स्लैग समावेशन और रेत समावेशन दोष लंबे समय से लॉस्ट फोम कास्टिंग उत्पादन में प्रमुख चुनौतियाँ रहे हैं। वर्तमान में, लॉस्ट फोम कास्टिंग ने तीन मुख्य प्रकार के उत्पादों में बड़ी सफलता हासिल की है: घिसाव-रोधी पुर्जे, पाइप फिटिंग और बॉक्स-प्रकार की कास्टिंग, जिनमें से सभी को बहुत कम या बिल्कुल भी पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता नहीं होती है। हालाँकि, कई उच्च-परिशुद्धता वाली मशीनी सतहों वाली कास्टिंग के लिए, स्लैग समावेशन दोषों का समाधान महत्वपूर्ण है। व्यावहारिक अनुभव के आधार पर, निम्नलिखित उपाय ऐसे दोषों को प्रभावी ढंग से कम या समाप्त कर सकते हैं:
लुप्त फोम कोटिंग्स की भूमिका बहुमुखी है:
2-3 ग्रेड तक खुरदरापन कम करके कास्टिंग सतह की फिनिश में सुधार करना, जिससे सतह की गुणवत्ता और उपयोगिता में वृद्धि होती है।
रेत आसंजन और रेत छेद दोष को न्यूनतम करना।
रेत हटाने और सफाई की सुविधा प्रदान करना।
फोम पैटर्न से पिघले हुए तरल पदार्थ और गैसों को डालने के दौरान कोटिंग के माध्यम से मोल्ड रेत में जाने की अनुमति देना, जबकि रेत मोल्ड में धातु के प्रवेश को रोकना और गैस छेद, धातु घुसपैठ और कार्बन दोषों से बचना।
परिवहन, रेत भरने और कंपन मोल्डिंग के दौरान विरूपण या क्षति को रोकने के लिए पैटर्न की ताकत और कठोरता को बढ़ाना, इस प्रकार कास्टिंग आयामी सटीकता और उपज में सुधार करना।
धातुमल समावेशन को रोकने के लिए, कोटिंग्स में उच्च शक्ति और अपवर्तकता होनी चाहिए। फोम पैटर्न पर लगाई गई कोटिंग परत को सुखाने और परिवहन के दौरान दरार या छिलने का प्रतिरोध करना चाहिए (जिसके लिए पर्याप्त कमरे के तापमान की शक्ति की आवश्यकता होती है) और उच्च तापमान वाली धातु द्वारा लंबे समय तक घिसाव को बिना किसी नुकसान के झेलना चाहिए (जिसके लिए उच्च तापमान की शक्ति की आवश्यकता होती है)। कास्टिंग और गेटिंग सिस्टम पर एक कसकर सीलबंद स्प्रू और अक्षुण्ण कोटिंग प्राथमिक सुरक्षा उपाय हैं—किसी भी प्रकार की ढील, दरार या छिलने से रेत, कोटिंग का मलबा या अशुद्धियाँ पिघली हुई धातु में प्रवेश कर सकती हैं, जिससे धातुमल समावेशन हो सकता है।
मज़बूती और पारगम्यता कोटिंग के प्रमुख गुण हैं; गेटिंग सिस्टम कोटिंग्स को अक्सर कास्टिंग कोटिंग्स की तुलना में ज़्यादा अपवर्तकता की आवश्यकता होती है ताकि वे लंबे समय तक उच्च तापमान पर धातु के घर्षण का प्रतिरोध कर सकें। ऑपरेटरों को कोटिंग का एक समान अनुप्रयोग सुनिश्चित करना चाहिए।
मोल्ड असेंबली के दौरान, पैटर्न क्लस्टर (पैटर्न + गेटिंग सिस्टम) पर कोटिंग छिलने, दरारों या दरारों से मुक्त होनी चाहिए—खासकर स्प्रू और रनर, रनर और इनगेट, और इनगेट और कास्टिंग के बीच के जोड़ों पर। कमज़ोर या खराब कोटिंग वाले जोड़ों में रेत के घुसने का खतरा होता है, इसलिए इन क्षेत्रों में ज़्यादा मज़बूती, मोटी कोटिंग और पर्याप्त रूप से कठोर गेटिंग सिस्टम (ज़रूरत पड़ने पर मज़बूत रिब्स या स्लीव्स के साथ) की ज़रूरत होती है।
पैटर्न क्लस्टर को सैंडबॉक्स की निचली रेत पर स्थिर रूप से टिका होना चाहिए; रेत भरने और कंपन के दौरान निलंबित स्थिति में रहने से कोटिंग में दरार आ सकती है। शुरुआत में रेत को नली के माध्यम से धीरे-धीरे डालना चाहिए, और कंपन संघनन के दौरान ही 雨淋-शैली की सैंडिंग का उपयोग करना चाहिए। कंपन कम आयाम से शुरू होना चाहिए जब तक कि पैटर्न पूरी तरह से ढक न जाए, फिर धीरे-धीरे बढ़ाना चाहिए। कोटिंग को नुकसान से बचाने के लिए गेटिंग सिस्टम, विशेष रूप से स्प्रू, को कंपन के दौरान मोड़ा या घुमाया नहीं जाना चाहिए, और रेत के प्रवेश को रोकने के लिए स्प्रू को कसकर सील किया जाना चाहिए।
संयोजन, रेत भरने और कंपन के दौरान, यह सुनिश्चित करने के लिए कड़ी सावधानी बरतनी चाहिए कि कोटिंग बरकरार रहे। डालने से ठीक पहले, डालने वाले कप को तैरती हुई रेत, धूल और मलबे से साफ़ करना चाहिए।
ऊँचे पोरिंग हेड्स गेटिंग सिस्टम और साँचे पर घर्षण बढ़ाते हैं, जिससे कोटिंग के क्षतिग्रस्त होने और रेत के जमाव का खतरा बढ़ जाता है। पोरिंग हेड की ऊँचाई को ढलाई के आकार के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए, पोरिंग ऊँचाई को कम करने के लिए उचित आकार के लैडल्स का उपयोग करें और लैडल नोजल को पोरिंग कप के पास रखें—छोटी ढलाई के लिए बड़े लैडल्स के उपयोग से बचें।
उच्च तापमान डालने से कोटिंग के प्रदर्शन पर दबाव बढ़ता है और रेत के आसंजन और धातुमल के समावेशन का जोखिम बढ़ जाता है। इष्टतम तापमान सामग्री के अनुसार भिन्न होता है:
ग्रे आयरन: 1380–1420°C (टैपिंग तापमान ~1480°C के साथ)।
तन्य लौह: 1420–1450°C (टैपिंग तापमान ≥1500°C).
स्टील कास्टिंग: 1480–1560°C.
प्रति साँचे 300-500 किलोग्राम पिघली हुई धातु की आवश्यकता वाली लौह ढलाई के लिए, ढलाई की अवधि 10-20 सेकंड पर नियंत्रित की जानी चाहिए।
लॉस्ट फ़ोम कास्टिंग में आमतौर पर सूखी रेत को सघन बनाने, गैस निष्कासन में तेज़ी लाने, भराव क्षमता में सुधार लाने और कार्यस्थल की सुरक्षा बढ़ाने के लिए डालने के दौरान निर्वात स्थितियों का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, अत्यधिक ऋणात्मक दबाव से सूखी रेत और अशुद्धियों के कोटिंग की दरारों के माध्यम से पिघली हुई धातु में जाने का जोखिम बढ़ जाता है, साथ ही रेत के आसंजन को भी बढ़ावा मिलता है। तेज़ी से भराव करने से कोटिंग का घिसना और छिलना बढ़ जाता है। लोहे की ढलाई के लिए, इष्टतम ऋणात्मक दबाव आमतौर पर 0.025–0.04 एमपीए होता है।
स्लैग डिफ्लेक्टर, गेटिंग सिस्टम में स्कीमर, तथा कास्टिंग में स्लैग संग्रहण राइजर को शामिल करने से स्लैग को रोकने और हटाने में मदद मिलती है, जिससे रेत और स्लैग समावेशन दोषों को कम किया जा सकता है।
रेत के कणों का आकार धातुमल और रेत के आसंजन को प्रभावित करता है—अत्यधिक मोटे कण दोषों को बढ़ाते हैं। लोहे की ढलाई के लिए, 30/50 कण आकार वाली सूखी क्वार्ट्ज रेत (धुली हुई रेत) आमतौर पर उपयुक्त होती है।
ढलाई प्रक्रिया के दौरान पिघली हुई धातु को शुद्ध करना—पिघलने और अतितापन से लेकर ढलाई तक—खोई हुई फोम ढलाई में अत्यंत महत्वपूर्ण है। निस्पंदन तकनीक इसे प्राप्त करने का एक प्रभावी तरीका है।
इन उपायों को व्यवस्थित रूप से लागू करने से, खोई हुई फोम कास्टिंग में स्लैग समावेशन दोषों को काफी हद तक कम किया जा सकता है, जिससे समग्र कास्टिंग गुणवत्ता और उपज में सुधार होगा।
