Casting d'investimento I costi sono influenzati da diversi fattori chiave, tra cui materiali, utensili, volume di produzione, complessità di progettazione dei componenti, manodopera, requisiti di post-lavorazione e misure di garanzia della qualità. La selezione dei materiali incide in genere per il 15-30% sui costi, mentre gli utensili rappresentano un investimento iniziale significativo che diventa meno incisivo con volumi più elevati.
La microfusione può essere utilizzata con una vasta gamma di materiali, dai comuni acciai al carbonio e inossidabili alle leghe specializzate di alluminio, nichel, cobalto e titanio. Il costo di queste opzioni varia notevolmente.
La quantità di metallo fuso necessaria per produrre un componente è sempre maggiore del volume del componente finito stesso, a causa del materiale utilizzato in materozze, canali di colata, iniettori e potenziali scarti. Analisi di settore suggeriscono che l'approvvigionamento diretto dei materiali può rappresentare il 30-40% dei costi totali di produzione.
Gli utensili, in particolare lo stampo per iniezione di cera utilizzato per creare i modelli in cera, rappresentano un costo iniziale significativo nella microfusione. Il costo di questi utensili può variare notevolmente, in genere da 2,000 a oltre 20,000 dollari.
Il numero di componenti necessari influisce notevolmente sul costo unitario. Volumi più elevati distribuiscono i costi fissi come attrezzaggio, configurazione e programmazione su più componenti, rendendoli più economici. Per ordini molto grandi, materiali e manodopera diventano i principali fattori di costo.
Le piccole produzioni hanno costi per pezzo più elevati, poiché le spese di attrezzaggio non possono essere distribuite su più unità. Per meno di 100 pezzi, altri metodi di produzione potrebbero essere più economici della fusione a cera persa.
Le caratteristiche di progettazione del componente stesso (dimensioni, complessità geometrica, tolleranze specifiche e finitura superficiale richiesta) sono fattori determinanti nei costi della fusione a cera persa.
I costi di manodopera costituiscono una parte significativa della spesa totale nella microfusione, spesso stimata intorno al 30% del costo totale, a causa della natura multifase e spesso manuale del processo. Dall'iniezione e assemblaggio del modello in cera alla realizzazione del guscio ceramico, alla deceratura, alla colata del metallo, alla rimozione del guscio e alla finitura, molte fasi richiedono l'intervento umano qualificato.
Il consumo energetico riguarda apparecchiature ad alto consumo energetico, come forni per la fusione del metallo e il preriscaldamento dei gusci ceramici, autoclavi per la deceratura e forni o ambienti controllati per l'essiccazione degli strati ceramici. Il solo processo di fusione può rappresentare in media il 55% dell'energia totale consumata in un impianto di microfusione, mentre la realizzazione degli stampi e la lavorazione contribuiscono per circa il 20% e i processi post-fusione per un altro 7%.
Dopo la fusione, spesso sono necessarie ulteriori operazioni per completare il pezzo. Queste operazioni secondarie possono includere:
Le misure di controllo qualità comportano costi aggiuntivi necessari per garantire che i componenti soddisfino le specifiche. Le ispezioni standard includono controlli visivi, misurazioni dimensionali e test non distruttivi di base. Questi passaggi di qualità in genere comportano un aumento del 5-10% dei costi di fusione, ma prevengono costosi guasti nell'applicazione.
Requisiti più rigorosi, come l'ispezione con particelle magnetiche (per materiali ferrosi), l'ispezione con liquidi penetranti (per rilevare difetti superficiali) e l'ispezione radiografica (raggi X, per identificare vuoti o inclusioni interne) comportano costi aggiuntivi significativi.
