Изгубена отливка от титаниева сплав с микротурбина

о. Дизайн на матрица: Първо, въз основа на проектните чертежи на микро-турбината, се създава 3D модел с помощта на софтуер за-компютърен дизайн (CAD), за да се определят точните размери и форма на восъчния модел. Като се вземат предвид фактори като свиване по време на процеса на леене, размерите на модела са подходящо модифицирани.

о. Производство на матрици: С помощта на CNC обработка или други методи, проектираният модел се трансформира в действителна форма. Материалите за формите обикновено се избират от алуминиеви сплави, за да се осигури достатъчна здравина и прецизност.

о. Инжектиране на восък: восъкът се нагрява до подходяща температура, за да се постигне добра течливост. След това восъчният материал се инжектира във формата с помощта на машина за леене под налягане. Той се държи под налягане и температура за определен период от време, за да се гарантира, че восъкът напълно запълва кухината на формата. След като восъкът изстине и се втвърди, формата се отваря и восъчният модел се отстранява.

o Завършване на восъчен модел: Отстраненият восъчен модел се проверява и завършва, като се отстраняват излишните светлини, неравности и т.н., за да се гарантира, че точността на размерите и качеството на повърхността на восъчния модел отговарят на изискванията.

o Избор на литникова система: Въз основа на формата, размера и теглото на микротурбината се избира подходяща литникова система, включително канали, плъзгачи и затвори. Конструкцията на литниковата система трябва да гарантира, че разтопеният метал изпълва кухината гладко и равномерно, като се избягват дефекти като турбуленция и улавяне на въздух.

o Модели със заваръчен восък: Множество восъчни модели са свързани към системата за литиране чрез заваряване, за да образуват пълен модул. По време на заваряването е от съществено значение да се осигури здрава връзка и добро уплътнение между восъчния модел и литниковата система, за да се предотврати изтичане по време на последващи-процеси на производство на обвивка.

о. Нанасяне на горното покритие: Формата се потапя в специално формулирано горно покритие, осигуряващо равномерен слой покритие върху повърхността на восъчния модел. Най-горното покритие обикновено се състои от огнеупорни материали (като циркон на прах), свързващи вещества (като водно стъкло или силициев зол) и добавки. Неговият фин размер на частиците осигурява качеството на повърхността на отливката. След нанасяне на покритие върху повърхността на сглобката на матрицата се поръсва слой фин пясък, за да се увеличи дебелината и здравината на покритието.

о. Сушене и втвърдяване: Формата с горното покритие се поставя в сушилна камера за сушене и втвърдяване при специфични условия на температура и влажност. Времето за съхнене и втвърдяване зависи от вида на покритието и условията на околната среда, като обикновено варира от няколко часа до десетки часове.

о. Нанасяне на задното покритие: След като горното покритие изсъхне и се втвърди, последователно се нанася задното покритие. Задното покритие съдържа по--едрозърнести огнеупорни материали, които основно служат за увеличаване на здравината и твърдостта на корпуса. Методът за нанасяне на задното покритие е подобен на този за горното покритие. След всеки слой покритие е необходимо шлайфане и изсушаване/втвърдяване. Обикновено са необходими няколко слоя задно покритие, докато обвивката на формата достигне достатъчна дебелина.

o Депарафинизиране с пара: Подготвената обвивка на матрицата се поставя в котел за депарафинизиране и се въвежда пара под високо-налягане, което кара восъчния модел да се стопи и да изтече от обвивката на матрицата. Предимствата на депарафинизацията с пара са нейната бърза скорост, висока ефективност и минимално увреждане на обвивката на формата.

o Депарафинизиране с гореща вода: Черупката на матрицата може също да се постави в гореща вода, което кара восъчния модел да се стопи и изплува на повърхността, като по този начин се постига депарафинизиране. Оборудването за депарафинизиране с гореща вода е просто и евтино, но времето за депарафинизиране е по-дълго и е предразположено към проблеми като напукване на черупката на мухъл.

o Етап на нагряване: Депарафинизираната обвивка на матрицата се поставя в пещ за изпичане и се нагрява бавно с контролирана скорост. Това позволява на влагата и остатъчния восък в корпуса на формата да се изпарят напълно, като същевременно предизвиква химическа реакция в свързващото вещество, подобрявайки здравината и огнеупорността на корпуса на формата. Скоростта на нагряване не трябва да бъде твърде висока, за да се избегне напукване на обвивката на формата поради прекомерно термично напрежение.

o Етап на задържане: След като температурата на пещта достигне предварително определената температура на изпичане, поддържайте я за определен период от време, за да позволите на обвивката на формата да се синтерува напълно. Температурата на изпичане и времето на задържане зависят от материала на корпуса на формата и изискванията на отливката. Обикновено температурата на изпичане е между 800-1200 градуса, а времето за задържане е 1-3 часа.

o Етап на охлаждане: След изпичане бавно намалете температурата на пещта, за да позволите на формата да се охлади постепенно. Скоростта на охлаждане не трябва да бъде твърде висока, за да се избегне напукване на обвивката на формата.

o Топене на титанова сплав: Поставете суровината от титанова сплав в оборудване за топене, като например вакуумна индукционна пещ, и я разтопете под вакуум или защита от инертен газ. По време на процеса на топене стриктно контролирайте температурата, времето и състава на сплавта, за да гарантирате качеството на титановата сплав.

o Отливане: След като титановата сплав се разтопи до подходяща температура и течливост, изсипете я в предварително загрятата обвивка на формата. По време на изливането обърнете внимание на скоростта и метода на изливане, за да избегнете удара на разтопения метал върху корпуса на формата, което може да повреди корпуса или да причини дефекти в отливката.

o Отстраняване на пясък: След като отливката се охлади и втвърди, отстранете обвивката на матрицата и пясъчната сърцевина, като използвате методи като вибрационно отстраняване на пясък или бластиране, за да разкриете повърхността на отливката.

o Рязане на литник: Използвайте оборудване за рязане, за да отделите отливката от системата на литник.

o Термична обработка: Съгласно изискванията за ефективност на титановата сплав, извършете подходяща термична обработка на отливката, като обработка с разтвор и обработка със стареене, за да подобрите здравината, твърдостта и издръжливостта на отливката.

o Машинна обработка: Извършете необходимата механична обработка на отливката, като струговане, фрезоване и шлайфане, за да постигнете точността на размерите и грапавостта на повърхността, изисквани от дизайна.

o Проверка: Извършете цялостна проверка на отливката, включително измерване на размерите, визуална проверка, металографски анализ и не-разрушителен тест, за да се уверите, че качеството на отливката отговаря на стандартите и изискванията за употреба.