การหล่อทรายและการหล่อการลงทุนเป็นทั้งกระบวนการหล่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการผลิตชิ้นส่วนโลหะ แต่จะแตกต่างกันในประเด็นสำคัญหลายประการ:
ภาพรวมกระบวนการ:
การหล่อทราย: การหล่อทรายหรือที่เรียกว่าการหล่อแบบทรายเป็นการสร้างแม่พิมพ์ที่ทำจากทรายเพื่อเทโลหะหลอมเหลวลงไป โดยทั่วไปแม่พิมพ์ทรายจะเกิดขึ้นจากการอัดทรายให้เป็นรูปทรง (รูปร่างของส่วนสุดท้าย) ภายในขวด เมื่อเตรียมแม่พิมพ์แล้ว โลหะหลอมเหลวจะถูกเทลงในช่องที่สร้างตามลวดลาย หลังจากที่โลหะแข็งตัวแล้ว แม่พิมพ์ทรายก็จะแตกออกเพื่อเผยให้เห็นการหล่อ
การหล่อการลงทุน: การหล่อการลงทุนหรือที่เรียกว่าการหล่อขี้ผึ้งหายเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการสร้างลวดลายขี้ผึ้งหรือพลาสติก เคลือบด้วยวัสดุเซรามิก (การลงทุน) จากนั้นจึงละลายขี้ผึ้งหรือพลาสติกออกจนเหลือเพียงเซรามิกกลวง แม่พิมพ์ โลหะหลอมเหลวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์เซรามิก ซึ่งจะแตกออกหลังจากการแข็งตัวเพื่อเผยให้เห็นการหล่อ
การเตรียมรูปแบบและแม่พิมพ์:
การหล่อทราย: แม่พิมพ์ทรายเกิดขึ้นจากลวดลายที่ทำจากไม้ โลหะ หรือวัสดุอื่นๆ ทรายจะอัดแน่นอยู่รอบๆ ลวดลาย และโพรงแม่พิมพ์จะถูกสร้างขึ้นโดยการเอาลวดลายออกจากแม่พิมพ์ทราย การหล่อทรายช่วยให้สร้างลวดลายได้ค่อนข้างง่ายและเหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่และซับซ้อนน้อยกว่า
การหล่อการลงทุน: รูปแบบการหล่อการลงทุนโดยทั่วไปจะทำจากขี้ผึ้งหรือพลาสติก และผลิตโดยใช้การฉีดขึ้นรูปหรือเทคนิคอื่น ๆ จากนั้นลวดลายจะถูกประกอบเข้ากับป่วงเพื่อสร้างคลัสเตอร์ ซึ่งเคลือบด้วยสารละลายเซรามิกหลายชั้นเพื่อสร้างแม่พิมพ์ การหล่อแบบลงทุนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีรายละเอียดสูงและซับซ้อนพร้อมผิวสำเร็จที่ละเอียด
พื้นผิวและความอดทน:
การหล่อทราย: โดยทั่วไปการหล่อทรายจะทำให้พื้นผิวมีความหยาบกว่าเมื่อเทียบกับการหล่อแบบลงทุน แม่พิมพ์ทรายอาจให้พื้นผิวที่มีพื้นผิวแก่การหล่อ และอาจต้องมีการดำเนินการตกแต่งเพิ่มเติมเพื่อให้ได้คุณภาพพื้นผิวที่ต้องการ การหล่อทรายสามารถบรรลุความคลาดเคลื่อนที่ลดลงเมื่อเทียบกับการหล่อแบบลงทุน
การหล่อการลงทุน: การหล่อการลงทุนสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีพื้นผิวที่ดีเยี่ยมและมีรายละเอียดที่ซับซ้อนได้โดยตรงจากแม่พิมพ์ แม่พิมพ์เซรามิกสามารถจับลักษณะพิเศษของลวดลายได้ ทำให้พื้นผิวเรียบและมีขนาดที่แม่นยำ การหล่อแบบลงทุนสามารถบรรลุความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการหล่อแบบทราย
การใช้งาน:
การหล่อทราย: การหล่อทรายมักใช้เพื่อผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่และเทอะทะ เช่น เสื้อสูบ ฝาสูบ และส่วนประกอบของเครื่องจักรขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับการผลิตต้นแบบและปริมาณการผลิตต่ำถึงปานกลางอีกด้วย
การหล่อการลงทุน: การหล่อการลงทุนเป็นที่นิยมสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กและซับซ้อนมากขึ้น เช่น เครื่องประดับ อุปกรณ์ทันตกรรม ส่วนประกอบการบินและอวกาศ และการปลูกถ่ายทางการแพทย์ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความแม่นยำสูง และสามารถรองรับโลหะและโลหะผสมได้หลากหลายประเภท
โดยสรุป การหล่อทรายและการหล่อแบบลงทุนเป็นทั้งกระบวนการหล่อที่มีคุณค่าซึ่งมีข้อดีและข้อจำกัดในตัวเอง การหล่อทรายเป็นที่นิยมเนื่องจากความเรียบง่าย ความคุ้มค่า และความเหมาะสมสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ ในขณะที่การหล่อแบบลงทุนมีความเป็นเลิศในการผลิตชิ้นส่วนที่มีรายละเอียดสูงและซับซ้อนพร้อมการตกแต่งพื้นผิวที่เหนือกว่าและความแม่นยำของมิติ ทางเลือกระหว่างทั้งสองกระบวนการขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ขนาดชิ้นส่วน ความซับซ้อน ความคลาดเคลื่อนที่ต้องการ และปริมาณการผลิต
