Hvernig á að beita háum-blendi við mótaframleiðslu?

一, rétt samsvörun eðlisfræðilegra eiginleika há-blendis við þarfir mótsins
Há-hita málmblöndur eru málmar úr járni, nikkeli og kóbalti sem geta varað í langan tíma við aðstæður með hátt hitastig og mikið álag, eins og yfir 600 gráður. Þrjár víddir sýna helstu kosti þess:
Nikkel-undirstaða há-hita málmblöndur geta samt haldið flæðistyrk sem er yfir 600 MPa við 800 gráður á Celsíus, sem er þrisvar sinnum sterkara en venjulegt H13 mótstál. K403 nikkel-undirstaða málmblöndur geta lifað af högg títan álfelgur við 1200 gráður á meðan smíða túrbínuskífur flugvélahreyfla. Líftími eins móts hefur batnað úr 200 sinnum fyrir hefðbundin efni í 1500 sinnum.
Hitaþreytuþol: Há-blendiblöndur geta myndað sérstaka "sjálfgræðandi" oxíðhúð með því að breyta stærð og dreifingu 'fasans (Ni ∝ (Al, Ti)). Það eru aðeins 1/5 fleiri yfirborðssprungur í GH2135 járni-blendimótum sem notuð eru í útblástursgreinum bifreiða-steypumótum eftir 5000 hitalotur eins og í 5CrNiMo stálmótum.
Tæringarþol: Cr ₂ O3/Al ₂ O3 samsett oxíðlag sem myndast á yfirborði há-hita málmblöndur getur í raun hindrað framgöngu klóríðjóna þegar verkfræðilegar fjölliður með logavarnarefni brotna niður. Í rafrænum tengingarsprautumótum endast mót úr Inconel 718 álfelgur 8 sinnum lengur en DC53 mótstál og yfirborð vörunnar hefur enga tæringarbletti.
2, Tækniframfarir í algengum forritastillingum
1. Aerospace: Afrita mannvirki við mjög erfiðar rekstraraðstæður
Þegar búið er að gera léttar tengingar fyrir dróna úr PEEK efni þarf mótið að geta þolað 380 gráðu bræðsluhita og 150 MPa inndælingarþrýsting. Við þessar vinnuaðstæður sýnir hefðbundið mótstál mikið skrið, en mót úr kóbalt-undirstaða há-háhita málmblöndu HS-21 gera það ekki:
Með því að bæta hönnun staðfræðinnar fór kjarnaveggþykktin úr 12 mm í 6 mm, sem minnkaði þyngdina um 55%.
TiAlN húðunin sem er gerð með líkamlegri gufuútfellingu (PVD) hefur yfirborðshörku HV3200.
Í raunverulegri framleiðslu verða stærðarbreytingar sem eru minni en 0,02 mm að gerast innan 500.000 inndælingarlota.
2. Nýi orkubílaiðnaðurinn: finndu jafnvægi á milli langs líftíma og mikillar skilvirkni
Þegar rafhlöðupakka kælivatnspípur eru búnar til með PA66+GF30 þjöppunarmótun, slitna glertrefjarnar á mótið með 0,03 mm hraða á hverjar þúsund endurtekningar. Nikkel-undirstaða há-blendimót sem framleidd eru með duftmálmvinnsluferli:
Hörku vinnslulagsins getur náð HRC58 með því að búa til hallandi hagnýt efni (FGM), en fylkið helst sterkt við HRC42.
Í stað hefðbundinnar rafhleðsluvinnslu skaltu nota ofur-háþrýstingsvatnsstraumskurð til að gera yfirborð holrúmsins minna gróft, allt frá Ra1,6 μm til Ra0,4 μm.
Í raunveruleikanum hefur endingartími mygla farið úr 80.000 notkunum í 400.000 notkun og kostnaður á stykki hefur lækkað um 65%.
3. Umbúðir fyrir hálfleiðara: langvarandi-trygging um nákvæmni á míkrómetrastigi
Pinnabilið í QFN umbúðamótum er aðeins 0,3 mm, þess vegna þarf hitastuðull mótsins (CTE) að vera mjög nálægt því. Nikkel-undirstaða einskristalla há-blendimót sem er búið til með stefnubundnu storknunarferli:
CTE er lækkað í 12 × 10⁻⁶/ gráðu með því að stjórna kristalstefnunni og samhæfni við keramikpökkunarefni eykst um 40%.
Samræmda kælivatnsrásin sem er gerð með leysissértækri bræðslu (SLM) tækni gerir moldhitastigið jafnara og fer frá ± 15 gráðum til ± 3 gráður.
Í raunframleiðslu fór vöruskekkjuhlutfallið úr 0,5% í 0,15% og ávöxtunarhlutfallið fór upp í 99,8%.
3, Nýju og endurbættu leiðirnar til að búa til hluti
1. Aukaframleiðsla notuð á þann hátt sem breytir hlutum
Venjulegt vandamál við að búa til hluti úr málmmótum sem þola háan hita er leyst með þrívíddarprentunartækni:
Hönnun fyrir fínstillingu svæðisfræði: Með því að nota Altair OptiStruct hugbúnaðinn gerðum við hönnunina léttari, klipptum þyngd ákveðins flugvélahreyflamóts úr 1,2 tonnum í 680 kg og gerðum hana 25% stífari.
Uppbygging með hagnýtum halla: LPBF (laser duft bed bræðsla) tækni gerir hörku halla umskipti svæði milli mold vinnulag og undirlag lag til að losna við streitu styrk.
Tilviljunarkennt kælikerfi: Með því að nota Magics hugbúnað til að bæta arkitektúr vatnsins hefur kæling á stóru hlífðarmóti gert 40% skilvirkari og stytt hringrásartímann um 35%.
2. Stórt skref fram á við í tækni til að styrkja yfirborð
Úða loga á hljóðhraða (HVOF): Yfirborð mygluholsins er húðað með WC-12Co, sem hefur allt að HV1400 hörku og er fimm sinnum slitþolnara en undirlagsefnið.
Plasma nitriding er ferli sem notar plasma til að gera hlutina erfiðari. Djúp nítrun (0,3 mm) hækkar yfirborðshörku mótsins upp í HV1100 á sama tíma og hörku kjarnans er óbreytt.
Viðgerð með leysiklæðningu: Inconel 625 álduft er notað til að laga slitið svæði og bindistyrkur milli viðgerðarlags og undirlags er meira en 400MPa.
4, Stefna í hagkerfinu og atvinnulífinu
Háhita-blendimót kosta 3 til 5 sinnum meira en venjuleg mót í fyrstu, en allur kostnaður við líftíma þeirra er mikill:
Í bílaiðnaðinum kostaði það 800.000 Yuan meira fyrir hvert sett af mótum að nota háhita-blendi fyrir stuðaramót af ákveðinni bílgerð, en það sparaði 12 milljónir Yuan í árlegum framleiðslukostnaði vegna þess að hringrásartíminn var styttur um 25% og afraksturshlutfallið hækkaði um 12%.
Á sviði geimferða: Með því að nota kóbalt-undirstaða málmblöndu í smíðamót ákveðinnar tegundar túrbínuskífa lengdist endingartími mótsins úr 50 stykki í 300 stykki og lækkaði kostnaðinn við að búa til eitt stykki um 78%.
Stafræn tvíburatækni hefur gert það mögulegt að sjá fyrir viðhaldsferli há-blendimóta með nákvæmni upp á ± 50 klukkustundir. Það hefur einnig aukið heildarnýtni búnaðar (OEE) í yfir 85%. Spáð er að heimsmarkaðurinn fyrir há-blendimót verði meira en 4,5 milljarða dollara virði árið 2028, með 12,3% árlegum vexti á ári. Aukaframleiðslumót munu vera meira en 30% af þessum markaði.