem unterzogenAusbrennen, das die Form auf 870 °C bis 1095 °C erhitzt, um Feuchtigkeit und restliches Wachs zu entfernensinterndie Form. Manchmal wird diese Erwärmung auch dazu verwendet, die Form vor dem Gießen vorzuwärmen, manchmal lässt man die Form jedoch abkühlen, damit sie getestet werden kann. Durch das Vorwärmen bleibt das Metall länger flüssig, sodass es alle Formdetails besser ausfüllen und die Maßhaltigkeit erhöhen kann. Lässt man die Form abkühlen, können eventuell vorhandene Risse mit Keramikschlämme oder Spezialzementen repariert werden.^[10][11]
8. Gießen: Die Einbettmasse wird dann mit der offenen Seite nach oben in eine mit Sand gefüllte Wanne gelegt. Das Metall kann durch Schwerkraft gegossen oder durch Anwendung von positivem Luftdruck oder anderen Kräften gepresst werden.Vakuumguss,Kippguss, druckunterstütztes Ausgießen undSchleudergusssind Methoden, die zusätzliche Kräfte erfordern und besonders nützlich sind, wenn Formen dünne Abschnitte enthalten, die sonst schwer zu füllen wären.^[11]
9. Veräußerung: Die Schale ist gehämmert,Medien gesprengt,vibriert,wassergestrahltoder chemisch gelöst (manchmal mitFlüssigstickstoff), um den Guss freizugeben. Der Anguss wird abgeschnitten und recycelt. Anschließend kann das Gussstück gereinigt werden, um Spuren des Gussprozesses zu entfernen, in der Regel durchSchleifen.^[11]
10. Abschluss: Nach dem Schleifen wird das fertige Gussstück anschließend der Endbearbeitung unterzogen. Dies geht in der Regel über das Schleifen hinaus, wobei Verunreinigungen und Negative durch Handwerkzeuge und Schweißen entfernt werden. Für den Fall, dass das Teil zusätzlich gerichtet werden muss, wird dieser Vorgang in der Regel von hydraulischen Richtpressen durchgeführt, die das Produkt an seine Toleranzen anpassen.^[12]