Die Herstellung von Wachsmodellen (auch als „Einbettmassemodell“ bekannt) ist der erste und wichtigste Prozess in der Fertigung und die Grundvoraussetzung für die Erzielung qualitativ hochwertiger Gussteile. Fehler in Wachsmodellen verschwenden Arbeitskosten, Produktionszeit und wertvolle Ressourcen; Unqualifizierte Wachsmodelle, die in den Schalenherstellungsprozess oder sogar den Gießprozess gelangen, führen zu fehlerhaften Produkten. Dadurch erhöhen sich die Produktionskosten und Lieferzeiten der Fabriken, was sich negativ auf den Ruf und die wirtschaftlichen Vorteile des Unternehmens auswirkt. Daher sollte auf Wachsmusterdefekte geachtet und Lösungen gefunden werden.
Derzeit werden zum Pressen von Wachsmodellen häufig Niedertemperatur-Wachsmaterialien- oder Mitteltemperatur-Wachsmaterialien verwendet. Im Allgemeinen weisen Wachsmodelle Mängel wie Poren, Lunker und Risse auf.
I. Poren
1. Fehlermerkmale
Auf der lokalen Oberfläche des Wachsmodells sind Hohlräume mit glatter -Oberfläche vorhanden.
2. Ursachen
(1) Bei der Herstellung des Wachsmaterials wird zu viel Gas mitgerissen und es wird keine ausreichende Entgasungsbehandlung durchgeführt.
In der Produktion umfasst die Herstellung von Niedertemperatur-Wachsmaterialien normalerweise vier Prozesse: Wachsschmelzen, Wachsflockenbildung, Wachspastenmischen und Entgasen. Zum Mischen des Wachsmaterials (oder der „Wachspaste“) wird häufig ein Spiralflügelmischer verwendet. Beim Mischvorgang wird zwangsläufig eine große Menge Gas mitgerissen; und je mehr sich der Mischer dreht, desto mehr Gas wird mitgerissen. Insbesondere wenn das Wachsmaterial nach dem Mischen nicht ausreichend entgast wird, verbleibt eine große Menge an eingeschlossenem Gas im Wachsmaterial.
(2) Falsche Position der Wachsinjektionsöffnung, was zu einem Gaseinschluss während des Wachsinjektionsprozesses führt.
Eine unsachgemäße Platzierung der Wachseinspritzöffnung führt zu Turbulenzen während der Wachseinspritzung in den Formhohlraum, was zu einer übermäßigen Gasmitnahme führt.
(3) Unsachgemäßes Formdesign, das die Entlüftung des Hohlraums behindert.
Der Weg, den das Wachsmaterial zurücklegt, um den Formhohlraum zu füllen, ist zu lang und die Hohlraumentlüftung ist schlecht.
3. Vorbeugende Maßnahmen
(1) Halten Sie sich strikt an den Vorbereitungsprozess und die Betriebsabläufe für das Wachsmaterial.
Achten Sie bei der Herstellung von Paraffin-Stearinsäure-Wachsmaterial auf die Reihenfolge der Materialzugabe, d. h. geben Sie zuerst Stearinsäure hinzu, und nachdem es vollständig geschmolzen ist, fügen Sie Paraffin oder recyceltes Wachs hinzu und erhitzen Sie es bis zu einem vollständig geschmolzenen Zustand bei einer Temperatur von weniger als oder gleich 90 Grad. Zu Beginn des Mischvorgangs kann die Mischgeschwindigkeit höher sein (z. B. 400 U/min). Nachdem die Wachstemperatur angestiegen ist, kann die Mischgeschwindigkeit reduziert werden (200–300 U/min). Nachdem das Wachs richtig gemischt wurde, sollte eine Entgasungsbehandlung für mindestens 0,5 Stunden durchgeführt werden, damit das im Wachs eingeschlossene Gas vollständig entweichen kann.
(2) Verbessern Sie die Position der Wachseinspritzöffnung, um Turbulenzen im Formhohlraum zu vermeiden.
Die Wachseinspritzöffnung sollte sich vorzugsweise am inneren Anschnitt oder auf einer Oberfläche mit Bearbeitungszugabe befinden und in ihrer Größe mit der Einspritzdüse der Wachseinspritzmaschine übereinstimmen. Die Einspritzöffnung soll dafür sorgen, dass das Wachs den Formhohlraum gleichmäßig und auf kürzestem Weg ausfüllt, ohne Turbulenzen zu erzeugen.
(3) Verbessern Sie das Formdesign, um die Entfernung von Gas aus dem Formhohlraum zu erleichtern.
Durch die Verbesserung des Formdesigns wird die Entfernung von Gas aus dem Formhohlraum erleichtert. Fügen Sie bei Bedarf Entlüftungslöcher hinzu.
II. Schwindung
1. Fehlermerkmale
An den dicksten Stellen des Wachsmodells treten durch lokales Schrumpfen Vertiefungen auf.
2. Ursachen
(1) Unzureichender Vorschub in den dicksten Teilen (Vertiefungen) des Wachsmodells.
Der Einspritzdruck des Wachsmodells ist einer der Hauptparameter des Formprozesses. Ein niedriger Einspritzdruck führt zu einer größeren Schrumpfungsrate an den dicksten Stellen (Vertiefungen) des Wachsmodells. Wenn keine ausreichende Fütterung erreicht wird, kommt es in diesen Bereichen zu einer Schrumpfung.
Die Nachdruckzeit ist ein weiterer Prozessparameter des Formprozesses. Nachdem das Wachs den Formhohlraum gefüllt hat, erhöht eine unzureichende Haltedruckzeit die Schrumpfungsrate in den dicksten Teilen (Vertiefungen) des Wachsmodells. Wenn keine ausreichende Fütterung erreicht wird, kommt es in diesen Bereichen zu einer Schrumpfung.
(2) Unzureichendes Wachsinjektionsvolumen und unzureichende Zufuhr.
Wenn die Wachseinspritzöffnung klein oder falsch positioniert ist oder der Einspritzdruck niedrig ist, reicht die in den Formhohlraum eingespritzte Wachsmenge nicht aus. Wenn die dicksten Stellen (Vertiefungen) des Wachsmodells nicht ausreichend versorgt werden, kommt es in diesen Bereichen zu einer Schrumpfung.
(3) Zu große Wandstärkendifferenz im Wachsmuster, was für die Zuführung ungünstig ist.
Die strukturelle Gestaltung des Wachsmodells ist unzumutbar, mit zu großen Wandstärkenunterschieden, was für die Zuführung ungünstig ist.
(4) Die Wachstemperatur ist beim Einspritzen zu hoch oder die Formtemperatur ist zu hoch oder beides ist zu hoch. Eine hohe Wachstemperatur, eine hohe Formtemperatur oder beides erhöhen die Schrumpfungsrate des Wachsmaterials; Wenn keine ausreichende Kompensation der Schrumpfung erreicht wird, entstehen Lunker.
(5) Die Schrumpfungsrate des Wachsmaterials ist relativ groß.
Bei der Herstellung wird Paraffin-Stearinsäurewachs verwendet, normalerweise 58-62 Grad (d. h. Nr. 58-62) weißes Paraffin und dreifach-gepresste Stearinsäure erster Klasse, die jeweils 50 % ausmachen, wenn sie neu hergestellt werden. Die Schrumpfungsrate von No. 58-Weißparaffin ist größer als die von No. 62-Weißparaffin. Paraffin-Stearinsäurewachs hat eine höhere Schrumpfungsrate als Paraffinwachs aus Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht.
3. Vorbeugende Maßnahmen
(1) Erhöhen Sie die Schrumpfkompensationsfähigkeit des Wachsmaterials.
Beim Pressen von Wachsformen wird der Einspritzdruck im Allgemeinen mit 0,2–0,5 MPa gewählt. Eine entsprechende Erhöhung des Einspritzdrucks erhöht nicht nur die Dichte des Wachsmaterials in der Form, sondern verringert auch die Schrumpfungsrate des Wachsmaterials. Eine entsprechende Erhöhung der Haltedruckzeit, im Allgemeinen (3–10) s oder länger, kann auch die Schrumpfungsrate des Wachsmaterials verringern und die Schrumpfungskompensationsfähigkeit des Wachsmaterials erhöhen.
(2) Erhöhen Sie die eingespritzte Wachsmenge, um die Fähigkeit zur Schrumpfungskompensation zu erhöhen.
Erhöhen Sie den Querschnitt des Wachseinspritzlochs entsprechend, um die pro Zeiteinheit eingespritzte Wachsmenge zu erhöhen. oder ändern Sie die Position des Wachseinspritzlochs, um einen ausreichenden Schrumpfungsausgleich in den dickeren Teilen der Wachsform zu gewährleisten.
(3) Verbessern Sie die Wachsformstruktur, um die Wandstärke so gleichmäßig wie möglich zu gestalten.
Sorgen Sie nach Möglichkeit für eine gleichmäßige Wandstärke der Wachsform; Legen Sie bei Bedarf vorgefertigte Kaltwachsblöcke (auch „Wachskerne“ genannt) in die dickeren Teile der Wachsform, bevor Sie das Wachsmaterial in die Wachsform einspritzen. Abhängig von der Größe und Form der Wachsform können Kaltwachsblöcke lokal oder vollständig platziert werden. Die Kaltwachsblöcke sollten mithilfe konischer Vorsprünge in der Form positioniert werden. Die Höhe der Vorsprünge sollte entsprechend der Größe des Teils bestimmt werden und im Allgemeinen auf 2–3 mm eingestellt werden. Das für die Kaltwachsblöcke verwendete Wachsmaterial sollte mit dem Wachsmaterial der Wachsform identisch sein.
(4) Kontrollieren Sie die Temperatur des Wachsmaterials und der Form während der Wachsinjektion. Beim Einspritzen von Wachs sind für Niedertemperaturwachse im Allgemeinen eine Wachstemperatur von T=48–52 Grad und eine Formtemperatur von T=18–25 Grad geeignet; Für Mitteltemperaturwachse sind im Allgemeinen eine Wachstemperatur von T=52–60 Grad und eine Formtemperatur von T=20–24 Grad geeignet.
(5) Wählen Sie Wachse mit einer geringeren Schrumpfungsrate.
Wenn Sie beispielsweise 62-Grad-weißes Paraffinwachs anstelle von 58-Grad-weißem Paraffinwachs verwenden, verringert sich die Schrumpfrate. Auch eine Erhöhung des Paraffinanteils im Wachs um 5–10 %, also auf 55–60 %, kann die Schrumpfrate verringern. Alternativ führt die Verwendung einer Wachsmischung aus 60-Grad-weißem Paraffinwachs (95 % Gehalt) und niedermolekularem Polyethylen (5 % Gehalt) zu einer Schrumpfungsrate von etwa 1 %, was relativ niedrig ist.
III. Risse
1. Fehlermerkmale
Lokale Risse in der Wachsform treten häufig an der Trennfuge der Wachsform auf.
2. Ursachen
(1) Hohe Schrumpfungsrate und schlechte Plastizität des Wachsmaterials.
Bei Verwendung von 58 Grad raffiniertem Weißwachs oder weißem Paraffinwachs, gemischt mit dreifach gepresster Stearinsäure erster Güteklasse in einem Verhältnis von jeweils 50 %, beträgt die freie Schrumpfungsrate der Wachsform etwa 2 %. Wenn der Stearinsäuregehalt im Wachs mehr als 80 % beträgt, sind seine Zähigkeit und Plastizität schlecht, was leicht zu Rissen in der Wachsform führen kann.
(2) Die Temperatur der Form, des Formraums oder des Kühlwassers ist zu niedrig.
Eine zu niedrige Formtemperatur, eine zu niedrige Formraumtemperatur oder eine zu niedrige Kühlwassertemperatur führen zu einer zu schnellen Abkühlung der Wachsform. Wenn das Schrumpfen der Wachsform behindert wird, entstehen leicht Risse; oder wenn die Abkühlzeit der Wachsform in der Form zu lang ist (dh die Entformungszeit ist zu lang), was das Schrumpfen der Wachsform behindert, können leicht Risse entstehen.
(3) Unangemessene Wachsformstruktur/Formdesign.
Ein unzumutbarer Wachsformaufbau/Formgestaltung, ungleichmäßige Wandstärken der Wachsform und zu kleine oder scharfe Ecken in den Übergangsbereichen zwischen dicken und dünnen Abschnitten können zu Rissen an den Schwachstellen führen, wenn das Schrumpfen der Wachsform behindert wird.
(4) Unsachgemäßer Betrieb.
Unsachgemäße Entformungsmethoden oder ein zu spätes Herausziehen des Kernstifts können zu Rissen in der Wachsform führen.
3. Vorbeugende Maßnahmen
(1) Wählen Sie Wachse mit geringeren Schrumpfraten.
Bei Niedertemperaturwachsen kann die Verwendung von 62-Grad-Paraffinwachs anstelle von 58-Grad-Paraffinwachs die Schrumpfung verringern. Alternativ kann auch eine Erhöhung des Paraffingehalts im Wachs um 5-10 %, also auf 55-60 %, die Schrumpfung verringern. Oder die Verwendung einer Wachsmischung aus 60-Grad-Paraffinwachs (95 % Anteil) und niedermolekularem Polyethylen (5 % Anteil) führt zu einer geringeren Schrumpfungsrate von etwa 1 %.
(2) Kontrollieren Sie die Temperatur des Formteils, des Formherstellungsraums und des Kühlwassers.
Für Wachse mit niedriger-Temperatur sollte die Formtemperatur auf 18-25 Grad geregelt werden, und für Wachse mit mittlerer-Temperatur sollte die Formtemperatur auf 20-24 Grad geregelt werden. Die Temperatur des Formenherstellungsraums sollte der Formtemperatur entsprechen, und die Kühlwassertemperatur sollte ebenfalls der Raumtemperatur entsprechen; Bei Bedarf sollte im Formenbauraum eine Klimaanlage installiert und die Temperatur auf 20 Grad geregelt werden.
(3) Verbessern Sie das Design der Wachsform.
Verbessern Sie das Design der Wachsform, um eine gleichmäßige Wandstärke sicherzustellen. Bei ungleichmäßiger Wandstärke abgerundete Ecken verwenden (der Radius der abgerundeten Ecke sollte „1/5 bis 1/3“ der Summe der beiden angrenzenden Wandstärken betragen); Fügen Sie bei Bedarf Verstärkungsrippen hinzu, um die Spannung beim Schrumpfen der Wachsform auf ein Maß zu reduzieren, das eine Rissbildung verhindert.
(4) Befolgen Sie strikt die Betriebsanweisungen.
Verbessern Sie die Entformungsmethode und fügen Sie bei Bedarf eine Entformungsvorrichtung hinzu, um Risse in der Wachsform während des Entformungsvorgangs zu verhindern.
Kontrollieren Sie die Abkühlzeit der Wachsform genau, im Allgemeinen 10–60 Minuten. Nach dem Abkühlen der Wachsform sollte der mit der Wachsform abkühlende Kernstift zeitnah entfernt werden, damit er das Schrumpfen der Wachsform nicht behindert.
