Beim Präzisionsguss handelt es sich um ein Gussverfahren im Vergleich zum herkömmlichen Gussverfahren. Es können relativ genaue Formen und eine hohe Gussgenauigkeit erzielt werden. Die üblichere Praxis besteht darin, zunächst eine Elektrode aus dem gewünschten Rohling herzustellen (der mit sehr wenig oder gar keinem Rand belassen werden kann) und dann die Form mit der Elektrode zu erodieren, um einen Hohlraum zu bilden.
Anschließend wird das Wachs durch Gießen gegossen, um die ursprüngliche Wachsform zu erhalten. Anschließend wird die Wachsform mit einem hochtemperaturbeständigen flüssigen Schleifmittel in einer Schicht bestrichen. Nachdem eine ausreichende Dicke erreicht ist, wird es getrocknet und dann erhitzt, um die innere Wachsform aufzulösen und einen Hohlraum zu erhalten, der dem gewünschten Rohling entspricht. Anschließend wird Eisen in den Hohlraum gegossen und die Schale nach dem Aushärten abgezogen, um ein präzisionsgefertigtes Produkt zu erhalten.
Geschichte und Entwicklung des Feingusses
Wachsausschmelzguss, heute Feinguss genannt, ist eine Art Gussverfahren mit weniger oder keinem Schneiden und ist eine hervorragende Prozesstechnologie in der Gießereiindustrie, die sehr weit verbreitet ist. Es ist nicht nur auf verschiedene Gussarten und -legierungen anwendbar, sondern erzeugt auch Gussteile mit höherer Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität als andere Gussverfahren und sogar komplexe, hochtemperaturbeständige und nicht einfach zu verarbeitende Gussteile.
Der Feinguss wird auf der Grundlage des antiken Wachsgusses entwickelt. Als alte Zivilisation ist China eines der Länder, die diese Technologie schon früher nutzten. Bereits mehrere hundert Jahre v. Chr. schufen die alten Arbeiter Chinas diese Wachsausschmelzguss-Technologie, mit der die Glocke mit einer Vielzahl feiner Muster und Worte gegossen wurde.
In den 1940er Jahren wurde das moderne Feingussverfahren in der industriellen Produktion praktisch angewendet. Zu dieser Zeit erforderte die Entwicklung von Flugzeugtriebwerken die Herstellung komplexer Formen wie Schaufeln, Laufräder, Düsen usw. in der Größe präziser und glatter hitzebeständiger Legierungsteile.
Aufgrund der schwierigen mechanischen Bearbeitung des hitzebeständigen Legierungsmaterials und der komplexen Form der Teile. Sie mussten ein neues Präzisionsformverfahren finden, das auf dem alten, überlieferten Wachsausschmelzguss basiert und nach der Verbesserung von Materialien und Prozessen moderne Feingussmethoden im alten Verfahren basierend auf der wichtigen Entwicklung entwickelt.
Feingussprozess
- Erstellen des Modells: Zunächst wird ein Modell aus schmelzbaren Materialien wie Wachs oder Kunststoff hergestellt. Dies wird als schmelzbares Modell oder Guss bezeichnet.
- Auftragen der Beschichtung: Anschließend wird dieses Modell mit mehreren Schichten speziellem feuerfestem Material beschichtet.
- Bildung der Schale: Sobald die Beschichtung trocknet und aushärtet, bildet sie eine feste Hülle um das Modell.
- Entfernen des Modells: Mit Dampf oder heißem Wasser wird das schmelzbare Material geschmolzen und aus dem Inneren der Schale entfernt, sodass ein Hohlraum in Form des Modells zurückbleibt.
- Vorbereitung auf das Casting: Die leere Hülle wird in einen Sandkasten gelegt und zur Unterstützung mit trockenem Sand umgeben.
- Hochtemperaturrösten: Die nun im Sandkasten befindliche Schale wird in einem Röster auf hohe Temperaturen erhitzt. Wenn die Schale stark genug ist, kann sie ohne Sandkasten geröstet werden.
- Gießen des Metalls: Schließlich wird geschmolzenes Metall in die erhitzte Hülle gegossen. Sobald das Metall abkühlt und sich verfestigt, bildet es den endgültigen Guss, der die Form des Originalmodells nachbildet.
Genauigkeit des Feingusses
Die Maßgenauigkeit des Feingusses ist hoch und liegt im Allgemeinen bei CT4-6 (CT10-13 für Sandguss, CT5-7 für Druckguss).
| Gießverfahren | Alloy Type | Toleranzklasse (CT) |
|---|---|---|
| Sandhandformung | Stahlguss | 11 bis 13 |
| Sandhandformung | Graues Schmiedeeisen | 11 bis 13 |
| Sandhandformung | Sphäroguss | 11 bis 13 |
| Sandhandformung | Formbares Eisen | 11 bis 13 |
| Sandhandformung | Kupferlegierung | 10 bis 12 |
| Sandhandformung | Leichtmetalllegierungen | 9 bis 11 |
| Sandmaschinenformen und Schalenform | Stahlguss | 8 bis 10 |
| Sandmaschinenformen und Schalenform | Graues Schmiedeeisen | 8 bis 10 |
| Sandmaschinenformen und Schalenform | Sphäroguss | 8 bis 10 |
| Sandmaschinenformen und Schalenform | Formbares Eisen | 8 bis 10 |
Faktoren, die die Maßhaltigkeit des Gussstücks beeinflussen
Hierzu zählen Formschrumpfung und Verformung während Schmelzvorgängen sowie jegliche lineare Volumenänderung während Heiz-/Kühlzyklen.
- Während des Erstarrungsprozesses kann es durch Schrumpfung der Legierung und Verformung des Gussteils zu Schrumpfung und Verformung des Materials kommen.
Vorteile des Feingusses
Zu den Vorteilen des Feingusses gehören:
-Hohe Präzision und Genauigkeit
-Hervorragende Oberflächenveredelung
-Komplexe Designfähigkeit mit komplexen Teiledesigns
-Reduzierter Materialabfall, vielseitige Materialauswahl verfügbar
-Ermöglicht die Herstellung von hitzebeständigen Teilen, die auch außergewöhnliche Hitzetoleranzeigenschaften aufweisen
Fazit
Feinguss ist eine Fertigungstechnik zum Herstellen hochpräziser Komponenten mit präzisen Abmessungen unter Verwendung von aus Wachs- oder Kunststoffmodellen hergestellten Formen als Ausgangsmaterial für das Gussmaterial.
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