Odlew-w traconym wosku ze stopu tytanu Micro Gear

o. Projektowanie i produkcja form: na podstawie rysunków projektowych miniaturowej przekładni tworzony jest model 3D przy użyciu oprogramowania-do wspomagania projektowania komputerowego (CAD), a następnie wytwarzana jest-precyzyjna forma poprzez obróbkę CNC. Dokładność wymiarowa i jakość powierzchni formy bezpośrednio wpływają na jakość modelu woskowego. W przypadku przekładni miniaturowych tolerancję wymiarową formy należy kontrolować w bardzo małym zakresie, takim jak ± 0,01 mm lub nawet mniejszym.

o. Wybór i obróbka materiału woskowego: Wybiera się odpowiedni materiał woskowy. Ogólnie rzecz biorąc, materiał woskowy musi mieć dobrą płynność, niski skurcz i umiarkowaną wytrzymałość. Powszechnie stosowane materiały woskowe obejmują parafinę-kwas stearynowy.

o. Formowanie woskiem: Materiał woskowy jest podgrzewany i topiony do odpowiedniej temperatury w celu usunięcia zanieczyszczeń i pęcherzyków powietrza, zapewniając jakość modelu woskowego.

o. Formowanie wtryskowe wosku: Stopiony wosk jest wtryskiwany do formy, wypełniając wnękę formy pod określonymi warunkami ciśnienia i temperatury. Ciśnienie i temperatura wtrysku muszą być precyzyjnie kontrolowane w oparciu o właściwości wosku i strukturę formy; na przykład ciśnienie wtrysku może wynosić od 0,2 do 0,5 MPa, a temperatura od 50 do 70 stopni. Po ostygnięciu i stwardnieniu wosku otwiera się formę i wyjmuje model woskowy. Następnie model woskowy przycina się, usuwając zadziory, wypływki i inny nadmiar materiału, sprawdza się jego dokładność wymiarową i jakość powierzchni.

o. Montaż modułu: Poszczególne modele woskowe są montowane na listwie wlewowej za pomocą spawania lub klejenia w celu utworzenia modułu. Projekt modułu musi uwzględniać przepływ stopionego metalu i odpowietrzanie, aby zapewnić płynne wypełnianie wnęki podczas odlewania przy jednoczesnym wydalaniu gazów. Rozmiar i kształt listwy wlewowej muszą być racjonalnie zaprojektowane w oparciu o rozmiar i liczbę mikro-przekładni, aby zapewnić równomierne dostarczanie i przepływ stopionego metalu.

o. Powłoka: Zanurz zespół formy w powłoce, upewniając się, że jednolita warstwa pokrywa powierzchnię modelu woskowego. Powłoka zazwyczaj składa się z materiałów ogniotrwałych (takich jak zol krzemionkowy, proszek cyrkonowy itp.) i spoiwa, a jej właściwości bezpośrednio wpływają na jakość powłoki. Podczas nakładania należy zwrócić uwagę na lepkość i grubość powłoki; Na ogół wymagane jest wiele warstw, każda o potencjalnie różnym składzie i wielkości cząstek, aby utworzyć warstwy otoczki o różnych właściwościach.

o. Szlifowanie: Natychmiast po pokryciu zanurzyć zespół formy w piasku, aż piasek przylgnie do powierzchni powłoki. Rozmiar cząstek i materiał piasku dobiera się w oparciu o różne warstwy skorupy, zazwyczaj od grubej do drobnej. Szlifowanie zwiększa wytrzymałość i przepuszczalność powłoki.

o. Suszenie i utwardzanie: Po każdym procesie powlekania i szlifowania zespół formy musi zostać wysuszony i utwardzony, aby zestalić spoiwo w powłoce, tworząc solidną skorupę. Czas i warunki schnięcia i utwardzania zależą od rodzaju powłoki oraz czynników środowiskowych, takich jak temperatura i wilgotność, i zwykle wahają się od kilku godzin do kilku dni. o Odparafinowanie: Przygotowaną skorupę formy umieszcza się w urządzeniu do odparafinowania, gdzie ogrzewanie topi model woskowy i umożliwia jego wypłynięcie z muszli. Metody odparafinowania obejmują odparafinowanie gorącą wodą i odparafinowanie parą. Temperaturę i czas odparafinowania należy kontrolować w zależności od właściwości wosku i struktury skorupy formy, aby zapewnić całkowite usunięcie modelu woskowego bez uszkodzenia skorupy.

o Wypalanie: odparafinowaną skorupę formy umieszcza się w piecu do wypalania-w wysokiej temperaturze, aby usunąć resztki wosku i wilgoci, co poprawia wytrzymałość i ogniotrwałość skorupy. Temperatura wypalania wynosi na ogół 800-1100 stopni, a czas wypalania zależy od wielkości i grubości skorupy, zwykle 1-3 godziny.

o Topienie stopu tytanu: Wybiera się i dozuje odpowiednie surowce ze stopu tytanu zgodnie z wymaganiami dotyczącymi składu stopu. Do topienia surowców stopu tytanu stosuje się topienie indukcyjne próżniowe i inne metody. Podczas procesu topienia parametry takie jak temperatura topnienia, czas i stopień próżni muszą być ściśle kontrolowane, aby zapewnić jednorodność i czystość składu stopu. Temperatura topnienia wynosi zazwyczaj od 1600 do 1800 stopni, a stopień próżni musi osiągnąć 10⁻³ - 10⁻⁴ Pa.

o. Wylewanie: Stopiony stop tytanu wlewa się do skorupy formy w określonych warunkach temperatury i ciśnienia. Nadmierna temperatura zalewania spowoduje uszkodzenie płaszcza formy i utratę pierwiastków stopowych, natomiast niewystarczająca temperatura zmniejszy płynność roztopionego metalu, wpływając na jakość wypełnienia. Ciśnienie i prędkość zalewania muszą być precyzyjnie kontrolowane w zależności od struktury skorupy formy i wielkości mikroprzekładni, aby zapewnić, że stopiony metal będzie mógł płynnie wypełnić wnękę i utworzyć kompletną mikroprzekładnię.

o. Usuwanie skorupy: Po wylaniu, gdy odlew ostygnie do temperatury pokojowej, skorupę formy usuwa się za pomocą metod takich jak wibracje mechaniczne lub piaskowanie. Należy zachować ostrożność, aby nie uszkodzić odlewu podczas procesu usuwania skorupy.

o. Cięcie bramy: Odlew jest odcinany od pręta wlewowego, usuwając nadmiar części, takich jak wlew i pion. Podczas cięcia powierzchnia cięcia musi być gładka i czysta, aby uniknąć uszkodzenia przekładni.

o. Obróbka cieplna: wycięte mikro-przekładnie poddawane są obróbce cieplnej w celu poprawy ich mikrostruktury i właściwości. Typowe procesy obróbki cieplnej obejmują obróbkę roztworową i obróbkę starzenia. Temperatura, czas i szybkość chłodzenia obróbki cieplnej muszą być precyzyjnie kontrolowane zgodnie ze składem i wymaganiami użytkowymi stopu tytanu.

o. Wykańczanie: mikro-przekładnie są wykańczane przy użyciu szlifowania, docierania i innych metod obróbki, aby poprawić ich dokładność wymiarową i jakość powierzchni. Wymagania dotyczące precyzji obróbki wykańczającej są bardzo wysokie; tolerancje wymiarowe można kontrolować w zakresie ±0,005 mm, a chropowatość powierzchni osiąga Ra0.4 - Ra0,8 μm.

o. Kontrola: gotowe mikro-przekładnie przechodzą kompleksową kontrolę, obejmującą dokładność wymiarową, dokładność kształtu, jakość powierzchni, twardość i strukturę metalograficzną. Metody kontroli obejmują współrzędnościową maszynę pomiarową (CMM), obserwację mikroskopową i badanie twardości. Jedynie produkty, które przejdą kontrolę, mogą przejść do kolejnego procesu lub zostać przekazane do użytku.