מהי טכנולוגיית יציקת ההשקעה של סגסוגות טיטניום?

סגסוגות טיטניום כוללות פעילות כימית גבוהה, יכולת עיבוד ירודה וקושי ביצירת רכיבים מבניים מורכבים באמצעות שיטות יציקה מסורתיות. טכנולוגיית יציקת השקעה של סגסוגות טיטניום התגברה על האתגר הזה, והפכה לשיטת היצירה המרכזית של רכיבי סגסוגת טיטניום מורכבים ודיוקים, ומקדמת את היישום הנרחב של סגסוגות טיטניום בתחומים-מתקדמים שונים.

 

מקור תמונה: JC Casting《מהו Titanium Investment Casting express

 

זהו תהליך לייצר דפוס שעווה באותה צורה כמו רכיב המטרה ולאחר מכן לצפות אותו בחומרים עקשנים ליצירת מעטפת עובש. השלב הבא הוא המסה והסרה של תבנית השעווה באמצעות צלייה-בטמפרטורה גבוהה, יציקת סגסוגת טיטניום מותכת לתוך מעטפת התבנית בסביבה ספציפית. אז הוא יכול להשיג יציקות מדויקות לאחר קירור, התמצקות, שבירת מעטפת וטיפולים הבאים.

 

הכנת דפוס שעווה

• ראשית, נעשה שימוש בתוכנת סימולציה מספרית כדי לייעל את תהליך ההכנה. דגמי השעווה והתבנית מתוכננים בהתאם למודל התלת מימד של היציקה, ופרמטרי תהליך מוגדרים כדי לחזות ולמנוע פגמים פוטנציאליים.

 

• לאחר מכן, שעווה מותכת מוזרקת לתוך תבנית המתכת. תבנית השעווה הראשונית נשלפת לאחר הקירור. דפוסי שעווה עם פגמים משטחים מתוקנים, מלוטשים, מנוקים ומייבשים לפי הצורך כדי להבטיח משטחים חלקים ומידות מדויקות. בשנים האחרונות יושמה טכנולוגיית ייצור תוסף להכנת דפוסי שעווה, אשר לא רק מקצרת מאוד את מחזור פיתוח העובש אלא גם מאפשרת יצירה מהירה של דפוסי שעווה עם מבנים מורכבים.

הכנת מעטפת עובש

• במהלך ההכנה, דוגמת השעווה המותאמת עם מערכת שערים נטבלת שוב ושוב לתוך תמיסות עקשן על בסיס זירקוניה או אלומינה-, ולאחר מכן שיוף וייבוש ליצירת מעטפת תבנית עם 4-10 שכבות. יציקות קצה-יותר דורשות שלוש שכבות של קליפות תבנית מיוחדות כדי לשפר את החוזק המבני.

 

• לאחר הייבוש, קלויים של מעטפת התבנית בטמפרטורה גבוהה של 870-980 מעלות להסרה מלאה של שעווה ומים, ולחטא את מעטפת התבנית למבנה קרמי. תהליך זה משפר את החוזק, חדירות האוויר ויציבות הממדים של מעטפת התבנית. יש להתאים בקפדנות את חומרי מעטפת התבנית למאפיינים של סגסוגות טיטניום כדי למנוע פגמי יציקה כגון תכלילים וחורים שנגרמים כתוצאה מתגובות כימיות בטמפרטורה- גבוהה.

התכה ומזיגת

• לסגסוגות טיטניום פעילות כימית גבוהה במיוחד בטמפרטורות גבוהות, ולכן ההיתוך והיציקה חייבים להתבצע בסביבת ואקום עם לחץ מוגבל או תחת הגנת ארגון. זה מונע תגובות בין נמס הסגסוגת לאוויר, כור היתוך או קליפות עובש כדי להבטיח את הטוהר והתכונות המכניות של היציקות.

 

• ההתכה מאמצת טכנולוגיית התכה של אינדוקציה ואקום או קשת פלזמה. מטילי סגסוגת טיטניום מחוממים כדי להשיג התכה והומוגנית מלאה, הסרת זיהומים וגזים.

 

• מזיגה דורשת שליטה מדויקת על הטמפרטורה, המהירות ולחץ מילוי התבנית. סימולציה מספרית משמשת כדי לייעל את מערכת השערים, לחזות ולמנוע פגמים במילוי עובש, להבטיח מילוי יציב ומלא של חלל העובש בהמסת הסגסוגת, ולמנוע בעיות כגון תקלות, חללי התכווצות וסדקים.

 

• לאחר היציקה יש לקרר את היציקה לא פחות משעתיים. קצב קירור מבוקר מפחית מתח פנימי ומונע עיוות וסדקים.

לאחר-טיפול

• שבירת מעטפת וחילוץ רכיבים: מעטפת התבנית נשברת באמצעות הזרקת מים בלחץ גבוה- או רטט. מוציאים את היציקה, ומנתקים את מערכת השער.

 

• טיפול פני השטח: שאריות המעטפת ואבנית התחמוצת מוסרות באמצעות התזת חול ראשונית עם חול 30-80 mesh. היציקה מוחמצת בתמיסה מעורבת של חומצה חנקתית וחומצה הידרופלואורית להסרת שכבת פני השטח בעובי של פחות או שווה ל-5 מ"מ. התזת חול משני- מבוצעת עם חול 80-250 mesh, ולאחר מכן ליטוש להשגת חספוס פני השטח המתוכנן. יציקות גבוהות- עוברות טיפול נוסף בהפעלת פני השטח כדי לשפר את תאימות הציפוי.

 

• שיפור ביצועים: טיפול בחום, כבישה איזוסטטית חמה ותהליכים אחרים מיושמים בהתאם לדרישות היישום של היציקה. זה יכול לחסל מתח פנימי, לעדן גרגרים ולשפר חוזק, קשיחות ועמידות בפני קורוזיה. חלק מהיציקות כפופות לבדיקות לא-הרסניות כדי לזהות פגמים נסתרים פנימיים, כדי להבטיח אמינות תפעולית.

 

• הוא מציע דיוק גיבוש גבוה ואיכות פני שטח מעולה. ניתן לשלוט בסובלנות המימדית של יציקות בתוך ±0.1 מ"מ, וחספוס פני השטח מגיע ל-Ra1.6-6.3 מיקרומטר. זה מקטין מאוד את כמות העיבוד שבהמשך, אפילו מאפשר יצירת צורה כמעט-, ובכך מוריד את עלויות הייצור ואת בזבוז החומרים.

 

• הוא מתאים מאוד ליצירת רכיבים מבניים קשים-ל-עיבוד כגון משטחים מעוקלים מורכבים, חלקים דקים-דפנות וחללים קטנים. זה מונע את ההשפעות השליליות של תהליכים כמו ריתוך והלחמה על חוזק ושלמות היציקות.

 

קבוצת Ruihang מייצרת בעיקר את חומרי הגלם לייצור המדויק שלך. לפרטים נוספים נא לפנות אלינו למייל:Sam.Rui@bjrh-titanium.com