Penyelidikan mengenai pelekat acuan suntikan logam aloi Titanium

Aloi titanium dan titanium mempunyai ciri-ciri graviti tentu yang rendah, kekuatan spesifik yang tinggi, biokompatibiliti yang sangat baik dan rintangan kakisan yang baik, dan mempunyai potensi aplikasi yang hebat dalam bidang aeroangkasa, bioperubatan, kimia, pembinaan kapal, kereta dan lain-lain. Teknologi acuan suntikan serbuk aloi titanium (PIM) telah meningkatkan kadar penggunaan bahan, merealisasikan penyediaan jisim dan kos rendah produk titanium bersaiz kecil dan sederhana dengan bentuk yang kompleks, dan dengan ketara menggalakkan pengeluaran dan penggunaan aloi titanium dan titanium produk. Pada masa ini, terdapat laporan yang sangat terhad mengenai sistem pengikat aloi titanium untuk pengacuan suntikan serbuk, dan pembangunan sistem pengikat baru aloi titanium untuk pengacuan suntikan serbuk terhenti. Dalam makalah ini, status penyelidikan sistem pengikat yang berbeza untuk pengacuan suntikan serbuk aloi titanium dianalisis dan diringkaskan.

1, pengenalan ringkas teknologi pengacuan suntikan serbuk

Teknologi pengacuan suntikan serbuk dibangunkan berdasarkan teknologi metalurgi serbuk. Digabungkan dengan teknologi suntikan plastik, ia menyedari kadar penggunaan bahan mentah hampir 100 peratus. Ia adalah teknologi pembentukan jaring hampir. Proses operasi am adalah seperti berikut: pertama, serbuk dan pengikat yang disediakan dicampur dan digiling untuk menyediakan suapan berbutir, dan kemudian suapan itu dibentuk menjadi bentuk hijau produk tertentu pada mesin pengacuan suntikan. Selepas degreasing dan pensinteran, produk dengan sifat yang diperlukan diperolehi. Kelebihan acuan suntikan serbuk aloi titanium ialah:

① Ia boleh merealisasikan penyediaan batch bahagian bentuk kompleks 3D kecil;

② Komposisi seragam, struktur halus dan sifat mekanikal yang sangat baik;

③ Mudah untuk menambah unsur sintetik untuk menyediakan semua bahan mentah:

④ Mudah untuk mengawal struktur mikro bahan.

Dalam proses pengacuan suntikan serbuk aloi titanium, reka bentuk pengikat adalah pautan teras, yang memainkan peranan penting dalam membolehkan serbuk aloi titanium disuntik dengan lancar dalam keadaan bendalir semasa keseluruhan proses pengacuan suntikan, dan boleh mengekalkan bentuk sehingga peringkat pra pensinteran selepas bilet hijau terbentuk. Walau bagaimanapun, pengikat tambahan juga telah menjadi salah satu sumber pencemar Z yang mungkin dalam keseluruhan proses pengacuan suntikan. Di samping itu, kandungan pengikat yang lebih tinggi akan mengurangkan caj serbuk, yang bukan sahaja akan membawa kepada kemurungan medan bentuk badan hijau selepas pelucutan, ubah bentuk, retak dan kecacatan lain, tetapi juga meningkatkan pengecutan pensinteran, dengan serius mengurangkan ketepatan saiz produk ; Walaupun pengikat dengan kandungan rendah boleh memastikan pemuatan serbuk yang tinggi, sukar untuk menyediakan suapan dengan kecairan yang baik dan menyelesaikan suntikan dengan lancar. Memastikan keseimbangan antara kandungan pengikat dan pemuatan serbuk sangat meningkatkan kesukaran dalam proses penyelidikan pengikat. dengan itu ia dapat dilihat. Walaupun pengikat tidak menentukan komposisi Z akhir produk tersinter, pemilihan dan penggunaannya secara langsung akan menjejaskan proses penyahgris, pensinteran dan proses lain seterusnya, sekali gus menjejaskan kualiti produk. Oleh itu, dalam kerja penyelidikan teknologi aloi titanium pengacuan serbuk, tumpuan pada teknologi pengikat juga merupakan kunci kepada masalah. Dalam makalah ini, status penyelidikan sistem pengikat berbeza untuk pengacuan suntikan serbuk aloi titanium diperkenalkan, dan langkah penambahbaikan untuk masalah sedia ada dicadangkan.

Sebahagian daripada mereka adalah zhongweiprecision menghasilkan produk acuan suntikan logam serbuk aloi titanium

(a) Bahagian aplikasi kejuruteraan yang disediakan oleh TJet Jerman: (b) Bahagian bioperubatan disediakan oleh TJet Jerman: (c) Skru tulang aloi T-6A-7Nb: (d) Stapes tiruan CP Ti: ( e) bingkai cermin mata aloi titanium; (f) Sarung jam tangan Ti-6AI-4V

2, Beberapa kemajuan penyelidikan

Logam titanium mempunyai aktiviti yang tinggi, dan terdedah kepada pengkarbonan, ammoniasi dan pengoksidaan apabila suhu menghampiri 400C. Kekotoran seperti titanium karbida, titanium ammoniat dan titanium oksida dihasilkan, yang mengurangkan ketumpatan relatif pensinteran dan memburukkan sifat mekanikal bahan. Antara kekotoran seperti karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen, biasanya lebih sukar untuk mengawal kandungan oksigen berbanding kekotoran lain. Pengaruh kandungan oksigen (pecahan jisim) ke atas sifat mekanikal aloi titanium ditunjukkan dalam rajah. Dengan peningkatan kandungan oksigen, kekuatan aloi titanium meningkat, tetapi keplastikan merosot dengan ketara. Oleh itu, tiga perkara berikut harus dicapai apabila memilih pengikat untuk aloi titanium pengacuan serbuk:

0 Cuba pastikan pemuatan serbuk yang tinggi untuk meningkatkan ketepatan dimensi produk;

② Bahan suapan hendaklah mempunyai kecairan yang mencukupi untuk memastikan keseluruhan rongga boleh diisi dengan lancar semasa suntikan;

③ Komponen pengikat yang digunakan tidak bertindak balas dengan bahan titanium yang sangat aktif, dan tiada sisa penguraian dan penyingkiran.

Pada peringkat awal penyelidikan, kebanyakan pengikat yang digunakan dalam pengacuan suntikan aloi titanium serbuk mengikuti sistem pengikat logam lain. Dengan penyelidikan saintifik yang mendalam, pengikat baharu seperti pengikat larut air dan berasaskan poliasetal muncul. Pada masa ini, sistem pengikat yang digunakan secara meluas dalam aloi titanium pengacuan serbuk adalah pelekat berasaskan lilin termoplastik, pelekat berasaskan plastik, dan pelekat berasaskan air yang mesra alam.

Kesan kandungan oksigen ke atas sifat mekanikal aloi titanium

3, Kesimpulan dan prospek

Pengembangan selanjutnya pasaran aplikasi aloi titanium pengacuan suntikan logam menghadapi dua cabaran. Pertama, serbuk titanium sfera dengan teknologi pengacuan suntikan serbuk yang agak matang mempunyai kos yang tinggi, dan produknya sukar digunakan dalam bidang 3C dan kereta secara besar-besaran; Yang lain ialah kekurangan sistem pengikat yang sesuai untuk pengacuan suntikan serbuk aloi titanium. Kemunculan serbuk titanium terhidrogenasi terhidrogenasi membawa kepada permulaan pengurangan kos. Berbanding dengan serbuk titanium sfera, kosnya boleh dikurangkan kepada kira-kira 20 peratus. Walau bagaimanapun, kebanyakan sistem pengikat yang digunakan dalam aloi titanium pengacuan serbuk masih digunakan daripada logam lain, dan ciri-ciri bahan aloi titanium belum dipertimbangkan sepenuhnya, jadi proses penyelidikan dan pembangunan pernah berada dalam kesesakan. Walaupun sistem pengikat aloi titanium yang dibangunkan secara bebas di China telah memecahkan sekatan teknikal syarikat seperti BASF, penyelidikan dan pembangunannya masih dalam peringkat percubaan dan kesilapan berskala besar kerana kekurangan panduan teori yang sistematik, dan proses kepraktisan masih agak perlahan. Berdasarkan status penyelidikan sistem pengikat, penulis mengemukakan beberapa cadangan mengenai masalah sedia ada aloi titanium pengacuan suntikan serbuk pada peringkat ini untuk rujukan penyelidik dalam industri yang sama, dan bersama-sama mempromosikan proses perindustrian aloi titanium pengacuan serbuk suntikan .

(1) Memandangkan ketepatan dimensi yang rendah dan keplastikan yang lemah bagi produk aloi titanium acuan suntikan serbuk pengikat berasaskan lilin, penyelidikan mengenai penggantian separa komponen PW oleh PEG boleh diperdalamkan lagi. Berbanding dengan PW, PEG mempunyai keliangan yang lebih baik dan suhu penguraian yang lebih rendah, yang membantu meningkatkan kapasiti pemuatan suapan dan mengurangkan kandungan kekotoran dalam bilet yang dinyah nyahgris, sekali gus meningkatkan ketepatan dimensi dan sifat mekanikal produk aloi titanium.

(2) Memandangkan masalah bahawa POM, komponen utama pengikat berasaskan plastik, mudah bertindak balas dengan serbuk titanium terhidrogenasi terhidrogenasi yang rendah dan sangat aktif, pertama, pengadun suasana khas untuk aloi titanium boleh digunakan untuk menyediakan makanan. untuk mengasingkan oksigen dan meningkatkan kestabilan oksigen terma POM; Kedua, dalam penyelidikan dan pembangunan sistem pengikat berasaskan plastik baru. Teruskan mengoptimumkan nisbah antioksidan untuk meningkatkan kestabilan makanan

(3) Untuk menyelesaikan masalah bahawa badan hijau mudah dilembutkan apabila pengikat berasaskan air disuntik, pertama, komponen agen rangka oksigen rendah atau bebas oksigen boleh ditambah. Meningkatkan kekuatan suntikan hijau; Kedua, kita boleh terus mendalami penyelidikan berat molekul PEG mengenai kebolehbentukan dan pengekalan bentuk suapan berasaskan air, dan pilih berat molekul PEG mengikut kerumitan bentuk bahagian suntikan.