Kìm dao siêu âm Hợp kim titan đúc mất sáp

1. Làm khuôn sáp: Đầu tiên, theo bản vẽ thiết kế của kìm siêu âm, sử dụng khuôn chính xác để làm khuôn sáp có hình dạng giống hệt kìm siêu âm. Độ chính xác của việc sản xuất khuôn sáp ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác về kích thước và chất lượng bề mặt của sản phẩm cuối cùng. Ép phun và các phương pháp khác thường được sử dụng để đảm bảo rằng các chi tiết và kích thước của khuôn sáp đáp ứng yêu cầu.

2. Làm vỏ: Nhúng khuôn sáp vào lớp phủ chịu lửa, sau đó rắc cát chịu lửa, lặp lại quá trình này nhiều lần để tạo thành độ dày nhất định của vỏ trên bề mặt khuôn sáp. Vỏ cần có đủ độ bền và khả năng chịu nhiệt độ cao để chịu được nhiệt độ cao và va đập của kim loại nóng chảy trong quá trình đúc tiếp theo.

3. Tẩy sáp: Đặt khuôn sáp có vỏ vào ấm đun nước tẩy sáp bằng hơi nước hoặc lò nung có nhiệt độ -cao để làm tan chảy khuôn sáp và chảy ra khỏi vỏ, từ đó tạo thành một khoang bên trong vỏ phù hợp với hình dạng của kìm dao siêu âm. Quá trình tẩy sáp phải đảm bảo khuôn sáp được nấu chảy hoàn toàn và thải ra ngoài để tránh sáp còn sót lại ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc.

4. Vỏ nướng: Đặt vỏ đã khử sáp vào lò nung ở nhiệt độ-cao để rang, tiếp tục loại bỏ tạp chất và độ ẩm bên trong vỏ, đồng thời cải thiện độ bền và độ thoáng khí của vỏ. Nhiệt độ và thời gian rang cần được kiểm soát chính xác theo yêu cầu của vật liệu vỏ và phôi.

5. Nấu chảy và đổ: Đặt nguyên liệu hợp kim titan vào lò nấu chảy cảm ứng chân không để nấu chảy nhằm đạt được nhiệt độ xác định trước và độ đồng đều của thành phần. Trong quá trình nấu chảy, cần kiểm soát chặt chẽ độ chân không và không khí bên trong lò để ngăn hợp kim titan bị oxy hóa và hấp thụ tạp chất. Sau đó đổ chất lỏng hợp kim titan nóng chảy vào vỏ nướng bằng trọng lực hoặc lực ly tâm.

6. Làm mát và làm sạch: Sau khi đổ, để chất lỏng hợp kim titan nguội tự nhiên và đông đặc bên trong vỏ khuôn. Sau khi vật đúc nguội đến nhiệt độ nhất định, tháo vỏ khuôn, làm sạch và đánh bóng vật đúc để loại bỏ các gờ bề mặt và vật liệu vỏ khuôn còn sót lại.

1. Đúc có độ chính xác cao: Quá trình đúc sáp bị mất có thể đạt được-đúc có độ chính xác cao đối với các hình dạng phức tạp, đáp ứng các yêu cầu thiết kế cấu trúc chính xác của kìm siêu âm, chẳng hạn như hình dạng răng cưa của đầu kìm và cấu trúc phức tạp của các bộ phận khớp nối, đảm bảo hiệu suất và chức năng của sản phẩm.

2. Chất lượng bề mặt tốt: Vật đúc thu được thông qua quá trình đúc mất sáp có bề mặt hoàn thiện cao, giảm khối lượng công việc của quá trình xử lý tiếp theo và cũng cải thiện khả năng tương thích sinh học và an toàn của kìm siêu âm.

3. Tỷ lệ sử dụng vật liệu cao: So với các phương pháp đúc khác, đúc sáp bị mất có thể giảm lãng phí vật liệu, cải thiện tỷ lệ sử dụng vật liệu và giảm chi phí sản xuất.

Những thách thức và giải pháp kỹ thuật chính cho việc đúc mất sáp của hợp kim titan bằng kìm dao siêu âm

Thách thức kỹ thuật: Hợp kim titan có đặc tính hóa học sống động và dễ phản ứng với các nguyên tố như oxy và nitơ ở nhiệt độ cao, dẫn đến các khuyết tật như độ xốp và tạp chất trong vật đúc. Đồng thời, hợp kim titan có nhiệt độ nóng chảy cao nên khó kiểm soát nhiệt độ trong quá trình nấu chảy và rót.

Giải pháp: Áp dụng công nghệ nấu chảy cảm ứng chân không để nấu chảy và đổ hợp kim titan trong môi trường chân không, giảm sự tiếp xúc giữa hợp kim titan và khí bên ngoài. Đồng thời, việc kiểm soát chính xác nhiệt độ, thời gian và tốc độ nóng chảy và rót đảm bảo chất lượng và hiệu quả làm đầy của chất lỏng hợp kim titan.

Thách thức về mặt kỹ thuật: Độ bền, độ thoáng khí và độ ổn định nhiệt của vỏ có tác động đáng kể đến chất lượng vật đúc. Nếu độ bền của vỏ không đủ thì dễ bị nứt trong quá trình đổ; Độ thoáng khí kém có thể dẫn đến độ xốp trong vật đúc; Độ ổn định nhiệt kém có thể gây biến dạng vỏ ở nhiệt độ cao, ảnh hưởng đến độ chính xác về kích thước của vật đúc.

Giải pháp: Lựa chọn nguyên liệu vỏ và quy trình bào chế phù hợp, tối ưu hóa công thức và các thông số sản xuất vỏ. Ví dụ: sử dụng công nghệ phủ nhiều lớp để cải thiện độ bền và khả năng thoáng khí của vỏ; Bằng cách xử lý nung ở nhiệt độ-cao, độ ổn định nhiệt của vỏ được cải thiện.

Thách thức kỹ thuật: Kìm siêu âm yêu cầu độ chính xác kích thước cực cao và nhiều quy trình trong quá trình đúc mất sáp có thể ảnh hưởng đến độ chính xác kích thước của vật đúc, chẳng hạn như độ co rút của khuôn sáp, độ giãn nở và co rút của vỏ cũng như độ co ngót của vật đúc.

Giải pháp: Kiểm soát độ chính xác về kích thước của khuôn sáp thông qua thiết kế và sản xuất khuôn chính xác; Trong quá trình chế tạo và nướng vỏ, các thông số quy trình thích hợp được áp dụng để giảm biến dạng của vỏ; Mô phỏng và tối ưu hóa quá trình làm mát vật đúc, dự đoán và bù đắp độ co ngót của vật đúc, đồng thời đảm bảo độ chính xác về kích thước của sản phẩm cuối cùng đáp ứng yêu cầu.