Investeringsstøpeprosessen
Lage et voksmønster
• I dagens produksjonsverden lages voksmønstre vanligvis ved å injisere voks i et metallverktøy eller "die"
• Med utviklingen av Additive Manufacturing kan mønstre skrives ut
• I kunstmiljøet er unike stykker skåret av kunstneren fra voksblokker
• For flere støpinger lages vanligvis et silisiumverktøy av kunstnerens skulptur og voks injiseres eller helles inn i det resulterende hulrommet
Vokstremontering
• Det er vanligvis uøkonomisk å lage små deler en om gangen, så voksmønstre er vanligvis festet til en voks "sprue"
• Innløpet har to formål
- 1. Gir en monteringsoverflate for å sette sammen flere mønstre i en enkelt form, som senere fylles med legering
- 2. Gir en strømningsbane for den smeltede legeringen inn i tomrommet skapt av voksmønsteret(e)
• Voksen mellom mønsteret(e) og innløpet kalles "Gates", fordi de struper retningen og flyten til legeringen inn i tomrommet laget av mønsteret
Skallbygning
• Neste steg i prosessen er å bygge et keramisk skall rundt vokstreet
• Dette skallet vil til slutt bli formen som metall helles i
• For å bygge skallet dyppes treet i et keramisk bad eller "slurry"
• Etter dypping påføres fin sand eller "stucco" på den våte overflaten
• Formen får tørke, og prosessen gjentas flere ganger til en lagdelt (eller laminert) keramisk form, som er i stand til å gjennomgå påkjenningene fra støpeprosessen, er bygget
Avvoks / utbrenthet
• Før metall helles i formen, fjernes voksen
• Dette gjøres vanligvis med en damp-avvoksautoklav, som er som en stor industriell trykkoker
• En annen metode er bruk av en flammeovn, som smelter og brenner av voksen
• Mange støperier bruker begge metodene sammen
• Autoklav fjerner mesteparten av voksen, som kan rekondisjoneres og gjenbrukes
• Flash fire brenner bort rester av voks og herder skallet, og gjør det klar til støping
Metallhelling
• Før metallet helles i den keramiske formen eller "skallet", forvarmes formen til en bestemt temperatur for å forhindre at den smeltede legeringen størkner eller "fryser av" før hele formen fylles
• Legering smeltes i en keramisk kopp (kalt en digel) ved hjelp av en prosess kjent som induksjonssmelting
• En høyfrekvent elektrisk strøm skaper et magnetisk felt rundt legeringen, og genererer elektriske felt inne i metallet (virvelstrømmer)
• Virvelstrømmene varmer legeringen på grunn av materialets elektriske motstand
• Når legeringen når sin spesifiserte temperatur, helles den i formen, og formen får avkjøles
Shell Knock Off
• Når det er avkjølt, fjernes skallmaterialet fra metallet
• Dette gjøres vanligvis via mekaniske midler
• Hammer
• Høytrykksvannsprengning
• Vibrasjonsbord
• Fjerning av skall kan også utføres kjemisk ved bruk av en oppvarmet kaustisk løsning av enten kaliumhydroksid eller natriumhydroksid, men denne tilnærmingen fases ut på grunn av miljø- og helsemessige bekymringer
Kutt av
• Når skallmaterialet er fjernet, kuttes delene av innløpet og portene slipes av
• Del avskjæring kan gjøres manuelt
• Hoggesag
• Lommelykt
• Laser (begrenset bruksområde)
• Deler kan også kuttes av ved hjelp av automatisering, det vil si at formen kan festes ved hjelp av en fikstur på en programmerbar avskjæringssag
Individuelle støpinger
• Når delene er fjernet fra innløpet og portene fjernet, kan overflaten etterbehandles på en rekke måter
• Vibrerende/Mediebehandling
• Belte eller håndsliping
• Polering
• Etterbehandling kan gjøres for hånd, men i mange tilfeller er det automatisert
• Deler blir deretter inspisert, merket (hvis nødvendig), pakket og sendt
• Avhengig av bruksområdet kan delene brukes i "nettform" eller bearbeides for presisjonsparende overflater
