Titanové oběžné kolo je rotační součástka vyrobená z titanu nebo titanové slitiny, široce používaná v odstředivých čerpadlech, kompresorech, turbostrojích a dalších zařízeních, s vysokou pevností, odolností proti korozi, nízkou hmotností a vynikajícím-výkonem při vysokých teplotách.
Hlavní vlastnosti titanových oběžných kol: vysoká měrná pevnost→ poměr pevnosti k hmotnosti titanové slitiny je extrémně vysoký, pevnost v tahu titanové slitiny může dosahovat více než 800MPa, což splňuje potřeby vysokého tlakového poměru a vysokorychlostních pracovních podmínek a je vhodné pro aplikace, které potřebují snížit hmotnost při zachování pevnosti (jako jsou letecké motory); Odolnost proti korozi→ Titan vykazuje vynikající odolnost proti korozi ve vlhkém vzduchu, mořské vodě, chloridovém prostředí a řadě kyselin a zásad a vykazuje vynikající odolnost vůči korozivním médiím, jako je mořská voda, silné kyseliny a silné zásady, a je vhodný pro chemický průmysl, odsolování mořské vody a další obory. Odolnost vůči vysokým teplotám→ některé slitiny titanu mohou pracovat po dlouhou dobu při teplotě 500 stupňů, vhodné pro prostředí s vysokou-teplotou, jako jsou letecké motory; Únavový výkon je dobrý→ titanové oběžné kolo má dlouhou únavovou životnost při střídavém zatížení. Hustota nízko-hustoty → je asi 4,5 g/cm³, což je asi o 60 % lehčí než ocel, ale pevnost se blíží nebo dokonce převyšuje pevnost některých vysokopevnostních ocelí-.
Aplikace:
Letectví a kosmonautika: lopatky kompresoru leteckých motorů, rotory ventilátorů (např. stíhačky F-22, motory Boeing 787)
Námořní průmysl: lodní trysky, oběžná kola čerpadel mořské vody (odolnost proti korozi mořské vody)
Chemické vybavení: Oběžná kola odstředivých kompresorů pro dopravu korozivních plynů nebo kapalin
Lékařská zařízení: implantabilní zařízení, jako jsou umělé srdeční pumpy (dobrá biokompatibilita)
Energetický průmysl: parní turbíny na výrobu geotermální energie, vzduchové kompresory s vodíkovými palivovými články
Výrobní proces titanových oběžných kol musí kombinovat materiálové vlastnosti se složitými konstrukčními požadavky a mezi hlavní metody patří: Investiční lití→ Proces: použití grafitového nebo keramického jádra formy, odlévání a lisování vakuovým tavením, vhodné pro složité zakřivené lopatky (jako jsou letecká oběžná kola). Klíčové parametry: Teplota formy by měla být řízena na 110-130 stupňů a během lití by měla být chráněna plynným argonem, aby se zabránilo oxidaci. Po-úpravě: K odstranění vad je nutné vakuové žíhání (750-800 stupňů) a izostatické lisování za tepla (103MPa, 920 stupňů). Proces kování → výběr materiálu: Preferenční výběr kované titanové slitiny Gr.5 snižuje poréznost, smrštění a další vady ve srovnání s odlitkem Gr.5 a zvyšuje výtěžnost o cca 50 %. Konstrukční design: Zadní-ohybové lopatky a stejně pevné části se používají k optimalizaci hydrodynamického výkonu. Aditivní výroba a CNC obrábění → 3D tisk: Pryskyřičné modely jsou vyráběny technologií lisování vytvrzujícího světlem v kombinaci s keramickou suspenzní injektáží za vzniku lisované skořepiny, vhodné pro přizpůsobení malých sérií. Efektivní řezání: Používá karbidové nástroje s povlakem AlTiN pro optimalizaci řezných parametrů a snížení opotřebení nástroje.
Potíže v technologii zpracování: úzké hrdlo procesu, špatná tepelná vodivost titanové slitiny, snadné vytváření tepelného napětí během zpracování a potřeba vyvinout novou technologii chlazení. Složité odlévání se zakřiveným povrchem potřebuje kontrolovat zatavovací těsnění, aby se zabránilo defektům poréznosti. Výroba kompozitů: Kombinujte aditivní výrobu s přesným litím, abyste dosáhli více{2}}materiálů integrovaných oběžných kol. Povrchová úprava: Zlepšete tvrdost povrchu pomocí mikro-obloukové oxidace nebo laserového plátování pro prodloužení životnosti. Inteligentní výroba: Jsou zavedeny algoritmy AI pro optimalizaci řezných parametrů a snížení spotřeby energie o 15 % až 20 %.
Čína Shaanxi Aerospace Nonferrous Metals Processing Co., Ltd.: Zakázkové zpracování různých druhů výkovků oběžného kola, jakož i různých dílů pro přesné obrábění. Společnost je vybavena importovaným pětiosým -soustružnickým- frézovacím kompozitním obráběcím centrem, CNC portálovým frézovacím centrem a dalším přesným vybavením s přesností až ±0,005 mm, je národním high-technickým podnikem, vítáme vás ke konzultaci a návštěvě.
