Horlogekast gemaakt van gegoten titaniumlegering met verloren-was
Verloren-wafelgieten, ook wel investeringsgieten genoemd, is een precisiegietmethode. Het principe houdt in dat er eerst een wasmodel wordt gemaakt met dezelfde vorm als de horlogekast. Vervolgens worden meerdere lagen vuurvast materiaal op het oppervlak van het wasmodel aangebracht om een monolithische mal te vormen. Vervolgens wordt de mal verwarmd, waardoor het wasmodel smelt en uitstroomt, waardoor er een holte in de mal ontstaat die overeenkomt met de vorm van de horlogekast.
Overzicht van Lost-Wafer Casting-technologie
Verloren-wafelgieten, ook wel investeringsgieten genoemd, is een precisiegietmethode. Het principe houdt in dat er eerst een wasmodel wordt gemaakt met dezelfde vorm als de horlogekast. Vervolgens worden meerdere lagen vuurvast materiaal op het oppervlak van het wasmodel aangebracht om een monolithische mal te vormen. Vervolgens wordt de mal verwarmd, waardoor het wasmodel smelt en uitstroomt, waardoor er een holte in de mal ontstaat die overeenkomt met de vorm van de horlogekast. Ten slotte wordt gesmolten titaniumlegering in deze holte gegoten. Nadat de titaniumlegering is afgekoeld en gestold, wordt de mal gebroken om de gewenste horlogekast te verkrijgen. Deze gietmethode kan onderdelen met complexe vormen en hoge precisie produceren, waardoor het ideaal is voor producten zoals horlogekasten waarbij een hoge nauwkeurigheid qua uiterlijk en maatnauwkeurigheid vereist is.
Voordelen van titaniumlegering in horlogekasten
Lichtgewicht
Titaniumlegering heeft een relatief lage dichtheid, ongeveer 4,5 g/cm³, wat lichter is dan traditioneel roestvrij staal (dichtheid ongeveer 7,9 g/cm³). Dit maakt het dragen van het horloge comfortabeler, zonder de pols overmatig te belasten, en is vooral geschikt voor langdurig dragen.
Hoge sterkte
Titaniumlegering heeft een zeer hoge sterkte, met een treksterkte die doorgaans tussen 400 en 1400 MPa ligt. Dit betekent dat de horlogekast bestand is tegen bepaalde externe schokken en druk tijdens dagelijks gebruik, waardoor het bestand is tegen vervorming en schade, waardoor de duurzaamheid van het horloge wordt gegarandeerd.
Corrosiebestendigheid
Er vormt zich een dichte beschermende film van titaniumoxide op het oppervlak van de titaniumlegering. Deze film heeft een uitstekende chemische stabiliteit en is bestand tegen corrosie door verschillende media, zoals zweet en zeewater. Bij horloges voorkomt dit effectief dat de kast gaat roesten en corroderen, waardoor de levensduur van het horloge wordt verlengd.
Goede biocompatibiliteit
De titaniumlegering is niet-giftig voor het menselijk lichaam en veroorzaakt geen allergische reacties, waardoor het geschikt is voor mensen met alle huidtypes. Dit is een belangrijk voordeel voor horlogekasten die in direct contact komen met de huid.
Specifiek proces van verloren-wafelgieten van horlogekasten van titaniumlegering
O. Ontwerp en gravering: op basis van de ontwerpvereisten van het horloge wordt een 3D-model gemaakt met behulp van computer-aided design (CAD)-software. Vervolgens wordt een prototype van een wasmodel met hoge-precisie geproduceerd door middel van CNC-bewerking of handmatige gravering. Dit prototype moet de vorm, grootte en gedetailleerde kenmerken van de horlogekast nauwkeurig weerspiegelen, inclusief de kroon, nokken en markeringen.
O. Replicatie van wasmodellen: met behulp van het prototype wordt een mal gemaakt en worden wasmodellen massaal-geproduceerd door was te injecteren. Tijdens het injectieproces moeten de temperatuur, druk en injectiesnelheid van de was zorgvuldig worden gecontroleerd om de kwaliteit en consistentie van het wasmodel te garanderen.
o Assemblage van wasmodellen: meerdere wasmodellen worden met elkaar verbonden met behulp van wasstaven om een wasmodelassemblage te vormen. Bij het ontwerp van het wasmodel moet rekening worden gehouden met de stroom gesmolten metaal en de ventilatie om een soepel gietproces te garanderen.
o Coating van vuurvast materiaal: het wasmodel wordt ondergedompeld in een coating die bestaat uit vuurvaste materialen (zoals silicasol, zirkoonzand, enz.) en een bindmiddel, waardoor een uniforme coating op het oppervlak wordt gegarandeerd. Vervolgens wordt er een laag vuurvast zand overheen gestrooid, dat zich aan het coatingoppervlak hecht. Dit proces wordt meerdere keren herhaald totdat de schaal de vereiste dikte heeft bereikt. Over het algemeen bestaat de schaal uit 4-8 lagen.
o Drogen en verharden: Nadat elke laag coating en zand is aangebracht, is een droog- en verhardingsbehandeling vereist om de sterkte en stabiliteit van de schaal te verbeteren. Het droogproces wordt meestal uitgevoerd onder specifieke omgevingsomstandigheden, met gecontroleerde temperatuur, vochtigheid en ventilatie. Verharding kan worden bereikt met behulp van chemische of thermohardende methoden.
De mal wordt in een stoomontwasketel of heet water geplaatst om te smelten en het waspatroon eruit te laten stromen. Het ontwasproces moet grondig zijn om te voorkomen dat achtergebleven was de gietkwaliteit aantast.
* Smelten van titaniumlegering: de grondstof van de titaniumlegering wordt in een vacuüminductieoven geplaatst om te smelten. Tijdens het smeltproces moeten het vacuümniveau, de temperatuur en de smelttijd in de oven strikt worden gecontroleerd om de uniformiteit en zuiverheid van de samenstelling van de titaniumlegering te garanderen. Tegelijkertijd is het noodzakelijk om te voorkomen dat de titaniumlegering reageert met onzuiverheden in de oven, waardoor de prestaties ervan worden beïnvloed.
* Gieten: zodra de titaniumlegering de juiste temperatuur en vloeibaarheid heeft bereikt, wordt deze snel in de voorverwarmde mal gegoten. Het gietproces moet snel en soepel verlopen om spatten en oxidatie van het gesmolten metaal te voorkomen. Tegelijkertijd moeten de gietsnelheid en het volume worden gecontroleerd om de kwaliteit en maatnauwkeurigheid van de horlogekast te garanderen.
* Kastreiniging: Nadat de titaniumlegering is afgekoeld en stolt, wordt de mal gebroken en wordt de horlogekast verwijderd. Vervolgens worden zandstralen, slijpen en andere methoden gebruikt om resterend schimmelmateriaal en oxidehuid van het oppervlak te verwijderen, waardoor het oppervlak van de horlogekast glad wordt. * **Warmtebehandeling:** Om de mechanische eigenschappen en corrosieweerstand van de horlogekast te verbeteren, is een geschikte warmtebehandeling vereist. Veel voorkomende warmtebehandelingsprocessen omvatten gloeien, blussen en veroudering. De temperatuur en tijd moeten tijdens de warmtebehandeling strikt worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat het gewenste effect wordt bereikt.
* Bewerking en oppervlaktebehandeling: Volgens de ontwerpvereisten van het horloge ondergaat de gegoten horlogekast bewerkingsprocessen zoals boren, frezen en slijpen om nauwkeurige afmetingen en vorm te verkrijgen. Vervolgens worden oppervlaktebehandelingen zoals polijsten, galvaniseren en PVD-coating uitgevoerd om het uiterlijk en de slijtvastheid van de horlogekast te verbeteren.
Kwaliteitscontrole en inspectie
Dimensionale nauwkeurigheidsinspectie
Met behulp van precisiemeetinstrumenten zoals coördinatenmeetmachines en schuifmaten worden de belangrijkste afmetingen van de horlogekast gemeten om er zeker van te zijn dat ze aan de ontwerpvereisten voldoen. Maatafwijkingen worden over het algemeen binnen ±0,05 mm geregeld.
01
Inspectie van de oppervlaktekwaliteit
Het oppervlak van de horlogekast wordt geïnspecteerd op gebreken zoals scheuren, poriën en gaatjes door middel van visuele inspectie en microscopische observatie. De oppervlakteruwheid moet aan bepaalde normen voldoen, waarbij doorgaans een Ra-waarde tussen 0,4 en 0,8 μm vereist is.
02
Testen van mechanische eigenschappen
Trekproeven en hardheidstesten worden gebruikt om de mechanische eigenschappen van de horlogekast te testen, zoals treksterkte, vloeigrens en hardheid. Deze prestatie-indicatoren moeten voldoen aan relevante normen en ontwerpeisen.
03
Testen van corrosiebestendigheid
Om de corrosiebestendigheid van de horlogekast te testen wordt gebruik gemaakt van zoutsproeitests en dompeltests. Na de tests wordt de corrosieconditie van het kastoppervlak geobserveerd om de corrosieweerstand te beoordelen.
04
Uitdagingen en oplossingen voor verloren-wafelgieten van horlogekasten van titaniumlegering
* Uitdaging: Titaniumlegeringen zijn chemisch reactief en reageren bij hoge temperaturen gemakkelijk met zuurstof en stikstof in de lucht, waardoor broze verbindingen worden gevormd die hun eigenschappen aantasten. Tegelijkertijd hebben titaniumlegeringen een hoog smeltpunt (ongeveer 1668 graden), waardoor gespecialiseerde apparatuur en processen voor het smelten en gieten nodig zijn.
* Oplossing: Er worden vacuüminductiesmelt- en vacuümgiettechnologieën gebruikt om contact tussen de titaniumlegering en lucht te voorkomen. Tijdens het smelten en gieten worden het vacuümniveau en de atmosfeer in de oven strikt gecontroleerd om de kwaliteit van de titaniumlegering te garanderen.
* Uitdaging: Titaniumlegeringen reageren bij hoge temperaturen chemisch met het vormmateriaal, wat leidt tot een verminderde oppervlaktekwaliteit en maatnauwkeurigheid.
* Oplossing: Selecteer geschikte vormmaterialen en coatings, zoals zirkoonzand en yttriumoxide. Deze materialen hebben een goede chemische stabiliteit en kunnen de reactie met titaniumlegeringen verminderen. Optimaliseer tegelijkertijd de coatingformulering en het applicatieproces tijdens de matrijsproductie om de matrijskwaliteit te verbeteren.
* Uitdaging: verloren-wasgieten is gevoelig voor defecten zoals porositeit, krimp en scheuren, waardoor de kwaliteit en prestaties van de horlogekast worden aangetast.
* Oplossing: Optimaliseer gietprocesparameters, zoals giettemperatuur, gietsnelheid en koelsnelheid, om gietfouten te verminderen. Gebruik tegelijkertijd geavanceerde simulatiesoftware om het gietproces te analyseren, de locatie en oorzaken van defecten te voorspellen en vooraf preventieve en controlemaatregelen te nemen.
Aanvraag sturen
