Tecnologia di fusione a cera persa in leghe di titanio

La lega di titanio è ampiamente utilizzata nell'industria moderna, soprattutto nel campo aerospaziale, a causa della sua bassa densità, elevata resistenza specifica, resistenza alle alte temperature e resistenza alla corrosione. La tecnologia di fusione della lega di titanio, in particolare la tecnologia di fusione a cera persa, è una delle tecnologie chiave per la produzione di parti in lega di titanio con forme complesse. La tecnologia di fusione a cera persa, nota anche come fusione a cera persa, è un metodo per formare getti utilizzando un materiale solubile per lo stampo per produrre un guscio dello stampo e versando metallo liquido. Questo metodo è in grado di produrre getti con bassa rugosità superficiale e dimensioni precise e presenta un elevato tasso di utilizzo delle materie prime, quasi illimitato dal tipo di lega.
Nella ricerca sulla tecnologia di fusione a cera persa delle leghe di titanio, la selezione del materiale dello stampo, la preparazione dello stampo, il processo di deparaffinazione, il guscio con lo strato superficiale di materiali refrattari e la selezione del legante sono collegamenti chiave. I materiali dello stampo devono avere un punto di fusione e un punto di rammollimento adeguati, una buona fluidità, una buona stabilità chimica e proprietà meccaniche. Attualmente, le modanature comunemente utilizzate sono principalmente modanature a base di cera e modanature a base di colofonia. Con la crescente domanda di pezzi fusi di precisione in lega di titanio di grandi dimensioni, a parete sottile e complessi nel settore aerospaziale, è in corso anche la ricerca e lo sviluppo di materiali per stampi avanzati.

Le tecniche di preparazione degli stampi includono la tradizionale cera per stampi e la prototipazione rapida laser emergente. La cera per fustellatura è adatta per la produzione in lotti e su larga scala, ma richiede la preparazione degli stampi per la produzione, il che aumenta il ciclo produttivo e i costi di ricerca e sviluppo. La prototipazione rapida laser non richiede stampi e può produrre direttamente parti strutturali complesse, ma non è ancora adatta alla produzione di massa.
Il processo di deparaffinazione è uno dei processi chiave nella fusione a cera persa in lega di titanio e i processi di deparaffinazione comunemente utilizzati includono deparaffinazione con solvente, deparaffinazione con acqua calda, deparaffinazione con vapore ad alta pressione, deparaffinazione con onde elettromagnetiche e deparaffinazione con combustione, ecc. Ogni processo di deparaffinazione ha le sue caratteristiche . Ogni processo di deparaffinazione ha le proprie caratteristiche e scenari applicabili e la scelta del giusto processo di deparaffinazione è fondamentale per garantire la qualità dei getti.
La selezione dei materiali refrattari per lo strato superficiale del guscio è molto critica per migliorare la qualità dei getti in lega di titanio. I materiali refrattari comunemente usati includono grafite, materiali metallici refrattari, materiali ceramici a base di ossido e così via. Tra questi, i materiali ceramici a base di ossido come la zirconio e l'ossido di ittrio sono ampiamente utilizzati a causa della loro buona stabilità termica e della bassa conduttività termica.
Essendo una parte importante del guscio, il legante deve avere un'elevata stabilità termodinamica, una forte capacità bagnante e legante e una buona capacità di rivestimento e stampaggio. I leganti comunemente usati includono sol di silice e diacetato di zirconio. Si prevede che il sol di silicone diventi la scelta principale del legante in futuro grazie al suo prezzo basso, all'ampia fonte e alle prestazioni eccellenti.
La tecnologia di fusione a cera persa delle leghe di titanio si sta sviluppando nella direzione del basso costo e dell’alta qualità, e la ricerca futura presterà maggiore attenzione allo sviluppo di nuovi materiali, all’ottimizzazione dei processi, nonché alla protezione ambientale e alla sostenibilità. Con il continuo progresso della tecnologia, la tecnologia di fusione delle leghe di titanio soddisferà meglio la domanda di materiali ad alte prestazioni nel settore aerospaziale e in altri campi.