Verloren-wasgieten van titaniumlegering met microtandwielen

O. Matrijsontwerp en -productie: op basis van de ontwerptekeningen van het miniatuurtandwiel wordt een 3D-model gemaakt met behulp van computer-aided design (CAD)-software, en vervolgens wordt een hoge-precisiematrijs vervaardigd door middel van CNC-bewerking. De maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit van de mal hebben rechtstreeks invloed op de kwaliteit van het wasmodel. Voor miniatuurtandwielen moet de maattolerantie van de mal binnen een extreem klein bereik worden geregeld, zoals ±0,01 mm of zelfs kleiner.

O. Selectie en behandeling van wasmateriaal: Er wordt een geschikt wasmateriaal geselecteerd. Over het algemeen moet het wasmateriaal een goede vloeibaarheid, lage krimp en matige sterkte hebben. Gebruikelijke wasmaterialen zijn paraffine-stearinezuurwasmaterialen.

O. Wasvormen: het wasmateriaal wordt verwarmd en gesmolten tot een geschikte temperatuur om onzuiverheden en luchtbellen te verwijderen, waardoor de kwaliteit van het wasmodel wordt gegarandeerd.

O. Wasspuitgieten: De gesmolten was wordt in de mal geïnjecteerd, waardoor de malholte onder specifieke druk- en temperatuuromstandigheden wordt gevuld. Injectiedruk en temperatuur moeten nauwkeurig worden geregeld op basis van de eigenschappen van de was en de structuur van de mal; de injectiedruk kan bijvoorbeeld tussen 0,2 en 0,5 MPa liggen, en de temperatuur tussen 50 en 70 graden. Nadat de was is afgekoeld en gestold, wordt de mal geopend en wordt het wasmodel verwijderd. Het wasmodel wordt vervolgens bijgesneden, waarbij bramen, flitsen en ander overtollig materiaal worden verwijderd, en de maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit worden gecontroleerd.

O. Modulemontage: Individuele wasmodellen worden door middel van lassen of lijmen op de aanspuitbalk gemonteerd om een ​​module te vormen. Bij het ontwerp van de module moet rekening worden gehouden met de stroming van gesmolten metaal en de ventilatie om een ​​soepele vulling van de holte tijdens het gieten te garanderen en tegelijkertijd gassen uit te drijven. De grootte en vorm van de aanspuitbalk moeten rationeel worden ontworpen op basis van de grootte en het aantal van de micro-tandwielen om een ​​uniforme toevoer en stroming van gesmolten metaal te garanderen.

O. Coating: Dompel de mal in de coating en zorg ervoor dat een uniforme laag het oppervlak van het wasmodel bedekt. De coating bestaat doorgaans uit vuurvaste materialen (zoals silicasol, zirkoonpoeder, enz.) en een bindmiddel, en de eigenschappen ervan hebben rechtstreeks invloed op de kwaliteit van de schaal. Tijdens het aanbrengen moet voorzichtigheid worden betracht met betrekking tot de viscositeit en dikte van de coating; Over het algemeen zijn meerdere lagen nodig, elk met potentieel verschillende samenstellingen en deeltjesgroottes om schaallagen met verschillende eigenschappen te creëren.

O. Schuren: Dompel de mal onmiddellijk na het coaten onder in zand, zodat het zand aan het coatingoppervlak kan hechten. De deeltjesgrootte en het materiaal van het zand worden gekozen op basis van de verschillende schillagen, doorgaans van grof naar fijn. Schuren verhoogt de sterkte en doorlaatbaarheid van de schaal.

O. Drogen en uitharden: Na elk coating- en schuurproces moet de malconstructie worden gedroogd en uitgehard om het bindmiddel in de coating te laten stollen en een robuuste schaal te vormen. De droog- en uithardingstijd en -omstandigheden zijn afhankelijk van het type coating en omgevingsfactoren zoals temperatuur en vochtigheid, doorgaans variërend van enkele uren tot meerdere dagen. o Ontwassen: de voorbereide vormschaal wordt in een ontwasapparaat geplaatst, waar verwarming het wasmodel doet smelten en uit de schaal laat stromen. Ontwasmethoden omvatten ontwassen met heet water en ontwassen met stoom. De temperatuur en tijd voor het ontwassen moeten worden gecontroleerd op basis van de kenmerken van de was en de structuur van de vormschaal om een ​​volledige verwijdering van het wasmodel te garanderen zonder de schaal te beschadigen.

o Bakken: de van was ontdane vormschaal wordt in een bakoven geplaatst voor bakken op hoge- temperatuur om resterende was en vocht te verwijderen, waardoor de sterkte en vuurvastheid van de schaal wordt verbeterd. De baktemperatuur ligt over het algemeen tussen 800-1100 graden en de baktijd is afhankelijk van de grootte en dikte van de schaal, meestal 1-3 uur.

o Smelten van titaniumlegeringen: geschikte grondstoffen voor titaniumlegeringen worden geselecteerd en in batches verwerkt op basis van de vereisten voor de samenstelling van de legering. Vacuüm-inductiesmelten en andere methoden worden gebruikt om de grondstoffen van titaniumlegeringen te smelten. Tijdens het smeltproces moeten parameters zoals smelttemperatuur, tijd en vacuümgraad strikt worden gecontroleerd om de uniformiteit en zuiverheid van de legeringssamenstelling te garanderen. De smelttemperatuur ligt doorgaans tussen 1600 en 1800 graden en de vacuümgraad moet 10⁻³ - 10⁻⁴ Pa bereiken.

O. Gieten: De gesmolten titaniumlegering wordt onder specifieke temperatuur- en drukomstandigheden in de malschaal gegoten. Een te hoge giettemperatuur zal de vormschaal beschadigen en verlies van legeringselementen veroorzaken, terwijl een te lage temperatuur de vloeibaarheid van het gesmolten metaal zal verminderen, waardoor de vulkwaliteit wordt aangetast. De gietdruk en -snelheid moeten nauwkeurig worden geregeld volgens de structuur van de malschaal en de grootte van het microtandwiel om ervoor te zorgen dat het gesmolten metaal de holte soepel kan vullen en een compleet microtandwiel kan vormen.

O. Verwijdering van de schaal: Na het gieten, zodra het gietstuk is afgekoeld tot kamertemperatuur, wordt de malschaal verwijderd met behulp van methoden zoals mechanische trillingen of zandstralen. Er moet voor worden gezorgd dat het gietstuk niet wordt beschadigd tijdens het verwijderen van de schaal.

O. Gate Cutting: Het gietstuk wordt afgesneden van de aanspuitbalk, waarbij overtollige delen zoals de aanspuiting en de stijgbuis worden verwijderd. Tijdens het zagen moet het snijvlak glad en schoon zijn om schade aan het tandwiel te voorkomen.

O. Warmtebehandeling: De gesneden micro-tandwielen ondergaan een warmtebehandeling om hun microstructuur en eigenschappen te verbeteren. Veel voorkomende warmtebehandelingsprocessen omvatten oplossingsbehandeling en verouderingsbehandeling. De temperatuur, tijd en afkoelsnelheid van de warmtebehandeling moeten nauwkeurig worden geregeld in overeenstemming met de samenstelling en prestatie-eisen van de titaniumlegering.

O. Afwerking: De micro-tandwielen worden afgewerkt met behulp van slijpen, leppen en andere bewerkingsmethoden om hun maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit te verbeteren. De precisie-eisen voor nabewerking zijn zeer hoog; Maattoleranties kunnen worden geregeld binnen ±0,005 mm, en de oppervlakteruwheid bereikt Ra0.4 - Ra0,8μm.

O. Inspectie: De voltooide micro-tandwielen ondergaan een uitgebreide inspectie, inclusief maatnauwkeurigheid, vormnauwkeurigheid, oppervlaktekwaliteit, hardheid en metallografische structuur. Inspectiemethoden omvatten coördinatenmeetmachine (CMM), microscopische observatie en hardheidstesten. Alleen producten die de keuring doorstaan, kunnen door naar het volgende proces of worden afgeleverd voor gebruik.