Le moulage à la cire perdue laisse-t-il des impuretés ?

Monnaie d'investissement Ne laisse que des traces d'impuretés. Les plus courantes sont les particules de céramique provenant de la coque du moule, les résidus de cire et divers oxydes métalliques formés lors de la fusion.
Ces impuretés représentent généralement moins de 0.5 % de la pièce moulée finale dans les processus bien contrôlés.

Source d'impuretés

Types d'impuretés dans la coulée à la cire perdue

Inclusions non métalliques

Les inclusions non métalliques sont des particules solides piégées dans le métal lors de la coulée. Ces particules ne se mélangent pas au métal de base et créent des points faibles dans la pièce finale.

• Inclusions en céramique : Les inclusions céramiques proviennent de la dégradation de la coque du moule de précision lors de la coulée du métal. Ces particules, dont la taille varie de 10 à 500 micromètres, sont principalement composées de silice, d'alumine et de zircone.
• Inclusions de scories, de scories et d'oxydes : Cette catégorie comprend une gamme de particules non métalliques qui sont les sous-produits de réactions chimiques se produisant dans le métal en fusion ou à son interface avec l'environnement environnant.
• Inclusions exogènes : Il s'agit de contaminants qui pénètrent dans la masse fondue depuis une source externe. Il peut s'agir par exemple de particules provenant du revêtement réfractaire du four ou de la poche, ou d'impuretés présentes dans le matériau de la charge initiale.
• Inclusions endogènes : Ils se forment par des réactions chimiques au sein même de la masse fondue, le plus souvent entre le métal en fusion et des gaz dissous comme l'oxygène, le soufre ou l'azote.

Cire et cendres résiduelles

Il reste de la cire résiduelle lorsque le processus de combustion n'élimine pas complètement la modèle en cireLes cycles de combustion standard atteignent 1,800 XNUMX °F, mais un chauffage incomplet laisse des dépôts de carbone qui contaminent le métal.

Ces résidus de carbone représentent généralement moins de 0.1 % du poids des pièces correctement traitées. Cependant, des cycles de combustion précipités ou des sections de cire épaisses peuvent laisser jusqu'à 0.5 % de contamination par le carbone.

Les cendres se forment suite à une combustion incomplète de la cire et contiennent des particules de carbone mélangées à des additifs de cire. Ce résidu gris-noir adhère aux surfaces du moule et se mélange au métal coulé.

Contaminants provenant des stocks de métaux bruts

La pureté de la pièce moulée finale ne peut être supérieure à celle du matériau de charge initial. Les lingots et les ferrailles de métal brut introduisent leurs propres impuretés dans les pièces moulées à la cire perdue. Les contaminants courants comprennent le soufre (0.01-0.05 %), le phosphore (0.01-0.03 %) et des oligo-éléments comme le plomb ou le bismuth.

Comment minimiser les impuretés

• Contrôler précisément la température de fusion – Maintenir les températures dans les limites recommandées de 50 °F pour éviter une absorption excessive de gaz et la formation d'oxyde
• Utiliser des métaux vierges de haute qualité – Limiter le contenu recyclé à 20-30 % et vérifier la composition des matériaux entrants par analyse spectrographique
• Optimiser la construction de la coque – Appliquer 6 à 8 couches de céramique avec un séchage approprié entre les couches pour éviter la dégradation de la coque
• Mettre en œuvre une élimination appropriée de la cire – Utiliser un déparaffinage par flash fire à 1,800 2 °F minimum avec des temps de maintien de XNUMX heures pour une élimination complète du carbone.
• Concevoir des systèmes de portes efficaces – Dimensionner les glissières et les vannes pour maintenir un flux laminaire à 2-3 pieds par seconde, évitant ainsi les turbulences
• Dégazer soigneusement le métal en fusion – Faire barboter du gaz inerte à travers l’aluminium pendant 10 à 15 minutes ou utiliser un dégazage rotatif pour réduire l’hydrogène en dessous de 0.15 ml/100 g.
• Ajouter des raffineurs et des modificateurs de grains – Utiliser 0.1 à 0.2 % de titane-bore dans l’aluminium ou 0.02 à 0.04 % de magnésium dans la fonte pour améliorer la structure
• Contrôler la température et la vitesse de coulée – Verser à la température la plus basse permettant un remplissage complet, généralement 100-150°F au-dessus du liquidus
• Appliquer des techniques d'alimentation appropriées – Concevoir des contremarches 1.5 fois l’épaisseur de la section et les positionner pour les solidifier en dernier
• Maintenir des conditions de travail propres – Filtrer l’air de l’atelier de fusion à 5 microns et maintenir l’humidité en dessous de 50 % pour minimiser la contamination
• Inspecter et tester régulièrement – Effectuer des tests de ressuage sur 10 % des composants critiques de production et des rayons X pour détecter les défauts à un stade précoce