Технологии литья

Изготовление изделий из металла методом литья – это широко популярный способ получения деталей сложной формы без применения дорогого оборудования. Изготовители применяют разные технологии литья. Из-за этого детали можно получить такой точности, что не требуется последующая механическая обработка. Автоматизация и механизация тех. процесса позволяет поставить получение отливок на поток.

Для литья годятся такие металлы и сплавы как:

Для получения деталей конкретного качества разрабатываются новые сплавы с самым разнообразным процентным содержанием элементов. От их наличия и количества в большинстве случаев зависит температура плавления и жидкотекучесть расплава.

Спецтехнология в литье – прогрессивный способ разливки. Дает возможность уменьшить себестоимость изделия в отличии от конкурирующих фирм. Помимо издавна популярных вармантов литья в землю или песчано-глинистые формы, для увеличения количества отливок применяются неразрушаемые железные формы – кокили.

Помимо указанных вармантов используются эти методы литья как:

• под давлением:
  • избыточным;
  • вакуумическим;
• центробежное;
• в оболочковые формы;
• по моделям:
  • выплавляемым;
  • газифицируемым;
• точное (прецизионное).

Для литья чугуна с низким критерием шероховатости поверхности применяются песчано-глинистые формы. Разлив выполняется как в опочные формы, так и в безопочные.

Применение типа формы зависит от массовости получения отливок. Так, разовые формы приходят в негодность, чтобы извлечь отливку. Из-за плохой прочности состава, формы, предназначающиеся для разлива под маленьким давлением, делаются толстостенными. Благодаря введению специализированных связывающих материалов, придающих дополнительную крепость, форма делается маленькой толщины, но с применением опоки.

Для цветного литья применяются более прогрессивные технологии.

Литье алюминия из-за его невысокой температуры плавления соеденено с определенными сложностями. Если разлив изготавливается в формы из металла, то под давлением и с применением специализированных смазок, чтобы недопустить образование недостатков.

Для получения ровной поверхности с наружной стороны и верного размера на изделиях, которые имеют форму вращения, не только из металлических, но и из иных сплавов, применяется центробежное литье. Центробежные силы распределяют расплавленный металл по форме одинаково. Более того из расплава убираются остатки воздуха и газов. Дальше ознакомимся с некоторыми технологичными способами литейного производства.

По газифицируемым моделям

Получение формы происходит благодаря неизвлекаемой модели, и заливка металла изготавливается в неразъемную форму. При этом модель получают из пенополистирола вспениванием при большой температуре. При литье металла в форму, пенопластовая модель полностью выцветает, освобождая внутренний объем.

Если модели для небольших деталей можно получить вспениванием состава, то большие режут из склеенных плит. Резка выполняется ручным способом. Для этого применяется нихромовая проволока. Поданное напряжение разогревает проволоку, что делает легче резку.

Также модель может вырезаться на фрезеровочных или гравировальных станках с ЧПУ по заданному алгоритму. Подготовленная модель прокрашивается и дополнительно покрывается термоустойчивым составом.

Формовка при ЛГМ выполняется 2-мя методами. В первом варианте для отливок несложных форм применяются вибрационные столы, на которых происходит уплотнение формовочной смеси с применением опок. После на опоку ложится крышка и устанавливается литниковый приемник.

В другом варианте, когда изделие имеет непростую геометрию, формовку проводят под вакуумом. Чтобы закрытая форма не разрушилась, она подвергается действию низкого давления аж до завершения заливки. Значение вакуумического давления невелико – порядка 4-5 ГПа.

Заготовки для литья по газифицируемым моделям

Температура разливаемого металла намного больше, чем начало газификации пенополистирола (560 °С). Газы, выделяемые пенополистиролом, из формы легко убираются вакуумной системой. При этом отсутствует задымленность зоны для работы.

В качестве главного положительного качества такого способа отмечают большое качество отливок, которое можно получить литьем в обычный или облицованный кокиль. Допустимым это стало благодаря тому, что форма целостная.

Литье по газифицируемым моделям

На новом шаге литье по выжигаемым моделям используется для отливки:

• больших и средних изделий на мелкосерийном производстве;
• заготовок с непростой комбинаций и весом до 50 кг, к которым предъявляют требования очень высокой точности размеров, на среднесерийном и крупносерийном производстве.

Под давлением

Технология литья под давлением предусматривает быструю подачу расплава в форму путем применения компрессорных или поршневых механизмов. Благодаря автоматизации процесса литье под давлением считается высокопроизводительным.

Именно так можно получать детали:

• геометрической сложной формы;
• с довольно тонкими стенками;
• большой точности;
• с очень высокой шершавостью.

Способ литья под давлением используется для получения деталей в машиностроении. Они получаются маленького веса, хорошей прочности, что дает возможность уменьшить общую массу агрегата.

Необходимо выделить, что метод литья под большим давлением имеет следующие положительные качества:

• вероятность получения размеров 9 класса и грубее;
• достигаемая шероховатость поверхности — 1,25 мкм;
• самая маленькая размер стенок — 0,6 мм;
• очень маленьким диаметром дырочек — 1 мм;
• формирование наружной резьбы;
• накатки, надписей на внешней стороне.

К минусам относят следующее:

• велика стоимость на сами формы;
• разлив металлов с невысокой температурой плавления;
• очень высокая вероятность образования внутренних недостатков в виде трещин и стрессов.

Схема литья под давлением

Большое применение литья алюминия под давлением вызвано:

• малым значениями температуры в период кристаллизации;
• пластичностью сплава;
• хорошей жидкотекучестью;
• инертностью к химическим реакциям;
• низким объемом усадки.

Анализируя способы технологию разделить так:

• камера прессования:
  • горячая;
  • холодная;
• способ разливки:
  • горизонтальный;
  • вертикальный;
• механизм подачи сплава:
  • поршневой;
  • компрессорный.

Протекание процесса

Расплав подается в специализированную полость. Поршневым пальцем жидкий металл на высокой скорости вгоняется во внутреннюю полость пресс-формы. После этого происходит охлаждение без снятия давления. После отвердевания пресс-форма разъединяется, и отливка достается. Для облегчения извлечения конструкция оснащается толкателями.

При литье в кокиль, или в железные формы, жидкий металл заливают свободно, другими словами под воздействием гравитационных сил. Саму форму делают разборной из 2-ух частей, установленных на плиту. Для получения полостей и отверстий в предусмотренные канавки, в которые ложатся стержни. Для производства железных форм применяются стали и чугуны.

Процесс козырька в кокиль

Для убирания газов во время заливки предусматриваются каналы вентиляции. Чтобы к внутренним поверхностям кокиля не прилипал расплав их обкладывают или покрывают краской жаропрочными составами. Толщина покрытия зависит от разливаемого металла и скорости его охлаждения. Перед покрытием полость формы очищается, а потом нагревается до температур 150 °С — 280 °С.

Характерности получения отливок:

1. Из-за большой проводимости тепла сплавы в кокиле быстро охлаждаются, по этому сплавы с небольшой жидкотекучестью должны содержать самую большую толщину стенок. Большая скорость остывания сформировывает мелкозернистую внутреннюю структуру.
2. Железная форма неподатлива, по этому в отливке отсутствуют изъяны, вызываемые остаточными деформациями, а еще предохраняет усадку. Получаемая точность заготовок: стали и чугуны – 7-11 класс, разноцветные сплавы – 5-9 класс.
3. Отсутствие пригара.
4. Достигаемая шероховатость поверхности отвечает R_z = 40-10 мкм.
5. Кокиль – газонепроницаемая конструкция. Каналы вентиляции и жаропрочные покрытия не могут полностью отвести газы. Поэтому газовые раковины – это явление частое.

Плюсы литья в кокиль:

• частые характеристики для приобретаемых отливок;
• возможность применения песчаных стержней;
• большая продуктивность;
• небольшое кол-во производимых операций;
• чистая поверхность готовых изделий;
• механизация работ;
• низкая квалификация сотрудников.

• большая цена формообразующей оснастки;
• ограниченная устойчивость форм;
• быстрое остывание расплава.

В кокиль отливаются фактически все металлы, но большинство отливок — это чугуны и литейные стали.

Литье в землю или в формы из смеси песка и глины — самый устаревший способ получения заготовок из металла который расплавлен. Более 80% всего литья приходится на него. Выделяется обычностью и доступностью применяемых материалов.

Из дерева делаются модельный и литниковый набор. Как только модель готова, замешивается формовочная смесь. В состав незамысловатой входят песок, кварц и глина.

Технология литья в землю

Формовка выполняется и ручным способом и на машинах. Ручное изготовление форм применяется во время изготовления разовых или нескольких отливок и считается непродуктивной. Формовка на машинах применяется на автоматических литейных линиях. Литейные формы состоят из 2-ух половин и считаются одноразовыми. После заливки и охлаждения, формы приходят в негодность. Больше половины отработавшего материала возвращается на формовочную операцию после очищения и восстановления.

Прецизионное литье

Прецизионное литье, обладающее очень высокой точностью, используется уже не одно десятилетие. Воспользовавшись его помощью можно изделиям дать разную форму и при этом не наращивать расходы на производство.

Прецизионное литье металлов отличается тем, что отливки имеют:

• разную форму;
• большую точность;
• очень маленькие припуски.

Этот способ литья применяется при отливке небольших деталей весом от одного грамма до десяти килограмм.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.