Apa itu Proses Pengecoran Investasi Vakum?

Pengecoran investasi vakum menghasilkan bagian logam berkualitas sangat tinggi dengan detail halus dan permukaan akhir yang sangat baik. Ini juga lebih kompleks daripada casting investasi konvensional dan membutuhkan peralatan peleburan dan pengisian cetakan yang canggih. Akibatnya, ini dicadangkan untuk bagian casting yang membutuhkan tingkat integritas struktural yang sangat tinggi dan di mana cacatnya mahal.

Mengapa Menggunakan Vakum?

Logam cair cenderung "bergejolak" saat mengalir ke dalam cetakan. Turbulensi ini menyebabkan dua jenis cacat:oksida dan porositas.

Oksida terbentuk ketika atom logam berikatan dengan oksigen. Ini terjadi di udara logam di mana ia membentuk lapisan oksida. Pada beberapa logam, seperti aluminium, oksidasi permukaan bermanfaat karena menciptakan lapisan tahan korosi. Namun, ini menjadi masalah saat casting.

Ini karena, saat logam cair bergolak, oksida terbentuk di permukaan dan masuk ke badan bagian cor. Setelah logam mengeras, diskontinuitas ini membentuk area kelemahan.

Porositas adalah pembentukan gelembung di dalam tubuh logam. Seperti oksida, ini mengurangi kekuatan, terutama di area stres tinggi saat terpapar oleh pemesinan.

Salah satu cara untuk meminimalkan turbulensi, oksidasi dan porositas adalah dengan mengisi perlahan-lahan dari dasar cetakan. Sebagian besar perusahaan pengecoran mencoba melakukan ini tetapi desain bagian dan kendala waktu siklus sering membatasi apa yang mungkin dilakukan. Metode lain adalah mengekstrak udara dari cetakan sebelum logam masuk.

Proses Pengecoran Investasi Vakum

Pengecoran investasi digunakan untuk membuat bagian logam kompleks yang membutuhkan sedikit pemesinan sekunder. Cetakan dibentuk dengan melapisi pola lilin dengan bubur keramik. Setelah bubur mengering menjadi cangkang keras, lilin dicairkan untuk meninggalkan rongga untuk diisi logam.

Dalam pengecoran investasi vakum, cetakan dibuat dengan cara yang sama tetapi kemudian udara dipompa keluar dari rongga cetakan, sebelum diisi dengan logam. Karena tujuannya adalah untuk mencegah logam cair dari oksidasi, selama peleburan dan penuangan keduanya dilakukan di bawah vakum. Ini terjadi di mesin peleburan induksi vakum (VIM).

Dalam satu konfigurasi VIM, mesin terdiri dari dua ruang yang disusun secara vertikal. Konfigurasi VIM lainnya berisi sistem induksi vakum tiga ruang horizontal yang efisien. Konfigurasi dua ruang vertikal memiliki ruang atas dan ruang bawah yang berada di bawah vakum. Cangkang pengecoran investasi keramik ditempatkan ke ruang bawah kemudian dipompa ke tingkat mikron rendah. Selanjutnya, katup isolasi dibuka dan cetakan dinaikkan ke posisi, dekat dengan wadah leleh, untuk menuangkan. Setelah penuh, dengan logam, cangkang dikeluarkan dari ruang vakum cetakan. Ketika pemadatan selesai, keramik dipecah untuk mengungkapkan bagian cor. Sistem VIM tiga ruang horizontal memiliki katup isolasi yang memungkinkan konsistensi tingkat vakum antar ruang. Efisiensi ditingkatkan dengan serudukan wadah dan peleburan integral ke siklus pengecoran yang menyediakan lebih banyak lelehan/lebih banyak pon dituangkan per jam sambil mempertahankan tingkat vakum tinggi dan kualitas pengecoran superior.

Dalam variasi proses ini, ruang wadah dapat diberi tekanan. (Menggunakan gas inert menghindari oksidasi.) Tekanan meningkatkan kecepatan pengisian cetakan dan membantu memastikan setiap bagian rongga cetakan terisi.

Manfaat Pengecoran Investasi Vakum

Keuntungan utama dari proses ini adalah penghapusan total cacat oksidasi dan porositas dan cacat dalam bagian cor. (Hanya "dekat" karena tidak mungkin untuk mengekstrak setiap molekul oksigen dari cetakan.) Selain itu, mencegah tidak terisi yang disebabkan oleh kantong udara.

Manfaat lainnya adalah proses ini dapat membentuk fitur yang sangat halus dan bagian berdinding sangat tipis karena vakum memastikan rongga terisi penuh. Selain itu, kualitas permukaannya sangat baik.

Logam untuk Pengecoran Investasi Vakum

Setiap logam yang cocok untuk pengecoran investasi dapat diproses di bawah vakum. Namun, proses ini paling sering digunakan dengan nikel, superalloy berbasis kobalt dan paduan titanium karena logam ini memiliki afinitas yang sangat tinggi terhadap oksigen dan mudah membentuk oksida. Selain itu, tingginya nilai logam ini dan penggunaannya dalam produk yang kompleks dan bernilai tinggi membuatnya bermanfaat untuk meminimalkan skrap.

Haruskah Anda Menggunakan Pengecoran Investasi Vakum?

Menggambar ruang hampa pada alat cetakan sebelum logam dituangkan mencegah udara dari menciptakan cacat di dalam tubuh pengecoran. Dikombinasikan dengan casting investasi, teknik ini memungkinkan produksi suku cadang berkualitas tinggi yang cocok untuk aplikasi beban tinggi dan tegangan tinggi. Ekonomi proses membuat pengecoran investasi vakum sangat menarik untuk logam bernilai tinggi seperti nikel, superalloy berbasis kobalt, dan paduan titanium.

Spesialis pengecoran impro dapat membantu Anda memutuskan apakah pengecoran investasi vakum akan tepat untuk suku cadang yang Anda buat. Hubungi kami untuk memulai diskusi itu.