ما هي تكنولوجيا الصب الاستثماري لسبائك التيتانيوم؟

تتميز سبائك التيتانيوم بالنشاط الكيميائي العالي، وضعف القدرة على التصنيع، وصعوبة تشكيل مكونات هيكلية معقدة عبر طرق الصب التقليدية. لقد تغلبت تكنولوجيا صب سبائك التيتانيوم الاستثمارية على هذا التحدي، لتصبح طريقة التشكيل السائدة لمكونات سبائك التيتانيوم المعقدة والدقيقة، وتعزز التطبيق المكثف لسبائك التيتانيوم في العديد من المجالات المتطورة-.

 

مصدر الصورة: JC Casting《ما هو Titanium Investment Casting Express

 

إنها عملية تصنيع نموذج شمعي بنفس شكل المكون المستهدف ثم تغليفه بمواد مقاومة للحرارة لتشكيل غلاف القالب. والخطوة التالية هي إذابة وإزالة نمط الشمع من خلال التحميص بدرجة حرارة عالية-وصب سبائك التيتانيوم المنصهرة في غلاف القالب في بيئة معينة. ومن ثم يمكنها الحصول على مصبوبات دقيقة بعد التبريد، والتصلب، وكسر القشرة، والمعالجات اللاحقة.

 

تحضير نمط الشمع

• أولاً، يتم استخدام برنامج المحاكاة العددية لتحسين عملية الإعداد. تم تصميم نموذج الشمع ونماذج القالب وفقًا للنموذج ثلاثي الأبعاد للصب، ويتم ضبط معلمات العملية للتنبؤ بالعيوب المحتملة وتجنبها.

 

• ثم يتم حقن الشمع المنصهر في القالب المعدني. يتم إخراج نمط الشمع الأولي بعد التبريد. يتم إصلاح أنماط الشمع التي بها عيوب سطحية، وتلميعها، وتنظيفها، وتجفيفها حسب الحاجة لضمان أسطح ناعمة وأبعاد دقيقة. في السنوات الأخيرة، تم تطبيق تكنولوجيا التصنيع المضافة لإعداد أنماط الشمع، والتي لا تقصر بشكل كبير دورة تطوير القالب فحسب، بل تتيح أيضًا التشكيل السريع لأنماط الشمع ذات الهياكل المعقدة.

تحضير غلاف القالب

• أثناء التحضير، يتم غمس نمط الشمع المؤهل مع نظام البوابات بشكل متكرر في معاجين حرارية تعتمد على الزركونيا أو الألومينا-، يليها الصنفرة والتجفيف لتشكيل غلاف قالب مكون من 4 إلى 10 طبقات. تتطلب المسبوكات عالية الجودة-ثلاث طبقات من أغلفة القوالب الخاصة لتعزيز القوة الهيكلية.

 

• بعد التجفيف، يتم تحميص غلاف القالب عند درجة حرارة عالية تبلغ 870-980 درجة لإزالة الشمع والماء تمامًا، وتلبيد غلاف القالب في هيكل من السيراميك. تعمل هذه العملية على تحسين القوة، ونفاذية الهواء، واستقرار الأبعاد لقشرة القالب. يجب أن تكون مواد غلاف القالب مطابقة تمامًا لخصائص سبائك التيتانيوم لتجنب عيوب الصب مثل الشوائب وفتحات النفخ الناتجة عن التفاعلات الكيميائية ذات درجات الحرارة المرتفعة.

ذوبان وصب

• تتمتع سبائك التيتانيوم بنشاط كيميائي مرتفع للغاية عند درجات حرارة عالية، لذلك يجب إجراء الصهر والصب في بيئة مفرغة ذات ضغط محدود أو تحت حماية الأرجون. وهذا يمنع التفاعلات بين ذوبان السبائك والهواء أو البوتقات أو قذائف القالب لضمان النقاء والخواص الميكانيكية للمسبوكات.

 

• يعتمد الذوبان تقنية الحث الفراغي أو تقنية ذوبان قوس البلازما. يتم تسخين سبائك سبائك التيتانيوم لتحقيق الذوبان والتجانس الكامل، وإزالة الشوائب والغازات.

 

• يتطلب الصب تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة والسرعة وضغط تعبئة القالب. يتم استخدام المحاكاة العددية لتحسين نظام البوابات، والتنبؤ بعيوب ملء القالب وتجنبها، وضمان التعبئة المستقرة والكاملة لتجويف القالب مع ذوبان السبائك، ومنع المشكلات مثل سوء التشغيل، تجاويف الانكماش، والشقوق.

 

• بعد الصب، يجب تبريد الصب لمدة لا تقل عن ساعتين. معدل التبريد المتحكم فيه يقلل من الضغط الداخلي ويتجنب التشوه والتشقق.

ما بعد-العلاج

• كسر الغلاف واستخراج المكونات: يتم كسر غلاف القالب عن طريق نفث الماء عالي الضغط أو الاهتزاز. يتم إخراج الصب، ويتم قطع نظام البوابات.

 

• المعالجة السطحية: تتم إزالة القشرة المتبقية ومقياس الأكسيد عن طريق السفع الرملي الأولي باستخدام رمل شبكي يتراوح من 30 إلى 80. يتم تخليل المسبوكة في محلول مختلط من حمض النيتريك وحمض الهيدروفلوريك لإزالة طبقة سطحية بسمك أقل من أو يساوي 5 مم. يتم إجراء السفع الرملي الثانوي متعدد المراحل باستخدام رمل شبكي يتراوح من 80 إلى 250، يليه الصقل لتحقيق خشونة السطح المصممة. -تخضع المسبوكات عالية الجودة إلى معالجة إضافية لتنشيط السطح لتحسين توافق الطلاء.

 

• تحسين الأداء: يتم تطبيق المعالجة الحرارية، والضغط المتوازن الساخن، وغيرها من العمليات وفقًا لمتطلبات تطبيق الصب. يمكنه القضاء على الإجهاد الداخلي، وصقل الحبوب، وتعزيز القوة والمتانة ومقاومة التآكل. تخضع بعض المصبوبات إلى-اختبارات غير مدمرة لاكتشاف العيوب الداخلية المخفية، مما يضمن الموثوقية التشغيلية.

 

• إنه يوفر دقة تشكيل عالية وجودة سطح ممتازة. يمكن التحكم في التسامح الأبعاد للمسبوكات في حدود ± 0.1 مم، وخشونة السطح تصل إلى Ra1.6-6.3 ميكرومتر. يؤدي هذا إلى تقليل كمية المعالجة اللاحقة بشكل كبير، مما يؤدي إلى تمكين تشكيل الشكل بالقرب من-الشبكة الصافية، وبالتالي تقليل تكاليف التصنيع وهدر المواد.

 

• إنها مناسبة جدًا لتشكيل المكونات الهيكلية-التي يصعب تشغيلها-مثل الأسطح المنحنية المعقدة، والأجزاء ذات الجدران الرقيقة-، والتجاويف الصغيرة. إنه يتجنب التأثيرات السلبية لعمليات مثل اللحام والنحاس على قوة وسلامة المسبوكات.

 

تنتج مجموعة Ruihang بشكل أساسي المواد الخام اللازمة للتصنيع الدقيق. لمزيد من التفاصيل يرجى مراسلتنا على البريد الإلكتروني:Sam.Rui@bjrh-titanium.com