Tatsächlich handelt es sich bei den Begriffen „Mitteltemperaturwachs“ und „Niedertemperaturwachs“ um Bezeichnungen, die in der Anfangsphase für Formmaterialien verwendet wurden. Obwohl viele Menschen diese Begriffe immer noch verwenden, sollten sie streng genommen als Mitteltemperatur-Formmaterialien und Niedertemperatur-Formmaterialien bezeichnet werden.
Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft, Technologie und industrieller Produktion erweitert sich der Anwendungsbereich des Feingussverfahrens immer weiter. Wachsmaterialien hatten jedoch Schwierigkeiten, hinsichtlich Leistung und Menge mit der sich schnell entwickelnden Feingussindustrie mitzuhalten. Infolgedessen wurden nach und nach verschiedene organische Substanzen, Kunststoffe und anorganische Salze übernommen. Einige werden Wachsmaterialien als Füllstoffe zugesetzt, während andere Wachsmaterialien für den Formenbau direkt ersetzen. Daher wurden die Begriffe „Wachsformen“ und „Wachsmaterialien“ nach und nach durch „Formmaterialien“ und „Einbettmasse“ ersetzt. Im herkömmlichen Sprachgebrauch werden sie jedoch immer noch als „Wachsformen“ bezeichnet. Nur bezeichnet der Begriff „Wachsform“ mittlerweile etwas anderes.
Aufgrund der großen Vielfalt an Formmaterialien und deren unterschiedlicher Zusammensetzung kann die Klassifizierung komplex sein.
Es gibt zwei anerkannte Klassifizierungsmethoden:
Die erste Klassifizierungsmethode basiert auf der thermischen Stabilität des Formmaterials. Die thermische Stabilität ist eine wichtige Eigenschaft von Formmaterialien und steht in engem Zusammenhang mit ihrem Schmelzpunkt. Generell gilt: Je höher der Schmelzpunkt, desto höher die thermische Stabilität. Umgekehrt weisen niedrigere Schmelzpunkte auf eine geringere thermische Stabilität hin. Basierend auf dem Schmelzpunkt des Formmaterials kann es daher in Formmaterial mit hohem Schmelzpunkt, Formmaterial mit mittlerem Schmelzpunkt oder Formmaterial mit niedrigem Schmelzpunkt klassifiziert werden. Unter dem Gesichtspunkt der thermischen Stabilität können sie auch in Hochtemperatur-Formmaterialien, Mitteltemperatur-Formmaterialien und Niedertemperatur-Formmaterialien eingeteilt werden.
Wenn wir also von „Niedertemperaturwachs“ und „Hochtemperaturwachs“ sprechen, ist es offensichtlich, dass wir sie anhand der thermischen Stabilität des Formmaterials unterscheiden. Das ist der erste Punkt.
Die zweite Klassifizierungsmethode basiert auf der Zusammensetzung des Matrixmaterials des Formmaterials. Basierend auf modernen Entwicklungen bei Formmaterialien können diese in Formmaterialien auf Wachsbasis, Formmaterialien auf Kolophoniumbasis, Kunststoffformmaterialien, wasserlösliche Formmaterialien und Füllformmaterialien unterteilt werden.
Lassen Sie uns nun die erste Art der Formmaterialklassifizierung näher erläutern.
1. Niedertemperatur-Formmaterialien: Diese haben typischerweise einen Schmelzpunkt unter 70 Grad, eine geringe Festigkeit, eine schlechte thermische Stabilität (30 Grad), eine erhebliche Schrumpfung und variierende Abmessungen bei Änderungen der Raumtemperatur. Das in China häufig verwendete typische Formmaterial besteht zu 50 % aus Paraffinwachs und zu 50 % aus Stearinsäure. Allerdings zeichnen sich diese Materialien durch einen einfachen Herstellungsprozess, eine hohe Formrückgewinnungsrate, Wiederverwendbarkeit und geringere Kosten aus. Sie werden im Allgemeinen durch Pastenpressen und manuelles Verfahren hergestellt und können mit heißem Wasser entparaffiniert werden. Diese Formstoffe werden üblicherweise zusammen mit Natriumsilikat-Bindemitteln verwendet.
2. Mitteltemperatur-Formmaterialien: Dazu gehören hauptsächlich Formmaterialien auf Kolophoniumwachsbasis und Füllformmaterialien mit einem Schmelzpunkt zwischen 70-100 Grad. Sie weisen eine höhere Festigkeit, eine gute thermische Stabilität (35 Grad), eine geringere Schrumpfung, eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität, eine glattere Oberflächenrauheit bei der Herstellung durch Flüssigpressen und eine gute Replikationsfähigkeit auf. Sie können wiederverwendet werden, erfordern jedoch komplexere Produktionsprozesse und sind mit höheren Kosten verbunden. Das Entparaffinieren kann mit Wasser, Dampf oder Mikrowellen erfolgen. Diese Formmaterialien werden im Allgemeinen zusammen mit Kieselsol-Bindemitteln verwendet. Sie werden häufig mit Wachsspritzmaschinen hergestellt.
3. Hochtemperatur-Formmaterialien: Dazu gehören Formmaterialien auf Kolophonium-, Kunststoff- und Salzbasis mit einem Schmelzpunkt über 100 Grad. Diese Formmaterialien weisen eine hohe Festigkeit, gute thermische Stabilität und minimale Schrumpfung auf, erfordern jedoch komplexe Produktionsprozesse und können nicht wiederverwendet werden. Sie werden normalerweise durch Blitzverbrennung, Wasser oder Methoden mit organischen Lösungsmitteln entfernt. Sie sind teurer. Es ist offensichtlich, dass wasserlösliche Formmaterialien und 3D-Druck-Formmaterialien zu dieser Kategorie gehören. In dem Buch „Investment Casting Technology“ wird beschrieben, dass Hochtemperatur-Formmaterialien eine erhebliche thermische Ausdehnung aufweisen, die aufgrund unzureichender Festigkeit beim Entformen häufig zu Rissen in der Schale führt.