spuitgieten is een industrieel proces dat gebruikmaakt van de kracht en intensiteit van hoge druk om gesmolten metaal om te vormen en te hermaken tot unieke metalen onderdelen.
Met titanium spuitgieten kunt u gegoten titanium-gebaseerde componenten en onderdelen produceren, relevant voor verschillende industrieën. In dit artikel zullen we de verschillende soorten titanium spuitgieten en hun toepassingen onderzoeken.
Wat is titaniumgieten?
Titaniumgietproces is een proces waarbij titaniumcomponenten worden gevormd door eerst een waskopie van het ontwerp te maken door middel van spuitgieten. Daarna wordt een keramisch gecoate schaal rond de was gemaakt, waardoor er een holte ontstaat bij het verwijderen van de was.
De keramische schaal met de structurele vorm van het component wordt gevuld met gesmolten titanium en afgekoeld. Na afkoeling wordt de schaal vernietigd en blijft het gegoten titanium component achter.
Titaniumgieten wordt gebruikt in de automobielindustrie, de lucht- en ruimtevaart en de medische sector, omdat het geschikter is voor de productie van structurele componenten en apparatuur met een hoge sterkte-gewichtsverhouding en een hoge corrosiebestendigheid.
Soorten titaniumlegeringen voor spuitgieten
Titaniumlegeringen worden veel gebruikt voor spuitgieten vanwege de kwaliteiten die ze bezitten. Ze hebben de hoogste sterkte-gewichtsverhouding vergeleken met andere ferro- en non-ferrometalen, zijn lichtgewicht, corrosiebestendig en hittebestendig. Hieronder staan de soorten titaniumlegeringen die worden gebruikt voor titaniumgietprocessen:
Ti6AI-4V
Ook wel bekend als titanium grade 5, een alfa-bèta Ti-legering is de meest gebruikte legering ter wereld voor titanium spuitgieten in de lucht- en ruimtevaart voor vliegtuigframes, bevestigingsmiddelen, hydraulische systemen. U kunt het ook gebruiken in de sport voor fietsframes, tennisrackets, hockeysticks en in de maritieme industrie voor propellers en pijpleidingen.
Het bestaat uit 4% vanadium, 0.2% (max) zuurstof, 0.5% (max) ijzer, 6% aluminium en 90% titanium. Al met al maken deze extra elementen het bestand tegen extreme temperaturen, lichtgewicht en bestand tegen corrosie en zuren.
Ti-5AI-2.5Sn
Dit type titaniumlegering heeft de voorkeur om veel redenen en de belangrijkste is de goede breekbaarheid, sterkte en hoe lasbaar het is in verschillende industriële processen. Ti-5AI-2.5Sn-legering bezit ook een grote oxidatieweerstand en beheert een servicetemperatuurmarkering van 480°C (896°F).
Naast deze nuttige eigenschappen is het opmerkelijk dat Ti-5AI-2.5Sn geen warmtebehandelbare legering is. Ze zijn ook hard als het gaat om bewerken, maar een ervaren machinist kan hoge voedingssnelheden, lage snelheid en meer koelmiddelstroom toepassen.
Ti 6AL 4V ELI
Deze legering heeft een hoog smeltpunt van meer dan 1604°C, waardoor het bestand is tegen hoge temperaturen in de titaniumgietoven. Als zodanig is het een zeer gewilde legering voor verschillende warmtegevoelige toepassingen.
Fabrikanten vinden het bovendien makkelijk om mee te werken vanwege de goede laseigenschappen. Met een ongelooflijk hoge treksterkte kunt u het gebruiken in de lucht- en ruimtevaart en chirurgische implantaten.
Ti 3AI 2.5
Als u een Ti-legering nodig hebt met bijna anderhalf keer de treksterkte van natuurlijk voorkomend titanium, is dit een topkeuze. Het is een grade 9-legering met verschillende geweldige eigenschappen die het zeer populair maken voor bouw- en architectuurbehoeften.
Hoewel Ti 3AI 2.5 beter lasbaar is dan de meeste titaniumsoorten, heeft het een dichtheid die ongeveer 59% lager is dan die van staal. Daarom wordt het veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en maritieme toepassingen.
Wat zijn de voordelen van titanium spuitgieten?
Als een van de meest gebruikte productietechnieken heeft titanium spuitgieten verschillende voordelen. Hieronder staan enkele van de meest voorkomende voordelen:
Efficiënte massaproductie:Dankzij het eenvoudige mechanisme van het spuitgietproces kunt u veel identieke titanium spuitgietcomponenten produceren die maatvast en duurzaam zijn, met weinig tot geen bewerking.
Complexe dunne wanden: Titanium spuitgietproces produceert een gietstuk met dunnere wanden vergeleken met andere technieken zoals de metalen mal en zandgieten. Dit helpt bij het verminderen van het gewicht van een titanium onderdeel terwijl het het oppervlak vergroot. Het is ook kosteneffectief.
Betere oppervlakteafwerking: Bij Ti-spuitgieten kunnen vele oppervlaktestructuren en afwerkingsopties worden bereikt.
Dimensionale stabiliteit en nauwkeurigheid: De eindproducten die aan het einde van elk titaniumspuitgietproces ontstaan, zijn doorgaans maatvast, duurzaam en voldoen aan nauwe toleranties. Dit garandeert dat het product goed functioneert.
Stappen voor het spuitgieten van titanium
Om het perfecte eindproduct te creëren, moet u het juiste titanium spuitgietproces volgen. Dit zijn de stappen voor een solide Ti-gieting.
Verwerking van grondstoffen
Deze eerste fase omvat de extractie van titanium uit het erts via het kroll-proces of het hunter-proces. Maar als het om een kleine productie gaat, kunt u de titaniumlegeringsonderdelen kopen bij een commerciële winkel in de buurt.
Vormontwerp
Het malmateriaal kan zand, keramiek of metaal zijn. Omdat het een titanium spuitgietproces is, wordt een matrijsvorm ontworpen volgens de vereisten. Ook kunnen specifieke smeermiddelen worden aangebracht in de wanden van de matrijsvorm om het gegoten titanium gemakkelijk te kunnen verwijderen tijdens het laatste proces.
Smelten en gieten
In dit stadium wordt de titaniumlegering gesmolten en in de matrijs gegoten door onder hoge druk te gieten. Het staat ook bekend als drukgieten van titanium. Productie van grote volumes Ti-gietstukken met ingewikkelde vormen en nauwe toleranties wordt bereikt.
Koeling en stolling
Het gesmolten titanium in de mal krijgt de tijd om af te koelen en te stollen, zodat het de vorm van de matrijs aanneemt en het gewenste titanium gietstuk ontstaat.
Schimmelverwijdering en nabehandeling
Na het stollen wordt het gegoten titanium uit de matrijs geworpen en ondergaat het een nabehandeling, zoals reinigen, polijsten of ontbramen, om het uiteindelijke, afgewerkte titanium spuitgietcomponent te verkrijgen.
Toepassingen van titanium spuitgietstukken
Er zijn verschillende manieren waarop u Titanium spuitgieten in verschillende industrieën kunt inzetten. Deze omvatten het volgende:
Lucht- en ruimtevaartcomponenten
Vanwege hun sterkte en het vermogen om corrosie en zware omstandigheden te weerstaan, zijn titanium spuitgietmaterialen essentieel voor de productie van vliegtuigonderdelen, accessoires en zelfs motorcomponenten.
Medische component
Titanium spuitgietstukken worden als zeer biocompatibel beschouwd. Alleen al deze eigenschap maakt ze de ideale keuze voor verschillende medische componenten en gereedschappen. U kunt titaniumlegeringen gebruiken in tandheelkundige en chirurgische implantaten. En ze kunnen zelfs dienen als kunstmatige gewrichten voor mensen met mobiliteitsproblemen.
Automobielcomponent
Het lage gewicht en de hoge sterkte is een combinatie die titanium spuitgieten tot een van de beste materialen maakt die u kunt gebruiken om onderdelen te produceren voor luxe auto's van topklasse die er glanzend uitzien, maar toch stevig blijven. Ze vormen geweldige ophangingssystemen en chassis.
Fiets
Titanium spuitgieten maakt onderdelen en componenten voor verschillende soorten fietsen. Vanwege de duurzaamheid gaan deze onderdelen erg lang mee als frames en kunnen ze verschillende rijomstandigheden weerstaan.
Sportuitrusting
Sportuitrusting moet ook duurzaam zijn en niet vatbaar voor corrosie. Titanium spuitgietonderdelen maken golfclubs en winkelonderdelen die lang meegaan en in goede staat blijven wanneer u ze gebruikt.
Chemische gereedschappen
U kunt titanium spuitgietlegeringen gebruiken om reactoren en warmtewisselaars te maken die verschillende soorten chemicaliën en temperaturen aankunnen.
Conclusie
Dit artikel heeft laten zien hoe belangrijk titaniumlegeringen zijn voor industriële behoeften. En nog belangrijker: we hebben gezien dat het onderwerpen ervan aan titanium spuitgietprocessen belangrijke titaniumonderdelen kan opleveren die relevant zijn voor behoeften met een hoge vraag.
Bij HM zijn we er trots op een van de beste fabrikanten van gegoten titanium onderdelen te zijn. We maken gebruik van ultramoderne faciliteiten en voldoen aan de hoogste industrienormen om de beste componenten voor onze klanten te produceren. Contact nu voor premium spuitgietdiensten.