I. Investīciju liešana: precīzas formēšanas māksla. Ieguldījumu liešana (ieguldījumu liešana) nodrošina formēšanas precizitāti, izmantojot kausējama veidnes materiāla un ugunsizturīga apvalka kompozītmateriālu struktūru: 1. Veidnes sagatavošana: uz vaska- vai sveķu- bāzes tiek izgatavota veidne, kas līdzinātos detaļai mērogā 1:1. 2. Korpusa konstrukcija: Refractory (suchsund pulvera) atkārtoti uzklājot uz veidnes virsmas, veidojot 10-15 čaulas slāņus ar biezumu 5–8 mm. 3. Demontāža un apdedzināšana: formēšanas materiāls tiek noņemts ar tvaiku vai karstu eļļu, un apvalks tiek nostiprināts, apdedzinot augstā temperatūrā 900–1050 grādos {14}aizsardzība molustā gāze: zemūdens gāze: zemūdens gāze. čaulā tiek ievadīts sakausējums 1650-1750 grādu temperatūrā. Šis process var sasniegt Ra1,6 μm virsmas apdari, CT4-CT5 pakāpes izmēru precizitāti un materiāla izmantošanas līmeni par vairāk nekā 40%, salīdzinot ar tradicionālo kalšanu. Tas ir īpaši piemērots sarežģītu konstrukcijas daļu, piemēram, turbīnu lāpstiņu un mākslīgo savienojumu ražošanai.
II. "Materiālu aizliegtās zonas" izaicinājumi titāna sakausējuma liešanā: titāna sakausējumu ķīmiskā aktivitāte izkausētā stāvoklī rada trīs galvenās tehniskās problēmas: 1. Saskarnes reakcija. Saskarnes difūzija notiek ar parastajiem apvalka materiāliem (piemēram, SiO₂ un Al₂O₃), veidojot šo bremžu slāni -} Momentālā temperatūras starpība 200{7}}300 grādu titāna kausējuma liešanas laikā izraisa apvalka plaisāšanu. 3. Gāzes piesārņojums: mitruma un gāzes adsorbcija no korpusa izraisa lējuma porainības defektus. Gadījuma izpēte: Lietojot noteiktu aero-dzinēja lāpstiņu, tradicionālais Al₂O3 apvalks radīja 0,2 mm biezu apvalka slāni uz liešanas virsmas, un tā noņemšanai bija nepieciešami pieci papildu apstrādes procesi, kā rezultātā materiāla zudumu līmenis sasniedz pat 35%.
III. Novatoriski sasniegumi čaumalu materiālos Pamatojoties uz titāna sakausējumu īpašībām, pētnieki ir izstrādājuši trīs veidu īpašas apvalka materiālu sistēmas: 1. Oglekļa ugunsizturīgo materiālu sistēmas reprezentatīvs materiāls: mākslīgais grafīts (naftas kokss + piķis, kas kalcinēts 2800 grādu temperatūrā: ) Refracuuminess > 2000. • Siltuma izplešanās koeficients tikai 2,5 × 10⁻⁶/grāds • Stiprums palielinās līdz ar temperatūru (sasniedzot 80 MPa pie 1000 grādiem) Ierobežojumi: • Oksidācijas masas pieauguma ātrums sasniedz 0,8 mg/cm²·h (1000 grādi) • Siltumvadītspēja ir tik augsta, kā} (mikro·{8 kW)}(m··{1) Liešanas virsmas uzlabošanas risinājums: Y₂O3 pārklājuma izmantošana uz grafīta virsmas samazina oksidācijas ātrumu par 70%, palielinot lējuma kvalifikācijas līmeni līdz 92%. 2. Oksīda keramikas sistēmas materiāla gradienta dizains:
Galvenie parametri:
• Virsmas porainība < 8%
• Augstas -temperatūras lieces izturība > 15 MPa (1600 grādi)
• Termiskā triecienizturība (1100 grādu ūdens dzesēšana) > 20 cikli
Pielietojuma efekts: Lietojot starpapvalku noteikta veida aeromotoriem, šīs sistēmas izmantošana uzlaboja lējuma izmēru precizitāti no ±0,3 mm līdz ±0,1 mm un samazināja apstrādes pielaidi par 60%. 3. Inovatīvs risinājums ugunsizturīga metāla izmēram. D50=5μm) + itrija sola sistēma, sasniedzot ķīmiskās stabilitātes līmeni 9 (0-10). • Aizmugurējā slāņa pastiprināšana: Molibdēna sieta stiegrojuma struktūra palielina korpusa triecienizturību 3 reizes. Tehniskie sasniegumi: • Pēc saskares ar titāna sakausējumu TC4 1700 grādu temperatūrā 240 sekundes saskarnes reakcijas slāņa biezums ir<15μm. • The casting surface roughness Ra is <0.8μm, achieving a mirror finish. Typical Application: Casting of artificial acetabular cups in the biomedical field, achieving "near-net-shape forming" without the need for subsequent polishing.
Titāna sakausējuma ieguldīšanas liešana, kas pazīstama arī kā zaudētā-vaska liešanas metode, ietver vaska veidnes izveidi, pārklājot to ar ugunsizturīgu materiālu, karsēšanu, lai noņemtu vasku, ielejot izkausētu titānu un pēc tam atdzesējot, lai iegūtu augstas-precizitātes titāna sakausējuma detaļas. Šī tehnoloģija ir īpaši piemērota sarežģītas -formas komponentu izgatavošanai ar augstām precizitātes prasībām, piemēram, aviācijas-dzinēju turbīnu lāpstiņām un mākslīgajiem savienojumiem, ievērojami samazinot materiālu izšķērdēšanu un sekojošo apstrādi.
Galvenā procesa plūsma:
Veidnes sagatavošana: izveidojiet detaļas veidni attiecībā 1:1, izmantojot vasku vai sveķus.
Korpusa konstrukcija: Atkārtoti uzklājiet ugunsizturīgu vircu (piemēram, silīcija dioksīda solu ar korunda pulveri), lai izveidotu 10–15 slāņu apvalku, kura biezums ir 5–8 mm.
Demontāža un apdedzināšana: izņemiet vaska veidni, izmantojot tvaiku vai karstu eļļu, pēc tam karsējiet apvalku augstā temperatūrā 900-1050 grādi.
Ielešana: Ielejiet izkausētu titāna sakausējumu 1650-1750 grādu temperatūrā vakuuma vai inertās gāzes aizsardzībā.
Tehniskās priekšrocības:
Augsta precizitāte: izmēru precizitāte sasniedz CT4-CT5 līmeni, virsmas apdare Ra1,6 μm.
Augsta materiālu izmantošana: par vairāk nekā 40% augstāka nekā tradicionālā kalšana.
Piemērots sarežģītām daļām: var izliet plānās{0}}sienu, sarežģītas-strukturētas daļas.
Nozares lietojumprogrammas
Aviācija: gaisa kuģu dzinēju sastāvdaļas, kosmosa konstrukcijas daļas.
Biomedicīna: mākslīgās locītavas, zobu protēzes.
Citi lauki: kuģu dzenskrūves, raķešu konstrukcijas daļas utt.
Tehnoloģiskie izaicinājumi un sasniegumi
Problēmas: kausēta titāna augstā reaģētspēja padara to pakļautu reakcijai ar veidnes apvalku, veidojot trauslu slāni, un tas var arī saplaisāt vai izveidot porainību termiskā trieciena dēļ.
Izrāvieni: ir izstrādāti jauni materiāli, piemēram, ar molibdēna sietu pastiprināti veidņu apvalki un oksīda keramikas veidņu apvalki (piemēram, cirkonija oksīds), uzlabojot lējumu kvalitāti un veiktspēju.
Nākotnes tendences
Tehnoloģijas attīstās uz zemākām izmaksām, augstāku kvalitāti un videi draudzīgākiem risinājumiem. Jauni materiāli un procesu optimizācija (piemēram, digitālā dvīņu simulācija) ir galvenās jomas, un turpmākie pielietojumi būs vēl plašāki.
