Η χύτευση με κέλυφος, γνωστή και ως χύτευση με κέλυφος, είναι η διαδικασία δημιουργίας και χρήσης καλουπιών ρητίνης που αποτελούνται από τμήματα με λεπτά τοιχώματα. Η διαδικασία χρησιμοποιείται συνήθως για τη δημιουργία μικρών έως μεσαίων μεταλλικών εξαρτημάτων. Ταιριάζει καλά σε αντικείμενα που απαιτούν ακρίβεια και σταθερή ακρίβεια. Η χύτευση με κέλυφος τέθηκε σε χρήση για πρώτη φορά στη Γερμανία κατά τη διάρκεια του Β ‘Παγκοσμίου Πολέμου, όπου κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από τον Johannes Croning, και έτσι μπορεί να είναι επίσης γνωστή ως “διαδικασία Croning”.
Για να δημιουργηθεί ένα καλούπι κελύφους, η πυριτική άμμος επικαλύπτεται με μια ρητίνη που θα σκληρύνει σε στερεό όταν υποβληθεί σε θερμότητα. Αυτό το μείγμα τοποθετείται σε ένα “dumpbox” – ένα κουτί κατασκευασμένο από ανθεκτικό στη θερμότητα υλικό και ανοιχτό στην κορυφή. Στη συνέχεια, ένα μεταλλικό σχέδιο θερμαίνεται στους περίπου 450°F (περίπου 230°C), επικαλύπτεται με λιπαντικό και ασφαλίζεται πάνω από το άνοιγμα του κουτιού. Το σύνολο είναι ανεστραμμένο έτσι ώστε η ρητινώδης άμμος να έρθει σε επαφή με το σχέδιο. Μετά από 15 έως 30 δευτερόλεπτα, το σύνολο επιστρέφεται όρθιο, η περίσσεια άμμου πέφτει πίσω στο κουτί και το σχέδιο αφαιρείται.
Το χύτευση του κελύφους που δημιουργείται από τη διαδικασία μπορεί να έχει πάχος μόνο 1/8 έως 3/16 ίντσας (περίπου 3 έως 5 mm), αλλά εξακολουθεί να έχει λογική αντοχή σε εφελκυσμό, ανάλογα με τη χρησιμοποιούμενη ρητίνη. Το καλούπι μπορεί να θερμανθεί περαιτέρω σε φούρνο για να σκληρύνει και να σκληρύνει πριν το αφαιρέσετε από το σχέδιο. Μόλις δημιουργηθούν όλα τα κομμάτια του καλουπιού του κελύφους, μπορούν είτε να στερεωθούν μεταξύ τους είτε να συγκρατηθούν μεταξύ τους με κόλλες. Το έτοιμο καλούπι τοποθετείται στη συνέχεια σε ένα δοχείο που είναι γεμάτο με σφηνάκι, άμμο ή άλλο παρόμοιο υλικό για να προσθέσει αντοχή.
Μόλις το καλούπι συναρμολογηθεί πλήρως, το λιωμένο μέταλλο χύνεται σε αυτό και αφήνεται να κρυώσει. Αφού κρυώσει το μέταλλο, το κέλυφος “σπάει”, αν και τα τμήματα του κελύφους δεν θα καταστραφούν υπό κανονικές συνθήκες. Η αρθρωτή φύση του καλουπιού επιτρέπει την αφαίρεση του τελικού μεταλλικού τεμαχίου χωρίς να καταστραφεί το καλούπι, καθιστώντας έτσι το καλούπι επαναχρησιμοποιήσιμο.
Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία χύτευσης κελύφους μπορεί να είναι πιο ακριβά από αυτά που χρησιμοποιούνται σε άλλες διαδικασίες χύτευσης, αλλά το έτοιμο καλούπι απαιτεί λιγότερο υλικό λόγω της λεπτότητάς του, το οποίο μπορεί να αντισταθμίσει τη διαφορά στο κόστος. Η ύπαρξη ενός επαναχρησιμοποιήσιμου καλουπιού είναι ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα της χύτευσης με κέλυφος έναντι της χύτευσης με άμμο. Αν και τα υλικά που χρειάζονται για τη χύτευση με άμμο είναι πολύ φθηνότερα, το καλούπι καταστρέφεται, ενώ το καλούπι στη χύτευση με κέλυφος μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί.