Cetak Investasi: Metode Cetak Terpercaya untuk Komponen Logam Presisi

Apa itu Cetak Investasi?

Cetak investasi, juga dikenal sebagai investment casting atau lost wax casting, adalah proses yang digunakan untuk membuat komponen logam, bagian mesin. Cetak investasi adalah salah satu metode cetak yang relatif hemat biaya dan serbaguna, tetapi lebih memakan waktu dibandingkan yang lain. Cetak atau pencetakan logam harus mengikuti persyaratan yang ketat. Misalnya, proses cetak harus tahan panas karena produk terbuat dari logam cair.

Selain itu, presisi cetakan yang dihasilkan oleh proses ini juga ditekankan. Ini dapat membutuhkan biaya banyak dan usaha banyak ketika berbagai pekerjaan pemesinan diperlukan. Namun, dengan cetak investasi, proses pembuatan cetakan dapat bebas dari pekerjaan pemesinan berlebihan, kecuali untuk pelangsingan permukaan di langkah terakhir.

Bagaimana Kerja Cetak Investasi?

Proses cetak investasi selesai dengan pembentukan cetakan lonceng dan pencetakan logam. Dengan kata lain, sebelum mencetak logam, cetakan lonceng harus dibuat terlebih dahulu, kemudian logam dicetak dalam cetakan lonceng setelahnya.

Untuk pembentukan cetakan lonceng, dapat dibagi menjadi empat langkah, termasuk pencetakan pola lonceng, penyusunan pola lonceng, konfigurasi cangkang, dan penghapusan lonceng. Seperti untuk pencetakan logam, dapat dibagi menjadi pencetakan logam, pemotongan, dan kustomisasi.

Pencetakan Pola Lonceng

Langkah pertama pembentukan lonceng adalah menuangkan lonceng ke dalam cetakan injeksi logam, yang biasanya adalah cetakan injeksi aluminium. Pola lonceng yang telah dingin harus lebih besar dari produk logam akhir karena logam akan meledak ketika dipanaskan dan menyusut setelah dingin.

Penyusunan Pola Lonceng

Setelah pola lonceng dingin, mereka dicelupkan ke dalam besi panas, untuk memungkinkan pola lonceng menempel satu sama lain, dan menciptakan sistem distribusi logam yang disebut. Sistem distribusi logam menyediakan rongga untuk logam cair yang akan dicurahkan nanti, jadi ini adalah salah satu langkah penting dalam pencetakan logam presisi, yang merupakan kunci untuk mengurangi persyaratan pemesinan produk akhir.

Konfigurasi Cangkang

Setelah itu, susunan pola lonceng, atau sistem distribusi logam, akan dicelupkan ke dalam solusi keramik yang disebut slurry, dan langkah ini dilakukan secara manual untuk mencegah ketidaksempurnaan konfigurasi oleh mesin. Kemudian susunan yang dicelupkan dengan slurry akan diperkuat dengan coating sand stucco, dan dibiarkan kering. Proses pencelupan dalam slurry dan proses coating dengan sand stucco akan diulang hingga ketebalan cetakan lonceng yang diinginkan tercapai, yang sekitar tiga sepuluh inci tebal dan seharusnya memakan waktu sekitar lima hari.

Penghapusan Lonceng

Setelah cetakan lonceng yang telah tebal dan kering terbentuk, ia akan ditempatkan ke dalam autoclave, yaitu ruang uap panas, selama lima hingga sepuluh menit, untuk melelehkan lonceng dari cangkang atau cetakan keramik. Setelah lonceng dihapus dan cangkang sepenuhnya kering, proses pembentukan cetakan lonceng selesai.

Pencetakan Logam

Sebelum logam cair dicurahkan ke dalam cangkang, cangkang akan dipanaskan di oven selama sekitar dua hingga tiga jam, untuk memperkuat cangkang dan menstabilkan properti cangkang untuk mengurangi interaksi antara logam cair dan cangkang nanti.

Setelah logam menjadi cair dan mencapai suhu 2200 derajat Fahrenheit, logam cair akan dicurahkan ke dalam ruang cangkang, lalu dibiarkan dingin dan mengeras. Untuk aluminium, memakan waktu sekitar dua hari untuk dingin, sementara baja memakan waktu sekitar empat hingga lima jam. Setelah itu, cangkang keramik akan pecah dan bagian logam akhir tetap untuk langkah berikutnya, dan proses ini memakan waktu sekitar lima hingga sepuluh menit.

Pemotongan dan Kustomisasi

Akhirnya, sistem distribusi logam akan dipotong dan digosok untuk melangsingkan finishing produk akhir, kemudian produk ini dapat dijual.

Cetak Investasi vs. Pasir Cetak

Cetak investasi atau investment casting adalah salah satu lawan dari pasir cetak, yang merupakan metode cetak lain tetapi mengganti lonceng dengan pasir. Meskipun ada beberapa variasi di antara mereka, termasuk intricacy proses, cetakan yang diperlukan, dan persyaratan pemesinan.

Intricacy Proses

Membandingkan cetak investasi dan pasir cetak, proses pertama lebih rumit daripada yang kedua, karena yang pertama didedikasikan untuk membuat integrasi cetakan, untuk menampung produk akhir yang diperlukan. Sementara produk yang dibuat dari pasir cetak tidak serbaguna seperti cetak investasi, jadi proses yang diperlukan oleh pasir cetak relatif lebih sedikit dan lebih sederhana daripada cetak investasi.

Cetakan yang Diperlukan

Seperti yang telah disebutkan paragraf di atas, cetak investasi memerlukan lebih banyak proses untuk membuat cetakan serta produk akhir, karena satu-satunya cetakan untuk produk akhir dapat mencakup seluruh konfigurasi produk akhir. Sebaliknya, pembentukan cetakan dalam pasir cetak lebih sederhana dan memerlukan lebih sedikit langkah. Untuk membuat konfigurasi yang diperlukan, diperlukan dua setengah cetakan untuk membuat satu produk dalam pasir cetak, yang lebih banyak daripada cetak investasi.

Persyaratan Pekerjaan Pemesinan

Karena intricacy cetak investasi relatif lebih tinggi, integrasi dan kesempurnaan cetakan lebih besar, pekerjaan pemesinan semakin sedikit diperlukan, sementara cetakan yang dibuat oleh pasir cetak lebih kasar. Oleh karena itu, lebih banyak pekerjaan pemesinan diperlukan nanti untuk mencapai geometri produk akhir yang disesuaikan.

Cetak Investasi vs. Die-casting

Ada metode lain dalam pembuatan cetakan atau cetakan, yang disebut die-casting. Ini adalah metode yang mentransfer energi listrik menjadi energi termal dan membuat spark dari elektroda untuk membuat rongga cetakan atau cetakan. Proses die-casting dilakukan oleh mesin yang disebut EDM machine, dan elektroda yang mengirim energi listrik dalam bentuk panas terbuat dari besi cor abu-abu, yang mengakibatkan persyaratan workpiece yang konduktif elektronik. Ini mengarah pada pembatasan workpiece yang dapat diterapkan oleh EDM machine. Sebaliknya, serbaguna cetakan keramik yang dihasilkan oleh cetak investasi jauh lebih besar daripada EDM machine.

Namun, ketika berkaitan dengan efisiensi pekerjaan, die-casting melebihi cetak investasi, karena bebas dari proses rumit yang diperlukan oleh cetak investasi. Oleh karena itu, berkat serbaguna metode cetak dan efisiensi pekerjaan, membuat pilihan antara keduanya mungkin tergantung pada preferensi dan pertimbangan produsen.