Fundição-com cera perdida de liga de titânio Micro Gear

ó. Projeto e fabricação de moldes: com base nos desenhos de projeto da engrenagem em miniatura, um modelo 3D é criado usando software de-design assistido por computador (CAD) e, em seguida, um molde de alta{3}}precisão é fabricado por meio de usinagem CNC. A precisão dimensional e a qualidade da superfície do molde afetam diretamente a qualidade do modelo de cera. Para engrenagens em miniatura, a tolerância dimensional do molde deve ser controlada dentro de uma faixa extremamente pequena, como ±0,01 mm ou até menor.

ó. Seleção e tratamento do material de cera: Um material de cera adequado é selecionado. Geralmente, o material de cera deve ter boa fluidez, baixo encolhimento e resistência moderada. Os materiais de cera comuns incluem materiais de cera de parafina -ácido esteárico.

ó. Moldagem de cera: O material de cera é aquecido e derretido a uma temperatura adequada para remover impurezas e bolhas de ar, garantindo a qualidade do modelo de cera.

ó. Moldagem por injeção de cera: A cera derretida é injetada no molde, preenchendo a cavidade do molde sob condições específicas de pressão e temperatura. A pressão e a temperatura de injeção devem ser controladas com precisão com base nas propriedades da cera e na estrutura do molde; por exemplo, a pressão de injeção pode estar entre 0,2 e 0,5 MPa e a temperatura entre 50 e 70 graus. Depois que a cera esfria e solidifica, o molde é aberto e o modelo de cera é removido. O modelo de cera é então aparado, removendo rebarbas, rebarbas e outros excessos de material, e sua precisão dimensional e qualidade da superfície são verificadas.

ó. Montagem do módulo: Modelos individuais de cera são montados na barra do canal de entrada por meio de soldagem ou colagem para formar um módulo. O projeto do módulo deve considerar o fluxo de metal fundido e a ventilação para garantir o enchimento suave da cavidade durante a fundição e, ao mesmo tempo, expelir gases. O tamanho e o formato da barra de entrada devem ser projetados racionalmente com base no tamanho e no número das micro-engrenagens para garantir fornecimento e fluxo uniformes de metal fundido.

ó. Revestimento: Mergulhe o conjunto do molde no revestimento, garantindo que uma camada uniforme cubra a superfície do modelo de cera. O revestimento normalmente consiste em materiais refratários (como sol de sílica, pó de zircão, etc.) e um aglutinante, e suas propriedades afetam diretamente a qualidade da casca. Deve-se ter cuidado com a viscosidade e espessura do revestimento durante a aplicação; geralmente são necessárias múltiplas camadas, cada uma com composições e tamanhos de partículas potencialmente diferentes para criar camadas de casca com propriedades variadas.

ó. Lixamento: Imediatamente após o revestimento, mergulhe o conjunto do molde na areia, permitindo que a areia adira à superfície do revestimento. O tamanho das partículas e o material da areia são selecionados com base nas diferentes camadas da casca, geralmente progredindo de grossa a fina. Lixar aumenta a resistência e a permeabilidade da casca.

ó. Secagem e Endurecimento: Após cada processo de revestimento e lixamento, o conjunto do molde precisa ser seco e endurecido para solidificar o ligante no revestimento, formando uma casca robusta. O tempo e as condições de secagem e endurecimento dependem do tipo de revestimento e de fatores ambientais como temperatura e umidade, geralmente variando de várias horas a vários dias. o Desparafinação: O invólucro do molde preparado é colocado em um dispositivo de desparafinação, onde o aquecimento derrete o modelo de cera e permite que ele flua para fora do invólucro. Os métodos de desparafinação incluem desparafinação com água quente e desparafinação a vapor. A temperatura e o tempo de desparafinação devem ser controlados de acordo com as características da cera e a estrutura da carcaça do molde para garantir a remoção completa do modelo de cera sem danificar a carcaça.

o Queima: A carcaça do molde desparafinada é colocada em um forno de queima para queima em alta-temperatura para remover cera residual e umidade, melhorando a resistência e a refratariedade da carcaça. A temperatura de queima é geralmente entre 800-1100 graus, e o tempo de queima depende do tamanho e da espessura do casco, normalmente de 1 a 3 horas.

o Fusão de liga de titânio: As matérias-primas adequadas de liga de titânio são selecionadas e agrupadas de acordo com os requisitos de composição da liga. A fusão por indução a vácuo e outros métodos são usados ​​para derreter as matérias-primas da liga de titânio. Durante o processo de fusão, parâmetros como temperatura de fusão, tempo e grau de vácuo devem ser rigorosamente controlados para garantir a uniformidade e pureza da composição da liga. A temperatura de fusão está geralmente entre 1.600 e 1.800 graus, e o grau de vácuo precisa atingir 10⁻³ - 10⁻⁴ Pa.

ó. Derramamento: A liga de titânio derretida é derramada no molde sob condições específicas de temperatura e pressão. A temperatura excessiva de vazamento danificará a carcaça do molde e causará a perda do elemento de liga, enquanto a temperatura insuficiente reduzirá a fluidez do metal fundido, afetando a qualidade do enchimento. A pressão e a velocidade de vazamento precisam ser controladas com precisão de acordo com a estrutura do molde e o tamanho da microengrenagem para garantir que o metal fundido possa preencher suavemente a cavidade e formar uma microengrenagem completa.

ó. Remoção da casca: Após o vazamento, uma vez que a peça fundida esfriou até a temperatura ambiente, a casca do molde é removida usando métodos como vibração mecânica ou jato de areia. Deve-se tomar cuidado para evitar danificar a peça fundida durante o processo de remoção da casca.

ó. Corte do portão: A peça fundida é cortada da barra do sprue, removendo peças em excesso, como o sprue e o riser. Durante o corte, a superfície de corte deve estar lisa e limpa para evitar danos à engrenagem.

ó. Tratamento Térmico: As micro{1}engrenagens cortadas passam por tratamento térmico para melhorar sua microestrutura e propriedades. Os processos comuns de tratamento térmico incluem tratamento de solução e tratamento de envelhecimento. A temperatura, o tempo e a taxa de resfriamento do tratamento térmico devem ser controlados com precisão de acordo com os requisitos de composição e desempenho da liga de titânio.

ó. Acabamento: as micro-engrenagens são acabadas usando retificação, lapidação e outros métodos de usinagem para melhorar a precisão dimensional e a qualidade da superfície. Os requisitos de precisão para usinagem de acabamento são muito elevados; as tolerâncias dimensionais podem ser controladas dentro de ± 0,005 mm, e a rugosidade da superfície atinge Ra0.4 - Ra0,8μm.

ó. Inspeção: As micro{1}engrenagens acabadas passam por uma inspeção abrangente, incluindo precisão dimensional, precisão de forma, qualidade de superfície, dureza e estrutura metalográfica. Os métodos de inspeção incluem máquina de medição por coordenadas (CMM), observação microscópica e testes de dureza. Somente os produtos que passam na inspeção podem prosseguir para o próximo processo ou ser entregues para uso.