در صنایعی مانندهوافضا، مهندسی زیست پزشکی، و-تولید پیشرفتهآلیاژهای تیتانیوم از دیرباز به عنوان شناخته شده اندمواد استراتژیکبه لطف آنها

با این حال، پشت این مزایا یک چالش عمده تولید نهفته است:

در دماهای بالا، تیتانیوم مذاب تقریبا با تمام مواد نسوز معمولی واکنش داده وریخته گری سنتی برای شکل دهی دقیق نامناسب است.

ظهورریخته گری سرمایه گذاری (ریخته گری موم گمشده)تبدیل به یک راه حل پیشرفت-فعال می شودهندسه پیچیده، دقت بالا و تولید کارآمداز اجزای تیتانیوم

ریخته گری سرمایه گذاری چیست؟ مهندسی دقیق از ابتدا

ریخته گری سرمایه گذاری یک استنزدیک به فرآیند تولید-شبکه-شکلکه استفاده می کند:

الگوهای موم یا رزین قابل ذوب

قالب های پوسته سرامیکی چند لایه-

این روش را قادر می سازدریخته گری تیتانیوم با دقت بالا-با کیفیت سطح برتر و استفاده از مواد.

جریان اصلی فرآیند ریخته گری سرمایه گذاری تیتانیوم

مزایای عملکرد

زبری سطح:Ra کمتر یا مساوی 1.6 میکرومتر

دقت ابعادی:CT4–CT5 (استاندارد ISO)

استفاده از مواد:+40% در مقابل جعل

سه مانع فنی عمده در ریخته گری تیتانیوم

علیرغم مزایای آن، ریخته گری سرمایه گذاری تیتانیوم با چالش های مهمی روبرو است:

1. واکنش سطحی (آلفا-تشکیل مورد)

تیتانیوم مذاب با مواد قالب سرامیکی (SiO2، Al2O3) واکنش می دهد و یک ماده شکننده را تشکیل می دهد.-لایه موردی، که:

قدرت خستگی را کاهش می دهد

به ماشینکاری پست{0} پرهزینه نیاز دارد

2. آسیب شوک حرارتی

اختلاف دما:شیب فوری 200-300 درجه

عللترک خوردگی پوسته سرامیکی

منجر به شکست ریخته گری می شود

3. آلودگی و تخلخل گاز

جذب هیدروژن، اکسیژن، رطوبت

نتایج درعیوب تخلخل داخلی

پرونده واقعی صنعت

در ریخته گری پره های توربین هوافضا:

قالب های سنتی Al2O3 ایجاد می کنندلایه 0.2 میلی متری آلفا{1}}

نیاز دارد5 مرحله ماشینکاری اضافی

تلفات مادی افزایش می یابد35%

نوآوری در مواد پوسته: کلید شکستن محدودیت ها

برای غلبه بر این موانع، پیشرفتهمواد پوسته سرامیکیتوسعه یافته اند:

1. سیستم‌های پوشش مبتنی بر کربن{1}

کاهش واکنش های سطحی

بهبود یکپارچگی سطح

2. ساختارهای گرادیان سرامیکی اکسیدی

طراحی ترکیب چندلایه-

مقاومت در برابر شوک حرارتی بهتر

3. پوسته های کامپوزیت فلزی نسوز

پایداری بالا در دماهای شدید

آلودگی را به حداقل برسانید

از هزینه بالا تا کارایی بالا: پیشرفت های اقتصادی

نوآوری های مدرن به طور قابل توجهی بهبود یافته استکارایی هزینه و مقیاس پذیری:

بهبودهای کلیدی

استفاده از مواد:30% → 92%

زمان ماشینکاری:کاهش 75 درصدی

مصرف انرژی:60 درصد کمتر از تولید افزودنی (چاپ سه بعدی)

تاثیر بازار

هوافضا: مصرف تیتانیوم به ازای هر موتور افزایش یافته است12 کیلوگرم → 45 کیلوگرم

سبک وزن خودرو: کاهش هزینه به<$15/kg

ایمپلنت های پزشکی: زمان سرب کوتاه شده به~ 72 ساعت

روندهای جهانی: جایی که ریخته گری سرمایه گذاری تیتانیوم در حال حرکت است

تراز شده باصنعت 4.0 و تولید پایدار، آینده ریخته گری تیتانیوم بر موارد زیر تمرکز دارد:

1. ساخت و شبیه سازی دیجیتال

سیستم‌های پیش‌بینی نقص مبتنی بر CT-

بهینه سازی فرآیند مبتنی بر هوش مصنوعی

2. فن آوری های ریخته گری سبز

توسعه ازقالب‌های مبتنی بر-فسفات سمی-

کاهش اثرات زیست محیطی

3.-ریخته گری دقیق

تحمل هدف:کمتر یا مساوی 0.01 میلی متر

از هوافضا و میکروالکترونیک پشتیبانی می کند

4. ساخت هیبریدی (ریخته گری + افزودنی)

ترکیب می کندریخته گری سرمایه گذاری + 3چاپ D

هندسه-بسیار پیچیده را فعال می‌کند

چرا سرمایه گذاری ریخته گری یک بازی-تغییر دهنده برای تیتانیوم است

ریخته گری سرمایه گذاری تیتانیوم را از a تبدیل می کند"فرآوری فلز-سخت-"به یکراه حل مهندسی با کارایی بالا-مقیاس پذیر.

ارائه می دهد:

دقت

کارایی

کاهش هزینه

قابلیت هندسه پیچیده