Teknologi Pengecoran Investasi Paduan Titanium

Paduan titanium banyak digunakan dalam industri modern, khususnya di bidang dirgantara, karena kepadatannya yang rendah, kekuatan spesifik yang tinggi, ketahanan suhu tinggi dan ketahanan terhadap korosi. Teknologi pengecoran paduan titanium, khususnya teknologi pengecoran investasi, merupakan salah satu teknologi utama dalam pembuatan komponen paduan titanium dengan bentuk yang kompleks. Teknologi pengecoran investasi, disebut juga lost wax casting, adalah metode pembentukan coran dengan menggunakan bahan cetakan yang dapat larut untuk menghasilkan cangkang cetakan dan menuangkan logam cair. Metode ini mampu menghasilkan coran dengan kekasaran permukaan yang rendah dan dimensi yang presisi, serta memiliki tingkat pemanfaatan bahan baku yang tinggi, yang hampir tidak terbatas berdasarkan jenis paduannya.
Dalam penelitian teknologi pengecoran investasi paduan titanium, pemilihan bahan cetakan, persiapan cetakan, proses dewaxing, cangkang dengan lapisan permukaan bahan tahan api dan pemilihan pengikat merupakan penghubung utama. Bahan cetakan harus memiliki titik leleh yang sesuai, titik lunak, fluiditas yang baik dan stabilitas kimia serta sifat mekanik yang baik. Saat ini, cetakan yang umum digunakan sebagian besar adalah cetakan berbahan dasar lilin dan cetakan berbahan dasar rosin. Dengan meningkatnya permintaan akan pengecoran presisi paduan titanium yang besar, berdinding tipis, dan kompleks di bidang kedirgantaraan, penelitian dan pengembangan material cetakan canggih juga sedang berlangsung.

Teknik persiapan cetakan meliputi lilin cetakan tradisional dan pembuatan prototipe cepat laser. Lilin pengepresan mati cocok untuk produksi batch dan skala besar, tetapi memerlukan persiapan cetakan untuk produksi, yang meningkatkan siklus produksi dan biaya penelitian dan pengembangan. Prototipe cepat laser tidak memerlukan cetakan dan dapat langsung memproduksi komponen struktural yang kompleks, tetapi belum cocok untuk produksi massal.
Proses dewaxing adalah salah satu proses utama dalam pengecoran investasi paduan titanium, dan proses dewaxing yang umum digunakan meliputi dewaxing pelarut, dewaxing air panas, dewaxing uap bertekanan tinggi, dewaxing gelombang elektromagnetik dan dewaxing pembakaran, dll. Setiap proses dewaxing memiliki karakteristiknya sendiri . Setiap proses dewaxing memiliki karakteristik dan skenario yang dapat diterapkan masing-masing, dan memilih proses dewaxing yang tepat sangat penting untuk memastikan kualitas pengecoran.
Pemilihan bahan tahan api untuk lapisan permukaan cangkang sangat penting untuk meningkatkan kualitas coran paduan titanium. Bahan tahan api yang umum digunakan antara lain grafit, bahan logam tahan api, bahan keramik oksida dan sebagainya. Diantaranya, bahan keramik oksida seperti zirkonia dan yttrium oksida banyak digunakan karena stabilitas termal yang baik dan konduktivitas termal yang rendah.
Sebagai bagian penting dari cangkang, pengikat harus memiliki stabilitas termodinamika yang tinggi, kemampuan pembasahan dan pengikatan yang kuat, serta kemampuan pelapisan dan pencetakan yang baik. Bahan pengikat yang umum digunakan meliputi sol silika dan zirkonium diasetat. Sol silikon diharapkan menjadi pilihan utama bahan pengikat di masa depan karena harganya yang murah, sumbernya yang luas, dan kinerjanya yang sangat baik.
Teknologi pengecoran investasi paduan titanium berkembang ke arah biaya rendah dan kualitas tinggi, dan penelitian di masa depan akan lebih memperhatikan pengembangan material baru, optimalisasi proses, serta perlindungan dan keberlanjutan lingkungan. Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, teknologi pengecoran paduan titanium akan lebih memenuhi permintaan material berkinerja tinggi di bidang kedirgantaraan dan bidang lainnya.