Tuyau de liquide de levage en titanate d'aluminium

Le composant clé du moulage « anti-gravité » : le tube de levage de liquide en céramique

 Depuis l'Antiquité, nous maîtrisons la technologie de traitement thermique des métaux pour la coulée. Le métal est fondu en un liquide répondant à certaines exigences, puis coulé dans la pièce. Après refroidissement et solidification, un traitement de nettoyage est effectué pour obtenir la forme, la taille et les performances souhaitées. Le moulage est ainsi réalisé, comme pour le bronze ancien. L'utilisation de moules à parois minces est au cœur des technologies de moulage modernes et est à la base du développement de produits légers. La réalisation de pièces moulées à parois minces est essentielle dans les secteurs de l'aéronautique, de l'automobile, de l'électronique et d'autres domaines. Le type de remplissage est essentiel à la fabrication de pièces moulées à parois minces. Les grandes pièces moulées complexes à parois minces se caractérisent par une dissipation thermique rapide, un temps de solidification court et une résistance au remplissage élevée. Par conséquent, le formage a toujours été une difficulté dans l'industrie manufacturière, et il est particulièrement difficile de mouler des pièces moulées à parois minces complexes en superalliage.

 Grâce à sa répartition thermique raisonnable, à ses caractéristiques de remplissage homogène et à sa bonne capacité de retrait liquide, la coulée antigravité est largement utilisée dans la production de pièces moulées en alliage aluminium-magnésium de haute qualité. Elle est devenue la technique de formage la plus répandue, notamment pour la production de pièces complexes de grande taille à parois minces. Elle est devenue un outil de production quasi indispensable. La coulée se divise en coulée basse pression, coulée sous pression différentielle, coulée à régulation de pression et coulée sous vide.

1. Qu'est-ce que le moulage anti-gravité ?

 L'antigravité est inhérente à la gravité perçue dans la vie quotidienne. Avant d'aborder le moulage antigravité, examinons d'abord le concept de moulage par gravité. Ce procédé désigne le moulage de métal liquide sous l'action de la gravité terrestre. Il comprend le moulage au sable, le moulage métallique, le moulage par fusion, le moulage sous pression, le moulage à la boue, etc. Le moulage par gravité au sens strict désigne principalement le moulage métallique.

La coulée antigravité (CGC) est un procédé de moulage par injection développé dans les années 1950, qui applique le principe de Pascal à la production de pièces moulées. Cette méthode permet au métal contenu dans le creuset de surmonter la gravité et les autres résistances le long du tube ascendant sous l'action de la pression, et d'obtenir une pièce moulée sous pression. Elle se caractérise par la force motrice du liquide d'alliage remplissant la pièce, opposée à la gravité, et par l'écoulement du liquide d'alliage dans le sens inverse de la gravité.

principe de Pascal

Transfert de la pression du liquide

Pression ajoutée à un liquide fermé,

S2 15

Être capable de dimensionner sans changement de chaque côté

ECT FS

Pour passer, cette loi s'appelle

Un étrange

Principe de Pascal.( P1=P2)

 Principe de Pascal : le transfert de pression du liquide.

 Lors d'une coulée antigravité, le métal liquide est rempli sous l'action combinée de la gravité et de la force motrice appliquée. La force motrice externe est la force dominante du processus de remplissage, ce qui lui permet de surmonter sa propre gravité, la résistance de la cavité et les autres forces externes pour réaliser le remplissage et la coulée. Grâce à cette force motrice externe, la coulée antigravité devient un processus contrôlable. Le remplissage à différentes vitesses est possible grâce au contrôle de la force appliquée. La pièce est solidifiée sous une forte force, ce qui améliore la capacité de remplissage et de retrait du métal liquide, et réduit les défauts de coulée tels que les trous de retrait, les stomies et les piqûres.

La technologie de formage antigravité peut être paramétrée tout au long du processus de formage pour un processus reproductible et largement utilisé dans la production de pièces moulées de haute qualité. Elle convient à une large gamme de matériaux : alliages d'aluminium, de magnésium, de cuivre, de titane, alliages haute température et autres, pour des poids de pièces allant de quelques dizaines de grammes à plusieurs tonnes.

2. L'un des composants clés du moulage anti-gravité : le tube de levage

Le tube de levage est l'un des composants clés de la coulée antigravité. Lors du remplissage, sous l'effet de la pression d'air, le métal liquide pénètre dans la pièce depuis le creuset par le tube ascendant. Lors de la décompression, le métal liquide non solidifié est également renvoyé dans le creuset par le tube ascendant. Élément essentiel du système de coulée, le tube de levage assure la déviation et la contraction. Il doit assurer l'étanchéité à l'air, l'inertie chimique et la fiabilité du remplissage, et joue un rôle essentiel dans le processus de coulée antigravité. Le tube ascendant peut être fabriqué dans différents matériaux, notamment en métal et en céramique. Lors du moulage sous pression, l'aluminium est fondu (température de 700 à 900 °C).°C) est pressé dans la cavité du moule depuis le tube d'aspiration du liquide toutes les 3 à 5 minutes. Le tube d'aspiration du liquide doit présenter un faible coefficient de dilatation thermique et une bonne résistance aux chocs thermiques pour améliorer sa durée de vie.

1. Tube de levage de liquide en métal

Les tubes hydrauliques métalliques sont principalement fabriqués en acier soudé sans soudure ou en fonte grise, avec un revêtement ignifuge intérieur et extérieur. Ils présentent de bonnes propriétés mécaniques, une excellente étanchéité, une facilité d'usinage et un faible coût. Cependant, la différence entre le coefficient de dilatation thermique du métal et celui du revêtement, le décollement du revêtement, la corrosion et la pollution de l'alliage, ainsi que la déformation du tube métallique lors de son utilisation, affectent le débit et la direction du liquide. De plus, la durée de vie des tubes en fonte est courte et le remplacement des pièces affecte l'efficacité de la production.

2, tube de levage en céramique de titanate d'aluminium

 Les céramiques à base de titanate d'aluminium ont non seulement un point de fusion élevé (1860°C), un faible coefficient de dilatation thermique (α 2.010-6 / K), mais possède également les caractéristiques de nombreux métaux non ferreux comme l'aluminium, ce qui en fait un excellent matériau pour la fabrication de tubes de remontée de liquide pour la fonte d'aluminium. Cependant, le titanate d'aluminium se décompose facilement en α -Al2O3 et rutile TiO2 à 750~1300°C, ce qui entraîne une diminution des propriétés mécaniques du matériau et de sa résistance aux chocs thermiques. Les recherches nationales sur les tubes ascendants en titanate d'aluminium visent principalement à améliorer leur résistance aux chocs thermiques. Comparé aux tubes ascendants traditionnels en fonte (il en va de même pour les céramiques en nitrure de silicium et Ceron mentionnées ci-dessous), la chaleur peut être maintenue pendant la coulée sous pression basse pression.

Tube de levage de liquide en titanate d'aluminium, durée de vie de plus de trois mois, durée de vie d'un produit ordinaire d'environ dix jours. Utilisé depuis longtemps, ce tube offre un excellent rapport qualité-prix et une large gamme d'utilisations.

3. Tube à liquide en céramique de nitrure de silicium

 Matériau réfractaire avancé, le nitrure de silicium présente les avantages suivants : faible coefficient de dilatation thermique, bonne résistance aux chocs thermiques, excellentes propriétés mécaniques à haute température et forte résistance à l'érosion des métaux. Son point de fusion est de 1900 °C.°CLe coefficient de dilatation thermique est de 2,510-6/K, ce qui permet de limiter l'humidité de nombreux métaux. Le tube de levage en nitrure de silicium pur offre une meilleure résistance aux chocs thermiques et à la température que le tube de levage en titanate d'aluminium, une longue durée de vie mais un coût élevé.

Le tube de levage en nitrure de silicium, coûteux mais très résistant, offre une durée de vie estimée à plus de 14 mois. En utilisation continue, la durée de vie est supérieure à 30 jours, ce qui constitue un excellent rapport qualité-prix. Comparé à d'autres matériaux, il offre une meilleure durabilité, mais son coût est relativement élevé. Il est donc important de choisir le bon équilibre entre performances et durée de vie.

4. Tube de levage de liquide en céramique Selon

 La céramique Theron est un matériau de frittage haute température de la série Si3N4-Al2O3. Elle est partiellement convertie par les atomes Al2O3, Al et O, en atomes Si et N de Si3N4, formant ainsi le système Si-Al-ON. La céramique Ceron présente les avantages suivants : une bonne résistance à haute température, une excellente stabilité chimique à température ambiante et à haute température, une bonne résistance à l'usure, un faible coefficient de dilatation thermique (2,4~3.210-6 / K) et une bonne résistance aux chocs thermiques.

La céramique Theron allie les performances globales du nitrure de silicium (haute résistance, dureté, ténacité à la rupture et faible dilatation thermique) et de l'alumine (résistance à la corrosion, inertie chimique, résistance aux hautes températures et à l'oxydation), avec d'excellentes propriétés thermiques et mécaniques. D'après les données, le tube de levage de liquide en céramique Selon, fabriqué par une entreprise professionnelle, présente une excellente résistance aux chocs thermiques et une durée de vie allant jusqu'à 12 mois.

5. Tube de levage de liquide en matériau composite

Le tube hydraulique en matériau composite est principalement constitué d'acier moulé et d'acier réfractaire. Ses surfaces internes et externes sont revêtues ou noyées de céramique résistante aux hautes températures et d'autres matériaux non métalliques d'une certaine épaisseur. Il présente les avantages d'une bonne étanchéité à l'air et des propriétés mécaniques élevées, ainsi que la résistance et la stabilité chimique à haute température des matériaux non métalliques. Le procédé de fabrication de ces tubes de levage est complexe et coûteux.

Par rapport à ce qui précède, la série de céramiques à base de titanate d'aluminium est introduite comme suit :

1. Contexte de production du produit :

Le titanate d'aluminium (Al₂TiO₆) est un composé réfractaire composé d'une mole d'alumine (Al₂O₃) et d'une mole de dioxyde de titane (TiO₂). Ce matériau céramique polycristallin est généralement préparé par frittage réactionnel de poudre d'alumine et de dioxyde de titane pour former une solution solide stoechiométrique. Grâce à sa bonne résistance chimique, sa faible conductivité thermique et sa grande résistance aux chocs thermiques (grâce à son faible coefficient de dilatation thermique), le titanate d'aluminium est un matériau adapté à diverses applications technologiques, telles que la fonderie de pièces (buses, creusets, portes), les convertisseurs automobiles et les moules pour l'industrie du verre. Les céramiques de la série titanate d'aluminium présentent une résistance élevée à température ambiante et à haute température, une résistance à la corrosion et une faible dilatation thermique, une absence de scories, une absence de fissures, une longue durée de vie et une absence d'infiltration. Grâce à leurs propriétés de solution d'aluminium, elles constituent un matériau idéal pour la coulée métallurgique basse pression de conduites de liquide, d'eau et de sorties. Actuellement, les tubes de refoulement de liquide de haute qualité dépendent encore largement des importations, en raison de leur coût élevé et de l'impossibilité de garantir la continuité de la production. La naissance du tube de levage liquide en céramique composite de titanate d'aluminium a une importance considérable pour la transformation et la promotion de la technologie industrielle traditionnelle de la Chine et la revitalisation de l'industrie électronique automobile.

 Caractéristiques du produit :

1. Excellente résistance à la chaleur et aux chocs. Le titanate d'aluminium (Al₂TiO₇) se caractérise par son excellente résistance à la chaleur et aux chocs. Malgré sa faible variation de résistance, les pièces fabriquées à partir de ce matériau peuvent y résister.

2. L'aluminium fondu et les autres solutions de métaux non ferreux ne s'infiltrent pas. Le titanate d'aluminium est un matériau céramique qui ne peut pas être humidifié par l'aluminium liquide et est également connu pour son excellente résistance aux chocs thermiques.

3, température ambiante plus élevée et intensité de température élevée.maximum. Température de fonctionnement : dilatation thermique extrêmement faible de 900 ℃ (< 1 × 10-6 K 0-1 entre 20 et 600 °C) isolation élevée (1,5 W / mK).

4. Excellente résistance à l'usure et à la corrosion. Son faible module de Young (17 à 20 GPa) offre une bonne résistance chimique et une faible mouillabilité du métal en fusion. Son excellente résistance chimique et à l'usure garantit une grande pureté de la fusion.

5, et un coefficient de dilatation thermique plus faible. Le titanate d'aluminium résiste facilement aux conditions difficiles de l'industrie des métaux non ferreux en fusion, car les matériaux traditionnels ne résistent tout simplement pas à la chaleur de cette industrie.

6. Faible conductivité thermique. Les tubes en titanate d'aluminium sont donc idéaux pour les fonderies d'aluminium. Leur faible conductivité thermique permet des économies d'énergie et leur résistance aux chocs thermiques est incomparable. Ils sont généralement utilisés pour résister aux fortes contraintes thermiques des composants. Ils permettent d'automatiser et de maintenir la continuité de production des machines de coulée basse pression, améliorant ainsi l'efficacité de la production et réduisant les coûts de production.

3. Indicateurs de performance du produit :

4. taille du produit :

Remarque : différents types de tubes de levage en titanate d'aluminium peuvent être traités selon les besoins du client.