Turnare cu pierdere de ceară din aliaj de titan

Proiectarea și fabricarea matriței: pe baza desenelor de proiectare ale angrenajului elicoidal, utilizați software-de proiectare asistată de computer (CAD) pentru a realiza modelarea 3D a matriței. Luând în considerare factori precum rata de contracție a aliajelor de titan în timpul procesului de turnare, trebuie făcute ajustări adecvate la dimensiunile modelului. Apoi, mașinile-unelte CNC și alte echipamente sunt folosite pentru a procesa matrița, iar precizia matriței afectează direct calitatea matriței de ceară. Prin urmare, este necesar să se asigure că precizia dimensională și netezimea suprafeței matriței îndeplinesc cerințele.

Injecție de ceară: Alegeți materialul de ceară potrivit, care necesită, în general, o bună fluiditate, stabilitate termică și o rată scăzută de contracție. După încălzirea și topirea materialului de ceară, injectați-l în matriță printr-o mașină de injecție. În timpul procesului de injecție, este necesar să se controleze parametri precum presiunea de injecție, temperatura și timpul pentru a asigura modelarea completă și acuratețea dimensională a matriței de ceară. După finalizarea injecției, așteptați ca matrița de ceară să se răcească și să se solidifice înainte de a o scoate din matriță.

Combinație de modele de ceară: Pentru a îmbunătăți eficiența turnării, mai multe modele de ceară sunt de obicei combinate împreună pentru a forma un grup de modele de ceară. Utilizați echipamente de sudură specializate pentru a suda o singură matriță de ceară pe accesorii, cum ar fi bare de colectare și coloane, formând un ansamblu complet de matriță de ceară. În timpul procesului de asamblare, este necesar să se asigure poziția relativă precisă și legătura fermă între matrițele de ceară.

Stratul de suprafață de acoperire: scufundați ansamblul matriță de ceară într-un strat special conceput, care este în general compus din materiale refractare (cum ar fi pulberea de zircon), lianți (cum ar fi sticla de apă sau sol de silice) și aditivi. Aplicați stratul uniform pe suprafața formei de ceară, formând un strat de suprafață subțire și uniform. Apoi presară un strat de nisip fin pe stratul de suprafață pentru a-i crește rugozitatea și rezistența.

Acoperire cu mai multe straturi și uscare: Repetați procesul de acoperire și șlefuire, aplicați mai multe straturi de strat din spate și șlefuiți pe stratul de suprafață în secvență și uscați fiecare strat de acoperire după acoperire pentru a îndepărta umezeala din strat și pentru a asigura rezistența și respirabilitatea învelișului. Procesul de uscare poate fi efectuat prin uscare naturală sau uscare cu aer cald, iar timpul și temperatura de uscare trebuie ajustate în mod rezonabil în funcție de caracteristicile acoperirii și condițiile de mediu.

Deparafinare: Așezați coaja pregătită în echipamentul de deparafinare, încălziți-o pentru a topi matrița de ceară și lăsați-o să curgă din carcasă. Există diferite metode de deparafinare, cum ar fi deparafinarea cu abur, deparafinarea cu apă fierbinte și deparafinarea la microunde. Deparafinarea cu abur este metoda cea mai frecvent utilizată, care implică plasarea carcasei într-un ibric cu abur cu presiune înaltă-și utilizarea temperaturii ridicate a aburului pentru a topi matrița de ceară. Lichidul de ceară curge prin găurile din partea de jos a carcasei. Procesul de deparafinare ar trebui să asigure că matrița de ceară este complet topită și descărcată pentru a evita ca ceara reziduală să afecteze calitatea turnării.

Prăjirea coajelor: După deparafinare, coaja trebuie prăjită pentru a-și îmbunătăți și mai mult rezistența și rezistența la foc și pentru a elimina umiditatea reziduală și impuritățile organice din coajă. Puneți coaja în cuptorul de prăjire și încălziți-o conform unei anumite curbe de încălzire. Temperatura de prăjire este în general între 900-1100 de grade, iar timpul de prăjire este determinat pe baza unor factori precum grosimea și materialul cojii. Carcasa coaptă ar trebui să aibă suficientă rezistență și respirabilitate pentru a asigura desfășurarea lină a procesului de turnare ulterior.

Topirea aliajelor de titan: Datorită reactivității chimice ridicate a aliajelor de titan, acestea sunt predispuse să reacționeze cu elemente precum oxigenul, azotul și hidrogenul din aer. Prin urmare, topirea aliajelor de titan trebuie efectuată într-un mediu protejat cu vid sau gaz inert. Echipamentele obișnuite de topire includ cuptoare cu arc consumabile în vid, cuptoare cu inducție în vid etc. Cântăriți cu precizie materiile prime din aliaj de titan în conformitate cu cerințele formulei și puneți-le în cuptorul de topire pentru topire. În timpul procesului de topire, este necesar să se controleze strict parametrii cum ar fi temperatura de topire, timpul și atmosfera cuptorului pentru a asigura compoziția uniformă și calitatea stabilă a aliajului de titan.

Turnare: După ce aliajul de titan este topit la temperatura și compoziția necesare, lichidul de aliaj de titan topit este turnat rapid în carcasa preîncălzită prin echipamente de turnare, cum ar fi o oală. Procesul de turnare trebuie să fie rapid și neted, evitând stropirea și oxidarea metalului topit. În același timp, este necesar să se controleze viteza de turnare și temperatura pentru a se asigura că lichidul metalic poate umple cavitatea carcasei și poate evita defecte precum izolarea la rece și turnarea insuficientă.

Curățarea carcasei: După ce turnarea se răcește și se solidifică, utilizați echipamente de vibrații sau unelte manuale pentru a îndepărta carcasa. Aveți grijă în timpul procesului de curățare a carcasei pentru a evita deteriorarea suprafeței turnării.

Tăierea coloanelor și coloanelor: Utilizați echipamente de tăiere pentru a tăia părțile în exces, cum ar fi canalele și coloanele de pe turnare. După tăiere, suprafața de tăiere trebuie lustruită pentru a o face netedă și uniformă.

Tratament termic: Pentru a îmbunătăți microstructura și performanța angrenajelor elicoidale din aliaj de titan, este necesar să se efectueze un tratament termic pe piese turnate. Procesele obișnuite de tratare termică includ recoacere, călire, revenire etc. Selectați parametrii corespunzători ai procesului de tratare termică pe baza compoziției și cerințelor de utilizare ale aliajelor de titan pentru a îmbunătăți rezistența, duritatea, duritatea și performanța la oboseală a angrenajelor.

Prelucrarea mecanică și tratarea suprafeței: Prelucrarea mecanică a pieselor turnate care au suferit un tratament termic, cum ar fi strunjirea, frezarea, șlefuirea etc., pentru a obține precizia dimensională și rugozitatea suprafeței necesare în proiectare. Apoi, în funcție de necesități, suprafața angrenajului este tratată, cum ar fi nitrurarea, cromarea dură etc., pentru a îmbunătăți rezistența la uzură și rezistența la coroziune a angrenajului.

Inspecția calității: Efectuați o inspecție completă a calității angrenajului elicoidal final, inclusiv testarea preciziei dimensionale, acurateței formei, a calității suprafeței, a structurii metalografice, a proprietăților mecanice și a altor aspecte. Utilizați instrumente de măsurare în coordonate, microscoape metalografice, teste de duritate și alte echipamente pentru testare pentru a vă asigura că calitatea angrenajelor îndeplinește standardele de proiectare și cerințele de utilizare.

Dificultate în topirea și turnarea aliajelor de titan: Aliajele de titan au reactivitate chimică ridicată și sunt predispuse să reacționeze cu elemente precum oxigenul, azotul și hidrogenul din mediul înconjurător în timpul procesului de topire și turnare, ducând la defecte precum porozitatea și incluziunile în piese turnate. Între timp, aliajele de titan au un punct de topire ridicat, iar procesele de topire și turnare necesită echipamente speciale și control al procesului.

Dificultate în controlul calității învelișurilor de matriță: calitatea învelișurilor de matriță afectează în mod direct calitatea pieselor turnate, iar rezistența, respirabilitatea, stabilitatea termică și alte proprietăți ale carcaselor de matriță trebuie controlate cu strictețe. În timpul procesului de acoperire și coacere, este ușor să întâmpinați probleme precum crăparea și delaminarea cojii, care afectează integritatea cochiliei și calitatea turnării.

Cost ridicat: Materialele din aliaj de titan în sine sunt scumpe, iar investiția în echipamente și ciclul de producție al tehnologiei de turnare cu ceară pierdută sunt mari, ceea ce duce la costuri ridicate de producție pentru angrenajele spiralate.

Adoptarea tehnologiei de topire și turnare cu protecție în vid sau gaz inert: în timpul procesului de topire și turnare, echipamente cum ar fi cuptoarele cu inducție în vid și cuptoarele cu arc consumabile în vid sunt folosite pentru a evacua cuptorul sau a-l umple cu gaz inert (cum ar fi argon), pentru a izola aerul și pentru a preveni reacția aliajelor de titan cu elemente precum oxigenul, azotul și hidrogenul, azotul. În același timp, optimizarea parametrilor procesului de topire și turnare, controlul temperaturii, timpului și vitezei etc., poate reduce apariția defectelor de turnare.

Optimizați procesul de fabricare a carcasei: selectați materiale refractare și lianți adecvate, optimizați formula de acoperire și procesul de suspendare și îmbunătățiți rezistența și respirabilitatea carcasei. În timpul procesului de prăjire, controlați cu strictețe viteza de încălzire și temperatura de prăjire pentru a evita probleme precum crăparea și delaminarea cojii. Consolidați inspecția calității în timpul procesului de fabricație a carcasei, identificați și rezolvați prompt problemele.

Măsuri de control al costurilor: Reduceți utilizarea materialelor din aliaj de titan prin optimizarea designului și proceselor. Îmbunătățiți eficiența producției, scurtați ciclurile de producție și reduceți costurile cu echipamentele și forța de muncă. În același timp, stabiliți-relații de cooperare stabile pe termen lung cu furnizorii de materiale și încercați să obțineți prețuri mai favorabile pentru materiale.

Turnarea cu ceară pierdută din aliaj de titan cu angrenaje spiralate este un proces avansat de fabricație care poate produce angrenaje spiralate de înaltă-performanță și{1}}înaltă precizie. Deși există unele provocări în procesul de producție, prin inovarea tehnologică continuă și optimizarea procesului, avantajele acestui proces pot fi utilizate pe deplin pentru a satisface nevoile diferitelor industrii pentru angrenaje elicoidale.