Utracony odlew ze stopu tytanu mikroturbiny

o. Projektowanie form: najpierw na podstawie rysunków projektowych mikro-turbiny tworzony jest model 3D za pomocą oprogramowania-do wspomagania projektowania komputerowego (CAD) w celu określenia dokładnych wymiarów i kształtu modelu woskowego. Biorąc pod uwagę takie czynniki jak skurcz podczas procesu odlewania, wymiary modelu są odpowiednio modyfikowane.

o. Produkcja form: Dzięki obróbce CNC lub innym metodom zaprojektowany model przekształca się w rzeczywistą formę. Materiały na formy są zazwyczaj wybierane spośród stopów aluminium, aby zapewnić wystarczającą wytrzymałość i precyzję.

o. Wtrysk wosku: Wosk podgrzewa się do odpowiedniej temperatury, aby uzyskać dobrą płynność. Następnie materiał woskowy wtryskiwany jest do formy za pomocą wtryskarki. Utrzymuje się go pod ciśnieniem i temperaturą przez pewien czas, aby wosk całkowicie wypełnił wnękę formy. Po ostygnięciu i stwardnieniu wosku otwiera się formę i wyjmuje model woskowy.

o Wykańczanie modelu woskowego: Usunięty model woskowy jest sprawdzany i wykańczany, usuwając nadmiar wypływu, zadziory itp., aby zapewnić, że dokładność wymiarowa i jakość powierzchni modelu woskowego spełniają wymagania.

o Wybór systemu wlewowego: W oparciu o kształt, rozmiar i wagę mikroturbiny wybierany jest odpowiedni system wlewowy, obejmujący wlewy, wlewy i wloty. Konstrukcja układu wlewowego musi zapewniać, że stopiony metal wypełnia wnękę płynnie i równomiernie, unikając defektów, takich jak turbulencje i uwięzienie powietrza.

o Modele woskowe do spawania: Wiele modeli woskowych łączy się z systemem wlewowym poprzez spawanie, tworząc kompletny moduł. Podczas spawania istotne jest zapewnienie solidnego połączenia i dobrego uszczelnienia pomiędzy modelem woskowym a systemem wlewowym, aby zapobiec wyciekom podczas kolejnych procesów-tworzenia powłoki.

o. Nakładanie powłoki wierzchniej: Zespół formy zanurzany jest w specjalnie opracowanej powłoce wierzchniej, która zapewnia jednolitą warstwę powłoki na powierzchni modelu woskowego. Powłoka wierzchnia zazwyczaj składa się z materiałów ogniotrwałych (takich jak proszek cyrkonowy), spoiw (takich jak szkło wodne lub zol krzemionkowy) i dodatków. Drobny rozmiar cząstek zapewnia jakość powierzchni odlewu. Po pokryciu powierzchnię zespołu formy posypuje się warstwą drobnego piasku, aby zwiększyć grubość i wytrzymałość powłoki.

o. Suszenie i utwardzanie: Zespół formy wraz z wierzchnią powłoką umieszcza się w komorze suszącej w celu suszenia i utwardzania w określonych warunkach temperatury i wilgotności. Czas schnięcia i utwardzania zależy od rodzaju powłoki i warunków środowiskowych i zwykle waha się od kilku do kilkudziesięciu godzin.

o. Nakładanie powłoki spodniej: Po wyschnięciu i stwardnieniu powłoki wierzchniej nakłada się powłokę spodnią sekwencyjnie. Tylna powłoka zawiera grubo-ziarniste materiały ogniotrwałe, których głównym zadaniem jest zwiększenie wytrzymałości i sztywności powłoki. Sposób nakładania powłoki spodniej jest podobny jak w przypadku powłoki wierzchniej. Po każdej warstwie powłoki wymagane jest przeszlifowanie i wysuszenie/utwardzenie. Ogólnie rzecz biorąc, potrzeba wielu warstw powłoki spodniej, aż skorupa formy osiągnie wystarczającą grubość.

o Odparafinowanie parą: przygotowaną skorupę formy umieszcza się w kotle do usuwania wosku i wprowadza się-parę pod wysokim ciśnieniem, co powoduje stopienie modelu woskowego i wypłynięcie ze skorupy formy. Zaletami odparafinowania parowego jest duża szybkość, wysoka wydajność i minimalne uszkodzenia skorupy formy.

o Odparafinowanie gorącą wodą: Korpus formy można również umieścić w gorącej wodzie, co spowoduje stopienie modelu woskowego i unoszenie się na powierzchni, co spowoduje odparafinowanie. Sprzęt do odparafinowania gorącą wodą jest prosty i niedrogi, ale czas odparafinowania jest dłuższy i może powodować problemy, takie jak pękanie skorupy formy.

o Etap ogrzewania: Odparafinowaną skorupę formy umieszcza się w piecu do wypalania i ogrzewa powoli z kontrolowaną szybkością. Pozwala to na całkowite odparowanie wilgoci i pozostałości wosku w skorupie formy, jednocześnie powodując reakcję chemiczną w spoiwie, poprawiając wytrzymałość i ogniotrwałość skorupy formy. Szybkość nagrzewania nie powinna być zbyt duża, aby uniknąć pękania skorupy formy na skutek nadmiernych naprężeń termicznych.

o Etap przetrzymywania: Gdy temperatura pieca osiągnie ustaloną temperaturę wypalania, należy ją utrzymać przez pewien czas, aby skorupa formy mogła się całkowicie spiekać. Temperatura wypalania i czas przetrzymywania zależą od materiału korpusu formy i wymagań odlewu. Ogólnie rzecz biorąc, temperatura wypalania wynosi 800-1200 stopni, a czas utrzymywania wynosi 1-3 godziny.

o Etap chłodzenia: Po wypaleniu powoli obniżaj temperaturę pieca, aby umożliwić stopniowe ochłodzenie skorupy formy. Szybkość chłodzenia nie powinna być zbyt duża, aby uniknąć pękania skorupy formy.

o Topienie stopu tytanu: Umieść surowiec ze stopu tytanu w sprzęcie do topienia, takim jak próżniowy piec indukcyjny, i stop go w próżni lub w osłonie gazu obojętnego. Podczas procesu topienia należy ściśle kontrolować temperaturę, czas i skład stopu, aby zapewnić jakość stopu tytanu.

o Odlewanie: Po stopieniu stopu tytanu do odpowiedniej temperatury i płynności wlać go do podgrzanej skorupy formy. Podczas zalewania należy zwracać uwagę na prędkość i sposób zalewania, aby uniknąć uderzenia stopionego metalu o skorupę formy, co mogłoby spowodować uszkodzenie skorupy lub uszkodzenie odlewu.

o Usuwanie piasku: Po ostygnięciu i zestaleniu odlewu należy usunąć skorupę formy i rdzeń piaskowy, stosując takie metody, jak usuwanie piasku wibracyjnego lub śrutowanie w celu odsłonięcia powierzchni odlewu.

o Cięcie wlewowe: Użyj sprzętu do cięcia, aby oddzielić odlew od systemu wlewowego.

o Obróbka cieplna: Zgodnie z wymaganiami eksploatacyjnymi stopu tytanu należy przeprowadzić odpowiednią obróbkę cieplną odlewu, taką jak obróbka przesycająca i starzenie, aby poprawić wytrzymałość, twardość i wytrzymałość odlewu.

o Obróbka: Wykonaj niezbędną obróbkę odlewu, taką jak toczenie, frezowanie i szlifowanie, aby osiągnąć dokładność wymiarową i chropowatość powierzchni wymaganą w projekcie.

o Inspekcja: przeprowadź wszechstronną kontrolę odlewu, obejmującą pomiar wymiarów, kontrolę wizualną, analizę metalograficzną i-badania nieniszczące, aby upewnić się, że jakość odlewu spełnia standardy i wymagania użytkowania.