Achterkant van horlogekast gemaakt van gegoten titaniumlegering met verloren-was
Verloren-wafelgieten, ook wel investeringsgieten genoemd, is een precisiegietmethode met een lange geschiedenis. Het principe houdt in dat er eerst een wasmodel wordt gemaakt met dezelfde vorm als de achterkant van de horlogekast. Vervolgens worden via een reeks processen meerdere lagen vuurvast materiaal op het oppervlak van het wasmodel aangebracht om een monolithische schaal te vormen.
Overzicht van Lost-Wafer Casting-technologie
Verloren-wafelgieten, ook wel investeringsgieten genoemd, is een precisiegietmethode met een lange geschiedenis. Het principe houdt in dat er eerst een wasmodel wordt gemaakt met dezelfde vorm als de achterkant van de horlogekast. Vervolgens worden via een reeks processen meerdere lagen vuurvast materiaal op het oppervlak van het wasmodel aangebracht om een monolithische schaal te vormen. De schaal wordt vervolgens verwarmd, waardoor het wasmodel smelt en naar buiten stroomt, waardoor er een holte in de schaal achterblijft die overeenkomt met de vorm van de achterkant van de horlogekast. Ten slotte wordt gesmolten titaniumlegering in deze holte gegoten. Nadat de titaniumlegering is afgekoeld en gestold, wordt de schaal gebroken om de gewenste achterkant van de horlogekast te verkrijgen.
Eigenschappen van titaniumlegeringsmateriaal
Titaniumlegering is een legering bestaande uit titanium als basis en andere legeringselementen. Het beschikt over vele uitstekende eigenschappen, waardoor het ideaal is voor de achterkant van horlogekasten. Ten eerste heeft de titaniumlegering een lage dichtheid, slechts ongeveer 60% van die van staal, waardoor horloges lichter worden en de polsbelasting wordt verminderd. Ten tweede heeft de titaniumlegering een uitstekende corrosieweerstand en is ze bestand tegen de erosie van zweet, zeewater enz., waardoor de achterkant van de horlogekast niet zal roesten of corroderen, zelfs na langdurig gebruik-in verschillende omgevingen. Bovendien bezitten titaniumlegeringen een hoge sterkte en goede biocompatibiliteit en veroorzaken ze geen huidallergieën, wat cruciale kenmerken zijn voor de achterkant van horlogekasten die langdurig in contact komen met de huid.
Specifiek proces van verloren-wafelgieten van de achterkant van een horlogekast van titaniumlegering
O. Matrijsontwerp en productie: op basis van de ontwerpvereisten van de achterkant van het horloge wordt een 3D-model gemaakt met behulp van Computer-Aided Design (CAD)-software om de afmetingen, vorm, textuur en andere details van de achterkant van de kast te bepalen. Vervolgens wordt een CNC-bewerkingstechnologie gebruikt om de mal te vervaardigen voor het persen van het wasmodel. De precisie en oppervlaktekwaliteit van de mal hebben rechtstreeks invloed op de kwaliteit van het wasmodel, daarom is een strikte controle op de bewerkingsprecisie vereist.
O. Wasmodelpersen: Gesmolten was, verwarmd tot een geschikte temperatuur en vloeibaarheid, wordt in de mal geïnjecteerd en een tijdje onder druk gehouden om ervoor te zorgen dat de was alle hoeken van de mal vult. Nadat de was is afgekoeld en gestold, wordt de mal geopend en wordt het wasmodel verwijderd. Er wordt een voorafgaande inspectie uitgevoerd op het wasmodel om overtollige flits en bramen te verwijderen, zodat de afmetingen en vorm van het wasmodel voldoen aan de ontwerpvereisten.
O. Coating: Het voorbereide wasmodel wordt op de aanspuitbalk bevestigd om het malsamenstel te vormen. De mal wordt vervolgens ondergedompeld in een coating die bestaat uit vuurvaste materialen (zoals silicasol, zirkoonzand, enz.) en een bindmiddel, waardoor een uniforme coatinglaag op het wasmaloppervlak wordt gegarandeerd. De dikte en uniformiteit van de coating zijn cruciaal voor de kwaliteit van de schaal en vereisen een strikte controle van de onderdompelingstijd en -snelheid.
O. Zandstrooien: Direct na onderdompeling in de coating wordt de mal in een zandstrooiinrichting geplaatst, waardoor vuurvaste zanddeeltjes gelijkmatig aan de coatinglaag kunnen hechten. De deeltjesgrootte van het zand wordt gekozen op basis van de verschillende lagen en vereisten van de schaal, waarbij het zich doorgaans in meerdere lagen verspreidt, van grof tot fijn. Elke laag zand geeft een bepaalde sterkte en ondersteuning aan de schaal.
O. Drogen en uitharden: Na het zandstrooien wordt de mal in een droogkamer geplaatst om te drogen en uit te harden. Tijdens het droogproces verdampt het oplosmiddel in de coating geleidelijk en ondergaat het bindmiddel een chemische reactie, waardoor de schaal geleidelijk uithardt. De droog- en uithardingstijd en temperatuur moeten worden aangepast aan het type coating en de omgevingsomstandigheden om ervoor te zorgen dat de schaal voldoende sterkte en stabiliteit heeft.
O. Meerdere herhalingen: Om een schaal met voldoende dikte en sterkte te verkrijgen, moeten de processen van het onderdompelen in de coating, het besprenkelen van zand, het drogen en het uitharden worden herhaald, waarbij doorgaans 5-7 lagen nodig zijn. Om een uniforme schaalkwaliteit te garanderen, moeten de procesparameters voor elke laag worden aangepast aan de werkelijke situatie.
O. Stoomontwassen: de voorbereide schaal wordt in een wasketel geplaatst en stoom op hoge- temperatuur wordt geïntroduceerd om het wasmodel te smelten en uit de schaal te laten stromen. De temperatuur en druk van de stoom moeten worden gecontroleerd op basis van het materiaal van de schaal en de kenmerken van het wasmodel om ervoor te zorgen dat het wasmodel volledig smelt en soepel naar buiten stroomt zonder de schaal te beschadigen.
O. Heetwaterontwassen: Naast stoomontwassen kan ook heetwaterontwassen worden gebruikt. De schaal wordt in heet water geplaatst, waardoor het wasmodel smelt en naar de oppervlakte drijft. De was wordt vervolgens verzameld voor recycling. Ontwassen met heet water heeft de voordelen van eenvoudige apparatuur en lagere kosten, maar het waseffect is mogelijk niet zo grondig als ontwassen met stoom.
O. Verwarmingsproces: De van was ontdane schaal wordt in een bakoven geplaatst om te bakken. Het doel van het bakken is om resterende was, vocht en andere onzuiverheden verder van de vormschaal te verwijderen, waardoor de sterkte en vuurvaste eigenschappen ervan worden verbeterd. Het bakproces vereist een strikte controle van de verwarmingssnelheid, waarbij doorgaans gebruik wordt gemaakt van een gesegmenteerde verwarmingsmethode om scheuren als gevolg van snelle temperatuurveranderingen te voorkomen.
O. Bakken op hoge- temperatuur: nadat de vorm een bepaalde temperatuur heeft bereikt, wordt deze een tijdje vastgehouden voor bakken op hoge- temperatuur. De baktemperatuur en -tijd worden bepaald op basis van het materiaal van de malschaal en de vereisten van het gietproces, doorgaans tussen 900-1200 graden. Door bakken op hoge temperatuur kan het bindmiddel in de vormschaal volledig stollen, waardoor een robuuste keramische structuur ontstaat.
O. Koelproces: Na het bakken moet de vormschaal langzaam worden afgekoeld om scheuren als gevolg van thermische spanning te voorkomen. De koelsnelheid moet ook worden geregeld op basis van het materiaal en de grootte van de vormschaal, meestal met behulp van ovenkoeling of koeling in een specifiek koelmedium.
O. Smelten van titaniumlegering: De grondstof van de titaniumlegering wordt in een vacuüm-inductiesmeltoven geplaatst om te smelten. Omdat titaniumlegeringen bij hoge temperaturen gemakkelijk reageren met zuurstof en stikstof in de lucht, moet het smeltproces in een vacuümomgeving worden uitgevoerd om de zuiverheid en kwaliteit van de titaniumlegering te garanderen. Nauwkeurige controle van de smelttemperatuur en -tijd zorgt ervoor dat de grondstof van de titaniumlegering volledig wordt gesmolten en een uniforme samenstelling en geschikte temperatuur bereikt.
O. Gieten: Zodra de gesmolten titaniumlegering de juiste temperatuur en vloeibaarheid heeft bereikt, wordt deze snel in een voorverwarmde mal gegoten. Het gietproces moet worden uitgevoerd onder de bescherming van een inert gas (zoals argon) om te voorkomen dat de gesmolten titaniumlegering tijdens het gieten met lucht reageert. De gietsnelheid en het volume moeten nauwkeurig worden gecontroleerd op basis van de grootte en vorm van de achterkant van de horlogekast om ervoor te zorgen dat de gesmolten titaniumlegering elke hoek van de mal vult.
O. Reiniging van de behuizing: Nadat de titaniumlegering is afgekoeld en stolt, wordt de mal verwijderd met behulp van mechanische methoden (zoals trillen, zandstralen, enz.). Tijdens het reinigen van de kast moet voorzichtigheid in acht worden genomen om beschadiging van de achterkant van de horlogekast te voorkomen en de integriteit van de achterkant van de kast te garanderen.
O. Gate Cutting: De achterkant van de horlogekast wordt afgesneden van de spruwbalk, waardoor overtollige poort en stijgbuis worden verwijderd. Het snijproces vereist snijapparatuur met hoge-precisie om een glad en gelijkmatig snijoppervlak te garanderen.
O. Warmtebehandeling: Om de mechanische eigenschappen van de achterkant van de horlogekast te verbeteren, is een warmtebehandeling noodzakelijk. Warmtebehandelingsprocessen omvatten gloeien, afschrikken en temperen; specifieke procesparameters moeten worden bepaald op basis van de samenstelling en prestatie-eisen van de titaniumlegering. Warmtebehandeling verbetert de microstructuur van de titaniumlegering, waardoor de sterkte, hardheid en taaiheid toenemen.
O. Oppervlaktebehandeling: Oppervlaktebehandelingen zoals polijsten, zandstralen en galvaniseren worden op de achterkant van de horlogekast toegepast om de oppervlakteafwerking en decoratieve aantrekkingskracht te verbeteren. Het oppervlaktebehandelingsproces moet worden geselecteerd op basis van de ontwerpstijl van het horloge en de eisen van de markt om de achterkant van het horloge een beter uiterlijk en textuur te geven.
Voordelen van verloren-wafelgieten voor de achterkant van horlogekasten van titaniumlegering
Hoge precisie
Met verloren-wafelgieten wordt een zeer hoge maat- en vormnauwkeurigheid bereikt, waardoor de achterkant van horlogekasten met complexe vormen en rijke details kan worden vervaardigd. Voor achterkanten van horlogekasten met unieke ontwerpen en fijne texturen is verloren-wafelgieten een ideale productiemethode.
Goede oppervlaktekwaliteit
De achterkant van de horlogekast die is verkregen door verloren-wafelgieten heeft een hoge oppervlakteafwerking, waardoor de werklast van de daaropvolgende verwerking wordt verminderd. Ondertussen heeft de oppervlaktekwaliteit van de mal rechtstreeks invloed op de oppervlaktekwaliteit van de achterkant van de kast. Door het productieproces van de matrijzen te optimaliseren, kan een horlogekastbodem met een uitstekende oppervlaktekwaliteit worden verkregen.
Hoog materiaalgebruik
Lost-wax-gieten maakt nauwkeurig gieten mogelijk volgens de werkelijke vorm en grootte van de achterkant van de horlogekast, waardoor materiaalverspilling wordt verminderd. Vergeleken met traditionele bewerkingsmethoden kan verloren-gieten met verloren was het materiaalgebruik verbeteren en de productiekosten verlagen.
Sterk aanpassingsvermogen
Gieten met verloren-was kan zich aanpassen aan verschillende typen en samenstellingen van titaniumlegeringen. Voor achterkanten van horloges met speciale prestatie-eisen kan aan de behoeften worden voldaan door de juiste titaniumlegeringsmaterialen en gietprocessen te selecteren. Bovendien kan verloren{3}}gieten met verloren was worden gecombineerd met andere productieprocessen om een gediversifieerd ontwerp en productie van de achterkant van de horlogekast te bereiken.
Potentiële uitdagingen en oplossingen
Moeilijkheden bij het smelten en gieten van titaniumlegeringen
Titaniumlegeringen hebben een hoge chemische reactiviteit en zijn gevoelig voor reacties met elementen zoals zuurstof en stikstof in de lucht tijdens het smelten en gieten, wat leidt tot een afname van de prestaties van de titaniumlegering. De oplossing is het gebruik van vacuüminductiesmelten en met inert gas beschermde gietmethoden, waarbij de smelt- en gietomgeving strikt wordt gecontroleerd om contact tussen de titaniumlegering en lucht te voorkomen.
Scheuren in de behuizing
Tijdens het maken van kasten, het ontwassen, bakken en gieten kunnen scheuren ontstaan als gevolg van temperatuurveranderingen en spanningsconcentratie. De oplossing is het optimaliseren van het proces van het maken van de behuizing, het beheersen van de verwarmings- en afkoelsnelheden en het vermijden van overmatige thermische belasting van de behuizing. Tegelijkertijd moet tijdens het ontwerp en de productie rekening worden gehouden met de structuur en sterkte van de behuizing om spanningsconcentraties te voorkomen.
Moeilijkheden bij de dimensionale nauwkeurigheidscontrole
Bij verloren{0}}wasgieten zijn meerdere processtappen betrokken, en de procesparameters bij elke stap zijn van invloed op de uiteindelijke maatnauwkeurigheid. De oplossing is het opzetten van een strikt procescontrolesysteem om elke processtap nauwkeurig te controleren en te bewaken. Tegelijkertijd moeten geavanceerde meettechnologie en apparatuur worden gebruikt om de afmetingen van de horlogekast in realtime te bewaken en aan te passen om ervoor te zorgen dat de maatnauwkeurigheid voldoet aan de ontwerpvereisten.
Hoge kosten
Bij verloren{0}}wasgieten zijn grote investeringen in apparatuur, complexe processen en relatief hoge materiaal- en arbeidskosten nodig. De oplossing is het verlagen van de productiekosten door de processtroom te optimaliseren, de productie-efficiëntie te verbeteren en het uitvalpercentage te verminderen. Tegelijkertijd zal het versterken van de samenwerking met leveranciers om gunstiger grondstofprijzen veilig te stellen de economische voordelen van het bedrijf verbeteren.
Aanvraag sturen
