Hinterlässt Feinguss Verunreinigungen?

Feingießen hinterlässt nur Spuren von Verunreinigungen. Zu den häufigsten Verunreinigungen zählen Keramikpartikel aus der Formschale, Wachsrückstände und verschiedene Metalloxide, die während des Schmelzprozesses entstehen.
Diese Verunreinigungen machen bei gut kontrollierten Prozessen typischerweise weniger als 0.5 % des endgültigen Gussteils aus.

Quelle der Verunreinigungen

Arten von Verunreinigungen beim Feinguss

Nichtmetallische Einschlüsse

Nichtmetallische Einschlüsse sind feste Partikel, die beim Gießen im Metall eingeschlossen werden. Diese Partikel vermischen sich nicht mit dem Grundmetall und verursachen Schwachstellen im fertigen Teil.

• Keramische Einschlüsse: Keramische Einschlüsse entstehen durch die Zersetzung der Formschale beim Metallgießen. Diese Partikel sind zwischen 10 und 500 Mikrometer groß und bestehen hauptsächlich aus Siliziumdioxid, Aluminiumoxid und Zirkoniumdioxid.
• Schlacke, Krätze und Oxideinschlüsse: Zu dieser Kategorie gehört eine Reihe nichtmetallischer Partikel, die Nebenprodukte chemischer Reaktionen sind, die innerhalb des geschmolzenen Metalls oder an seiner Grenzfläche mit der Umgebung stattfinden.
• Exogene Einschlüsse: Dabei handelt es sich um Verunreinigungen, die von außen in die Schmelze gelangen. Beispiele hierfür sind Partikel aus der feuerfesten Auskleidung des Ofens oder der Pfanne oder Verunreinigungen im Ausgangsmaterial.
• Endogene Einschlüsse: Diese entstehen durch chemische Reaktionen innerhalb der Schmelze selbst, am häufigsten zwischen dem geschmolzenen Metall und gelösten Gasen wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff.

Wachs- und Ascherückstände

Wachsreste bleiben zurück, wenn der Ausbrennvorgang das Wachs nicht vollständig entfernt. WachsmusterBei Standard-Ausbrennzyklen werden Temperaturen von 1,800 °F erreicht, aber eine unvollständige Erhitzung hinterlässt Kohlenstoffablagerungen, die das Metall verunreinigen.

Diese Kohlenstoffrückstände betragen bei ordnungsgemäß verarbeiteten Teilen typischerweise weniger als 0.1 Gewichtsprozent. Überstürzte Ausbrennzyklen oder dicke Wachsabschnitte können jedoch zu Kohlenstoffverunreinigungen von bis zu 0.5 Prozent führen.

Asche entsteht durch unvollständige Wachsverbrennung und enthält Kohlenstoffpartikel, die mit Wachszusätzen vermischt sind. Dieser grauschwarze Rückstand haftet an den Formenoberflächen und vermischt sich mit dem gegossenen Metall.

Verunreinigungen aus Rohmetallvorräten

Die Reinheit des fertigen Gussstücks kann nicht besser sein als die Reinheit des ursprünglichen Einsatzmaterials. Rohmetallbarren und -schrott bringen Verunreinigungen in den Feinguss ein. Zu den häufigsten Verunreinigungen zählen Schwefel (0.01–0.05 %), Phosphor (0.01–0.03 %) und Spurenelemente wie Blei oder Wismut.

So minimieren Sie Verunreinigungen

• Schmelztemperatur präzise regeln – Halten Sie die Temperaturen innerhalb von 50 °F der empfohlenen Bereiche, um eine übermäßige Gasaufnahme und Oxidbildung zu verhindern
• Verwenden Sie hochwertige Neumetalle – Begrenzen Sie den Recyclinganteil auf 20–30 % und überprüfen Sie die Zusammensetzung des Eingangsmaterials mittels spektrografischer Analyse
• Optimieren Sie den Rohbau – Tragen Sie 6–8 Keramikschichten auf und lassen Sie die Schichten zwischendurch gut trocknen, um ein Zerfallen der Schale zu verhindern.
• Führen Sie eine ordnungsgemäße Wachsentfernung durch – Verwenden Sie eine Entwachsung durch Blitzbrand bei mindestens 1,800 °F mit 2-stündigen Haltezeiten zur vollständigen Kohlenstoffbeseitigung
• Entwerfen Sie effektive Angusssysteme – Dimensionieren Sie Läufer und Tore so, dass eine laminare Strömung von 2–3 Fuß pro Sekunde aufrechterhalten wird und Turbulenzen vermieden werden
• Entgasen Sie geschmolzenes Metall gründlich – Inertgas 10–15 Minuten lang durch Aluminium perlen lassen oder Rotationsentgasung verwenden, um den Wasserstoffgehalt auf unter 0.15 ml/100 g zu senken
• Kornverfeinerer und Modifikatoren hinzufügen – Verwenden Sie 0.1–0.2 % Titan-Bor in Aluminium oder 0.02–0.04 % Magnesium in Gusseisen, um die Struktur zu verbessern
• Kontrollieren Sie Gießtemperatur und -geschwindigkeit – Gießen Sie bei der niedrigsten Temperatur, die eine vollständige Füllung ermöglicht, typischerweise 100–150 °F über Liquidus
• Wenden Sie die richtigen Fütterungstechniken an – Entwerfen Sie Steigleitungen mit der 1.5-fachen Querschnittsdicke und positionieren Sie sie so, dass sie zuletzt erstarren
• Sorgen Sie für saubere Arbeitsbedingungen – Filtern Sie die Luft im Schmelzwerk auf 5 Mikrometer und halten Sie die Luftfeuchtigkeit unter 50 %, um die Kontamination zu minimieren
• Regelmäßig prüfen und testen – Führen Sie bei 10 % der Produktion Farbeindringprüfungen durch und röntgen Sie kritische Komponenten, um Defekte frühzeitig zu erkennen