Klokkehus bak laget av tapt-voksstøping av titanlegering
Tapt-wafer-støping, også kjent som investeringsstøping, er en presisjonsstøpingsmetode med en lang historie. Prinsippet innebærer først å lage en voksmodell med samme form som urkassens bakside. Deretter, gjennom en rekke prosesser, blir flere lag med ildfast materiale belagt på overflaten av voksmodellen for å danne et monolittisk skall.
Oversikt over Lost-Wafer Casting Technology
Tapt-wafer-støping, også kjent som investeringsstøping, er en presisjonsstøpingsmetode med en lang historie. Prinsippet innebærer først å lage en voksmodell med samme form som urkassens bakside. Deretter, gjennom en rekke prosesser, blir flere lag med ildfast materiale belagt på overflaten av voksmodellen for å danne et monolittisk skall. Skallet blir deretter oppvarmet, noe som får voksmodellen til å smelte og flyte ut, og etterlater et hulrom inne i skallet som matcher formen på urkassens bakside. Til slutt helles smeltet titanlegering i dette hulrommet. Etter at titanlegeringen avkjøles og stivner, brytes skallet for å få tilbake ønsket urkasse.
Egenskaper til titanlegeringsmateriale
Titanlegering er en legering som består av titan som base og andre legeringselementer. Den har mange utmerkede egenskaper, noe som gjør den ideell for baksiden av urkassen. For det første har titanlegering en lav tetthet, bare rundt 60 % av stål, noe som gjør klokkene lettere og reduserer belastningen på håndleddet. For det andre har titanlegering utmerket korrosjonsmotstand, motstår erosjon av svette, sjøvann osv., og sikrer at urkassens bakside ikke vil ruste eller korrodere selv etter lang-bruk i ulike miljøer. I tillegg har titanlegeringer høy styrke og god biokompatibilitet, og vil ikke forårsake hudallergier, som er avgjørende egenskaper for urkasserygger som kommer i langvarig kontakt med huden.
Spesifikk prosess for tapt-Wafer-støping av urkasserygger i titanlegering
o. Formdesign og produksjon: Basert på designkravene til urkassens bakside, lages en 3D-modell ved hjelp av Computer-Aided Design (CAD)-programvare for å bestemme dimensjonene, formen, teksturen og andre detaljer på urkassens bakside. Deretter brukes en CNC maskineringsteknologi for å produsere formen for pressing av voksmodellen. Presisjonen og overflatekvaliteten til formen påvirker direkte kvaliteten på voksmodellen, derfor er det nødvendig med streng kontroll av bearbeidingspresisjon.
o. Voksmodellpressing: Smeltet voks, oppvarmet til en passende temperatur og flytbarhet, sprøytes inn i formen og holdes under trykk i en periode for å sikre at voksen fyller alle hjørner av formen. Etter at voksen er avkjølt og stivnet, åpnes formen, og voksmodellen fjernes. En foreløpig inspeksjon utføres på voksmodellen for å fjerne overflødig blits og grader, for å sikre at dimensjonene og formen til voksmodellen oppfyller designkravene.
o. Belegg: Den forberedte voksmodellen festes på innløpsstangen for å danne formen. Formen senkes deretter ned i et belegg som består av ildfaste materialer (som silikasol, zirkonsand, etc.) og et bindemiddel, noe som sikrer et jevnt belegg på voksformens overflate. Tykkelsen og jevnheten til belegget er avgjørende for kvaliteten på skallet, og krever streng kontroll av nedsenkingstid og hastighet.
o. Sandspredning: Umiddelbart etter nedsenking i belegget, plasseres formen i en sandspredningsanordning, slik at ildfaste sandpartikler kan feste seg jevnt til belegglaget. Partikkelstørrelsen på sanden velges i henhold til de forskjellige lagene og kravene til skallet, vanligvis spredt i flere lag fra grovt til fint. Hvert lag med sand gir en viss styrke og støtte til skallet.
o. Tørking og herding: Etter sandspredning settes formen i et tørkekammer for tørking og herding. Under tørkeprosessen fordamper løsningsmidlet i belegget gradvis, og bindemidlet gjennomgår en kjemisk reaksjon, noe som gjør at skallet gradvis stivner. Tørke- og herdetiden og temperaturen må justeres i henhold til type belegg og miljøforhold for å sikre at skallet har tilstrekkelig styrke og stabilitet.
o. Flere repetisjoner: For å få et skall med tilstrekkelig tykkelse og styrke, må prosessene med å dyppe i belegg, drysse sand, tørking og herding gjentas, og krever vanligvis 5-7 lag. Prosessparametrene for hvert lag må justeres i henhold til den faktiske situasjonen for å sikre ensartet skallkvalitet.
o. Dampavvoksing: Det forberedte skallet plasseres i en kjele for avvoksing, og høy-temperaturdamp introduseres for å smelte voksmodellen og la den strømme ut av skallet. Temperaturen og trykket på dampen må kontrolleres i henhold til materialet til skallet og egenskapene til voksmodellen for å sikre at voksmodellen smelter fullstendig og flyter jevnt ut uten å skade skallet.
o. Varmtvannsavvoksing: I tillegg til dampavvoksing kan varmtvannsavvoksing også brukes. Skallet legges i varmt vann, slik at voksmodellen kan smelte og flyte til overflaten. Voksen samles deretter inn for gjenvinning. Varmtvannsavvoksing har fordelene med enkelt utstyr og lavere kostnader, men avvoksingseffekten er kanskje ikke like grundig som dampavvoksing.
o. Oppvarmingsprosess: Det avvoksede skallet plasseres i en fyringsovn for brenning. Hensikten med brenningen er å fjerne rester av voks, fuktighet og andre urenheter fra formskallet, og forbedre dets styrke og ildfaste egenskaper. Fyringsprosessen krever streng kontroll av oppvarmingshastigheten, vanligvis ved bruk av en segmentert oppvarmingsmetode for å unngå sprekkdannelse på grunn av raske temperaturendringer.
o. Brenning med høy-temperatur: Etter at formskallet når en viss temperatur, holdes det i en periode for brenning med høy-temperatur. Brenningstemperaturen og -tiden bestemmes basert på materialet i formskallet og kravene til støpeprosessen, vanligvis mellom 900-1200 grader. Brenning ved høy temperatur gjør at bindemidlet i formskallet stivner fullstendig, og danner en robust keramisk struktur.
o. Avkjølingsprosess: Etter brenning må formskallet avkjøles sakte for å forhindre sprekkdannelse på grunn av termisk stress. Avkjølingshastigheten må også kontrolleres i henhold til materialet og størrelsen på formskallet, vanligvis ved bruk av ovnskjøling eller kjøling i et spesifikt kjølemedium.
o. Smelting av titanlegering: Råmaterialet av titanlegering plasseres i en vakuuminduksjonssmelteovn for smelting. Fordi titanlegeringer lett reagerer med oksygen og nitrogen i luften ved høye temperaturer, må smelteprosessen utføres i et vakuummiljø for å sikre renheten og kvaliteten til titanlegeringen. Nøyaktig kontroll av smeltetemperatur og tid sikrer at titanlegeringsråmaterialet er fullstendig smeltet og oppnår en jevn sammensetning og passende temperatur.
o. Støping: Når den smeltede titanlegeringen når riktig temperatur og flyt, helles den raskt i en forvarmet form. Støpeprosessen må utføres under beskyttelse av en inert gass (som argon) for å forhindre at den smeltede titanlegeringen reagerer med luft under støpingen. Støpehastigheten og volumet må kontrolleres nøyaktig i henhold til størrelsen og formen på urkassens bakside for å sikre at den smeltede titanlegeringen fyller hvert hjørne av formen.
o. Husrengjøring: Etter at titanlegeringen er avkjølt og stivnet, fjernes formen ved hjelp av mekaniske metoder (som vibrasjon, sandblåsing, etc.). Det må utvises forsiktighet under rengjøringsprosessen for å unngå å skade urkassens bakside og sikre integriteten til urkassens bakside.
o. Portskjæring: Urkassens bakside er avskåret fra innløpsstangen, og fjerner overflødig port og stigerør. Kutteprosessen krever høy-skjæreutstyr for å sikre en jevn og jevn kutteoverflate.
o. Varmebehandling: For å forbedre de mekaniske egenskapene til urkassens bakside er varmebehandling nødvendig. Varmebehandlingsprosesser inkluderer gløding, bråkjøling og temperering; spesifikke prosessparametere må bestemmes basert på sammensetningen og ytelseskravene til titanlegeringen. Varmebehandling forbedrer mikrostrukturen til titanlegeringen, og øker dens styrke, hardhet og seighet.
o. Overflatebehandling: Overflatebehandlinger som polering, sandblåsing og galvanisering påføres urkassens bakside for å forbedre overflatefinishen og den dekorative appellen. Overflatebehandlingsprosessen må velges basert på klokkens designstil og markedskrav for å gi urkassen tilbake et bedre utseende og tekstur.
Fordeler med Lost-Wafer-støping for urkasse i titanlegering
Høy presisjon
Tapt-wafer-støping oppnår svært høy dimensjons- og formnøyaktighet, noe som gjør det mulig å produsere urkassebaksider med komplekse former og rike detaljer. For baksiden av urkassen med unike design og fine teksturer er tapt-wafer-avstøpning en ideell produksjonsmetode.
God overflatekvalitet
Urkasserygger oppnådd gjennom tapt-wafer-støping har en høy overflatefinish, noe som reduserer arbeidsbelastningen ved etterfølgende behandling. I mellomtiden påvirker overflatekvaliteten til formen direkte overflatekvaliteten på baksiden av saken. Ved å optimere produksjonsprosessen for støpeformen, kan en urkasse med utmerket overflatekvalitet oppnås.
Høy materialutnyttelse
Tapt-voksavstøpning muliggjør presis støping i henhold til den faktiske formen og størrelsen på urkassens bakside, noe som reduserer materialavfall. Sammenlignet med tradisjonelle maskineringsmetoder kan tapt-voksstøping forbedre materialutnyttelsen og redusere produksjonskostnadene.
Sterk tilpasningsevne
Tapt-voksstøping kan tilpasses forskjellige typer og sammensetninger av titanlegeringer. For urkasserygger med spesielle ytelseskrav kan behovene dekkes ved å velge passende titanlegeringsmaterialer og støpeprosesser. Videre kan tapt-voksavstøpning kombineres med andre produksjonsprosesser for å oppnå variert design og produksjon av baksiden av urkassen.
Potensielle utfordringer og løsninger
Vanskeligheter med å smelte og støpe titanlegeringer
Titanlegeringer har høy kjemisk reaktivitet og er utsatt for å reagere med elementer som oksygen og nitrogen i luften under smelting og støping, noe som fører til en reduksjon i ytelsen til titanlegeringen. Løsningen er å bruke vakuuminduksjonssmelting og inertgassbeskyttede støpemetoder, strengt kontrollerende smelte- og støpemiljøet for å unngå kontakt mellom titanlegeringen og luft.
Sak sprekker
Under kassefremstilling, avvoksing, brenning og støping er det tilbøyelige til sprekker på grunn av temperaturendringer og spenningskonsentrasjon. Løsningen er å optimere kassefremstillingsprosessen, kontrollere oppvarmings- og kjølehastighetene og unngå overdreven termisk belastning på kassen. Samtidig må strukturen og styrken til kabinettet vurderes under design og produksjon for å unngå områder med spenningskonsentrasjon.
Vanskeligheter med kontroll av dimensjonsnøyaktighet
Tapt-voksstøping involverer flere prosesstrinn, og prosessparametrene i hvert trinn påvirker den endelige dimensjonsnøyaktigheten. Løsningen er å etablere et strengt prosesskontrollsystem for nøyaktig å kontrollere og overvåke hvert prosesstrinn. Samtidig bør avansert måleteknologi og utstyr brukes til å overvåke og justere dimensjonene på urkassen tilbake i sanntid for å sikre at dimensjonsnøyaktigheten oppfyller designkravene.
Høye kostnader
Tapt-voksstøping innebærer store utstyrsinvesteringer, komplekse prosesser og relativt høye material- og arbeidskostnader. Løsningen er å redusere produksjonskostnadene ved å optimalisere prosessflyten, forbedre produksjonseffektiviteten og redusere skraphastigheten. Samtidig vil styrket samarbeid med leverandørene for å sikre gunstigere råvarepriser forbedre selskapets økonomiske fordeler.
Sende bookingforespørsel
