Micro turbina d'aliatge de titani de fosa perduda

o. Disseny de motlles: en primer lloc, a partir dels dibuixos de disseny de micro-turbina, es crea un model 3D mitjançant un programari de disseny assistit per ordinador (CAD) per determinar les dimensions i la forma exactes del model de cera. Tenint en compte factors com ara la contracció durant el procés de fosa, les dimensions del model es modifiquen adequadament.

o. Fabricació de motlles: mitjançant mecanitzat CNC o altres mètodes, el model dissenyat es transforma en un motlle real. Els materials del motlle es trien normalment entre aliatges d'alumini per garantir una resistència i precisió suficients.

o. Injecció de cera: la cera s'escalfa a una temperatura adequada per aconseguir una bona fluïdesa. A continuació, el material de cera s'injecta al motlle mitjançant una màquina d'emmotllament per injecció. Es manté a pressió i temperatura durant un període de temps per garantir que la cera ompli completament la cavitat del motlle. Quan la cera es refreda i solidifica, s'obre el motlle i s'elimina el model de cera.

o Acabat del model de cera: el model de cera eliminat s'inspecciona i s'acaba, eliminant l'excés de flaix, rebaves, etc., per garantir que la precisió dimensional i la qualitat superficial del model de cera compleixin els requisits.

o Selecció d'un sistema de compuerta: d'acord amb la forma, la mida i el pes de la micro turbina, es selecciona un sistema de compuerta adequat, que inclou els sprues, els corredors i els ingates. El disseny del sistema de tancament ha d'assegurar que el metall fos ompli la cavitat de manera suau i uniforme, evitant defectes com ara turbulències i atrapament d'aire.

o Models de cera de soldadura: es connecten diversos models de cera al sistema de gating mitjançant soldadura per formar un mòdul complet. Durant la soldadura, és essencial garantir una connexió ferma i un bon segellat entre el model de cera i el sistema de regates per evitar fuites durant els processos posteriors de-confecció de closca.

o. Aplicació del recobriment superior: el conjunt del motlle està immers en un revestiment superior especialment formulat, assegurant una capa de recobriment uniforme a la superfície del model de cera. El recobriment superior consisteix normalment en materials refractaris (com la pols de zircó), aglutinants (com el vidre d'aigua o el sol de sílice) i additius. La seva mida de partícula fina garanteix la qualitat superficial de la fosa. Després del recobriment, s'escampa una capa de sorra fina a la superfície de muntatge del motlle per augmentar el gruix i la resistència del recobriment.

o. Assecat i enduriment: el conjunt del motlle amb el recobriment superior es col·loca en una cambra d'assecat per assecar-se i endurir en condicions específiques de temperatura i humitat. El temps d'assecat i enduriment depèn del tipus de recobriment i de les condicions ambientals, generalment des de diverses hores fins a desenes d'hores.

o. Aplicació del revestiment posterior: després que el revestiment superior s'hagi assecat i endurit, el revestiment posterior s'aplica seqüencialment. El revestiment posterior conté materials refractaris de gra més gruixut-, que serveixen principalment per augmentar la resistència i la rigidesa de la closca. El mètode per aplicar el revestiment posterior és similar al del revestiment superior. Després de cada capa de recobriment, cal polir i assecar/endurir. En general, es necessiten múltiples capes de recobriment posterior fins que la closca del motlle assoleixi un gruix suficient.

o Desparafinat amb vapor: la carcassa del motlle preparada es col·loca en un bullidor de desparafinat i s'introdueix vapor d'alta-pressió, fent que el model de cera es fongui i surti de la carcassa del motlle. Els avantatges del desparafinat amb vapor són la seva velocitat ràpida, l'alta eficiència i el dany mínim a la carcassa del motlle.

o Desparafinat amb aigua calenta: la closca del motlle també es pot col·locar en aigua calenta, fent que el model de cera es fongui i suri a la superfície, aconseguint així el desparafinat. L'equip de desparafinat d'aigua calenta és senzill i econòmic, però el temps de desparafinat és més llarg i és propens a problemes com l'esquerda de la closca del motlle.

o Etapa d'escalfament: la carcassa del motlle desparafinat es col·loca en un forn de cocció i s'escalfa lentament a una velocitat controlada. Això permet que la humitat i la cera residual de la carcassa del motlle s'evaporin completament, alhora que provoca una reacció química a l'aglutinant, millorant la resistència i la refractarietat de la carcassa del motlle. La velocitat d'escalfament no ha de ser massa ràpida per evitar l'esquerda de la carcassa del motlle a causa d'un estrès tèrmic excessiu.

o Etapa de manteniment: després que la temperatura del forn arribi a la temperatura de cocció predeterminada, mantingueu-la durant un període de temps per permetre que la carcassa del motlle es sinteri completament. La temperatura de cocció i el temps de retenció depenen del material de la carcassa del motlle i dels requisits de la fosa. En general, la temperatura de cocció és d'entre 800 i 1200 graus i el temps de retenció és d'1 a 3 hores.

o Etapa de refredament: després de la cocció, reduïu lentament la temperatura del forn per permetre que la closca del motlle es refredi gradualment. La velocitat de refredament no ha de ser massa ràpida per evitar l'esquerda de la carcassa del motlle.

o Fusió d'aliatge de titani: col·loqueu la matèria primera d'aliatge de titani en equips de fusió, com ara un forn d'inducció al buit i foneu-lo sota protecció al buit o amb gas inert. Durant el procés de fusió, controleu estrictament la temperatura, el temps i la composició de l'aliatge per garantir la qualitat de l'aliatge de titani.

o Colada: després que l'aliatge de titani s'hagi fos a una temperatura i fluïdesa adequades, aboqueu-lo a la carcassa del motlle preescalfat. Durant l'abocament, presteu atenció a la velocitat i el mètode d'abocament per evitar que el metall fos afecti la carcassa del motlle, que podria danyar la carcassa o provocar defectes a la fosa.

o Eliminació de sorra: després que la fosa s'hagi refredat i solidificat, traieu la carcassa del motlle i el nucli de sorra mitjançant mètodes com l'eliminació de sorra per vibració o el granat per exposar la superfície de fosa.

o Tall de gating: utilitzeu equips de tall per separar la fosa del sistema de gating.

o Tractament tèrmic: segons els requisits de rendiment de l'aliatge de titani, realitzeu un tractament tèrmic adequat a la fosa, com ara el tractament amb solució i el tractament d'envelliment, per millorar la resistència, la duresa i la tenacitat de la fosa.

o Mecanitzat: realitzeu el mecanitzat necessari a la fosa, com ara tornejat, fresat i rectificat, per aconseguir la precisió dimensional i la rugositat superficial requerides pel disseny.

o Inspecció: realitzeu una inspecció completa de la fosa, inclosa la mesura dimensional, la inspecció visual, l'anàlisi metal·logràfica i les proves no-destructives, per assegurar-vos que la qualitat de la fosa compleix els estàndards i els requisits d'ús.