Cassa dell'orologio realizzata in lega di titanio con fusione a cera persa-
La fusione di wafer a perdita-, nota anche come fusione a cera persa, è un metodo di fusione di precisione. Il suo principio prevede innanzitutto la creazione di un modello in cera con la stessa forma della cassa dell'orologio. Successivamente, più strati di materiale refrattario vengono rivestiti sulla superficie del modello in cera per formare uno stampo monolitico. Successivamente, lo stampo viene riscaldato, facendo sì che il modello in cera si sciolga e fuoriesca, lasciando una cavità all'interno dello stampo che corrisponde alla forma della cassa dell'orologio.
Panoramica della tecnologia-di fusione dei wafer perduti
La fusione di wafer a perdita-, nota anche come fusione a cera persa, è un metodo di fusione di precisione. Il suo principio prevede innanzitutto la creazione di un modello in cera con la stessa forma della cassa dell'orologio. Successivamente, più strati di materiale refrattario vengono rivestiti sulla superficie del modello in cera per formare uno stampo monolitico. Successivamente, lo stampo viene riscaldato, facendo sì che il modello in cera si sciolga e fuoriesca, lasciando una cavità all'interno dello stampo che corrisponde alla forma della cassa dell'orologio. Infine, in questa cavità viene colata la lega di titanio fusa. Dopo che la lega di titanio si è raffreddata e solidificata, lo stampo viene rotto per ottenere la cassa dell'orologio desiderata. Questo metodo di fusione può produrre parti con forme complesse e alta precisione, rendendolo ideale per prodotti come casse di orologi in cui è richiesta un'elevata accuratezza nell'aspetto e nella precisione dimensionale.
Vantaggi della lega di titanio nelle casse degli orologi
Leggero
La lega di titanio ha una densità relativamente bassa, circa 4,5 g/cm³, quindi più leggera dell'acciaio inossidabile tradizionale (densità circa 7,9 g/cm³). Ciò rende l'uso dell'orologio più confortevole, senza sollecitare eccessivamente il polso, ed è particolarmente adatto per un uso prolungato.
Alta resistenza
La lega di titanio ha una resistenza molto elevata, con una resistenza alla trazione generalmente compresa tra 400 e 1400 MPa. Ciò significa che la cassa dell'orologio può resistere a determinati impatti e pressioni esterne durante l'uso quotidiano, resistendo a deformazioni e danni, garantendo così la durata dell'orologio.
Resistenza alla corrosione
Sulla superficie della lega di titanio si forma una densa pellicola protettiva di ossido di titanio. Questo film ha un'eccellente stabilità chimica e può resistere alla corrosione provocata da vari mezzi, come sudore e acqua di mare. Per gli orologi, questo previene efficacemente la ruggine e la corrosione della cassa, prolungando la durata dell'orologio.
Buona biocompatibilità
La lega di titanio non-è tossica per il corpo umano e non provoca reazioni allergiche, rendendola adatta a persone con tutti i tipi di pelle. Questo è un vantaggio importante per le casse degli orologi che entrano in contatto diretto con la pelle.
Processo specifico di fusione-di wafer persi di casse di orologi in lega di titanio
o. Progettazione e incisione: in base ai requisiti di progettazione dell'orologio, viene creato un modello 3D utilizzando il software di progettazione assistita da computer (CAD). Un prototipo di modello in cera ad alta-precisione viene quindi prodotto mediante lavorazione CNC o incisione manuale. Questo prototipo deve riflettere accuratamente la forma, le dimensioni e le caratteristiche dettagliate della cassa dell'orologio, inclusa la corona, le anse e gli indici.
o. Replica del modello in cera: utilizzando il prototipo, viene realizzato uno stampo e i modelli in cera vengono prodotti in serie-iniettando la cera. Durante il processo di iniezione, la temperatura, la pressione e la velocità di iniezione della cera devono essere attentamente controllate per garantire la qualità e la consistenza del modello in cera.
o Assemblaggio del modello in cera: più modelli in cera sono collegati insieme utilizzando aste di cera per formare un assemblaggio del modello in cera. La progettazione dell'assemblaggio del modello in cera deve considerare il flusso del metallo fuso e lo sfiato per garantire un processo di fusione regolare.
o Rivestimento in materiale refrattario: l'assemblaggio del modello in cera è immerso in un rivestimento composto da materiali refrattari (come sol di silice, sabbia di zirconio, ecc.) e un legante, garantendo un rivestimento uniforme sulla superficie. Successivamente viene cosparso sopra uno strato di sabbia refrattaria che aderisce alla superficie del rivestimento. Questo processo viene ripetuto più volte finché il guscio non raggiunge lo spessore richiesto. Generalmente il guscio è composto da 4-8 strati.
o Asciugatura e indurimento: dopo l'applicazione di ogni strato di rivestimento e sabbia, è necessario un trattamento di asciugatura e indurimento per migliorare la resistenza e la stabilità del guscio. Il processo di essiccazione viene solitamente effettuato in condizioni ambientali specifiche, con temperatura, umidità e ventilazione controllate. L'indurimento può essere ottenuto utilizzando metodi chimici o termoindurenti.
Lo stampo viene posto in un bollitore per la deceratura a vapore o in acqua calda per sciogliere e far fuoriuscire il modello in cera. Il processo di deparaffinazione deve essere accurato per evitare che la cera residua influisca sulla qualità della fusione.
* Fusione della lega di titanio: la materia prima della lega di titanio viene posta in un forno a induzione sotto vuoto per la fusione. Durante il processo di fusione, il livello di vuoto, la temperatura e il tempo di fusione nel forno devono essere rigorosamente controllati per garantire l'uniformità e la purezza della composizione della lega di titanio. Allo stesso tempo, è necessario evitare che la lega di titanio reagisca con le impurità presenti nel forno, compromettendone le prestazioni.
* Colata: Una volta che la lega di titanio raggiunge la temperatura e la fluidità adeguate, viene rapidamente colata nello stampo preriscaldato. Il processo di fusione deve essere veloce e regolare per evitare schizzi e ossidazione del metallo fuso. Allo stesso tempo, la velocità e il volume di fusione devono essere controllati per garantire la qualità e l'accuratezza dimensionale della cassa dell'orologio.
* Pulizia della cassa: dopo che la lega di titanio si è raffreddata e solidificata, lo stampo viene rotto e la cassa dell'orologio viene rimossa. Quindi, vengono utilizzati sabbiatura, molatura e altri metodi per rimuovere il materiale residuo dello stampo e le incrostazioni di ossido dalla superficie, rendendo liscia la superficie della cassa dell'orologio. * **Trattamento termico:** Per migliorare le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione della cassa dell'orologio, è necessario un trattamento termico adeguato. I processi comuni di trattamento termico includono la ricottura, la tempra e l'invecchiamento. La temperatura e il tempo devono essere rigorosamente controllati durante il trattamento termico per garantire il raggiungimento dell'effetto desiderato.
* Lavorazione e trattamento superficiale: in base ai requisiti di progettazione dell'orologio, la cassa dell'orologio fusa viene sottoposta a processi di lavorazione come foratura, fresatura e rettifica per ottenere dimensioni e forma precise. Quindi, vengono eseguiti trattamenti superficiali come lucidatura, galvanica e rivestimento PVD per migliorare la qualità dell'aspetto e la resistenza all'usura della cassa dell'orologio.
Controllo e ispezione di qualità
Controllo dell'accuratezza dimensionale
Utilizzando strumenti di misurazione di precisione come macchine di misura a coordinate e calibri, le dimensioni chiave della cassa dell'orologio vengono misurate per garantire che soddisfino i requisiti di progettazione. Le deviazioni dimensionali sono generalmente controllate entro ±0,05 mm.
01
Ispezione della qualità della superficie
La superficie della cassa dell'orologio viene ispezionata per rilevare eventuali difetti come crepe, pori e fori di spillo attraverso l'ispezione visiva e l'osservazione al microscopio. La rugosità superficiale deve soddisfare determinati standard, generalmente richiedendo un valore Ra compreso tra 0,4 e 0,8μm.
02
Test delle proprietà meccaniche
Le prove di trazione e le prove di durezza vengono utilizzate per testare le proprietà meccaniche della cassa dell'orologio, come resistenza alla trazione, resistenza allo snervamento e durezza. Questi indicatori di prestazione devono soddisfare gli standard pertinenti e i requisiti di progettazione.
03
Test di resistenza alla corrosione
I test in nebbia salina e i test di immersione vengono utilizzati per testare la resistenza alla corrosione della cassa dell'orologio. Dopo i test, si osserva lo stato di corrosione della superficie della cassa per valutarne la resistenza alla corrosione.
04
Sfide e soluzioni per la perdita-della fusione di wafer delle casse di orologi in lega di titanio
*Sfida: le leghe di titanio sono chimicamente reattive e reagiscono facilmente con l'ossigeno e l'azoto presenti nell'aria ad alte temperature, formando composti fragili che ne influenzano le proprietà. Allo stesso tempo, le leghe di titanio hanno un punto di fusione elevato (circa 1668 gradi), che richiede attrezzature e processi specializzati per la fusione e la fusione.
* Soluzione: le tecnologie di fusione a induzione sotto vuoto e di fusione sotto vuoto vengono utilizzate per evitare il contatto tra la lega di titanio e l'aria. Durante la fusione e la fusione, il livello di vuoto e l'atmosfera all'interno del forno sono rigorosamente controllati per garantire la qualità della lega di titanio.
* La sfida: le leghe di titanio reagiscono chimicamente con il materiale dello stampo ad alte temperature, determinando una diminuzione della qualità della superficie e della precisione dimensionale.
* Soluzione: selezionare materiali e rivestimenti per stampi adatti, come sabbia di zirconio e ossido di ittrio. Questi materiali hanno una buona stabilità chimica e possono ridurre la reazione con le leghe di titanio. Allo stesso tempo, ottimizza la formulazione del rivestimento e il processo di applicazione durante la produzione dello stampo per migliorarne la qualità.
* Sfida: la fusione a cera persa- è soggetta a difetti quali porosità, restringimento e crepe, che influiscono sulla qualità e sulle prestazioni della cassa dell'orologio.
* Soluzione: ottimizzare i parametri del processo di colata, come la temperatura di colata, la velocità di colata e la velocità di raffreddamento, per ridurre i difetti di colata. Allo stesso tempo, utilizza un software di simulazione avanzato per analizzare il processo di fusione, prevedere la posizione e le cause dei difetti e adottare misure preventive e di controllo in anticipo.
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