Odliatok zo strateného-vosku z titánovej zliatiny pre automobilové vahadlá

1. Dizajn a výroba formy: Na základe konštrukčných výkresov automobilového vahadla sa vytvorí 3D model formy pomocou počítačového{2}}softvéru na navrhovanie (CAD). Potom sa na výrobu formy použije technológia CNC obrábania. Presnosť a kvalita povrchu formy priamo ovplyvňujú kvalitu voskového modelu; preto je potrebná prísna kontrola presnosti obrábania formy.

2. Vstrekovanie voskového modelu: Voskový materiál sa zahreje do roztaveného stavu, typicky regulovaného na 60-70 stupňov. Potom sa vstrekovací stroj použije na vstrekovanie roztaveného voskového materiálu do dutiny formy, pričom sa určitý čas udržiava určitý tlak, aby sa umožnilo voskovému materiálu vyplniť celú dutinu. Vstrekovací tlak a čas je potrebné upraviť podľa vlastností voskového materiálu a tvaru vahadla, aby bola zabezpečená rozmerová presnosť a kvalita povrchu voskového modelu.

3. Konečná úprava voskového modelu: Vstrekovaný-voskový model sa vyberie z formy a jeho povrch sa upraví. Odstráňte prebytočný výron, otrepy a iné chyby a skontrolujte, či rozmery a tvar voskového modelu zodpovedajú požiadavkám. Pre diely vyžadujúce vysokú presnosť môže byť potrebné ďalšie spracovanie a leštenie.

4. Zostava voskového modelu: Na zlepšenie účinnosti odlievania sa zvyčajne kombinuje viacero voskových modelov do zostavy voskového modelu. Spôsob montáže musí byť navrhnutý podľa tvaru vahadla a požiadaviek na proces odlievania, pričom sa zabezpečí, že rozstup a spôsob spojenia medzi voskovými modelmi sú primerané na uľahčenie následnej výroby škrupiny a nalievania.

1. Náter: Ponorte zostavu voskového modelu do náteru, aby sa povrch rovnomerne pokryl. Povlak sa zvyčajne skladá zo žiaruvzdorných materiálov (ako je kremičitý piesok, korund atď.) a spojív (ako je vodné sklo, kremičitý sol, atď.). Hrúbka a rovnomernosť povlaku majú významný vplyv na kvalitu škrupiny; vo všeobecnosti sú potrebné viaceré nátery a po každom nátere je potrebné sušenie.

2. Posypanie pieskom: Po potiahnutí umiestnite zostavu voskového modelu do zariadenia na posypanie pieskom, aby sa na jej povrch posypala vrstva žiaruvzdorného piesku. Veľkosť častíc a materiál piesku je potrebné zvoliť podľa požiadaviek na žiaruvzdorný plášť. Vo všeobecnosti sa piesok nanáša viackrát, od hrubého po jemný piesok, aby sa vytvorili rôzne vrstvy štruktúry škrupiny. Účelom aplikácie piesku je zvýšiť pevnosť a priepustnosť škrupiny.

3. Sušenie a vytvrdzovanie: Po nanesení náteru a piesku musí škrupina prejsť sušením a tvrdnutím, aby spojivo mohlo chemicky reagovať a spájať žiaruvzdorné materiály dohromady a vytvárať pevnú škrupinu. Parametre procesu sušenia a tvrdnutia (ako je teplota, vlhkosť a čas) je potrebné upraviť podľa typu spojiva a hrúbky škrupiny. Všeobecne platí, že škrupiny používajúce kremičité soli ako spojivá vyžadujú dlhší čas schnutia a musia sa sušiť v prostredí s relatívne nízkou vlhkosťou.

4. Odvoskovanie: Vysušená a vytvrdnutá škrupina sa vloží do odparafínovacieho zariadenia, kde sa zahrievaním roztopí voskový model, čo spôsobí jeho vytečenie zo škrupiny. Existuje mnoho spôsobov odparafínovania, bežne zahŕňajúce odparafínovanie horúcou vodou, odparafínovanie parou a mikrovlnné odparafínovanie. Počas odparafínovania je potrebné starostlivo kontrolovať teplotu a čas, aby sa zabezpečilo, že sa voskový model úplne roztopí a odstráni, pričom sa predíde poškodeniu škrupiny.

5. Vypaľovanie: Po odparafínovaní je potrebné škrupinu formy vypáliť, aby sa odstránila zvyšková vlhkosť a organická hmota, čím sa zlepšila jej pevnosť a žiaruvzdornosť. Teplotu a čas vypaľovania je potrebné upraviť podľa materiálu a štruktúry plášťa formy, zvyčajne pri vysokej teplote 800-1200 stupňov počas niekoľkých hodín. Vypálená škrupina formy by mala mať dostatočnú pevnosť a priepustnosť, aby odolala nalievaniu vysokoteplotnej kvapaliny zo zliatiny titánu.

1. Tavenie zliatiny titánu: Surovina zliatiny titánu sa taví pomocou vákuovej indukčnej taviacej pece. Surovina zliatiny titánu sa umiestni do téglika a zahrieva sa do roztaveného stavu vo vákuu. Počas procesu tavenia je potrebné prísne kontrolovať teplotu pece, úroveň vákua a čas tavenia, aby sa zabezpečilo jednotné chemické zloženie titánovej zliatiny a znížil sa obsah nečistôt. Súčasne, aby sa zabránilo chemickým reakciám medzi zliatinou titánu a téglikom počas procesu tavenia, sa zvyčajne používajú špeciálne materiály téglikov (ako sú tégliky z oxidu ytria).

2. Nalievanie: Roztavená zliatina titánu sa prenesie do vtokového systému pomocou panvy a potom sa rýchlo naleje do dutiny plášťa formy. Proces odlievania sa musí vykonávať v určitom vákuu alebo ochrannej atmosfére, aby sa zabránilo reakcii roztavenej zliatiny titánu s kyslíkom, dusíkom atď. vo vzduchu, čo má za následok defekty, ako je pórovitosť a inklúzie. Teplotu a rýchlosť liatia je potrebné upraviť podľa vlastností titánovej zliatiny a tvaru vahadla, aby sa zabezpečilo, že roztavená titánová zliatina vyplní celú dutinu, pričom sa zabráni defektom, ako je neúplné plnenie a studené uzávery.

1. Odstránenie škrupiny: Po vychladnutí a stuhnutí odliatku z titánovej zliatiny sa škrupina odstráni pomocou mechanických metód (ako je vibračné pieskovanie, pieskovanie atď.). Je potrebné dbať na to, aby nedošlo k poškodeniu odliatku pri odstraňovaní škrupiny.

2. Rezanie vrát: Odliatok sa oddelí od vtokového systému a odstránia sa prebytočné vtoky a stúpačky. Oblasť vyrezanej brány je potrebné prebrúsiť a dokončiť, aby bol jej povrch hladký.

3. Tepelné spracovanie: Na zlepšenie mechanických vlastností odliatku z titánovej zliatiny sa zvyčajne vyžaduje tepelné spracovanie. Bežné procesy tepelného spracovania zahŕňajú žíhanie, kalenie a temperovanie. Procesné parametre pre tepelné spracovanie je potrebné zvoliť na základe zloženia titánovej zliatiny a zamýšľaného použitia odliatku, aby sa dosiahli optimálne mechanické vlastnosti.

4. Povrchová úprava: Povrchová úprava odliatku zahŕňa leštenie, pasiváciu a lakovanie. Účelom povrchovej úpravy je zlepšiť kvalitu povrchu a odolnosť odliatku proti korózii a zároveň splniť požiadavky na vzhľad automobilového vahadla.

5. Kontrola kvality: Na ošetrenom odliatku vahadiel automobilu sa vykonáva komplexná kontrola kvality. Obsah kontroly zahŕňa rozmerovú presnosť, tvarovú presnosť, kvalitu povrchu a mechanické vlastnosti. Bežne používané metódy kontroly zahŕňajú súradnicový merací stroj (CMM), metalografickú analýzu, testovanie tvrdosti a detekciu chýb. Iba odliatky, ktoré prejdú prísnou kontrolou, môžu prejsť do ďalšej fázy montáže a používania.

1. Analýza výziev: Zliatiny titánu sú vysoko chemicky reaktívne a ľahko reagujú s kyslíkom a dusíkom vo vzduchu počas vysokoteplotného topenia-, pričom absorbujú veľké množstvo plynu. To vedie k defektom, ako je pórovitosť a inklúzie v odliatku, čím sa znižujú jeho mechanické vlastnosti a kvalita.

2. Riešenie: Využite technológiu vákuového indukčného tavenia na udržanie vysokého vákua v peci počas tavenia, čím sa zníži kontakt medzi zliatinou titánu a vzduchom. Zároveň používajte-kvalitné suroviny a prísne kontrolujte obsah plynu v surovinách. Okrem toho pridanie vhodných množstiev deoxidačných činidiel a odplyňovacích činidiel počas tavenia môže ďalej znížiť obsah plynu v titánovej zliatine.

1. Analýza výziev: Pri vysokých teplotách reagujú zliatiny titánu chemicky s materiálom formy, pričom vytvárajú medzifázovú reakčnú vrstvu, ktorá ovplyvňuje kvalitu povrchu a rozmerovú presnosť odliatku. Najmä pri použití formovacích materiálov obsahujúcich kremík môže reakcia medzi titánom a kremíkom spôsobiť chyby, ako je adhézia piesku a praskliny na povrchu odliatku.

2. Riešenia: Vyberte vhodné materiály plášťa a náterové systémy na minimalizáciu chemických reakcií medzi plášťom a zliatinou titánu. Napríklad použite žiaruvzdorné materiály, ako je zirkónový piesok a oxid ytria, ako materiály povrchovej vrstvy plášťa, pretože tieto materiály majú dobrú chemickú kompatibilitu so zliatinou titánu. Súčasne vykonajte špeciálnu úpravu plášťa, ako je potiahnutie povrchu plášťa izolačnou vrstvou, aby sa zabránilo priamemu kontaktu medzi zliatinou titánu a plášťom.

1. Výzvy: Počas odlievania do strateného-vosku je ťažké kontrolovať rozmerovú presnosť odliatkov v dôsledku faktorov, ako je zmrštenie voskového vzoru, roztiahnutie a zmrštenie škrupiny a zmrštenie pri tuhnutí zliatiny titánu. Najmä v prípade zložitých-tvarovaných automobilových vahadiel s vysokými požiadavkami na presnosť môžu rozmerové odchýlky brániť ich správnemu zostaveniu a použitiu s inými komponentmi.

2. Riešenia: Znížte rýchlosť zmršťovania voskového vzoru presnou kontrolou parametrov procesu vstrekovania. Počas procesu výroby škrupiny racionálne vyberajte materiály škrupiny a parametre procesu na riadenie rozťahovania a zmršťovania škrupiny. Súčasne sa používa počítačová simulačná technológia na numerickú simuláciu procesu odlievania, predpovedanie zmršťovania odliatku a korekciu rozmerov formy na základe výsledkov simulácie. Počas procesu obrábania odliatkov sa na ďalšie spracovanie a korekciu odliatku používajú vysoko presné obrábacie zariadenia a procesy, čím sa zaisťuje, že jeho rozmerová presnosť spĺňa požiadavky.

1. Výzvy: V procese odlievania zliatin titánu do strateného-vosku sa v dôsledku nízkej tekutosti a rýchlej rýchlosti tuhnutia zliatin titánu ľahko vytvárajú chyby, ako je pórovitosť, pórovitosť zmršťovania a inklúzie, ktoré ovplyvňujú mechanické vlastnosti a spoľahlivosť odliatku.

2. Riešenia: Optimalizujte konštrukciu vtokového systému na zlepšenie tekutosti a plniacej kapacity roztavenej zliatiny titánu. Racionálnym nastavením polohy a veľkosti brány a stúpačky zaistite, aby roztavená zliatina titánu mohla hladko vyplniť celú dutinu, čím sa zabráni vírom a zachyteniu plynu. Súčasne posilniť rafináciu a odplynenie titánovej zliatiny počas procesu tavenia, aby sa znížil obsah plynu a inklúzií v odliatku. Okrem toho sa na vykonávanie interných kontrol kvality odliatkov používajú pokročilé technológie detekcie chýb (ako je ultrazvukové testovanie a röntgenové testovanie), čo umožňuje včasné odhalenie a riešenie vnútorných chýb.

S neustálym rozvojom automobilového priemyslu sú požiadavky na výkon motorov čoraz prísnejšie. Vysoko{1}}výkonné automobilové motory musia mať vyššiu hustotu výkonu, nižšiu spotrebu paliva a nižšie emisie. Automobilové vahadlá vyrobené pomocou technológie odlievania doštičiek-z titánovej zliatiny môžu vďaka výhodám nízkej hmotnosti, vysokej pevnosti a dobrej odolnosti proti korózii účinne zlepšiť výkon a spoľahlivosť motora. Vahadla z titánovej zliatiny sa už začali postupne používať v motoroch niektorých špičkových-značiek automobilových značiek a ich perspektívy použitia v budúcnosti sú veľmi široké.

Vývoj nových energetických vozidiel kládol vyššie nároky na odľahčenie a vysoký výkon automobilových komponentov. Aj keď sa energetický systém nových energetických vozidiel líši od systému tradičných palivových vozidiel, komponenty ako vahadlá vo ventilovom rozvode motora zostávajú nepostrádateľné. Stratené-dosky z titánovej zliatiny automobilové vahadlá môžu spĺňať požiadavky nových energetických vozidiel na ľahké a vysokovýkonné-komponenty, čím pomáhajú zlepšiť dojazd a celkový výkon nových energetických vozidiel.

Okrem automobilového sektora má technológia odlievania-voskového odliatku z titánových zliatin významnú aplikačnú hodnotu aj v leteckom a kozmickom priemysle a iných oblastiach. Letecký priemysel má extrémne vysoké požiadavky na kvalitu a výkon komponentov a vysoká pevnosť, nízka hustota a dobrá odolnosť vahadiel z titánovej zliatiny ich robí ideálnymi na použitie v leteckých motoroch, kozmických lodiach a iných zariadeniach. Dúfame, že ďalšou optimalizáciou procesu odlievania-voskového odliatku z titánovej zliatiny a zlepšením kvality a výkonu odliatkov je možné rozšíriť technológiu odlievania-voskového odliatku z titánovej zliatiny pre automobilové vahadlá na širší rozsah oblastí.