I. Was ist Edelstahl?Präzisionsguss
Bei der Herstellung von Edelstahlprodukten gibt es einige Produkte mit ungewöhnlichen Formen, die sich nicht mit Verfahren wie dem Rohrbiegen fertigen lassen. Um diese unregelmäßig geformten Produkte (innen hohl oder massiv) herzustellen, wird ein Verfahren angewendet, das Wachsformen, die Herstellung von Sandformen und das anschließende Befüllen mit flüssigem Material zur Produktformung umfasst.
Vorteile: Es können verschiedene Produkte auf Basis unterschiedlicher Wachsformen hergestellt werden.
Nachteile: Die Präzision des geformten Rohlings ist nicht hoch, und die Oberflächenrauheit ist relativ groß.
II. Ablauf des Präzisionsgussverfahrens
1. Die Formen werden entsprechend den verschiedenen Produktformen hergestellt. Man unterscheidet zwischen oberen und unteren konkaven Formen, deren Fertigstellung durch eine Kombination von Verfahren wie Drehen, Hobeln, Fräsen, Ätzen und Funkenerosion erfolgt. Form und Größe der Vertiefung entsprechen jeweils der Hälfte des Produkts. Da Wachsformen hauptsächlich für das industrielle Wachspressen verwendet werden, eignen sich Aluminiumlegierungen mit niedrigem Schmelzpunkt, geringer Härte, geringen Anforderungen an Materialbeschaffenheit, niedrigem Preis und geringem Gewicht.
2. Mithilfe von Aluminiumlegierungsformen werden zahlreiche massive industrielle Wachsmodelle hergestellt. Normalerweise entspricht ein massives industrielles Wachsmodell nur einem Rohling.
3. Nachdem das überschüssige Material um das Wachsmodell herum entfernt und Grate beseitigt wurden, werden mehrere einzelne Wachsmodelle an einem vorbereiteten Formkopf (auch als Baumform bezeichnet) befestigt. Dieser Formkopf ist ebenfalls ein massives, industriell gefertigtes Wachsmodell, das aus dem Wachsmodell hergestellt wird (seine Form ähnelt einem Baum).
4. Nach dem Auftragen von Industriekleber auf die am Formkopf befestigten Wachsformen wird die erste Schicht Feinsand (ein hitzebeständiger Feuersand, üblicherweise Quarzsand) gleichmäßig aufgesprüht. Die sehr kleinen und feinen Sandpartikel gewährleisten eine möglichst glatte Oberfläche des fertigen Rohlings.
5. Lassen Sie die mit der ersten Schicht feinen Sandes besprühte Wachsform bei der eingestellten Raumtemperatur (oder einer konstanten Temperatur) an der Luft trocknen. Achten Sie dabei darauf, die Formveränderung im Inneren der Wachsform nicht zu beeinträchtigen. Die natürliche Trocknungszeit hängt von der Komplexität des Produkts ab. Im Allgemeinen beträgt die erste Trocknungszeit für Präzisionsgussteile etwa 5 bis 8 Stunden.
6. Nach dem ersten Sandstrahlen und Lufttrocknen Industriekleber (Kieselsol) auf die Oberfläche des Wachsmodells auftragen und anschließend eine zweite Sandschicht aufsprühen. Die Sandkörner der zweiten Schicht sollten größer und gröber sein als die der ersten Schicht. Nach dem Aufsprühen der zweiten Sandschicht das Wachsmodell bei der eingestellten konstanten Temperatur an der Luft trocknen lassen.
7. Nach dem zweiten Sandstrahlvorgang und der natürlichen Lufttrocknung folgen nacheinander der dritte, vierte und fünfte Sandstrahlvorgang. Anforderungen: – Die Anzahl der Sandstrahldurchgänge richtet sich nach den Oberflächenanforderungen, der Größe und dem Gewicht des Produkts. In der Regel werden 3–7 Sandstrahldurchgänge durchgeführt. – Die Korngröße des Strahlmittels variiert mit jedem Strahldurchgang; typischerweise sind die Partikel in späteren Durchgängen gröber als in früheren, und auch die Trocknungszeit variiert. Der Produktionszyklus für einen kompletten Wachsform-Schleifprozess beträgt in der Regel etwa 3–4 Tage.
8. Vor dem Brennvorgang wird die sandgestrahlte Wachsform gleichmäßig mit einer Schicht weißem Industrielatex (Kieselgel) bestrichen. Dies dient der Verbindung und Aushärtung der Sandform und versiegelt sie, um sie für den anschließenden Brennvorgang vorzubereiten. Durch den Brennvorgang wird die Sandform zudem spröder, wodurch sich die Sandschicht leichter brechen und das Werkstück leichter entnehmen lässt.
9. Brennvorgang: Das auf dem Formkopf befestigte und sandgestrahlte sowie luftgetrocknete Wachsmodell wird zum Erhitzen in einen geschlossenen Metallofen (üblicherweise einen mit Petroleum befeuerten Dampfofen) gegeben. Da Industriewachs einen niedrigen Schmelzpunkt hat, beträgt die Temperatur etwa 150 °C. Das Wachsmodell schmilzt beim Erhitzen und bildet flüssiges Wachs, das entlang des Angusses austritt; dieser Vorgang wird als Entwachsen bezeichnet. Nach dem Entwachsen ist das Wachsmodell lediglich eine leere Sandhülle.PräzisionsgussEntscheidend ist die Verwendung dieser leeren Sandschale. (Im Allgemeinen kann dieses Wachs mehrfach wiederverwendet werden, muss aber erneut gefiltert werden; andernfalls beeinträchtigt verunreinigtes Wachs die Oberflächenqualität des Rohlings, wie z. B. Sandlöcher und Poren, und beeinflusst auch die Schwindungsrate des Präzisionsgussteils.)
10. Brennen der Sandschale: Um die entwachste Sandschale fester und stabiler zu machen, muss sie vor dem Eingießen des Edelstahls gebrannt werden. Dies geschieht üblicherweise in einem Ofen bei sehr hoher Temperatur (ca. 1000 °C).
11. Gießen Sie die bei hoher Temperatur geschmolzene Edelstahlmasse in die Sandform, nachdem das Wachs entfernt wurde. Die Edelstahlmasse füllt den Hohlraum, in dem die Wachsform entstanden ist, vollständig aus, einschließlich des mittleren Formkopfes.
12. Da dem Edelstahlkessel verschiedene Materialien beigemischt werden können, muss das Werk den prozentualen Anteil jedes einzelnen Materials prüfen. Anschließend werden Anpassungen entsprechend den erforderlichen Anteilen vorgenommen, beispielsweise durch die Zugabe bestimmter Elemente, um den gewünschten Effekt zu erzielen.
13. Nachdem der flüssige Edelstahl abgekühlt und erstarrt ist, wird die äußere Sandschicht mithilfe von Maschinen oder manuell entfernt, um das feste Edelstahlprodukt freizulegen. Dieses hat die Form der ursprünglichen Wachsform und ist der benötigte Rohling. Anschließend werden die einzelnen Teile zugeschnitten, getrennt und grob geschliffen, um einen einzigen Rohling zu erhalten.
14. Prüfung der Rohlinge: Rohlinge mit Sand- oder Lufteinschlüssen an der Oberfläche müssen mittels Argon-Lichtbogenschweißen repariert werden. Stark beschädigte Rohlinge sind auszusortieren, zu reinigen und neu einzuschmelzen.
15. Reinigung der Rohlinge: Rohlinge, die die Inspektion bestanden haben, müssen einem Reinigungsprozess unterzogen werden.
16. Fahren Sie mit weiteren Verarbeitungsschritten fort, bis das fertige Produkt erhalten ist.
