Small Module Gears, Titanium Legering Lost-voksstøping

Små modulgir refererer vanligvis til gir med en modul mindre enn 1 mm. De er små i størrelse og krever høy presisjon. De er mye brukt i presisjonsmaskineri, instrumentering og romfartsfelt, for eksempel små transmisjonssystemer i romfartsutstyr og presisjonstransmisjonsstrukturer i instrumenter. På grunn av deres lille størrelse kan tradisjonelle bearbeidingsmetoder være utilstrekkelige for å møte produksjonskravene til høy presisjon og komplekse former.

Titanlegeringer har fordeler som lav tetthet, høy spesifikk styrke og god korrosjonsbestandighet. De er mye brukt innen romfart, biomedisin og andre felt. For små modulgir kan bruk av titanlegeringer redusere vekten samtidig som girstyrken sikres, og dermed forbedre den generelle ytelsen til utstyret. Imidlertid er titanlegeringer vanskelige å maskinere; tradisjonelle maskineringsmetoder er kostbare, ineffektive og utsatt for deformasjon.

Tapt-avfallsstøping, også kjent som investeringsstøping, er en presisjonsstøpingsmetode. Dets grunnleggende prinsipp er å først lage en voksmodell med samme form som den ønskede delen, og deretter belegge overflaten av voksmodellen med flere lag med ildfast materiale for å danne et skall. Etter at formskallet tørker og stivner, varmes voksmodellen opp for å smelte og flyte ut, og skaper dermed et hulrom med samme form som delen. Til slutt helles det smeltede metallet inn i hulrommet, og etter avkjøling og størkning oppnås den ønskede delen.

1. Formdesign og produksjon

Design og produsere formen i henhold til størrelsen, formen og presisjonskravene til det lille modulutstyret. Høy-bearbeidingsmetoder, for eksempel CNC-bearbeiding, brukes vanligvis for å sikre dimensjonsnøyaktigheten og overflatekvaliteten til formen. Formdesignet må ta hensyn til faktorer som krympingshastigheten til voksmodellen og avformingsmetoden.

2. Valg og behandling av voksmateriale

Velg et passende voksmateriale, som vanligvis krever god flyt, lav krymping og moderat styrke. Vanlige voksmaterialer inkluderer parafin-stearinsyre-baserte voksarter. Før bruk må voksmaterialet smeltes og filtreres for å fjerne urenheter og luftbobler.

3. Voksmodellpressing

Injiser det behandlede voksmaterialet i formen, og fyll formhulen med voksmaterialet under visst trykk og temperatur. Under presseprosessen må trykk, temperatur og holdetid kontrolleres nøye for å sikre dimensjonsnøyaktigheten og overflatekvaliteten til voksmodellen. Etter pressing blir voksmodellen avkjølt og tatt ut av formen for å oppnå den endelige voksmodellen.

1. Belegg: Senk voksmodellen ned i belegget, og sørg for et jevnt belegg på overflaten. Belegget består typisk av ildfaste materialer (som silikasol, zirkonpulver, etc.), bindemidler og tilsetningsstoffer. Viskositeten, tettheten og beleggtykkelsen til belegget må kontrolleres nøye under belegningsprosessen for å garantere kvaliteten på skallet.

2. Sliping: Umiddelbart etter belegg legger du voksmodellen i en sandkasse og drysser et lag med ildfast sand. Partikkelstørrelsen og materialet til sanden må velges i henhold til kravene til skallet. Formålet med sliping er å øke styrken og permeabiliteten til skallet.

3. Tørking og herding: Etter belegging og sliping, plasser voksmodellen i et tørkekammer for tørking og herding. Temperatur, fuktighet og tid må kontrolleres nøye under tørking og herding for å sikre styrken og permeabiliteten til skallet. Vanligvis må trinnene med belegging, sliping, tørking og herding gjentas flere ganger til skallet når den nødvendige tykkelsen og styrken.

4. Avvoksing: Formskallet varmes opp til en viss temperatur, noe som får voksmodellen til å smelte og flyte ut. Avvoksingsmetoder inkluderer varmtvannsavvoksing og dampavvoksing. Temperatur og tid må kontrolleres nøye under avvoksing for å sikre fullstendig smelting og flyt av voksmodellen samtidig som man forhindrer at formskallet sprekker.

1. Smelting av titanlegering: Råmaterialer av titanlegering smeltes ved bruk av metoder som vakuuminduksjonssmelting. Streng kontroll av smeltetemperatur, tid og atmosfære er avgjørende under smelting for å sikre den kjemiske sammensetningen og kvaliteten til titanlegeringen.

2. Støping: Den smeltede titanlegeringen helles i det forvarmede formskallet. Helletemperatur, hastighet og trykk må kontrolleres nøye under støpingen for å sikre at den smeltede titanlegeringen fyller formhulen og forhindrer defekter som porøsitet og inneslutninger.

1. Fjerning av skall: Etter støping blir titanlegeringen avkjølt og størknet, og formskallet fjernes. Metoder for fjerning av skall inkluderer mekanisk og kjemisk skallfjerning.

2. Varmebehandling: De små modulgirene etter fjerning av skall gjennomgår varmebehandling for å forbedre deres mikrostruktur og egenskaper. Vanlige varmebehandlingsmetoder inkluderer gløding, bråkjøling og temperering.

3. Maskinering og overflatebehandling

Basert på girets presisjonskrav gjennomgår de varme-behandlede tannhjulene maskineringsprosesser som sliping og honing for å forbedre dimensjonsnøyaktigheten og overflatekvaliteten. Samtidig påføres overflatebehandlinger som nitrering og hardforkromning for å øke slitestyrken og korrosjonsbestandigheten.

1. Høy presisjon: Tapt-wafer-støping kan produsere små-modulgir med høy dimensjonsnøyaktighet og komplekse former, som oppfyller presisjonskravene til presisjonsmaskineri og -instrumentering.

2. Høy materialutnyttelse: Sammenlignet med tradisjonelle maskineringsmetoder reduserer tapt-wafer-støping materialavfall og forbedrer materialutnyttelsen.

3. Egnet for bearbeiding av titanlegering: Tapt-waferstøping unngår maskineringsdeformasjon og overflateskader som oppstår under titanlegeringsbearbeiding, og sikrer kvaliteten på små-modulgir titanlegeringsgir.

1. Høy prosesskontrollvanskelighet: Den tapte-wafer-støpeprosessen er kompleks og involverer flere stadier, som hver påvirker kvaliteten på sluttproduktet. Derfor er prosesskontroll utfordrende, og krever streng kontroll av alle prosessparametere.

2. Høye kostnader: Tapt-voksstøping innebærer betydelige utstyrsinvesteringer og komplekse prosesser, noe som resulterer i høye produksjonskostnader. Dette er spesielt uttalt for liten-batchproduksjon av små-modulgir.

3. Miljøproblemer: Tapt-voksstøping genererer avfallsmaterialer som voksmønstre og muggskall, som krever riktig avhending for å unngå miljøforurensning.