Мініатюрна модульна шестерня, лиття з титанового сплаву-за виплавленим воском
Мікромодульні шестерні — це шестерні з невеликим модулем, які зазвичай використовуються в прецизійних машинах, електронному обладнанні та інших галузях з високими вимогами до простору та точності. Титанові сплави мають такі переваги, як низька щільність, висока міцність і хороша стійкість до корозії, що робить їх ідеальними для виготовлення високо-продуктивних мікромодульних передач.
Огляд-лиття мікромодульних шестерень із титанового сплаву
Мікромодульні шестерні — це шестерні з невеликим модулем, які зазвичай використовуються в прецизійних машинах, електронному обладнанні та інших галузях з високими вимогами до простору та точності. Титанові сплави мають такі переваги, як низька щільність, висока міцність і хороша стійкість до корозії, що робить їх ідеальними для виготовлення високо-продуктивних мікромодульних передач. Лиття-пластини — це метод точного лиття, який використовує воскову модель для створення порожнини такої самої форми, що й деталь. Потім розплавлений метал заливається в порожнину, і після охолодження виходить потрібна деталь. Цей метод дозволяє виготовляти деталі складної форми та високої точності, що робить його дуже придатним для виготовлення мікромодульних шестерень.
Технологічний процес лиття-пластини мікромодульних шестерень із титанового сплаву
• Розробка воскової моделі: на основі вимог до розміру та форми механізму мікромодуля розробляється три-вимірна модель воскової моделі. У процесі проектування необхідно враховувати такі фактори, як швидкість усадки та кут нахилу воскової моделі, щоб забезпечити точність розмірів остаточного лиття.
• Виготовлення прес-форми для воскової моделі: за допомогою таких методів, як обробка з ЧПК та EDM, форму для воскової моделі виготовляють на основі розробленої три{0}}вимірної моделі воскової моделі. Точність і якість поверхні прес-форми безпосередньо впливають на якість воскової моделі; тому необхідний суворий контроль точності обробки прес-форми.
• Лиття під тиском: восковий матеріал нагрівають до рідкого стану, а потім вводять у воскову форму за допомогою машини для лиття під тиском. Під час процесу впорскування необхідно контролювати такі параметри, як тиск уприскування, швидкість уприскування та температура вприскування, щоб забезпечити якість воскової форми.
• Оздоблення воскової форми: воскові-форми, виготовлені під тиском, можуть мати такі дефекти, як спалах або задирки, що потребує обробки. Готова воскова форма проходить перевірку якості, щоб переконатися, що її розміри та якість поверхні відповідають вимогам.
• Вибір ліберної системи: відповідна ліберна система вибирається на основі розміру, форми та вимог до серійного виробництва мікро-модульних передач. Конструкція литникової системи безпосередньо впливає на якість виливків і ефективність виробництва, тому необхідна оптимізація.
• Збірка воскової форми: готові воскові форми збираються на систему литників шляхом зварювання або склеювання для формування вузла воскової форми. Під час складання необхідно забезпечити відстань і точність позиціонування між восковими формами, щоб уникнути взаємних перешкод між виливками.
• Покриття: вузол воскової форми занурюється в матеріал покриття, що дозволяє рівномірно нанести покриття на поверхню воскової форми. Вибір покриття та процес покриття безпосередньо впливають на якість оболонки форми. Тому необхідно вибрати відповідне покриття на основі матеріалу та вимог лиття, а також суворо контролювати параметри процесу нанесення покриття.
• Посипання піском: шар піску посипається на поверхню вузла воскової форми з покриттям, щоб забезпечити міцне прилипання піску до поверхні покриття. Мета посипання піском - підвищити міцність і проникність оболонки форми; тому відповідний розмір частинок піску необхідно вибирати відповідно до кількості шарів і вимог.
• Висихання та затвердіння: після нанесення покриття та посипання піском воскову форму потрібно висушити та затвердіти, щоб утворити міцний зв’язок між покриттям і частинками піску. Параметри процесу сушіння та затвердіння необхідно регулювати відповідно до типу покриття та умов навколишнього середовища, щоб забезпечити якість оболонки форми.
• Повторне нанесення покриття та посипання піском: залежно від необхідної кількості шарів, процеси нанесення покриття, посипання піском, сушіння та затвердіння повторюються, доки форма не досягне необхідної товщини та міцності.
• Депарафінізація парою: підготовлену оболонку форми поміщають у котел для парової депарафінізації, де висока температура пари плавить віск і змушує його витікати з оболонки форми. Депарафінізація парою пропонує такі переваги, як висока швидкість депарафінізації, висока ефективність і мінімальне пошкодження оболонки форми.
• Депарафінізація гарячою водою: підготовлену оболонку форми поміщають у гарячу воду, де висока температура плавить віск і дозволяє йому витікати. Депарафінізація гарячою водою є вигідною завдяки простоті обладнання та дешевизні, але вона повільніша та більш схильна до пошкодження оболонки цвілі.
• Низько{0}}температурний розрахунок: очищену від воску оболонку форми поміщають у розрахункову піч для низькотемпературного-розрахунку для видалення вологи та залишків воску. Температуру та час для розрахунку низької-температури потрібно регулювати відповідно до матеріалу та товщини оболонки форми, щоб забезпечити її якість.
• Розрахунок високої-температури: після розрахунку-низької температури оболонка форми піддається розрахунку високої{2}}температури для підвищення її міцності та твердості. Температуру та час для розрахунку високої{4}}температури необхідно скоригувати відповідно до матеріалу та вимог лиття, щоб гарантувати, що корпус форми витримає удар і тиск розплавленого металу.
• Виплавка титанового сплаву: вихідний матеріал титанового сплаву поміщають у вакуумну індукційну плавильну піч і плавлять під вакуумом. Під час процесу плавки необхідно суворо контролювати такі параметри, як температура плавлення, час плавлення та склад сплаву, щоб забезпечити якість титанового сплаву.
• Заливка: розплавлений титановий сплав заливається в корпус форми через литникову систему. Під час заливки необхідно контролювати такі параметри, як температура заливки, швидкість заливки та тиск заливки, щоб забезпечити якість лиття.
Очищення та до-обробка
Видалення піску
Після заливки конструкцію виймають із форми, а оболонку й частинки піску видаляють такими методами, як вібрація та піскоструминна обробка.
Вирізка воріт
Система литника на відливці зрізається за допомогою різального обладнання, відокремлюючи виливок від системи литника.
Термічна обробка
Виливок піддається термічній -обробці відповідно до призначення, щоб покращити його механічні властивості.
Механічна обробка
Лиття обробляється для досягнення необхідної точності розмірів і якості поверхні.
Переваги титанового-лиття зубчастих коліс мікромодулів із титановими сплавами
Висока точність розмірів:За-вафельне лиття можна виготовляти деталі з високою точністю розмірів, які відповідають вимогам до точності розмірів мікромодульних передач. Завдяки точному розробці воскових візерунків і корпусів форм, а також суворому контролю параметрів процесу лиття, допуски на розміри виливків можна підтримувати в невеликому діапазоні.
Гарна якість поверхні:Виливки, виготовлені за-восковим литтям, мають чудову якість поверхні та низьку шорсткість поверхні. Це пояснюється тим, що якість поверхні воскового візерунка можна гарантувати за допомогою таких процесів, як виготовлення прес-форм і фінішна обробка воскового шаблону, тоді як якість внутрішньої поверхні форми можна контролювати за допомогою процесів нанесення покриття та -оболонки.
Здатність виготовляти складні форми:Форми мініатюрних модульних шестерень часто досить складні. Лиття-за виплавленим воском може виготовляти деталі складної форми, які відповідають вимогам конструкції мініатюрних модульних шестерень. Розробивши відповідні воскові шаблони та системи литників, можна виготовити мініатюрні модульні шестерні з різними профілями зубів і структурою.
Високе використання матеріалу:Ви-лиття за виплавленим воском має високий рівень використання матеріалу, що зменшує відходи. Оскільки лиття-з воску може виробляти деталі, наближені до кінцевої форми, це може зменшити обсяг механічної обробки та покращити використання матеріалу.
Проблеми лиття мініатюрних модульних зубчастих коліс із титанових сплавів-відходів
Висока складність плавлення титанового сплаву
Титанові сплави мають високу хімічну реакційну здатність і легко вступають у реакцію з такими елементами, як кисень і азот у повітрі під час плавлення, що призводить до таких дефектів, як пористість і включення у виливку. Тому плавлення необхідно проводити у вакуумі з суворим контролем параметрів процесу плавлення.
Проблеми сумісності між формою та титановим сплавом
Титанові сплави виявляють сильну хімічну реакційну здатність при високих температурах, легко вступаючи в реакцію з матеріалом форми, викликаючи адгезію між формою та виливком, що впливає на якість виливка. Тому необхідно вибрати матеріал форми з хорошою сумісністю з титановими сплавами та провести обробку поверхні, щоб зменшити виникнення хімічних реакцій.
Висока вартість
Процес лиття-відходів є складним і вимагає великої кількості обладнання та матеріалів, що призводить до високих витрат. Особливо це стосується дорогих матеріалів, таких як титанові сплави. Для зниження витрат необхідно оптимізувати технологічний процес, підвищити ефективність виробництва, знизити матеріаломісткість.
Перспективи застосування лиття-відходів мініатюрних модульних шестерень із титанових сплавів
В аерокосмічній сфері існують високі вимоги до легких, високо-точних і високо-продуктивних компонентів. Мініатюрні модульні зубчасті колеса, виготовлені з титанового сплаву, вилитого за-воском, мають такі переваги, як низька щільність, висока міцність і чудова стійкість до корозії, що робить їх ідеальними для точних систем передачі в аерокосмічному обладнанні.
У сфері електроніки з постійною мініатюризацією та точністю електронних пристроїв зростає попит на мініатюрні модульні шестерні. Лиття за виплавленим-воском титанового сплаву дозволяє виготовляти мініатюрні модульні шестерні з високою точністю розмірів і гарною якістю поверхні, що відповідає високим вимогам до точності компонентів електронного обладнання.
У галузі медичних пристроїв існують високі вимоги до біосумісності, стійкості до корозії та точності компонентів. Титанові сплави мають добру біосумісність і стійкість до корозії, а-лиття за виплавленим воском може виготовляти мініатюрні модульні шестерні складної форми та високої точності, придатні для точних систем передачі в медичних пристроях.
Послати повідомлення
