Engrenage de module miniature en alliage de titane perdu-coulée à la cire

Miniature Module Gear Titanium Alloy Lost-wax Casting

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Engrenage de module miniature en alliage de titane perdu-coulée à la cire

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Présentation du moulage de plaquettes-perdues d'engrenages de micromodules en alliage de titane

Les engrenages à micro-module font référence aux engrenages avec un petit module, couramment utilisés dans les machines de précision, les équipements électroniques et d'autres domaines nécessitant des exigences élevées en matière d'espace et de précision. Les alliages de titane présentent des avantages tels qu'une faible densité, une résistance élevée et une bonne résistance à la corrosion, ce qui les rend idéaux pour la fabrication d'engrenages à micromodules hautes-performances. Le moulage de tranches perdues-est une méthode de moulage de précision qui utilise un modèle en cire pour créer une cavité ayant la même forme que la pièce. Le métal en fusion est ensuite versé dans la cavité, et après refroidissement, la pièce souhaitée est obtenue. Cette méthode permet de produire des pièces aux formes complexes et de haute précision, ce qui la rend très adaptée à la fabrication d'engrenages à micromodules.

Flux de processus de moulage de plaquettes perdues- d'engrenages de micro-modules en alliage de titane

Fabrication de modèles en cire

• Conception du modèle en cire : en fonction des exigences de taille et de forme de l'engrenage du micromodule, un modèle tridimensionnel-du modèle en cire est conçu. Au cours du processus de conception, des facteurs tels que le taux de retrait et l'angle de dépouille du modèle en cire doivent être pris en compte pour garantir la précision dimensionnelle du moulage final.

• Fabrication du moule modèle en cire : à l'aide de méthodes telles que l'usinage CNC et l'EDM, un moule modèle en cire est fabriqué sur la base du modèle en cire tridimensionnel-conçu. La précision et la qualité de surface du moule affectent directement la qualité du modèle en cire ; par conséquent, un contrôle strict de la précision d’usinage du moule est requis.

• Moulage par injection : La cire est chauffée jusqu'à l'état liquide puis injectée dans le moule en cire à l'aide d'une machine de moulage par injection. Pendant le processus d'injection, des paramètres tels que la pression d'injection, la vitesse d'injection et la température d'injection doivent être contrôlés pour garantir la qualité du moule en cire.

• Finition du moule en cire : les moules en cire-moulés par injection peuvent présenter des défauts tels que des bavures ou des bavures, nécessitant une finition. Le moule en cire fini est soumis à un contrôle de qualité pour garantir que sa précision dimensionnelle et sa qualité de surface répondent aux exigences.

Assemblage des modules

• Sélection du système de déclenchement : un système de déclenchement approprié est sélectionné en fonction des exigences de taille, de forme et de production par lots des engrenages du micro-module. La conception du système de portes affecte directement la qualité des pièces moulées et l’efficacité de la production. Une optimisation est donc nécessaire.

• Assemblage du moule en cire : Les moules en cire finis sont assemblés sur le système d'entrée par soudage ou collage pour former l'assemblage du moule en cire. Lors de l'assemblage, l'espacement et la précision de positionnement entre les moules en cire doivent être assurés pour éviter les interférences mutuelles entre les pièces moulées.

Formation de coquille

• Revêtement : L'ensemble du moule en cire est immergé dans le matériau de revêtement, permettant au revêtement d'être appliqué uniformément sur la surface du moule en cire. Le choix du revêtement et le processus de revêtement affectent directement la qualité de la coque du moule. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner un revêtement approprié en fonction du matériau et des exigences du moulage, et de contrôler strictement les paramètres du processus de revêtement.

• Saupoudrage de sable : Une couche de sable est saupoudrée sur la surface du moule en cire enduit pour garantir que le sable adhère fermement à la surface de revêtement. Le but de l'aspersion de sable est d'augmenter la résistance et la perméabilité de la coque du moule ; par conséquent, la taille appropriée des particules de sable doit être sélectionnée en fonction du nombre de couches et des exigences.

• Séchage et durcissement : Après le revêtement et l'aspersion de sable, l'ensemble du moule en cire doit subir un traitement de séchage et de durcissement pour former une liaison solide entre le revêtement et les particules de sable. Les paramètres du processus de séchage et de durcissement doivent être ajustés en fonction du type de revêtement et des conditions environnementales pour garantir la qualité de la coque du moule.

• Revêtement répété et saupoudrage de sable : en fonction du nombre de couches requis, les processus de revêtement, de saupoudrage de sable et de séchage et de durcissement sont répétés jusqu'à ce que l'enveloppe du moule atteigne l'épaisseur et la résistance requises.

Décirage

• Déparaffinage à la vapeur : La coque du moule préparée est placée dans une bouilloire de déparaffinage à la vapeur, où la température élevée de la vapeur fait fondre la cire et la fait s'écouler hors de la coque du moule. Le déparaffinage à la vapeur offre les avantages d’une vitesse de déparaffinage rapide, d’une efficacité élevée et d’un minimum de dommages à l’enveloppe du moule.

• Déparaffinage à l'eau chaude : Le moule préparé est placé dans de l'eau chaude, où la température élevée fait fondre la cire et lui permet de s'écouler. Le décirage à l'eau chaude est avantageux en raison de son équipement simple et de son faible coût, mais il est plus lent et plus susceptible d'endommager l'enveloppe du moule.

Calcination

• Calcul à basse-température : la coque du moule décirée est placée dans un four de calcul pour un calcul à basse-température afin d'éliminer l'humidité et la cire résiduelle. La température et le temps de calcul de la basse-température doivent être ajustés en fonction du matériau et de l'épaisseur de la coque du moule pour garantir sa qualité.

• Calcul à haute-température : après le calcul à basse-température, la coque du moule est soumise à un calcul à haute-température pour améliorer sa résistance et sa dureté. La température et le temps de calcul de la température élevée-doivent être ajustés en fonction du matériau et des exigences de la pièce moulée pour garantir que la coque du moule peut résister à l'impact et à la pression du métal en fusion.

Fusion et coulée

• Fusion d'alliages de titane : la matière première de l'alliage de titane est placée dans un four de fusion à induction sous vide et fondue sous vide. Pendant le processus de fusion, des paramètres tels que la température de fusion, le temps de fusion et la composition de l'alliage doivent être strictement contrôlés pour garantir la qualité de l'alliage de titane.

• Versage : L'alliage de titane fondu est versé dans l'enveloppe du moule via le système d'entrée. Pendant la coulée, des paramètres tels que la température de coulée, la vitesse de coulée et la pression de coulée doivent être contrôlés pour garantir la qualité de la coulée.

Nettoyage et post--traitement

Enlèvement de sable

La roulette est retirée de l'enveloppe du moule après le coulage, et l'enveloppe du moule et les particules de sable sont éliminées par des méthodes telles que la vibration et le sablage.

Coupe de portail

Le système d'ouverture sur la pièce moulée est coupé à l'aide d'un équipement de découpe, séparant la pièce moulée du système d'entrée.

Traitement thermique

La pièce moulée est-traitée thermiquement en fonction de son utilisation prévue pour améliorer ses propriétés mécaniques.

Usinage

La pièce moulée est usinée pour obtenir la précision dimensionnelle et la qualité de surface requises.

Avantages du moulage de plaquettes perdues-d'alliages de titane pour engrenages de micro-modules

Précision dimensionnelle élevée :Le moulage de plaquettes perdues-peut produire des pièces avec une précision dimensionnelle élevée, répondant aux exigences de précision dimensionnelle des engrenages à micromodules. En concevant avec précision des modèles de cire et des coques de moules et en contrôlant strictement les paramètres du processus de coulée, les tolérances dimensionnelles des pièces moulées peuvent être maintenues dans une petite plage.

Bonne qualité de surface :Les pièces moulées produites par coulée à la cire perdue-ont une excellente qualité de surface et une faible rugosité de surface. En effet, la qualité de surface du motif en cire peut être garantie par des processus tels que la fabrication de moules et la finition du motif en cire, tandis que la qualité de la surface intérieure de la coque du moule peut être contrôlée par des processus de revêtement et de fabrication de coque-.

Capable de fabriquer des formes complexes :Les formes des engrenages miniatures des modules sont souvent assez complexes. Le moulage à la cire perdue-peut produire des pièces aux formes complexes, répondant aux exigences de conception des engrenages de modules miniatures. En concevant des modèles de cire et des systèmes de déclenchement appropriés, des engrenages modulaires miniatures avec différents profils et structures de dents peuvent être fabriqués.

Utilisation élevée des matériaux :Le moulage à la cire perdue-utilise beaucoup de matériaux, réduisant ainsi le gaspillage de matériaux. Étant donné que le moulage à la cire perdue-peut produire des pièces proches de la forme finale, il peut réduire la quantité de travail d'usinage et améliorer l'utilisation des matériaux.

Défis liés à la perte de-déchets de moulage d'engrenages de modules miniatures à partir d'alliages de titane

Haute difficulté de fusion des alliages de titane

Les alliages de titane sont hautement réactifs chimiquement et réagissent facilement avec des éléments tels que l'oxygène et l'azote présents dans l'air pendant la fusion, entraînant des défauts tels que la porosité et les inclusions dans la pièce moulée. Par conséquent, la fusion doit être effectuée dans un environnement sous vide avec un contrôle strict des paramètres du processus de fusion.

Problèmes de compatibilité entre le moule et l'alliage de titane

Les alliages de titane présentent une forte réactivité chimique à haute température, réagissant facilement avec le matériau du moule, provoquant une adhésion entre le moule et la pièce moulée, affectant ainsi la qualité de la pièce moulée. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner un matériau de moule présentant une bonne compatibilité avec les alliages de titane et d’effectuer un traitement de surface pour réduire l’apparition de réactions chimiques.

Coût élevé

Le processus de coulée des-déchets perdus est complexe et nécessite une grande quantité d'équipements et de matériaux, ce qui entraîne des coûts élevés. Cela est particulièrement vrai pour les matériaux coûteux comme les alliages de titane. Pour réduire les coûts, il est nécessaire d’optimiser le flux de processus, d’améliorer l’efficacité de la production et de réduire la consommation de matériaux.

Perspectives d'application des-déchets de coulée d'engrenages de modules miniatures à partir d'alliages de titane

Dans le domaine de l'aérospatiale, les exigences en matière de composants légers, de haute-précision et-hautes performances sont élevées. Les engrenages modulaires miniatures fabriqués à partir de moulages à la cire perdue en alliage de titane - possèdent des avantages tels qu'une faible densité, une résistance élevée et une excellente résistance à la corrosion, ce qui les rend idéaux pour les systèmes de transmission de précision dans les équipements aérospatiaux.

Dans le domaine de l'électronique, avec la miniaturisation et la précision continues des appareils électroniques, la demande d'engrenages à modules miniatures augmente. Le moulage à la cire perdue en alliage de titane-peut produire des engrenages de modules miniatures avec une précision dimensionnelle élevée et une bonne qualité de surface, répondant aux exigences de haute précision des composants d'équipement électronique.

Dans le domaine des dispositifs médicaux, les exigences sont élevées en matière de biocompatibilité, de résistance à la corrosion et de précision des composants. Les alliages de titane ont une bonne biocompatibilité et une bonne résistance à la corrosion, et le moulage à la cire perdue-peut produire des engrenages modulaires miniatures aux formes complexes et de haute précision, adaptés aux systèmes de transmission de précision dans les dispositifs médicaux.

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