ٹائٹینیم الائے پروفائلز کے لیے ویکیوم ڈائی کاسٹنگ ٹیکنالوجی

ویکیوم ڈائی کاسٹنگ ٹائٹینیم الائے کے اجزاء کے لیے قریب-نیٹ-شکل کا راستہ ہے جو بصورت دیگر جعلی یا سرمایہ کاری کاسٹ ہو گا۔ پگھلی ہوئی دھات کو ڈائی میں ڈالا جاتا ہے اور اس میں انجکشن لگایا جاتا ہے جس کے پگھلنے والے چیمبر اور گہا کو اونچے خلا میں رکھا جاتا ہے، لہذا سائیکل کے اہم حصے کے دوران ٹائٹینیم کبھی بھی ہوا سے نہیں ملتا۔ نتیجہ کم آکسیجن پک اپ کے ساتھ کاسٹنگ ہے، ایک باریک اناج کی ساخت اور میکانی خصوصیات جو تیار شدہ مصنوعات کے قریب ہیں۔

ٹائٹینیم کو ویکیوم کی ضرورت کیوں ہے۔

ٹائٹینیم مرکب درجہ حرارت پر کیمیائی طور پر جارحانہ ہوتے ہیں۔ ہوا کی موجودگی میں وہ آکسیجن، نائٹروجن، کاربن مونو آکسائیڈ اور پانی کے بخارات کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں، جس سے سخت TiC اور TiN تہوں اور درمیانی محلول بنتے ہیں جو دھات کو گھیر لیتے ہیں۔ اگر پگھلنے والے چیمبر یا ڈائی کیویٹی کو ہائی ویکیوم میں نہیں رکھا جاتا ہے تو، کاسٹنگ میں آکسیجن کا مواد فوری طور پر بڑھ جاتا ہے اور یہ حصہ ایرو اسپیس مادی حالات کو مزید پورا نہیں کرسکتا۔

ایلومینیم، میگنیشیم، زنک یا تانبے کے مرکب کے روایتی ڈائی کاسٹنگ کے مقابلے میں، ویکیوم ٹائٹینیم کا راستہ دھات کو دوبارہ قابل استعمال ڈائی میں انجیکشن لگانے کے اسی اصول پر عمل کرتا ہے، لیکن پگھلنے اور گہا نکالنے کے اوقات کو بڑھایا جانا چاہیے۔ ٹائٹینیم چارجز کو ایک ٹھنڈے-وال شیل فرنس میں انڈکشن کے ذریعے الگ سے پگھلا دیا جاتا ہے، اور ہر ایک چکر مسلسل ایلومینیم ڈائی کاسٹنگ لائن کے مقابلے میں تقریباً پانچ منٹ مزید پگھلنے کا وقت لیتا ہے۔

ٹائٹینیم کھوٹ کی خصوصیات جو عمل کو شکل دیتی ہیں۔

ٹائٹینیم مرکبات الفا، بیٹا اور الفا-پلس-بیٹا فیملیز میں تقسیم ہوتے ہیں۔ الفا-پلس-بیٹا گریڈ، جیسے کہ بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والا Ti-6Al-4V (TC4) گریڈ، ایک مستحکم دو فیز ڈھانچہ کو جوڑتا ہے جس میں اعلی درجہ حرارت کی خرابی کے اچھے رویے، سختی، پلاسٹکٹی اور بجھانے اور بڑھاپے کے ردعمل کے ساتھ۔

کثافت: تقریباً 4.4 جی/سینٹی میٹر³الٹرا-اعلی-طاقت والے اسٹیل کے مقابلے میں اعلی مخصوص طاقت دینا

حرارتی طاقت: طاقت تقریباً 300-500 ڈگری پر ایلومینیم کھوٹ سے اوپر طول و عرض کی ترتیب

کم تھرمل چالکتا: 200 ڈگری پر تقریباً 16.8 W/(m·K)، تقریباً 0.040 cal/(cm·s· ڈگری) کے برابر، اسٹیل، ایلومینیم یا تانبے سے بالکل نیچے

اعلی کیمیائی سرگرمی: سخت سطح کے مرکبات بنانے کے لیے آکسیجن، نائٹروجن اور کاربن کے ساتھ آسانی سے رد عمل ظاہر کرتا ہے۔

الفا-سے-بیٹا ٹرانسفارمیشن تقریباً 882 ڈگری پر، جس سے اوپر بیٹا مرحلہ مستحکم ہے

کم تھرمل چالکتا وہ خاصیت ہے جو ٹولنگ کو سب سے زیادہ متاثر کرتی ہے: حرارت ڈائی میں بھگونے کے بجائے کاسٹنگ کی سطح پر رہتی ہے، جو ڈائی لائف کو مختصر کرتی ہے اور مولڈ کے محتاط تھرمل انتظام کا مطالبہ کرتی ہے۔

مائیکرو اسٹرکچر اور مکینیکل پراپرٹیز

ویکیوم ڈائی کاسٹنگ اور انویسٹمنٹ کاسٹنگ کے ذریعے Ti-6Al-4V راڈ کا براہ راست موازنہ، دونوں صورتوں میں 899 ڈگری اور 103 MPa پر 2 گھنٹے کے لیے ہاٹ آئسوسٹیٹک دبانے سے علاج کیا جاتا ہے اور اس کے بعد 2 گھنٹے کے لیے 834 ڈگری پر ویکیوم اینیلنگ، مائکرو اسٹرکچرل روٹ کے لیے واضح فائدہ کو ظاہر کرتا ہے۔

ویکیوم ڈائی کاسٹنگ انویسٹمنٹ کاسٹنگ کے ذریعہ تیار کردہ اناج کا ایک ساتواں حصہ دیتی ہے، اور اس کی پیداوار کی طاقت سرمایہ کاری کاسٹ ویلیو سے تقریباً 12% زیادہ ہے اور جعلی اور اینیل شدہ اعداد و شمار سے کچھ زیادہ ہے۔ ٹھیک، یکساں طور پر مبنی الفا-پلس-بیٹا ڈھانچہ وہ ہے جو سختی کی قربانی کے بغیر اس طاقت کو فراہم کرتا ہے۔

عمل کی حدود اور کاسٹنگ ڈیزائن

ویکیوم ڈائی کاسٹنگ دیگر معدنیات سے متعلق راستوں کا عالمی متبادل نہیں ہے۔ موجودہ مشق میں مضبوط حدود ہیں جن کے اندر ڈیزائنرز کو کام کرنا چاہیے۔

زیادہ سے زیادہ کاسٹنگ سائز: تقریباً 61 سینٹی میٹر x 46 سینٹی میٹر x 25 سینٹی میٹر

زیادہ سے زیادہ کاسٹنگ ماس: تقریباً 18 کلوگرام

زیادہ سے زیادہ ٹکڑے فی سائیکل: تقریباً 12

جیومیٹری: سنگل-طرفہ، نسبتاً آسان، ایک-ٹکڑا شکلیں؛ پیچیدہ کھوکھلی حصے سرمایہ کاری کاسٹنگ کا ڈومین بنے ہوئے ہیں۔

ٹولنگ: چونکہ ڈائی پگھلے ہوئے ٹائٹینیم کے ساتھ براہ راست رابطے میں ہے، اس لیے مولڈ لائف کم ہے اور لاگت میں ٹولنگ کا حصہ سرمایہ کاری کاسٹنگ سے زیادہ ہے۔

لاگت کی پوزیشن اور عام درخواستیں۔

عمل کی معاشیات اس کی بنیادی توجہ ہے۔ ویکیوم ڈائی کاسٹنگ موم کو ہٹانے، شیل ناک آؤٹ اور کیمیائی صفائی کو ختم کرتی ہے، جس سے عمل کے مراحل کی تعداد تقریباً نصف ہو جاتی ہے، اور یہ سرمایہ کاری کاسٹنگ یا فورجنگ کے مقابلے میں تقریباً 30 فیصد لاگت کو بچا سکتا ہے۔ اس لاگت کا فائدہ سب سے زیادہ اہمیت رکھتا ہے جہاں ایرو اسپیس انڈسٹری مہنگے گھڑے ہوئے ٹائٹینیم حصوں کو تقابلی مکینیکل خصوصیات کی کاسٹنگ کے ساتھ تبدیل کرنا چاہتی ہے۔

عام ایپلی کیشنز میں ہوائی جہاز کے جسم کے اجزاء جیسے بلک ہیڈز، بریک پارٹس، گیئرز اور قلابے شامل ہوتے ہیں، ساتھ میں دیگر ایرو اسپیس اور صنعتی پرزوں کی ایک رینج کے ساتھ جنہیں اعلی مخصوص طاقت، سنکنرن مزاحمت اور سروس درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے جو ایلومینیم کے مرکب برداشت کر سکتے ہیں۔ کاسٹنگز خالص شکل کے قریب تیار کی جاتی ہیں، لہذا فنشنگ آپریشنز ہلکی مشینی تک محدود ہیں۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

س: پگھلنے والے چیمبر اور ڈائی کیویٹی کو کیوں خالی کیا جانا چاہیے؟
کیونکہ ٹائٹینیم درجہ حرارت پر آکسیجن، نائٹروجن اور نمی کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ زیادہ ویکیوم رکھنے سے کاسٹنگ کا آکسیجن مواد اتنا کم رہتا ہے کہ ایرو اسپیس مادی حالات کو پورا کر سکے۔

سوال: ویکیوم ڈائی کاسٹنگ سرمایہ کاری کاسٹنگ سے کیسے موازنہ کرتی ہے؟
اناج کا سائز تقریباً 750 مائیکرون کے مقابلے میں تقریباً 100 مائیکرون ہے، پیداوار کی طاقت تقریباً 12 فیصد زیادہ ہے، اور یہ عمل تقریباً 30 فیصد کم لاگت کے ساتھ آسان ہے۔

سوال: موازنہ کے مطالعے میں گرمی کا کیا علاج استعمال کیا جاتا ہے؟
2 گھنٹے کے لیے 899 ڈگری اور 103 MPa پر گرم isostatic پریسنگ، اس کے بعد 2 گھنٹے کے لیے 834 ڈگری پر ویکیوم اینیلنگ۔

س: سب سے بڑی کاسٹنگ کیا ہے جو تیار کی جا سکتی ہے؟
تقریباً 61 سینٹی میٹر x 46 سینٹی میٹر x 25 سینٹی میٹر، تقریباً 18 کلوگرام تک، زیادہ سے زیادہ تقریباً 12 ٹکڑے فی سائیکل۔

سوال: کیا پیچیدہ کھوکھلی کاسٹنگ کو اس طرح بنایا جا سکتا ہے؟
فی الحال نہیں؛ یہ عمل سادہ سنگل-شکل کے مطابق ہے، جب کہ پیچیدہ اور کھوکھلی کاسٹنگ اب بھی سرمایہ کاری کاسٹنگ کے ذریعے تیار کی جاتی ہے۔

سوال: ٹائٹینیم کاسٹنگ پر کون سے معیارات لاگو ہوتے ہیں؟
ASTM B367 ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم الائے کاسٹنگ کا احاطہ کرتا ہے، GB/T 6614 ٹائٹینیم الائے کاسٹنگ کا احاطہ کرتا ہے، اور ٹینسائل خصوصیات کی تصدیق ASTM E8/E8M سے ہوتی ہے۔