การหล่อการลงทุนซิลิกาโซลคืออะไร

การหล่อแบบลงทุนซิลิกาโซลหรือที่เรียกว่าการหล่อแบบแม่นยำหรือการหล่อแบบขี้ผึ้งหาย เป็นกระบวนการผลิตที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโลหะที่ซับซ้อนซึ่งมีความแม่นยำสูงและมีผิวสำเร็จ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงการบินและอวกาศ ยานยนต์ การเดินเรือ และเครื่องประดับ

ต่อไปนี้เป็นภาพรวมทีละขั้นตอนของกระบวนการหล่อการลงทุนซิลิกาโซล:

การสร้างลวดลาย: กระบวนการเริ่มต้นด้วยการสร้างลวดลาย ซึ่งโดยทั่วไปจะทำจากขี้ผึ้งหรือวัสดุที่คล้ายคลึงกัน ลวดลายนี้คล้ายกับชิ้นส่วนโลหะขั้นสุดท้ายและใช้ในการสร้างแม่พิมพ์

การสร้างแม่พิมพ์: จากนั้นลวดลายจะถูกล้อมรอบด้วยวัสดุเซรามิกเพื่อสร้างแม่พิมพ์ วัสดุเซรามิกนี้ประกอบด้วยส่วนผสมของอนุภาคซิลิกา (ซิลิคอนไดออกไซด์) ละเอียดที่แขวนลอยอยู่ในเจลสูตรน้ำที่เรียกว่าซิลิกาโซล โซลถูกเทลงไปรอบๆ ลวดลายและปล่อยให้แข็งตัว

การล้างขี้ผึ้ง: เมื่อขึ้นรูปแม่พิมพ์เซรามิกแล้ว จะถูกให้ความร้อนเพื่อขจัดลวดลายของขี้ผึ้ง ขั้นตอนนี้เรียกว่า Dewaxing และสามารถทำได้โดยนำแม่พิมพ์ไปไว้ที่อุณหภูมิสูงหรือใช้หม้อนึ่งความดันไอน้ำ ความร้อนละลายแว็กซ์ซึ่งระบายออกจากแม่พิมพ์ เหลือช่องไว้เป็นรูปทรงของชิ้นส่วนโลหะที่ต้องการ

การอุ่นก่อน: หลังจากการล้างขี้ผึ้ง แม่พิมพ์เซรามิกจะถูกอุ่นก่อนเพื่อเตรียมสำหรับการเทโลหะหลอมเหลว ขั้นตอนนี้ช่วยป้องกันการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันเมื่อมีการนำโลหะร้อนเข้ามา

การเทโลหะ: โลหะหลอมเหลว เช่น สแตนเลส อลูมิเนียม หรือทองแดง จะถูกเทลงในแม่พิมพ์ที่อุ่นไว้ แม่พิมพ์ถูกเติมผ่านระบบ gating ซึ่งประกอบด้วยช่องและสปรูที่ออกแบบมาเพื่อให้โลหะหลอมเหลวไหลได้อย่างราบรื่นและสม่ำเสมอทั่วทั้งโพรงแม่พิมพ์

การแข็งตัว: โลหะหลอมเหลวจะเย็นลงและแข็งตัวภายในแม่พิมพ์ ทำให้เกิดรูปร่างของโพรง เวลาในการแข็งตัวขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทของโลหะ ความซับซ้อนของชิ้นส่วน และการออกแบบแม่พิมพ์

การแตกของแม่พิมพ์: เมื่อโลหะแข็งตัวแล้ว แม่พิมพ์เซรามิกจะแตกออก เผยให้เห็นชิ้นส่วนที่เป็นโลหะ ซึ่งสามารถทำได้โดยกลไก โดยการสั่นสะเทือน การฉีดน้ำ หรือทางเคมี โดยใช้กรดหรือตัวทำละลายอื่นๆ เพื่อละลายวัสดุเซรามิก

การตกแต่ง: ชิ้นส่วนโลหะหล่ออาจผ่านกระบวนการหลังการหล่อต่างๆ เพื่อขจัดวัสดุเซรามิกที่เหลืออยู่ ขจัดข้อบกพร่องของพื้นผิว และทำให้ได้พื้นผิวที่ต้องการ กระบวนการเหล่านี้อาจรวมถึงการเจียร การพ่นทราย การอบชุบด้วยความร้อน และการตัดเฉือน

การหล่อแบบลงทุนซิลิกาโซลมีข้อดีหลายประการ รวมถึงความสามารถในการสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนพร้อมรายละเอียดที่ประณีต ผิวสำเร็จที่เป็นเลิศ และความแม่นยำของมิติ นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถหล่อโลหะและโลหะผสมได้หลากหลายประเภท อย่างไรก็ตาม กระบวนการหล่อนี้อาจใช้เวลานานและมีค่าใช้จ่ายสูงเมื่อเทียบกับวิธีการหล่อแบบอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตขนาดใหญ่