Moldeo por inyección de metal de aleación de titanio

Moldeo por inyección de metal de aleación de titanio

Los productos y servicios proporcionados por Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. no solo pueden satisfacer las necesidades de los clientes, sino también superar sus expectativas. Abogamos por los principios duales de calidad y valor.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd., fundada en 1997, está ubicada en la zona de desarrollo de Huangdianzhuang, Changli, Qinhuangdao. En 2013, fue reconocida como una pequeña y mediana empresa de base tecnológica por el Departamento de Ciencia y Tecnología de la provincia de Hebei; En 2014, fue reconocida como una empresa de integración civil militar por la Oficina Provincial de Ciencia, Tecnología e Industria de Defensa de Hebei; En 2019, fue calificada como una empresa de alta tecnología.

Dado que la compañía cooperó con la Universidad Central del Sur, durante la investigación conjunta sobre el proceso de moldeo por inyección de titanio en 2017, después de más de un año, ahora se ha producido oficialmente en masa. Los principales materiales de aleación de titanio, titanio puro, tc4 y otros materiales son todo el proceso de nuestra investigación.

Algunos productos de moldeo por inyección de metal de aleación de titanio producidos por Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd
Correa de reloj	Sujetadores de aleación de titanio para grandes aviones comerciales	Componentes de titanio para implantes de rodilla	Pipa de rapé de aleación de titanio
Piezas de gafas de metal de titanio	Cabeza de golf de aleación de titanio	Anclaje de tornillo de sutura de aleación de titanio	Gatillo de pistola MIM de metal titanio

01/Introducción

 

El titanio y las aleaciones de titanio representan casi la mitad de la densidad del hierro. Tienen baja densidad, buena resistencia a la corrosión, alta resistencia específica y biocompatibilidad satisfactoria. Se utilizan ampliamente en la aviación, la industria aeroespacial, la industria química, la biomedicina y otros campos, y aportan enormes beneficios económicos a la sociedad humana, especialmente al reemplazar huesos inválidos como dentaduras postizas, raíces y prótesis con implantes humanos. El titanio y las aleaciones de titanio son un buen material que puede beneficiar a la humanidad.

 

Sin embargo, el problema más difícil en la lluvia de polvos es cómo reducir o evitar la oxidación del titanio y las aleaciones de titanio. De acuerdo con la observación del diagrama estándar de temperatura y energía libre de óxidos elaborado por Gibbs Free Energy, el costo de reducir el titanio oxidado o las aleaciones de titanio nuevamente a l es enorme, lo que no está en línea con los beneficios económicos. Esta es la razón por la que el titanio y el titanio también se combinan en polvo. La desventaja del proceso llúrgico, en comparación con los materiales de la familia del hierro, perdió la ventaja del costo de procesamiento. No es de extrañar que las ventajas del titanio y las aleaciones de titanio en el procesamiento a granel tradicional sean mucho mayores que las de la lelurgia de polvo, que es lo primero que deben saber los profesionales de la lelurgia de polvo.

 

02Puntos de Atención

Para tener éxito en el moldeo por inyección de polvo de titanio y aleaciones de titanio, se deben adoptar los siguientes métodos:

 

Si esperamos controlar el contenido de oxígeno del polvo inicial, el contenido de oxígeno del polvo debe controlarse por debajo de 3000 ppm, preferiblemente menos de 1000 ppm, y solo cuando se compra el polvo con bajo contenido de oxígeno se puede producir un buen producto.

 

En el proceso de desengrase, se debe prestar atención a la oportunidad de reacción con el oxígeno. La mezcla de polvo y aglutinante debe realizarse en una atmósfera protectora, el moldeo por inyección debe minimizar la reducción del tiempo de calentamiento y mantenimiento, el proceso de desengrase debe protegerse con gas reductor o reemplazarse por desengrasado con ácido oxálico reductor, y la sinterización al vacío o en atmósfera protectora inmediatamente después desengrasante

 

El diseño de la placa de apoyo sinterizada y el sistema de soporte utiliza una placa de zirconio y un arreglo de sacrificio de titanio de esponja pequeña que no son fáciles de reemplazar con titanio para ayudar a reducir el contenido de oxígeno en el sistema de sinterización.

 

La adición de componentes que aceleran el oxígeno, como el magnesio, en el sistema de material en polvo puede provocar variaciones en la composición del titanio y las aleaciones de titanio, y una peor resistencia del titanio y las aleaciones de titanio después de la sinterización.

 

A continuación, compartiremos algunas consideraciones técnicas sobre la experiencia de fabricación pasada.

 

2.1,Selección de polvo

 

El uso de polvos con bajo contenido de oxígeno es la opción preferida para el moldeo por inyección de titanio y aleaciones de titanio, lo que significa que los polvos son polvos esféricos por método de aerosol, que se enfrían a presión con gas inerte. Los polvos son grandes y redondos con bajo contenido de oxígeno. En la actualidad, los principales polvos son Carpenter en Estados Unidos y Sandvik en Reino Unido. El tamaño de partícula de los polvos es adecuado para d50=10~12um, que es demasiado pequeño. El polvo es fácil de oxidar y el proceso es peligroso; el método de atomización de agua es demasiado pequeño y áspero, y el tamaño de partícula del método de trituración mecánica es demasiado grande para ser adecuado para el proceso de moldeo por inyección; otra teoría respalda el uso de polvo de hidruro de titanio (HTi) para eliminar hidrógeno y triturar polvo redondo con alta energía, como el tratamiento con plasma. Si bien el costo de obtención de materias primas es muy bajo, las disputas de patentes y la inversión en equipos de control son bastante altas, lo que aún no es universal.

 

2.2 Fórmula aglutinante

 

El titanio y las aleaciones de titanio tienen dos sistemas de materia prima. Se sugiere que la fórmula es mejor que la del rango de contracción de 1,166 a 1,220, como se muestra en la Tabla 1 a continuación. Estas formulaciones ya están en el mercado.

 

tabla 1: formulación de aglutinante de titanio y aleaciones de titanio

OSF=Factor de contracción sobredimensionado

 

Debido a la oxidación del titanio y las aleaciones de titanio, se sugiere que el volumen de l en la relación de formulación no supere el 63 por ciento, para evitar la posibilidad de fricción entre el polvo en el moldeo por inyección y la mezcla de materia prima. Una vez que la temperatura de fricción es demasiado alta, la posibilidad de oxidación aumentará.

 

2.3Avisos para la preparación de materias primas

 

Debe prestarse especial atención al control del orden de los materiales de alimentación y la temperatura de la alimentación mixta, como se describe en la Tabla 2. Se sugiere el procedimiento de mezcla de los dos tipos de alimentación. Se advierte que el proceso de mezcla debe llevarse a cabo para proteger la atmósfera de la eliminación del oxígeno. También se observa que todas las partículas o polvos de aglutinantes de macromoléculas deben secarse para garantizar que no haya humedad, la cera y el ácido esteárico, que son difíciles de secar, son aglutinantes de bajo peso molecular. Se sugiere que el agua se elimine mediante vacío a baja temperatura.

 

表2. Sugerencias sobre el procedimiento de mezcla de materia prima

 

03 Proceso principal

 

Una vez que se completa la materia prima hasta el moldeo por inyección, es el estado más seguro de todo el polvo, que puede exponerse al aire, pero durante el calentamiento del proceso de inyección, se debe tener cuidado de no dejar que la materia prima permanezca en el barril por demasiado tiempo. largo. Una vez que falla el proceso de inyección de materia prima plástica-d y ajusta la máquina, es necesario configurar la temperatura de la boquilla y la zona de temperatura máxima en 10 minutos y cortar la temperatura si no funciona, para que la temperatura de alimentación sea inferior a 150 grados.

 

Las palanquillas de titanio y aleaciones de titanio después del moldeo por inyección no son diferentes de las de los materiales comunes y se pueden colocar en el aire. El polvo de aleación de titanio y titanio recubierto con aglutinante puede bloquear eficazmente el oxígeno en el aire. Después del desengrasado, ya sea desengrasado con disolvente o con ácido oxálico reductor (no se recomienda el desengrasado con ácido nítrico fuertemente oxidado), en primer lugar, asegúrese de que la temperatura que sale del horno sea inferior a 50 grados. Celsius para garantizar que no se produzca oxidación, el tocho marrón desengrasado es poroso, muy fácil de reaccionar con el oxígeno en el aire, tenga en cuenta. Cuanto más corto sea el tiempo de colocar el tocho marrón afuera, mejor, ingresará al sistema de sinterización lo antes posible.

 

El diseño de la placa de soporte sinterizada y la caja de sinterización es muy importante. Debido a que el titanio y las aleaciones de titanio tienen una alta afinidad por el oxígeno, incluso pueden capturar oxígeno en alúmina (Al2O3) a alta temperatura. Por lo tanto, se recomienda la placa de zirconia (ZrO2) para la placa de soporte de cerámica, pero no se debe elegir el material de carbonización o nitruración. El titanio y las aleaciones de titanio también tienen afinidad por los elementos de carbono y nitrógeno. En la experiencia de sinterización anterior, la colocación de esponja de titanio en la caja de sinterización como bloque de sacrificio de captación de oxígeno es eficaz pero reduce la eficiencia del horno de sinterización. Consume mucha esponja de titanio a la vez, ocupando espacio y consumiendo calor son negativos.

 

La experiencia anterior se comparte en la producción de moldeo por inyección de polvo de aleación de titanio y titanio. Los operadores deben ser cautelosos. El estado del polvo de titanio puro es de alto riesgo. Todos estos ls no ferrosos (densidad < 4,5 g/cc) tienen el riesgo de explosión de polvo, aunque el titanio y las aleaciones de titanio son los ls no ferrosos menos activos.