ریخته گری از دست رفته آلیاژ تیتانیوم میکرو توربین

o طراحی قالب: ابتدا، بر اساس نقشه های طراحی میکرو{1}}توربین، یک مدل سه بعدی با استفاده از نرم افزار طراحی به کمک رایانه (CAD) برای تعیین ابعاد و شکل دقیق مدل مومی ایجاد می شود. با در نظر گرفتن عواملی مانند انقباض در طول فرآیند ریخته گری، ابعاد مدل به طور مناسب اصلاح می شود.

o ساخت قالب: با استفاده از ماشین کاری CNC یا روش های دیگر، مدل طراحی شده به یک قالب واقعی تبدیل می شود. مواد قالب معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم برای اطمینان از استحکام و دقت کافی انتخاب می شوند.

o تزریق موم: موم تا دمای مناسب گرم می شود تا سیالیت خوبی حاصل شود. سپس مواد موم با استفاده از دستگاه قالب گیری تزریقی به داخل قالب تزریق می شود. برای مدتی تحت فشار و دما نگه داشته می شود تا اطمینان حاصل شود که موم به طور کامل حفره قالب را پر می کند. پس از سرد شدن و جامد شدن موم، قالب باز شده و مدل موم برداشته می شود.

o تکمیل مدل مومی: مدل موم حذف شده بازرسی و تکمیل می شود و فلاش اضافی، فرزها و غیره را از بین می برد تا اطمینان حاصل شود که دقت ابعاد و کیفیت سطح مدل مومی مطابق با الزامات است.

o انتخاب یک سیستم گیتینگ: بر اساس شکل، اندازه و وزن میکروتوربین، یک سیستم گیتینگ مناسب شامل اسپروها، رانرها و ورودی ها انتخاب می شود. طراحی سیستم دروازه باید اطمینان حاصل کند که فلز مذاب حفره را به طور صاف و یکنواخت پر می کند و از نقص هایی مانند تلاطم و گیر افتادن هوا جلوگیری می کند.

o مدل های موم جوش: چندین مدل موم با جوشکاری به سیستم گیت متصل می شوند تا یک ماژول کامل را تشکیل دهند. در حین جوشکاری، اطمینان از اتصال محکم و مهر و موم خوب بین مدل مومی و سیستم دروازه برای جلوگیری از نشتی در طی فرآیندهای بعدی ساخت پوسته ضروری است.

o اعمال پوشش بالا: مجموعه قالب در یک پوشش فوقانی فرموله شده خاص غوطه ور می شود و از یک لایه پوشش یکنواخت بر روی سطح مدل مومی اطمینان حاصل می کند. پوشش بالایی معمولاً از مواد نسوز (مانند پودر زیرکون)، چسباننده (مانند شیشه آب یا سل سیلیس) و مواد افزودنی تشکیل شده است. اندازه ذرات ریز آن کیفیت سطح ریخته گری را تضمین می کند. پس از پوشش، لایه ای از ماسه ریز روی سطح مونتاژ قالب می پاشند تا ضخامت و استحکام پوشش افزایش یابد.

o خشک کردن و سخت شدن: مجموعه قالب با پوشش بالایی در یک محفظه خشک کن برای خشک کردن و سخت شدن در شرایط دما و رطوبت خاص قرار می گیرد. زمان خشک شدن و سفت شدن بستگی به نوع پوشش و شرایط محیطی دارد که معمولاً از چند ساعت تا ده ها ساعت متغیر است.

o اعمال پوشش پشت: پس از خشک شدن و سفت شدن پوشش رویی، پوشش پشتی به صورت متوالی اعمال می شود. پوشش پشتی حاوی مواد نسوز{2}}درشت تری است که در درجه اول استحکام و استحکام پوسته را افزایش می دهد. روش اجرای پوشش پشتی مشابه روش پوشش رویی است. پس از هر لایه پوشش، سنباده و خشک کردن/سخت شدن مورد نیاز است. به طور کلی تا زمانی که پوسته قالب به ضخامت کافی برسد، چندین لایه پوشش پشتی مورد نیاز است.

o موم زدایی با بخار: پوسته قالب آماده شده در یک کتری موم زدایی قرار می گیرد و بخار فشار{0} بالا وارد می شود و باعث می شود مدل موم ذوب شود و از پوسته قالب خارج شود. از مزایای موم زدایی با بخار می توان به سرعت سریع، راندمان بالا و کمترین آسیب به پوسته قالب اشاره کرد.

o موم زدایی با آب داغ: پوسته قالب را می توان در آب داغ نیز قرار داد و باعث ذوب شدن و شناور شدن مدل موم روی سطح و در نتیجه موم زدایی می شود. تجهیزات موم زدایی با آب گرم ساده و ارزان هستند، اما زمان موم زدایی طولانی تر است و مستعد مشکلاتی مانند ترک خوردن پوسته قالب است.

o مرحله حرارت: پوسته قالب موم زدایی شده در یک کوره پخت قرار می گیرد و به آرامی با سرعت کنترل شده گرم می شود. این اجازه می دهد تا رطوبت و موم باقی مانده در پوسته قالب به طور کامل تبخیر شود، در حالی که به طور همزمان باعث واکنش شیمیایی در بایندر می شود و استحکام و نسوز پوسته قالب را بهبود می بخشد. سرعت گرمایش نباید خیلی سریع باشد تا از ترک خوردن پوسته قالب به دلیل تنش حرارتی بیش از حد جلوگیری شود.

o مرحله نگهداری: پس از اینکه دمای کوره به دمای پخت از پیش تعیین شده رسید، آن را برای مدتی حفظ کنید تا پوسته قالب کاملاً تف جوشی شود. دمای پخت و زمان نگهداری به مواد پوسته قالب و نیازهای ریخته گری بستگی دارد. به طور کلی دمای پخت بین 800-1200 درجه و زمان نگهداری 1-3 ساعت است.

o مرحله خنک سازی: پس از پخت، دمای کوره را به آرامی کاهش دهید تا پوسته قالب به تدریج خنک شود. سرعت سرد شدن نباید خیلی سریع باشد تا از ترک خوردن پوسته قالب جلوگیری شود.

o ذوب آلیاژ تیتانیوم: مواد خام آلیاژ تیتانیوم را در تجهیزات ذوب مانند کوره القایی خلاء قرار دهید و آن را تحت حفاظت خلاء یا گاز بی اثر ذوب کنید. در طول فرآیند ذوب، دما، زمان و ترکیب آلیاژ را به شدت کنترل کنید تا از کیفیت آلیاژ تیتانیوم اطمینان حاصل کنید.

o ریخته گری: پس از ذوب شدن آلیاژ تیتانیوم به دمای مناسب و سیالیت، آن را در پوسته قالب از قبل گرم شده بریزید. در حین ریختن، به سرعت و روش ریختن توجه کنید تا از برخورد فلز مذاب به پوسته قالب جلوگیری شود، که می تواند به پوسته آسیب برساند یا باعث نقص در ریخته گری شود.

o حذف شن و ماسه: پس از سرد شدن و جامد شدن قالب ریخته گری، پوسته قالب و هسته ماسه را با استفاده از روش هایی مانند حذف شن و ماسه ارتعاشی یا شات بلاست برای نمایان شدن سطح ریخته گری جدا کنید.

o برش دروازه ای: از تجهیزات برش برای جداسازی ریخته گری از سیستم دروازه استفاده کنید.

o عملیات حرارتی: با توجه به الزامات عملکرد آلیاژ تیتانیوم، عملیات حرارتی مناسب را روی ریخته‌گری انجام دهید، مانند درمان محلول و عملیات پیری، برای بهبود استحکام، سختی و چقرمگی ریخته‌گری.

o ماشینکاری: برای دستیابی به دقت ابعادی و زبری سطح مورد نیاز طرح، ماشین کاری های لازم را روی ریخته گری انجام دهید، مانند تراشکاری، فرز و سنگ زنی.

o بازرسی: برای اطمینان از اینکه کیفیت ریخته‌گری مطابق با استانداردها و الزامات استفاده است، یک بازرسی جامع از ریخته‌گری انجام دهید، از جمله اندازه‌گیری ابعاد، بازرسی بصری، آنالیز متالوگرافی، و آزمایش غیرمخرب-.