Engranatge espiral d'aliatge de titani fosa de pèrdua de cera

Disseny i fabricació de motlles: a partir dels dibuixos de disseny de l'engranatge helicoïdal, utilitzeu programari de disseny assistit per ordinador ({0}}CAD) per realitzar el modelatge en 3D del motlle. Tenint en compte factors com la taxa de contracció dels aliatges de titani durant el procés de fosa, s'han de fer els ajustos adequats a les dimensions del model. Aleshores, s'utilitzen màquines eina CNC i altres equips per processar el motlle, i la precisió del motlle afecta directament la qualitat del motlle de cera. Per tant, cal assegurar-se que la precisió dimensional i la suavitat de la superfície del motlle compleixin els requisits.

Injecció de cera: trieu el material de cera adequat, que generalment requereix una bona fluïdesa, estabilitat tèrmica i una baixa taxa de contracció. Després d'escalfar i fondre el material de cera, injecteu-lo al motlle mitjançant una màquina d'injecció. Durant el procés d'injecció, és necessari controlar paràmetres com la pressió d'injecció, la temperatura i el temps per garantir l'emmotllament complet i la precisió dimensional del motlle de cera. Un cop finalitzada la injecció, espereu que el motlle de cera es refredi i es solidifiqui abans de treure'l del motlle.

Combinació de patrons de cera: per tal de millorar l'eficiència de la colada, es solen combinar diversos patrons de cera per formar un grup de patrons de cera. Utilitzeu equips de soldadura especialitzats per soldar un únic motlle de cera a accessoris, com ara barres de bec i aixetes, formant un conjunt complet de motlle de cera. Durant el procés de muntatge, cal garantir la posició relativa precisa i la connexió ferma entre els motlles de cera.

Capa superficial de recobriment: submergiu el conjunt del motlle de cera en un recobriment especialment dissenyat, que generalment es compon de materials refractaris (com la pols de zircó), aglutinants (com el vidre d'aigua o el sol de sílice) i additius. Apliqueu el recobriment uniformement a la superfície del motlle de cera, formant una capa superficial fina i uniforme. A continuació, ruixeu una capa de sorra fina a la capa superficial per augmentar la seva rugositat i resistència.

Recobriment i assecat de múltiples capes: repetiu el procés de recobriment i poliment, apliqueu diverses capes de recobriment de la capa posterior i poliu a la capa superficial en seqüència i assequeu cada capa de recobriment després del recobriment per eliminar la humitat del recobriment i assegurar la força i la transpirabilitat de la closca. El procés d'assecat es pot dur a terme mitjançant assecat natural o assecat amb aire calent, i el temps i la temperatura d'assecat s'han d'ajustar raonablement segons les característiques del recobriment i les condicions ambientals.

Desparafinat: col·loqueu la closca preparada a l'equip de desparafinat, escalfeu-la per fondre el motlle de cera i deixeu-la sortir de la closca. Hi ha diversos mètodes de desparafinat, com ara el desparafinat amb vapor, el desparafinat amb aigua calenta i el desparafinat per microones. El desparafinat amb vapor és el mètode més utilitzat, que consisteix a col·locar la closca en una cassola de vapor d'alta-pressió i utilitzar l'alta temperatura del vapor per fondre el motlle de cera. El líquid de cera surt pels forats de la part inferior de la closca. El procés de desparafinat ha d'assegurar que el motlle de cera estigui completament fos i descarregat per evitar que la cera residual afecti la qualitat de la fosa.

Torrat de closca: després de la desparafinació, la closca s'ha de rostir per millorar encara més la seva força i resistència al foc, i eliminar la humitat residual i les impureses orgàniques de la closca. Col·loqueu la closca al forn de rostit i escalfeu-la segons una determinada corba de calefacció. La temperatura de rostit és generalment entre 900 i 1100 graus, i el temps de rostit es determina en funció de factors com el gruix i el material de la closca. La closca cuita ha de tenir prou força i transpirabilitat per garantir el bon progrés del procés de fosa posterior.

Fusió d'aliatges de titani: a causa de l'alta reactivitat química dels aliatges de titani, són propensos a reaccionar amb elements com l'oxigen, el nitrogen i l'hidrogen de l'aire. Per tant, la fusió d'aliatges de titani s'ha de dur a terme en un entorn protegit al buit o amb gas inert. Els equips de fusió habituals inclouen forns d'arc consumibles al buit, forns d'inducció al buit, etc. Peseu amb precisió les matèries primeres d'aliatge de titani segons els requisits de la fórmula i col·loqueu-les al forn de fusió per a la fusió. Durant el procés de fusió, cal controlar estrictament paràmetres com la temperatura de fusió, el temps i l'atmosfera del forn per garantir la composició uniforme i la qualitat estable de l'aliatge de titani.

Abocament: després que l'aliatge de titani s'hagi fos a la temperatura i composició requerides, el líquid d'aliatge de titani fos s'aboca ràpidament a la closca preescalfada mitjançant equips d'abocament com ara un cullerot. El procés d'abocament ha de ser ràpid i suau, evitant les esquitxades i l'oxidació del metall fos. Al mateix temps, cal controlar la velocitat i la temperatura d'abocament per garantir que el líquid metàl·lic pugui omplir la cavitat de la closca i evitar defectes com ara l'aïllament en fred i l'abocament insuficient.

Neteja de la closca: després que la fosa es refredi i es solidifiqui, utilitzeu equips de vibració o eines manuals per treure la closca. Aneu amb compte durant el procés de neteja de la closca per evitar danyar la superfície de la fosa.

Tall de bebederos i aixetes: utilitzeu equips de tall per tallar peces en excés, com ara bebederos i aixetes de la fosa. Després de tallar, la superfície de tall s'ha de polir per fer-la llisa i uniforme.

Tractament tèrmic: per millorar la microestructura i el rendiment dels engranatges helicoïdals d'aliatge de titani, és necessari realitzar un tractament tèrmic a les peces de fosa. Els processos de tractament tèrmic habituals inclouen recuit, trempat, tremp, etc. Seleccioneu els paràmetres de tractament tèrmic adequats en funció de la composició i els requisits d'ús dels aliatges de titani per millorar la resistència, la duresa, la tenacitat i el rendiment de fatiga dels engranatges.

Processament mecànic i tractament superficial: processament mecànic de peces de fosa que han patit un tractament tèrmic, com ara tornejat, fresat, rectificat, etc., per aconseguir la precisió dimensional i la rugositat superficial requerides en el disseny. Després, segons les necessitats, es tracta la superfície de l'engranatge, com ara nitruració, cromat dur, etc., per millorar la resistència al desgast i la resistència a la corrosió de l'engranatge.

Inspecció de qualitat: realitzeu una inspecció de qualitat integral de l'engranatge helicoïdal final, incloent proves de precisió dimensional, precisió de la forma, qualitat de la superfície, estructura metal·logràfica, propietats mecàniques i altres aspectes. Utilitzeu instruments de mesura de coordenades, microscopis metal·logràfics, provadors de duresa i altres equips per fer proves per assegurar-vos que la qualitat dels engranatges compleix els estàndards de disseny i els requisits d'ús.

Dificultat per fondre i abocar aliatges de titani: els aliatges de titani tenen una alta reactivitat química i són propensos a reaccionar amb elements com l'oxigen, el nitrogen i l'hidrogen de l'entorn durant el procés de fusió i abocament, donant lloc a defectes com ara porositat i inclusions en peces de fosa. Mentrestant, els aliatges de titani tenen un punt de fusió elevat, i els processos de fusió i abocament requereixen equips especials i control de procés.

Dificultat en el control de qualitat de les closques del motlle: la qualitat de les closques del motlle afecta directament la qualitat de les peces de fosa, i la força, la transpirabilitat, l'estabilitat tèrmica i altres propietats de les closques del motlle s'han de controlar estrictament. Durant el procés de recobriment i cocció, és fàcil trobar problemes com el trencament i la delaminació de la closca, que afecten la integritat de la closca i la qualitat de la fosa.

Cost elevat: els propis materials d'aliatge de titani són cars i la inversió en equips i el cicle de producció de la tecnologia de fosa a la cera perduda són grans, la qual cosa comporta uns costos de fabricació elevats per als engranatges espirals.

Adopció de tecnologia de fusió i abocament de protecció al buit o amb gas inert: durant el procés de fusió i abocament, s'utilitzen equips com ara forns d'inducció al buit i forns d'arc consumibles al buit per evacuar el forn o omplir-lo de gas inert (com argó), aïllar l'aire i evitar que els aliatges de titani reaccionin amb elements com oxigen, nitrogen i oxigen. Al mateix temps, optimitzar els paràmetres del procés de fusió i abocament, controlar la temperatura, el temps i la velocitat, etc., pot reduir l'aparició de defectes de colada.

Optimitzar el procés d'elaboració de closques: seleccioneu materials refractaris i aglutinants adequats, optimitzeu la fórmula de recobriment i el procés de penjat i milloreu la resistència i la transpirabilitat de la closca. Durant el procés de rostit, controleu estrictament la velocitat d'escalfament i la temperatura de rostit per evitar problemes com el trencament i la delaminació de la closca. Reforçar la inspecció de qualitat durant el procés de fabricació de la closca, identificar i resoldre ràpidament els problemes.

Mesures de control de costos: reduir l'ús de materials d'aliatge de titani optimitzant el disseny i els processos. Millorar l'eficiència de la producció, escurçar els cicles de producció i reduir els costos d'equips i mà d'obra. Al mateix temps, establiu relacions de cooperació estables-a llarg termini amb els proveïdors de materials i intenteu aconseguir preus de materials més favorables.

La fosa a la cera perduda d'aliatge de titani d'engranatge espiral és un procés de fabricació avançat que pot produir engranatges espirals d'alt-rendiment i alta-precisió. Tot i que hi ha alguns reptes en el procés de producció, mitjançant la innovació tecnològica contínua i l'optimització del procés, els avantatges d'aquest procés es poden aprofitar plenament per satisfer les necessitats de diverses indústries d'engranatges helicoïdals.