Servicios de fundición a presión de titanio

Wstitanium es un fabricante integral de fundición a presión de titanio en China, con certificación ISO9001 e ISO 13485, que incluye diseño y desarrollo de moldes, servicios de fundición a presión, mecanizado CNC y acabado.

Fabricante de fundición a presión de titanio

Como uno de los pilares fundamentales de la industria moderna, la fundición a presión de titanio está transformando el panorama de diversos sectores con su singular atractivo. Gracias a sus excepcionales ventajas de rendimiento, ocupa un lugar destacado en áreas clave como las ambiciosas aspiraciones de la industria aeroespacial, la protección de la vida en el sector médico, la exploración marina en la ingeniería marina y la innovación ecológica en la industria automotriz.

¿Qué es la fundición a presión de titanio?

La fundición a presión de titanio se refiere a un método de fundición en el que el titanio líquido o semilíquido se introduce rápidamente en la cavidad del molde a alta presión, con protección de vacío o gas inerte, y se solidifica bajo presión. El proceso de fundición a presión de titanio incluye principalmente las etapas de cierre del molde, inyección, mantenimiento de la presión, enfriamiento, apertura del molde y extracción de las piezas. La alta presión ayuda a superar la alta viscosidad del titanio líquido, lo que permite llenar rápidamente la compleja cavidad del molde. Al mismo tiempo, la solidificación bajo presión puede reducir la contracción y los defectos de contracción dentro de las piezas y mejorar la densidad y las propiedades mecánicas de las mismas.

Capacidades de fundición de titanio

La fundición de titanio y aleaciones de titanio de vanguardia de Wstitanium se encuentra en Baoji, China, y cuenta con una amplia gama de capacidades multinivel para satisfacer sus exigentes requisitos de fundición a presión de titanio. Invertimos continuamente en la formación de nuestros equipos internos, como ingenieros de materiales, ingenieros de fundición a presión, diseñadores de moldes, ingenieros de calidad, etc. Contamos con equipos de fabricación avanzados, incluyendo máquinas de fundición a presión de 1000T, 2000T y 5000T, y tecnología de fundición a presión al vacío. Los hornos VAR pueden fabricar piezas de fundición de titanio con pesos desde unos pocos gramos hasta 100 kg. El contenedor admite piezas de hasta 500 mm de largo y 250 mm de alto. Contamos con una amplia experiencia en la fabricación de válvulas, bombas, impulsores y una amplia gama de componentes aeroespaciales complejos.

Horno de carcasa de electrodos consumibles al vacío

En la fundición a presión de piezas de titanio, el horno de electrodos consumibles al vacío desempeña un papel fundamental en el refinado. El titanio posee propiedades químicas activas y reacciona fácilmente con gases como oxígeno, nitrógeno, hidrógeno y materiales de crisol a altas temperaturas, lo que resulta en una degradación del rendimiento. El horno de electrodos consumibles al vacío funde en un entorno de vacío, lo que reduce considerablemente el contenido de gas y evita las impurezas. La carcasa formada entre el crisol de cobre refrigerado por agua y el metal fundido actúa como una barrera protectora que evita el contacto del material del crisol con el líquido de titanio, evitando así que este contamine el líquido y garantizando la alta pureza de las piezas de titanio fundidas a presión. Además, el efecto de agitación electromagnética se utiliza para uniformizar la composición del líquido de titanio, mejorando aún más la pureza del material.

El horno de electrodos consumibles al vacío logra un control preciso de la velocidad de enfriamiento del líquido de titanio, promueve el refinamiento del grano, mejora la estructura y la calidad del lingote. Los lingotes de alta calidad sientan las bases para el posterior procesamiento de piezas de titanio fundidas a presión, garantizando que las piezas tengan buenas propiedades mecánicas y tecnología de procesamiento.

Diseño y fabricación de moldes de fundición a presión de titanio

La fabricación de moldes de piezas de titanio fundido a presión generalmente adopta Mecanizado CNC, EDM y otros procesos. Dado que los materiales de molde, como las aleaciones de níquel y molibdeno, presentan una alta dureza y son difíciles de procesar, es necesario seleccionar las herramientas y los parámetros de procesamiento adecuados durante el proceso. Por ejemplo, al fresar aleaciones de níquel, se pueden utilizar herramientas de carburo, con una velocidad de corte generalmente controlada de 20 a 50 m/min y un avance de 0.1 a 0.3 mm/r. La electroerosión (EDM) permite procesar cavidades complejas y estructuras finas de moldes.

Tras la fabricación del molde, suele requerirse un tratamiento térmico para mejorar la dureza, la resistencia mecánica y la resistencia a la fatiga térmica. Mediante este tratamiento, se puede uniformizar la estructura del molde y mejorar su rendimiento general.

Máquina de fundición a presión de piezas de titanio

Para la fundición a presión de piezas de titanio, es necesario seleccionar una máquina de fundición a presión que proporcione suficiente presión y velocidad de inyección. Debido al alto punto de fusión y la alta viscosidad del titanio, generalmente se recomienda una máquina de fundición a presión de cámara fría. Los parámetros de la máquina, como la fuerza de sujeción y el sistema de inyección, deben seleccionarse razonablemente en función del tamaño, la forma y los requisitos del proceso de fundición a presión de las piezas. Por ejemplo, para la producción de piezas grandes de aleación de titanio, es necesario seleccionar una máquina de fundición a presión con una gran fuerza de sujeción (como 2000-4000 t) para garantizar el cierre hermético del molde durante el proceso de fundición a presión y evitar la generación de defectos como rebabas.

Antes de la fundición a presión, la máquina debe depurarse completamente. Esta depuración incluye verificar que la presión y la velocidad del sistema de inyección sean normales, que la fuerza de sujeción del sistema sea uniforme y que los sistemas de refrigeración y lubricación funcionen correctamente. Mediante la depuración, se garantiza que los diversos parámetros de la máquina cumplan con los requisitos del proceso de fundición a presión de piezas de titanio. Al mismo tiempo, también es necesario depurar el sistema de control de la máquina, configurar los parámetros adecuados del proceso de fundición a presión y realizar pruebas simuladas para observar los cambios en los diversos parámetros durante el proceso y optimizarlos.

Inspección de calidad de piezas de titanio fundidas a presión

La complejidad de la fundición hace que la calidad de las piezas de titanio sea susceptible a numerosos factores. El titanio posee propiedades químicas activas y es propenso a reaccionar con gases como el oxígeno y el nitrógeno durante la fundición a alta temperatura, lo que resulta en una degradación del rendimiento. Pequeñas fluctuaciones en los parámetros del proceso de fundición, como la temperatura, el tiempo y la velocidad de enfriamiento, pueden causar defectos como poros, grietas y contracciones, lo que afecta gravemente la calidad y la fiabilidad de las piezas. En el sector aeroespacial, un pequeño defecto de fundición puede provocar un accidente aéreo; en el sector de los dispositivos médicos, los implantes de titanio que no cumplen con los estándares de calidad pueden causar graves problemas médicos. Por lo tanto, Wstitanium se somete a rigurosas inspecciones de calidad exhaustivas, esenciales para la fundición de piezas de titanio.

Inspeccion de Apariencia

Inspeccione visualmente o utilice una lupa de baja potencia para verificar si hay poros, agujeros de arena, grietas, rebabas, falta de carne, etc. en la superficie de las piezas. Los poros son como pequeños hoyos en la superficie, los agujeros de arena contienen impurezas y tienen forma irregular, y las grietas son líneas rectas.

Inspección de dimensiones

Utilice calibradores, micrómetros, instrumentos de medición de tres coordenadas y otras herramientas de medición para comparar las dimensiones según los planos de diseño y garantizar que se encuentren dentro de la tolerancia. Las desviaciones dimensionales importantes afectan el ensamblaje y el rendimiento.

Análisis químico

Utilice análisis espectral, titulación química, etc., para medir el contenido de titanio y elementos de aleación y garantizar el cumplimiento de las normas. Las proporciones inadecuadas de los elementos afectan la resistencia mecánica y a la corrosión.

Inspección metalográfica

Tras el rectificado y grabado de la muestra, obsérvela con un microscopio metalográfico para evaluar el tamaño, la morfología y la distribución del grano, y para evaluar el proceso de fundición y el efecto del tratamiento térmico. Una estructura anormal afecta el rendimiento.

Las propiedades mecánicas

La prueba de tracción mide la resistencia a la tracción, el límite elástico y el alargamiento; la prueba de dureza mide la dureza de la superficie o de partes específicas de las piezas; la prueba de impacto mide la tenacidad al impacto, lo que refleja la capacidad de resistir el impacto.

Detección de defectos internos

La detección de fallas por rayos X encuentra poros internos, orificios de contracción, grietas y otros defectos de volumen; la detección de fallas por ultrasonidos es sensible a los defectos internos y detecta pequeñas grietas y delaminación.

Servicios de acabado

Existen deficiencias naturales en la superficie de las piezas de titanio fundidas a presión. Por un lado, el proceso de fundición a presión puede causar defectos microscópicos en la superficie, como poros, microfisuras, etc., que afectan la apariencia y la integridad estructural de la pieza. Por otro lado, si bien el titanio posee cierta resistencia a la corrosión, aún es necesario mejorarla en ciertos entornos. Además, algunos escenarios de aplicación tienen requisitos especiales en cuanto a dureza, resistencia al desgaste, lubricidad, etc., de la superficie de la pieza. Mediante una tecnología adecuada de tratamiento de superficies, no solo se pueden reparar los defectos superficiales y mejorar la apariencia, sino también dotar a las piezas de propiedades especiales y ampliar su ámbito de aplicación.

El recubrimiento en polvo

Se pulverizan proyectiles de alta velocidad sobre la superficie de las piezas de titanio fundido a presión para provocar deformación plástica y formar una capa residual de tensión de compresión. Esto no solo mejora la dureza superficial y la resistencia a la fatiga de las piezas, sino que también cierra las microfisuras superficiales y mejora la resistencia estructural general.

Pulido y pulido

Mediante el uso de abrasivos y herramientas de pulido, se eliminan rebabas, óxido, etc., de la superficie de las piezas, se reduce la rugosidad y se mejoran la planitud y el acabado. En el caso de los implantes de titanio en dispositivos médicos, el esmerilado y el pulido pueden reducir la irritación en los tejidos humanos.

Decapado

Se utiliza una solución ácida para reaccionar químicamente con los óxidos de la superficie de las piezas de titanio fundidas a presión, eliminando la capa de óxido y dejando la superficie limpia. Por ejemplo, para el decapado de piezas de titanio se suele utilizar una solución ácida mixta de ácido fluorhídrico y ácido nítrico, que disuelve eficazmente los óxidos de titanio y restaura el brillo metálico.

Deposición física de vapor (PVD)

En un entorno de vacío a alta temperatura, el titanio u otros metales se evaporan y se depositan sobre la superficie de la pieza para formar un recubrimiento. Por ejemplo, la aplicación de un recubrimiento de nitruro de titanio puede mejorar significativamente la dureza superficial, la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión de las piezas.

Granallado

El arenado de la superficie de las piezas de titanio elimina impurezas y incrustaciones de óxido, modificando la rugosidad y la morfología de la superficie. El arenado genera tensión de compresión residual en la superficie de las piezas de titanio, compensa parte de la tensión de tracción durante el trabajo y mejora la resistencia a la fatiga de las piezas.

Anodizado

Las piezas de titanio fundido a presión se colocan en el electrolito como ánodo, y mediante la aplicación de una corriente eléctrica se forma una película de óxido en la superficie. Esta película de óxido no solo mejora la resistencia a la corrosión, sino que también permite obtener diferentes colores ajustando los parámetros del proceso, lo que permite su uso en productos con altos requisitos decorativos.