Малі модульні шестерні, лиття з титанового сплаву за виплавленим{0}}воском

Зубчасті колеса з малим модулем зазвичай відносяться до передач із модулем менше 1 мм. Вони невеликі за розміром і вимагають високої точності. Вони широко використовуються в прецизійному машинобудуванні, приладобудуванні та аерокосмічній галузі, наприклад, невеликі системи передачі в аерокосмічному обладнанні та структури точних передачі в приладах. Через невеликий розмір традиційних методів обробки може бути недостатньо для задоволення вимог виробництва високої точності та складних форм.

Титанові сплави мають такі переваги, як низька щільність, висока питома міцність і хороша стійкість до корозії. Вони широко використовуються в аерокосмічній, біомедичній та інших галузях. Для невеликих модульних передач використання титанових сплавів може зменшити вагу, забезпечуючи міцність передач, таким чином покращуючи загальну продуктивність обладнання. Однак титанові сплави важко піддаються обробці; традиційні методи обробки є дорогими, неефективними та схильними до деформації.

Лиття за виплавленими моделями-, також відоме як лиття за виплавленими моделями, є методом точного лиття. Його основний принцип полягає в тому, щоб спочатку створити воскову модель тієї ж форми, що й бажана деталь, а потім покрити поверхню воскової моделі декількома шарами вогнетривкого матеріалу для формування оболонки. Після висихання та затвердіння оболонки форми воскову модель нагрівають, щоб розплавити та витекти, утворюючи таким чином порожнину тієї ж форми, що й деталь. Нарешті, розплавлений метал заливається в порожнину, і після охолодження і затвердіння виходить потрібна деталь.

1. Проектування та виготовлення прес-форм

Спроектуйте та виготовте прес-форму відповідно до вимог розміру, форми та точності малого модуля. Методи високо{1}}точної обробки, як-от обробка з ЧПК, зазвичай використовуються для забезпечення точності розмірів і якості поверхні прес-форми. Конструкція прес-форми повинна враховувати такі фактори, як швидкість усадки воскової моделі та метод виймання з форми.

2. Вибір і обробка воскового матеріалу

Виберіть відповідний восковий матеріал, який, як правило, вимагає хорошої текучості, низької усадки та середньої міцності. Зазвичай використовувані воскові матеріали включають віск на основі-стеаринової кислоти-. Перед використанням восковий матеріал необхідно розтопити та відфільтрувати, щоб видалити домішки та бульбашки повітря.

3. Пресування воскової моделі

Введіть оброблений восковий матеріал у форму та під певним тиском і температурою заповніть порожнину форми восковим матеріалом. Під час процесу пресування необхідно ретельно контролювати тиск, температуру та час витримки, щоб забезпечити точність розмірів і якість поверхні воскової моделі. Після пресування воскову модель охолоджують і виймають з форми для отримання остаточної воскової моделі.

1. Покриття: занурте воскову модель у покриття, забезпечивши однорідний шар покриття на його поверхні. Покриття, як правило, складається з вогнетривких матеріалів (таких як золь кремнезему, порошок циркону тощо), зв’язуючих речовин і добавок. В'язкість, щільність і товщина покриття повинні ретельно контролюватися під час процесу покриття, щоб гарантувати якість оболонки.

2. Шліфування: відразу після нанесення покриття помістіть воскову модель у ящик з піском і посипте шаром вогнетривкого піску. Розмір частинок і матеріал піску необхідно вибирати відповідно до вимог оболонки. Мета шліфування - підвищити міцність і водопроникність оболонки.

3. Сушка та затвердіння: після нанесення покриття та шліфування помістіть воскову модель у сушильну камеру для сушіння та затвердіння. Під час сушіння і застигання необхідно ретельно контролювати температуру, вологість і час, щоб забезпечити міцність і водопроникність оболонки. Як правило, етапи нанесення покриття, шліфування, сушіння та затвердіння потрібно повторювати кілька разів, доки оболонка не досягне необхідної товщини та міцності.

4. Депарафінізація: оболонка форми нагрівається до певної температури, в результаті чого воскова модель плавиться і витікає. Методи депарафінізації включають депарафінізацію гарячою водою та парою. Необхідно ретельно контролювати температуру та час під час депарафінізації, щоб забезпечити повне розплавлення та течію воскової моделі, одночасно запобігаючи розтріскування оболонки форми.

1. Плавлення титанового сплаву: сировину з титанового сплаву плавлять за допомогою таких методів, як індукційне плавлення у вакуумі. Суворий контроль температури плавлення, часу та атмосфери має вирішальне значення під час плавлення для забезпечення хімічного складу та якості титанового сплаву.

2. Лиття: розплавлений титановий сплав заливають у попередньо нагріту оболонку форми. Температуру, швидкість і тиск заливки необхідно ретельно контролювати під час лиття, щоб забезпечити заповнення розплавленим титановим сплавом порожнини форми та запобігти дефектам, таким як пористість і включення.

1. Видалення оболонки: після лиття титановий сплав охолоджується та твердне, а оболонка форми видаляється. Методи видалення шкаралупи включають механічне та хімічне видалення шкаралупи.

2. Термічна обробка: невеликі модульні шестерні після видалення оболонки проходять термічну обробку для покращення їх мікроструктури та властивостей. Загальні методи термічної обробки включають відпал, загартування та відпуск.

3. Механічна обробка та обробка поверхні

З огляду на вимоги до точності шестерні, -термооброблені шестерні піддаються механічній обробці, як-от шліфування та хонінгування, щоб покращити точність розмірів і якість поверхні. Одночасно застосовується обробка поверхні, така як азотування та тверде хромування, для підвищення зносостійкості та стійкості до корозії.

1. Висока точність: лиття за-вафельними пластинами може виробляти невеликі-модульні шестерні з високою точністю розмірів і складними формами, що відповідає вимогам точності точних машин і інструментів.

2. Високий коефіцієнт використання матеріалу: порівняно з традиційними методами обробки, лиття за-пластиною за виплавкою зменшує відходи матеріалу та покращує використання матеріалу.

3. Підходить для механічної обробки титанового сплаву: лиття-пластини запобігає механічній деформації та пошкодженню поверхні, які виникають під час обробки титанового сплаву, забезпечуючи якість малих-модульних шестерень із титанового сплаву.

1. Висока складність керування процесом: процес лиття-вафель є складним, включає кілька етапів, кожен з яких впливає на якість кінцевого продукту. Тому управління процесом є складним завданням, що вимагає суворого контролю всіх параметрів процесу.

2. Висока вартість: лиття-з воску потребує значних інвестицій у обладнання та складних процесів, що призводить до високих витрат на виробництво. Це особливо помітно для дрібно-серійного виробництва малих-модульних шестерень.

3. Проблеми навколишнього середовища: лиття-з воску створює відходи, такі як воскові візерунки та оболонки форм, які потребують належної утилізації, щоб уникнути забруднення навколишнього середовища.