
Urkasse Titanium Alloy Lost-voksstøbning
Urkasser er fremstillet ved hjælp af tabt-wafer-støbning af titanlegeringer, en metode, der kombinerer titanlegeringernes fremragende egenskaber med præcisionen fra tabt-wafer-støbning. Titaniumlegeringer har fordele såsom lav densitet, høj styrke, korrosionsbestandighed og god biokompatibilitet, hvilket gør dem ideelle til urkasseproduktion.
Oversigt over Lost-Wafer-støbning af urkasser i titaniumlegering
Urkasser er fremstillet ved hjælp af tabt-wafer-støbning af titanlegeringer, en metode, der kombinerer titanlegeringernes fremragende egenskaber med præcisionen fra tabt-wafer-støbning. Titaniumlegeringer har fordele såsom lav densitet, høj styrke, korrosionsbestandighed og god biokompatibilitet, hvilket gør dem ideelle til urkasseproduktion. Dette resulterer i ure, der både er lette og holdbare, og som også opfylder behovene hos mennesker med metalallergi. Lost-wafer-støbning er en præcisionsstøbningsproces, der er i stand til at producere urkasser med komplekse former og høj præcision, der opfylder de forskellige designkrav til ure.
Råvarevalg
● Sammensætning af titaniumlegering:Almindelige titanlegeringer, der bruges til urkasser, omfatter Ti-6Al-4V. Aluminium (Al) forbedrer styrken og varmebestandigheden af titanlegeringer, mens vanadium (V) forbedrer deres bearbejdelighed og sejhed. Forskellige sammensætninger af titanlegeringer vil have forskellige ydelsesegenskaber, hvilket kræver valg baseret på urets placering og tilsigtede brug.
● Råvarekvalitet:Det er afgørende at sikre renheden og kvalitetsstabiliteten af titanlegeringsråmaterialerne. Tilstedeværelsen af urenheder kan påvirke legeringens ydeevne, hvilket kan føre til defekter i urkassen. Derfor kræves streng kvalitetskontrol ved indkøb af råvarer for at sikre, at de opfylder produktionskravene.
Mistet-affaldsstøbningsproces
o Design og gravering: Baseret på urkassedesigntegningerne oprettes en 3D-model ved hjælp af CAD-software (Computer-Aided Design). Derefter skabes en voksmodelprototype gennem CNC-bearbejdning eller håndgravering. Voksmodellens dimensionelle nøjagtighed og overfladekvalitet påvirker direkte den endelige kvalitet af urkassen; derfor skal tolerancer kontrolleres nøje under fremstillingsprocessen.
o Voksmodelreplikering: Voksmodellens prototype placeres i en speciel form, flydende voks sprøjtes ind, og efter at voksen er afkølet og størknet, fjernes voksmodellen. Dette giver flere voksmodeller, der er identiske med prototypen. Under replikation skal man være opmærksom på vokstemperaturen og injektionshastigheden for at undgå defekter såsom luftbobler.
o Træsamling: Flere voksmodeller er forbundet sammen ved hjælp af voksstænger for at danne en voksmodelgruppe, også kendt som et "træ". Træsamlingsmetoden skal designes rationelt i henhold til urkassens form og støbeprocessen for at sikre, at det smeltede metal kan fylde formen jævnt under den efterfølgende støbning.
o. Belægning: Nedsænk voksmodellen i en belægning, der indeholder ildfaste materialer (såsom silicasol, zirkonsand osv.) for jævnt at dække overfladen af voksmodellen. Belægningens funktion er at danne en høj-temperaturbestandig ydre skal under støbeprocessen, hvilket beskytter voksmodellen mod at blive smeltet af det smeltede metal.
o. Sanddrysning: Umiddelbart efter coating placeres voksmodellen i en sandkasse og drys et lag ildfast sand, så sandpartiklerne kan klæbe til coatingoverfladen. Sandpartikelstørrelsen og materialet skal vælges i henhold til støbeprocessen og kravene til urkassen. Generelt anvendes groft sand til det nederste lag og fint sand til det øverste lag for at sikre styrken og overfladekvaliteten af kabinettet.
o. Tørring og hærdning: Anbring den belagte og sandede-voksmodelsamling i et tørrekammer til tørring og hærdning. Tørretemperaturen og -tiden skal styres i henhold til typen af belægning og miljøforhold for at sikre tilstrækkelig styrke og åndbarhed af kabinettet.
o. Gentagen belægning og sandsprinkling: For at sikre tykkelsen og styrken af sagen skal belægnings- og sandsprinklingsprocessen gentages, generelt 3-5 gange, indtil sagen når den nødvendige tykkelse.
o Dampafvoksning: Den forberedte voksform placeres i en-højtryksdampafvoksningskedel. Den høje temperatur af dampen smelter voksformen, så den kan flyde ud af skallen. Damptrykket og temperaturen skal kontrolleres i henhold til voksens smeltepunkt og skallens styrke for at sikre fuldstændig voksfjernelse uden at beskadige skallen.
o Brænding: Den afvoksede skal skal brændes for at fjerne resterende voks og fugt, hvilket forbedrer dens styrke og permeabilitet. Brændingstemperaturen og -tiden skal styres i henhold til materialet og tykkelsen af skallen, generelt ved 800-1000 grader i 2-4 timer.
o Smeltning af titanlegering: Det valgte råmateriale af titanlegering anbringes i en vakuuminduktionssmelteovn og opvarmes og smeltes under vakuum. Vakuummiljøet forhindrer titanlegeringen i at reagere med oxygen, nitrogen og andre elementer i luften under smeltningsprocessen, hvilket sikrer legeringens renhed og ydeevne. Smeltetemperaturen og -tiden skal styres i henhold til legeringssammensætningen og smelteudstyrets ydeevne, generelt ved 1600-1800 grader i 10-20 minutter.
o Hældning: Efter at titanlegeringen er fuldstændig smeltet, hældes det smeltede metal i ovnen gennem porten ind i den forvarmede urkasse. Hældehastigheden og temperaturen skal styres i henhold til formen og størrelsen af urkassen for at sikre, at det smeltede metal fylder hele formen, samtidig med at man undgår defekter som porøsitet og indeslutninger.
o Afkøling: Efter hældning, lad urkassen køle naturligt af i formen. Afkølingshastigheden skal være moderat; for hurtig afkølingshastighed kan forårsage defekter såsom revner, mens en for langsom afkølingshastighed vil påvirke produktionseffektiviteten.
o Fjernelse af urkasse: Når urkassen er afkølet til en bestemt temperatur, fjernes den ydre skal ved hjælp af mekaniske eller kemiske metoder for at opnå en præ-formet urkasse.
o Rengøring og polering: Den fjernede urkasse renses for at fjerne resterende sandpartikler og oxidbelægninger fra overfladen. Derefter poleres urkassen ved hjælp af poleringsudstyr for at gøre dets overflade glat og flad og opfylder designkravene til størrelse og overfladekvalitet.
Kvalitetsinspektion og -kontrol
Dimensionel inspektion
Urkassens dimensioner inspiceres ved hjælp af præcisionsmåleudstyr såsom en koordinatmålemaskine for at sikre, at de opfylder kravene i designtegningerne. Dimensionstolerancer styres i henhold til urets nøjagtighedsniveau, generelt mellem ±0,05 og ±0,1 mm.
Overfladekvalitetsinspektion
Urkassens overfladekvalitet inspiceres ved hjælp af metoder som visuel inspektion og metallografisk mikroskopi for at kontrollere for defekter såsom revner, porer og sandhuller. Overfladeruhed skal opfylde designkrav, generelt mellem Ra0,4 og Ra1,6 μm.
Ydeevneinspektion
De mekaniske egenskaber (såsom hårdhed, styrke og sejhed) og korrosionsbestandighed af urkassen i titanlegering testes. Hårdhed kan måles ved hjælp af en hårdhedstester, styrke og sejhed kan evalueres gennem træk- og slagtest, og korrosionsbestandighed kan testes gennem metoder såsom saltspraytest.
Efter-behandling og overfladebehandling
For at forbedre de mekaniske egenskaber af urkasser i titaniumlegering kan der anvendes varmebehandling. Almindelige varmebehandlingsprocesser omfatter opløsningsbehandling og ældningsbehandling. Opløsningsbehandling kan gøre legeringselementerne i legeringen mere ensartet fordelt, hvilket forbedrer legeringens styrke og sejhed; ældningsbehandling kan yderligere forbedre legeringens hårdhed og styrke.
o Polering: Gennem mekanisk eller kemisk polering opnår urkassens overflade en spejleffekt, hvilket forbedrer urets æstetik.
o Belægning: For at forbedre slidstyrken og korrosionsbestandigheden af urkassen kan der påføres en belægningsbehandling på dens overflade. Almindelige belægningsprocesser omfatter fysisk dampaflejring (PVD) og kemisk dampaflejring (CVD). Typer af belægninger omfatter titaniumnitrid og titaniumcarbid; forskellige belægningsmaterialer kan give urkassen forskellige farver og egenskaber.
o Anodisering: Gennem anodisering dannes en oxidfilm på overfladen af urkassen, som ikke kun forbedrer urkassens korrosionsbestandighed, men også giver urkassen forskellige farver, der opfylder forbrugernes personlige behov.
Fordele og udfordringer
* Høj præcision og komplekse former: Tabt-voksstøbning kan producere urkasser med komplekse former og høj præcision, der opfylder de forskellige behov for urdesign. Sammenlignet med traditionelle bearbejdningsmetoder kan tabt-voksstøbning reducere forarbejdningstrin og forbedre produktionseffektiviteten.
* Materialeydelsesfordele: Titaniumlegeringer har fordele såsom lav densitet, høj styrke og korrosionsbestandighed, hvilket gør urkasser både lette og holdbare, velegnede til-langvarig brug.
* God biokompatibilitet: Titaniumlegeringer har god biokompatibilitet og vil ikke forårsage allergiske reaktioner, hvilket gør dem velegnede til personer med metalallergi.
* Højere omkostninger: Prisen på titanlegeringsråmaterialer er relativt høj, og udstyrs- og procesomkostningerne ved tabt-voksstøbning er også høje, hvilket fører til øgede produktionsomkostninger for urkasser.
* Høj procesvanskelighed: Smelte- og støbeprocessen af titanlegeringer skal udføres i et vakuummiljø, hvilket kræver udstyr og processer på højt-niveau. Samtidig er den tabte-voksstøbeproces kompleks og kræver streng kontrol af procesparametre på hvert trin; ellers er defekter tilbøjelige til at opstå.
* Sværhedsgrad ved høj kvalitetskontrol: Fordi produktionsprocessen af urkasser i titaniumlegering involverer flere trin, er kvalitetskontrol ret udfordrende. Der skal etableres et omfattende kvalitetskontrolsystem for at udføre strenge kvalitetsinspektioner på alle stadier for at sikre stabiliteten af produktkvaliteten.





Send forespørgsel








