Tubo de elevação de líquido de titanato de alumínio

O componente chave da fundição “antigravidade” é o tubo de elevação de líquido cerâmico

 Desde a antiguidade, dominamos a tecnologia de processamento térmico de metais para fundição: o metal é fundido em um líquido que atende a determinados requisitos e, após o resfriamento, a solidificação e o tratamento de limpeza, obtém-se a forma, o tamanho e o desempenho predeterminados do processo de fundição, como o bronze mais antigo adicionado à imagem. A parede fina do molde é a direção do desenvolvimento da tecnologia de fundição moderna e a premissa do desenvolvimento de produtos leves. A concretização da parede fina da fundição é de grande importância nos setores aeroespacial, automotivo, eletrônico e outros. O tipo de enchimento é a chave para a tecnologia de fabricação de peças fundidas de parede fina. Grandes peças fundidas complexas de parede fina têm rápida dissipação de calor, curto tempo de solidificação e alta resistência ao enchimento. Portanto, sua conformação por fundição sempre foi uma das dificuldades na indústria de manufatura, e é especialmente difícil fundir peças fundidas complexas de superliga com parede fina.

 A fundição antigravidade, devido à sua distribuição de temperatura razoável, características de enchimento suave e boa capacidade de retração de líquidos, tem sido amplamente utilizada na produção de ligas de alumínio e magnésio de alta qualidade, tornando-se a principal tecnologia de conformação, especialmente na produção de componentes de alta qualidade, grandes e complexos, de paredes finas, tornando-se um meio de produção quase insubstituível. A fundição pode ser dividida em fundição de baixa pressão, fundição de pressão diferencial, fundição com regulagem de pressão e fundição por sucção a vácuo.

1. O que é fundição antigravidade?

 Antigravidade dentro da gravidade percebida na vida cotidiana. Antes de abordar a fundição antigravidade, primeiro analise o conceito de fundição por gravidade. Fundição por gravidade refere-se à fundição de metal líquido sob a ação da gravidade terrestre, também conhecida como fundição por gravidade. A fundição por gravidade generalizada inclui fundição em areia, fundição de metal, fundição por fusão, fundição em matriz, fundição em lama, etc. Fundição por gravidade em sentido estrito refere-se principalmente à fundição de metal.

A fundição antigravitacional (Fundição Contragravitacional, CGC) é um processo de conformação de peças fundidas desenvolvido na década de 1950, que consiste na aplicação do princípio de Pascal na produção de peças fundidas. Trata-se de um método que permite ao metal no cadinho superar a gravidade e outras resistências ao longo do tubo ascendente sob a ação da pressão, obtendo assim a peça fundida sob pressão. Caracteriza-se pela força motriz da fundição de enchimento de líquido da liga ser oposta à direção da gravidade, e o líquido da liga fluir na direção oposta à da gravidade.

Princípio de Pascal

Transferência da pressão do líquido

Pressão adicionada a um líquido fechado,

S2 15

Ser capaz de dimensionar sem alterações em cada lado

ECT FS

Para passar, essa lei é chamada

Um estranho

Princípio de Pascal.( P1=P2)

 Princípio de Pascal: a transferência de pressão do líquido.

 O líquido metálico na fundição antigravitacional é, na verdade, preenchido sob a ação conjunta da gravidade e da força motriz aplicada. A força motriz externa é a força dominante no processo de enchimento do líquido metálico, permitindo que o líquido metálico supere sua própria gravidade, a resistência da cavidade tipo e outras forças externas para completar o enchimento e o tipo de fundição. Devido à existência da força motriz externa, a fundição antigravitacional torna-se um processo controlável. No processo de enchimento do líquido metálico, o enchimento em diferentes velocidades pode ser realizado controlando a força aplicada; e a fundição é solidificada sob uma forte ação, melhorando a capacidade de enchimento e retração do líquido metálico, e reduzindo defeitos de fundição, como furos de retração, estomas e furos de agulha.

A tecnologia de conformação antigravidade pode ser parametrizada ao longo do processo de conformação para garantir a reprodutibilidade do processo, sendo amplamente utilizada na produção de peças fundidas de alta qualidade. A fundição antigravidade é adequada para uma ampla gama de aplicações, podendo ser utilizada em ligas de alumínio, ligas de magnésio, ligas de cobre, ligas de titânio, ligas de alta temperatura e outros materiais, com pesos de fundição que variam de dezenas de gramas a várias toneladas.

2. Um dos principais componentes da fundição antigravidade: o tubo de elevação

O tubo de elevação é um dos principais componentes da fundição antigravidade. Durante o enchimento, sob a ação da pressão do ar, o líquido metálico entra na peça fundida a partir do cadinho através do tubo ascendente. Durante o alívio da pressão, o líquido metálico não solidificado também retorna ao cadinho através do tubo ascendente. Como um componente importante no sistema de vazamento, o tubo de elevação tem a função de desvio e contração. Ele deve possuir estanqueidade ao ar, inércia química e confiabilidade estável no processo de enchimento, desempenhando um papel vital no processo de fundição antigravidade. O tubo ascendente pode ser feito de diferentes materiais, sendo o tubo ascendente dividido principalmente em tubo ascendente metálico e tubo cerâmico. Durante o processo de fundição sob pressão, o alumínio fundido (temperatura de 700 a 900 ºC) é fundido.°C) é pressionado contra a cavidade do molde a partir do tubo de sucção de líquido a cada 3 a 5 minutos. O tubo de elevação de líquido deve ter baixo coeficiente de expansão térmica e boa resistência ao choque térmico para aumentar sua vida útil.

1. Tubo metálico de elevação de líquidos

Tubos hidráulicos metálicos são feitos principalmente de tubos de aço sem costura soldados ou de ferro fundido cinzento, com revestimento interno e externo resistente ao fogo. Os tubos metálicos apresentam boas propriedades mecânicas, boa estanqueidade, fácil processamento e baixo custo. A desvantagem é a diferença entre o coeficiente de expansão térmica do metal e do revestimento, que facilita o descascamento do revestimento e a corrosão, além da poluição da liga e da deformação do tubo metálico durante o uso, o que afeta a vazão e a direção do líquido da liga. Além disso, a vida útil dos tubos de ferro fundido para líquidos é curta e o tempo de substituição de peças afeta a eficiência da produção.

2, tubo de elevação de cerâmica de titanato de alumínio

 As cerâmicas de titanato de alumínio não só têm um ponto de fusão elevado (1860°C), um baixo coeficiente de expansão térmica (α 2.010-6 / K), mas também possui as características de muitos metais não ferrosos, como o alumínio, sendo um excelente material para a fabricação de tubos de elevação de líquidos para alumínio fundido. No entanto, o titanato de alumínio é facilmente decomposto em α -Al2O3 e TiO2 rutílico a 750~1300°C, o que resulta na redução das propriedades mecânicas do material e da resistência ao choque térmico. A pesquisa nacional sobre tubos ascendentes de titanato de alumínio concentra-se principalmente na melhoria de sua resistência ao choque térmico. Em comparação com os risers tradicionais de ferro fundido (o mesmo se aplica ao nitreto de silício e às cerâmicas Ceron mencionados abaixo), o calor pode ser mantido durante a fundição sob pressão.

Tubo de elevação de líquidos em titanato de alumínio, com boa vida útil de 3 meses ou mais, e vida útil normal de cerca de dez dias. Tubo de titanato de alumínio usado há muito tempo, com melhor custo-benefício e amplamente utilizado.

3. Tubo cerâmico de nitreto de silício para elevação de líquidos

 Como um material refratário avançado, o nitreto de silício apresenta as vantagens de baixo coeficiente de expansão térmica, boa resistência ao impacto térmico, altas propriedades mecânicas em altas temperaturas e forte resistência à erosão metálica. O ponto de fusão do nitreto de silício é 1900.°C, e o coeficiente de expansão térmica é de 2,510-6 / K, o que não umedece muitos metais. O tubo de elevação de nitreto de silício puro apresenta melhor resistência ao choque térmico e à temperatura do que o tubo de elevação de titanato de alumínio, com longa vida útil, porém caro.

O tubo de elevação de nitreto de silício, caro, mas muito durável, tem uma vida útil estimada de mais de 14 meses; a utilização de nitreto de silício combinado com tubo de elevação de carboneto de silício tem uma vida útil de operação contínua de mais de 30 dias, e o custo-benefício também é bom. Comparado a outros materiais, apresenta maior durabilidade, mas o custo é relativamente alto. É importante escolher o ponto de equilíbrio apropriado, comparando desempenho e vida útil para a seleção do material.

4. Tubo de elevação de líquido cerâmico Selon

 A cerâmica Theron é um material de sinterização de alta temperatura da série Si3N4-Al2O3, que é parcialmente convertido pelos átomos de Al2O3 e O nos átomos de Si e N do Si3N4, formando o sistema Si-Al-ON. A cerâmica Ceron apresenta as vantagens de boa resistência a altas temperaturas, excelente desempenho químico estável à temperatura ambiente e em altas temperaturas, boa resistência ao desgaste, baixo coeficiente de expansão térmica (2,4 a 3,210-6/K) e boa resistência ao impacto térmico.

A cerâmica Theron combina o desempenho abrangente do nitreto de silício (alta resistência, dureza, tenacidade à fratura e baixa expansão térmica) e da alumina (resistência à corrosão, inércia química, alta resistência à temperatura e resistência à oxidação), com excelentes propriedades térmicas e mecânicas. De acordo com os dados, o tubo de elevação de líquidos cerâmico Selon, produzido por uma empresa profissional, apresenta excelente resistência ao impacto térmico e uma vida útil de até 12 meses.

5. Tubo de elevação de líquido de material composto

O tubo hidráulico de material composto é feito principalmente de aço fundido e aço resistente ao calor como estrutura, e as superfícies interna e externa são revestidas ou embutidas com cerâmica resistente a altas temperaturas e outros materiais não metálicos de determinada espessura. Apresenta as vantagens de boa estanqueidade ao ar e altas propriedades mecânicas do tubo hidráulico metálico, bem como a resistência a altas temperaturas e a estabilidade química em altas temperaturas dos materiais não metálicos. O processo de fabricação desses tubos de elevação é complexo e o custo é alto.

Em comparação com o acima, a série de cerâmicas de titanato de alumínio é apresentada da seguinte forma:

1. Histórico de produção do produto:

O titanato de alumínio (Al2TiO5) é um composto refratário composto por um mol de alumina (Al2O3) e um mol de dióxido de titânio (TiO2). Este material cerâmico policristalino é geralmente preparado pela sinterização de alumina e pó de dióxido de titânio para formar uma solução sólida proporcional estequiométrica. Devido à sua boa resistência química, baixa condutividade térmica e alta resistência ao choque térmico (devido ao baixo coeficiente de expansão térmica), o titanato de alumínio pode se tornar um material adequado para diversas aplicações tecnológicas, como peças fundidas (bico, cadinho, comporta), conversores de veículos automotores e moldes da indústria vidreira. A série de cerâmicas de titanato de alumínio possui alta resistência à temperatura ambiente e alta temperatura, resistência à corrosão e baixa resistência à expansão térmica, ausência de escória, ausência de rachaduras, longa vida útil e ausência de infiltração com solução de alumínio, tornando-o um material ideal para a indústria de fundição de baixa pressão metalúrgica para tubos de líquidos, água e saídas. Atualmente, tubos de elevação de líquidos de alta qualidade ainda dependem principalmente de importações. Um deles é o alto custo e o outro é a insegurança quanto à continuidade da produção. O nascimento do tubo de elevação de líquidos cerâmicos compostos de titanato de alumínio tem um significado de longo alcance para a transformação e promoção da tecnologia industrial tradicional da China e para a revitalização da indústria eletrônica automotiva.

 Características do produto:

1. Excelente resistência ao calor e ao impacto. O titanato de alumínio (Al2TiO5) é caracterizado por sua excelente resistência ao calor e ao choque. Apesar da baixa variação de resistência, as peças feitas com este material podem até mesmo suportá-lo.

2. Não há infiltração de alumínio fundido e outras soluções de metais não ferrosos. O titanato de alumínio é um material cerâmico que não pode ser umedecido por alumínio líquido e também é conhecido por sua excelente resistência ao choque térmico.

3, temperatura ambiente mais alta e alta intensidade de temperatura. Temperatura de operação: expansão térmica extremamente baixa de 900°C (<1×10-6 K 0-1 entre 20 e 600°C) e alto isolamento (1,5 W/mK).

4. Excelente resistência ao desgaste e à corrosão. O baixo módulo de Young (17 a 20 GPa) proporciona boa resistência química e baixa molhabilidade do metal fundido. Excelente resistência química e resistência ao desgaste garantem alta pureza do fundido.

5 e um menor coeficiente de expansão térmica. O titanato de alumínio pode facilmente lidar com as condições desafiadoras da indústria de metais fundidos não ferrosos, pois os materiais tradicionais simplesmente não suportam o calor da indústria.

6, com baixa condutividade térmica. Isso torna os tubos de titanato de alumínio ideais para fundições de alumínio. Sua baixa condutividade térmica permite economia de energia, possui excelente comportamento ao impacto de choque térmico e é geralmente usado para suportar o alto nível de estresse térmico dos componentes. Isso permite que a máquina de fundição de baixa pressão alcance sua automação e continuidade no processo de produção, melhorando assim sua eficiência produtiva e reduzindo o custo de produção.

3. Indicadores de desempenho do produto:

4. tamanho do produto:

Observação: vários tipos de tubos de elevação de titanato de alumínio podem ser processados de acordo com as necessidades do cliente.