Producția modelului de ceară (cunoscut și sub denumirea de „model de investiție”) este primul și cel mai important proces din producție și este condiția principală pentru obținerea de piese turnate de{0}}înaltă calitate. Defectele modelelor de ceară risipesc costurile forței de muncă, timpul de producție și resursele valoroase; modelele de ceară necalificate care intră în procesul de-facere a cochiliei sau chiar în procesul de turnare, duc la produse defecte. Acest lucru crește costurile de producție din fabrică și timpii de livrare, afectând reputația companiei și beneficiile economice. Prin urmare, ar trebui să se acorde atenție și să se găsească soluții pentru defectele modelului de ceară.
În prezent, materialele de turnare pe bază de-ceară-la temperatură joasă sau materialele de ceară cu temperatură-medie sunt utilizate pe scară largă pentru presarea modelelor de ceară. În general, modelele de ceară au defecte, cum ar fi pori, cavități de contracție și fisuri.
I. Porii
1. Caracteristicile defectului
Pe suprafața locală a modelului de ceară sunt prezente-cavități cu suprafață netedă.
2. Cauze
(1) Gazul în exces este antrenat în timpul preparării materialului de ceară și se efectuează un tratament de degazare insuficient.
În producție, prepararea materialelor de ceară la temperatură joasă-de obicei implică patru procese: topirea cerii, descuamarea cerii, amestecarea pastei de ceară și degazarea. Un mixer cu lame spiralate este adesea folosit pentru a amesteca materialul de ceară (sau „pastă de ceară”). În timpul procesului de amestecare, o cantitate mare de gaz este antrenată inevitabil; si cu cat mixerul se roteste mai mult, cu atat este antrenat mai mult gaz. În special dacă materialul de ceară nu este suficient degazat după amestecare, în materialul de ceară rămâne o cantitate mare de gaz antrenat.
(2) Amplasarea incorectă a orificiului de injecție de ceară, ceea ce duce la antrenarea gazului în timpul procesului de injectare de ceară.
Amplasarea incorectă a orificiului de injecție de ceară provoacă turbulențe în timpul injectării de ceară în cavitatea matriței, ducând la antrenarea excesivă a gazului.
(3) Design necorespunzător al matriței, împiedicând aerisirea cavității.
Distanța pe care o parcurge materialul de ceară pentru a umple cavitatea matriței este prea mare, iar aerisirea cavității este slabă.
3. Măsuri preventive
(1) Respectați cu strictețe procesul de pregătire a materialului de ceară și procedurile de operare.
Când pregătiți material de ceară cu parafin-acid stearic, acordați atenție ordinii de adăugare a materialelor, adică adăugați mai întâi acid stearic și, după ce este complet topit, adăugați parafină sau ceară reciclată, încălzind până la o stare complet topită, cu o temperatură mai mică sau egală cu 90 de grade . La începerea procesului de amestecare, viteza mixerului poate fi mai mare (de exemplu, 400 r/min). După ce temperatura ceară crește, viteza mixerului poate fi redusă (200-300 r/min). După ce ceara este amestecată corespunzător, trebuie efectuat un tratament de degazare timp de cel puțin 0,5 ore pentru a permite gazului prins în ceară să scape complet.
(2) Îmbunătățiți poziția orificiului de injecție de ceară pentru a evita turbulențele în cavitatea matriței.
Orificiul de injecție de ceară ar trebui să fie amplasat, de preferință, pe poarta interioară sau pe o suprafață cu alocație de prelucrare, iar dimensiunea sa ar trebui să se potrivească cu duza de injecție a mașinii de injecție de ceară; portul de injecție trebuie să asigure că ceara umple cavitatea matriței fără probleme și pe cea mai scurtă distanță, fără a genera turbulențe.
(3) Îmbunătățiți designul matriței pentru a facilita îndepărtarea gazului din cavitatea matriței.
Îmbunătățirea designului matriței facilitează îndepărtarea gazului din cavitatea matriței; dacă este necesar, adăugați găuri de aerisire.
II. Contracție
1. Caracteristicile defectului
Depresiuni cauzate de contracția localizată apar în cele mai groase părți ale modelului de ceară.
2. Cauze
(1) Hrănire insuficientă în părțile cele mai groase (depresiuni) ale modelului de ceară.
Presiunea de injectare a modelului de ceară este unul dintre principalii parametri ai procesului de turnare. Presiunea scăzută de injecție duce la o rată de contracție mai mare în părțile cele mai groase (depresiuni) ale modelului de ceară. Când nu se obține o hrănire suficientă, în aceste zone are loc o contracție.
Timpul de menținere a presiunii este un alt parametru al procesului de turnare. După ce ceara umple cavitatea matriței, timpul insuficient de presiune de menținere crește rata de contracție în părțile cele mai groase (depresiuni) ale modelului de ceară. Când nu se obține o hrănire suficientă, în aceste zone are loc o contracție.
(2) Volum insuficient de injectare de ceară și hrănire insuficientă.
Dacă orificiul de injecție de ceară este mic sau poziționat incorect, sau presiunea de injecție este scăzută, cantitatea de ceară injectată în cavitatea matriței este insuficientă. Atunci când cele mai groase părți (depresiuni) ale modelului de ceară nu primesc suficientă hrănire, în aceste zone se produce contracția.
(3) Diferență excesivă de grosime a peretelui în modelul de ceară, care este nefavorabilă pentru hrănire.
Designul structural al modelului de ceară este nerezonabil, cu diferențe excesive de grosime a peretelui, ceea ce este nefavorabil pentru hrănire.
(4) Temperatura cerii este prea ridicată în timpul injectării sau temperatura matriței este prea ridicată sau ambele sunt prea ridicate. Temperatura ridicată a cerii, temperatura ridicată de turnare sau ambele, cresc rata de contracție a materialului de ceară; când nu se obține o compensare suficientă pentru contracție, apar cavități de contracție.
(5) Rata de contracție a materialului de ceară este relativ mare.
În producție, se folosește parafină-ceară cu acid stearic, de obicei 58-62 de grade (adică, No. 58-62) parafină albă și acid stearic de gradul întâi-triple-presat, fiecare reprezentând 50% atunci când este nou preparat. Rata de contracție a No. 58 parafinei albe este mai mare decât cea a No. 62 parafinei albe. Ceara de parafin-acid stearic are o rată de contracție mai mare decât ceara de polietilenă cu greutate moleculară mică cu parafină.
3. Măsuri preventive
(1) Creșteți capacitatea de compensare a contracției a materialului de ceară.
La presarea matrițelor de ceară, presiunea de injecție este în general selectată să fie de 0,2-0,5 MPa. Creșterea adecvată a presiunii de injecție nu numai că crește densitatea materialului de ceară în matriță, dar și reduce rata de contracție a materialului de ceară. Creșterea adecvată a timpului de presiune de menținere, în general (3-10) s sau mai mult, poate reduce, de asemenea, rata de contracție a materialului de ceară și poate crește capacitatea de compensare a contracției a materialului de ceară.
(2) Creșteți cantitatea de ceară injectată pentru a crește capacitatea de compensare a contracției.
Măriți în mod corespunzător secțiunea transversală-a orificiului de injectare de ceară pentru a crește cantitatea de ceară injectată pe unitatea de timp; sau modificați poziția orificiului de injecție de ceară pentru a asigura o compensare suficientă a contracției în părțile mai groase ale matriței de ceară.
(3) Îmbunătățiți structura matriței de ceară pentru a face grosimea peretelui cât mai uniformă posibil.
Acolo unde este posibil, uniformizați grosimea peretelui matriței de ceară; dacă este necesar, plasați blocuri de ceară rece pre-fabricate (numite și „miezuri de ceară”) în părțile mai groase ale matriței de ceară înainte de a injecta materialul de ceară pentru a forma forma de ceară. Blocurile de ceara rece pot fi amplasate local sau integral in functie de marimea si forma matritei de ceara. Blocurile de ceară rece trebuie poziționate în matriță folosind proeminențe conice. Înălțimea proeminențelor trebuie determinată în funcție de dimensiunea piesei, în general controlată la 2-3 mm. Materialul de ceară utilizat pentru blocurile de ceară rece ar trebui să fie același cu materialul de ceară al matriței de ceară.
(4) Controlați temperatura materialului de ceară și a matriței în timpul injectării de ceară. Când se injectează ceară, pentru ceară cu temperatură joasă-, o temperatură a cerii de T=48–52 grade și o temperatură a matriței de T{=18-25 grade sunt în general potrivite; pentru ceară cu temperatură medie-, o temperatură a cerii de T=52–60 de grade și o temperatură de matriță de T{=20–24 de grade sunt în general potrivite.
(5) Selectați ceară cu o rată de contracție mai mică.
De exemplu, utilizarea cerii de parafină albă de 62 de grade în loc de ceară de parafină albă de 58 de grade reduce rata de contracție. Creșterea conținutului de parafină în ceară cu 5–10%, adică la 55–60%, poate reduce și rata de contracție. Alternativ, utilizarea unui amestec de ceară de parafină albă de 60 de grade (conținut de 95%) și polietilenă cu greutate-moleculară-scăzută (conținut de 5%) are ca rezultat o rată de contracție de aproximativ 1%, care este relativ scăzută.
III. Crăpături
1. Caracteristicile defectului
Fisurile localizate în matrița de ceară apar adesea pe linia de despărțire a matriței de ceară.
2. Cauze
(1) Rată mare de contracție și plasticitate slabă a materialului de ceară.
Atunci când se utilizează ceară albă rafinată de 58 de grade sau ceară albă de parafină amestecată cu acid stearic de gradul întâi triplu-presat la un raport de 50% fiecare, rata de contracție liberă a matriței de ceară este de aproximativ 2%. Când conținutul de acid stearic din ceară este mai mare de 80%, duritatea și plasticitatea acestuia sunt slabe, provocând cu ușurință fisuri în matrița de ceară.
(2) Temperatura matriței, sau a camerei de turnare sau a apei de răcire este prea scăzută.
O temperatură a matriței care este prea scăzută, sau o temperatură a camerei de turnare care este prea scăzută sau o temperatură a apei de răcire care este prea scăzută, conduce la răcirea excesiv de rapidă a matriței de ceară. Când contracția matriței de ceară este împiedicată, se produc cu ușurință fisuri; sau dacă timpul de răcire a matriței de ceară în matriță este prea lung (adică timpul de demulare este prea lung), împiedicând contracția formei de ceară, se produc cu ușurință fisuri.
(3) Structură/design matriță nerezonabil de ceară.
O structură nerezonabilă a matriței de ceară/design de matriță, grosimea neuniformă a peretelui matriței de ceară și colțurile prea mici sau ascuțite în zonele de tranziție dintre secțiunile groase și subțiri pot duce la fisuri în punctele slabe atunci când contracția formei de ceară este împiedicată.
(4) Funcționare necorespunzătoare.
Metodele necorespunzătoare de demulare sau extragerea bolțului de miez prea târziu pot cauza fisuri în matrița de ceară.
3. Măsuri preventive
(1) Selectați ceară cu rate de contracție mai mici.
Pentru ceară cu temperatură joasă-, utilizarea ceară de parafină de 62 de grade în loc de ceară de parafină de 58 de grade poate reduce contracția. În mod alternativ, creșterea conținutului de parafină din ceară cu 5-10%, adică la 55-60%, poate reduce, de asemenea, contracția. Sau, folosind un amestec de ceară de parafină de 60 de grade (conținut de 95%) și polietilenă cu greutate moleculară mică (conținut de 5%) are ca rezultat o rată de contracție mai mică de aproximativ 1%.
(2) Controlați temperatura matriței,-încăperii de formare a mucegaiului și a apei de răcire.
Pentru ceara cu temperatură joasă-, temperatura de turnare trebuie controlată la 18-25 de grade , iar pentru ceară cu temperatură-medie, temperatura de turnare trebuie controlată la 20-24 de grade . Temperatura camerei de fabricare a matriței ar trebui să fie aceeași cu temperatura de turnare, iar temperatura apei de răcire ar trebui să fie, de asemenea, aceeași cu temperatura camerei; dacă este necesar, aerul condiționat trebuie instalat în camera de fabricare a matriței, iar temperatura trebuie controlată la 20 de grade.
(3) Îmbunătățiți designul matriței de ceară.
Îmbunătățiți designul matriței de ceară pentru a asigura o grosime uniformă a peretelui; dacă grosimea peretelui este neuniformă, utilizați colțuri rotunjite (raza colțului rotunjit ar trebui să fie „1/5 până la 1/3” din suma celor două grosimi de perete adiacente); dacă este necesar, adăugați nervuri de armare pentru a reduce stresul în timpul contracției matriței de ceară la un nivel care să prevină crăparea.
(4) Urmați cu strictețe procedurile de operare.
Îmbunătățiți metoda de demulare și, dacă este necesar, adăugați un dispozitiv de demulare pentru a preveni fisurile în matrița de ceară în timpul procesului de demulare.
Controlați cu strictețe timpul de răcire a matriței de ceară, în general 10-60 de minute. După ce matrița de ceară se răcește, știftul de miez care se răcește cu matrița de ceară trebuie îndepărtat prompt, astfel încât să nu împiedice contracția formei de ceară.
