Литье в медные формы для металлического стекла: анализ ключевых технологий

Литье в медные формы для металлического стекла представляет собой сочетание современной технологии и традиционной технологии, это через расплавленное металлическое стекло в медную форму для охлаждения и формирования, чтобы получить продукты с отличными характеристиками, эта технология была широко использована в современной промышленности. В этой статье будет представлен основной принцип литье в медные формы для металлического стекла, технологический процесс, ключевые технологии, преимущества и недостатки, а также анализ областей применения.

1. Обзор технологии литье в медные формы для металлического стекла Предисловие

(1) Понятие и характеристики металлического стекла

Металлическое стекло, также известное как аморфный сплав, представляет собой новый тип сплава, синтезированного с помощью современной технологии металлургии быстрого затвердевания. Оно состоит из металлических элементов, но его атомная структура неупорядочена, подобно стеклу.

Характеристики:

1) Высокая прочность: прочность металлического стекла значительно превышает прочность традиционных металлов, например, прочность металлического стекла на основе железа может достигать 3~6 ГПа.

2) Высокая эластичность: оно обладает отличной способностью к упругому восстановлению, и легко возвращается к первоначальной форме после деформации.

3) Коррозионная стойкость: высокая устойчивость к различным коррозионным средам.

4) Мягкие магнитные свойства: некоторые металлические стекла обладают отличными мягкими магнитными свойствами, подходящими для применения в магнитных материалах.

(2) Понятие и значение технологии литья в медные формы

Технология литья в медные формы — это метод литья с использованием форм из медного материала. При приготовлении металлического стекла технология литья в медные формы формирует аморфную структуру путем быстрого вливания расплавленного металла в медную форму и использования высокой теплопроводности меди для достижения быстрого охлаждения.

Важность:

1) Повышение эффективности формовки: высокая теплопроводность медной формы обеспечивает быстрое застывание металлической жидкости и сокращает производственный цикл.

2) Обеспечение качества продукции: литье в медные формы позволяет получить изделия с точным размером и гладкой поверхностью, а также улучшить характеристики продукции.

3) Широкое применение: в производстве металлического стекла технология литья в медные формы является одним из ключевых методов подготовки блочных аморфных сплавов, пригодных для производства высокопроизводительных деталей.

Резюме:

В целом, металлическое стекло имеет широкие перспективы применения во многих областях благодаря своим уникальным свойствам, а технология литья в медные формы, как один из ключевых методов его подготовки, имеет большое значение для содействия промышленному применению металлического стекла.

2.Основной принцип литье в медные формы для металлического стекла

Основной принцип литье в медные формы для металлического стекла заключается в использовании высокой теплопроводности медной формы для охлаждения и застывания расплавленного металлического стекла за очень короткое время, чтобы сформировать изделия из металлического стекла с аморфной структурой. Быстрая теплопроводность медной формы позволяет быстро охлаждать расплавленное металлическое стекло, избегая процесса кристаллизации, что позволяет получать изделия с превосходными механическими, физическими и химическими свойствами.

3. процесс литье в медные формы для металлического стекла

Литье в медные формы для металлического стекла — это прецизионный производственный процесс, сочетающий свойства металла и стекла и используемый для изготовления высокоточных деталей. Ниже приводится подробная схема процесса:

(1) Подготовка формы:

Во-первых, необходимо подготовить медные формы. Дизайн медной формы должен быть точным, чтобы размер и форма конечного продукта соответствовали требованиям. Медные формы обычно обрабатываются на станках с ЧПУ, а поверхность полируется для улучшения отделки.

(2) Подготовка сырья для металлического стекла:

Металлическое стеклянное сырье смешивается в соответствии с определенным соотношением и помещается в высокотемпературную печь для плавления. Металлическое стекло — это специальный сплав с хорошей текучестью и формуемостью.

(3) Плавление:

Сырье плавится при высокой температуре, чтобы оно полностью расплавилось и достигло нужной температуры. Этот этап очень важен, поскольку контроль температуры напрямую влияет на качество и свойства конечного продукта.

(4) Заливка:

Расплавленное состояние металлического стекла вливается в предварительно нагретую медную форму. Контроль температуры медной формы очень важен для обеспечения текучести жидкого металлического стекла и предотвращения его слишком быстрого охлаждения.

(5) Охлаждение и отверждение:

После впрыска в медную форму жидкое металлическое стекло быстро охлаждается и затвердевает в медной форме. Поскольку медная форма обладает отличной теплопроводностью, тепло быстро отводится наружу, что позволяет добиться быстрого затвердевания.

(6) Формовка и последующая обработка:

После полного затвердевания металлического стекла изделие извлекается из медной формы. Затем изделие подвергается необходимой последующей обработке, такой как шлифовка и полировка, для удаления дефектов поверхности и улучшения качества поверхности.

(7) Проверка качества:

Проводим проверку качества готовых изделий, включая точность размеров, качество поверхности, тест на производительность и т.д., чтобы убедиться, что изделия соответствуют требованиям дизайна и промышленным стандартам.

4.Анализ ключевых технологий литье в медные формы для металлического стекла

Литье в медные формы является важным методом подготовки металлического стекла, его ключевая технология имеет решающее значение для получения высокопроизводительных изделий из металлического стекла. Ключевая технология литье в медные формы для металлического стекла включает в себя проектирование формы, подготовку расплава, процесс литья и последующую обработку.

(1) проектирование формы

Конструкция формы является основой литья в медные формы, и ее рациональность напрямую влияет на формирование и качество металлического стекла. Медные формы обычно изготавливаются из медного сплава с высокой теплопроводностью, который может быстро охлаждать расплав и способствовать формированию аморфной структуры. При проектировании формы необходимо учитывать следующие аспекты:

1) Скорость охлаждения:

Формирование металлического стекла требует чрезвычайно высокой скорости охлаждения, обычно от ¹⁰⁵ до ¹⁰⁶ К/с. Теплопроводность формы имеет ключевое значение, поэтому в качестве материала для формы обычно выбирают медный сплав с высокой теплопроводностью.

2) Структура пресс-формы:

Структура формы должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить равномерное заполнение расплавом, чтобы избежать таких дефектов, как воздушные отверстия и усадочные отверстия. В то же время, конструкция отверстия и литника формы должна способствовать потоку и заполнению расплава.

(2) Подготовка расплава

Подготовка расплава является одним из ключевых этапов литья в медные формы, а состав и температура расплава оказывают важное влияние на формирование металлического стекла. Подготовка расплава включает в себя следующие этапы:

1) Разработка состава:

При разработке состава металлического стекла необходимо учитывать его способность к стеклообразованию, и обычно используются различные системы сплавов, такие как на основе Zr, Cu, Fe и т.д.. Разумная разработка состава может значительно улучшить способность к стеклообразованию и эксплуатационные характеристики металлического стекла.

2) Процесс плавления:

Процесс плавления требует строгого контроля температуры и однородности состава расплава. Обычно используются индукционная плавка, электродуговая плавка и другие методы, чтобы избежать окисления и загрязнения расплава.

3) Процесс очистки:

Примеси и газы в расплаве влияют на качество металлического стекла, поэтому требуется очистка. Обычно используются такие методы очистки, как вакуумная обработка, защита инертным газом и т.д.

(3) Процесс литья

Процесс литья является основным звеном литья в медные формы, и контроль его параметров играет решающую роль в формировании и качестве металлического стекла. Процесс литья в основном включает в себя следующие этапы:

1) температура заливки:

Температура заливки должна контролироваться в подходящем диапазоне, слишком высокая или слишком низкая температура заливки повлияет на формирование металлического стекла. Обычно температура заливки должна быть немного выше, чем температура жидкой фазы сплава.

2) Скорость заливки:

Скорость заливки должна соответствовать скорости охлаждения формы, чтобы обеспечить равномерное заполнение формы расплавом. Слишком быстрая или слишком медленная скорость заливки может привести к дефектам.

3) Контроль давления:

В некоторых случаях к расплаву необходимо приложить определенное давление, чтобы способствовать его заполнению формы и улучшить плотность изделия.

(4) Послепечатная обработка

Постобработка — важная часть улучшения характеристик металлического стекла, включающая, в основном, термообработку, механическую обработку и обработку поверхности.

1) Термообработка:

Соответствующая термообработка может улучшить структуру и свойства металлического стекла, например, повысить его прочность и вязкость. Процесс термообработки должен быть разработан в соответствии с конкретной системой сплавов и требованиями.

2) Механическая обработка:

Механическая обработка может быть использована для удаления заусенцев и дефектов изделий из металлического стекла, а также для улучшения точности размеров и качества поверхности. Следует отметить, что твердость металлического стекла высока, поэтому необходимо выбрать соответствующие методы обработки и инструменты.

3) Обработка поверхности:

Обработка поверхности может быть использована для улучшения свойств поверхности металлического стекла, таких как устойчивость к истиранию и коррозии. Обычно используемые методы обработки поверхности включают гальваническое покрытие, покрытие и так далее.

5. анализ преимуществ и недостатков литье в медные формы для металлического стекла

Литье в медные формы для металлического стекла — это новый метод подготовки материала, который сочетает в себе характеристики металлического стекла и процесса литья в медные формы. Ниже приводится анализ преимуществ и недостатков литье в медные формы для металлического стекла:

(1) Преимущества

1) Надежное качество:

В процессе литье в медные формы для металлического стекла металлическая жидкость может полностью заполнить форму, что делает внутреннюю структуру деталей более компактной и однородной, обеспечивая тем самым более надежное качество деталей.

2) Компактная структура:

Структура литых деталей компактна, отвечает определенным требованиям механической прочности, обладает высокой жесткостью и износостойкостью, может противостоять вибрации, ударам и другим внешним воздействиям.

3) Высокая точность обработки:

Процесс литье в медные формы для металлического стекла может обеспечить отливки с высокой точностью размеров и низкими значениями шероховатости поверхности для удовлетворения строгих требований к точности размеров и точности установки.

4) Гибкость формовки:

Процесс литье в медные формы для металлического стекла может производить сложные детали и геометрические формы для удовлетворения различных требований к дизайну.

5) Сильная коррозионная стойкость:

Отливки обладают сильной коррозионной стойкостью и могут противостоять эрозии агрессивных сред, продлевая срок службы деталей.

6) Улучшенная экология:

В процессе литье в медные формы для металлического стекла редко используется песчаный стержень, что уменьшает выброс пыли и вредных газов, а также снижает загрязнение окружающей среды.

(2) Недостатки

1) Более высокая стоимость:

Металлический тип производственного цикла длиннее, выше стоимость, подходит для массового производства, чтобы снизить затраты.

2) Отсутствие воздухопроницаемости:

Металлический тип сам по себе не имеет проницаемости, необходимо использовать определенные меры для экспорта воздуха в полости и газа, производимого песчаным ядром, иначе легко образуются воздушные отверстия.

3) Легко образуются трещины:

Тип металла не имеет уступов, и при затвердевании отливки легко образуются трещины и деформации.

4) Плохая устойчивость к высокой температуре:

При воздействии высоких температур может возникнуть риск деформации или разрыва.

5) Сложность ремонта:

После повреждения или изменения конструкции может потребоваться более сложный процесс ремонта.

6. области применения литье в медные формы для металлического стекла

(1) Электронные устройства:

Литье в медные формы для металлического стекла может быть использовано для производства высокопроизводительных электронных устройств, таких как трансформаторы, датчики и т.д., благодаря своим отличным электромагнитным свойствам, может повысить эффективность и стабильность работы устройства.

(2) Аэрокосмическая промышленность:

В области аэрокосмической промышленности, литье в медные формы для металлического стекла, изготовленные из высокопрочных, высокотемпературных и коррозионностойких деталей, подходят для производства легких и высокопрочных структурных частей самолетов и ракет.

(3) медицинское оборудование:

Благодаря литье в медные формы для металлического стекла можно производить высокоточные детали с гладкой поверхностью, поэтому в производстве медицинского оборудования широко используется, например, хирургические инструменты, протезы конечностей и так далее.

(4) Точные инструменты:

Технология литье в медные формы для металлического стекла может производить детали с высокой точностью размеров и хорошим качеством поверхности, что очень подходит для производства ключевых компонентов в точных приборах, таких как оптические приборы, аналитические приборы и так далее.

(5) Спортивное оборудование:

В области спортивного оборудования литье в медные формы для металлического стекла может быть использовано для производства клюшек для гольфа, велосипедных рам и т.д., с преимуществами легкого веса, высокой прочности и хорошего ощущения.

(6) Ювелирные изделия:

Литье в медные формы для металлического стекла может производить уникальную текстуру и блеск украшений, поэтому в ювелирной промышленности применяется для производства изысканных и художественных украшений.

7. Резюме

Эти приложения демонстрируют разнообразие и широту применения технологии литье в медные формы для металлического стекла, а ее уникальные преимущества позволяют ей занимать важное место во многих отраслях промышленности.