Dziewięć etapów metody traconego wosku
Boothroyd Dewhurst opisuje odlewanie metodą traconego wosku jako proces dziewięcioetapowy, który z modelu 3D CAD daje precyzyjny odlew o kształcie zbliżonym do gotowego (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026). RFQdecoder odwzorowuje te etapy:
- Model woskowy: wosk wtryskuje się do formy odwzorowującej detal (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Zestaw modelowy: modele przytapia się na gorąco do centralnego woskowego pnia z kanałami i lejem wlewowym; ciasno upakowany zestaw obniża koszt na sztukę, przewymiarowany marnuje metal (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Skorupa ceramiczna: zestaw zanurza się od 6 do 9 razy w masie ceramicznej, każdą warstwę obsypuje się suchym proszkiem ceramicznym i suszy od 4 do 24 godzin; więcej warstw daje mocniejszą skorupę, ale kosztuje więcej pracy i materiału (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Wytapianie wosku: skorupę poddaje się działaniu ciepła lub pary pod ciśnieniem w autoklawie; według DFMA etap ten trwa zwykle od 12 do 48 godzin, zależnie od grubości detalu i wydajności pieca (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Wypalanie: w temperaturze do 1200 °C, aby wypalić resztki wosku i spiec ceramikę (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Zalewanie: metal wlewa się do gorącej formy, podgrzanej do 900 do 1000 °C, co umożliwia cienkie ścianki (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Wybijanie: skorupę usuwa się młotami wibracyjnymi i piaskowaniem; rdzenie rozpuszczalne się rozpuszcza, a ceramiczne usuwa w kąpieli żrącej (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Odcinanie: detale oddziela się od zestawu, najczęściej przecinarkami ściernymi (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Wykańczanie: szlifowanie wlewów, gratowanie, obróbka powierzchni oraz, na powierzchniach wymaganych przez rysunek, obróbka mechaniczna (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
Źródła francuskie opisują ten sam ciąg. CTIF, centrum techniczne francuskiego przemysłu odlewniczego, podaje, że łącznie potrzeba prawie dziesięciu kolejnych warstw, przy grubości skorupy zwykle od 7 do 15 mm (źródło: CTIF, luty 2022). Francuska odlewnia precyzyjna Lajoinie Fonderie pokrywa zestaw kolejnymi warstwami spoiwa ogniotrwałego, a następnie wytapia wosk i wypala zestaw w piecu w 1000 °C (źródło: Lajoinie Fonderie, styczeń 2021).
Suszenie między warstwami wpływa na koszt skorupy. Według badania Hitchiner Manufacturing opublikowanego przez Investment Casting Institute zbyt długie czasy suszenia mogą silnie ograniczyć wydajność wydziału skorup, a zbyt krótkie mogą prowadzić do pęknięć przy wytapianiu wosku lub wycieku metalu przy zalewaniu (źródło: Hitchiner Manufacturing, październik 2018).
Jak RFQdecoder oblicza cenę
Głównym źródłem narzędzia jest przewodnik kalkulacji kosztów Boothroyd Dewhurst. Nie publikuje on czasów na etap, lecz koszt na sztukę dla każdej grupy etapów, a RFQdecoder te koszty sumuje:
- Skorupa ceramiczna: od 2 do 6 $ na odlew zależnie od wielkości i liczby warstw; kwota obejmuje masę ceramiczną, obsypkę i pracę przy 6 do 9 zanurzeniach, łącznie z suszeniem (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Zalewanie i wybijanie: od 3 do 8 $ na odlew zależnie od stopu i wielkości (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Odcinanie i wykańczanie, zależnie od poziomu: samo odcięcie od 2 do 4 $, lekkie wykańczanie od 5 do 10 $, z obróbką mechaniczną od 10 do 30 $ (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Rdzenie do kanałów wewnętrznych: od 2 do 8 $ za rdzeń zależnie od złożoności (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
Materiał to masa detalu plus metal wlewów i kanałów, zwykle od 15 do 25% masy zestawu (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026). Metal ten wycenia się według cennika materiałów serwisu. W przykładzie opublikowanym przez DFMA wirnik pompy ze stali nierdzewnej 316L o masie 1,8 lb liczy 2,25 lb metalu: 0,45 lb wlewów to 20% z 2,25 lb (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
Przeliczenie: koszty publikowane w dolarach przelicza się na euro po dziennym kursie referencyjnym EBC; 2 października 2026 r. 1 € był wart 1,1225 $ (źródło: EBC, październik 2026).
Przybliżenia, wskazane w ofercie:
- te koszty na sztukę dotyczą detali o typowej wielkości: źródło zaznacza, że zmieniają się wraz z wielkością (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026);
- obejmują amerykańską robociznę źródła; DFMA przypomina, że rzeczywiste koszty zależą m.in. od regionalnych stawek robocizny (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026);
- gdy rysunek nie określa wykończenia, narzędzie przyjmuje lekkie wykańczanie i oferta to zaznacza.
Forma do wtrysku wosku nie wchodzi do ceny na sztukę: zgłasza się ją jako oprzyrządowanie. DFMA natomiast amortyzuje ją w swoim wzorze: koszt detalu = oprzyrządowanie ÷ wolumen + stop + skorupa + zalewanie i wybijanie + wykańczanie (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026); jego przykład wirnika przy 5000 sztuk rocznie daje 29,28 $ na sztukę, w tym 2,40 $ formy (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
Przykład obliczenia
Założenia (wybrane dla ilustracji, nie pochodzą ze źródła): detal ze stali nierdzewnej 316L o masie 0,51 kg, bez rdzenia, wykończenie nieokreślone na rysunku; metal po 8,00 €/kg (narzędzie bierze cenę z cennika materiałów); forma do wosku wyceniona przez odlewnię na 4000 €; zamówienia na 100, 1000 i 10 000 sztuk. Kurs EBC z 2 października 2026 r.: 1 € = 1,1225 $ (źródło: EBC, październik 2026).
Wykorzystane wartości opublikowane: wlewy i kanały od 15 do 25% masy zestawu, skorupa od 2 do 6 $, zalewanie i wybijanie od 3 do 8 $, lekkie wykańczanie od 5 do 10 $ na sztukę (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Metal na sztukę: jeśli wlewy stanowią od 15 do 25% zestawu, detal stanowi od 85 do 75%. 0,51 ÷ 0,85 = 0,60 kg; 0,51 ÷ 0,75 = 0,68 kg, czyli od 0,09 do 0,17 kg wlewów i kanałów.
- Materiał: 0,60 × 8,00 = 4,80 €; 0,68 × 8,00 = 5,44 €.
- Etapy odlewnicze w dolarach: wykończenie nieokreślone, więc lekkie wykańczanie, co oferta zaznacza. 2 + 3 + 5 = 10 $; 6 + 8 + 10 = 24 $.
- Przeliczenie: 10 ÷ 1,1225 = 8,91 €; 24 ÷ 1,1225 = 21,38 €.
- Cena na sztukę bez formy: 4,80 + 8,91 = 13,71 €; 5,44 + 21,38 = 26,82 €. Ponieważ opublikowane koszty są na sztukę, kwota jest taka sama dla 100, jak i dla 10 000 sztuk.
- Forma do wosku, zgłoszona jako oprzyrządowanie: 4000 € to 4000 × 1,1225 = 4490 $, w przedziale od 2000 do 5000 $ opublikowanym dla prostej geometrii (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026). Rozłożona na zamówienie: 4000 ÷ 100 = 40,00 € na sztukę, czyli od 53,71 do 66,82 €; 4000 ÷ 1000 = 4,00 €, czyli od 17,71 do 30,82 €; 4000 ÷ 10 000 = 0,40 €, czyli od 14,11 do 27,22 €.
- Warianty: jeden rdzeń dodaje od 2 do 8 $, czyli od 1,78 do 7,13 € (od 15,49 do 33,95 € na sztukę); samo odcięcie po 2 do 4 $ daje od 7 do 18 $ kosztów odlewniczych, czyli od 6,24 do 16,04 € (od 11,04 do 21,48 € na sztukę); obróbka mechaniczna po 10 do 30 $ daje od 15 do 44 $, czyli od 13,36 do 39,20 € (od 18,16 do 44,64 € na sztukę).
Przy 100 sztukach forma stanowi 40,00 € w cenie od 53,71 do 66,82 €, więcej niż cała reszta razem; przy 10 000 sztuk już tylko 0,40 €. Wykończenie zmienia cenę bardziej niż materiał: od samego odcięcia do obróbki mechanicznej górna granica rośnie z 21,48 do 44,64 €.
Czego nie uwzględniono
Opisana wyżej cena na sztukę obejmuje dziewięć etapów, rdzenie i metal. Poniższe pozycje do niej nie należą i należy o nie zapytać odlewnię:
- Forma do wtrysku wosku, zgłaszana jako oprzyrządowanie. DFMA publikuje od 2000 do 5000 $ dla prostej geometrii, od 5000 do 15 000 $ dla średniej i od 15 000 do ponad 30 000 $ dla detali złożonych lub form wielogniazdowych; przy 100 sztukach rocznie dodaje od 20 do 300 $ na sztukę, przy 10 000 sztuk rocznie od 0,20 do 3 $ (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026). Eagle Group podaje od 2000 $ do ponad 20 000 $ (źródło: Eagle Group, grudzień 2019); RMC Casting Foundry, odlewnia chińska, podaje, że większość oprzyrządowania kosztuje od 500 do 10 000 $ (źródło: RMC Casting Foundry, styczeń 2025).
- Modele drukowane w 3D, gdy zastępują formę. CTIF zauważa, że wtrysk wosku do form metalowych jest coraz częściej zastępowany wytwarzaniem przyrostowym modeli woskowych z pliku cyfrowego (źródło: CTIF, luty 2022); Lajoinie Fonderie stosuje to rozwiązanie zawsze, gdy jest bardziej opłacalne niż docelowe oprzyrządowanie metalowe (źródło: Lajoinie Fonderie, styczeń 2021).
- Operacje po wykańczaniu: Lajoinie Fonderie wymienia kalibrowanie dla zgodności wizualnej, wymiarowej i geometrycznej, kontrole końcowe i badania nieniszczące oraz oferuje obróbkę cieplną dla zagwarantowania właściwości mechanicznych (źródło: Lajoinie Fonderie, styczeń 2021). Operacje te nie należą do dziewięciu wycenianych tu etapów.
Co sprawdzić w ofercie
- Forma: cena, własność, trwałość. W Eagle Group forma pozostaje w odlewni podczas produkcji, ale w większości przypadków należy do klienta, a oprzyrządowanie do wosku może z łatwością przekroczyć 250 000 wtrysków (źródło: Eagle Group, grudzień 2019). Należy sprawdzić, czy forma jest fakturowana osobno, czy rozłożona w cenie na sztukę, i do kogo należy.
- Metal liczony na sztukę. DFMA liczy wlewy i kanały jako od 15 do 25% masy zestawu (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026). RMC przytacza często stosowany stosunek projektowy 3 do 1: na każdy 1 lb odlewu 3 lb w zestawie, zależnie od wymaganego uzysku i wielkości detalu (źródło: RMC Casting Foundry, styczeń 2025). Warto zapytać odlewnię o masę metalu fakturowaną na sztukę.
- Liczba detali w zestawie. Ciasno upakowany zestaw zwiększa liczbę odlewów, ale może zwiększyć pracę przy wybijaniu i braki; DFMA umieszcza optymalną gęstość między 3 a 8 detalami na zestaw zależnie od wielkości (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Liczba warstw. Przejście z 6 na 9 warstw dodaje od 1 do 2 $ na odlew w robociźnie i materiale; detale z drobnymi szczegółami wymagają więcej warstw (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Poziom wykończenia. Od samego odcięcia, od 2 do 4 $, do obróbki mechanicznej, od 10 do 30 $, rozpiętość jest duża (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026). Bez określonego wykończenia RFQdecoder przyjmuje lekkie wykańczanie i zaznacza to w ofercie: należy sprawdzić, czy odlewnia wycenia ten sam poziom.
- Uzysk. Według DFMA typowy uzysk to od 85 do 95% dobrych odlewów, a słabe oprzyrządowanie może go obniżyć do 70% (źródło: Boothroyd Dewhurst, marzec 2026).
- Cena za kilogram. W powyższym przykładzie od 13,71 do 26,82 € za 0,51 kg daje od 26,88 do 52,59 € za kilogram bez formy. Dla rzędu wielkości: RMC Casting Foundry publikowała w czerwcu 2021 r. ceny loco zakład (EXW) od 9,21 do 10,15 $ za kilogram odlewów precyzyjnych ze stali nierdzewnej AISI 316, zależnie od masy i złożoności (źródło: RMC Casting Foundry, czerwiec 2021), czyli od 8,20 do 9,04 € po kursie EBC z 2 października 2026 r. (źródło: EBC, październik 2026). Oferta RFQdecoder przypomina, że koszty DFMA obejmują amerykańską robociznę źródła.
Źródła
- Boothroyd Dewhurst, « Investment Casting Cost Estimating: A Process-Based Guide », 18 marca 2026.
- AJ Menefee, « Tooling for Investment Casting », 18 grudnia 2019.
- CTIF, « Le procédé de fonderie cire perdue », 21 lutego 2022.
- Michael Brienza, « Intercoat Drying and Shell Properties », 1 października 2018.
- Lajoinie Fonderie, « Fonderie de précision à la cire perdue », 29 stycznia 2021.
- RMC Casting Foundry, « FAQs About Investment Casting », 9 stycznia 2025.
- RMC Casting Foundry, « Estimation of Steel Casting Prices Per Pound, KG and Ton », 8 czerwca 2021.
- Banque centrale européenne, « Euro exchange rates charts », 2 października 2026.
Najczęstsze pytania