Tutkimus titaaniseoksesta metallista ruiskupuristusliimaan

Titaanilla ja titaaniseoksilla on alhainen ominaispaino, korkea ominaislujuus, erinomainen biologinen yhteensopivuus ja hyvä korroosionkestävyys, ja niillä on suuri sovelluspotentiaali ilmailu-, biolääketieteen, kemian, laivanrakennuksen, autojen ja muilla aloilla. Titaaniseosjauheruiskuvalutekniikka (PIM) on parantanut materiaalien käyttöastetta, toteuttanut pienten ja keskikokoisten monimutkaisten titaanituotteiden massan ja edullisen valmistuksen sekä edistänyt merkittävästi titaanin ja titaaniseoksen tuotantoa ja käyttöä. Tuotteet. Tällä hetkellä on hyvin vähän raportteja titaaniseoksen sideainejärjestelmästä jauheruiskuvalua varten, ja uuden titaaniseoksen sideainejärjestelmän kehittäminen jauheruiskuvalua varten on pysähtynyt. Tässä artikkelissa analysoidaan ja tehdään yhteenveto erilaisten sideainejärjestelmien tutkimustilanteesta titaaniseoksen jauheruiskuvalussa.

1, Lyhyt esittely jauheruiskuvalutekniikasta

Jauheruiskuvalutekniikkaa kehitetään jauhemetallurgiatekniikan pohjalta. Yhdessä muoviruiskutekniikan kanssa se toteuttaa raaka-aineiden käyttöasteen lähes 100 prosenttia. Se on lähes verkonmuodostustekniikka. Yleinen toimintaprosessi on seuraava: ensin valmistettu jauhe ja sideaine sekoitetaan ja rakeistetaan rakeisen rehun valmistamiseksi, ja sitten syöttö muovataan tietyn muotoiseksi tuotteen vihreäksi ruiskuvalukoneessa. Rasvanpoiston ja sintrauksen jälkeen saadaan tuote, jolla on vaaditut ominaisuudet. Titaaniseosjauheen ruiskuvalun edut ovat:

① Se voi toteuttaa pienten 3D-muotoisten monimutkaisten osien erävalmistuksen;

② Tasainen koostumus, hieno rakenne ja erinomaiset mekaaniset ominaisuudet;

③ It is easy to add synthetic elements to prepare all raw materials:

④ Materiaalin mikrorakennetta on helppo hallita.

Titaaniseosjauheen ruiskupuristusprosessissa sideaineen muotoilu on ydinlinkki, jolla on tärkeä rooli, jotta titaaniseosjauhe voidaan ruiskuttaa tasaisesti nestemäisessä tilassa koko ruiskuvaluprosessin ajan, ja se voi säilyttää muodon, kunnes esisintrausvaihe vihreän aihion muodostuksen jälkeen. Lisätystä sideaineesta on kuitenkin tullut myös yksi mahdollisista Z-saasteiden lähteistä koko ruiskuvaluprosessissa. Lisäksi suurempi sideaineen pitoisuus vähentää jauhepanosta, mikä ei vain johda vihreän kappaleen muotokentän alenemiseen kuorinnan, muodonmuutoksen, halkeilun ja muiden vikojen jälkeen, vaan lisää myös sintrauskutistumista, mikä heikentää merkittävästi tuotteen koon tarkkuutta. ; Vaikka vähäpitoinen sideaine voi varmistaa suuren jauhemäärän, on vaikeaa valmistaa rehua, jolla on hyvä juoksevuus ja suorittaa ruiskutus sujuvasti. Sideainepitoisuuden ja jauhelatauksen välisen tasapainon varmistaminen vaikeuttaa suuresti sideaineen tutkimusprosessia. näin se voidaan nähdä. Vaikka sideaine ei määritä sintrattujen tuotteiden lopullista Z-koostumusta, sen valinta ja käyttö vaikuttavat suoraan myöhempään rasvanpoistoon, sintraukseen ja muihin prosesseihin, mikä vaikuttaa tuotteen laatuun. Siksi jauheruiskupuristustitaaniseosteknologian tutkimustyössä sideaineteknologiaan keskittyminen on myös ongelman avain. Tässä artikkelissa esitellään titaaniseoksen jauheruiskuvalussa käytettävien eri sideainejärjestelmien tutkimustilannetta ja ehdotetaan parannustoimenpiteitä olemassa oleviin ongelmiin.

Jotkut niistä ovat zhongwei-tarkkuusvalmistettuja titaaniseoksesta valmistettuja metallijauheita ruiskuvalutuotteita

(a) Saksalaisen TJetin valmistamat tekniset sovellusosat: (b) saksalaisen TJetin valmistamat biolääketieteelliset osat: (c) T-6A-7Nb-metalliseosruuvit: (d) CP Ti -keinoteipit: ( e) titaaniseoksesta valmistetut silmälasikehykset; (f) Ti-6AI-4V-kellokotelo

2, Tietty tutkimuksen edistyminen

Titaanimetallilla on korkea aktiivisuus ja se on altis hiiltymiselle, ammoniakkiin ja hapettumiselle, kun lämpötila on lähellä 400 C. Syntyy epäpuhtauksia, kuten titaanikarbidia, titaaniammoniaattia ja titaanioksidia, mikä vähentää sintrauksen suhteellista tiheyttä ja huonontaa materiaalien mekaanisia ominaisuuksia. Epäpuhtauksien, kuten hiilen, vedyn, hapen ja typen joukossa happipitoisuutta on yleensä vaikeampi hallita kuin muiden epäpuhtauksien. Happipitoisuuden (massaosuuden) vaikutus titaaniseoksen mekaanisiin ominaisuuksiin on esitetty kuvassa. Happipitoisuuden kasvaessa titaaniseoksen lujuus kasvaa, mutta plastisuus heikkenee merkittävästi. Siksi seuraavat kolme seikkaa tulisi saavuttaa valittaessa sideainetta jauheruiskupuristukseen titaaniseokselle:

0 Pyri varmistamaan korkea jauhemäärä parantaaksesi tuotteiden mittatarkkuutta.

② Syöttömateriaalin tulee olla riittävän juoksevaa, jotta koko ontelo voidaan täyttää sujuvasti ruiskutuksen aikana;

③ Käytetyt sideainekomponentit eivät reagoi erittäin aktiivisten titaanimateriaalien kanssa, eikä niissä tapahdu jäännöshajoamista ja poistumista.

Tutkimuksen alkuvaiheessa suurin osa jauhetitaaniseoksen ruiskuvalussa käytetyistä sideaineista seurasi muiden metallien sideainejärjestelmää. Tieteellisen tutkimuksen syventyessä ilmaantui uusia sideaineita, kuten vesiliukoisia ja polyasetaalipohjaisia ​​sideaineita. Tällä hetkellä jauheruiskuvalussa titaaniseoksissa laajasti käytetyt sideainejärjestelmät ovat kestomuovivahapohjaisia ​​liimoja, muovipohjaisia ​​liimoja ja ympäristöystävällisiä vesipohjaisia ​​liimoja.

Happipitoisuuden vaikutus titaaniseosten mekaanisiin ominaisuuksiin

3, johtopäätös ja tulevaisuus

Metalliruiskupuristetun titaaniseoksen sovellusmarkkinoiden laajentaminen edelleen kohtaa kaksi haastetta. Ensinnäkin pallomaisella titaanijauheella, jossa on suhteellisen kypsä jauheen ruiskuvalutekniikka, on korkea hinta, ja sen tuotteita on vaikea käyttää 3C- ja autokentillä suuressa mittakaavassa; Toinen on titaaniseosjauheen ruiskuvaluon sopivan sideainejärjestelmän puute. Hydratun dehydratun titaanijauheen ilmestyminen aloitti kustannusten alenemisen. Verrattuna pallomaiseen titaanijauheeseen, sen hinta voidaan laskea noin 20 prosenttiin. Suurin osa titaaniseosten jauheruiskuvalussa käytetyistä sideainejärjestelmistä on kuitenkin edelleen käytetty muista metalleista, eikä titaaniseosmateriaalien ominaisuuksia ole täysin huomioitu, joten tutkimus- ja kehitysprosessi oli aikoinaan pullonkaula. Vaikka Kiinassa itsenäisesti kehitetty titaaniseoksesta valmistettu sideainejärjestelmä on murtanut BASF:n kaltaisten yritysten teknisen saarron, sen tutkimus- ja kehitystyö on edelleen laajamittaisen kokeilun ja erehdyksen vaiheessa, koska järjestelmällistä teoreettista ohjausta ei ole saatavilla. käytännöllisyys on vielä suhteellisen hidasta. Sideainejärjestelmän tutkimustilanteen perusteella kirjoittaja esittää joitain ehdotuksia jauheruiskupuristuksen titaaniseoksen olemassa olevista ongelmista tässä vaiheessa saman teollisuuden tutkijoiden viitteeksi ja edistää yhdessä jauheruiskupuristuksen titaaniseoksen teollistamisprosessia. .

(1) Ottaen huomioon vahapohjaisten sideainejauheiden ruiskuvalettujen titaaniseostuotteiden alhainen mittatarkkuus ja huono plastisuus, tutkimusta PW-komponenttien osittaisesta korvaamisesta PEG:llä voidaan edelleen syventää. Verrattuna PW:hen, PEG:llä on parempi huokoisuus ja alhaisempi hajoamislämpötila, mikä auttaa lisäämään syötteen kuormituskapasiteettia ja vähentämään epäpuhtauksien pitoisuutta rasvattomassa aihiossa, mikä parantaa titaaniseostuotteiden mittatarkkuutta ja mekaanisia ominaisuuksia.

(2) Ottaen huomioon ongelman, että POM, muovipohjaisen sideaineen pääkomponentti, on helppo reagoida edullisen ja erittäin aktiivisen hydratun dehydratun titaanijauheen kanssa, ensinnäkin erityistä titaaniseokselle tarkoitettua ilmakehäsekoitinta voidaan käyttää rehun valmistukseen. hapen eristämiseen ja POM:n lämpöhappistabiilisuuden parantamiseen; Toiseksi uusien muovipohjaisten sideainejärjestelmien tutkimuksessa ja kehittämisessä. Jatka antioksidanttien suhteen optimointia rehun stabiilisuuden parantamiseksi

(3) Sen ongelman ratkaisemiseksi, että vihreä kappale on helppo pehmentää, kun vesipohjaista sideainetta ruiskutetaan, voidaan ensinnäkin lisätä vähän happipitoisia tai jopa hapettomia runkoainekomponentteja. Paranna vihreän ruiskeen lujuutta; Toiseksi voimme edelleen syventää PEG-molekyylipainon tutkimusta vesipohjaisen rehun muovattavuuden ja muodon säilyvyyden suhteen ja valita PEG-molekyylipainon ruiskutusosien muodon monimutkaisuuden mukaan.