INVESTMENT CASTING E CICLO DI BURNOUT

Il tipo di fusione finale (prodotto di gioielleria ottenuto) è fortemente influenzato dal tipo di stampo di rivestimento realizzato e dal ciclo di calcinazione seguito. Di seguito forniamo le regole generali e le raccomandazioni che è possibile seguire per ottenere un stampo di rivestimento di alta qualità per fondere al meglio i gioielli del tuo desiderio.

COLATA DI LIQUIDI PER INVESTIMENTO

Si consiglia vivamente di seguire i passaggi indicati dal produttore del rivestimento durante la preparazione dell'impasto del rivestimento. Il rapporto acqua-polvere e il tempo di presa sono molto importanti, perché è la base per eseguire tutte le operazioni necessarie alla creazione del cilindro rivestito (stampo ) e deve essere seguito molto rigorosamente.

La base della presa della boiacca di rivestimento è dovuta all'idratazione del solfato di calcio emiidrato (CaSO4.1/2H20) in cristalli di gesso (solfato di calcio diidrato – CaSO4.2H2O).

Per ottenere un liquame di alta qualità, i passaggi generali da seguire sono indicati di seguito,

• Utilizzare l'acqua alla temperatura consigliata, in genere circa 20°C/68°F, per garantire un comportamento coerente del rivestimento. L'investimento effettuato con acqua troppo calda farà presa più velocemente. L'acqua troppo fredda rallenterà il tempo di presa e porterà a muffe deboli e difetti come filigrane.
• È importante seguire le raccomandazioni del produttore del rivestimento riguardo al rapporto polvere/acqua, tempi di miscelazione, temperature, ecc.
• Per quanto riguarda la qualità dell'acqua, è preferibile utilizzare acqua deionizzata, perché il tempo di presa può essere sensibilmente modificato (allungato) dalle sostanze disciolte nell'acqua del rubinetto. Utilizzando acqua deionizzata, la consistenza dell'impasto liquido di rivestimento può essere mantenuta molto facilmente.
• È importante seguire le raccomandazioni del produttore del rivestimento riguardo al rapporto polvere/acqua, tempi di miscelazione, temperature, ecc.

A titolo indicativo, i dati per un rivestimento in polvere con circa 8 minuti sono:

1. Rapporto polvere/acqua: 100:38.
2. Tempo di miscelazione: circa 3 minuti.
3. Aspirazione: circa 1,5 minuti.
4. Versamento dell'impasto nel pallone: ​​circa 1,5 minuti.
5. Aspirazione e vibrazione del pallone: ​​2 minuti.

Dai un'occhiata al nostro: CICLO DI CASTING DI INVESTIMENTO E BURNOUT

Tempo di lavoro totale: 8 minuti.

• Secondo le teorie più recenti, dopo l'aspirazione dovremmo lasciare riposare le muffole indisturbate da un minimo di 1 ora ad un massimo di 2 ore, prima di procedere alla deceratura. Le muffole non devono mai asciugarsi completamente: in tal caso è opportuno irrorarle abbondantemente con acqua prima della deceratura. Si sconsiglia di preparare lotti di fiaschi pieni e di utilizzarli nei giorni successivi. Se i cilindri si asciugano completamente, esiste un elevato rischio di formazione di crepe, rotture o addirittura di grandi scoppi durante la colata.
• La pratica preferita è quella di preparare le staffe, lasciarle rassodare e inviarle direttamente alla deceratura e calcinazione. Il ciclo di calcinazione programmato verrà effettuato durante la notte e, il giorno successivo, una volta equilibrate alla temperatura di colata, le staffe verranno colate.

DECERATURA

Recenti ricerche effettuate dai produttori di polvere di rivestimento suggeriscono che dopo aver completato l'indurimento del rivestimento, cioè da 1 a 2 ore dopo il riempimento della muffola, la cera dei modelli dovrebbe essere rimossa, per svuotare le cavità dello stampo dove verrà colato il metallo liquido. La deceratura può essere effettuata in due modi:

1. Deparaffinazione a secco: viene eseguita come parte del ciclo di cottura nel forno/forno di cottura.
2. Deceratura a vapore: consigliata ai gioiellieri che lavorano nelle immediate vicinanze per evitare l'inquinamento dell'aria prima dell'effettivo ciclo di combustione. Il vapore riempie inoltre i pori del rivestimento e garantisce che la cera non sia intrappolata nei pori e ne garantisce la completa rimozione.

Sebbene l'effetto del vapore sullo stampo non sia ancora del tutto chiaro, si dice anche che il vapore possa ridurre la permeabilità dello stampo desiderata durante l'operazione di colata.

Anche durante la fusione della pietra preziosa, l'acido borico viene utilizzato per proteggere la pietra preziosa. Utilizzando la deceratura a vapore, l'acido borico viene rimosso e danneggia le pietre preziose.

Per questo nella maggior parte dell'industria della fusione viene praticata la deparaffinazione a secco direttamente nel forno di preriscaldamento.

CICLO DI BURNOUT:-

La calcinazione, come suggerisce il nome, viene effettuata per bruciare le ultime tracce di cera e conferire allo stampo del rivestimento la refrattarietà e le caratteristiche necessarie per la fusione. Le caratteristiche finali dello stampo dipenderanno fortemente dal ciclo di cottura selezionato e in particolare dalla velocità di riscaldamento e dall'omogeneizzazione della temperatura nei periodi di mantenimento. Pertanto, è importante seguire accuratamente il ciclo di combustione consigliato dal produttore del rivestimento.

Ci sono due punti critici nel ciclo di riscaldamento.

1. La prima è a circa 100-120°C, quando l'acqua assorbita e parte dell'acqua di cristallizzazione del gesso evaporano e questo processo provoca la contrazione del gesso.
2. Il secondo punto critico è intorno ai 250°C (482°F), quando il gesso cambia forma e questo provoca l'espansione del gesso.

• Il gesso è di natura altamente non conduttiva e impiega molto tempo prima che il calore raggiunga l'esterno del pallone fino al centro e raggiunga una temperatura omogenea in tutto il pallone.

Nell'industria si trovano principalmente due varianti del forno di preriscaldamento

• In un forno di calcinazione di tipo rotativo, la piattaforma su cui è posizionato il cilindro ruota ad un certo numero di giri (rotazione al minuto) in modo da assicurare un riscaldamento uniforme da tutti i lati in modo da garantire che lo stampo non si rompa durante i punti critici sopra menzionati , assicurano la completa rimozione della cera e la perfetta stagionatura del gesso in modo da fornirvi muffe prive di porosità e umidità.

Quello che segue è un tipico ciclo di burnout: -

• Dopo la rimozione della cera, aumentare lentamente fino a 250°C (482°F) in 1 ora.
• Mantenere a 250°C (482°F) per 2 ore,
• Raggiunge 450°C (842°F) in 1 ora,
• Mantenere a 450°C (842°F) per 2 ore,
• Raggiunge 730°C (1346°F) in 1,5 ore,
• Mantenere a 730°C (1346°F) per 3 ore,
• Quindi raffreddare lentamente fino alla temperatura di colata del cilindro selezionata ed equilibrare alla temperatura di colata per almeno 1,5 ore.

La temperatura di colata dello stampo viene scelta in funzione del modello da colare e della lega utilizzata. I tempi indicati per il ciclo varieranno a seconda delle dimensioni del pallone. Le staffe più grandi richiedono tempi di ciclo più lunghi ed è necessario seguire il ciclo consigliato dagli esperti di fusione.