鑄造又稱熔模鑄造。通常是 將蠟料注入已制好的金屬模具中,制成所需成品零件蠟料模型(如高爾夫球頭、自行車零件等),然后在蠟模表面涂掛上數層耐火材料,待其硬化干燥后將蠟模脫掉而制成型殼 ,將金屬液體注入型殼 從而獲得鑄件。
鈦及鈦合金比重小、比、、高溫和低溫力學性能良好,具有較好的生物相容性,是 一種優良的結構材料,已被應用于航空、航天、艦船、化工、汽車、體育和生物醫學等各個。但是 由于鈦的熔點高,在液態下化學活性大,鈦金屬液幾乎與所有的耐火材料均不同程度的發應,易形成鈦鑄件表面層的缺陷。所以相對其他材料,鈦 鑄造工藝發展較晚。美國、日本、德國是 鈦 鑄造 早的 ,直至八十年代初,才開始大批量生產鈦 鑄件,從1986年開始就以每年20%的速度在增加。
與普通鈦及鈦合金鑄造相比,鈦 鑄件表面光潔度可以達到Ra 6. 3μm;外型尺寸幾乎接近凈尺寸,僅需表面處理就達到產品使用要求,可節約費用45 %左右。鈦 鑄件尤其適合于鑄造批量的形狀復雜、表面要求高的小型鑄件,也適合用于鑄造薄壁的大型鑄件。據統計,到目前為止,生產的鈦 鑄件壁厚 薄為0. 5mm,重量為2g,較大重量達100kg。
鈦 鑄造的發展情況
鈦和鈦合金精鑄技術經過幾十年的 與發展,鈦及鈦合金 鑄件已經被廣泛地應用于航空、航天、艦船、化工、汽車、體育和生物醫學等各個。隨著需求量的大幅遞增, 、國內出現了很多鈦 生產企業,其鈦 鑄件主要應用于航空航天工業,作為化工行業用材、植入物和假肢。
鈦 鑄造發展的主要原因是 精鑄技術本身可實現近凈形生產,材料的達70一90%降低了成本。此外由于了鈦 鑄造+熱等靜壓+熱處理技術,可鈦合金鑄件質量接近于β退火的鈦合金鍛件。
鑄造新工藝的發展
目前, 鈦 鑄造技術主要采用已非 常成熟的陶瓷型失蠟 鑄造技術。通過使用稀土氧 化物制作陶瓷模型, 控制了鈦 鑄件表面。陶瓷型失蠟 鑄造技術生 產的鈦 鑄件儀器具有、壁厚薄、表面等特點,廣泛應用于航空、體育用品、等行業。該技術應用于大批量標準件生產, 為典型的是 鈦高爾夫球頭。
4聚苯乙烯消失模鑄造技術
陶瓷型失蠟 鑄造技術由于要制作金屬模具,對于小批量生產而言,單件成本高,并且由于射蠟設備的限制,單重較大的鑄件產品難以采用失蠟 技術。然而,采用傳統的石墨型技術卻不能提供高的尺寸精度。因此,聚苯乙烯消失模鑄造技術得以被 和推廣。該技術采用三維數控加工設備加工出與鑄件尺寸相同的聚苯乙烯模型,用聚苯乙烯模型制作陶瓷型殼 并澆注出鈦 鑄件。這種方式有著較高的生產效率、較好的鑄件質量、較低的原材料消耗等特點。
寶雞鈦業股份有限公司從英國引進的聚苯乙烯消失模鑄造技術,經過不斷的 和生產,該技術已經廣泛使用在鈦鑄件的生產當中,并且有替代傳統機加石墨型鑄造技術的趨勢。
在目前生產中,寶雞鈦業股份有限公司采用 的3D掃描測量技術對加工的聚苯乙烯模型進行測量檢查,進一步提高了產品尺寸精度和鑄件產品質量。聚苯乙烯消失模生產工藝與失蠟 鑄造件相比,有以下優點:
(1)聚苯乙烯非 常輕,所以比較容易操作和蘸漿;
(2)聚苯乙烯材料價格比石蠟 便宜,可大幅降低生產成本;
(3)由于不受射蠟機等蠟模制作設備的影響,聚苯乙烯消失模可以生產尺寸 大的鈦 鑄件;
(4)聚苯乙烯消失模鑄造工藝不需要生產金屬模具,節約了成本;并且生產安排非 常靈活,同時適用于批量生產和單件生產。