Uhrengehäuse aus Titanlegierung im Wachsausschmelzverfahren

O. Design und Gravur: Basierend auf den Designanforderungen der Uhr wird mithilfe von CAD-Software (Computer Aided Design) ein 3D-Modell erstellt. Anschließend wird durch CNC-Bearbeitung oder Handgravur ein hochpräziser Wachsmodell-Prototyp hergestellt. Dieser Prototyp muss die Form, Größe und detaillierten Merkmale des Uhrengehäuses, einschließlich Krone, Bandanstöße und Markierungen, genau widerspiegeln.

O. Replikation eines Wachsmodells: Anhand des Prototyps wird eine Form hergestellt und Wachsmodelle werden durch Einspritzen von Wachs in Massenproduktion-hergestellt. Während des Injektionsprozesses müssen Temperatur, Druck und Injektionsgeschwindigkeit des Wachses sorgfältig kontrolliert werden, um die Qualität und Konsistenz des Wachsmodells sicherzustellen.

o Wachsmodellbaugruppe: Mehrere Wachsmodelle werden mithilfe von Wachsstäben miteinander verbunden, um eine Wachsmodellbaugruppe zu bilden. Bei der Gestaltung der Wachsmodellbaugruppe müssen der Fluss des geschmolzenen Metalls und die Entlüftung berücksichtigt werden, um einen reibungslosen Gießprozess zu gewährleisten.

o Beschichtung aus feuerfestem Material: Die Wachsmodellbaugruppe wird in eine Beschichtung aus feuerfesten Materialien (wie Kieselsol, Zirkonsand usw.) und einem Bindemittel eingetaucht, um eine gleichmäßige Beschichtung auf der Oberfläche zu gewährleisten. Anschließend wird eine Schicht feuerfesten Sand darüber gestreut, der an der Beschichtungsoberfläche haftet. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, bis die Schale die erforderliche Dicke erreicht hat. Im Allgemeinen besteht die Schale aus 4–8 Schichten.

o Trocknen und Härten: Nach dem Auftragen jeder Beschichtungs- und Sandschicht ist eine Trocknungs- und Härtebehandlung erforderlich, um die Festigkeit und Stabilität der Schale zu verbessern. Der Trocknungsprozess wird normalerweise unter bestimmten Umgebungsbedingungen mit kontrollierter Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Belüftung durchgeführt. Die Aushärtung kann durch chemische oder duroplastische Verfahren erreicht werden.

Die Form wird in einen Dampfentparaffinierungskessel oder heißes Wasser gegeben, um zu schmelzen und das Wachsmuster herauszufließen. Der Entparaffinierungsprozess muss gründlich sein, um zu verhindern, dass Wachsrückstände die Gussqualität beeinträchtigen.

* Schmelzen von Titanlegierungen: Das Rohmaterial der Titanlegierung wird zum Schmelzen in einen Vakuuminduktionsofen gegeben. Während des Schmelzprozesses müssen Vakuumniveau, Temperatur und Schmelzzeit im Ofen streng kontrolliert werden, um die Gleichmäßigkeit und Reinheit der Titanlegierungszusammensetzung sicherzustellen. Gleichzeitig muss verhindert werden, dass die Titanlegierung mit Verunreinigungen im Ofen reagiert und dessen Leistung beeinträchtigt.

* Gießen: Sobald die Titanlegierung die entsprechende Temperatur und Fließfähigkeit erreicht hat, wird sie schnell in die vorgeheizte Form gegossen. Der Gießvorgang muss schnell und reibungslos ablaufen, um Spritzer und Oxidation des geschmolzenen Metalls zu vermeiden. Gleichzeitig müssen Gussgeschwindigkeit und -volumen kontrolliert werden, um die Qualität und Maßhaltigkeit des Uhrengehäuses sicherzustellen.

* Gehäusereinigung: Nachdem die Titanlegierung abgekühlt und erstarrt ist, wird die Form aufgebrochen und das Uhrengehäuse entfernt. Anschließend werden durch Sandstrahlen, Schleifen und andere Methoden restliches Formmaterial und Oxidablagerungen von der Oberfläche entfernt, wodurch die Oberfläche des Uhrengehäuses glatt wird. * **Wärmebehandlung:** Um die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit des Uhrengehäuses zu verbessern, ist eine entsprechende Wärmebehandlung erforderlich. Zu den üblichen Wärmebehandlungsprozessen gehören Glühen, Abschrecken und Altern. Während der Wärmebehandlung müssen Temperatur und Zeit streng kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass der gewünschte Effekt erzielt wird.

* Bearbeitung und Oberflächenbehandlung: Entsprechend den Designanforderungen der Uhr wird das gegossene Uhrengehäuse Bearbeitungsprozessen wie Bohren, Fräsen und Schleifen unterzogen, um präzise Abmessungen und Formen zu erreichen. Anschließend werden Oberflächenbehandlungen wie Polieren, Galvanisieren und PVD-Beschichten durchgeführt, um das Erscheinungsbild und die Verschleißfestigkeit des Uhrengehäuses zu verbessern.

* Herausforderung: Titanlegierungen sind chemisch reaktiv und reagieren bei hohen Temperaturen leicht mit Sauerstoff und Stickstoff in der Luft und bilden spröde Verbindungen, die ihre Eigenschaften beeinträchtigen. Gleichzeitig haben Titanlegierungen einen hohen Schmelzpunkt (ca. 1668 Grad), was spezielle Geräte und Verfahren zum Schmelzen und Gießen erfordert.

* Lösung: Vakuuminduktionsschmelz- und Vakuumgusstechnologien werden verwendet, um den Kontakt zwischen der Titanlegierung und Luft zu vermeiden. Während des Schmelzens und Gießens werden das Vakuumniveau und die Atmosphäre im Ofen streng kontrolliert, um die Qualität der Titanlegierung sicherzustellen.

* Herausforderung: Titanlegierungen reagieren bei hohen Temperaturen chemisch mit dem Formmaterial, was zu einer verminderten Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit führt.

* Lösung: Geeignete Formmaterialien und Beschichtungen auswählen, z. B. Zirkonsand und Yttriumoxid. Diese Materialien weisen eine gute chemische Stabilität auf und können die Reaktion mit Titanlegierungen reduzieren. Optimieren Sie gleichzeitig die Beschichtungsformulierung und den Auftragsprozess während der Formenherstellung, um die Qualität der Formen zu verbessern.

* Herausforderung: Wachsausschmelzguss-ist anfällig für Mängel wie Porosität, Schrumpfung und Risse, die die Qualität und Leistung des Uhrengehäuses beeinträchtigen.

* Lösung: Optimieren Sie die Parameter des Gießprozesses wie Gießtemperatur, Gießgeschwindigkeit und Abkühlrate, um Gussfehler zu reduzieren. Gleichzeitig können Sie mithilfe fortschrittlicher Simulationssoftware den Gießprozess analysieren, den Ort und die Ursachen von Fehlern vorhersagen und vorbeugende Maßnahmen und Kontrollmaßnahmen ergreifen.