Schließzylinderrotor, Titanlegierung, Wachsausschmelzguss

o Hohe Festigkeit: Titanlegierungen haben eine ähnliche Festigkeit wie legierter Stahl, jedoch eine viel geringere Dichte, was eine Gewichtsreduzierung ermöglicht und gleichzeitig eine ausreichende Festigkeit des Schließzylinderrotors beibehält. Dies ist für Spezialschlösser mit Gewichtsbeschränkungen von Bedeutung, wie sie beispielsweise in der Luftfahrt verwendet werden.

o Korrosionsbeständigkeit: Auf der Oberfläche von Titanlegierungen bildet sich ein dichter Oxidfilm. Dieser Oxidfilm verfügt über eine ausgezeichnete chemische Stabilität und widersteht wirksam der Korrosion durch verschiedene Medien, einschließlich feuchter Luft und Meerwasser. Dies bedeutet, dass Schließzylinderrotoren aus Titanlegierungen über längere Zeiträume in rauen Umgebungen ohne Korrosion eingesetzt werden können, was die Lebensdauer des Schlosses verlängert.

o Biokompatibilität: Während die Biokompatibilität bei gewöhnlichen Schlössern kein kritischer Faktor ist, kann die Biokompatibilität von Titanlegierungen bei einigen speziellen Anwendungen, wie z. B. bei Schlössern für medizinische Geräte, schädliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper verhindern.

o Auswahl der Zusammensetzung: Basierend auf den spezifischen Nutzungsanforderungen und Leistungsindikatoren des Schließzylinderrotors wird eine geeignete Titanlegierungszusammensetzung ausgewählt. Zu den gängigen Titanlegierungen gehört Ti-6Al-4V, wobei Aluminium (Al) die Festigkeit und thermische Stabilität der Titanlegierung verbessert, während Vanadium (V) zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit und Zähigkeit der Legierung beiträgt.

* Formdesign: Basierend auf dem dreidimensionalen Modell des Schließzylinderrotors wird eine Form zur Herstellung des Wachsmodells entworfen und hergestellt. Die Präzision der Form wirkt sich direkt auf die Maßhaltigkeit des Wachsmodells aus; Daher sind für die Herstellung der Form hochpräzise Bearbeitungsgeräte und -prozesse erforderlich.

* Formen des Wachsmodells: Geschmolzenes Wachs wird in die Form eingespritzt. Nachdem das Wachs abgekühlt und verfestigt ist, wird das Wachsmodell aus der Form entnommen. Um die Qualität des Wachsmodells sicherzustellen, müssen Prozessparameter wie Wachstemperatur, Einspritzdruck und Abkühlgeschwindigkeit kontrolliert werden.

* Wachsmodellmontage: Einzelne Wachsmodelle werden durch Schweißen oder Kleben zu einer Wachsmodellbaugruppe zusammengefügt, um spätere Gussvorgänge zu erleichtern. Beim Zusammenbau ist es entscheidend, auf sichere Verbindungen und eine genaue Positionierung zwischen den Wachsmodellen zu achten.

* Aufbringen der Aufschlämmung: Die Wachsmodellbaugruppe wird in eine Aufschlämmung aus feuerfesten Materialien, Bindemitteln und Zusatzstoffen eingetaucht, um eine gleichmäßige Aufschlämmungsschicht auf der Oberfläche zu gewährleisten. Anschließend wird eine Schicht feuerfesten Sandes auf die Schlickeroberfläche gestreut, um eine feste Haftung zu gewährleisten.

* Trocknen und Aushärten: Die mit Aufschlämmung und feuerfestem Sand beschichtete Wachsmodellbaugruppe wird einer Trocknungs- und Aushärtungsbehandlung unterzogen. Dadurch kann das Bindemittel in der Aufschlämmung chemisch reagieren und eine robuste Hülle bilden. Die Trocknungs- und Aushärtungszeit sowie die Temperaturparameter müssen sorgfältig auf der Grundlage der Zusammensetzung der Aufschlämmung und der Umgebungsbedingungen kontrolliert werden.

* Wiederholte Beschichtung: Um die Festigkeit und Dicke der Schale sicherzustellen, wird der Schlamm- und Sandbeschichtungsprozess wiederholt, was normalerweise 3–5 Schichten erfordert. Jede Schicht muss nach dem Auftragen getrocknet und ausgehärtet werden.

* Entparaffinierung: Die vorbereitete Formschale wird in ein Entparaffinierungsgerät gegeben. Durch Erhitzen schmilzt das Wachsmodell, wodurch es aus der Formschale fließt und so im Inneren der Formschale ein Hohlraum entsteht, der der Form des Schlosskernrotors entspricht. Während des Entparaffinierens müssen die Erhitzungstemperatur und die Erhitzungsdauer sorgfältig kontrolliert werden, um Risse in der Formschale zu vermeiden.

* Schmelzen von Titanlegierungen: Das Rohmaterial der Titanlegierung wird zum Schmelzen in einen Vakuuminduktionsofen gegeben. Während des Schmelzens müssen Parameter wie Vakuumniveau, Temperatur und Schmelzzeit streng kontrolliert werden, um die Gleichmäßigkeit und Reinheit der Titanlegierungszusammensetzung sicherzustellen.

* Gießen: Sobald die Titanlegierung die vorgegebenen Temperatur- und Zusammensetzungsanforderungen erreicht hat, wird sie schnell in die vorgewärmte Formschale gegossen. Beim Gießen muss auf die Gießgeschwindigkeit und -methode geachtet werden, um Fehler wie Porosität und Einschlüsse zu vermeiden.

* Reinigung der Formschale: Nachdem das Gussstück abgekühlt ist, wird die Formschale mit Methoden wie mechanischer Vibration und Sandstrahlen entfernt.

* Wärmebehandlung: Der Verriegelungskernrotor wird einer Wärmebehandlung unterzogen, um seine Mikrostruktur und Eigenschaften zu verbessern. Zu den gängigen Wärmebehandlungsprozessen gehören Glühen, Abschrecken und Anlassen. Spezifische Wärmebehandlungsparameter müssen basierend auf der Titanlegierungszusammensetzung und den Anwendungsanforderungen des Schließzylinderrotors bestimmt werden.

* Bearbeitung und Oberflächenbehandlung: Entsprechend den Konstruktionsanforderungen des Schließzylinderrotors wird dieser bearbeitet, beispielsweise durch Bohren und Fräsen, um präzise Abmessungen und Oberflächenrauheit zu erreichen. Abschließend wird der Rotor des Schließzylinders einer Oberflächenbehandlung wie Galvanisieren und Sprühen unterzogen, um seine Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.