Investment casting
Investment casting, ook wel verlorenwasgieten of precisiegieten genoemd, is een gietproces waarmee complexe metalen onderdelen met een hoge mate van nauwkeurigheid en detail kunnen worden geproduceerd. Het is een van de oudste gietmethoden en wordt veel gebruikt voor het gieten van metalen zoals staal, aluminium, titanium en koperlegeringen. Investment casting is ideaal voor het produceren van kleine tot middelgrote onderdelen met ingewikkelde vormen en fijne details, die moeilijk te realiseren zijn met andere gietmethoden.
Het proces van investment casting
Investment casting bestaat uit een reeks stappen die resulteren in zeer nauwkeurige gietstukken. Het proces verloopt als volgt:
- Maken van een wasmodel: Het proces begint met het maken van een replica van het onderdeel in was. Dit wasmodel is een exacte kopie van het uiteindelijke onderdeel. Meestal worden meerdere wasmodellen samengevoegd tot een “wasboom”, waardoor meerdere onderdelen tegelijkertijd kunnen worden gegoten.
- Dompelen in keramische slurry: De wasboom wordt vervolgens gedompeld in een keramische slurry (vloeibaar keramisch materiaal), die zich rondom het wasmodel hecht. Dit vormt een dunne laag die de vorm van het model aanneemt. Na het drogen wordt de boom herhaaldelijk in de slurry en vervolgens in een zandachtige coating gedompeld om een sterke keramische schaal te vormen. Dit proces wordt meerdere keren herhaald totdat de keramische mal de gewenste dikte heeft bereikt.
- Smelten van de was (verloren was): Nadat de keramische mal is opgedroogd en uitgehard, wordt de was uit de mal verwijderd door deze te verhitten in een oven. Dit proces wordt ook wel het verlorenwasproces genoemd, omdat de was volledig wordt weggesmolten, waardoor alleen de holte in de keramische schaal achterblijft. De keramische mal is nu klaar om te worden gebruikt voor het gieten van metaal.
- Gieten van het metaal: Het gesmolten metaal wordt vervolgens in de keramische mal gegoten. Door de nauwkeurige afdruk van het wasmodel vult het metaal de holte op en neemt het de vorm aan van het oorspronkelijke model. Het metaal wordt in de mal gegoten terwijl deze heet is, om spanningen en scheuren te voorkomen.
- Breken van de mal: Nadat het metaal is afgekoeld en gestold, wordt de keramische mal mechanisch of chemisch verwijderd om het gegoten onderdeel vrij te maken. De keramische mal wordt meestal vernietigd tijdens dit proces, wat betekent dat elke mal eenmalig wordt gebruikt.
- Nabewerking: Na het verwijderen van de keramische mal wordt het onderdeel verder bewerkt. Dit kan bestaan uit het afsnijden van de gietkanalen, schuren, polijsten en eventueel aanvullende bewerkingen zoals warmtebehandeling of oppervlaktebehandeling om de uiteindelijke eigenschappen van het onderdeel te verbeteren.
Voordelen
- Hoge nauwkeurigheid en detail: Investment casting staat bekend om de hoge precisie en gedetailleerdheid. Complexe geometrieën, fijne details en strakke toleranties kunnen gemakkelijk worden gerealiseerd.
- Vormvrijheid: Dankzij het gebruik van wasmodellen kunnen zeer complexe en onregelmatige vormen worden geproduceerd die moeilijk of onmogelijk zijn met andere giettechnieken. Dit maakt het ideaal voor onderdelen met interne holtes, dunne wanden en ingewikkelde structuren.
- Breed scala aan materialen: Investment casting kan worden gebruikt met een breed scala aan metalen, waaronder staal, roestvrij staal, aluminium, koperlegeringen, titanium en nikkellegeringen.
- Gladde afwerking: Omdat de wasmodellen een glad oppervlak hebben, worden de gegoten onderdelen vaak geleverd met een gladde afwerking die weinig nabewerking vereist.
- Minimaal materiaalverlies: Het proces biedt een hoge mate van nauwkeurigheid, waardoor het aantal nabewerkingen zoals frezen of draaien minimaal is. Dit leidt tot minder materiaalverspilling.
- Geschikt voor kleine en middelgrote onderdelen: Investment casting is ideaal voor het gieten van kleine tot middelgrote onderdelen, vaak met ingewikkelde vormen die andere processen niet kunnen bereiken.
