יציקת תבנית מעטפת היא תהליך בו מאפשרים לחול המעורבב בשרף תרמו-מגמיש לבוא במגע עם לוחית דפוס מתכתי מחוממת, כך שנוצרת מעטפת עובש דקה וחזקה מסביב לפטם. לאחר מכן מסירים את הקליפה מהתבנית ומסירים את הקופ והגרר יחד ושומרים בבקבוק עם חומר הגיבוי הדרוש-והמתכת המותכת מוזגת לתוך התבנית.
בדרך כלל, חול יבש ועדין (90 עד 140 GFN) נקי לחלוטין מהחימר משמש להכנת חול יציקת המעטפת. גודל הגרגירים שייבחר תלוי בגימור פני השטח הרצוי על היציקה. גודל גרגר עדין מדי דורש כמות גדולה של שרף, מה שמייקר את התבנית.
השרפים הסינתטיים המשמשים ליציקת מעטפת הם בעצם שרפים תרמוסטיים, אשר מתקשים באופן בלתי הפיך על ידי חום. השרפים הנפוצים ביותר הם שרפי פנול פורמלדהיד. בשילוב עם חול, יש להם חוזק גבוה מאוד ועמידות בפני חום. השרפים הפנוליים המשמשים ליציקת מעטפת הם בדרך כלל מסוג דו-שלבי, כלומר, בשרף יש עודף פנול ופועל כמו חומר תרמופלסטי. במהלך הציפוי בחול השרף משולב עם זרז כמו הקסה מתילן טטרמין (הקסה) בשיעור של כ-14 עד 16% על מנת לפתח את המאפיינים התרמוסטיים. טמפרטורת הריפוי עבור אלה תהיה בסביבות 150 C והזמן הנדרש יהיה 50 עד 60 שניות.
יתרונות
1. יציקות תבנית-של מעטפת הן בדרך כלל מדויקות יותר מימדיות מיציקות חול. ניתן לקבל סובלנות של +0.25 מ"מ ליציקות פלדה ו-+0. 35 מ"מ ליציקות ברזל יצוק אפור בתנאי עבודה רגילים. במקרה של תבניות מעטפת בעלות סובלנות קרובה, ניתן להשיג אותה בטווח של +0.03 עד +0.13 מ"מ עבור יישומים ספציפיים.
2. ניתן לקבל משטח חלק יותר ביציקות מעטפת. זה מושג בעיקר על ידי גרגר בגודל עדין יותר בשימוש. טווח החספוס האופייני הוא בסדר גודל של 3 עד 6 מירקרונים.
3. נדרשות זוויות טיוטה, הנמוכות מיציקות החול, בתבניות מעטפת. ההפחתה בזוויות הטיוטה עשויה להיות בין 50 ל-75%, מה שחוסך במידה ניכרת את עלויות החומר ואת עלויות העיבוד הבאות.
4. לפעמים, ניתן לבטל ליבות מיוחדות בעיצוב מעטפת. מכיוון שלחול יש חוזק גבוה ניתן לעצב את התבנית בצורה כזו שניתן ליצור חללים פנימיים ישירות עם צורך בליבות מעטפת.
5. כמו כן, חלקים דקים מאוד (עד 0.25 מ"מ) מסוג ראשי צילינדר מקוררים יכולים להיעשות בקלות על ידי יציקת המעטפת בגלל החוזק הגבוה יותר של החול המשמש ליציקה.
6. חדירות הקליפה גבוהה ולכן לא מתרחשים תכלילי גזים.
7. יש להשתמש בכמות קטנה מאוד של חול.
8. מיכון אפשרי בקלות בגלל העיבוד הפשוט הכרוך בעיצוב מעטפת.
מגבלות
1. הדגמים יקרים מאוד ולכן חסכוניים רק אם משתמשים בהם בייצור-בקנה מידה גדול. ביישום טיפוסי, יציקת מעטפת הופכת חסכונית על פני יציקת חול אם התפוקה הנדרשת היא מעל 15,000 חתיכות בגלל עלות הדפוס הגבוהה יותר.
2. גודל היציקה המתקבלת ביציקת מעטפת מוגבל. בדרך כלל, ניתן לייצר יציקות במשקל של עד 200 ק"ג, אם כי בכמות קטנה יותר, מבוצעות יציקות עד משקל של 450 ק"ג.
3. לא ניתן להשיג צורות מסובכות במיוחד.
4. יש צורך בציוד משוכלל יותר לטיפול בתבניות המעטפת כגון אלו הנדרשים לדפוסי מתכת מחוממת.
