Việc ứng dụng thực tế các phương pháp đúc mẫu đầu tư hiện đại vào sản xuất công nghiệp bắt đầu từ những năm 1940. Vào thời điểm đó, việc phát triển động cơ phản lực máy bay đòi hỏi phải sản xuất các bộ phận bằng hợp kim chịu nhiệt-có hình dạng phức tạp, kích thước chính xác và bề mặt nhẵn, chẳng hạn như cánh quạt, cánh quạt và vòi phun.
Vì vật liệu hợp kim chịu nhiệt-rất khó gia công và các bộ phận có hình dạng phức tạp, khiến chúng không thể hoặc khó chế tạo bằng các phương pháp khác nên cần có một quy trình đúc khuôn chính xác mới. Do đó, dựa trên phương pháp đúc sáp cổ xưa-và thông qua những cải tiến về vật liệu cũng như quy trình, các phương pháp đúc mẫu chảy hiện đại đã đạt được sự phát triển đáng kể dựa trên các kỹ thuật cổ xưa. Do đó, sự phát triển của ngành hàng không vũ trụ đã thúc đẩy ứng dụng đúc đầu tư, đồng thời việc liên tục cải tiến và sàng lọc quá trình đúc đầu tư cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc cải thiện hiệu suất hơn nữa trong ngành hàng không vũ trụ. Nước tôi bắt đầu áp dụng phương pháp đúc mẫu chảy vào sản xuất công nghiệp từ những năm 1950, 1960. Sau đó, quy trình đúc tiên tiến này đã trải qua sự phát triển vượt bậc và được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất hàng không vũ trụ, ô tô, máy công cụ, tàu thủy, động cơ đốt trong, tua bin khí, thiết bị viễn thông, vũ khí, thiết bị y tế và dụng cụ cắt, đồng thời cũng được sử dụng trong sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ.
Nói một cách đơn giản, quá trình đúc mẫu chảy bao gồm việc tạo ra một mô hình dễ nóng chảy (được gọi là mẫu hoặc mô hình sáp) từ vật liệu dễ nóng chảy (chẳng hạn như sáp hoặc nhựa), phủ lên nó một vài lớp sơn chịu lửa đặc biệt, sấy khô và làm cứng nó để tạo thành một lớp vỏ hoàn chỉnh, sau đó làm tan chảy mô hình ra khỏi vỏ bằng hơi nước hoặc nước nóng. Sau đó, vỏ được đặt trong khuôn cát và cát khô được dồn xung quanh nó. Cuối cùng, khuôn được đặt trong lò nung để nung ở nhiệt độ-cao (nếu sử dụng lớp vỏ có độ bền-cao thì lớp vỏ đã tháo khuôn có thể được nung trực tiếp mà không cần đúc khuôn). Sau khi nung, kim loại nóng chảy được đổ vào khuôn hoặc vỏ để lấy vật đúc. Đúc mẫu chảy có độ chính xác kích thước cao, thường đạt CT4{11}}6 (so với CT10-13 đối với đúc cát và CT5-7 đối với đúc khuôn). Tuy nhiên, do quá trình đúc đầu tư phức tạp, nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác kích thước của vật đúc, chẳng hạn như độ co của vật liệu khuôn, biến dạng của mẫu đầu tư, sự thay đổi tuyến tính của vỏ trong quá trình gia nhiệt và làm mát, tốc độ co ngót của hợp kim và biến dạng của vật đúc trong quá trình hóa rắn. Do đó, mặc dù độ chính xác về kích thước của vật đúc đầu tư thông thường cao nhưng tính nhất quán của nó vẫn cần được cải thiện (độ nhất quán về kích thước của vật đúc sử dụng sáp nhiệt độ trung bình và cao tốt hơn đáng kể).
Khi ép mẫu đầu tư, một khuôn có độ hoàn thiện bề mặt cao sẽ được sử dụng, dẫn đến bản thân mẫu đầu tư có độ hoàn thiện bề mặt cao. Hơn nữa, lớp vỏ được tạo ra bằng cách phủ lên mẫu đầu tư một lớp phủ chịu lửa bao gồm-chất kết dính đặc biệt chịu nhiệt độ cao và vật liệu chịu lửa. Bề mặt bên trong của khoang tiếp xúc trực tiếp với kim loại nóng chảy có bề mặt hoàn thiện cao. Do đó, độ hoàn thiện bề mặt của vật đúc đầu tư cao hơn so với vật đúc thông thường, thường đạt Ra 1,6-3,2 μm.
Ưu điểm lớn nhất của đúc mẫu chảy là do độ chính xác kích thước và độ bóng bề mặt cao nên giảm nhu cầu gia công. Chỉ cần một lượng cho phép gia công nhỏ đối với các bộ phận yêu cầu độ chính xác cao và một số vật đúc chỉ yêu cầu mài và đánh bóng, loại bỏ hoàn toàn nhu cầu gia công. Do đó, sử dụng phương pháp đúc đầu tư có thể tiết kiệm đáng kể máy công cụ và thời gian xử lý, đồng thời giảm đáng kể mức tiêu thụ nguyên liệu thô kim loại.
Một ưu điểm khác của phương pháp đúc mẫu chảy là nó có thể đúc các bộ phận phức tạp từ nhiều hợp kim khác nhau, đặc biệt là vật đúc hợp kim có nhiệt độ-cao. Ví dụ, các cánh của động cơ phản lực, với các đường viền được sắp xếp hợp lý và các đường làm mát bên trong, hầu như không thể được sản xuất bằng quy trình gia công. Sử dụng vật đúc đầu tư không chỉ cho phép sản xuất hàng loạt và đảm bảo tính nhất quán của vật đúc mà còn tránh được sự tập trung ứng suất do các vết gia công còn sót lại.
