Nuair a chluinneas daoine ‘cobalt alloy casting parts’, is e an ceangal sa bhad ‘àrd-choileanadh’, ‘aerospace’, no ‘implan meidigeach’. Chan eil sin ceàrr, ach is e tuigse ìre uachdar a th’ ann a tha a’ dol thairis air an fhìor fhìrinn mu bhith a’ dèanamh na co-phàirtean sin. Chan eil an fhìor dhùbhlan dìreach ann an duilleag sònraichte an alloy; tha e ann a bhith a’ stiùireadh a’ ghluasaid bho shlat mheatailt leaghte, reactive gu pàirt a tha seasmhach le meud, gun lochd a dh’ fhaodadh a bhith beò ann an roth-uidheam no bodhaig duine. Tha mòran den bheachd mas urrainn dhut stàilinn a thilgeil, faodaidh tu aloidhean cobalt a thilgeil. Tha am beachd sin air tòrr airgid a chosg air barrachd air beagan bhùithtean.
Chan e dìreach foirmle a th’ anns an Alloy, is e giùlan a th’ ann
Tha a bhith ag obair le aloidhean cobalt-chromium, mar na h-ìrean cumanta CoCrMo, na leasan ann an irioslachd. Tha thu a’ dèiligeadh ri stuth aig a bheil ìre leaghaidh fìor àrd agus a tha dualtach ocsaidean seasmhach a chruthachadh. Tha an tilgeadh cobalt alloy bidh pròiseas, gu sònraichte tilgeadh tasgaidh a bhios sinn a’ cleachdadh gu farsaing, gu bhith na chuairt teann eadar teòthachd, preheat molltair, agus astar dòrtadh. Beagan cheumannan dheth air a’ mholltair preheat, agus gheibh thu misstruns. Ro shlaodach air an dòrtadh, agus gheibh thu dùnadh fuar. Ro luath, agus bidh thu a 'glacadh gas no a' bleith an t-slige crèadha. Chan e reasabaidh a tha thu a 'leantainn; is e freagairt a th’ ann a dh’ fheuchas tu ri shùileachadh agus smachd a chumail air.
Tha cuimhne agam air baidse airson roinn ròin roth-uidheam gas beagan bhliadhnaichean air ais. Bha an ceimigeachd foirfe, bha craobh pàtran cèir gun smal. Ach bha fear ùr againn air an fhùirneis an latha sin. Lean e am protocol àbhaisteach airson superalloy stèidhichte air nicil a bhios sinn a’ ruith cuideachd. An toradh? Am meatailt ‘pancaked’ anns a’ mholltair - chaill e a siùbhlach ro luath. Bha na pàirtean a’ coimhead ceart gu leòr a thaobh fradharc, ach sheall X-ray porosity crìonadh a-staigh anns na h-earrannan tiugh. Chaidh an teas gu lèir a bhriseadh. B’ e sin an latha a thug an sgioba a-steach dha-rìribh nach bi aloidhean cobalt a’ maitheadh. Tha an raon solidification agus an giùlan teirmeach nam beathaichean gun samhail. Chan urrainn dhut coitcheann a chleachdadh tilgeadh riaghailtean.
Seo far am bi eòlas fad-ùine, mar na 30+ bliadhna aig bùth mar QSY, buailteach. Chan ann mu dheidhinn cleas draoidheachd a tha e; tha e mu dheidhinn leabharlann domhainn, cha mhòr intuitive, adhbhar-is-buaidh a bhith agad airson diofar geoimeatraidh. Bidh thu ag ionnsachadh gu bheil feum aig pàirt bhalbhaichean le ballachan tana air ro-innleachd geataidh is àrdachadh gu tur eadar-dhealaichte an taca ri truinnsear caitheamh mòr, eadhon ged a tha iad bhon aon ìre alloy. Tha an t-eòlas ann an innleadaireachd pàtrain fada mus tèid am meatailt a leaghadh a-riamh.
Tilgeadh Mould Shell: mionaideachd le craiceann ceirmeag
Airson iom-fhillteachd, àrd-ionracas pàirtean cobalt alloy, tilgeadh molltair shligean - seòrsa de thasgadh tasgaidh - gu tric an aon slighe obrachail. Tha crìochnachadh uachdar agus cruinneas meudachd gun choimeas le tilgeadh gainmhich. Ach tha an slige ceirmeag fhèin na atharrachadh deatamach. Tha alloidhean cobalt reactive. Ma tha neo-chunbhalachd ann an inneal-ceangail an t-slige no an stuth teasairginn a dh’ fhaodadh an comas ocsaidean ionadail a lughdachadh aig teòthachd àrd, gheibh thu iongantas ris an canar ‘metal-mold reaction’. Bidh e a’ cruthachadh còmhdach uachdar cruaidh, brisg, gu tric air a thruailleadh air an tilgeadh a tha na throm-laighe airson inneal a chuir dheth agus a dh’ fhalach sgàinidhean.
Chuir sinn seachad mìosan a’ dial san t-siostam shligean againn airson obair stèidhichte air cobalt. Is e measgachadh seilbh a th’ ann, ach tha an gist a ’cleachdadh alùmanum àrd-ghlan agus refractories zirconia le siostam ceangail gun silica. Tha na cuairtean tiormachaidh is losgaidh gu math brùideil - rampaichean slaodach gu teòthachd fìor àrd gus stuth organach a losgadh a-mach agus an t-slige a chuir a-steach do shoitheach làidir, inert. Bidh cearcall losgaidh luaith a’ leantainn gu slige lag a dh’ fhaodas sgàineadh aig àm dòrtadh no, nas miosa, meanbh-sgàinidhean a chruthachadh a leigeas le meatailt a dhol a-steach, a’ milleadh an uachdair. Tha mi air pàirtean fhaicinn a’ tighinn a-mach a’ coimhead mar gu bheil feusag ceirmeag orra. Is e sin ath-obair, no sgrìobadh.
Tha an com-pàirteachas leis an t-seòmar shligean deatamach. Aig QSY, tha an tilgeadh agus an innealachadh fo aon mhullach, a tha na chuideachadh. Bidh an luchd-innealaidh a dh’ fheumas an stuth cruaidh seo a ghearradh nas fhaide air adhart a ’gearain sa bhad ma tha am pròiseas sligean dheth, leis gu bheil beatha an inneil aca a’ tuiteam nuair a bhuaileas iad còmhdach uachdar reactive. Tha an lùb fios-air-ais sin air leth luachmhor. Bidh e a’ toirt air taobh an fhùirneis an duilgheadas a shealbhachadh bho thoiseach gu deireadh, chan ann dìreach gus an tèid am pàirt a chrathadh a-mach às a’ ghainmhich.
Far a bheil innealachadh CNC a’ tighinn a-steach don chat
Chan eil tilgeadh cobalt alloy tha pàirt dha-rìribh ‘cumadh lìon’. Bidh feum agad air innealachadh an-còmhnaidh, agus seo far a bheil an rubair a 'coinneachadh ris an rathad. Tha aloidhean cobalt gu math duilich an inneal. Bidh iad ag obair cruaidh gu luath, tha iad sgrìobach, agus bidh iad a 'cumail neart aig teòthachd àrd. Faodaidh cuideaman no meanbh-sgàinidhean a bhith ann am pàirt le droch inneal a dh’ adhbhraicheas fàiligeadh ro-luath ann an seirbheis. Sin as coireach gu bheil gnìomhachd aonaichte cho riatanach.
Tha sgèile aig a’ phàirt as-cast, siostam a’ gheata, agus cus stuth (an ‘stoc’). Is e a 'chiad cheum gu tric a bhith a' toirt air falbh na geataichean le cuibhle gearraidh sgrìobach - sradagan ag itealaich anns a h-uile àite. An uairsin thèid e gu muileann CNC no deil. Is e taghadh innealan a h-uile dad. Feumaidh tu luchd-gleidhidh innealan teann, ìrean carbide àrd-ìre, uaireannan eadhon cuir a-steach ceirmeag no CBN airson crìochnachadh. Chan urrainnear cuideam agus tomhas fuarachaidh a cho-rèiteachadh; feumaidh tu an gearradh a thuiltean gus smachd a chumail air teas agus sgoltagan a nighe air falbh. Bidh sliseag a bhios ag ath-ghearradh sa bhad a’ sgrios an cuir a-steach.
Chleachd sinn sreath de sheataichean alloy stèidhichte air cobalt airson bhalbhaichean seirbheis cruaidh. Bha na fulangas air na h-uachdaran ròin anns na microns. B’ e an dùbhlan gun robh saobhadh beag nach robh dùil ris an tilgeadh, às deidh làimhseachadh teas. Bha aig ar luchd-prògramaidh CNC ri cleachdaidhean sgrùdaidh a chuir an sàs gus ‘mapadh’ fìor gheoimeatraidh a’ phàirt anns an tàmh-àirneis ron chead crìochnachaidh. Chuir e ùine ris, ach b’ e sin an aon dòigh air an ròn a ghealltainn. Chan eil an seòrsa innealachadh atharrachail seo ann an leabhar-teacsa; tha e air a bhreith bho bhith a’ toirt air falbh beagan tilgeadh daor agus a’ faighinn a-mach carson.
Làimhseachadh Teas: The Silent Game-Changer
Is dòcha gur e seo an taobh as motha a tha air a dhìochuimhneachadh. Tha feartan tilgeadh alloy cobalt air an dèanamh anns an fhùirneis teas-teasachaidh, chan e an fhùirneis tilgeadh. Làimhseachadh fuasglaidh, aosda - tha na cuairtean sin a’ mìneachadh a’ mhicro-structar deireannach, cuairteachadh carbide, agus feartan meacanaigeach. Faigh e ceàrr, agus tha pàirt agad leis a 'cheimigeachd cheart a bhios a' coileanadh mar sgudal.
Is e an duilgheadas cunbhalachd. Chan fhaic pàirt mòr, tiugh agus pìos beag, tana bhon aon teas an aon ìomhaigh teòthachd ùine. Is dòcha nach ruig cridhe na h-earrainn thiugh teòthachd an fhuasglaidh, a’ fàgail ìrean neo-mhiannach. Dh’ ionnsaich sinn seo san dòigh chruaidh le sreath de phrototeipean implant lannsa. Bha an neart tensile agus beatha sgìths neo-chunbhalach pàirt-gu-pàirt. B’ e an neach a bha ciontach èideadh teirmeach an fhùirneis agus am pàtran luchdachadh againn. Bha againn ri tasgadh a dhèanamh ann an fùirneisean mionaideach le smachd ioma-sòn agus protocolaidhean riaghlaidh luchdan teann. A-nis, airson co-phàirtean èiginneach, bidh sinn eadhon a’ cleachdadh teirm-chùplaidhean freumhaichte ann am pàirtean ìobairteach taobh a-staigh an luchd gus an eachdraidh teirmeach a dhearbhadh.
Is e ceum cosgail a th’ ann, ach is e sin a tha a’ sgaradh tilgeadh bathar bho phàirt àrd-earbsach. Chan urrainn dhut microstructure a sgrùdadh gu pàirt; Feumaidh tu a phròiseasadh a-steach. 'S e an comas backend seo a tha a' fàgail solaraiche mar QSY creidsinneach airson obair mheidigeach agus aerospace, far a bheil an obair-phàipeir (a' chairt teas-làimhseachaidh) cho cudromach ris a' phàirt fhèin.
An fhìor thomhas: mion-sgrùdadh teip agus ath-aithris
An fhìor dheuchainn eòlais ann an pàirtean tilgeadh cobalt alloy chan e a’ chiad artaigil foirfe a th’ ann. Seo mar a làimhsicheas tu an fheadhainn a dh’ fhàilnich. Bha pàirt againn airson pumpa ceimigeach a dh'fhàillig ann an sgìths an dèidh beagan cheudan uairean. Bha an neach-ceannach, gu tuigseach, troimh-chèile. Bha am post-mortem a’ toirt a-steach a’ phàirt a roinn, a’ dèanamh mion-sgrùdadh SEM/EDS air uachdar briste. Lorg sinn cruinneachadh de in-ghabhail neo-mheatailteach - is dòcha pìos de chrèadha briste bhon t-slige no pìos slag - a bha na làrach tòiseachaidh sgàineadh.
Mar thoradh air an sin chaidh ath-sgrùdadh iomlan a dhèanamh air a’ phròiseas: ag adhartachadh ar sìoladh meatailt aig àm dòrtadh (thionndaidh sinn gu sìoltachan foam ceirmeag anns an t-siostam gheat), sgrùdadh nas cruaidhe air na sligean ceirmeag mus deach an co-chruinneachadh, agus a’ cur an gnìomh sgimeadh slag nas trice aig àm leaghadh. Cha b' e aon ghnìomh a bh' anns an fhuasgladh; bha e na theannachadh siostamach air smachdan. Ruith an ath bhaidse gun chùis. Is dòcha gun do rinn am fàiligeadh sin, cho goirt ‘s a bha e, barrachd gus ar pròiseas adhartachadh na dusan ruith soirbheachail.
Is e seo an taobh neo-shoilleir. Chan ann mu dheidhinn a bhith a’ reic sizzle ‘aerospace-grade’ a tha e. Tha e mu dheidhinn an obair-lann metallurgical, na siostaman càileachd, agus an cultar gus an obair agad fhèin a reubadh às a chèile, am bun-adhbhar a lorg, agus atharrachadh mar a bhios tu ag obair. Sin an 30 bliadhna de eòlas a bhith a’ bruidhinn. Is e cruinneachadh nan ceartachaidhean beaga, cruaidh sin a thogas pròiseas earbsach airson rudeigin a dhèanamh cho èiginneach ri alloy stèidhichte air cobalt tilgeadh. Aig a 'cheann thall, chan eil am pàirt ach cho math ris a' cheangal as laige ann an slabhraidh glè fhada, bho phàtran cèir gu sgrùdadh deireannach.
