De geschiedenis van het verloren wasmodelproces

De basis techniek van verloren wasmodel gieten is al meer dan 6000 jaar bekend. De exacte oorsprong van het proces is niet bekend. Onderstaande tabel laat de geschatte leeftijd zien van gevonden verloren wasmodel voorwerpen.
Archeologische onderzoeken hebben Mesopotamië aangegeven (rond 3000 – 4000VC) als de plaats van een beschaafde maatschappij die de technieken van engineering en metallurgie bezaten, inclusief de kennis en de middelen tot productie van een reeks van gouden, zilveren en koperen gebruiksvoorwerpen volgens het verloren wasmodelproces.

Thailand/Zuid-Oost-Azië

Een andere locatie van het gebruik van de techniek is Thailand/Zuid Oost Azië, waarvan wordt aangenomen dat metallurgische activiteiten beoefend werden door plaatselijke stammen in plaats van door de lokale bevolking. Er is bewijs dat complexe bronzen gebruiksvoorwerpen reeds gemaakt werden rond 4500 VC in Zuid-Oost-Azië.

De Chinezen gebruikten de techniek vanaf 2000 VC en de Egyptenaren vanaf ±1400 VC. Een archeologische opgraving in 1972 van een 1e eeuw VC IJzeren Tijdperk fabriek (in Engeland) was in het bijzonder interessant, omdat er enkele op klei gebaseerde gietvormen werden gevonden. Meer dan 7000 stukken voor gelode bronzen harnassen en strijdwagenonderdelen werden gevonden.

Het werd zodoende duidelijk dat de kennis van het verloren wasmodel gieten wijd verspreid was in de oudheid, en rond de tijd van Christus blijkbaar bekend en gebruikt werd in China, Zuid-Oost-Azie, Mesopotamië, Egypte, Griekenland, Italië en Noord-Europa en mogelijk ook op andere plaatsen.

Gedurende de volgende 1000 jaar zijn er enkele verwijzingen naar het proces. Een opmerkelijk voorbeeld, daterend uit de 11e eeuw NC, is Shiva, de God van de dans, een 96 cm hoog bronzen figuur omgeven door een cikel die de cyclus van de schepping, vernietiging en dood voorstelt. Dit gietstuk werd gemaakt door de Chola dynasty in India, en benadrukt hun cultus van de god-koning; het gietstuk is ongeëvenaard in technische kunde en detail.

Azteken

Lang voor Columbus uitvoer, waren de Azteken en de Aboriginal Quimbaya goudsmeden in de Cauca Vallei, Colombia, bekend met het proces, waarmee ze opmerkelijke holle gouden gietstukken maakten. Bijna tegelijkertijd (13e eeuw) werd het proces gebruikt voor de productie van een aantal bronzen grafversierselen en teksten voor koningen en koninginnen; zoals van bijvoorbeeld koning Henry III en koningin Eleanor in Westminster Abbey.

Het mag gezegd worden dat de 14e en 15e eeuw de bloei van bronzen verloren was gietwerk vertegenwoordigen in West-Nigeria, in het bijzonder in Benin, de hoofdstad van de Bini regio van het land. Waarschijnlijk geïntroduceerd in het gebied uit de nabij gelegen Ife regio eeuwen daarvoor, de technieken waren zeer ontwikkeld, maar beperkt tot gebruiksvoorwerpen voor het koninklijke huishouden.

Vroegere gietstukken waren gemaakt uit verschillende wasmodellen. Archeologische vondsten geven aan dat de productie van identieke wasmodellen werd verkregen door gebruik te maken van matrijzen gemaakt van steen, gegoten brons en gesneden hout. Het is mogelijk dat de bronzen matrijzen gebruikt werden voor het gieten van lood (coquille gieten). De Quimbaya werklieden produceerden wasmodellen in grote aantallen voor versieringen door wasvellen op een gesneden oppervlak van stenen matrijzen te drukken.

Wasdraden als begin van verlorenwasmodelproces

In gebieden zoals India, Zuid- en Centraal-Afrika was het gebruikelijk om complexe modellen van wasdraden te maken, de draden werden rond klei of klei/houtskool kernen gewonden. Verloren was gieten bereikte waarschijnlijk zijn artistieke hoogtepunt in de tijd van de Renaissance in Italië.

Benvenuto Cellini maakte vele meesterwerken met dit proces, een van de meest opmerkelijke is het bronzen standbeeld van Perseus die het hoofd vasthoudt van Medusa. Cellini heeft een gedetailleerde omschrijving van het proces achtergelaten, in een verdrag daterend van 1568 als in zijn autobiografie, waarin hij beweert dat hij de methode heeft geleerd uit een omschrijving van de monnik Theofilus Presbyster.

Een ander geschreven bewijs uit dezelfde tijd kwam van Varrinee Krickes van Praag die het gebruik van het proces beschreef voor het maken van bronzen geweerlopen. In 1538 schreef, Vannoccio Biringuccio, hoofd van de pauselijke gieterij en tijdgenoot van Leonardo Da Vinci, in zijn Pirotechnia; er zijn ook mallen voor grote standbeelden, welke, als men ze van brons wil maken, eerst gemaakt worden van was volgens de normale procedure.

Deze procedure hield het maken van een origineel model of beeld van was in, welk herhaaldelijk werd gepolijst en verfraaid door zijn maker. Elk voorwerp was een uniek kunstwerk; het beeld werd daarna bedekt met een melkachtige slurry of gips, hiervan werden meerdere lagen aangebracht tot een sterke schaal die de was volledig omsloot. Nadat de was eruit gesmolten was, werd gesmolten metaal in de vorm gegoten, welke na verwijdering van de gipsen schaal een perfecte kopie van het originele model vormde.

Rond 1900 begon men het proces te gebruiken voor de vervaardiging van gouden vullingen en inzetstukken voor valse tanden, en in 1932 werd het blokvorm proces ontwikkeld met kobalt-chroom legeringen bekend als “Vitallium”, voor tandheelkundige toepassingen en orthopedische onderdelen.

De moderne verloren wasmodelproces industrie

Tegen 1930 was verloren wasmodel gieten bekend als een gespecialiseerde gietmethode, maar met weinig aansluiting bij de gebruikelijke technieken. Het waren de eisen van de Tweede Wereldoorlog die deze situatie veranderden en de basis legden voor de moderne verloren wasmodel gietwerkindustrie. Een dringende vraag naar afgewerkte onderdelen kon niet geleverd worden door de reguliere industrie en de aandacht werd verlegd naar het verloren wasmodel gieten om precisieonderdelen te produceren voor de wapen- en vliegtuigindustrie. Deze ontwikkeling versnelde met de introductie van de vliegtuiggasturbine, waar ontwerpers werden aangetrokken tot verloren wasmodel gieten om de gespecificeerde legeringen voor turbinebladen te maken. Om hieraan te kunnen voldoen, moest het traditionele proces 4 nieuwe eisen bezitten:

herhaalbaarheid van gietwerk binnen nauwe toleranties;
productie van gietwerk in hoge smeltpunt legeringen;
hoge standaard van metallurgische kwaliteit;
kostenbesparend ten opzichte van andere productiemethoden.

Het was de oplossing van deze problemen die de grondslag legde voor de moderne verloren wasmodelproces industrie. De introductie van de straalmotor voor de burgerluchtvaart na de oorlog was een echte doorbraak voor verloren wasmodel gieten en versterkte de koppelingen tussen hoge kwaliteit en de vervaardiging van kritische componenten.

Deze uitbreiding zette voort gedurende de 50er jaren, met een toenemende lijst aan toepassingen en een begin van een algemene commerciële markt. Het toepassingsgebied van metalen en legeringen werd steeds diverser, met staal, superlegeringen en non-ferro (koper en aluminium legeringen) toepassingen.

De toepasbaarheid van het proces werd nog verder vergroot door de introductie van het keramische vormproces (midden 50er jaren), in plaats van de blokvorm techniek. Dit gaf meer veelzijdigheid aan het proces en stond grotere onderdelen toe dan tot dan toe mogelijk was.