A viaszminta (más néven "befektetési minta") előállítása az első és legfontosabb folyamat a gyártásban, és ez az elsődleges feltétele a kiváló minőségű-öntvények előállításának. A viaszminták hibái pazarolják a munkaerőköltségeket, a gyártási időt és az értékes erőforrásokat; a héj-készítési folyamatba vagy akár az öntési folyamatba bekerülő minősíthetetlen viaszminták hibás termékeket eredményeznek. Ez növeli a gyári gyártási költségeket és a szállítási időt, ami befolyásolja a vállalat hírnevét és gazdasági előnyeit. Ezért figyelmet kell fordítani a viaszmintázat-hibákra, és megoldásokat kell találni.
Jelenleg az alacsony-hőmérsékletű viasz-alapú formázóanyagokat vagy a közepes-hőmérsékletű viaszanyagokat széles körben használják viaszminták préselésére. Általában a viaszmintáknak vannak olyan hibái, mint a pórusok, zsugorodási üregek és repedések.
I. Pórusok
1. Hibajellemzők
Sima felületű{0}}üregek vannak a viaszminta helyi felületén.
2. Okok
(1) A viaszanyag előkészítése során túl sok gáz kerül magával, és nem megfelelő gáztalanító kezelést végeznek.
A gyártás során az alacsony hőmérsékletű viaszanyagok előállítása általában négy folyamatból áll: viasz olvasztása, viaszrétegezés, viaszpaszta keverése és gáztalanítás. A viaszanyag (vagy "viaszpaszta") keverésére gyakran spirállapátos keverőt használnak. A keverési folyamat során elkerülhetetlenül nagy mennyiségű gáz kerül magával; és minél jobban forog a keverő, annál több gáz kerül magával. Különösen akkor, ha a viaszanyag keverés után nem gáztalanítható kellően, nagy mennyiségű magával ragadott gáz marad a viaszanyagban.
(2) A viaszbefecskendező nyílás nem megfelelő elhelyezkedése, ami gáz felszívódásához vezet a viaszbefecskendezési folyamat során.
A viaszbefecskendező nyílás helytelen elhelyezése turbulenciát okoz a viasz formaüregbe való befecskendezése közben, ami túlzott gázelszíváshoz vezet.
(3) Nem megfelelő formatervezés, ami akadályozza az üreg szellőzését.
A viaszanyag által a formaüreg kitöltéséhez megtett távolság túl hosszú, és az üreg szellőzése gyenge.
3. Megelőző intézkedések
(1) Szigorúan tartsa be a viaszanyag előkészítési folyamatát és az üzemeltetési eljárásokat.
A paraffin-sztearinsav viasz anyagának elkészítésekor ügyeljen az anyagok hozzáadásának sorrendjére, azaz először adjon hozzá sztearinsavat, majd miután teljesen felolvadt, adjon hozzá paraffint vagy újrahasznosított viaszt, teljesen olvadt állapotra melegítve, legfeljebb 90 fokos hőmérsékleten. A keverési folyamat elindításakor a keverő fordulatszáma nagyobb is lehet (pl. 400 ford/perc). A viasz hőmérsékletének emelkedése után a keverő sebessége csökkenthető (200-300 fordulat/perc). A viasz megfelelő összekeverése után legalább 0,5 órán keresztül gáztalanító kezelést kell végezni, hogy a viaszban rekedt gáz teljesen eltávozhasson.
(2) Javítsa a viaszbefecskendező nyílás helyzetét, hogy elkerülje a turbulenciát a formaüregben.
A viaszbefecskendező nyílás lehetőleg a belső kapun vagy megmunkálási ráhagyással rendelkező felületen legyen elhelyezve, mérete pedig egyezzen meg a viaszinjektáló gép befecskendező fúvókájával; a befecskendező nyílásnak biztosítania kell, hogy a viasz simán és a legrövidebb távolságon töltse ki a formaüreget anélkül, hogy turbulenciát generálna.
(3) Javítsa a forma kialakítását, hogy megkönnyítse a gáz eltávolítását a formaüregből.
A forma kialakításának javítása megkönnyíti a gáz eltávolítását a formaüregből; ha szükséges, adjunk hozzá szellőzőnyílásokat.
II. Zsugorodás
1. Hibajellemzők
A helyi zsugorodás okozta depressziók a viaszmintázat legvastagabb részein jelennek meg.
2. Okok
(1) Elégtelen adagolás a viaszmintázat legvastagabb részein (mélyedései).
A viaszmintázat fröccsnyomása a formázási folyamat egyik fő paramétere. Az alacsony befecskendezési nyomás nagyobb zsugorodási sebességhez vezet a viaszmintázat legvastagabb részein (bemélyedéseiben). Ha nem érhető el elegendő etetés, ezeken a területeken zsugorodás következik be.
A nyomástartási idő az öntési folyamat másik folyamatparamétere. Miután a viasz kitölti a formaüreget, az elégtelen tartási nyomás növeli a zsugorodás mértékét a viaszmintázat legvastagabb részein (bemélyedéseiben). Ha nem érhető el elegendő etetés, ezeken a területeken zsugorodás következik be.
(2) Nem elegendő a viasz befecskendezési térfogata és nem elegendő az adagolás.
Ha a viaszbefecskendező nyílás kicsi, vagy nem megfelelően van elhelyezve, vagy a befecskendezési nyomás alacsony, a formaüregbe fecskendezett viasz mennyisége nem elegendő. Ha a viaszmintázat legvastagabb részei (benyomódásai) nem kapnak elegendő táplálást, ezeken a területeken zsugorodás következik be.
(3) Túl nagy falvastagság-különbség a viaszmintázatban, ami az etetés szempontjából kedvezőtlen.
A viaszmintázat szerkezeti kialakítása indokolatlan, túlzott falvastagság-különbségekkel, ami az etetés szempontjából kedvezőtlen.
(4) A viasz hőmérséklete túl magas az injektálás során, vagy a forma hőmérséklete túl magas, vagy mindkettő túl magas. Magas viaszhőmérséklet, magas formázási hőmérséklet vagy mindkettő növeli a viaszanyag zsugorodási sebességét; ha a zsugorodás megfelelő kompenzációja nem érhető el, zsugorodási üregek lépnek fel.
(5) A viaszanyag zsugorodási sebessége viszonylag nagy.
A gyártás során paraffin-sztearinsavviaszt használnak, általában 58-62 fokos (azaz nem. 58-62) fehér paraffint és első-minőségű háromszoros-sajtolt sztearinsavat, amelyek mindegyike 50%-ot tesz ki újonnan elkészítve. A No. 58 fehér paraffin zsugorodási sebessége nagyobb, mint a No{10}} fehér paraffiné. A paraffin-sztearinsavviasz nagyobb zsugorodási sebességgel rendelkezik, mint a paraffin kis molekulatömegű polietilénviasz.
3. Megelőző intézkedések
(1) Növelje a viaszanyag zsugorodáskompenzációs képességét.
A viaszformák préselésekor a befecskendezési nyomást általában 0,2-0,5 MPa-ra választják. A befecskendezési nyomás megfelelő növelése nemcsak a viaszanyag sűrűségét növeli a szerszámban, hanem csökkenti a viaszanyag zsugorodási sebességét is. A tartási nyomás időtartamának megfelelő növelése, általában (3-10) másodperc vagy hosszabb, szintén csökkentheti a viaszanyag zsugorodási sebességét és növelheti a viaszanyag zsugorodáskompenzációs képességét.
(2) Növelje a befecskendezett viasz mennyiségét a zsugorodáskompenzációs képesség növelése érdekében.
Megfelelően növelje{0}} a viaszbefecskendező nyílás keresztmetszetét, hogy növelje az egységnyi idő alatt befecskendezett viasz mennyiségét; vagy változtassa meg a viaszbefecskendező lyuk helyzetét, hogy a viaszforma vastagabb részein megfelelő zsugorodáskompenzációt biztosítson.
(3) Javítsa a viaszforma szerkezetét, hogy a falvastagság a lehető legegyenletesebb legyen.
Ahol lehetséges, egyenletessé tegyük a viaszforma falvastagságát; ha szükséges, helyezzen előre elkészített-hideg viaszblokkokat (más néven "viaszmagokat") a viaszforma vastagabb részeibe, mielőtt a viaszanyagot befecskendezné a viaszforma kialakításához. A hidegviasztömbök a viaszforma méretétől és alakjától függően helyben vagy teljesen elhelyezhetők. A hidegviaszblokkokat kúpos kiemelkedések segítségével kell a formába helyezni. A kiemelkedések magasságát az alkatrész méretének megfelelően kell meghatározni, általában 2-3 mm-re szabályozva. A hidegviaszblokkokhoz használt viaszanyagnak meg kell egyeznie a viaszforma viaszanyagával.
(4) Szabályozza a viaszanyag és a forma hőmérsékletét a viaszinjektálás során. Viasz befecskendezésekor az alacsony hőmérsékletű viaszokhoz általában a T=48–52 fokos viaszhőmérséklet és a T=18–25 fokos formahőmérséklet a megfelelő; közepes hőmérsékletű viaszokhoz általában T=52–60 fokos viaszhőmérséklet és T=20–24 fokos formahőmérséklet a megfelelő.
(5) Válasszon kisebb zsugorodási arányú viaszokat.
Például, ha 62 fokos fehér paraffinviaszt használ az 58 fokos fehér paraffin helyett, csökkenti a zsugorodás mértékét. A viasz paraffintartalmának 5–10%-os, azaz 55–60%-os növelése szintén csökkentheti a zsugorodás mértékét. Alternatív megoldásként a 60 fokos fehér paraffinviasz (95%-os tartalom) és kis-molekula-tömegű polietilén (5%-os tartalom) viaszkeverékének használata körülbelül 1%-os zsugorodási rátát eredményez, ami viszonylag alacsony.
III. Repedések
1. Hibajellemzők
A viaszformában gyakran előfordulnak lokalizált repedések a viaszforma elválási vonalán.
2. Okok
(1) A viaszanyag nagy zsugorodási sebessége és gyenge plaszticitása.
Ha 58 fokos finomított fehér viaszt vagy fehér paraffin viaszt használunk első -minőségű, hármas{2}} préselt sztearinsavval 50%-os arányban keverve, a viaszforma szabad zsugorodási aránya körülbelül 2%. Ha a viasz sztearinsavtartalma meghaladja a 80%-ot, annak szívóssága és plaszticitása gyenge, könnyen repedéseket okozva a viaszformában.
(2) Az öntőforma, a fröccsöntő helyiség vagy a hűtővíz hőmérséklete túl alacsony.
A túl alacsony öntőforma-hőmérséklet, a túl alacsony fröccsöntőszoba-hőmérséklet, vagy a túl alacsony hűtővíz-hőmérséklet a viaszforma túlságosan gyors lehűléséhez vezet. Ha a viaszforma zsugorodása akadályozott, könnyen repedések keletkeznek; vagy ha a formában lévő viaszforma hűtési ideje túl hosszú (azaz túl hosszú a formázási idő), ami akadályozza a viaszforma zsugorodását, könnyen repedések keletkeznek.
(3) Indokolatlan viaszforma szerkezet/formakialakítás.
Az indokolatlan viaszforma szerkezet/formakialakítás, a viaszforma egyenetlen falvastagsága, valamint a túl kicsi vagy éles sarkok a vastag és vékony szakaszok közötti átmeneti területeken repedésekhez vezethetnek a gyenge pontokon, ha a viaszforma zsugorodása akadályozott.
(4) Nem megfelelő működés.
A nem megfelelő formázási módszerek vagy a magcsap túl későn történő kihúzása repedéseket okozhat a viaszformában.
3. Megelőző intézkedések
(1) Válasszon alacsonyabb zsugorodási arányú viaszokat.
Alacsony-hőmérsékletű viaszok esetén 62 fokos paraffinviasz használata 58 fokos paraffinviasz helyett csökkentheti a zsugorodást. Alternatív megoldásként a viasz paraffintartalmának 5-10%-kal, azaz 55-60%-ra történő növelése szintén csökkentheti a zsugorodást. Vagy ha 60 fokos paraffinviaszból (95% tartalom) és kis molekulatömegű polietilénből (5% tartalom) álló viaszkeveréket használunk, akkor a zsugorodás mértéke kb. 1%-kal alacsonyabb.
(2) Szabályozza a formázás, a formakészítő helyiség és a hűtővíz hőmérsékletét.
Alacsony-hőmérsékletű viaszok esetén a formázási hőmérsékletet 18-25 fokon, közepes-hőmérsékletű viaszoknál pedig 20-24 fokon kell szabályozni. A formakészítő helyiség hőmérsékletének meg kell egyeznie a formázási hőmérséklettel, és a hűtővíz hőmérsékletének is meg kell egyeznie a szoba hőmérsékletével; szükség esetén klímaberendezést kell beépíteni a formakészítő helyiségbe, és a hőmérsékletet 20 fokon kell szabályozni.
(3) A viaszforma kialakításának javítása.
Javítsa a viaszforma kialakítását az egyenletes falvastagság biztosítása érdekében; ha a falvastagság egyenetlen, használjon lekerekített sarkokat (a lekerekített sarok sugara a két szomszédos falvastagság összegének 1/5-1/3-a legyen); ha szükséges, adjon hozzá erősítő bordákat, hogy a viaszforma zsugorodása során a feszültséget olyan szintre csökkentse, amely megakadályozza a repedést.
(4) Szigorúan kövesse az üzemeltetési eljárásokat.
Javítsa a formázási módszert, és ha szükséges, adjon hozzá bontóeszközt, hogy megakadályozza a viaszforma repedéseit a bontási folyamat során.
Szigorúan szabályozza a viaszforma hűtési idejét, általában 10-60 perc. A viaszforma lehűlése után azonnal el kell távolítani a viaszformával hűtött magcsapot, hogy ne akadályozza a viaszforma zsugorodását.
