Titano lydinio metalo įpurškimo klijų tyrimai

Titanas ir titano lydiniai pasižymi mažu savituoju sunkiu, dideliu specifiniu stiprumu, puikiu biologiniu suderinamumu ir atsparumu korozijai, taip pat turi didelį pritaikymo potencialą kosmoso, biomedicinos, chemijos, laivų statybos, automobilių ir kitose srityse. Titano lydinio miltelių įpurškimo liejimo (PIM) technologija pagerino medžiagų panaudojimo greitį, leido masiškai ir pigiai paruošti mažų ir vidutinių sudėtingų formų titano gaminius ir žymiai paskatino titano ir titano lydinio gamybą ir naudojimą. Produktai. Šiuo metu yra labai nedaug pranešimų apie titano lydinio rišiklių sistemą miltelinio liejimo įpurškimui, o naujos titano lydinio rišamųjų medžiagų sistemos kūrimas milteliniam įpurškimui yra sustojęs. Šiame darbe analizuojama ir apibendrinta įvairių rišamųjų medžiagų sistemų, skirtų titano lydinio milteliniam liejimui, tyrimų būklė.

1, Trumpas miltelių liejimo technologijos pristatymas

Miltelinio liejimo technologija sukurta remiantis miltelinės metalurgijos technologija. Kartu su plastiko įpurškimo technologija, ji realizuoja beveik 100 procentų žaliavų panaudojimo lygį. Tai beveik tinklo formavimo technologija. Bendras veikimo procesas yra toks: pirmiausia paruošti milteliai ir rišiklis sumaišomi ir granuliuojami, kad būtų paruoštas granuliuotas pašaras, o tada įpurškimo mašinoje pašarai formuojami į tam tikros formos žalią gaminį. Po nuriebalinimo ir sukepinimo gaunamas reikiamų savybių produktas. Titano lydinio miltelių liejimo privalumai yra šie:

① Jis gali realizuoti mažų 3D sudėtingų formų dalių partiją;

② Vienoda sudėtis, puiki struktūra ir puikios mechaninės savybės;

③ Norint paruošti visas žaliavas, lengva pridėti sintetinių elementų:

④ Lengva valdyti medžiagos mikrostruktūrą.

Titano lydinio miltelių liejimo įpurškimo procese rišiklio konstrukcija yra pagrindinė grandis, kuri atlieka svarbų vaidmenį užtikrinant, kad titano lydinio milteliai būtų sklandžiai įpurškiami skystoje būsenoje viso liejimo proceso metu ir gali išlaikyti formą iki išankstinis sukepinimo etapas, kai susidaro žalias ruošinys. Tačiau pridėtas rišiklis taip pat tapo vienu iš galimų Z teršalų šaltinių visame liejimo įpurškimo procese. Be to, didesnis rišiklio kiekis sumažins miltelių įkrovą, o tai ne tik sukels žaliojo korpuso formos lauko sumažėjimą po nuplėšimo, deformacijos, įtrūkimų ir kitų defektų, bet ir padidins sukepinimo susitraukimą, labai sumažindamas gaminio dydžio tikslumą. ; Nors mažo kiekio rišiklis gali užtikrinti didelį miltelių kiekį, sunku paruošti pašarą, turintį gerą sklandumą ir sklandžiai užbaigti injekciją. Pusiausvyros tarp rišiklio kiekio ir miltelių įkrovimo užtikrinimas labai apsunkina rišiklio tyrimo procesą. taigi galima matyti. Nors rišiklis nenustato galutinės sukepintų gaminių Z sudėties, tačiau jos parinkimas ir naudojimas tiesiogiai paveiks vėlesnius riebalų šalinimo, sukepinimo ir kitus procesus, todėl turės įtakos gaminio kokybei. Todėl, tiriant miltelių liejimo titano lydinio technologiją, pagrindinis dėmesys skiriamas rišiklio technologijai. Šiame darbe supažindinama su skirtingų rišiklių sistemų, skirtų titano lydinio miltelinio liejimo įpurškimui, tyrimų būklė ir siūlomos esamų problemų gerinimo priemonės.

Kai kurie iš jų yra zhongweiprecision pagaminti iš titano lydinio miltelių metalo liejimo gaminiai

(a) Vokietijos TJet paruoštos inžinerinės paskirties dalys: (b) Vokietijos TJet paruoštos biomedicininės dalys: (c) T-6A-7Nb lydinio kauliniai varžtai: (d) CP Ti dirbtiniai raišteliai: ( e) titano lydinio akinių rėmeliai; (f) Ti-6AI-4V laikrodžio dėklas

2, tam tikra tyrimų pažanga

Titano metalas pasižymi dideliu aktyvumu ir yra linkęs į karbonizaciją, amoniakaciją ir oksidaciją, kai temperatūra yra artima 400 C. Susidaro tokios priemaišos kaip titano karbidas, titano amoniatas ir titano oksidas, todėl sumažėja santykinis sukepinimo tankis ir pablogėja medžiagų mechaninės savybės. Tarp priemaišų, tokių kaip anglis, vandenilis, deguonis ir azotas, deguonies kiekį kontroliuoti paprastai yra sunkiau nei kitų priemaišų. Deguonies kiekio (masės dalies) įtaka titano lydinio mechaninėms savybėms parodyta paveikslėlyje. Didėjant deguonies kiekiui, titano lydinio stiprumas didėja, tačiau plastiškumas labai pablogėja. Todėl, renkantis rišiklį miltelinio liejimo titano lydiniui, reikia atsižvelgti į šiuos tris dalykus:

0 Stenkitės užtikrinti didelį miltelių įkėlimą, kad pagerintumėte gaminių matmenų tikslumą;

② Maitinimo medžiaga turi būti pakankamai sklandi, kad įpurškimo metu būtų galima sklandžiai užpildyti visą ertmę;

③ Naudojami rišiklio komponentai nereaguoja su labai aktyviomis titano medžiagomis, nėra likutinio skilimo ir pašalinimo.

Pradiniame tyrimų etape dauguma miltelinio titano lydinio liejimo įpurškimui naudojamų rišiklių sekė kitų metalų rišiklių sistemą. Gilėjant moksliniams tyrimams, atsirado naujų rišiklių, tokių kaip vandenyje tirpūs ir poliacetalio pagrindu pagaminti rišikliai. Šiuo metu miltelinio liejimo titano lydiniuose plačiai naudojamos rišiklių sistemos yra termoplastiniai vaško klijai, plastikiniai klijai ir aplinkai nekenksmingi vandens pagrindo klijai.

Deguonies kiekio įtaka titano lydinių mechaninėms savybėms

3, Išvada ir perspektyva

Tolesnė metalo liejimo titano lydinio taikymo rinkos plėtra susiduria su dviem iššūkiais. Pirma, sferiniai titano milteliai su santykinai subrendusia miltelių liejimo technologija yra brangūs, o jų gaminius sunku naudoti 3C ir automobilių laukuose dideliu mastu; Kitas dalykas yra titano lydinio miltelių liejimui tinkamos rišiklio sistemos trūkumas. Hidrinto dehidruoto titano miltelių atsiradimas atnešė sąnaudų mažinimo aušrą. Palyginti su sferiniais titano milteliais, jų kaina gali būti sumažinta iki maždaug 20 procentų. Tačiau dauguma rišamųjų medžiagų sistemų, naudojamų miltelinio liejimo titano lydiniuose, vis dar naudojamos iš kitų metalų, o titano lydinių medžiagų savybės nebuvo iki galo įvertintos, todėl tyrimų ir plėtros procesas kažkada buvo kliūtis. Nors Kinijoje savarankiškai sukurta titano lydinio rišiklių sistema nutraukė techninę tokių įmonių, kaip BASF, blokadą, jos tyrimai ir plėtra vis dar yra didelio masto bandymų ir klaidų stadijoje, nes trūksta sistemingų teorinių nurodymų ir praktiškumas vis dar gana lėtas. Remdamasis rišamųjų medžiagų sistemos tyrimo būsena, autorius pateikia keletą pasiūlymų dėl šiame etape esamų miltelių liejimo titano lydinio problemų, skirtų tos pačios pramonės tyrėjams, ir kartu skatina miltelių liejimo titano lydinio industrializacijos procesą. .

(1) Atsižvelgiant į mažą vaško pagrindo rišiklio miltelių įpurškimo būdu formuojamų titano lydinių gaminių matmenų tikslumą ir prastą plastiškumą, galima toliau gilinti tyrimus dėl dalinio PW komponentų pakeitimo PEG. Palyginti su PW, PEG turi geresnį poringumą ir žemesnę skilimo temperatūrą, o tai padeda padidinti pašarų apkrovą ir sumažinti priemaišų kiekį nuriebalintame ruošinyje, taip pagerinant titano lydinio gaminių matmenų tikslumą ir mechanines savybes.

(2) Atsižvelgiant į problemą, kad POM, pagrindinis plastiko pagrindo rišiklio komponentas, lengvai reaguoja su nebrangiais ir labai aktyviais hidrintais dehidrintais titano milteliais, pirma, pašarams ruošti galima naudoti specialų titano lydinio atmosferos maišytuvą. izoliuoti deguonį ir pagerinti POM terminį deguonies stabilumą; Antra, tiriant ir kuriant naują plastikinių rišiklių sistemą. Toliau optimizuokite antioksidantų santykį, kad pagerintumėte pašaro stabilumą

(3) Siekiant išspręsti problemą, kad žalias korpusas lengvai suminkštinamas, kai įpurškiamas vandens pagrindu pagamintas rišiklis, pirmiausia galima pridėti mažai deguonies turinčių arba net be deguonies turinčių skeleto agentų komponentų. Pagerinkite žalios injekcijos stiprumą; Antra, galime toliau gilinti PEG molekulinės masės tyrimus dėl vandens pagrindu pagamintų pašarų formavimo ir formos išlaikymo bei parinkti PEG molekulinę masę pagal įpurškimo dalių formos sudėtingumą.