Литье титана по выплавляемым моделям: вакуумное, центробежное, по выплавляемым моделям

alexxlab | 16.06.2023 | 0 | Разное

Содержание

вакуумное, центробежное, по выплавляемым моделям

Титан – молодой металл. Он был открыт в конце 18 века. Титан обладает высокой температурой плавления (1670 °C), малым удельным весом (4.5 г/см³) и высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

Высокая цена и сложность обработки металла обуславливают его относительно узкое применение в промышленности – только для самых ответственных деталей. Из легкого и прочного металла делают высоконагруженные детали и узлы в аэрокосмической, оборонной и нефтяной отраслях.

Технология литья из титана

Сложность технологии титанового литья обуславливается высокой температурой плавления и очень высокой химической активностью жидкого титана. Он пытается вступить в реакцию со всеми газами, содержащимися в воздухе. Поэтому литье титана традиционно проводили в атмосфере инертных газов. Для этого плавильные печи изолировали от атмосферы, нагнетая в них специальные газы и создавая избыточное давление. Впоследствии были разработаны вакуумные плавильни-литейные установки. Они объединяют в одном вакуумированном объеме, процессы расплавления металла, его литья и остывания отливки. Литье производится в графитовые формы. Наравне с этой технологией применяется и метод вакуумного литья по выплавляемым моделям. Используется также и технология оболочечного литья. Современные методы литья позволяют получать прочные и однородные отливки, удовлетворяющие самым придирчивым конструктивным требованиям. Метод литья также обладает преимуществом перед механической обработкой на станках и сваркой лучшим коэффициентом использования металла. Многие производители стали шире применять литые детали вместо фрезерованных.

В художественном литье металл широкого применения не нашел из-за сложности производства. Широкую известность в мире искусства получила первая отлитая из титана статуя Юрия Гагарина в Москве.

Область применения титановых сплавов

Титан обладает прекрасными конструкционными свойствами: он прочен (вдвое прочнее алюминия), легок (почти вдвое легче стали), упруг, не ржавеет, хорошо выдерживает напряжения растяжения, сжатия и скручивания. От широкого применения легкого и прочного металла сдерживает его высокая стоимость и сложность обработки. Из титана делают самые ответственные высоконагруженные детали в аэрокосмической отрасли – там, где малый вес важнее высокой цены. Это как детали планера самолета, так и детали двигателя – крыльчатки нагнетателей и воздухозаборники. Титан также широко применяется в производстве вооружений – от деталей стрелкового оружия и бронежилетов до корпусов подводных лодок, выдерживающих погружение на рекордные глубины в 1000 метров. В нефтегазовой отрасли литье титановых сплавов применяется для изготовления труб и запорной арматуры для установок нефтегазодобычи, нефтепроводов и нефтегазоперерабатывающих заводов.

Прокат и литье из титана применяется также для производства деталей элитных и гоночных автомобилей и мотоциклов, велосипедов и часов. Благодаря физиологической инертности из титановых сплавов делают также зубные и костные протезы.

Основные характеристики титановых сплавов

Высокая реакционная способность титана позволяет производить его сплавы со многими металлами, получая материалы со значительно улучшенными и даже уникальными свойствами. Сплав с никелем Нитинол обладает эффектом «памяти формы» и широко используется в медицине и аэрокосмической отрасли

Сплавы с алюминием отличаются стойкостью к продолжительному нагреву и коррозионной устойчивостью, что позволяет применять их в авиации и автостроении. Сплав с барием используется как газопоглотитель в электронно-лучевых трубках и высоковакуумных насосах. Широко применяется сплав с алюминием. Ti-6Al-4V (или ВТ6), примерно 6% алюминия и около 4% ванадия. На него уходит почти половина производимого титана. Ферротитан (сплав с железом, содержащий 18—25% титана) используют при производстве стали для ее раскисления и для связывания неметаллических примесей Титан используется и как присадка для легирования специальных сталей: высокопрочных, жаростойких и для особо тяжелых условий эксплуатации

Литье титана по выплавляемым моделям

Этот метод чаще применяется при литье отливки небольшого размера со сложной конфигурацией или тонкими стенками. Модели изготавливаются из воска или полистирола. Модель полностью повторяет конфигурацию готового изделия, но имеет увеличенные на величину литейной усадки размеры. Модель также включает в себя небольшие вертикальные стержни до уровня засыпки формы, применяемые для формирования литьевых отверстий. Через литники в форму поступает расплавленный металл. Модели объединяют в блоки, которые помещают в опоку, которую заполняют высокодисперсным графитовым порошком. Уплотнение производится вибрационным методом. Для достижения лучшего уплотнения порошка уплотнение производят послойно. По готовности форму с блоком моделей помешают в вакуумированную камеру и заливают в нее расплав.

Раскаленный жидкий металл расплавляет материал модели и вытесняет его в виде газов прямо через стенки формы. Расплав заполняет форму, в точности повторяя все детали ее рельефа. Остывание отливок проводится по специальному графику, чтобы снизить вероятность возникновения остаточных напряжений в металле.

Материалы и оборудование для литья титана

Вследствие высокой активности нагретого титана для его литья приходится применять специфическое оборудование. Плавильный агрегат и машина литья литейных форм размещаются в герметичной вакуумированной камере. Высокопроизводительные насосы откачивают как воздух на начальном этапе, так и удаляют газы, образующиеся при плавлении и отливке. Обычные керамические тигли для плавки не подходят, вместо них используют графитовые. В электродуговых печах, где нагрев идет изнутри, используют охлаждаемые емкости, покрытые тонким слоем металлического титана – так называемые гарнисажи. Сверху в тигель опускается расходуемый электрод. Автоматическая подача поддерживает постоянное расстояние от электрода до поверхности расплава по мере его расходования. Ниже тигля находится блок литейных установок, в который расплав подается под действием своего веса. Для улучшения распределения расплава по форме блок с формами может вращаться. Время опрокидывания тигля определяется исходя из постоянно контролируемых параметров – температуры тиглей, давления, химического состава расплава. Пресс-формы делают из графита. В последнее время вместо дорогостоящих графитовых форм начинают применять формы из обычных огнеупорных материалов со специальным тонким защитным покрытием, препятствующим вступлению титана в реакцию. Сложность технологических процессов, высокая цена оборудования и расходных материалов, высокая квалификация персонала делают процесс отливки титана доступным лишь для специализированных промышленных производств.

Литье титана и титановых сплавов

Наш завод выпускает широкий перечень отливок из титана разнообразной конфигурации и сложности. Титановые отливки широко применяется в машиностроении, нефтяной отрасли, оборонной и авиационной промышленности. Наш цех имеет 10 вакуумных. плавильных печей, специальные печи для подготовки форм к технологическому процессу литья.

Для изготовления титановых отливок имеется участок модельной оснастки, на котором производится вся необходимая оснастка для последующего производства. Наш литейный цех имеет широкие возможности по изготовлению отливок из титановых сплавов разнообразных конфигураций, начиная с изделий массой 20 грамм и заканчивая 2,5 тоннами. Благодаря отработанным технологиям обеспечиваем высокое качество отливаемых изделий с наименьшей толщиной стенок 3 миллиметра.

Мы изготавливаем титановые отливки. которые отвечают современным стандартам. Мощности нашего производства позволяют изготавливать до 1000 тонн титановых отливок в год. Полученные титановые заготовки мы можем обработать механическим путем для получения конечного изделия в соответствии с требованиями заказчика.

Мы занимаемся поставками титанового литья и различных изделий из титановых сплавов. Постоянным клиентам готовы предложить гибкую систему скидок.

Применяемые технологии

Литье титана по выплавляемым моделям ЛВМ

Литье титановых сплавов в стержневые и корковые формы

Центробежное литье

Прессование из порошков

Термообработка под вакуумным нагревом

Главной особенностью титанового литья низкий коэффициент расширения и усадки, немагнитность, жаростойкость и химическая стойкость. Если сравнивать со стальным литьем, то титановые отливки имеют меньшую плотность и вес практически в 2 раза. Однако для нагретого титана необходима защита, которая оградит его от окисления атмосферными газами. Эта особенность несколько затрудняет технологический процесс и требует применения специальных вакуумных печей.

Благодаря отработанной технологии мы получаем отливки, которые могут иметь минимальную толщину 3 мм.

Используемые титановые сплавы

ВТ-5Л, ВТ-6Л, ВТ-20Л, ВТ10Л, ВТ20Л и так далее.

Изделия, получаемые титановым литьем на нашем предприятии

Крыльчатка, улитка, конфузор, теплообмнники, кожуха, фланцы, отводы, ножки, воронки, вставки колонны, шнеки, основание, стабилизаторы, корпуса, титановые изделия для авиакосмической отрасли, компоненты промышленных механизмов, инструменты, изделия для протезирования, шаровые корпуса, тарелки клапанов, крышки, дистилляторы, сушилки, центрифуги, титановый круг, втулки, подпятники и многое другое.

Особенности применения изделий из титана и его сплавов

Титан находит широкое применение в различных отраслях промышленности. Благодаря своим свойствам он намного превосходит обычную сталь и даже нержавейку. Его выделяет легкость, прочность, устойчивость к коррозии, стойкость к высоким температурам и тепловому расширению.

Именно поэтому на многих предприятиях широко применяется именно титановые изделия, их обширно используют в разнообразных устройствах. Изделия из титана пользуются большим спросом в химическом машиностроении, металлургии, судостроении, автомобилестроении, медицине и аэрокосмической промышленности.

Применение титана в медицине

Благодаря инертности к биологическим средам изделия из титана обширно применяются в медицинской отрасли, в частности в виде инструментов, протезов и имплантатов. При небольшом весе он очень прочен. К тому же долговечен, гипоаллергенен и выделяется отличной приживляемостью к тканям человека.

Мехобработка титана

Металл имеет некоторые сложности в металлообработке вследствие высокой твердости и вязкости. Он требует применения инструментов с повышенной твердостью и характеристиками. В результате обычные универсальные станки не всегда способны обеспечить необходимую точность.

На нашем предприятии мы применяем специальные станки с ЧПУ и инструменты, которые позволяют получить требуемую точность согласно чертежам. У нас работают высококвалифицированные специалисты, которые имеют большой опыт работы с титановыми заготовками.

Заказ титанового литья и мехобработки

Для заказа литья и мехобработки титановых изделий нам необходим чертеж изделия с указанием технологических требований и количества изделий. Присылайте его на Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Что такое литье титана по выплавляемым моделям | использует

Что такое литье по выплавляемым моделям из титана

Литье по выплавляемым моделям из титана — это производственный процесс, в котором используется титан. Он точно повторяет форму предмета. Расплавленный титан заливают в восковую форму. Затем специальный керамический материал наносится на восковую форму и оставляется для высыхания и затвердевания. Затем восковую форму переворачивают и нагревают, чтобы воск расплавился и вытек из нее. Керамическая оболочка становится лишней формовочной массой. Затем расплавленный титан заливают в форму и охлаждают. Затем форма разрывается, чтобы обнажить реплицированный предмет.

Зачем использовать титан? Помимо прочности, титан также легкий и прочный. Он устойчив к коррозии. Он очень надежен при создании потребительских товаров, а также товаров для спорта. Это девятый по распространенности металл в земной коре. В 1979 году Уильям Грегор обнаружил, что это смесь магнетита. Он назвал его «манакканитом» из-за прихода, в котором он его обнаружил. Позже Мартин Генрих Клапрот подтвердил, что манакканит содержит титан.
Титан является переходным металлом. Он может образовывать связи с помощью электронов и обладает теми же свойствами, что и медь, золото и ртуть.
Преимущества использования титана в литье Он такой же прочный, как и большинство обычных сталей, но составляет менее 40% веса аналога
Он устойчив к коррозии и почти так же устойчив к химическому воздействию, как платина. Титан — один из лучших металлов, используемых в компонентах для обработки океана и химикатов.
Очень красивый внешний вид. Косметическая и технологическая привлекательность титана превосходит другие драгоценные металлы. Титановая банка представляет собой серо-серебристый металл. Его можно анодировать в несколько цветов, а также обработать, чтобы придать глянцевый прочный вид черного алмаза.
Недостатки использования титана в литье
Титан очень трудно лить. Керамическая форма из оксида циркония используется для полного раскрытия потенциала титана.
Очень редко. Его очень трудно найти, поэтому он, как правило, дороже, чем другие виды металлов, такие как железо, сталь или алюминий.
Титан имеет свои плюсы и минусы. Он прочен, долговечен и устойчив к коррозии, что перевешивает его дорогое состояние.
Титан Особенности и свойства
Долговечность. К сожалению, титан невосприимчив к ежедневному износу. Таким образом, он увеличивает срок службы оборудования, для которого используется. Он устойчив к растрескиванию или изгибу и способен быть устойчивым к царапинам. Каменные оправы из титана очень хорошо сопротивляются расшатыванию. Высокая прочность титана позволяет использовать инновационные и более деликатные закрепки камней. Больше, чем ваши традиционные ювелирные металлы.
Прочность при легком весе: титан имеет самое высокое отношение прочности к плотности среди всех металлов. Он также обеспечивает такое же количество прочности, как сталь на 40% от ее веса.
Коррозионная стойкость. Он защищает себя от ржавчины или коррозии. Ржавчина поражает другие металлы, такие как алюминий, железо и сталь. Это происходит из-за тонкого слоя оксида титана, образующегося на его поверхности при воздействии кислорода.
Термостойкость. Это ценно для медицины, аэронавтики и промышленности. Это связано с высокой температурой плавления титана (1668 по Цельсию или 3034,4 по Фаренгейту).
Основные области применения литейных форм из титана
Аэрокосмическая промышленность. Авиакомпании используют титан для изготовления деталей двигателей. Не говоря уже о шасси их самолетов, шпангоутах, гидравлических секциях и многом другом.
Медицинская промышленность. Титан используется в биомедицинских целях. Бенефициарами были тазобедренные, коленные и зубные имплантаты, реконструктивные штифты и протезы. Это связано с его высоким соотношением прочности и веса. А также его совместимость с тканями человека или гипоаллергенные свойства. Он используется в производстве хирургических инструментов, таких как ножницы, скальпели, щипцы и ножи.
Военный сектор и сектор безопасности. Литые детали из титана в настоящее время используются в военных и военно-морских кораблях.
В нефтегазовой промышленности, транспортном секторе, строительстве, потребительских и спортивных товарах используется титан.
Процесс литья по выплавляемым моделям из титана
Модель или форма желаемой детали создается из расплавленного воска или гипса.
Форма покрыта оксидом циркония. Стандартную керамическую форму использовать нельзя из-за химической реакции, которую она вступает с расплавленным титаном.
После завершения изготовления керамической оболочки формы. Воск расплавляется и сливается, оставляя полый корпус формы.
Титан плавят с помощью индукции в медном тигле с водяным охлаждением. Он размещается в специализированной системе обогрева контейнеров. Он предотвращает воздействие на титан таких элементов, как азот и кислород.
Расплавленный титан теперь заливают в специальную керамическую форму. Центробежная сила для заполнения пустот в тонких стенках
Титан застывает в своей твердой форме при контакте с керамической отливкой. Теперь он готов практически немедленно воспроизвести нужную деталь или компонент.
Почему компания JC Casting является правильным выбором для вашего поставщика литья по выплавляемым моделям из титана

Являясь поставщиком литья по выплавляемым моделям из титана, компания JC Casting проводит строгий процесс проверки качества литья по выплавляемым моделям из титана. Мы сертифицированы по стандарту ISO 9001:2008 и имеем опыт оказания вам помощи во всех ваших потребностях в литье. JC Casting предлагает различные сплавы, которые могут вам понадобиться. JC Casting может выполнять литье из титана, стали и чугуна, а также литье алюминия. Наша цель – 100% своевременная доставка. Мы гарантируем, что все приобретенные услуги выполнены из качественных материалов. Это также очень доступно
Мы надеемся, что приведенная здесь информация поможет вам. Теперь у вас будет лучшее понимание литья титана по выплавляемым моделям. Теперь вы можете выбрать то, что вам нужно. Чтобы узнать больше, посетите наш веб-сайт по адресу https://www.investmentcastingpci.com/. Отправьте нам электронное письмо на номер [email protected] .
Похожие сообщения
Блог
Метод точного литья
Каковы общие методы точного литья, литье по выплавляемым моделям, твердое литье, литье в песчаные формы, керамическое литье Каковы общие методы точного литья? Прецизионное литье обычно относится к литью по выплавляемым моделям, литью под давлением, литью в песчаные формы, керамике…
Подробнее Метод точного литьяПродолжить
Что такое процесс литья титана по выплавляемым моделям?
Опубликовано 1 сентября 2017 г. |
В масштабной схеме промышленной революции процесс литья по выплавляемым моделям из титана можно считать относительно новым методом производства.
Сам процесс литья по выплавляемым моделям, однако, едва ли можно назвать новым изобретением. На самом деле, Метод потерянного воска , как его также называют, используется и постоянно совершенствуется уже более 5000 лет! В ранние эпохи формы для литья по выплавляемым моделям производились путем вырезания из пчелиного воска сложных скульптур, которые затем превращались в бронзу или медь с использованием процесса литья по выплавляемым моделям.
Хотя процесс развивался на протяжении веков, основные элементы процесса литья по выплавляемым моделям остались практически неизменными. Однако за последние несколько десятилетий некоторые аспекты, в том числе «искусственный» контроль атмосферы, были усовершенствованы, чтобы сделать возможным ранее непрактичный процесс литья титана по выплавляемым моделям.
В последующие века процесс совершенствовался и настраивался. В рамках своего быстрого расширения на рынке титановых аэрокосмических отливок компания FS Precision довела процесс до высочайших стандартов качества и контроля. В FS Precision управление технологическим процессом по методу «шесть сигм» и постоянное совершенствование присутствуют во всех аспектах наших процессов планирования и производства.
Восковые модели для литья по выплавляемым моделям
На начальном этапе процесса литья по выплавляемым моделям сначала создается восковая модель — или «выкройка» — продукта, которая отражает всю сложность и сложность конструкции компонента. В FS Precision мы изготавливаем этот шаблон методом литья под давлением. Литье под давлением обеспечивает стабильный и воспроизводимый процесс производства моделей, способствуя созданию высокоэффективной технологической линии литья титана по выплавляемым моделям.
Помимо литья под давлением, FS Precision может обрабатывать восковые модели на станках с ЧПУ или 3D-печатью. Это позволяет нам поддерживать ограничения по стоимости для некоторых программ наших клиентов с небольшим объемом, где затраты на инструменты могут быть экономически нецелесообразными.
Старинное литье по выплавляемым моделям
Керамическая форма
Следующим этапом процесса литья по выплавляемым моделям из титана является объединение нескольких из этих моделей в так называемое «дерево» — с использованием техники, известной как сварка водой, — так, чтобы несколько отливки могут производиться одновременно. Сварка водой показана в нашем видео о литье по выплавляемым моделям. Затем дерево погружают в чан с вязкой керамической смесью. Позже эта суспензия затвердевает, образуя твердую внешнюю оболочку, которая в конечном итоге будет использоваться в качестве формы для процесса литья.
После погружения и сушки дерево затем помещают в высокотемпературную печь, чтобы восковые модели можно было расплавить и слить из формы. Остается пустое дерево с несколькими формами окончательной конструкции для производства титанового литья по выплавляемым моделям.
Расплавленный титан
После нескольких шагов дерево помещается в нашу печь вакуумно-дугового переплава (ВДП), где электрическая дуга используется для плавления электрода из титанового сплава. По мере плавления расплавленный титан собирается в тигле, расположенном над литейным деревом. Как только титан полностью расплавится, тигель наклоняют, позволяя расплавленному титану стекать вниз в литейную форму. Вы можете узнать больше об этих шагах из нашей статьи и видео, объясняющих процесс литья титана.
Процессы после литья
После заливки расплавленного титана ему дают остыть и затвердеть. После затвердевания керамическая форма больше не нужна, поэтому ее разрушают, чтобы можно было извлечь готовую отливку. Это дает дерево почти готовых титановых отливок по выплавляемым моделям. Каждая из этих отливок представляет собой виртуальную точную копию оригинальной восковой модели. Остается только окончательная обработка после отливки, в зависимости от требований заказчика.

Многие процессы и проверки после литья определяются стандартами AMS и/или ASTM. Применимость этих различных наборов спецификаций обычно зависит от конечного применения титанового литья по выплавляемым моделям. Производим ли мы титановые отливки для аэрокосмической отрасли или отливки для подводного, химического или общепромышленного применения; FS Precision имеет большой опыт производства в соответствии с этими и другими спецификациями.
Весь процесс литья титана по выплавляемым моделям в FS Precision представляет собой экономически эффективную и воспроизводимую процедуру, позволяющую предоставить нашим клиентам замечательные свойства титана.
Если вы хотите узнать, как мы можем помочь вам с вашими потребностями в титановых отливках по выплавляемым моделям, нажмите на кнопку ниже и отправьте нам детали вашего проекта. В большинстве случаев мы можем ответить в течение 1-2 рабочих дней с оценкой стоимости и времени выполнения, чтобы помочь вам в процессе разработки вашей программы. FS Precision отличается от всех других продуктов в отрасли, потому что мы делаем все возможное на ранних стадиях вашего процесса, чтобы помочь вам и вашей команде разработчиков создать оптимальное решение.