Восковая отливка из титанового сплава по выплавляемым моделям-для ручек скальпеля

• Проектирование и изготовление пресс-форм. На основе чертежей рукоятки хирургического скальпеля создается точная модель с помощью программного-программного обеспечения автоматизированного проектирования (САПР). Затем с помощью таких методов, как механическая обработка с ЧПУ, изготавливается форма для прессования восковой модели. Точность формы напрямую влияет на качество восковой модели; поэтому при изготовлении необходим строгий контроль допусков размеров и качества поверхности.

• Прессование восковой модели: расплавленный воск впрыскивается в форму и выдерживается при определенных условиях давления и температуры в течение определенного периода времени, позволяя воску заполнить все полости формы. После того как воск остынет и затвердеет, форму открывают и извлекают восковую модель. Во время этого процесса необходимо тщательно контролировать такие параметры, как температура воска, давление впрыска и время выдержки, чтобы обеспечить точность размеров и качество поверхности восковой модели.

• Сборка восковой модели. Чтобы повысить эффективность отливки, несколько восковых моделей обычно объединяют в одну восковую модель. Отдельные восковые модели крепятся к литнику с помощью сварки или других методов соединения, образуя целостную отливку. Во время сборки крайне важно обеспечить надежное соединение между восковыми моделями и хорошо спроектированной литниковой системой, чтобы гарантировать плавное заполнение каждой полости восковой модели расплавленным титановым сплавом во время заливки.

• Огнеупорное покрытие: погрузите собранную восковую модель в специально разработанное огнеупорное покрытие, обеспечив равномерный слой покрытия на поверхности. Покрытие обычно включает огнеупорные порошки (например, цирконовый песок, порошок корунда и т. д.), связующие вещества (например, жидкое стекло, золь кремнезема и т. д.) и добавки. После нанесения покрытия на поверхность восковой модели посыпьте слой огнеупорного песка, чтобы он прилип к покрытию и сформировал первый слой оболочки.

• Многослойное-покрытие и сушка: повторите процесс нанесения покрытия и посыпания песком-, нанося при необходимости несколько слоев оболочки. Каждый слой требует просушки после нанесения покрытия, чтобы обеспечить прочность и проницаемость оболочки. Методы сушки могут включать естественную сушку, сушку горячим воздухом или вакуумную сушку, в зависимости от материала оболочки и технологических требований.

• Депарафинизация: Подготовленную оболочку формы помещают в устройство для депарафинизации, где при нагревании восковая модель плавится и позволяет ей вытечь из оболочки. Существуют различные методы депарафинизации, такие как депарафинизация паром, депарафинизация горячей водой и микроволновая депарафинизация. Во время депарафинизации необходимо тщательно контролировать температуру и время нагрева, чтобы обеспечить полное плавление и удаление восковой модели, предотвращая при этом появление трещин в оболочке формы из-за резких перепадов температуры.

• Плавка титановых сплавов: сырье из титанового сплава помещается в вакуумную индукционную плавильную печь и нагревается до плавления в вакууме. Вакуумная среда предотвращает реакцию титанового сплава с кислородом, азотом и другими газами воздуха во время плавки, обеспечивая чистоту и качество титанового сплава. Во время плавки необходим точный контроль температуры плавления, времени и состава сплава, чтобы гарантировать, что титановый сплав соответствует эксплуатационным требованиям.

• Литье: как только расплавленный титановый сплав достигает соответствующей температуры литья, его быстро разливают в предварительно нагретую оболочку формы. Процесс литья должен проводиться в определенном вакууме или защитной атмосфере, чтобы предотвратить окисление расплавленного титанового сплава во время литья. Одновременно необходимо тщательно контролировать скорость и объем разливки, чтобы расплавленный титановый сплав заполнил все полости оболочки формы, избегая таких дефектов отливки, как неполное заполнение и пористость.

• Удаление оболочки: после того, как расплавленный титановый сплав остынет и затвердеет, оболочка формы удаляется с использованием таких методов, как механическая вибрация и пескоструйная очистка, чтобы обнажить отлитую заготовку рукоятки хирургического скальпеля.

• Очистка и шлифовка: Заготовка очищается от остаточных частиц песка, оксидной окалины и других загрязнений с поверхности. Затем поверхность ручки обрабатывается шлифовкой и полировкой для улучшения качества поверхности и достижения требуемого дизайна внешнего вида.

• Термическая обработка: Для дальнейшего улучшения механических свойств рукоятки хирургического скальпеля обычно требуется термическая обработка. Обычные процессы термообработки включают отжиг, закалку и отпуск. Путем надлежащего выбора параметров процесса термообработки можно улучшить прочность, твердость и ударную вязкость ручки, чтобы она соответствовала реальным потребностям хирургических операций.

• Проверка качества. На обработанной рукоятке хирургического скальпеля проводится комплексная проверка качества, включая измерение размеров, обнаружение поверхностных дефектов и испытание механических свойств. Только продукция, прошедшая строгий контроль, может перейти к последующим этапам сборки и упаковки.

С развитием Индустрии 4.0 и интеллектуальных производственных технологий при литье по выплавляемым моделям титановых сплавов для рукояток хирургических скальпелей все чаще будет использоваться интеллектуальное и автоматизированное оборудование. Например, роботы будут использоваться для изготовления восковых моделей, нанесения покрытия на оболочки и очистки готовой продукции, что повысит эффективность производства и стабильность качества продукции. В то же время за счет создания интеллектуальной системы управления производством будет достигнут мониторинг в реальном времени-и оптимизированный контроль всего процесса литья, что повысит стабильность и надежность производственного процесса.

Непрерывные исследования и применение новых материалов из титановых сплавов позволят еще больше улучшить характеристики рукояток хирургических скальпелей. Например, разработка титановых сплавов с более высокой прочностью, лучшей коррозионной стойкостью и биосовместимостью. В то же время исследования и применение новых процессов литья-подложек, таких как сочетание технологии быстрого прототипирования с литьем-подложек, сократят циклы разработки продукции и повысят эффективность производства.

Больше внимания будет уделяться защите окружающей среды и устойчивому развитию в процессе литья. Для снижения выбросов отходов в процессе литья будут использоваться экологически чистые воски и огнеупорные материалы. В то же время мы оптимизируем процессы плавки и литья, снизим энергопотребление и добьемся зеленого литья.