Täppisvalu on täiustatud metallivormimisprotsess, mis võimaldab toota keeruka kujuga, suure mõõtmete täpsusega ja suurepärase pinnaviimistlusega valandeid. See protsess, mida kasutatakse laialdaselt kosmosetööstuses, meditsiiniseadmetes, autoosade ja muudes valdkondades, nõuab äärmiselt rangeid tehnilisi oskusi. See artikkel tutvustab süstemaatiliselt peamisi täppisvalamise meetodeid, hõlmates selliseid põhietappe nagu vormi valmistamine, vahamustri vormimine, kesta ettevalmistamine, vaha eemaldamine, põletamine, valamine ja järeltöötlemine.
I. Vormi valmistamine
Täppisvalamise esimene samm on põhivormi (või põhimudeli) loomine. See protsess kasutab tavaliselt CNC-töötlust, 3D-printimist või traditsioonilist töötlemist, et toota disainijooniste põhjal ülitäpne{2}}prototüüp. Põhivormi mõõtmete täpsus mõjutab otseselt lõpliku valamise kvaliteeti, seega tuleb selle geomeetrilisi tolerantse ja pinnaviimistlust rangelt kontrollida. Keerulise struktuuriga valandite puhul võib üldise täpsuse tagamiseks olla vajalik põhivorm sektsioonide kaupa valmistada ja seejärel kokku panna.
II. Vahamudeli moodustamine
Pärast eraldusainekihi kandmist põhivormile süstitakse või valatakse vahamustrisse sulavaha. Vaha temperatuuri ja süstimisrõhku tuleb täpselt kontrollida, et tagada detailide terviklikkus ja selgus. Mitme-õõnsusega vormide puhul tuleb tagada iga vahamustri ühtlus, et vältida kokkutõmbumisest või deformatsioonist tingitud mõõtmete kõrvalekaldeid. Pärast vormimist tuleb vahamustrit kärpida, et eemaldada sellised defektid nagu jämedad ja pursked, ning kontrollida, kas see vastab projekteerimisnõuetele.
III. Hallituse kesta ettevalmistamine
Vormi kest on täppisvalu jaoks kriitiline tugistruktuur. Tavaliselt moodustatakse see mitme kihi tulekindlate materjalide (nagu ränidioksiidsool ja tsirkoonliiv) kandmisel vahamustri pinnale. Konkreetsed sammud hõlmavad järgmist:
1.
Läga kastmine: kastke vahamuster tulekindlasse lobri, et tagada ühtlane katvus.
2.
Lihvimine: kui puder on veel märg, puistake sellele peeneteralist-tulekindlat liiva, et suurendada vormi kesta tugevust.
3.
Kuivatamine: pragude või deformatsiooni vältimiseks tuleb iga kihti kuivatada kontrollitud temperatuuri ja niiskusega keskkonnas.
Seda protsessi korratakse tavaliselt mitu korda (tavaliselt 5-10 kihti), kuni vormi kest saavutab soovitud paksuse ja tugevuse.
IV. Vahaeemaldus
Pärast hallituse kesta tahkumist vahamuster sulab ja kuumutamisel väljutatakse, moodustades õõnsuse. Vahatustamine toimub tavaliselt auru või kuuma veega, kusjuures temperatuuri reguleeritakse üle vaha sulamistemperatuuri, tagades samal ajal, et vormi kest ei kahjustaks. Pärast vaha eemaldamist tuleb vormi kesta kontrollida vaha jääkide suhtes ja puhastada, et tagada järgnevate valandite kvaliteet.
V. Tulistamine
Vahavaba vormi kest põletatakse kõrgel temperatuuril, et eemaldada vahajäägid, orgaaniline aine ja niiskus ning parandada selle kuumakindlust. Põletustemperatuur on tavaliselt vahemikus 800 kuni 1100 kraadi, sõltuvalt sulami tüübist. Temperatuuri tuleks põletamise ajal aeglaselt tõsta, et vältida vormi kesta pragunemist termilise pinge tõttu. Sulametalli kiirest jahtumisest põhjustatud defektide minimeerimiseks tuleks valada ajal, mil põletatud vormi kest on kuum.
VI. Valamine
Valamine on sulametalli süstimine vormi kesta õõnsusse. Sulametalli koostist, temperatuuri ja täitmiskiirust tuleb rangelt kontrollida. Levinud meetodid hõlmavad gravitatsioonivalu, vaakumvalu või survevalu. Valamise ajal peab sulametall täielikult täitma vormiõõnsuse ja vältima selliseid defekte nagu oksüdatsioon, räbu kandmised ja õhuaugud. Kõrge -sulamistemperatuuriga -sulamite (nagu titaanisulamid ja nikli-põhised sulamid) puhul võib olla vajalik eriprotsess (nt tsentrifugaalvalamine või inertgaasiga katmine).
VII. Postitus-Töötlemine
Pärast casting on jahtunud, on vaja järgmisi järeltöötluse{0}}etappe:
1. Purustamine ja puhastamine: vormi kest on katki, valu eemaldatakse ja ülejäänud tulekindlad materjalid puhastatakse.
2. Tõusutoru lõikamine: väravasüsteemi liigsed osad eemaldatakse mehaaniliselt või termiliselt.
3. Kuumtöötlus: mehaaniliste omaduste parandamiseks viiakse läbi lõõmutamine, vanandamine või lahusega töötlemine, olenevalt materjalinõuetest.
4. Pinnatöötlus: pinnakvaliteedi ja korrosioonikindluse parandamiseks tehakse poleerimist, liivapritsi või galvaniseerimist.
5. Kontrollimine: valandi sisemiste defektide ja mõõtmete täpsuse kontrollimiseks kasutatakse röntgenkiirte, ultrahelilaineid või koordinaatmõõteseadmeid.
Järeldus
Täppisvalu toimingud hõlmavad mitmeid delikaatseid protsesse ja iga etapp nõuab ranget kontrolli, et tagada lõpliku valamise kõrge kvaliteet. Materjaliteaduse ja protsessitehnoloogia edenedes laieneb täppisvalamise rakendusala veelgi ning toote töökindluse tagamise keskmes on endiselt standardiseeritud tööprotseduurid.
