Turnare pierdută din aliaj de titan cu micro turbine

o. Proiectarea matriței: în primul rând, pe baza desenelor de proiectare a micro-turbinelor, se creează un model 3D utilizând software-ul de proiectare asistată de computer-(CAD) pentru a determina dimensiunile și forma precise ale modelului de ceară. Luând în considerare factori precum contracția în timpul procesului de turnare, dimensiunile modelului sunt modificate corespunzător.

o. Fabricarea matriței: Utilizând prelucrarea CNC sau alte metode, modelul proiectat este transformat într-o matriță reală. Materialele matriței sunt de obicei alese din aliajele de aluminiu pentru a asigura rezistență și precizie suficientă.

o. Injectare de ceară: Ceara este încălzită la o temperatură adecvată pentru a obține o fluiditate bună. Apoi, materialul de ceară este injectat în matriță folosind o mașină de turnat prin injecție. Este ținut sub presiune și temperatură pentru o perioadă de timp pentru a se asigura că ceara umple complet cavitatea matriței. După ce ceara se răcește și se solidifică, matrița este deschisă și modelul din ceară este îndepărtat.

o Finisarea modelului de ceară: Modelul de ceară îndepărtat este inspectat și finisat, îndepărtând excesul de flash, bavuri etc., pentru a asigura acuratețea dimensională și calitatea suprafeței modelului de ceară îndeplinește cerințele.

o Selectarea unui sistem de blocare: Pe baza formei, dimensiunii și greutății microturbinei, este selectat un sistem de blocare adecvat, incluzând canale, canale și ingate. Designul sistemului de blocare trebuie să asigure că metalul topit umple cavitatea fără probleme și uniform, evitând defecte precum turbulența și captarea aerului.

o Modele de ceară de sudură: mai multe modele de ceară sunt conectate la sistemul de blocare prin sudare pentru a forma un modul complet. În timpul sudării, este esențial să se asigure o conexiune fermă și o etanșare bună între modelul de ceară și sistemul de închidere pentru a preveni scurgerile în timpul proceselor ulterioare de-confectionare a carcasei.

o. Aplicarea stratului superior: Ansamblul matriței este scufundat într-un strat superior special formulat, asigurând un strat de acoperire uniform pe suprafața modelului de ceară. Acoperirea superioară constă de obicei din materiale refractare (cum ar fi pulberea de zircon), lianți (cum ar fi sticla de apă sau sol de silice) și aditivi. Dimensiunea sa fină a particulelor asigură calitatea suprafeței turnării. După acoperire, un strat de nisip fin este presărat pe suprafața ansamblului matriței pentru a crește grosimea și rezistența acoperirii.

o. Uscarea și întărirea: Ansamblul matriță cu stratul superior este plasat într-o cameră de uscare pentru uscare și întărire în condiții specifice de temperatură și umiditate. Timpul de uscare și întărire depinde de tipul de acoperire și de condițiile de mediu, variind în general de la câteva ore până la zeci de ore.

o. Aplicarea stratului din spate: După ce stratul superior s-a uscat și s-a întărit, stratul din spate este aplicat secvenţial. Învelișul din spate conține materiale refractare cu granulație mai grosieră-, care servesc în primul rând la creșterea rezistenței și rigidității carcasei. Metoda de aplicare a stratului posterior este similară cu cea a stratului superior. După fiecare strat de acoperire, sunt necesare șlefuirea și uscarea/călirea. În general, sunt necesare mai multe straturi de acoperire din spate până când învelișul matriței atinge o grosime suficientă.

o Deparafinare cu abur: învelișul pregătit al matriței este plasat într-un ibric de deparafinat și este introdus abur de înaltă presiune-, ceea ce face ca modelul de ceară să se topească și să curgă din carcasa formei. Avantajele deparafinării cu abur sunt viteza sa rapidă, eficiența ridicată și deteriorarea minimă a carcasei matriței.

o Deparafinare cu apă fierbinte: Învelișul matriței poate fi plasat și în apă fierbinte, făcând ca modelul din ceară să se topească și să plutească la suprafață, realizând astfel deparafinarea. Echipamentul de deparafinare cu apă caldă este simplu și ieftin, dar timpul de deparafinare este mai lung și este predispus la probleme precum crăparea mucegaiului.

o Etapa de încălzire: Învelișul matriței deparafinat este plasat într-un cuptor de ardere și încălzit lent la o rată controlată. Acest lucru permite umezelii și cerii reziduale din carcasa matriței să se evapore complet, provocând simultan o reacție chimică în liant, îmbunătățind rezistența și refractaritatea învelișului matriței. Viteza de încălzire nu trebuie să fie prea rapidă pentru a evita fisurarea carcasei matriței din cauza stresului termic excesiv.

o Etapa de menținere: După ce temperatura cuptorului atinge temperatura de ardere predeterminată, mențineți-o o perioadă de timp pentru a permite sinterizarea completă a carcasei matriței. Temperatura de ardere și timpul de menținere depind de materialul carcasei matriței și de cerințele turnării. În general, temperatura de ardere este între 800-1200 de grade, iar timpul de menținere este de 1-3 ore.

o Etapa de răcire: După ardere, reduceți încet temperatura cuptorului pentru a permite învelișului matriței să se răcească treptat. Viteza de răcire nu trebuie să fie prea rapidă pentru a evita crăparea carcasei matriței.

o Topirea aliajului de titan: plasați materia primă din aliaj de titan în echipamente de topire, cum ar fi un cuptor cu inducție în vid și topește-o sub vid sau protecție cu gaz inert. În timpul procesului de topire, controlați cu strictețe temperatura, timpul și compoziția aliajului pentru a asigura calitatea aliajului de titan.

o Turnare: După ce aliajul de titan a fost topit la o temperatură și fluiditate adecvate, turnați-l în carcasa matriței preîncălzită. În timpul turnării, acordați atenție vitezei și metodei de turnare pentru a evita impactul metalului topit asupra carcasei matriței, care ar putea deteriora carcasa sau poate cauza defecte în turnare.

o Îndepărtarea nisipului: După ce turnarea s-a răcit și s-a solidificat, îndepărtați carcasa matriței și miezul de nisip folosind metode precum îndepărtarea nisipului prin vibrații sau sablare pentru a expune suprafața de turnare.

o Tăiere cu porți: Utilizați echipamente de tăiere pentru a separa turnarea de sistemul de blocare.

o Tratament termic: În conformitate cu cerințele de performanță ale aliajului de titan, efectuați un tratament termic adecvat asupra turnării, cum ar fi tratamentul cu soluție și tratamentul de îmbătrânire, pentru a îmbunătăți rezistența, duritatea și duritatea turnării.

o Prelucrare: Efectuați prelucrarea necesară pe turnare, cum ar fi strunjirea, frezarea și șlefuirea, pentru a obține precizia dimensională și rugozitatea suprafeței cerute de proiect.

o Inspecție: Efectuați o inspecție completă a turnării, inclusiv măsurători dimensionale, inspecție vizuală, analiză metalografică și teste ne-distructive, pentru a vă asigura că calitatea turnării îndeplinește standardele și cerințele de utilizare.