Quá trình đúc đầu tư

Vật đúc có thể được làm từ mô hình sáp gốc (phương pháp trực tiếp) hoặc từ bản sao sáp của mẫu ban đầu không cần phải làm từ sáp (phương pháp gián tiếp). Các bước sau đây mô tả quy trình gián tiếp, có thể mất từ ​​​​hai đến bảy ngày để hoàn thành.

1. Tạo mẫu chính: Một nghệ sĩ hoặc người làm khuôn tạo ra một mẫu nguyên bản từsáp,đất sét,gỗ,nhựa, hoặc vật liệu khác.^[5]Trong những năm gần đây việc sản xuất các mẫu sử dụngin 3dcác mẫu mã được sản xuất bởimáy tính hỗ trợ thiết kếphần mềm đã trở nên phổ biến được sử dụng chủ yếunhựadựa trênIn li-tô lập thể(SLA) hoặc máy in 3D DLP cho các mẫu có độ phân giải cao hoặc dây tóc PLA tiêu chuẩn khi không yêu cầu mức độ chính xác cao. Nếu sử dụng mẫu In 3D, hãy chuyển thẳng đến bước 5.
2. Tạo khuôn: MỘTkhuôn, được gọi làchủ nhân chết, được thực hiện để phù hợp với mẫu chính. Nếu mẫu chính được làm từ thép thì khuôn chính có thể được đúc trực tiếp từ mẫu bằng cách sử dụng kim loại có điểm nóng chảy thấp hơn.Cao sukhuôn cũng có thể được đúc trực tiếp từ mẫu chính. Ngoài ra, khuôn chính có thể được gia công độc lập—mà không cần tạo mẫu chính.^[5]
3. Sản xuất mẫu sáp: Mặc dù được gọi làmẫu sáp, vật liệu hoa văn cũng có thể bao gồm nhựa và đông lạnhthủy ngân.^[5]Các mẫu sáp có thể được tạo ra theo một trong hai cách. Trong một quy trình, sáp được đổ vào khuôn và khuấy xung quanh cho đến khi có một lớp phủ đều, thường dày khoảng 3 mm (0,12 in), bao phủ bề mặt bên trong của khuôn. Điều này được lặp lại cho đến khi đạt được độ dày mẫu mong muốn. Một phương pháp khác là đổ đầy toàn bộ khuôn bằng sáp nóng chảy và để nguội như một vật thể rắn.^{[cần trích dẫn]}
   Nếu cần có lõi, có hai lựa chọn: sáp hòa tan hoặc gốm. Các lõi sáp hòa tan được thiết kế để làm tan chảy lớp phủ đầu tư với phần còn lại của mẫu sáp; lõi gốm được loại bỏ sau khi sản phẩm đã cứng lại.^[5]
4. Lắp ráp các mẫu sáp: Có thể tạo và lắp ráp nhiều mẫu sáp thành một mẫu lớn để đúc trong một đợt đổ. Trong tình huống này, các mẫu được gắn vào một lớp sápmầm bệnhđể tạo một cụm mẫu, hoặccây.Để gắn các mẫu, một công cụ làm nóng được sử dụng để làm nóng chảy nhẹ các bề mặt sáp được chỉ định, sau đó chúng được ép vào nhau và để nguội và cứng lại. Có thể tập hợp tới vài trăm mẫu thành một cái cây.^[5][6]Các mẫu sáp cũng có thể đượcbị truy đuổi, nghĩa làdòng chia tayhoặcnhấp nháyđược chà xát bằng dụng cụ kim loại được nung nóng. Cuối cùng, các mẫu đượcmặc quần áo(bằng cách loại bỏ những điểm không hoàn hảo) để trông giống như những tác phẩm đã hoàn thiện.^[7]
5. Áp dụng vật liệu đầu tư: Khuôn gốm, còn được gọi làsự đầu tư, được tạo ra bằng cách lặp lại một loạt các bước—phủ, trát vữa và làm cứng—cho đến khi đạt được độ dày mong muốn.
   1. lớp áoliên quan đến việc nhúng một cụm mẫu vào một hỗn hợp vật liệu chịu lửa mịn và sau đó để ráo nước để tạo ra một lớp phủ bề mặt đồng nhất. Vật liệu tốt được sử dụng trong bước đầu tiên này, còn được gọi làlớp sơn lót, để bảo quản các chi tiết đẹp khỏi khuôn.
   2. trát vữaáp dụng các hạt gốm thô bằng cách nhúng các mẫu vào mộtgiường tầng sôi, đặt nó vào máy đánh mưa hoặc bằng cách sử dụng vật liệu bằng tay.
   3. Làm cứngcho phép lớp phủ chữa khỏi. Các bước này được lặp lại cho đến khi khoản đầu tư đạt đến độ dày yêu cầu—thường là 5 đến 15 mm (0,2 đến 0,6 in). Khuôn đầu tư được để khô hoàn toàn, có thể mất từ ​​16 đến 48 giờ. Quá trình sấy khô có thể được tăng tốc bằng cách sử dụng chân không hoặc giảm thiểu độ ẩm môi trường. Các khuôn mẫu đầu tư cũng có thể được tạo ra bằng cách đặt các cụm mẫu vào mộtbình giữ nhiệtvà sau đó đổ vật liệu đầu tư lỏng từ trên cao. Sau đó, bình được rung để cho không khí bị mắc kẹt thoát ra ngoài và giúp vật liệu đầu tư lấp đầy mọi khoảng trống nhỏ.^{[5][số 8]}
   4. Nguyên vật liệu: chungvật liệu chịu lửavật liệu được sử dụng để tạo ra các khoản đầu tư là: silica, zircon, các loại khác nhaunhôm silicat, Vànhôm. Silica thường được sử dụng trongsilic nung chảyhình thức, nhưng đôi khithạch anhđược sử dụng vì nó rẻ hơn.nhôm silicatlà hỗn hợp của alumina và silica, trong đó hỗn hợp thường được sử dụng có hàm lượng alumina từ 42 đến 72%; ở mức 72% alumina, hợp chất này được gọi làmulit. Trong (các) lớp sơn chính,zirconvật liệu chịu lửa dựa trên thường được sử dụng, bởi vìzirconiít có khả năng phản ứng với kim loại nóng chảy.^{[số 8]}Trước silica, hỗn hợp thạch cao và nghiền các khuôn cũ (hoa cúc) đã được dùng.^[9]Các chất kết dính được sử dụng để giữ vật liệu chịu lửa tại chỗ bao gồm:etyl silicat(dựa trên rượu và thiết lập hóa học),silic keo(gốc nước, còn gọi là silica sol, được tạo hình bằng cách sấy khô),Natri silicatvà sự kết hợp giữa chúng được kiểm soát chopHVàđộ nhớt.
6. Sáp: Sau khi khuôn gốm đã khô hoàn toàn, chúng sẽ được lật ngược lại và đặt vàolò lửahoặcnồi hấpđể làm tan chảy và/hoặc làm bay hơi sáp. Hầu hết các hư hỏng của vỏ xảy ra ở thời điểm này vì sáp được sử dụng cóhệ số giãn nở nhiệtnó lớn hơn nhiều so với vật liệu đầu tư xung quanh nó — khi sáp được làm nóng, nó sẽ nở ra và gây ra ứng suất. Để giảm thiểu những ứng suất này, sáp được làm nóng càng nhanh càng tốt để bề mặt sáp bên ngoài có thể tan chảy và thoát ra nhanh chóng, tạo khoảng trống cho phần sáp còn lại nở ra. Trong một số trường hợp nhất định, các lỗ có thể được khoan vào khuôn trước khi gia nhiệt để giúp giảm bớt những ứng suất này. Sáp nào hết khuôn thường được thu hồi và tái sử dụng.^[10]
7. Làm nóng trước kiệt sức: Khuôn sau đó phải chịu mộtkiệt sức, làm nóng khuôn đến khoảng từ 870 °C đến 1095 °C để loại bỏ hơi ẩm và sáp còn sót lại, đồng thời đểthiêu kếtcái khuôn. Đôi khi quá trình gia nhiệt này cũng được sử dụng để làm nóng khuôn trước khi đổ, nhưng đôi khi khuôn được để nguội để có thể kiểm tra. Việc gia nhiệt trước cho phép kim loại ở trạng thái lỏng lâu hơn để có thể lấp đầy tốt hơn tất cả các chi tiết khuôn và tăng độ chính xác về kích thước. Nếu khuôn được để nguội, bất kỳ vết nứt nào được tìm thấy đều có thể được sửa chữa bằng vữa gốm hoặc xi măng đặc biệt.^[10][11]
8. Đổ: Sau đó, khuôn đầu tư được đặt ở mặt mở vào một bồn chứa đầy cát. Kim loại có thể được đổ hoặc ép bằng trọng lực bằng cách tác dụng áp suất không khí dương hoặc các lực khác.đúc chân không,đúc nghiêng, rót hỗ trợ áp lực vàđúc ly tâmlà những phương pháp sử dụng lực bổ sung và đặc biệt hữu ích khi khuôn có các phần mỏng khó có thể đổ đầy.^[11]
9. Thoái vốn: Vỏ bị đập,phương tiện truyền thông nổ tung,rung,phun nướchoặc hòa tan về mặt hóa học (đôi khi vớinitơ lỏng) để giải phóng quá trình đúc. Các mầm được cắt bỏ và tái chế. Vật đúc sau đó có thể được làm sạch để loại bỏ các dấu hiệu của quá trình đúc, thường bằng cáchmài.^[11]
10. hoàn thiện: Sau khi mài, vật đúc hoàn thiện sẽ được đưa vào hoàn thiện. Quá trình này thường tiến xa hơn việc mài, với các tạp chất và chất âm được loại bỏ thông qua dụng cụ cầm tay và hàn. Trong trường hợp bộ phận cần làm thẳng thêm, quá trình này thường được thực hiện bằng máy ép thẳng thủy lực, giúp sản phẩm phù hợp với dung sai của nó.^[12]