Fjárfestingarsteypa er þekkt fyrir fjölhæfni sína í því að vinna með fjölbreytt úrval af málmum og málmblöndur, sem gerir það að ákjósanlegri aðferð fyrir atvinnugreinar sem þurfa afkastamikla, flókna íhluti. Val á efni fer eftir vélrænni, hitauppstreymi og tæringarþolum forritsins. Hér að neðan er ítarlegt yfirlit yfir algengustu efnin sem notuð eru við fjárfestingarsteypu ásamt eiginleikum þeirra og dæmigerðum forritum.
|
1.. Ryðfrítt stál |
Ryðfrítt stál er eitt mest notaða efni í fjárfestingarsteypu vegna tæringarþols, mikils styrks og fjölhæfni. Einkunnir eins og 304, 316 og 17-4 ph eru vinsælar fyrir forrit, allt frá lækningatækjum til sjávarhluta12. Til dæmis eru steypir úr ryðfríu stáli mikilvægir í umhverfi sem verða fyrir raka eða efnum, svo sem dælulokum og pípubúnaði12. Geta þess til að halda vélrænni eiginleika við hækkað hitastig gerir það einnig hentugt fyrir geim- og bifreiðaiðnað. |
|
2.. Kolefnis- og álstál |
Kolefnisstál (td 1020, 1045) og álstál (td 4140, 4340) eru studd fyrir hagkvæmni þeirra og aðlögunarhæfni. Þessi efni eru oft meðhöndluð til að auka hörku og slitþol. Króm-mólýbden (CR-MO) stál, einkum, eru notuð í háu stress íhlutum eins og gírum og vélarhlutum12. Styrkleiki þeirra og vinnsluhæfni gerir þau tilvalin fyrir iðnaðarvélar og verkfæri. |
|
3.. Háhita málmblöndur |
Superalloys eins og Inconel (nikkel-króm-undirstaða) og Hastelloy (nikkel-mólýbden-króm) ráða yfir notkun sem krefst ónæmis gegn miklum hita og oxun. Þessi efni eru ómissandi í gasturbínum, þotuvélum og kjarnaofnum13. Til dæmis er Inconel 718 oft notað í hverflablöðum vegna stöðugleika þess við hitastig yfir 700 gráðu. |
|
4. Títan málmblöndur |
Titanium málmblöndur eins og Ti -6 al -4 v eru metin fyrir mikla styrk-til-þyngdarhlutfall og lífsamrýmanleika. Þau eru mikið notuð í geimferða (td burðarhluta flugvéla) og læknisfræðilegar atvinnugreinar (td hjálpartækjaígræðslur) 14. Fjárfestingarferlið tryggir lágmarks efnisúrgang, sem skiptir sköpum miðað við háan kostnað títan. |
|
5. Álmblöndur |
Léttur eðli áls og framúrskarandi hitaleiðni gerir það að hefta í bifreiðum og neytandi rafeindatækni. Málmblöndur eins og A356 og A357 eru oft varpaðar í flókinn form fyrir vélarblokkir, hús og hitavask9. Nákvæmni steyputækni gerir kleift að vera þétt vikmörk og draga úr þörfinni fyrir eftirvinnslu. |
|
6. Kopar byggðar málmblöndur |
Kopar málmblöndur, þar á meðal brons og eir, eru valdar fyrir rafleiðni sína og örverueiginleika. Brons (td C93200) er oft varpað í legur og runna, en eir (td, c 86300) er notað í skreytingar vélbúnaðar og sjávaríhluta8. Þessi efni sýna einnig góða tæringarþol í sjávarumhverfi. |
|
7. Kóbalt og járn-cobalt málmblöndur |
Sérhæfð forrit, svo sem segulmagnaðir íhlutir eða skurðarverkfæri, nýta kóbalt-byggðar málmblöndur (td stjörnu) fyrir slitþol og segulmagnaðir eiginleika. Járn-cobalt málmblöndur koma fram í háþróuðum verkfræðigreinum vegna einstaka hitauppstreymis og rafmagnseinkenna14. |
|
8. Ný efni |
Nýlegar framfarir fela í sér notkun málm fylkis samsetningar (MMC) og keramikstyrktar málmblöndur til að auka hörku og hitauppstreymi. Til dæmis er verið að kanna kísilkarbíð-styrkt ál fyrir afkastamikla bifreiðarhluta10. |
Þættir sem hafa áhrif á efnisval
Kröfur um umsókn: Tæringarþol, styrkur og hitauppstreymi fyrirmæli um efnislegt val.
Kostnaðartakmarkanir: Afkastamikil málmblöndur eins og títan eða Inconel eru frátekin fyrir mikilvægar forrit.
Framleiðsla hagkvæmni: Efni verður að samræma við að fjarlægja vaxmynstur og eindrægni myglu.
Niðurstaða
Fjárfestingarsteypu styður mikið úrval af efnum, sem hvert er sniðið til að uppfylla sérstakar iðnaðar kröfur. Allt frá ryðfríu stáli í lækningatækjum til ofurlyfja í geimferðum, sveigjanleiki ferlisins tryggir að það er áfram hornsteinn nútíma framleiðslu. Þegar tæknin þróast mun samþætting háþróaðra efna eins og samsetningar auka forrit þess enn frekar.