Виробництво воскового шаблону (також відомого як «формувальний шаблон») є першим і найважливішим процесом у виробництві, а також основною умовою для отримання високо-якісних виливків. Дефекти воскових візерунків витрачають витрати на робочу силу, час виробництва та цінні ресурси; невідповідні воскові візерунки, що потрапляють у процес-вироблення шкаралупи або навіть у процес розливу, призводять до дефектних продуктів. Це збільшує заводські витрати на виробництво та час доставки, впливаючи на репутацію компанії та економічні вигоди. Тому слід звернути увагу на дефекти воскового візерунка та знайти рішення.
Нині низькотемпературні воскові-матеріали або середньо{2}}температурні воскові матеріали широко використовуються для пресування воскових візерунків. Як правило, воскові візерунки мають такі дефекти, як пори, усадочні порожнини та тріщини.
І. Пори
1. Характеристика дефекту
На локальній поверхні воскового візерунка наявні порожнини з гладкою{0}}поверхнею.
2. Причини
(1) Надмірна кількість газу захоплюється під час підготовки парафінового матеріалу, і виконується недостатня дегазаційна обробка.
У виробництві підготовка низькотемпературних воскових матеріалів зазвичай включає чотири процеси: плавлення воску, лущення воску, змішування воскової пасти та дегазацію. Для змішування воскового матеріалу (або «воскової пасти») часто використовується міксер зі спіральними лопатями. У процесі перемішування неминуче захоплюється велика кількість газу; і чим більше обертається змішувач, тим більше газу захоплюється. Особливо якщо восковий матеріал недостатньо дегазований після змішування, у восковому матеріалі залишається велика кількість захопленого газу.
(2) Неправильне розташування порту для впорскування воску, що призводить до залучення газу під час процесу впорскування воску.
Неправильне розміщення отвору для впорскування воску викликає турбулентність під час впорскування воску в порожнину форми, що призводить до надмірного залучення газу.
(3) Неправильна конструкція форми, що перешкоджає вентиляції порожнини.
Відстань, яку проходить восковий матеріал, щоб заповнити порожнину форми, занадто велика, а вентиляція порожнини погана.
3. Профілактичні заходи
(1) Суворо дотримуйтеся процесу підготовки воскового матеріалу та робочих процедур.
Готуючи парафін-стеариновий віск, зверніть увагу на порядок додавання матеріалів, тобто спочатку додайте стеаринову кислоту, а після її повного розплавлення додайте парафін або перероблений віск, нагріваючи до повністю розплавленого стану з температурою, меншою або рівною 90 градусам. На початку процесу змішування швидкість змішувача може бути вищою (наприклад, 400 об/хв). Після підвищення температури воску швидкість змішувача можна зменшити (200-300 об/хв). Після того, як віск належним чином змішаний, слід провести дегазаційну обробку протягом принаймні 0,5 годин, щоб газ, який ув’язнився у воску, повністю вийшов.
(2) Покращте положення порту для впорскування воску, щоб уникнути турбулентності в порожнині прес-форми.
Порт для впорскування воску бажано розташовувати на внутрішньому затворі або на поверхні з припуском на механічну обробку, а його розмір повинен відповідати насадці для вприскування машини для вприскування воску; порт ін'єкції повинен забезпечувати, щоб віск заповнював порожнину форми плавно та на найкоротшу відстань, не створюючи турбулентності.
(3) Удосконалити конструкцію форми для полегшення видалення газу з порожнини форми.
Удосконалення конструкції форми полегшує видалення газу з порожнини форми; якщо необхідно, додайте вентиляційні отвори.
II. Усадка
1. Характеристика дефекту
У найтовстіших частинах воскового візерунка з’являються западини, спричинені локалізованою усадкою.
2. Причини
(1) Недостатнє живлення в найтовстіших частинах (заглибленнях) воскового малюнка.
Тиск уприскування воскової моделі є одним з основних параметрів процесу формування. Низький тиск уприскування призводить до більшої усадки в найтовстіших частинах (заглибленнях) воскового малюнка. Коли достатнє живлення не досягається, у цих областях відбувається усадка.
Час витримки тиску є ще одним технологічним параметром процесу формування. Після того, як віск заповнить порожнину форми, недостатній час витримки тиску збільшує швидкість усадки в найтовстіших частинах (заглибленнях) воскової моделі. Коли достатнє живлення не досягається, у цих областях відбувається усадка.
(2) Недостатній об’єм впорскування воску та недостатня подача.
Якщо отвір для впорскування воску малий, або неправильно розташований, або тиск упорскування низький, кількість воску, введеного в порожнину форми, недостатня. Коли найтовстіші частини (заглиблення) воскового візерунка не отримують достатнього живлення, у цих областях відбувається усадка.
(3) Надмірна різниця товщини стінок у восковому малюнку, що є несприятливим для годування.
Конструктивне оформлення воскового візерунка необґрунтоване, з надмірною різницею товщини стінок, що є несприятливим для живлення.
(4) Температура воску занадто висока під час ін’єкції, або температура форми занадто висока, або обидва занадто високі. Висока температура воску, висока температура формування або обидва збільшують швидкість усадки воскового матеріалу; коли достатня компенсація усадки не досягається, виникають усадочні порожнини.
(5) Швидкість усадки воскового матеріалу відносно велика.
У виробництві використовується парафін-стеаринова кислота, зазвичай 58-62 градуси (тобто не. 58-62) білий парафін і перший-потрійно{12}}пресована стеаринова кислота, кожна з яких становить 50% у новому вигляді. Швидкість усадки білого парафіну No. 58 вища, ніж у білого парафіну No. 62. Парафін-стеариновий віск має вищу усадку, ніж парафіновий низькомолекулярний поліетиленовий віск.
3. Профілактичні заходи
(1) Збільшити здатність воскового матеріалу компенсувати усадку.
При пресуванні воскових форм тиск упорскування зазвичай вибирають 0,2-0,5 МПа. Відповідне збільшення тиску впорскування не тільки збільшує щільність воскового матеріалу у прес-формі, але також зменшує швидкість усадки воскового матеріалу. Відповідне збільшення часу витримування під тиском, зазвичай (3-10) с або довше, також може зменшити швидкість усадки воскового матеріалу та збільшити здатність воскового матеріалу компенсувати усадку.
(2) Збільште кількість введеного воску, щоб збільшити здатність компенсації усадки.
Належним чином збільште поперечний-переріз отвору для впорскування воску, щоб збільшити кількість впорскування воску за одиницю часу; або змініть положення отвору для введення воску, щоб забезпечити достатню компенсацію усадки в товстіших частинах воскової форми.
(3) Поліпшити структуру воскової форми, щоб зробити товщину стінки максимально однорідною.
Якщо можливо, товщину стінок воскової форми зробіть рівномірною; якщо необхідно, помістіть попередньо-готові холодні воскові блоки (також звані «воскові серцевини») у товстіші частини воскової форми перед тим, як вводити восковий матеріал для формування воскової форми. Блоки з холодного воску можна розміщувати локально або цілком залежно від розміру та форми воскової форми. Блоки холодного воску слід розташовувати у формі за допомогою конічних виступів. Висоту виступів слід визначати відповідно до розміру деталі, зазвичай контролюючи 2-3 мм. Восковий матеріал, який використовується для холодних воскових блоків, має бути таким самим, як восковий матеріал воскової форми.
(4) Контролюйте температуру воскового матеріалу та форми під час ін’єкції воску. Під час впорскування воску для низько-температурних восків зазвичай підходить температура воску T=48–52 градуси та температура форми T=18–25 градусів; для середньо{7}}температурних восків зазвичай підходить температура воску T=52–60 градусів і температура форми T=20–24 градуси.
(5) Вибирайте воски з меншою швидкістю усадки.
Наприклад, використання білого парафіну 62 градусів замість білого парафіну 58 градусів зменшує швидкість усадки. Збільшення вмісту парафіну у воску на 5—10 %, тобто до 55—60 %, також може знизити швидкість усадки. Крім того, використання воскової суміші білого парафінового воску 60 градусів (вміст 95 %) і поліетилену з низькою -молекулярною- вагою (вміст 5 %) призводить до показника усадки приблизно на 1%, що є відносно низьким.
III. Тріщини
1. Характеристика дефекту
Локалізовані тріщини у восковій формі часто з'являються на лінії розділення воскової форми.
2. Причини
(1) Висока швидкість усадки та погана пластичність воскового матеріалу.
У разі використання 58-градусного рафінованого білого воску або білого парафінового воску, змішаного зі стеариновою кислотою першого-потрійного{2}}пресування у співвідношенні 50% кожен, швидкість вільної усадки воскової форми становить приблизно 2%. Коли вміст стеаринової кислоти у воску перевищує 80%, його міцність і пластичність є поганими, що легко викликає тріщини у восковій формі.
(2) Температура прес-форми, приміщення для формування або охолоджувальної води занадто низька.
Занадто низька температура прес-форми, або занадто низька температура в приміщенні для формування, або занадто низька температура охолоджувальної води, призводить до надто швидкого охолодження воскової форми. Коли усадка воскової форми перешкоджає, легко утворюються тріщини; або якщо час охолодження воскової форми у формі занадто довгий (тобто час вилучення з форми занадто довгий), перешкоджаючи усадці воскової форми, легко утворюються тріщини.
(3) Необґрунтована структура воскової форми/конструкція форми.
Нерозумна конструкція/конструкція воскової форми, нерівномірна товщина стінок воскової форми та занадто малі або гострі кути в перехідних областях між товстими та тонкими частинами можуть призвести до тріщин у слабких місцях, коли усадка воскової форми перешкоджає.
(4) Неналежна експлуатація.
Неправильні методи виймання з форми або надто пізнє вилучення стрижня можуть спричинити тріщини у восковій формі.
3. Профілактичні заходи
(1) Вибирайте воски з нижчими показниками усадки.
Для низько{0}}температурних восків використання 62-градусного парафіну замість 58-градусного парафіну може зменшити усадку. Крім того, збільшення вмісту парафіну у воску на 5-10%, тобто до 55-60%, також може зменшити усадку. Або використання воскової суміші 60-градусного парафіну (вміст 95%) і низькомолекулярного поліетилену (вміст 5%) призводить до меншої усадки приблизно на 1%.
(2) Контролюйте температуру формування, приміщення-для виготовлення форми та охолоджувальної води.
Для низько{0}}температурних восків температуру формування слід контролювати на рівні 18-25 градусів, а для середньо-температурних восків температуру формування слід контролювати на рівні 20-24 градусів. Температура приміщення для виготовлення прес-форм має бути такою ж, як температура формування, а температура охолоджувальної води також має бути такою ж, як температура в приміщенні; якщо необхідно, у кімнаті для виготовлення прес-форми слід встановити кондиціонер, а температуру слід контролювати на рівні 20 градусів.
(3) Покращити дизайн воскової форми.
Поліпшити конструкцію воскової форми для забезпечення рівномірної товщини стінок; якщо товщина стіни нерівномірна, використовуйте закруглені кути (радіус закругленого кута повинен становити «1/5 до 1/3» від суми двох сусідніх товщин стін); якщо необхідно, додайте армуючі ребра, щоб зменшити напругу під час усадки воскової форми до рівня, що запобігає розтріскування.
(4) Суворо дотримуйтесь операційних процедур.
Удосконалити метод вилучення з форми та, якщо необхідно, додати пристрій для виймання, щоб запобігти тріщинам у восковій формі під час процесу виймання з форми.
Суворо контролюйте час охолодження воскової форми, як правило, 10-60 хвилин. Після того, як воскова форма охолоне, стержень, який охолоджується разом із восковою формою, слід негайно видалити, щоб він не перешкоджав усадці воскової форми.
