Apa Teknologi Pengecoran Investasi Paduan Titanium?

Paduan titanium memiliki aktivitas kimia yang tinggi, kemampuan mesin yang buruk, dan kesulitan dalam membentuk komponen struktural yang kompleks melalui metode pengecoran tradisional. Teknologi pengecoran investasi paduan titanium telah mengatasi tantangan ini, menjadi metode pembentukan utama untuk komponen paduan titanium yang kompleks dan presisi, dan mendorong penerapan paduan titanium secara luas di berbagai bidang-kelas atas.

 

Sumber gambar: JC Casting《Apa itu Titanium Investment Casting ekspres

 

Merupakan proses pembuatan pola lilin yang bentuknya sama dengan komponen sasaran kemudian dilapisi dengan bahan tahan api hingga membentuk cangkang cetakan. Langkah berikutnya adalah melelehkan dan menghilangkan pola lilin melalui-pemanggangan suhu tinggi, menuangkan paduan titanium cair ke dalam cangkang cetakan dalam lingkungan tertentu. Kemudian dapat memperoleh coran presisi setelah pendinginan, pemadatan, pemecahan cangkang, dan perawatan selanjutnya.

 

Persiapan Pola Lilin

• Pertama, perangkat lunak simulasi numerik digunakan untuk mengoptimalkan proses persiapan. Pola lilin dan model cetakan dirancang sesuai dengan model pengecoran 3D, dan parameter proses diatur untuk memprediksi dan menghindari potensi cacat.

 

• Lilin cair kemudian disuntikkan ke dalam cetakan logam. Pola lilin awal dihilangkan setelah pendinginan. Pola lilin yang cacat permukaan diperbaiki, dipoles, dibersihkan, dan dikeringkan sesuai kebutuhan untuk memastikan permukaan halus dan dimensi presisi. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi manufaktur aditif telah diterapkan pada persiapan pola lilin, yang tidak hanya memperpendek siklus pengembangan cetakan tetapi juga memungkinkan pembentukan pola lilin dengan struktur kompleks secara cepat.

Persiapan Cangkang Cetakan

• Selama persiapan, pola lilin berkualitas dengan sistem gating dicelupkan berulang kali ke dalam bubur tahan api berbahan dasar zirkonia atau alumina, diikuti dengan pengamplasan dan pengeringan untuk membentuk cangkang cetakan dengan 4–10 lapisan. Pengecoran-kelas atas memerlukan tiga lapisan cangkang cetakan khusus untuk meningkatkan kekuatan struktural.

 

• Setelah kering, cangkang cetakan dipanggang pada suhu tinggi 870–980 derajat untuk menghilangkan lilin dan air sepenuhnya, dan menyinter cangkang cetakan ke dalam struktur keramik. Proses ini meningkatkan kekuatan, permeabilitas udara, dan stabilitas dimensi cangkang cetakan. Bahan cangkang cetakan harus benar-benar disesuaikan dengan karakteristik paduan titanium untuk menghindari cacat pengecoran seperti inklusi dan lubang sembur yang disebabkan oleh-reaksi kimia suhu tinggi.

Mencair dan Menuangkan

• Paduan titanium memiliki aktivitas kimia yang sangat tinggi pada suhu tinggi, sehingga peleburan dan penuangan harus dilakukan dalam lingkungan vakum dengan tekanan terbatas atau di bawah perlindungan argon. Hal ini mencegah reaksi antara lelehan paduan dan udara, cawan lebur, atau cangkang cetakan untuk memastikan kemurnian dan sifat mekanik coran.

 

• Peleburan mengadopsi induksi vakum atau teknologi peleburan busur plasma. Ingot paduan titanium dipanaskan untuk mencapai peleburan dan homogenisasi sempurna, menghilangkan kotoran dan gas.

 

• Menuangkan memerlukan kontrol suhu, kecepatan, dan tekanan pengisian cetakan yang tepat. Simulasi numerik digunakan untuk mengoptimalkan sistem gating, memprediksi dan menghindari cacat pengisian cetakan, memastikan pengisian rongga cetakan yang stabil dan lengkap dengan lelehan paduan, dan mencegah masalah seperti kesalahan pengoperasian, rongga penyusutan, dan retakan.

 

• Setelah dituang, coran harus didinginkan minimal 2 jam. Laju pendinginan yang terkontrol mengurangi tegangan internal dan menghindari deformasi dan retak.

Pasca-pengobatan

• Pecahnya Cangkang dan Ekstraksi Komponen: Cangkang cetakan dipecah melalui-pengaliran air bertekanan tinggi atau getaran. Pengecoran dikeluarkan, dan sistem gating terputus.

 

• Perawatan Permukaan: Sisa cangkang dan kerak oksida dihilangkan melalui sandblasting primer dengan pasir 30–80 mesh. Pengecoran diasamkan dalam larutan campuran asam nitrat dan asam fluorida untuk menghilangkan lapisan permukaan dengan ketebalan kurang dari atau sama dengan 5 mm. Sandblasting multi-tahap sekunder dilakukan dengan pasir berukuran 80–250 mesh, diikuti dengan pemolesan untuk mencapai kekasaran permukaan yang dirancang. Coran-kelas atas menjalani perlakuan aktivasi permukaan tambahan untuk meningkatkan kompatibilitas pelapisan.

 

• Peningkatan Kinerja: Perlakuan panas, pengepresan isostatik panas, dan proses lainnya diterapkan sesuai dengan persyaratan aplikasi pengecoran. Ini dapat menghilangkan tekanan internal, menghaluskan butiran, dan meningkatkan kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan terhadap korosi. Beberapa pengecoran harus melalui pengujian non-destruktif untuk mendeteksi cacat internal yang tersembunyi, sehingga memastikan keandalan operasional.

 

• Ini menawarkan presisi pembentukan yang tinggi dan kualitas permukaan yang sangat baik. Toleransi dimensi coran dapat dikontrol dalam ±0,1 mm, dan kekasaran permukaan mencapai Ra1,6–6,3 μm. Hal ini sangat mengurangi jumlah pemesinan berikutnya, bahkan memungkinkan pembentukan bentuk hampir-net, sehingga menurunkan biaya produksi dan limbah material.

 

• Sangat cocok untuk membentuk komponen struktural-yang sulit-dimesin seperti permukaan melengkung yang rumit, bagian-berdinding tipis, dan rongga kecil. Hal ini menghindari dampak negatif dari proses seperti pengelasan dan mematri pada kekuatan dan integritas coran.

 

Ruihang Group terutama memproduksi bahan mentah untuk manufaktur presisi Anda. Untuk lebih jelasnya, silakan hubungi kami ke email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com