Funció a la-cera perduda d'aliatge de titani Micro Gear

o. Disseny i fabricació de motlles: a partir dels dibuixos de disseny de l'engranatge en miniatura, es crea un model 3D mitjançant un programari de disseny assistit per ordinador (CAD) i després es fabrica un motlle d'alta-precisió mitjançant mecanitzat CNC. La precisió dimensional i la qualitat superficial del motlle afecten directament la qualitat del model de cera. Per als engranatges en miniatura, la tolerància dimensional del motlle s'ha de controlar dins d'un rang extremadament petit, com ara ± 0,01 mm o fins i tot més petit.

o. Selecció i tractament del material de cera: es selecciona un material de cera adequat. En general, es requereix que el material de cera tingui una bona fluïdesa, una baixa contracció i una resistència moderada. Els materials de cera habituals inclouen els materials de cera de parafina-àcid esteàric.

o. Emmotllament de cera: el material de cera s'escalfa i es fon a una temperatura adequada per eliminar les impureses i les bombolles d'aire, garantint la qualitat del model de cera.

o. Emmotllament per injecció de cera: la cera fosa s'injecta al motlle, omplint la cavitat del motlle sota condicions específiques de pressió i temperatura. La pressió i la temperatura d'injecció s'han de controlar amb precisió en funció de les propietats de la cera i de l'estructura del motlle; per exemple, la pressió d'injecció pot estar entre 0,2 i 0,5 MPa i la temperatura entre 50 i 70 graus. Quan la cera es refreda i solidifica, s'obre el motlle i s'elimina el model de cera. A continuació, es retalla el model de cera, eliminant les rebaves, el flaix i altres materials en excés, i es comprova la seva precisió dimensional i la qualitat de la superfície.

o. Muntatge del mòdul: els models de cera individuals s'acoblen a la barra de bebedero mitjançant soldadura o unió per formar un mòdul. El disseny del mòdul ha de tenir en compte el flux de metall fos i la ventilació per garantir un ompliment suau de la cavitat durant la fosa i alhora expulsar gasos. La mida i la forma de la barra de bebedero s'han de dissenyar racionalment en funció de la mida i el nombre de micro-engranatges per garantir un subministrament i un flux uniformes de metall fos.

o. Recobriment: submergiu el conjunt del motlle en el recobriment, assegurant-vos que una capa uniforme cobreixi la superfície del model de cera. El recobriment consisteix normalment en materials refractaris (com ara sol de sílice, pols de zircó, etc.) i un aglutinant, i les seves propietats afecten directament la qualitat de la closca. Cal tenir cura de la viscositat i el gruix del recobriment durant l'aplicació; En general, es requereixen múltiples capes, cadascuna amb composicions i mides de partícules potencialment diferents per crear capes de closca amb propietats diferents.

o. Poliment: Immediatament després del recobriment, submergiu el conjunt del motlle a la sorra, deixant que la sorra s'adhereixi a la superfície del recobriment. La mida de partícula i el material de la sorra es seleccionen en funció de les diferents capes de closca, generalment progressant de gruixuda a fina. El poliment augmenta la força i la permeabilitat de la closca.

o. Assecat i enduriment: després de cada procés de recobriment i poliment, el conjunt del motlle s'ha d'assecar i endurir per solidificar l'aglutinant en el recobriment, formant una closca robusta. El temps i les condicions d'assecat i enduriment depenen del tipus de recobriment i de factors ambientals com la temperatura i la humitat, que generalment van des de diverses hores fins a diversos dies. o Desparafinat: la closca del motlle preparada es col·loca en un dispositiu de desparafinat, on l'escalfament fon el model de cera i permet que flueixi fora de la closca. Els mètodes de desparafinat inclouen el desparafinat amb aigua calenta i el desparafinat amb vapor. La temperatura i el temps de desparafinat s'han de controlar segons les característiques de la cera i l'estructura de la closca del motlle per assegurar l'eliminació completa del model de cera sense danyar la closca.

o Cocció: la closca del motlle desparafinat es col·loca en un forn de cocció per a la cocció a alta-temperatura per eliminar la cera i la humitat residuals, millorant la resistència i la refractivitat de la closca. La temperatura de cocció és generalment entre 800 i 1100 graus, i el temps de cocció depèn de la mida i el gruix de la closca, normalment d'1 a 3 hores.

o Fusió d'aliatge de titani: les matèries primeres d'aliatge de titani adequades es seleccionen i s'agrupen segons els requisits de composició de l'aliatge. La fusió per inducció al buit i altres mètodes s'utilitzen per fondre les matèries primeres d'aliatge de titani. Durant el procés de fusió, els paràmetres com la temperatura de fusió, el temps i el grau de buit s'han de controlar estrictament per garantir la uniformitat i la puresa de la composició de l'aliatge. La temperatura de fusió és generalment entre 1600 i 1800 graus, i el grau de buit ha d'arribar als 10⁻³ - 10⁻⁴ Pa.

o. Abocament: l'aliatge de titani fos s'aboca a la carcassa del motlle sota condicions específiques de temperatura i pressió. Una temperatura d'abocament excessiva danyarà la carcassa del motlle i provocarà la pèrdua d'elements d'aliatge, mentre que una temperatura insuficient reduirà la fluïdesa del metall fos, afectant la qualitat del farcit. La pressió i la velocitat d'abocament s'han de controlar amb precisió segons l'estructura de la carcassa del motlle i la mida del micro engranatge per garantir que el metall fos pugui omplir la cavitat sense problemes i formar un micro engranatge complet.

o. Eliminació de la closca: després de l'abocament, una vegada que la fosa s'ha refredat a temperatura ambient, la carcassa del motlle s'elimina mitjançant mètodes com la vibració mecànica o el sorra. S'ha de tenir cura d'evitar danyar la fosa durant el procés d'eliminació de la closca.

o. Tall de la porta: la fosa es talla de la barra de bebedero, eliminant l'excés de peces com ara el bebedero i la columna. Durant el tall, la superfície de tall ha de ser llisa i neta per evitar danys a l'engranatge.

o. Tractament tèrmic: els micro-engranatges tallats se sotmeten a un tractament tèrmic per millorar la seva microestructura i propietats. Els processos de tractament tèrmic habituals inclouen el tractament amb solució i el tractament d'envelliment. La temperatura, el temps i la velocitat de refredament del tractament tèrmic s'han de controlar amb precisió segons els requisits de composició i rendiment de l'aliatge de titani.

o. Acabat: els micro-engranatges s'acaben utilitzant mètodes de rectificat, lligat i altres mètodes de mecanitzat per millorar la seva precisió dimensional i la qualitat de la superfície. Els requisits de precisió per al mecanitzat d'acabat són molt alts; Les toleràncies dimensionals es poden controlar dins de ± 0,005 mm i la rugositat de la superfície arriba a Ra0.4 - Ra0,8μm.

o. Inspecció: els micro-engranatges acabats se sotmeten a una inspecció completa, que inclou la precisió dimensional, la precisió de la forma, la qualitat de la superfície, la duresa i l'estructura metal·logràfica. Els mètodes d'inspecció inclouen la màquina de mesura de coordenades (CMM), l'observació microscòpica i les proves de duresa. Només els productes que passen la inspecció poden passar al següent procés o ser lliurats per al seu ús.