Titanium Alloy Investment Casting Technology

Titanlegering er mye brukt i moderne industri, spesielt innen romfart, på grunn av sin lave tetthet, høye spesifikke styrke, høy temperaturbestandighet og korrosjonsbestandighet. Støpeteknologien til titanlegering, spesielt investeringsstøpeteknologien, er en av nøkkelteknologiene for produksjon av titanlegeringsdeler med komplekse former. Investeringsstøpeteknologi, også kjent som tapt voksstøping, er en metode for å danne støpegods ved å bruke et løselig formmateriale for å produsere et formskall og helle flytende metall. Denne metoden er i stand til å produsere støpegods med lav overflateruhet og presise dimensjoner, og har en høy utnyttelsesgrad av råmaterialer, som er nesten ubegrenset av typen legering.
I forskningen på investeringsstøpeteknologi for titanlegering er valg av formmateriale, formpreparering, avvoksingsprosess, skall med overflatelaget av ildfaste materialer og bindemiddelvalg nøkkelledd. Formmaterialer må ha et passende smeltepunkt, mykningspunkt, god flyt og god kjemisk stabilitet og mekaniske egenskaper. For tiden er de vanligste lister hovedsakelig voksbaserte lister og kolofoniumbaserte lister. Med den økende etterspørselen etter store, tynnveggede og komplekse titanlegeringspresisjonsstøpte i romfartsfeltet, pågår også forskning og utvikling av avanserte formmaterialer.

Forberedelsesteknikker inkluderer tradisjonell muggpressvoks og fremvoksende laser-rask prototyping. Pressevoks er egnet for batch- og storskalaproduksjon, men det krever klargjøring av former for produksjon, noe som øker produksjonssyklusen og FoU-kostnadene. Laser rapid prototyping krever ikke støpeformer og kan direkte produsere komplekse strukturelle deler, men er ennå ikke egnet for masseproduksjon.
Avvoksingsprosessen er en av nøkkelprosessene i investeringsstøping av titanlegeringer, og de ofte brukte avvoksingsprosessene inkluderer løsemiddelavvoksing, varmtvannsavvoksing, høytrykksdampavvoksing, elektromagnetisk bølgeavvoksing og forbrenningsavvoksing, etc. Hver avvoksingsprosess har sine egne egenskaper. . Hver avvoksingsprosess har sine egne egenskaper og anvendelige scenarier, og å velge riktig avvoksingsprosess er avgjørende for å sikre kvaliteten på støpegods.
Valget av ildfaste materialer for overflatelaget av skallet er svært kritisk for å forbedre kvaliteten på titanlegeringsstøpegods. Vanlige brukte ildfaste materialer inkluderer grafitt, ildfaste metallmaterialer, oksidkeramiske materialer og så videre. Blant dem er oksidkeramiske materialer som zirkoniumoksid og yttriumoksid mye brukt på grunn av deres gode termiske stabilitet og lave varmeledningsevne.
Som en viktig del av skallet må bindemidlet ha høy termodynamisk stabilitet, sterk fukt- og bindeevne, og god belegg- og støpeevne. Vanlige bindemidler inkluderer silikasol og zirkoniumdiacetat. Silikonsol forventes å bli hovedvalget av bindemiddel i fremtiden på grunn av dens lave pris, brede kilde og utmerkede ytelse.
Støpeteknologi for titanlegeringer utvikler seg i retning av lave kostnader og høy kvalitet, og fremtidig forskning vil gi mer oppmerksomhet til utvikling av nye materialer, prosessoptimalisering, samt miljøvern og bærekraft. Med den kontinuerlige utviklingen av teknologi, vil titanlegeringsstøpeteknologi bedre møte etterspørselen etter høyytelsesmaterialer innen romfart og andre felt.