Santrifüj Döküm kullanma İnce bölümler Örgü Metal Dolaylı Fabrikasyon

Bu videonun genel amacı, santrifüj döküm yoluyla kafes metallerin üretimi için hücresel bir mikroboşluğun eriyik metal ile doldurulma sürecini göstermektir. Bu anlatım; proses parametrelerinin, eriyik metalin malzeme özelliklerinin ve kafes kalıp boşluğunun geometrisinin, hızlı mikro dökümdeki akış ve katılaşma ile nasıl ilişkili olduğu gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu teknik, kafes metallerin üretiminde metallerin doğrudan 3B yazımı yöntemini tamamlamakta ve kafes metallerin tasarım alanındaki malzeme seçimini genişletmektedir.

Bugün, prosedürü doktora öğrencisi Jiwon Mun ile birlikte göstereceğim. Hazırlık aşamasında, bilgisayar destekli tasarım yazılımı kullanarak yolluk sistemine sahip bir oktet kafes yapının feda edilecek modelini çizin. Yolluk sistemine sahip bu entegre oktet kafes yapısı modeli, döküm sırasında eritilir.

CAD yazılımını kullanarak, gerekli metal kütlesini hesaplamak için feda edilecek modelin hacmini kaydedin. Akrilik model basıldıktan sonra, metin protokolünde detaylandırılan döküm işlemine geçin. Bir sonraki adım, destek malzemesinin eritilerek uzaklaştırılmasıdır.

Bunun ardından, destek malzemesi kalıntıları tamamen uzaklaştırılır. Sonrasında, model monte edilir. Montaj işleminin ardından, bir yatırım karışım işlemi gerçekleştirilir.

Yatırım malzemesi-su karışımındaki tüm topakların giderildiğinden emin olun. Bir sonraki aşama, yakma (burnout) işlemidir. Başlamak için, fırındaki süreyi ısıtma ve soğutma programına göre ayarlayın.

Bu boyuttaki bir balon için yakma işlemi altı saat sürecektir. Şimdi fırını açın ve yakma programını başlatın. Yakma işlemi sırasında, feda edilecek model erir ve gaza dönüşerek ayrışır.

Şimdi, sonraki iki bölümde açıklanan döküm işlemiyle devam edin. Başlamadan önce, santrifüj döküm makinesinin kolunun 425 RPM açısal hızla döndüğünden emin olun. Bu hız için gerekli ayarı bir takometre kullanarak belirleyin.

Her bir alaşımı eritmek için seramik bir pot seçin. Bir metal kesici kullanarak, alaşımları 10 milimetre ile 20 milimetre boyutunda parçalara bölün. Bu durumda alüminyum ve bakır olan her bir alaşımdan yaklaşık 150 gram doğrayın.

Şimdi, kafes tasarımı için gereken her bir alaşımın kesin kütlesini tartın. Kalıp boşluğu, erimiş alaşım ile tam kapasiteye kadar doldurulmalıdır. Şimdi, oda sıcaklığında bir kova su hazırlayın.

30 litre yeterlidir. Ardından, alev geciktirici kıyafetleri, eldivenleri ve koruyucu gözlükleri giyin. Şimdi, alçı kalıbı geçici olarak fırından çıkarın.

Onu santrifüj döküm makinesinin flask yuvasına yerleştirin ve santrifüj kolunu dengeleyin. Ardından, alçı kalıbı tekrar fırına geri koyun ve makineyi 482 °C'ye kadar ısıtmaya başlayın. Bu sırada, potayı pota tutucuya yerleştirin ve parçalanmış alaşımı potaya yükleyin.

Ardından, asetilen şalumasını hazırlayın. Bağlı olan oksijen tüpünün valfini açın ve gaz basıncını 96.5 kilopascal veya 14 PSI civarında tutun. Daha sonra, şalumayı dikkatlice ateşleyin ve alevin yoğunluğunu gaz basıncıyla kontrol edin.

Çok dikkatli olun. Alev 1, 200 °C sıcaklığa ulaşır. Şimdi, doğranmış alaşımı, tamamen sıvılaşana kadar pota içerisinde dikkatlice eritin.

Alaşımı karıştırmak için bir karbon çubuk kullanın ve şalomanın alevinin nötr bölgesiyle eritiniz. Metalin doğru şekilde eritilmesi kritik öneme sahiptir; çünkü metal çok soğuk olursa kalıbın tamamını doldurmayacaktır. Ancak çok sıcak olursa, artan gözeneklilik yapısal sorunlara yol açacaktır.

Şimdi, önceden ısıtılmış alçı kalıbı fırından çıkarın ve erimiş alaşımın bulunduğu potanın yanındaki flask beşiği tutma koluna yerleştirin. Makinenin kapağını kapatın ve kolun en az üç dakika boyunca dönmesini sağlayın. Kapak kapatıldığında makine otomatik olarak dönmeye başlar.

Makroskobik parçacık dinamiği ve açısal hızla hesaplandığı üzere, yaklaşık 420 RPM'lik bir hız, kalıp boşluğunda 8,03 metre/saniye değerinde bir giriş hızı oluşturur. Üç dakika sonra, santrifüj döküm makinesinin gücünü kesin. Ardından kapağı açın ve maşa kullanarak alçı kalıbı flask beşiğinden çıkarın.

Kalıbın, alaşımın rengi katı faz rengine döneye kadar 15 ila 20 dakika boyunca oda sıcaklığında soğumasını bekleyin. Ardından, maşa kullanarak alçı kalıbı yaklaşık beş dakika boyunca su kovasında soğutun. Kalıp oda sıcaklığına yaklaştığında, tamamen soğumuş olacaktır.

Şimdi, kalıbın içindeki kafes metali elde etmek için kalıbı suda çözmeniz yeterlidir. Jibsen kalıp iki dakika içinde kolayca çözünecektir. Artık, metin protokolünde açıklanan kumlama ile temizleme gibi ardıl işlemler gerçekleştirilebilir.

Kalıplar, özellikle de ince duvarlı olan alüminyum octet kafes yapısı oldukça hassas olduğundan, belirtilen kumlama basıncını kullandığınızdan emin olun. Protokol bölümünde açıklanan dolaylı eklemeli imalat yöntemi kullanılarak, octet kafes metallerin imalatı için alüminyum ve bakır alaşımları kullanılmıştır. Fedai modelin eritilerek uzaklaştırılması için altı saat boyunca yakma işlemi gerçekleştirilmiştir.

Santrifüj döküm işleminin ardından, nihai ürünler alüminyum ve bakır alaşımlarından yapılmış oktet kafes metaller olmuştur. Ergimiş alüminyum alaşımı, döküm hatası oluşmaksızın tüm kafes kalıp boşluğunu tamamen doldurmuştur. Öte yandan, ergimiş bakır alaşımında, ergimiş metalin girişten enjekte edildiği erken aşamada meydana gelen erken katılaşmanın neden olduğu bir döküm hatası görülmüştür.

Bu videoyu izledikten sonra, santrifüj döküm kullanılarak kafes metallerin dolaylı üretiminin gerçekleştirilmesi sırasında, eriyik metalin hücresel mikroboşluklara doldurulması üzerinde işlem parametrelerinin etkisini iyi bir şekilde kavramış olmalısınız. Geliştirilmesinin ardından bu teknik, polimerlerin 3D baskısını santrifüj dökümle birleştirerek, kafes metaller alanındaki araştırmacıların dolaylı üretimi keşfetmelerinin önünü açmıştır.