Titaniumlegeringen voor Gieten op Verloren Wasmodel: Typen, Voordelen en Toepassingen

Hoewel licht en sterk, is titanium moeilijk te bewerken, lassen en vormen. Dat maakt gieten op verloren wasmodel de beste manier om onderdelen in dit metaal te produceren.

In deze blogpost leggen we uit:

• Waarom titanium vaak het bevorzugde materiaal is voor onderdelen in veeleisende omgevingen
• Wat het onderscheidt van andere metalen
• Waarom het op verloren wasmodel gegoten moet worden
• Titaniumlegeringen voor gieten op verloren wasmodel

Sterk, Licht en Corrosiebestendig

Hoewel titanium in de 18e eeuw werd ontdekt, maakten een hoge smeltpunt (3.020 °F of 1.660 °C) en een neiging om te reageren met zuurstof de verwerking moeilijk. Pas in de jaren '60 begon het gebruikt te worden in de meest veeleisende luchtvaartoepassingen.

De luchtvaartindustrie houdt van titanium omdat het slechts iets zwaarder is dan aluminium, maar meer dan twee keer zo sterk. Het weerstaat ook scheurvorming en vermoeiding en vertoont zeer weinig kruip, wat het ideaal maakt voor vliegtuigcellen.

Twee andere opvallende kenmerken zijn corrosiebestendigheid en biocompatibiliteit. Een zelfherstellende oxidelag op de huid, vergelijkbaar met die op aluminium, helpt aanval door zeewater en de meeste chemicaliën te weerstaan (hoewel niet sterke zuren). Dit maakt het het bevorzugde metaal voor ontzoutingsinstallaties en vooral ontzoutingswarmtewisselaars.

Daarnaast betekent biocompatibiliteit dat het een metaal is dat in mensen geïmplanteerd kan worden zonder nadelige effecten.

Uitdagingen van Titanium

Naast het hoge smeltpunt is titanium moeilijk te bewerken omdat het gemakkelijk reageert met zuurstof en moeilijk te machine is.

Reactiviteit wordt aangepakt door te smelten en te gieten onder vacuum. Lassen blijft echter een significant probleem omdat het erg moeilijk is om lucht volledig uit te sluiten.

Bewerkbaarheidsproblemen voortvloeien uit de "klebrige" aard van het metaal. In plaats van glad over het snijgereedschap te glijden, neigt het ertoe te plakken. Dit veroorzaakt klettering die de levensduur van het gereedschap drastisch verkort.

Gieten op Verloren Wasmodel: De Beste Manier om Titaniumcomponenten te Vormen

Gieten op verloren wasmodel is een near-net-shape proces dat onder vacuum uitgevoerd kan worden. Dit vermijdt reacties met zuurstof, elimineert de noodzaak voor lassen en minimaliseert bewerking.

Het proces begint met een wasreplica van het te gieten onderdeel. Het was wordt bedekt met een keramisch slurrimengsel dat uithardt tot een harde shell. Het was wordt vervolgens gesmolten, waardoor een kaviteit ontstaat waarin gesmolten titanium onder vacuum wordt gegoten. Na verstarding wordt de shell weggebroken om het gegoten onderdeel te onthullen.

Het proces is in staat tot hoge geometrische nauwkeurigheid en herproduceert fijn oppervlaktedetail getrouwd. Undercuts, dunne wanden en ingeslagen kenmerken zijn mogelijk en bewerkings toeslagen kunnen erg klein zijn. Deze vermogen om complexe vormen te produceren vermijdt de noodzaak om kleinere stukken te lassen.

Titaniumlegeringen voor Gieten op Verloren Wasmodel

Titanium is beschikbaar in een aantal commercieel zuivere graden en vier hoofdtypen legeringen. legering, primair met aluminium, molybdeen, vanadium en niobium, wordt gedaan om corrosiebestendigheid, kruipbestendigheid en lasbaarheid te verbeteren.

De vier legeringen zijn:

• 6AL-4V
• 6AL-4V ELI
• 3AL 2.5
• 5AL-2.5Sn

Van deze is 6AL-4V de meest gegoten. Naast uitgebreid gebruik in luchtvaart, maakt de zeewatercorrosiebestendigheid het een favoriet voor scheepspropellerassen en ontzoutingswarmtewisselaars.

6AL-4V ELI wordt beschouwd als chirurgische graad titaniumlegering omdat het uitzonderlijk goede biocompatibiliteit heeft samen met vermoeidingsbestendigheid.

3AL 2.5 is de meest lasbare graad titanium. Het is ook zeer corrosiebestendig en wordt vaak gekozen voor onderdelen in hoge-temperatuur chemische processen zoals warmtewisselaars.

Vliegtuigceltoepassingen vereisen zeer hoge kruipbestendigheid, waar 5AL-2.5Sn uitblinkt. Een hoge sterkte-gewichtsverhouding is een andere reden voor het gebruik van titanium.

Titanium Gieten op Verloren Wasmodel van Impro

Titanium biedt een reeks voordelen ten opzichte van andere metalen, maar is moeilijk te bewerken, lassen en vormen. De beste manier om onderdelen in titanium te produceren is gieten op verloren wasmodel, wat nauwkeurige, near-net-shape geometrieën met dunne wanden en fijn detail oplevert.

Commercieel zuivere graden worden voor sommige toepassingen gebruikt, maar het is gebruikelijker om titanium te legeren met aluminium en andere elementen. Afhankelijk van de exacte samenstelling verbetert dit het gietgedrag en de kruip- en corrosiebestendigheid.

De meerderheid van titaniumonderdelen wordt gegoten uit de 6AL-4V legering, maar in sommige toepassingen kunnen andere legeringen beter werken. Als een van de toonaangevende gietopverloren-wasmodel bedrijven kan Impro adviseren over welke legering het beste aan de behoeften van uw producten voldoet. Neem contact met ons op om meer te weten te komen.