Uinvesticijsko lijevanje, čvrstoća i krutost ljuske ključni su za osiguranje kvalitete lijevanog dijela, posebno za složene ili velike odljevke. Omotač treba dovoljno čvrstoće da izdrži hidrostatski pritisak rastaljenog metala uz održavanje dobre krutosti kako bi se spriječila deformacija. To zahtijeva kombinaciju optimizacije znanosti o materijalima, poboljšane kontrole procesa-izrade ljuske i obrade armature pečenjem kako bi se stvorila struktura ljuske s visokim-nosivim kapacitetom opterećenja i dimenzionalnom stabilnošću.
Odabir materijala je temeljan za izgradnju jake i čvrste školjke. Vatrostalni agregati moraju uravnotežiti čvrstoću i toplinsku stabilnost. Lični sloj koristi cirkonski pijesak visoke-gustoće ili 99% čisti bijeli aluminijev oksid za poboljšanje otpornosti na eroziju; noseći sloj koristi mulitni pijesak ili boksitni pijesak s razumnom raspodjelom veličine čestica. Optimiziranje gustoće pakiranja kroz kombinaciju grubih, srednjih i finih čestica povećava ukupnu strukturnu čvrstoću ljuske. Vezivo po izboru je visoko-čvrstoća, nano-silicijev dioksid, u kombinaciji sa silanskim sredstvima za spajanje i drugim modifikatorima za poboljšanje čvrstoće vezne površine. Sadržaj čvrste smjese prilagođava se radnim uvjetima kako bi se uravnotežila svojstva premaza i strukturna krutost nakon stvrdnjavanja.
Rafinirani proces{0}}izrade školjke ključni je element u poboljšanju snage i krutosti. Koristi se više-slojni gradijentni postupak premazivanja, s tankim i gustim prednjim slojem i progresivno debljim poleđinskim slojevima za povećanje-nosivosti opterećenja. Ukupan broj slojeva kontrolira se na 4-8 slojeva ovisno o veličini i složenosti odljevka. Tijekom nanošenja premaza, osigurajte jednoliku pokrivenost kašom, održavajući stabilnu brzinu dizanja od 5-10 cm/s kako biste izbjegli spuštanje premaza ili lokalno nakupljanje; u fazi posipanja pijeska koristite čestice pijeska kompatibilne s materijalom za oblaganje i upotrijebite elektrostatsko posipanje pijeska kako biste osigurali ravnomjerno ugrađivanje čestica pijeska u premaz, poboljšavajući snagu vezivanja između slojeva. Proces sušenja zahtijeva stalnu temperaturu i vlažnost okoline od 20-25 stupnjeva i 40%-60% kako bi se osiguralo dovoljno sušenje i stvrdnjavanje svakog sloja, sprječavajući unutarnji stres uzrokovan nedovoljnim sušenjem i smanjenjem ukupne čvrstoće ljuske.
Znanstveni tretman pečenja može dodatno ojačati snagu i krutost školjke. Nakon deparafinacije, ljusku kalupa treba peći prema krivulji postupnog zagrijavanja, postupno povećavajući temperaturu od sobne do 900-1100 stupnjeva. Brzinu zagrijavanja treba kontrolirati na 50-80 stupnjeva /h kako bi se izbjeglo pucanje uzrokovano brzim zagrijavanjem. Držanje na visokoj temperaturi od 1-3 sata potrebno je kako bi se temeljito uklonio ostatak voska i organske tvari, pospješila dehidracija i polikondenzacija veziva te poboljšala gustoća i strukturna stabilnost ljuske kalupa. Za velike i složene odljevke, kaljenje na niskim temperaturama može se izvesti nakon pečenja kako bi se eliminirao toplinski stres i dodatno poboljšala krutost. Osim toga, poroznost ljuske kalupa mora biti strogo kontrolirana kako bi se izbjegla pretjerana propusnost koja dovodi do smanjene čvrstoće, čime se postiže ravnoteža između čvrstoće i propusnosti.
Kroz sinergijski učinak odabira materijala, kontrole procesa i pojačanja pečenja, ljuska kalupa može formirati jednoliku, gustu i čvrsto spojenu strukturu, učinkovito poboljšavajući čvrstoću i krutost, osiguravajući stabilno oblikovanje tijekom izlijevanja rastaljenog metala i skrućivanja i jamčeći točnost dimenzija i kvalitetu oblikovanja složenih i velikih odljevaka.
