في الواقع، مصطلحات "الشمع ذو درجة الحرارة المتوسطة" و"الشمع ذو درجة الحرارة المنخفضة" هي أسماء تستخدم في المراحل المبكرة للإشارة إلى مواد العفن. على الرغم من أن العديد من الأشخاص ما زالوا يستخدمون هذه المصطلحات، بالمعنى الدقيق للكلمة، إلا أنه ينبغي الإشارة إليها بمواد العفن ذات درجة الحرارة المتوسطة ومواد العفن ذات درجة الحرارة المنخفضة.
مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا والإنتاج الصناعي، يستمر نطاق تطبيق عملية صب الاستثمار في التوسع. ومع ذلك، كافحت المواد الشمعية لمواكبة صناعة صب الاستثمار سريعة التطور من حيث الأداء والكمية. ونتيجة لذلك، تم اعتماد مختلف المواد العضوية والبلاستيكية والأملاح غير العضوية تباعاً. يتم إضافة بعضها كمواد مالئة للمواد الشمعية، في حين أن البعض الآخر يحل محل المواد الشمعية مباشرة لصنع القالب. لذلك، تم استبدال مصطلحي "قوالب الشمع" و"المواد الشمعية" تدريجيًا بمصطلحي "مواد القالب" و"قالب الاستثمار". ومع ذلك، في الاستخدام التقليدي، لا يزال الناس يشيرون إليها عادة باسم "قوالب الشمع". إن مصطلح "قالب الشمع" يشير الآن إلى شيء مختلف.
نظرًا للتنوع الكبير في مواد القالب وتركيباتها المختلفة، يمكن أن يكون التصنيف معقدًا.
هناك طريقتان للتصنيف معترف بهما:
تعتمد طريقة التصنيف الأولى على الثبات الحراري لمادة القالب. يعد الاستقرار الحراري خاصية مهمة لمواد القالب ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بنقطة انصهارها. بشكل عام، كلما ارتفعت نقطة الانصهار، زاد الاستقرار الحراري. على العكس من ذلك، تشير نقاط الانصهار المنخفضة إلى انخفاض الاستقرار الحراري. لذلك، بناءً على نقطة انصهار مادة القالب، يمكن تصنيفها على أنها مادة قالب ذات نقطة انصهار عالية، أو مادة قالب ذات نقطة انصهار متوسطة، أو مادة قالب ذات نقطة انصهار منخفضة. من منظور الاستقرار الحراري، يمكن أيضًا تصنيفها على أنها مواد قوالب ذات درجة حرارة عالية، ومواد قوالب ذات درجة حرارة متوسطة، ومواد قوالب ذات درجة حرارة منخفضة.
ومن هنا، عندما نتحدث عن "الشمع منخفض الحرارة" و"الشمع عالي الحرارة"، فمن الواضح أننا نميزهما على أساس الثبات الحراري لمادة القالب. هذه هي النقطة الأولى.
تعتمد طريقة التصنيف الثانية على تكوين مادة المصفوفة لمادة القالب. بناءً على التطورات الحديثة في مواد القالب، يمكن تقسيمها إلى مواد قوالب ذات أساس شمعي، ومواد قوالب ذات أساس الصنوبري، ومواد قوالب بلاستيكية، ومواد قوالب قابلة للذوبان في الماء، ومواد قوالب حشو.
الآن دعونا نوضح بشكل أكبر النوع الأول من تصنيف مواد القالب.
1. مواد القالب ذات درجة الحرارة المنخفضة: عادة ما تكون نقطة انصهارها أقل من 70 درجة، وقوة منخفضة، وثبات حراري ضعيف (30 درجة)، وانكماش كبير، وأبعاد متفاوتة مع التغيرات في درجة حرارة الغرفة. تتكون مادة القالب النموذجية شائعة الاستخدام في الصين من 50% شمع البارافين و50% حمض دهني. ومع ذلك، فإن هذه المواد لديها عملية إنتاج بسيطة، ومعدل استرداد عالي للعفن، وقابلية إعادة الاستخدام، وتكلفة أقل. يتم إنتاجها عمومًا من خلال ضغط المعجون والتشغيل اليدوي، ويمكن إزالة الشمع منها بالماء الساخن. عادةً ما يتم استخدام مواد القالب هذه مع مواد ربط سيليكات الصوديوم.
2. مواد العفن ذات درجة الحرارة المتوسطة: تشمل بشكل أساسي مواد القالب القائمة على الشمع الصنوبري ومواد قالب الحشو، مع نقطة انصهار تتراوح بين 70-100 درجة. إنها تظهر قوة أعلى، وثباتًا حراريًا جيدًا (35 درجة)، وانكماشًا أقل، وثباتًا ممتازًا للأبعاد، وخشونة سطحية أكثر سلاسة عند إنتاجها من خلال ضغط السائل، وأداء نسخ جيد. ويمكن إعادة استخدامها ولكنها تتطلب عمليات إنتاج أكثر تعقيدًا ولها تكاليف أعلى. يمكن إزالة الشمع باستخدام الماء أو البخار أو الميكروويف. تُستخدم مواد القالب هذه عمومًا مع مواد ربط سول السيليكا. غالبًا ما يتم إنتاجها باستخدام آلات حقن الشمع.
3. مواد العفن ذات درجة الحرارة العالية: وتشمل مواد العفن ذات الأساس الصنوبري والبلاستيك والملح، مع نقطة انصهار تزيد عن 100 درجة. تتميز مواد القالب هذه بالقوة العالية والثبات الحراري الجيد والحد الأدنى من الانكماش ولكنها تتطلب عمليات إنتاج معقدة ولا يمكن إعادة استخدامها. وعادة ما تتم إزالتها من خلال حرق فلاش، أو الماء، أو طرق المذيبات العضوية. فهي أكثر تكلفة. من الواضح أن مواد القوالب القابلة للذوبان في الماء ومواد قوالب الطباعة ثلاثية الأبعاد تنتمي إلى هذه الفئة. في كتاب "تكنولوجيا صب الاستثمار"، تم وصف مواد القالب ذات درجة الحرارة العالية بأنها تتمتع بتمدد حراري كبير، مما يؤدي غالبًا إلى تشقق القشرة بسبب عدم كفاية القوة أثناء عملية القولبة.
