فناوری ریخته گری سرمایه گذاری آلیاژ تیتانیوم

آلیاژ تیتانیوم به دلیل چگالی کم، استحکام ویژه بالا، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر خوردگی به طور گسترده در صنعت مدرن، به ویژه در زمینه هوافضا استفاده می شود. فناوری ریخته گری آلیاژ تیتانیوم، به ویژه فناوری ریخته گری سرمایه گذاری، یکی از فناوری های کلیدی برای ساخت قطعات آلیاژ تیتانیوم با اشکال پیچیده است. فناوری ریخته‌گری سرمایه‌گذاری که به عنوان ریخته‌گری موم گمشده نیز شناخته می‌شود، روشی برای شکل‌دهی ریخته‌گری با استفاده از یک ماده قالب محلول برای تولید پوسته قالب و ریختن فلز مایع است. این روش قابلیت تولید ریخته گری با زبری سطح کم و ابعاد دقیق را دارد و میزان استفاده بالایی از مواد اولیه دارد که از نظر نوع آلیاژ تقریبا نامحدود است.
در تحقیق فناوری ریخته گری سرمایه گذاری آلیاژ تیتانیوم، انتخاب مواد قالب، آماده سازی قالب، فرآیند موم زدایی، پوسته با لایه سطحی مواد نسوز و انتخاب بایندر پیوندهای کلیدی هستند. مواد قالب باید دارای نقطه ذوب مناسب، نقطه نرم شدن، سیالیت خوب و پایداری شیمیایی و خواص مکانیکی مناسب باشند. در حال حاضر، قالب‌های متداول مورد استفاده عمدتاً قالب‌گیری‌های مبتنی بر موم و قالب‌گیری‌های مبتنی بر رزین هستند. با افزایش تقاضا برای ریخته گری دقیق آلیاژ تیتانیوم با دیواره نازک و پیچیده در زمینه هوافضا، تحقیق و توسعه مواد قالب پیشرفته نیز ادامه دارد.

تکنیک های آماده سازی قالب شامل موم پرس قالب سنتی و نمونه سازی سریع لیزری در حال ظهور است. واکس دای پرس برای تولید دسته ای و در مقیاس بزرگ مناسب است، اما نیاز به آماده سازی قالب ها برای تولید دارد که باعث افزایش چرخه تولید و هزینه های تحقیق و توسعه می شود. نمونه سازی سریع لیزری نیازی به قالب ندارد و می تواند به طور مستقیم قطعات ساختاری پیچیده ای را تولید کند، اما هنوز برای تولید انبوه مناسب نیست.
فرآیند موم زدایی یکی از فرآیندهای کلیدی در ریخته گری سرمایه گذاری آلیاژ تیتانیوم است و فرآیندهای موم زدایی متداول شامل موم زدایی با حلال، موم زدایی با آب گرم، موم زدایی با بخار فشار بالا، موم زدایی امواج الکترومغناطیسی و موم زدایی با احتراق و غیره است. هر فرآیند موم زدایی ویژگی های خاص خود را دارد. . هر فرآیند موم زدایی ویژگی ها و سناریوهای قابل اجرا خود را دارد و انتخاب فرآیند موم زدایی مناسب برای اطمینان از کیفیت ریخته گری بسیار مهم است.
انتخاب مواد نسوز برای لایه سطحی پوسته برای بهبود کیفیت ریخته گری آلیاژ تیتانیوم بسیار حیاتی است. مواد نسوز رایج شامل گرافیت، مواد فلزی نسوز، مواد سرامیکی اکسیدی و غیره است. در میان آنها، مواد سرامیکی اکسیدی مانند زیرکونیا و اکسید ایتریم به دلیل پایداری حرارتی خوب و هدایت حرارتی کم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
به عنوان بخش مهمی از پوسته، بایندر باید دارای پایداری ترمودینامیکی بالا، قابلیت ترشوندگی و چسبندگی قوی و قابلیت پوشش و قالب گیری خوب باشد. بایندرهای رایج مورد استفاده شامل سیلیس سل و زیرکونیوم دی استات است. انتظار می رود که سل سیلیکون به دلیل قیمت پایین، منبع گسترده و عملکرد عالی، به انتخاب اصلی کلاسور در آینده تبدیل شود.
فناوری ریخته گری سرمایه گذاری آلیاژ تیتانیوم در جهت هزینه کم و کیفیت بالا در حال توسعه است و تحقیقات آینده توجه بیشتری به توسعه مواد جدید، بهینه سازی فرآیند و همچنین حفاظت از محیط زیست و پایداری خواهد داشت. با پیشرفت مداوم فناوری، فناوری ریخته گری آلیاژ تیتانیوم تقاضا برای مواد با کارایی بالا در هوا فضا و سایر زمینه ها را بهتر برآورده می کند.