Titaaniseoksen investointivalutekniikka

Titaaniseosta käytetään laajalti modernissa teollisuudessa, erityisesti ilmailualalla, koska se on pieni tiheys, korkea ominaislujuus, korkea lämpötilakestävyys ja korroosionkestävyys. Titaaniseoksen valutekniikka, erityisesti investointivalutekniikka, on yksi avaintekniikoista monimutkaisten muotoisten titaaniseososien valmistuksessa. Investointivalutekniikka, joka tunnetaan myös nimellä kadonnut vahavalu, on menetelmä valukappaleiden muodostamiseksi käyttämällä liukoista muottimateriaalia muotin kuoren valmistamiseen ja nestemäisen metallin kaatamiseen. Tällä menetelmällä voidaan valmistaa valukappaleita, joilla on alhainen pinnan karheus ja tarkat mitat, ja sillä on korkea raaka-aineiden käyttöaste, joka on lähes rajaton lejeeringin tyypin mukaan.
Titaaniseosvalutekniikan tutkimuksessa muottimateriaalin valinta, muotin valmistelu, vahanpoistoprosessi, tulenkestävien materiaalien pintakerroksinen kuori ja sideaineen valinta ovat keskeisiä linkkejä. Muottimateriaaleilla tulee olla sopiva sulamispiste, pehmenemispiste, hyvä juoksevuus sekä hyvät kemialliset stabiilius- ja mekaaniset ominaisuudet. Tällä hetkellä yleisesti käytetyt listat ovat pääasiassa vahapohjaisia ​​ja hartsipohjaisia ​​listoja. Koska suurten, ohutseinäisten ja monimutkaisten titaaniseosten tarkkuusvalujen kysyntä ilmailualalla kasvaa, edistyneiden muottimateriaalien tutkimus- ja kehitystyö jatkuu myös.

Muotinvalmistustekniikoita ovat perinteinen muottipuristusvaha ja uusi laserpikaprototyyppien valmistus. Puristusvaha soveltuu erä- ja suurtuotantoon, mutta vaatii muottien valmistelua tuotantoa varten, mikä lisää tuotantosykliä ja tuotekehityskustannuksia. Laserpikaprototyyppien tekeminen ei vaadi muotteja ja voi valmistaa suoraan monimutkaisia ​​rakenneosia, mutta se ei vielä sovellu massatuotantoon.
Vahanpoistoprosessi on yksi tärkeimmistä prosesseista titaaniseosvalussa, ja yleisesti käytettyjä vahanpoistoprosesseja ovat liuotinvahanpoisto, kuumavesivahanpoisto, korkeapaineinen vahanpoisto höyryllä, sähkömagneettisen aallon vahanpoisto ja polttovahanpoisto jne. Jokaisella vahanpoistoprosessilla on omat ominaisuutensa. . Jokaisella vahanpoistoprosessilla on omat ominaisuutensa ja soveltuvat skenaariot, ja oikean vahanpoistoprosessin valinta on ratkaisevan tärkeää valukappaleiden laadun varmistamiseksi.
Tulenkestävien materiaalien valinta kuoren pintakerrokseen on erittäin kriittinen titaaniseosvalujen laadun parantamiseksi. Yleisesti käytettyjä tulenkestäviä materiaaleja ovat grafiitti, tulenkestävät metallimateriaalit, oksidikeraamiset materiaalit ja niin edelleen. Niistä oksidikeraamisia materiaaleja, kuten zirkoniumoksidia ja yttriumoksidia, käytetään laajalti niiden hyvän lämpöstabiilisuuden ja alhaisen lämmönjohtavuuden vuoksi.
Tärkeänä osana kuorta sideaineella on oltava korkea termodynaaminen stabiilisuus, vahva kostutus- ja sidoskyky sekä hyvä pinnoitus- ja muovauskyky. Yleisesti käytettyjä sideaineita ovat silikasooli ja zirkoniumdiasetaatti. Silikonisoolista odotetaan tulevan valtavirran sideaineen valinta alhaisen hinnan, laajan lähteen ja erinomaisen suorituskyvyn ansiosta.
Titaaniseosvaluteknologia kehittyy edullisimman ja korkean laadun suuntaan, ja tulevassa tutkimuksessa kiinnitetään enemmän huomiota uusien materiaalien kehittämiseen, prosessien optimointiin sekä ympäristönsuojeluun ja kestävyyteen. Teknologian jatkuvan kehityksen myötä titaaniseosvalutekniikka vastaa paremmin korkean suorituskyvyn materiaalien kysyntään ilmailu- ja muilla aloilla.