Der Ausbrennzyklus ist der Erhitzungsprozess, der eine mit Wachs gefüllte Keramikschale in eine Hohlform verwandelt, die für den Metallguss bereit ist.
Während dieser Phase der Feinguss Prozess, Hersteller sorgfältig Wachs entfernen aus Keramikschalen durch kontrolliertes Erhitzen. Der Erfolg Ihres endgültigen Gusses hängt ganz von der korrekten Ausführung dieses Zyklus ab.
Der Burnout-Zyklus entfernt die Wachsmuster aus dem Inneren der Keramikschale, ohne die Form zu beschädigen.
Stellen Sie sich vor, Sie schmelzen eine Kerze in einer empfindlichen Vase. Sie brauchen genügend Hitze, um das Wachs vollständig zu schmelzen, aber nicht so viel, dass die Vase zerspringt.
Verschiedene Arten von Wachs erfordern unterschiedliche Ausbrenntemperaturen und Heizraten.
Der Ausbrennvorgang dient drei wesentlichen Zwecken. Erstens wird das gesamte Wachsmaterial aus der Schalenhöhle entfernt. Zweitens wird die Keramikschale durch Hochtemperaturbrand verstärkt. Drittens wird die Form für den Metallguss vorgewärmt.
Ein vollständiger Burnout-Zyklus verläuft in vier verschiedenen Phasen.
Das Entwachsen ist der erste und kritischste Schritt. Während dieser Phase läuft geschmolzenes Wachs aus der Schale, wenn die Temperatur 200–400 °F erreicht.
Der Schlüssel liegt in der schnellen Erwärmung. Ein schneller Temperaturanstieg verhindert die Ausdehnung des Wachses, die zu Rissen in der Schale führen kann. Die meisten Gießereien verwenden hierfür Dampfautoklaven oder Schnellfeueröfen.
Positionieren Sie die Schalen mit den Gießbechern nach unten. So kann das geschmolzene Wachs durch die Schwerkraft effizient herausgezogen werden. Die vollständige Wachsentfernung dauert im Autoklaven in der Regel 10–20 Minuten.
Nach dem Entwachsen muss die Feuchtigkeit aus der Keramikschale entweichen. Dieser Schritt erfolgt bei 400–600 °C für 1–2 Stunden.
Langsames, kontrolliertes Erhitzen verhindert einen thermischen Schock. Überstürztes Erhitzen verursacht Mikrorisse, die zu Gussfehler.
Die Schale verfärbt sich beim Trocknen. Achten Sie auf eine gleichmäßige Farbveränderung über die gesamte Formoberfläche. Dunkle Flecken weisen auf eingeschlossene Feuchtigkeit hin, die länger trocknen muss.
Die Übergangszone erstreckt sich über 600–1200 °C. In diesem Bereich werden alle verbleibenden Wachsrückstände und organischen Bindemittel ausgebrannt.
Die Temperatur sollte nicht mehr als 100 °C pro Stunde steigen. Bei schnelleren Heizraten besteht die Gefahr, dass die Schale durch thermische Spannung reißt.
In dieser Phase kommt es zum Kohlenstoffausbrand. Eine ausreichende Luftzirkulation gewährleistet eine vollständige Verbrennung. Sauerstoffmangel führt zu Kohlenstoffablagerungen, die Oberflächendefekte an Gussteilen verursachen.
In der letzten Phase werden Temperaturen von 1400–1800 °F erreicht. Diese Temperaturen stärken die Keramikschale und bereiten sie für den Metallguss vor.
Die Haltezeit bei Spitzentemperatur beträgt normalerweise 1–2 Stunden. Dickere Schalen benötigen längere Haltezeiten für eine gleichmäßige Erwärmung.
In dieser Phase entwickelt die Schale ihre endgültige Festigkeit. Durch das richtige Ausbrennen bei hohen Temperaturen entstehen Schalen, die stark genug sind, um den Kräften des geschmolzenen Metalls standzuhalten.
Selbst erfahrene Gießereien haben mit Burnout-Problemen zu kämpfen. Hier finden Sie die häufigsten Probleme und ihre Lösungen.
Schale Risse erscheinen als erhabene Linien auf Gussteilen. Diese Defekte entstehen durch thermische Spannungen während des Ausbrennens.
Die häufigste Ursache ist zu schnelles Erhitzen während der Entwachsungsphase. Das Wachs dehnt sich schneller aus, als es abfließen kann, wodurch ein innerer Druck entsteht.
Zur Vorbeugung sind kontrollierte Heizraten erforderlich. Begrenzen Sie den Temperaturanstieg während der ersten Entwachsung auf 5 °F pro Minute. Verwenden Sie Thermoelemente, um die tatsächliche Schalentemperatur zu überwachen, nicht nur die Ofeneinstellungen.
Wachsrückstände bilden raue Oberflächenveredelung und Maßungenauigkeiten. Dieses Problem entsteht durch unzureichende Ausbrenntemperaturen oder -zeiten.
Überprüfen Sie die Angaben Ihres Wachslieferanten. Einige gefüllte Wachse benötigen Temperaturen über 1500 °F, um vollständig entfernt zu werden.
Überladene Öfen verhindern eine ausreichende Wärmezirkulation. Halten Sie ausreichend Abstand zwischen den Schalen. Jede Form muss einem heißen Luftstrom ausgesetzt werden, um das Wachs vollständig zu entfernen.
Kohlenstoffablagerungen weisen auf eine unvollständige Verbrennung organischer Stoffe hin. Erhöhen Sie die Haltezeit im Bereich von 800–1200 °C. Sorgen Sie für ausreichend Sauerstoffzufuhr für eine vollständige Verbrennung.
Zu den Oberflächendefekten zählen Lochfraß, Orangenhaut und Einschlüsse. Diese Probleme sind häufig auf Probleme beim Ausbrennzyklus zurückzuführen.
Schnelle Temperaturschwankungen verursachen Mikrorisse in der Schalenoberfläche. Diese winzigen Risse füllen sich mit Metall und erzeugen eine raue Textur.
Auch Verunreinigungen während des Ausbrennens verursachen Defekte. Halten Sie den Ofeninnenraum sauber. Entfernen Sie zwischen den Zyklen Asche und Schmutz.
Überwachen Sie die Ofenatmosphäre sorgfältig. Reduzierende Bedingungen können zu Reaktionen mit den Schalenmaterialien führen. Halten Sie einen leichten Überdruck mit sauberer, trockener Luftzufuhr aufrecht.
