ریخته‌گری موم{0} از آلیاژ تیتانیوم برای لوله‌های روغن خودرو

o طراحی و ساخت قالب: بر اساس نقشه‌های طراحی لوله‌های سوخت خودرو، قالب با استفاده از نرم‌افزار Computer{1}}Aided Design (CAD) طراحی شده است. سپس قالب با استفاده از روش هایی مانند ماشینکاری و ماشینکاری تخلیه الکتریکی ساخته می شود. دقت قالب به طور مستقیم بر کیفیت مدل موم تأثیر می گذارد. بنابراین، دقت ابعاد و زبری سطح باید به شدت در طول فرآیند تولید کنترل شود.

o تزریق موم: موم تا دمای مناسب گرم می شود تا سیالیت خوبی حاصل شود. سپس موم با استفاده از دستگاه قالب گیری تزریقی به داخل قالب تزریق می شود و برای مدتی در فشار و دمای معینی نگهداری می شود تا موم بتواند حفره قالب را پر کند. پس از سرد شدن و جامد شدن موم، قالب باز شده و مدل موم برداشته می شود.

o تکمیل و مونتاژ مدل مومی: مدل موم حذف شده بررسی می شود و سوراخ ها، فلاش و سایر عیوب از سطح پاک می شوند. اگر لوله سوخت خودرو از چند قسمت تشکیل شده است، مدل های مومی جداگانه باید مونتاژ شوند تا یک مجموعه مدل مومی کامل تشکیل شود. در طول مونتاژ، اطمینان از ایمن بودن اتصالات بین مدل‌های مومی فردی و دقیق بودن موقعیت آنها ضروری است.

o پوشش: مجموعه مدل مومی در یک پوشش نسوز با فرمول خاص غوطه ور می شود و از یک لایه پوشش یکنواخت بر روی سطح آن اطمینان حاصل می کند. این پوشش معمولاً شامل مواد نسوز (مانند شن و ماسه زیرکون و پودر کوراندوم)، چسباننده (مانند شیشه آب و سل سیلیس) و مواد افزودنی است. هدف از پوشش اطمینان از صافی و دقت ابعادی سطح ریخته گری است.

o پخش شن و ماسه: بلافاصله پس از پوشش، مجموعه مدل موم در دستگاه ماسه پخش قرار می گیرد تا ذرات ماسه به طور یکنواخت به لایه پوشش بچسبد. اندازه ذرات ماسه بر اساس الزامات ریخته گری و ویژگی های فرآیند انتخاب می شود. به طور کلی، ماسه لایه سطحی دارای اندازه ذرات ریزتر است.

o خشک کردن و سخت شدن: مجموعه مدل موم{1}}روکش شده در یک محفظه خشک کن قرار می گیرد تا اجازه دهد لایه پوشش خشک و سخت شود. دما، رطوبت و تهویه باید در طول فرآیند خشک کردن به دقت کنترل شود تا از کیفیت لایه پوشش اطمینان حاصل شود.

o پوشش مکرر و پخش شن و ماسه: برای افزایش استحکام و ضخامت پوسته، عملیات پوشش و ماسه‌پاشی باید تکرار شود. به طور کلی پوشش های متعدد مورد نیاز است و پوشش و اندازه ذرات ماسه ممکن است در هر لایه متفاوت باشد.

o موم زدایی: پوسته قالب آماده شده در دستگاه موم زدایی قرار می گیرد که حرارت دادن مدل موم را ذوب می کند و باعث خارج شدن آن می شود. روش های مختلفی برای موم زدایی وجود دارد، مانند موم زدایی با آب گرم، موم زدایی با بخار و موم زدایی در مایکروویو. فرآیند موم زدایی باید اطمینان حاصل کند که مدل موم کاملاً ذوب شده و از پوسته قالب خارج می شود تا از تأثیر موم باقی مانده بر کیفیت ریخته گری جلوگیری شود.

o ذوب آلیاژ تیتانیوم: مواد خام مناسب آلیاژ تیتانیوم بر اساس الزامات ترکیب آلیاژ انتخاب و دسته بندی می شوند. مواد بچ شده در یک کوره ذوب القایی خلاء قرار داده شده و حرارت داده می شود تا در خلاء ذوب شود. در طول ذوب، دما، زمان و جو کوره باید به شدت کنترل شود تا از ترکیب شیمیایی یکنواخت و محتوای ناخالصی کم آلیاژ تیتانیوم اطمینان حاصل شود.

o ریخته گری: هنگامی که مذاب آلیاژ تیتانیوم به دما و سیالیت مناسب رسید، در پوسته قالب از قبل گرم شده ریخته می شود. فرآیند ریخته گری باید سریع و پایدار باشد تا از پاشیدن و اکسید شدن فلز مذاب جلوگیری شود. به طور همزمان، سرعت و حجم ریخته گری باید کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که فلز مذاب حفره پوسته قالب را پر می کند.

o برداشتن و برش شن و ماسه: پس از سرد شدن و جامد شدن قالب ریخته گری، قسمت های اضافی مانند پوسته قالب و دروازه های دروازه را جدا کنید. روش هایی مانند حذف شن و ماسه ارتعاشی و شات بلاست را می توان برای حذف پوسته قالب و به دنبال آن بریدن دروازه های دروازه با استفاده از تجهیزات برش استفاده کرد.

o عملیات حرارتی: ریخته گری برای بهبود ریزساختار و خواص آن تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد. فرآیندهای متداول عملیات حرارتی شامل بازپخت، خاموش کردن و تمپرینگ است. پارامترهای فرآیند مناسب باید بر اساس نوع آلیاژ تیتانیوم و استفاده مورد نظر از ریخته گری انتخاب شوند.

o ماشین‌کاری و عملیات سطحی: با توجه به الزامات طراحی لوله‌های روغن خودرو، قطعات ریخته‌گری با استفاده از تکنیک‌هایی مانند تراشکاری، فرزکاری و حفاری برای دستیابی به ابعاد دقیق و زبری سطح، ماشین‌کاری می‌شوند. در نهایت، سطح لوله روغن مانند پرداخت و غیرفعال کردن، برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و کیفیت ظاهری آن، درمان می شود.

بازرسی دقیق کیفیت بر روی مواد خام آلیاژ تیتانیوم و مواد کمکی مانند موم و مواد نسوز انجام می شود. ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی مواد خام برای اطمینان از برآورده شدن الزامات و اینکه کیفیت مواد خام پایدار و قابل اعتماد است بررسی می شود.

نظارت بر-زمان واقعی هر مرحله از فرآیند ریخته گری. به عنوان مثال، در طول ساخت الگوی موم، دما، فشار تزریق و زمان موم کنترل می شود. در طول ساخت پوسته، ویسکوزیته، زمان خشک شدن و دمای پوشش نظارت می شود. و در حین ذوب و ریخته گری پارامترهایی مانند دمای ذوب و سرعت ریخته گری پایش می شود. از طریق نظارت بر فرآیند، مشکلات را می توان به سرعت شناسایی و تنظیم کرد و از ثبات و سازگاری فرآیند ریخته گری اطمینان حاصل کرد.

بازرسی جامع روی خطوط سوخت خودروهای ریخته گری انجام می شود. این شامل بازرسی دقت ابعاد، بازرسی کیفیت سطح و تشخیص عیب داخلی است. بازرسی دقت ابعادی را می توان با استفاده از ابزارهای اندازه گیری انجام داد. بازرسی کیفیت سطح را می توان از طریق بازرسی بصری و میکروسکوپ متالوگرافی انجام داد. و تشخیص عیب داخلی می‌تواند از تکنیک‌های آزمایش غیرمخرب مانند آزمایش اولتراسونیک و بازرسی اشعه ایکس-استفاده کند. فقط محصولاتی که بازرسی را پشت سر بگذارند می توانند به فرآیند بعدی ادامه دهند یا برای استفاده تحویل داده شوند.