Вот передо мной стоит следующая задача:
Есть технологический процесс, состоящий из: изготовления 3d модели,
затем эластичной формы, далее выплавляемых моделей, литейной формы и в конечном итоге отливок.

В часовом, мелкосерийном, производстве есть задача о точности размеров пазов, для вставки стекла и крышки (наручные часы).
Так вот, чтобы получить конечный ТРЕБУЕМЫЙ размер отливки, эту технологию надо прогнать 2 раза (чтобы обеспечить минимальную механическую обработку), это обеспечивается путем компенсации усадки на каждом технологическом этапе и во втором случае исходную модель увеличить на требуемый допуск.
Кто-нибудь знает есть ли какие-нибудь наработки по точности отливок в этой технологии?

Видел дискуссию о литье на другом форуме, поэтому остановлюсь на альтернативе.
Одна из наработок широко используется фирмой Bulgari. Их известные корпуса часов, да и просто ювелирка с тисненым по периметру логотипом изготавливается методом порошковой металлургии. Я разговаривал с президентом компании, которая производит атомизаторы - аппараты, превращающие металл в мельчайший порошок (не только чистые металлы, но и сплавы). С его слов технология приблизительно такова.
1. Покупается (или изготавливается на собственном атомизаторе) порошок металла. Атомизатор стоит около 500 тыс долл, думаю его на одну страну хватит одного. Один точно стоит в компании Hildebrand в Швейцарии, до России доходят их пастообразные припои.
2. Порошок смешивается с водой и небольшим количеством органической связки (сахар, например). Формуется, (например, в резиновую форму, потом замораживается и извлекается). Высушивается и помещается в печь.
3. Спекание в восстановительной печи приводит к усадке около 30%, но это прогнозируемая усадка, после подгонки процесс идет очень стабильно.

Протачивать в размер под стекло и стандартный корпус все равно придется, но совсем чуть чуть..

Тут возможно есть люди, пришедшие в ювелирку из большой промышленности и знакомые с порошковой металлургией лучше меня, но вкратце все именно так.

Добавлю еще немного. Опять же, сошлюсь на зарубежный опыт - просто многие вещи, которые уже кем-то когда-то были пройдены, у нас в стране приходится проходить заново. Можно немного времени сэкономить. (Ну или пойти наперекор всем и придумать что-то свое, совсем новое и оригинальное).
Есть в Женеве сервис-бюро, которое ваяет корпуса часов (мастер модели) для нескольких очень крутых Женевских же часовых фирм. Использует 3 установки (RTM  Solidscape), то есть послойную струйную печать. При огромном опыте и постоянных заказах, на изготовление хорошей модели у них уходит от 3 до 9 прогонов. Проблема еще и в том, что усадка происходит при литье неравномерно и например в месте, близком к питателю, она ниже, чем в более удаленном. Если при этом надо еще и усадить камни в ряд (посадочные места для литья с камнями), то каждое место в модели может отличаться по диаметру от других.
Общий подход - при расчете изделия добавляется 7% на усадку, потом первый прогон, литье, подгонка, пересчет и прочее.

Благодарю за подробный ответ!!!

Так и у нас делается.... Сначало делается опытная партия, а потом исходную модель увеличивают на размер "полной усадки", дабы компьютеры и 3Д принтеры позволяют!!!

Но Вам не кажется, что это как-то по обезьяньи, да и дорого при малых партиях...

А вот с порошковой металлургией мне понравилось.... Но опять же дорого!!!!

Простые вопросы....
На каких этапах технологического процесса, при литье по выплавляемым моделям, происходит эта самая усадка?
Ну... в "резинке", даже если взять безусадочную, то сама восковка
даст усадку... Или не "усядет" если остывать будет под давлением?
На этом этапе можно исключить усадку?
В формомассе... от типа формомассы зависит процент усадки?
От типа заливаемого металла? Заметил, что белые сплавы дают меньшую усадку, чем желтые.

Что-то мне подсказывает, что при производстве часовых корпусов
должно большое внимание уделяться износостойкости корпуса.
Площадь поверхности корпуса большая... царапина на корпусе
полученном при отливке-ковке-расточке-алмазном выглаживании,
будет как тонкий волосок...
Если корпус просто литой (или спеченный) то... будет не просто царапина, канавка будет!
Можно получить мелкозернистую структуру металла,как при штамповке отливки, путем просто отливки или спеканием корпуса?

Можно!!!... Путем спекания не знаю...


Это уже от литейщика зависит!!!! Я знаю литейщика у которого 70% брака это нормально.... При хорошей заливочной машине и грамотной технологии можно получить качественные отливки... Или придется заваривать поры)))))


Да этими способами можно снизить усадку... Но проблемма остается той же, в каких направлениях усядет 0,5%, а в каких 1,5...
Кстати еще вот одна мысль... При большом давлении резинка будет деформироваться...))))


Я тоже заметил, что от типа формомассы зависит многое: от прочности... Так как происходит затрудненная усадка, то деформация формы играет важную роль!!!!! К тому же форма

От сплава тоже будет зависеть... Так как можно заметить, что линейная усадка (справочная величина) у каждого сплава разная, следовательно и затрудненная будет разной

Но всеравно спасибо за проделанные наблюдения


Так у меня еще такой вопрос усадка от скорости охлаждения будет меняться или нет????
В теории почти нет, а в практике????

Народ у меня такая идея возникла... Если мы добъемся равномерности усадки, то и подсчитать ее можно будет легко...

Кстати народ есть ли формомассы, которые после образования металлического скелета разрушаются?

Не совсем понятен вопрос... В конце концов они все разрушаются.

Есть. Используются при литье цветных металлов!

Сергей Черныш а не скажите что это за формомассы??? Буду благодарен

Уважаемый Serg я имею ввиду формомассы, которые имеют достаточную прочность при заливке и хорошую поддатливость при затвердевании расплава.

    Эти массы не продаются, их необходимо готовить из отдельных компонентов! Если Вы потерпите недельку, я дам Вам состав этих масс! Но качество поверхности отливки будет похуже чем при литье в гипсокристобаллитовые!

Буду очень благодарен

Влияет ли, существенно, на усадку расположение отливок на елочке (сверху/снизу)???

Серёж, по форумам на диссер вряд ли наскребёшь инфы ))

в теории влияет (посмотри на тепловое распределение при заливке в любой программе для литейных расчётов), а на практике не замечал. ну если только питатель не толстый и не у чаши находится.

А мне теоретическая инфа для диссера не нужна... Сдесь обсуждается практическая сторона вопроса... А в книгах теоретическая и применимая процентов на 20-50


В теории при заливке с наложением вакуума усадка будет распределяться незначительно по стояку (стояк скажем до 100-120 мм в высоту), из-за незначительной массы  металла и небольшому температурному градиенту, а вот скажем при центробежном способе заливки, где сила действующая на металл = квадрат угловой скорости умноженная на радиус, усадка должна различаться, из-за разности давлений... Вспомни физику

Мелкозернистость металла даже при литье можно получить используя сплавы с модификаторами (иридий, рутений и прочими). К тому же такие сплавы более твердые и износостойкие (ранее чтото говорилось о царапинах)
Минимальная усадка у сплавов с наименьшим диапазоном кристализации (разницей между солидусом и ликвидусом - они обычно указываются в технологических картах). Поэтому при прочих равных условиях (цвет) и неравных (цена) рекомендуется отдавать предпочтение именно таким сплавам.

Уважаемый Иван, процент усадки меня не сильно волнует, меня больше волнует в каких направлениях она будет меньше, а в каких больше???

Но за ответ благодарен...   Узнал что-то новое

С иридием, механической обработке сплав будет поддаваться?
Имею ввиду обработку резанием, насколько помнится ,сплавы с содержанием иридия оченно тяжко штихелем "разделывать" режущую кромку приходится точить через каждые 5мм пути.

Иридий добавляют настолько мало (только для создания центров кристаллизации и для скрывания еще некоторых модиффикаторов), что он как добавка не влияет на твердасть сплава .