Urkasse lavet af tabt-voksstøbning af titaniumlegering
Tabt-wafer-støbning, også kendt som investeringsstøbning, er en præcisionsstøbningsmetode. Dens princip involverer først at skabe en voksmodel med samme form som urkassen. Derefter coates flere lag af ildfast materiale på overfladen af voksmodellen for at danne en monolitisk form. Derefter opvarmes formen, hvilket får voksmodellen til at smelte og flyde ud, hvilket efterlader et hulrum i formen, der matcher formen på urkassen.
Oversigt over Lost-Wafer Casting Technology
Tabt-wafer-støbning, også kendt som investeringsstøbning, er en præcisionsstøbningsmetode. Dens princip involverer først at skabe en voksmodel med samme form som urkassen. Derefter coates flere lag af ildfast materiale på overfladen af voksmodellen for at danne en monolitisk form. Derefter opvarmes formen, hvilket får voksmodellen til at smelte og flyde ud, hvilket efterlader et hulrum i formen, der matcher formen på urkassen. Til sidst hældes smeltet titanlegering i dette hulrum. Efter at titanlegeringen er afkølet og størknet, brydes formen for at opnå den ønskede urkasse. Denne støbemetode kan producere dele med komplekse former og høj præcision, hvilket gør den ideel til produkter som urkasser, hvor der kræves høj nøjagtighed i udseende og dimensionel præcision.
Fordele ved titaniumlegering i urkasser
Letvægts
Titaniumlegering har en relativt lav densitet, ca. 4,5 g/cm³, hvilket er lettere end traditionelt rustfrit stål (densitet ca. 7,9 g/cm³). Dette gør det mere behageligt at bære uret uden at belaste håndleddet for meget, og er især velegnet til længerevarende brug.
Høj styrke
Titaniumlegering har meget høj styrke, med en trækstyrke generelt mellem 400 og 1400 MPa. Dette betyder, at urkassen kan modstå visse ydre påvirkninger og tryk under daglig brug, modstå deformation og beskadigelse, og dermed sikre urets holdbarhed.
Korrosionsbestandighed
En tæt titaniumoxid beskyttende film dannes på overfladen af titanlegeringen. Denne film har fremragende kemisk stabilitet og kan modstå korrosion fra forskellige medier, såsom sved og havvand. For ure forhindrer dette effektivt urkassen i at ruste og korrodere, hvilket forlænger urets levetid.
God biokompatibilitet
Titaniumlegering er ikke-giftig for den menneskelige krop og vil ikke forårsage allergiske reaktioner, hvilket gør den velegnet til mennesker med alle hudtyper. Dette er en vigtig fordel for urkasser, der kommer i direkte kontakt med huden.
Specifik proces med tabt-Waferstøbning af urkasser i titaniumlegering
o. Design og gravering: Baseret på urets designkrav oprettes en 3D-model ved hjælp af computer-aided design (CAD)-software. En høj-præcisions voksmodelprototype fremstilles derefter ved CNC-bearbejdning eller håndgravering. Denne prototype skal nøjagtigt afspejle formen, størrelsen og de detaljerede funktioner i urkassen, inklusive krone, ører og markører.
o. Voksmodelreplikering: Ved hjælp af prototypen fremstilles en støbeform, og voksmodeller masseproduceres- ved at injicere voks. Under injektionsprocessen skal voksens temperatur, tryk og injektionshastighed kontrolleres omhyggeligt for at sikre kvaliteten og konsistensen af voksmodellen.
o Voksmodelsamling: Flere voksmodeller er forbundet sammen ved hjælp af voksstænger for at danne en voksmodelsamling. Udformningen af voksmodelsamlingen skal tage højde for strømmen af smeltet metal og udluftning for at sikre en jævn støbeproces.
o Belægning af ildfast materiale: Voksmodellen er nedsænket i en belægning bestående af ildfaste materialer (såsom silicasol, zirkonsand osv.) og et bindemiddel, hvilket sikrer en ensartet belægning på overfladen. Derefter drysses et lag ildfast sand ovenpå, der klæber til belægningsoverfladen. Denne proces gentages flere gange, indtil skallen når den nødvendige tykkelse. Generelt består skallen af 4-8 lag.
o Tørring og hærdning: Efter hvert lag belægning og sand er påført, kræves tørring og hærdning for at forbedre styrken og stabiliteten af skallen. Tørringsprocessen udføres normalt under specifikke miljøforhold med kontrolleret temperatur, fugtighed og ventilation. Hærdning kan opnås ved hjælp af kemiske eller termohærdende metoder.
Formen placeres i en dampafvoksende kedel eller varmt vand for at smelte og flyde ud af voksmønsteret. Afvoksningsprocessen skal være grundig for at undgå at rester af voks påvirker støbekvaliteten.
* Smeltning af titanlegering: Råmaterialet af titanlegering placeres i en vakuuminduktionsovn til smeltning. Under smeltningsprocessen skal vakuumniveauet, temperaturen og smeltetiden i ovnen kontrolleres strengt for at sikre ensartetheden og renheden af titanlegeringssammensætningen. Samtidig er det nødvendigt at forhindre titanlegeringen i at reagere med urenheder i ovnen, hvilket påvirker dens ydeevne.
* Støbning: Når titanlegeringen når den passende temperatur og flydeevne, hældes den hurtigt i den forvarmede form. Støbeprocessen skal være hurtig og jævn for at undgå sprøjt og oxidation af det smeltede metal. Samtidig skal kastehastigheden og volumen kontrolleres for at sikre urkassens kvalitet og dimensionelle nøjagtighed.
* Urkasserengøring: Efter at titanlegeringen er afkølet og størknet, er formen brudt, og urkassen fjernes. Derefter bruges sandblæsning, slibning og andre metoder til at fjerne resterende formmateriale og oxidskala fra overfladen, hvilket gør urkassens overflade glat. * **Varmebehandling:** For at forbedre urkassens mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed kræves passende varmebehandling. Almindelige varmebehandlingsprocesser omfatter udglødning, bratkøling og ældning. Temperaturen og tiden skal kontrolleres nøje under varmebehandlingen for at sikre, at den ønskede effekt opnås.
* Bearbejdning og overfladebehandling: I henhold til urets designkrav gennemgår den støbte urkasse bearbejdningsprocesser såsom boring, fræsning og slibning for at opnå præcise dimensioner og form. Derefter udføres overfladebehandlinger såsom polering, galvanisering og PVD-belægning for at forbedre urkassens udseendekvalitet og slidstyrke.
Kvalitetskontrol og inspektion
Inspektion af dimensionsnøjagtighed
Ved hjælp af præcisionsmåleværktøjer såsom koordinatmålemaskiner og skydelære måles urkassens nøgledimensioner for at sikre, at de opfylder designkravene. Dimensionelle afvigelser kontrolleres generelt inden for ±0,05 mm.
01
Overfladekvalitetsinspektion
Urkassens overflade inspiceres for defekter såsom revner, porer og nålehuller gennem visuel inspektion og mikroskopisk observation. Overfladeruhed skal opfylde visse standarder, der generelt kræver en Ra-værdi mellem 0,4 og 0,8μm.
02
Test af mekanisk egenskab
Træktest og hårdhedstest bruges til at teste urkassens mekaniske egenskaber, såsom trækstyrke, flydespænding og hårdhed. Disse præstationsindikatorer skal opfylde relevante standarder og designkrav.
03
Test af korrosionsbestandighed
Saltspraytest og nedsænkningstest bruges til at teste urkassens korrosionsbestandighed. Efter testene observeres korrosionstilstanden af husets overflade for at vurdere dens korrosionsbestandighed.
04
Udfordringer og løsninger til tabt-Waferstøbning af urkasser i titaniumlegering
* Udfordring: Titaniumlegeringer er kemisk reaktive og reagerer let med ilt og nitrogen i luften ved høje temperaturer og danner skøre forbindelser, der påvirker deres egenskaber. Samtidig har titanlegeringer et højt smeltepunkt (ca. 1668 grader), hvilket kræver specialiseret udstyr og processer til smeltning og støbning.
* Løsning: Vakuuminduktionssmeltning og vakuumstøbeteknologier bruges til at undgå kontakt mellem titanlegeringen og luft. Under smeltning og støbning er vakuumniveauet og atmosfæren i ovnen strengt kontrolleret for at sikre kvaliteten af titanlegeringen.
* Udfordring: Titaniumlegeringer reagerer kemisk med formmaterialet ved høje temperaturer, hvilket fører til nedsat overfladekvalitet og dimensionsnøjagtighed.
* Løsning: Vælg passende formmaterialer og belægninger, såsom zirkonsand og yttriumoxid. Disse materialer har god kemisk stabilitet og kan reducere reaktionen med titanlegeringer. Optimer samtidig belægningsformuleringen og påføringsprocessen under fremstilling af forme for at forbedre formkvaliteten.
* Udfordring: Mistet-voksstøbning er tilbøjelig til defekter som porøsitet, krympning og revner, hvilket påvirker kvaliteten og ydeevnen af urkassen.
* Løsning: Optimer støbeprocesparametre, såsom hældetemperatur, hældehastighed og afkølingshastighed, for at reducere støbefejl. Brug samtidig avanceret simuleringssoftware til at analysere støbeprocessen, forudsige placeringen og årsagerne til defekter og tage forebyggende og kontrolforanstaltninger på forhånd.
Send forespørgsel
