Klockfodral baktill gjord av titanlegering förlorad-vaxgjutning
Förlorad-wafergjutning, även känd som investeringsgjutning, är en precisionsgjutningsmetod med en lång historia. Principen går ut på att först skapa en vaxmodell med samma form som klockfodralets baksida. Sedan, genom en serie processer, beläggs flera lager av eldfast material på ytan av vaxmodellen för att bilda ett monolitiskt skal.
Översikt över Lost-Wafer Casting Technology
Förlorad-wafergjutning, även känd som investeringsgjutning, är en precisionsgjutningsmetod med en lång historia. Principen går ut på att först skapa en vaxmodell med samma form som klockfodralets baksida. Sedan, genom en serie processer, beläggs flera lager av eldfast material på ytan av vaxmodellen för att bilda ett monolitiskt skal. Skalet värms sedan upp, vilket gör att vaxmodellen smälter och flyter ut, vilket lämnar en hålighet i skalet som matchar formen på klockfodralets baksida. Slutligen hälls smält titanlegering i denna hålighet. Efter att titanlegeringen svalnar och stelnar, bryts skalet för att få tillbaka det önskade klockfodralet.
Egenskaper hos titanlegeringsmaterial
Titanlegering är en legering som består av titan som bas och andra legeringselement. Den har många utmärkta egenskaper, vilket gör den idealisk för klockfodral. För det första har titanlegering en låg densitet, endast cirka 60 % av stål, vilket gör klockorna lättare och minskar belastningen på handleden. För det andra har titanlegering utmärkt korrosionsbeständighet, som motstår erosion av svett, havsvatten, etc., vilket säkerställer att klockhusets baksida inte rostar eller korroderar även efter lång-användning i olika miljöer. Dessutom har titanlegeringar hög hållfasthet och god biokompatibilitet och kommer inte att orsaka hudallergier, vilket är avgörande egenskaper för urfodralryggar som kommer i långvarig kontakt med huden.
Specifik process av förlorad-Wafergjutning av klockfodral i titanlegering
o. Formdesign och tillverkning: Baserat på designkraven för klockfodralets baksida skapas en 3D-modell med hjälp av datorstödd design (CAD) för att bestämma dimensioner, form, textur och andra detaljer på fodralets baksida. Sedan används en CNC-bearbetningsteknik för att tillverka formen för pressning av vaxmodellen. Formens precision och ytkvalitet påverkar direkt kvaliteten på vaxmodellen, därför krävs strikt kontroll av bearbetningsprecisionen.
o. Vaxmodellpressning: Smält vax, upphettat till lämplig temperatur och flytbarhet, injiceras i formen och hålls under tryck under en tid för att säkerställa att vaxet fyller alla hörn av formen. Efter att vaxet svalnat och stelnat öppnas formen och vaxmodellen tas bort. En preliminär inspektion utförs på vaxmodellen för att avlägsna överflödig blixt och grader, vilket säkerställer att dimensionerna och formen på vaxmodellen uppfyller designkraven.
o. Beläggning: Den förberedda vaxmodellen fästs på inloppsstången för att bilda formenheten. Formen sänks sedan ned i en beläggning som består av eldfasta material (såsom silikasol, zirkonsand, etc.) och ett bindemedel, vilket säkerställer ett enhetligt beläggningsskikt på vaxformens yta. Beläggningens tjocklek och enhetlighet är avgörande för kvaliteten på skalet, vilket kräver strikt kontroll av nedsänkningstiden och hastigheten.
o. Sandspridning: Omedelbart efter nedsänkning i beläggningen placeras formen i en sandspridningsanordning, vilket gör att eldfasta sandpartiklar kan fästa jämnt till beläggningsskiktet. Sandens partikelstorlek väljs i enlighet med de olika skikten och kraven på skalet, och sprids vanligtvis i flera lager från grovt till fint. Varje lager av sand ger en viss styrka och stöd till skalet.
o. Torkning och härdning: Efter sandspridning placeras formen i en torkkammare för torkning och härdning. Under torkningsprocessen avdunstar lösningsmedlet i beläggningen gradvis, och bindemedlet genomgår en kemisk reaktion, vilket gör att skalet gradvis härdar. Torknings- och härdningstiden och temperaturen måste justeras efter typen av beläggning och miljöförhållanden för att säkerställa att skalet har tillräcklig styrka och stabilitet.
o. Flera upprepningar: För att få ett skal med tillräcklig tjocklek och styrka måste processerna med att doppa i beläggning, strö sand, torkning och härdning upprepas, vilket vanligtvis kräver 5-7 lager. Processparametrarna för varje lager måste justeras enligt den faktiska situationen för att säkerställa enhetlig skalkvalitet.
o. Ångavvaxning: Det förberedda skalet placeras i en vattenkokare för avvaxning och hög-temperaturånga införs för att smälta vaxmodellen och låta den rinna ut ur skalet. Temperaturen och trycket på ångan måste kontrolleras enligt skalets material och egenskaperna hos vaxmodellen för att säkerställa att vaxmodellen smälter helt och flyter ut smidigt utan att skada skalet.
o. Varmvattenavvaxning: Förutom ångavvaxning kan även varmvattenavvaxning användas. Skalet placeras i varmt vatten, vilket låter vaxmodellen smälta och flyta upp till ytan. Vaxet samlas sedan in för återvinning. Varmvattenavvaxning har fördelarna med enkel utrustning och lägre kostnad, men avvaxningseffekten kanske inte är lika grundlig som ångavvaxning.
o. Uppvärmningsprocess: Det avvaxade skalet placeras i en brännugn för bränning. Syftet med bränningen är att ytterligare avlägsna kvarvarande vax, fukt och andra föroreningar från formskalet, vilket förbättrar dess styrka och eldfasta egenskaper. Bränningsprocessen kräver strikt kontroll av uppvärmningshastigheten, vanligtvis med en segmenterad uppvärmningsmetod för att undvika sprickbildning på grund av snabba temperaturförändringar.
o. Hög-temperaturbränning: När formskalet når en viss temperatur hålls det kvar en tid för hög-temperaturbränning. Bränningstemperaturen och tiden bestäms baserat på materialet i formskalet och gjutprocesskraven, vanligtvis mellan 900-1200 grader. Bränning vid hög temperatur gör att bindemedlet i formskalet stelnar helt och bildar en robust keramisk struktur.
o. Kylningsprocess: Efter bränning måste formskalet kylas långsamt för att förhindra sprickbildning på grund av termisk stress. Kylhastigheten måste också kontrolleras i enlighet med materialet och storleken på formskalet, vanligtvis med ugnskylning eller kylning i ett specifikt kylmedium.
o. Titanlegeringssmältning: Titanlegeringsråmaterialet placeras i en vakuuminduktionssmältugn för smältning. Eftersom titanlegeringar lätt reagerar med syre och kväve i luften vid höga temperaturer, måste smältningsprocessen utföras i en vakuummiljö för att säkerställa renheten och kvaliteten på titanlegeringen. Exakt kontroll av smälttemperaturen och tiden säkerställer att titanlegeringsråmaterialet smälts fullständigt och uppnår en enhetlig sammansättning och lämplig temperatur.
o. Gjutning: När den smälta titanlegeringen når lämplig temperatur och flytbarhet, hälls den snabbt i en förvärmd form. Gjutprocessen måste utföras under skydd av en inert gas (såsom argon) för att förhindra att den smälta titanlegeringen reagerar med luft under gjutningen. Gjuthastigheten och volymen måste kontrolleras exakt enligt storleken och formen på klockfodralets baksida för att säkerställa att den smälta titanlegeringen fyller varje hörn av formen.
o. Rengöring av hölje: Efter att titanlegeringen har svalnat och stelnat, avlägsnas formen med hjälp av mekaniska metoder (som vibration, sandblästring, etc.). Försiktighet måste iakttas under rengöringsprocessen för att undvika att skada klockfodralets baksida och säkerställa integriteten hos fodralets baksida.
o. Grindskärning: Klockhusets baksida skärs av från inloppsstången, vilket tar bort överflödig grind och stigrör. Skärningsprocessen kräver hög-skärutrustning för att säkerställa en jämn och jämn skäryta.
o. Värmebehandling: För att förbättra de mekaniska egenskaperna hos klockfodralets baksida är värmebehandling nödvändig. Värmebehandlingsprocesser inkluderar glödgning, härdning och härdning; specifika processparametrar måste bestämmas baserat på titanlegeringens sammansättning och prestandakrav. Värmebehandling förbättrar mikrostrukturen hos titanlegeringen, vilket ökar dess styrka, hårdhet och seghet.
o. Ytbehandling: Ytbehandlingar som polering, sandblästring och galvanisering appliceras på klockfodralets baksida för att förbättra dess ytfinish och dekorativa tilltalande. Ytbehandlingsprocessen behöver väljas utifrån klockans designstil och marknadens krav för att ge tillbaka klockboetten ett bättre utseende och struktur.
Fördelar med Lost-Wafer-gjutning för klockfodral i titanlegering
Hög precision
Lost-wafer-gjutning uppnår mycket hög dimensions- och formnoggrannhet, vilket möjliggör tillverkning av urfodralbaksidor med komplexa former och rika detaljer. För klockfodralbaksidor med unik design och fina texturer är borttappad-wafergjutning en idealisk tillverkningsmetod.
Bra ytkvalitet
Urfodralbaksidor som erhålls genom förlorad-wafergjutning har en hög ytfinish, vilket minskar arbetsbelastningen för efterföljande bearbetning. Samtidigt påverkar ytkvaliteten på formen direkt ytkvaliteten på höljets baksida. Genom att optimera formtillverkningsprocessen kan en urfodralbaksida med utmärkt ytkvalitet erhållas.
Högt materialutnyttjande
Tappat-vaxgjutning möjliggör exakt gjutning enligt den faktiska formen och storleken på klockfodralets baksida, vilket minskar materialspill. Jämfört med traditionella bearbetningsmetoder kan förlorad-vaxgjutning förbättra materialutnyttjandet och minska produktionskostnaderna.
Stark anpassningsförmåga
Tappat-vaxgjutning kan anpassas till olika typer och sammansättningar av titanlegeringar. För urfodralbaksidor med speciella prestandakrav kan behoven tillgodoses genom att välja lämpliga titanlegeringsmaterial och gjutprocesser. Dessutom kan förlorad-vaxgjutning kombineras med andra tillverkningsprocesser för att uppnå en diversifierad design och tillverkning av klockfodral.
Potentiella utmaningar och lösningar
Svårighet att smälta och gjuta titanlegeringar
Titanlegeringar har hög kemisk reaktivitet och är benägna att reagera med element som syre och kväve i luften under smältning och gjutning, vilket leder till en minskning av titanlegeringens prestanda. Lösningen är att använda vakuuminduktionssmältning och inertgasskyddade gjutningsmetoder, strikt kontroll av smält- och gjutmiljön för att undvika kontakt mellan titanlegeringen och luft.
Fall sprickor
Under fodraltillverkning, avvaxning, bränning och gjutning är sprickor benägna att uppstå på grund av temperaturförändringar och spänningskoncentration. Lösningen är att optimera processen för tillverkning av fodral, kontrollera uppvärmnings- och kylhastigheterna och undvika överdriven termisk påfrestning på höljet. Samtidigt måste höljets struktur och styrka beaktas under konstruktion och tillverkning för att undvika områden med spänningskoncentration.
Svårighet att kontrollera dimensionsnoggrannheten
Förlorat-vaxgjutning involverar flera processsteg, och processparametrarna i varje steg påverkar den slutliga dimensionsnoggrannheten. Lösningen är att etablera ett strikt processkontrollsystem för att exakt kontrollera och övervaka varje processsteg. Samtidigt bör avancerad mätteknik och utrustning användas för att övervaka och justera måtten på klockboetten tillbaka i realtid för att säkerställa att dimensionsnoggrannheten uppfyller designkraven.
Höga kostnader
Förlorat-vaxgjutning innebär stora utrustningsinvesteringar, komplexa processer och relativt höga material- och arbetskostnader. Lösningen är att minska produktionskostnaderna genom att optimera processflödet, förbättra produktionseffektiviteten och minska mängden skrot. Samtidigt kommer ett stärkt samarbete med leverantörer för att säkerställa förmånligare råvarupriser att förbättra företagets ekonomiska fördelar.
Skicka förfrågan
