טכנולוגיית עיבוד מתכות וניקוי של פרזול מסגסוגת טיטניום

עם התקדמות מתמשכת של המדע והטכנולוגיה, הדרישות לתכונות החומר הולכות וגדלות. סגסוגות טיטניום הפכו בהדרגה למוקד מחקר בשל תכונותיהן המעולות. חישול סגסוגת טיטניום הוא תהליך חשוב ליצירת מתכת. עם זאת, פרזול מסגסוגת טיטניום מועדים לפגמים כמו תכלילים ואבנית במהלך תהליך הייצור, המשפיעים על ביצועי הפרזולים.

גם שיטות חישול ועיבוד חומרים רבים עוקבים כל הזמן. מוצרים שחושלו מסגסוגות טיטניום היו בשימוש נרחב בשוק. טכנולוגיית עיבוד חישול הופכת יותר ויותר בוגרת. מתכות פרזול מסגסוגת טיטניום נפוצה יחסית. בואו ללמוד על חישול סגסוגת טיטניום. של טכנולוגיית עיבוד מתכות וניקוי.

⑴. טכנולוגיית אב טיפוס מהירה של סינת לייזר מתכת ישירה

טכנולוגיית אב-טיפוס מהירה בלייזר מתכת ישירה משתמשת באופן מקיף בטכנולוגיית לייזר מתקדמת, בטכנולוגיית אבקה וטכנולוגיית בקרת מחשב כדי להשיג עיבוד ויצירה ישירה של חלקי מתכת כמעט צפופים. ראשית, מערכת תכנון בעזרת מחשב (CAD) משמשת לבניית מודל חלק תלת מימדי של מוצר היעד, ולאחר מכן המודל הדיגיטלי מפורק לסדרה של מבני שכבה דו מימדיים. המחשב שולט בתנועת קרן הלייזר, ומערכת ריצוף האבקה נעה באופן סינכרוני להנחת אבקת הסגסוגת. , לאחר סינון שכבה אחת של אבקה עדינה, המערכת מתחילה לסנט שוב ​​שכבה חדשה, ולבסוף יוצרת ישות תלת מימדית של המוצר לאחר סינון שכבה אחר שכבה.

⑵. טכנולוגיית חיפוי סלקטיבי קרן אלקטרונים

טכנולוגיית חיפוי סלקטיבית קרן אלקטרונים היא טכנולוגיית ייצור המשתמשת בקרני אלקטרונים בעלות אנרגיה גבוהה כדי להפציץ אבקת טיטניום מעורבת מראש ולחטא אותה שכבה אחר שכבה. אבקת מתכת הטיטניום תימס ותחטא לשכבה מתחת להפצצת קרן האלקטרונים ותתקשר עם השכבה התחתונה שהתקררה ונוצרה. חברת Arcam השוודית השתמשה בטכנולוגיה זו לפיתוח מערכת EBM S12. חלק מקור קרן האלקטרונים של הציוד מחמם את החוט העליון למעל 2500 מעלות כדי לשחרר אלקטרונים. הם מואצים על ידי האנודה ומועברים דרך סליל המיקוד ליצירת אלומת אלקטרונים הפצצה כלפי מטה. ניתן לשלוט על הסטת קרן האלקטרונים על ידי שדה מגנטי. , אנרגיית קרן האלקטרונים נשלטת על ידי זרם, וההספק המופק יכול להגיע ל-4kW. במהלך העיבוד, מפיץ אבקה מפזר שכבת אבקה על מישור העבודה בתא הוואקום, ולאחר מכן תחנת העבודה ממירה את קובץ הדוגמנות התלת מימדי של חומר העבודה לרכיבים.

נתוני פרופיל שכבה ומועברים למערכת הבקרה. בהתבסס על נתוני הפרופיל הקריאה, מערכת הבקרה מניעה את אלומת האלקטרונים לביצוע סינטר סלקטיבי על פי נתיב סריקה ספציפי. אבקת מתכת הטיטניום מושחתת ומצטברת שכבה אחר שכבה מתחת להפצצת קרן האלקטרונים עד שהשכבה העליונה של החלק כולו מושחתת. צורת האבקה באזור הלא מושחת אינה משתנה ולאחר הניקוי ניתן להשיג את חלקי סגסוגת טיטניום תלת מימדיים הנדרשים. מערכת זו משמשת בעיקר בייצור רכיבי סגסוגת טיטניום בתחומי התעופה, תעופה וחלל, רכב, ושתלים רפואיים. לסגסוגת הטיטניום Ti-6AI-4V המוטבעת יש מבנה מטאלוגרפי טוב ותכונות מכניות מצוינות. חוזק התפוקה המדווח הוא 910~940MPa, חוזק המתיחה הוא 950~990MPa, קשיות Rockwell היא 30~35HRC, ומודול האלסטי הוא 120GPa. עם זאת, ביישומים מעשיים, עדיין קיימות בעיות כגון גודל הייצור מוגבל בלבד (גודל הייצור המרבי הוא רק 250x250x200 מ"מ), ויש לספק את אבקת חומר הגלם טיטניום במיוחד.

⑴ ניתוח פגמים של פרזול מסגסוגת טיטניום

במהלך תהליך הפרזול של פרזול מסגסוגת טיטניום, עקב הימצאותם של תכלילים כמו גזים ותחמוצות במתכת, קל לגרום לפגמים כמו סדקים, נקבוביות ורפיון בפרזול, המשפיעים בצורה חמורה על ביצועי הפרזול. לכן, ניקוי פרזולים הוא שלב מרכזי בשיפור איכות הפרזולים.

⑵סיווג תהליך ניקוי פרזול סגסוגת טיטניום

כיום, תהליכי ניקוי פרזול מסגסוגת טיטניום כוללים בעיקר ניקוי מכני, ניקוי כימי וניקוי אלקטרוליטי. ניקוי מכני כולל בעיקר ניקוי בפיצוץ, ניקוי פוליש וכו'; ניקוי כימי כולל בעיקר כבישה, ניקוי אלקלי וכו'; ניקוי אלקטרוליטי כולל בעיקר הסרת אבנית אלקטרוכימית, ליטוש אלקטרוליטי וכו'.

⑴ אפקט הניקוי אינו אידיאלי

בשל המאפיינים של סגסוגת טיטניום, סרט תחמוצת פני השטח שלה קשה להסרה והוא נוטה להתפוררות מימן. בנוסף, חלק מתהליך הניקוי יכול בקלות להוביל לעלייה בחספוס פני השטח של סגסוגות טיטניום, להשפיע על ביצועי העייפות של פרזול.

⑵ תהליך הניקוי גורם לזיהום סביבתי חמור

תהליכי ניקוי מסוימים דורשים שימוש בראגנטים כימיים כגון חומצות ואלקליות, שעלולים לגרום בקלות לזיהום סביבתי במהלך השימוש.

⑶ התהליך מורכב והעלות גבוהה

תהליך הניקוי של פרזול סגסוגת טיטניום מורכב ודורש מספר תהליכים, וחלק מהתהליכים דורשים שימוש בציוד מיוחד, וכתוצאה מכך עלויות גבוהות יותר.

טכנולוגיית עיבוד מתכות וניקוי של פרזול מסגסוגת טיטניום הם בעלי משמעות רבה לשיפור הביצועים של פרזול. לאור הבעיות הנוכחיות בתהליך ניקוי פרזול סגסוגת טיטניום, כיווני פיתוח עתידיים כוללים בעיקר סוגים ירוקים וידידותיים לסביבה, בעלי יעילות גבוהה ובעלות נמוכה ובעלי ביצועים גבוהים. באמצעות אופטימיזציה ושיפור מתמשכים של תהליכי הניקוי, הוא יספק תמיכה חזקה ליישום רחב של פרזול סגסוגת טיטניום בתחומי התעופה, התעופה והחלל, הרפואה ואחרים.