
Liga de titânio perdida-resíduos de fundição para eixos de leitores de código de barras
A fundição de-resíduos perdidos, também conhecida como fundição de precisão, é um processo de fundição avançado capaz de produzir formas complexas e de alta-precisão. Seu princípio básico envolve primeiro criar um modelo de cera que corresponda ao formato desejado da peça fundida e, em seguida, cobrir o modelo de cera com múltiplas camadas de material refratário para formar uma concha.
Visão geral da fundição-perdida
A fundição de-resíduos perdidos, também conhecida como fundição de precisão, é um processo de fundição avançado capaz de produzir formas complexas e de alta-precisão. Seu princípio básico envolve primeiro criar um modelo de cera que corresponda ao formato desejado da peça fundida e, em seguida, cobrir o modelo de cera com múltiplas camadas de material refratário para formar uma concha. A casca é então aquecida para derreter o modelo de cera, permitindo que ele flua e criando uma cavidade de molde sem linha divisória. O metal fundido é então derramado na cavidade e, depois que o metal esfria e solidifica, a casca é removida para obter a peça fundida desejada. Este processo é amplamente utilizado na indústria aeroespacial, dispositivos médicos, joias e muitos outros campos porque pode fabricar peças com formatos complexos e requisitos de alta precisão.
Razões para usar fundição perdida de liga de titânio-para eixos de leitores de código de barras
o Alta resistência e baixa densidade: as ligas de titânio têm uma excelente relação resistência-por{1}}peso; sua resistência é comparável à do aço de alta{2}}resistência, mas sua densidade é apenas cerca de 60% da do aço. Isso permite que o eixo do leitor de código de barras mantenha resistência suficiente para suportar rotação frequente e certas forças externas, ao mesmo tempo que reduz o peso total, o que é benéfico para o design de portabilidade do leitor de código de barras, especialmente adequado para leitores de código de barras portáteis.
o Excelente resistência à corrosão: Leitores de código de barras usados em diferentes ambientes de trabalho podem entrar em contato com vários produtos químicos, umidade, etc. A liga de titânio tem excelente resistência à corrosão, resistindo à oxidação, corrosão ácida e alcalina, etc., prolongando a vida útil do eixo do leitor de código de barras, reduzindo falhas e danos causados pela corrosão e diminuindo os custos de manutenção.
o Biocompatibilidade: Em algumas aplicações especiais de leitura de códigos de barras, como leitores de códigos de barras na indústria médica, os componentes que entram em contato com o corpo humano devem ter boa biocompatibilidade. A liga de titânio é um material biocompatível que não causa reações alérgicas ou outras reações adversas no corpo humano, atendendo aos requisitos dessas aplicações especiais.
o Fabricação de formatos complexos: A estrutura do eixo do leitor de código de barras pode ser relativamente complexa, por exemplo, pode precisar ter formatos de dentes, ranhuras, furos específicos, etc., para obter um ajuste preciso com outros componentes e funções de transmissão. A fundição por cera perdida-pode produzir peças fundidas de praticamente qualquer formato complexo, atendendo aos requisitos de projeto do eixo rotativo sem exigir processos de usinagem complexos adicionais.
o Alta precisão: a fundição-com cera perdida alcança alta precisão dimensional e qualidade de superfície. Para o eixo do leitor de código de barras, a fabricação de alta{2}}precisão garante uma rotação suave e precisa, reduzindo problemas como travamentos e tremores causados por desvios dimensionais e melhorando o desempenho e a estabilidade do leitor de código de barras.
o Permissão de usinagem reduzida: devido à alta precisão da fundição por cera perdida, as dimensões da peça fundida são próximas às dimensões do produto final, resultando em tolerâncias de usinagem subsequentes menores. Isto não só economiza materiais, mas também reduz o tempo e os custos de usinagem, melhorando a eficiência da produção.
Fluxo de processo de fundição com cera-perdida de liga de titânio para eixos de leitores de código de barras
ó. Projeto e fabricação de moldes: Com base nos desenhos do eixo do leitor de código de barras, o projeto do molde é realizado usando software CAD/CAM, seguido pela fabricação do molde usando usinagem, EDM e outros métodos. A precisão e a qualidade do molde afetam diretamente a qualidade do modelo de cera; portanto, é necessário um controle rigoroso da precisão dimensional e da rugosidade da superfície do molde.
ó. Seleção e tratamento de cera: Selecione um material de cera adequado. Geralmente, a cera deve ter boa fluidez, baixo encolhimento, resistência moderada e fácil desmoldagem. As ceras comumente usadas incluem ceras mistas compostas de cera de parafina e ácido esteárico. Derreta o material de cera por aquecimento, removendo impurezas e gases para garantir a qualidade do modelo de cera.
ó. Formação de modelo de cera: Despeje a cera derretida no molde. Aplique pressão usando equipamentos como uma prensa de cera para preencher a cavidade do molde. Depois que a cera esfriar e solidificar, abra o molde e retire o modelo de cera. Apare o modelo de cera, removendo rebarbas, rebarbas e outras peças em excesso. Verifique as dimensões e a qualidade da superfície do modelo de cera para garantir que atendem aos requisitos.
ó. Revestimento: Mergulhe o modelo de cera aparado no revestimento. O revestimento é geralmente composto de materiais refratários (como sol de sílica, pó de zircão, etc.), ligantes e aditivos. A função do revestimento é formar um revestimento uniforme na superfície do modelo de cera, protegendo-o e fornecendo base para a casca subsequente. Certifique-se de que o revestimento cubra completamente a superfície do modelo de cera com uma espessura uniforme.
o Lixamento: Imediatamente após a aplicação do revestimento, coloque o modelo de cera em uma caixa de areia e polvilhe uma camada de areia refratária por cima, permitindo que as partículas de areia adiram à camada de revestimento. O tamanho das partículas e o material da areia são selecionados de acordo com as diferentes camadas e requisitos da casca, geralmente progredindo da areia fina para a areia grossa para formar uma casca com certa resistência e respirabilidade.
o Secagem e Endurecimento: Após o lixamento, coloque o modelo de cera em uma câmara de secagem para secagem e endurecimento. Durante o processo de secagem, a umidade do revestimento evapora gradualmente e o ligante sofre uma reação química, causando o endurecimento da casca. O tempo e a temperatura de secagem e endurecimento devem ser controlados de acordo com o tipo de revestimento e as condições ambientais para garantir a qualidade da casca. Repita as etapas de aplicação de revestimento, lixamento, secagem e endurecimento várias vezes até que a casca atinja a espessura necessária.
o Desparafinação por aquecimento: Coloque a casca preparada em um forno de desparafinação, onde o aquecimento derrete o modelo de cera e faz com que ele escorra. Os métodos de aquecimento podem incluir aquecimento a vapor, aquecimento de água quente e aquecimento elétrico. A temperatura e o tempo de aquecimento devem ser controlados de acordo com o ponto de fusão da cera e a resistência ao calor do molde para garantir que o modelo de cera derreta completamente e flua para fora do molde, evitando danos ao molde devido ao superaquecimento.
o Limpeza da carcaça do molde: Após a desparafinação, a carcaça do molde é limpa para remover resíduos de cera e impurezas. Purga de ar de alta-pressão, limpeza ultrassônica, etc., podem ser usadas para garantir a limpeza da cavidade interna do molde.
o Fusão de liga de titânio: As matérias-primas de liga de titânio são fundidas usando equipamentos como um forno de fusão por indução a vácuo. Durante o processo de fusão, a temperatura, o tempo e a atmosfera de fusão devem ser rigorosamente controlados para garantir a composição química e a qualidade da liga de titânio. Como a liga de titânio reage prontamente com elementos como oxigênio e nitrogênio no ar, o processo de fusão deve ser realizado sob vácuo ou proteção com gás inerte.
o Fundição: Depois que a liga de titânio atinge a temperatura e a composição apropriadas, a liga de titânio derretida é rapidamente despejada no invólucro do molde pré-aquecido. Parâmetros como velocidade de vazamento, temperatura de vazamento e pressão de vazamento devem ser ajustados de acordo com o tamanho, formato e características da carcaça do molde do eixo rotativo para garantir que a liga de titânio preencha a cavidade do molde e evite defeitos como enchimento incompleto e porosidade.
ó. Remoção do invólucro: Após o resfriamento e solidificação da liga de titânio, o invólucro do molde é removido 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. Tratamento térmico: a peça fundida-removida da casca passa por tratamento térmico para melhorar sua microestrutura e propriedades. Os processos comuns de tratamento térmico incluem recozimento, têmpera e revenimento. Os parâmetros do processo para tratamento térmico devem ser selecionados com base na composição da liga de titânio e nos requisitos de aplicação da peça fundida para melhorar sua resistência, dureza, tenacidade e outras propriedades.
ó. Usinagem: De acordo com as dimensões finais e requisitos de precisão do eixo do leitor de código de barras, a peça fundida é usinada usando métodos como torneamento, fresamento e retificação. A usinagem pode melhorar ainda mais a precisão dimensional e a qualidade da superfície do eixo, garantindo seu encaixe com outros componentes.
ó. Tratamento de superfície: Após a usinagem, o eixo passa por tratamento de superfície, como anodização, galvanoplastia ou pulverização para melhorar sua resistência à corrosão, resistência ao desgaste e aparência. O método e processo de tratamento de superfície devem ser selecionados com base no ambiente operacional e nos requisitos do eixo.
Controle e Inspeção de Qualidade
o Matérias-primas de liga de titânio: a análise da composição química e o exame metalográfico são realizados nas matérias-primas de liga de titânio adquiridas para garantir que sua composição química atenda aos requisitos do projeto e que a estrutura metalográfica seja uniforme e{0}}livre de defeitos. Análise espectroscópica e microscópios metalográficos podem ser usados para testes.
o Materiais de cera e molde: O ponto de fusão, a dureza e a taxa de encolhimento da cera são testados, e a refratariedade, resistência e permeabilidade dos materiais do molde são testadas para garantir a qualidade estável e confiável da matéria-prima.
o Qualidade do molde de cera: Durante o processo de fabricação do molde de cera, a precisão dimensional, a qualidade da superfície e o desvio de forma do molde de cera são verificados regularmente. Máquinas de medição por coordenadas e microscópios ópticos podem ser usados para inspeção para identificar prontamente problemas e ajustar parâmetros de molde e processo.
o Qualidade da carcaça: A espessura, resistência e permeabilidade da carcaça do molde são testadas para garantir que ela possa suportar a pressão e a temperatura durante a fundição e tenha boa permeabilidade para evitar defeitos como porosidade e inclusões na fundição. Equipamentos de teste ultrassônico e de teste de permeabilidade podem ser usados para inspeção.
o Qualidade de fusão e fundição: Durante o processo de fusão, parâmetros como temperatura, composição química e tempo de fusão da liga de titânio são monitorados em tempo real para garantir uma qualidade de fusão estável. Durante o processo de fundição, parâmetros como velocidade de fundição, temperatura e pressão são controlados para evitar defeitos como enchimento incompleto e fechamentos a frio.
o Precisão dimensional: As dimensões do eixo do leitor de código de barras são medidas com precisão usando ferramentas de medição (como paquímetros e micrômetros) e equipamentos de medição (como uma máquina de medição por coordenadas) para garantir que suas dimensões atendam aos requisitos dos desenhos do projeto.
o Qualidade da superfície: A qualidade da superfície do eixo é inspecionada visualmente e usando um testador de rugosidade superficial para garantir que não haja defeitos como rachaduras, porosidade ou buracos de areia, e que a rugosidade da superfície atenda aos requisitos.
o Propriedades Mecânicas: Testes de propriedades mecânicas são realizados no eixo, como testes de tração, testes de dureza e testes de impacto, para avaliar se sua resistência, dureza, tenacidade e outras propriedades mecânicas atendem aos requisitos de uso.
o Estrutura Metalográfica: A estrutura metalográfica do eixo é analisada para verificar se sua estrutura é uniforme e normal e se há fases anormais ou defeitos. Microscópios metalográficos e microscópios eletrônicos podem ser usados para inspeção.
Vantagens e desafios da fundição-de wafer perdida de liga de titânio para eixos de leitores de código de barras
o Melhor desempenho do produto: os eixos do leitor de código de barras fabricados com materiais de liga de titânio e tecnologia de fundição de-wafer perdido possuem excelentes propriedades, como alta resistência, baixa densidade e resistência à corrosão, o que pode melhorar a estabilidade de trabalho, a confiabilidade e a vida útil do leitor de código de barras, atendendo às necessidades de diferentes ambientes de trabalho.
o Flexibilidade de projeto: a fundição de wafers-perdidos pode produzir eixos com formatos complexos, proporcionando maior flexibilidade no projeto do leitor de código de barras, permitindo um projeto estrutural mais otimizado e integração funcional, além de melhorar o desempenho geral do leitor de código de barras.
o Eficiência de produção e vantagens de custo: em comparação com métodos de usinagem tradicionais, a fundição de-wafers perdidos reduz as etapas de usinagem e as tolerâncias de usinagem, melhorando a eficiência da produção e reduzindo os custos de produção. Enquanto isso, o uso de ligas de titânio pode reduzir os custos de manutenção e substituição causados pela corrosão e outros fatores.
o Alta dificuldade de processo: A fusão e fundição de ligas de titânio requerem ambientes especiais, exigindo muito de equipamentos e processos. O próprio processo de fundição-com cera perdida também é complexo, envolvendo o controle de vários estágios e parâmetros; problemas em qualquer etapa podem afetar a qualidade da peça fundida.
o Alto custo: o preço relativamente alto das matérias-primas de liga de titânio, juntamente com o investimento significativo em equipamentos e os custos de produção do processo de fundição por cera perdida, resultam em altos custos de fabricação para o eixo do leitor de código de barras. Isso limita sua aplicação em alguns mercados-sensíveis a custos.
o Requisitos de controle de alta qualidade: Como o desempenho e a qualidade do eixo do leitor de código de barras afetam diretamente o desempenho do leitor, os requisitos de qualidade para a fundição são extremamente altos. É necessário estabelecer um sistema de controlo de qualidade rigoroso, com testes e controlo precisos em todas as fases, desde as matérias-primas até aos produtos acabados, aumentando a dificuldade e o custo da gestão da qualidade.





Enviar inquérito









