Cum să confecționați modele de copaci din ceară pentru turnarea bijuteriilor din aur, argint și platină
Principiile de bază și competențele operaționale pentru 3 sarcini tipice
Fabricarea copacilor din modele de ceară, cunoscută și sub denumirea de plantarea copacilor din modele de ceară, presupune sudarea matrițelor de ceară pregătite pe o tijă de ceară, în straturi, în funcție de cerințele specifice și de ordinea de aranjare, cu ajutorul unui aparat de sudură pentru ceară, rezultând în final un copac din modele de ceară care seamănă cu un copac mare. Ulterior, arborele de ceară este utilizat pentru procese precum turnarea gipsului. Cerința de bază pentru plantarea unui arbore de modele de ceară este că matrițele de ceară trebuie să fie dispuse în ordine, menținând un anumit decalaj în timp ce se sudează cât mai multe matrițe de ceară pe arborele de modele de ceară pentru a satisface nevoile producției în masă.
Arborele modelelor de ceară constă dintr-un sistem de turnare și matrițe de ceară. Sistemul de turnare este un canal care introduce metalul lichid în cavitatea matriței. Faptul că sistemul de turnare este proiectat în mod rezonabil sau nu va afecta în mod semnificativ umplerea matriței, calitatea pieselor turnate și randamentul procesului. Sistemul de turnare include, în general, componente precum capul copacului, miezul copacului și tubul de turnare; uneori, sunt prevăzute și conducte de aerisire. Capul arborelui acționează ca o cupă de turnare, utilizată pentru a primi metalul topit; miezul arborelui este echivalent cu un canal de turnare directă și îndeplinește, de asemenea, funcția de înălțător; canalul care conectează miezul arborelui și matrița de ceară se numește canal de turnare, care servește ca canal de turnare internă și canal de înălțător. Canalul de turnare trebuie să fie suficient de gros, iar punctele de legătură cu matrița de ceară și miezul arborelui trebuie să fie netede, fără unghiuri ascuțite sau adâncituri. Pentru matrițele de ceară cu forme complexe, ar trebui să se pună matrițe multiple sau auxiliare. Lungimea sprue-ului ar trebui să fie adecvată, iar poziția sa este legată de factori precum structura piesei turnate, materialul și metoda de turnare. La plantarea copacului cu modele de ceară, matrițele de ceară pot fi distribuite pe miezul copacului în funcție de forma, dimensiunea și tipul lor. Matrițele de ceară plantate nu trebuie să fie prea apropiate unele de altele; în caz contrar, peretele matriței de gips din acea zonă va fi prea subțire și predispus la fisurare.
Acest proiect vă permite să stăpâniți principiile de bază și abilitățile operaționale ale modelelor de ceară pentru turnarea în vid a bijuteriilor din aur și argint, turnarea centrifugă a bijuteriilor din aur și argint și a bijuteriilor din platină prin intermediul a trei sarcini tipice și a unor sarcini de extindere ulterioare clasei.
Structura matriței de ceară
Tabla de conținut
Secțiunea I Realizarea modelelor de arbori de ceară pentru turnarea în vid a bijuteriilor din aur și argint
1. Cunoștințe de bază
1.1 Modificarea matriței
1.2 Proiectarea canalelor de turnare pentru fixarea cu ceară
1.3 Copacul modelelor de ceară Producție (crearea copacului modelelor de ceară)
Atunci când plantați un copac cu modele de ceară, introducerea miezului de ceară (de exemplu, matrița principală) în baza de cauciuc este de obicei cea mai bună soluție. Miezul de ceară poate fi realizat folosind o matriță din aliaj de aluminiu, așa cum se arată în figura 4-2. Miezul de ceară este în general cilindric, iar înălțimea vasului de oțel poate determina lungimea sa. Baza de cauciuc pentru plantarea cerii este echivalentă cu rădăcinile copacului; aceasta poate menține copacul modelelor de ceară în poziție verticală pentru o plantare mai ușoară și servește la etanșarea următoarei etape de turnare a suspensiei de gips, formând cupa de turnare a matriței.
La plantarea matriței de ceară pe miezul de ceară, cel mai bine este să se utilizeze o metodă în spirală, după cum se arată în figura 4-3. În primul rând, în comparație cu un aranjament haotic sau plat al plantării, metoda în spirală nu este doar plăcută din punct de vedere estetic și economisește spațiu, permițând plantarea mai multor matrițe de ceară și reducerea costurilor de producție, ci poate, de asemenea, să accelereze semnificativ procesul de tăiere a pieselor turnate din arborele turnat, îmbunătățind eficiența producției. În plus, permite o umplere mai lină a metalului topit și o disipare mai uniformă a căldurii, evitând temperaturi locale excesiv de ridicate în interiorul matriței de gips care ar putea provoca reacții între metalul topit și pulberea de gips, ducând la defecte precum găuri de gaz și găuri de nisip. În cele din urmă, metoda de plantare în spirală permite scăparea mai multor bule la adăugarea suspensiei de gips și la aspirare, reducând probabilitatea apariției unor defecte precum formarea de mărgele în piesele turnate.
Figura 4-2 Matriță metalică pentru miezul de ceară din aliaj de aluminiu
Figura 4-3 Forme de ceară dispuse în spirală
Figura 4-4 Unghiul dintre miezul de ceară și branșă
Figura 4-5 Distanța dintre matrițele de ceară
Figura 4-6 Poziția arborelui de modele de ceară în balonul de oțel
1.4 Instrumente auxiliare pentru realizarea modelelor de copaci din ceară
(1) Mașină de plantat copaci model ceară (figura 4-7)
Acest dispozitiv este ușor de utilizat și are un raport cost-performanță ridicat. Discul de bază și tija laterală sunt integrate și fabricate din aliaj de aluminiu cu un dispozitiv de reglare care permite reglarea flexibilă a unghiurilor multiple. Dispozitivul cu tijă mobilă se poate deplasa în sus și în jos, iar discul de bază se poate roti liber la 360 °.
(2) Placă turnantă cu bază de cauciuc (Figura 4-8)
Acest instrument are o structură simplă și este ușor de utilizat, folosit în principal pentru fixarea bazelor de cauciuc. Platforma rotativă se poate roti liber și este echipată cu un dispozitiv de reglare pentru reglarea în mai multe unghiuri, permițând funcționarea flexibilă în diferite unghiuri la plantarea copacilor model Wax.
(3) Wax Welder (Figura 4-9) sau fier de lipit electric
Temperatura aparatului de sudură cu ceară poate fi reglată cu o viteză de încălzire rapidă și un interval de temperatură de la 50 ~ 200 ℃; are un stilou flexibil de sudură cu ceară, ceea ce face ca operațiunea de ceruire să fie mai lină; vârful stiloului poate fi încălzit și răcit instantaneu prin intermediul unui controler de picior.
Figura 4-8 Placă turnantă cu bază de cauciuc
Figura 4-9 Sudor cu ceară
2. Implementarea sarcinilor
(1) Activitatea de pregătire
Pregătiți matrița de ceară pentru inel bărbătesc încastrat, un miez de ceară cu diametrul de 10 mm, un fier de lipit electric, o bază de cauciuc cu diametrul interior de 4 in, o placă turnantă cu fund de cauciuc sau o mașină de plantat copaci cu modele de ceară. Lungimea miezului de ceară poate fi selectată în funcție de înălțimea balonului de oțel, după cum se arată în figura 4-11.
(2) Plantarea copacului cu modele de ceară
Matrița de ceară trebuie să fie așezată pe o bază circulară de cauciuc, iar diametrul interior al acestei baze de cauciuc trebuie să corespundă diametrului exterior al balonului de oțel. În general, diametrele interioare ale bazelor de cauciuc au specificații de 3 inci, 3,5 inci și 4 inci. Există o proeminență concavă sferică în centrul bazei, cu o adâncitură circulară în mijloc, al cărei diametru este comparabil cu cel al miezului de ceară. Pașii pentru plantarea copacului Wax models sunt următorii.
① Baza de cauciuc trebuie mai întâi cântărită, marcată și înregistrată înainte de plantarea copacului model Wax, așa cum se arată în figura 4-12.
② Introduceți miezul de ceară în orificiul circular de pe baza de cauciuc și fixați-l cu o cantitate mică de ceară lichidă. Baza de cauciuc poate fi operată cu o mașină de plantat copaci cu modele de ceară (sau o placă turnantă pentru baza de cauciuc) sau sprijinită și înclinată. Reglați temperatura fierului electric de lipit, utilizați vârful de lipit pentru a face găuri mici în miezul de ceară, introduceți rapid sprue-ul matriței de ceară, mențineți matrița de ceară stabilă și așteptați până când lichidul de ceară se solidifică ușor înainte de a o elibera, după cum se arată în Figura 4-13. În acest moment, unghiul dintre sprue și miezul de ceară este de 45° și trebuie să existe un spațiu de cel puțin 2 mm între matrițele de ceară.
Figura 4-12 Cântărirea bazei de cauciuc
Figura 4-13 Plantarea unui copac cu modele de ceară
③ Sudați matrița de ceară pe miezul de ceară strat cu strat până când întregul copac de modele de ceară este finalizat și, în final, obțineți o colecție de matrițe de ceară asemănătoare unui copac. Atunci când sudați matrița de ceară, puteți începe de la partea inferioară a miezului de ceară (de jos în sus), după cum se arată în figura 4-14, sau de la partea superioară a miezului de ceară (de sus în jos), după cum se arată în figura 4-15. Dacă arborele modelelor de ceară este operat cu îndemânare, nu există diferențe prea mari între cele două metode. Cu toate acestea, metoda de a începe din partea superioară a miezului de ceară (de sus în jos) este în general utilizată, deoarece cel mai mare avantaj al acestei metode este că împiedică ceara topită să se scurgă pe matrițele de ceară sudate, evitând astfel reprelucrarea din cauza scurgerii cearei.
Figura 4-14 Plantarea unui copac de modele de ceară de jos în sus
Figura 4-15 Plantarea unui copac de modele de ceară de sus în jos
④ După plantarea copacului cu modele de ceară, efectuați din nou o cântărire, după cum se arată în figura 4-16. Masa copacului cu modele de ceară poate fi obținută prin scăderea rezultatelor celor două cântăriri. Masa arborelui de modele din ceară poate fi convertită în masa de metal pe baza raportului de densitate dintre ceara de parafină și metalul de turnare, ceea ce permite o estimare a cantității de metal necesare pentru turnare. De obicei, alamă H65: ceară = 8,5:1; argint: ceară = 10,5:1; aur: ceară = 15,5:1.
Copywrite @ Sobling.Jewelry - Producător de bijuterii personalizate, fabrică de bijuterii OEM și ODM
Secțiunea II Realizarea copacului cu modele de ceară pentru turnarea centrifugală a bijuteriilor din aur și argint
1. Cunoștințe de bază
1.1 Turnare centrifugă
Turnarea centrifugă constă în turnarea metalului topit într-o matriță rotativă, unde metalul topit umple matrița și se solidifică sub forța centrifugă, după cum se arată în figura 4-17. Avantajele și dezavantajele procesului de turnare centrifugală sunt următoarele.
(1) Avantaje
În timpul rotației, metalul lichid umple matrița sub forța centrifugă (figura 4-18), cu o viteză rapidă de umplere și o eficiență ridicată a producției, ceea ce îl face deosebit de potrivit pentru turnarea de accesorii mici, cum ar fi lanțuri și cercei. Metalele mai dense sunt împinse spre peretele exterior, în timp ce gazele mai ușoare și zgura se deplasează liber la suprafață, formând o solidificare direcțională din exterior spre interior. Prin urmare, condițiile de contracție sunt bune, structura de turnare este densă, iar proprietățile mecanice sunt bune.
Figura 4-17 Metoda de rotație a turnării centrifugale
Figura 4-18 Umplerea prin turnare centrifugă
(2) Dezavantaje
În comparație cu turnarea statică, turnarea centrifugă tradițională are unele dezavantaje: datorită vitezei rapide de umplere, lichidul metalic suferă turbulențe puternice în timpul turnării, ceea ce crește probabilitatea de prindere a gazului și de formare a porilor; viteza de evacuare a gazului în interiorul cavității matriței este relativ lentă, ceea ce duce la o contrapresiune ridicată în interiorul matriței, ceea ce crește probabilitatea de formare a porilor; atunci când capacitatea de umplere este prea mare, lichidul metalic exercită un frecare puternică pe peretele matriței, ceea ce duce ușor la fisurarea sau decojirea matriței; în plus, zgura poate intra în cavitatea matriței împreună cu lichidul metalic în timpul turnării. Presiunea ridicată de umplere generată de forța centrifugă determină faptul că cantitatea maximă de metal care poate fi turnată în intervalul de siguranță al centrifugei este mai mică decât cea a unei mașini de turnare statice. În plus, datorită dimensiunii mai mari a camerei de turnare centrifugă, topirea cu gaz inert este, în general, mai puțin utilizată.
1.2 Precauții pentru producerea modelelor de arbori din ceară utilizând metode de turnare centrifugă
(1) Matrița de ceară este înclinată în sus și sudată pe miezul de ceară, în general cu un unghi de 45-60°între matrița de ceară și miezul de ceară și o lungime a șnecului de 10 mm. Comparativ cu metoda de turnare în vid, unghiul dintre miezul de ceară și linia de plutire este mai mic atunci când se utilizează metoda de turnare centrifugă.
(2) Unghiul de înclinare poate fi mai mic atunci când matrița de ceară este mică și are o structură complexă. Un unghi de înclinare mai mic este benefic pentru ca lichidul metalic să curgă în jos, crescând probabilitatea de reușită a turnării (în timpul turnării, cavitatea arborelui modelelor de ceară este în stare inversată). Atunci când plantați arborele modelelor de ceară, mai întâi sudați canalul de turnare orizontal radial, așa cum se arată în figura 4-19. Apoi, sudați vertical matrița de ceară pe canalul de turnare orizontal pentru a acomoda mai bine fluxul orizontal al lichidului metalic, după cum se arată în figura 4-20.
(3) Mucegaiul de ceară se plantează strat cu strat în mod ordonat în jurul miezului de ceară, de la vârful arborelui de modele de ceară în jos. Mucegaiurile de ceară trebuie să fie așezate strâns, dar fără să se atingă între ele, păstrând o distanță minimă de 3 mm. Distanța minimă dintre matrița de ceară și miezul de ceară este de 8 mm, iar cea mai înaltă matriță de ceară trebuie să se afle sub partea superioară a balonului de oțel.
Figura 4-19 Canal de turnare orizontal radial
Figura 4-20 Sistem de turnare centrifugală
2. Implementarea sarcinilor
Pentru a face un copac de modele de ceară, această sarcină utilizează o matriță de ceară cu un stil de pandantiv încorporat și o bază de cauciuc cu un diametru interior de 3,5 inci.
(1) Activitatea de pregătire
Pregătiți matrița de ceară în stil pandantiv, un miez de ceară cu un diametru de 8 mm, un fier de lipit, o bază de cauciuc cu un miez interior de 3,5 inci, o placă turnantă cu bază de lipici sau o mașină de plantat copaci cu modele de ceară; lungimea miezului de ceară poate fi aleasă în funcție de înălțimea balonului de oțel.
(2) Plantarea copacului cu modele de ceară
Modelul de ceară trebuie să fie plantat pe o bază circulară de cauciuc, care are un diametru interior în concordanță cu diametrul exterior al balonului de oțel. Pașii pentru plantarea copacului cu modele de ceară sunt următorii.
① baza de cauciuc trebuie mai întâi cântărită și marcată înainte de plantarea copacului model Wax.
② Introduceți miezul de ceară în orificiul rotund de pe baza de cauciuc și fixați-l cu o cantitate mică de ceară lichidă; ridicați baza de cauciuc și așezați-o într-un unghi, reglați temperatura fierului de lipit electric, sudați mai întâi canalul orizontal radial pe miezul de ceară, apoi sudați secvențial matrițele de ceară pe verticală pe canalul orizontal radial, lăsând un spațiu de 3 mm între matrițele de ceară, după cum se arată în figura 4-21.
③ Plasați matrițele de ceară strat cu strat pe cursorul orizontal până când întregul copac de ceară este complet, obținând în final un ansamblu de matrițe de ceară în formă de copac, după cum se arată în figura 4-22.
Figura 4-21 Sudarea matriței de ceară pe canalul orizontal radial
Figura 4-22 Sudarea strat cu strat a matriței de ceară pe canalul orizontal
(3) Verificarea calității copacului de modele de ceară
După plantarea copacului cu modele de ceară, puteți verifica dacă matrițele de ceară sunt bine sudate scuturând ușor sau vibrând copacul cu modele de ceară. Dacă acestea nu sunt bine sudate, este ușor ca matrițele de ceară să cadă în timpul turnării gipsului, afectând calitatea turnării. În cele din urmă, verificați dacă există suficient spațiu între matrițele de ceară. Dacă matrițele de ceară sunt lipite una de alta, acestea trebuie separate; picăturile de ceară de pe copacul modelelor de ceară trebuie tăiate cu o lamă.
(4) Cântărire secundară
Cântăriți din nou întregul copac de modele din ceară și, scăzând rezultatele celor două cântăriri, puteți obține masa copacului de modele din ceară. Apoi, în funcție de raportul de densitate dintre arborele de modele din ceară și metalul de turnare, convertiți-l în masa metalului, ceea ce vă permite să estimați cât metal este necesar pentru turnare.
Secțiunea III Producția de modele de ceară pentru bijuterii din platină
1. Cunoștințe de bază
1.1 Proprietăți de turnare ale platinei
1.2 Metode de turnare pentru platină
Procesul existent de turnare a platinei utilizează în principal următoarele metode de turnare:
(1) Metoda de stabilire a unui canal mare de turnare directă
Această metodă utilizează o tehnică similară cu turnarea bijuteriilor din aur și argint atunci când se realizează arbori din ceară, canalul de turnare interior formând un unghi de 45° cu canalul de turnare direct. Canalul de turnare este foarte lung, după cum se arată în figura 4-23. Acest lucru face ca platina topită să se îndrepte rapid spre capătul matriței sub acțiunea forței centrifuge în timpul turnării și apoi să se plieze înapoi pentru a umple cavitatea, ceea ce duce ușor la turbulențe puternice, rezultând o umplere incompletă a piesei turnate. Forța centrifugă puternică prezintă, de asemenea, un risc de explozie la partea superioară a matriței. În plus, această metodă are un randament scăzut al procesului.
(2) Metoda de conectare directă a piesei turnate la cupa de turnare
Această metodă nu are un canal de turnare direct, ci conectează turnarea direct la cupa de turnare, fiecare turnare având un canal de turnare interior independent, după cum se arată în figura 4-24. Deși această metodă poate îmbunătăți randamentul procesului, numărul de piese turnate produse per matriță este foarte mic. În producție, pentru a crește numărul de piese turnate, distanța dintre canalele interioare de turnare ale pieselor turnate este redusă, ceea ce face ca pereții matriței dintre canalele interioare de turnare să fie ușor spălați și să se rupă în timpul turnării, ducând la defecte precum găuri de nisip sau incluziuni în matriță, care afectează calitatea pieselor turnate.
(3) Metoda de instalare a unui sistem de turnare radială
Această metodă instalează cupe de turnare în formă de pâlnie, canale de turnare drepte și canale de turnare transversale, formând un canal de turnare inelar în formă de rază, iar mai multe piese turnate de bijuterii sunt conectate vertical la canalul de turnare transversal inelar prin canalul de turnare interior, după cum se arată în figura 4-25. Acest mod favorizează direcționarea metalului lichid în cavitate, reducerea turbulențelor, reducerea impactului metalului lichid asupra piesei turnate, creșterea numărului de piese turnate. Figura 4-24 Conectarea directă a piesei turnate la cupa de turnare.
2. Implementarea sarcinilor
Această sarcină utilizează modele din ceară de inele cu orificii de prindere, fiare de lipit electrice, hârtie absorbantă, baloane de oțel etc., pentru a realiza arbori din ceară pentru bijuterii din platină.
(1) Activitatea de pregătire
În primul rând, cântăriți calitatea hârtiei absorbante cu ajutorul unui cântar electronic și faceți o înregistrare, după cum se arată în figura 4-26. Lipiți cupa de turnare model de ceară pregătită de centrul hârtiei absorbante cu un fier de lipit electric, sigilând de-a lungul marginii exterioare a cupei de turnare fără a lăsa spații libere.
(2) Sudarea canalului de turnare orizontal radial
Se sudează culoarul orizontal radial în centrul cupei de turnare, asigurând o tranziție lină la îmbinare, fără colțuri ascuțite.
(3) Sudarea modelului de ceară
Sigilați modelul de ceară cu o cantitate mică de ceară lichidă pe canalul inelar, poziționați modelul de ceară în poziție verticală în unghi, reglați temperatura fierului de lipit și apoi sudați secvențial tubulatura modelului de ceară pe canalul orizontal radial, asigurându-vă că modelele de ceară sunt aranjate perfect într-un cerc cu un spațiu de 3 mm între ele, după cum se arată în figura 4-27.
(4) Cântărirea modelelor de ceară Copac
După ce toate mulajele de ceară sunt plantate, cântăriți-le; scădeți greutatea hârtiei absorbante din greutatea finală pentru a obține greutatea mulajului de ceară. Apoi, greutatea metalului a fost calculată în funcție de raportul de densitate dintre copacul modelelor de ceară și platină, după cum se arată în figura 4-28.
Un răspuns
Caut să-mi conduc clasa prin procesul de creare a bijuteriilor. Avem o imprimantă solidscape și căutăm unele contribuții.