Precisiegieten volgens de verlorenwasmethode

Wat is precisiegieten?

Precisiegieten, ook verlorenwasgieten genoemd, is een gietproces dat metalen onderdelen maakt met een eenmalig model en een eenmalige keramische vorm. Voor elk gietstuk wordt een wasreplica van het onderdeel gemaakt, bekleed met lagen fijn vuurvast materiaal en daarna door smelten verwijderd. De holle keramische schaal die overblijft wordt gebrand en met vloeibaar metaal gevuld. Na het stollen wordt de schaal weggebroken en worden de gietstukken van hun gietsysteem gescheiden.

Omdat de vorm uit één stuk rond het model wordt opgebouwd, is er geen deelnaad en hoeft er geen model uit de vorm te worden gelost. Dat is de oorsprong van de ontwerpvrijheid die het proces onderscheidt van zandgieten en spuitgieten.

Werkingsprincipe

Drie eigenschappen van het proces verklaren de meeste kenmerken ervan:

• Het model is verloren. Ondersnijdingen, inwendige kanalen en inspringende vormen kunnen worden gemaakt met meerdelige matrijzen, oplosbare kernen of keramische kernen, omdat het model nooit uit de vorm hoeft te worden getrokken.
• De vorm is een dunne, hete, inerte keramiek. De fijne eerste laag geeft oppervlaktedetails weer; gieten in een voorverwarmde schaal laat het metaal in dunne wanden lopen voordat het stolt.
• Vrijwel elke gietbare legering kan worden gegoten. De schaal weerstaat de giettemperaturen van staal, nikkel- en kobaltlegeringen en ook die van aluminium- en koperlegeringen.

De volledige volgorde staat beschreven in de rubriek productieproces.

Historische ontwikkeling

Verlorenwasgieten is een van de oudste vormgevingstechnieken voor metaal; op deze wijze gegoten voorwerpen van koperlegeringen zijn bekend van meer dan vijfduizend jaar geleden, en de methode werd in vele culturen gebruikt voor beeldhouwwerk, sieraden en rituele voorwerpen. Het industriële gebruik begon in het begin van de twintigste eeuw met tandheelkundig gietwerk en breidde zich snel uit in de jaren 1940, toen vliegtuigmotoren complexe onderdelen vroegen in legeringen die moeilijk te verspanen waren. Vanaf de jaren 1950 verving de keramische schaal de vroegere massieve blokvorm en maakte ze gemechaniseerde productie op grotere schaal mogelijk. Sindsdien hebben vacuümsmelten, keramische kernen, stollingssimulatie en geprinte modellen het bereik van maakbare onderdelen vergroot.

Productiekenmerken

Dit zijn algemene kenmerken van het proces. Wat een bepaalde gieterij kan bereiken, hangt af van haar uitrusting, legeringen en ervaring en moet per onderdeel worden bevestigd.

Productievolume en economie

De kosten van een precisiegietstuk bestaan uit het gereedschap (de wasmatrijs), arbeids- en energie-intensieve processtappen, de legering en de afwerking en beproeving. Het gereedschap is doorgaans goedkoper dan spuitgietmatrijzen of smeedmatrijzen, maar niet verwaarloosbaar; zeer kleine aantallen worden daarom vaak gemaakt met geprinte of verspaande modellen. Het proces wordt aantrekkelijk wanneer het verspanen, lassen of assembleren uitspaart: de vergelijking moet worden gemaakt op de totale kosten van het afgewerkte onderdeel, niet op de prijs per kilogram gietwerk. De pagina procesvergelijking plaatst precisiegieten tegenover de belangrijkste alternatieven.