Виды литейного производства - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Виды литейного производства

17.2. Основные термины

Отливка (ОТ) – литая заготовка или деталь, полученная заливкой жидкого материала в специально приготовленную литейную форму.

Литейная форма (ЛФ) – это совокупность рабочей полости, с размерами и конфигурацией соответствующими изготовляемой отливке, с системой каналов и резервуаров, предназначенных для заливки жидкого сплава и обеспечения рациональной кристаллизации последнего. Стенки рабочей полости формируют наружную поверхность отливки. Отверстия и полости различной конфигурации в отливке формируются посредством стержней.

Опоки (ОП) – литые или сварные рамы, в которых изготавливают литейные формы. По форме опоки бывают квадратные, круглые, прямоугольные, по назначению – ручные и крановые.

Модель (М) – приспособление для получения в формовочной смеси отпечатка (рабочей полости литейной формы), соответствующего конфигурации и размерам отливки. Модели изготавливают неразъемные, разъемные, с отъемными частями и т.д., из древесины, металла, комбинированные, из пластмасс и других материалов.

Стержневые знаки (СЗ) – технологические выступы на модели, предназначенные для получения отпечатков в литейной форме, у торцов рабочей полости, в которых будут устанавливаться, и фиксироваться стержни. На модели стержневые знаки окрашивают черным цветом.

Стержневые ящики (СЯ) – приспособления для формирования в их полости стержней из стержневой смеси. Стержневые ящики изготавливают из древесины, металла, пластмасс, комбинированные, Они могут быть разъемными и неразъемными.

Стержни (СТ) – как уже отмечалось выше, служат для формирования отверстий и полостей различной конфигурации в отливках. Стержни изготавливают из стержневых смесей в стержневых ящиках и устанавливают в рабочую полость литейной формы в процессе ее сборки под заливку.

Литниковая система (ЛС) – совокупность каналов и резервуаров в литейной форме, служащих для заливки жидкого металла из ковша в рабочую полость литейной формы, непрерывность заливки с определенной скоростью, эвакуации паров и газов из полости формы, компенсации объемной усадки металла, контроля полноты заливки и пр.

Формовочные смеси (ФС) – смесь песка, глины и других компонентов, применяемая для изготовления разовых литейных форм,

Стержневые смеси (СС) – смесь песка и связующего, применяемая для изготовления стержней.

17.3. Основные виды литейного производства

Характер литейного производства определяется в первую очередь видом выпускаемой продукции. На практике различают следующие основные виды литейного производства (по виду выпускаемой продукции).

Производство промышленных сплавов. Производство сплавов, как товарной продукции (различного рода чушки и болванки), является прерогативой производства вторичных цветных металлов, а производство сплавов на основе железа (чугуны, стали) осуществляются, главным образом, на металлургических и машиностроительных заводах.

Конечно, в любом литейном производстве приготовляют сплавы в процессе расплавления металла для его последующей заливки, но это не является самостоятельным производством.

Производство слитков. Производство слитков, т.е. заготовок для дальнейшей обработки давлением, превышает в весовом отношении другие виды литейного производства, как в области черных, так и цветных металлов, но по трудоемкости значительно уступает им.

Производство фасонных отливок. Для литья изделий, форма которых не претерпевает в дальнейшем изменений, за исключением обработки резанием отдельных (посадочных) мест. Такие изделия называют фасонными, а производство их – фасонолитейным.

Иным признаком для разграничения видов литейного производства является характеристика по сплавам, так как для литья из различных сплавов применяется различное технологическое оборудование и разные методы производства. Различают чугунолитейное, сталелитейное и цветнолитейное производство.

Читайте также:  Что такое патина на металле

Признаком для классификации производства могут быть способы производства – литье в песчано-глинистые формы, литье в металлические формы, литье под давлением и т.д. В этом случае отдельные виды производства имеют специфическое оборудование. Существуют, например, производства специализированные на каком-либо одном виде изделий, например – труболитейное производство, отливка вагонных колес и т.д.

Все перечисленные виды производства имеют в каждом случае характерные особенности в организации технологического процесса, в оборудовании, в условиях труда, однако, закономерности основных процессов литейного производства остаются общими для любого вида производства. Характер производства меняет условия протекания процесса, но не закономерность явлений.

Виды литья металлов и сплавов

Литье – это получение деталей заливкой металлического расплава в заранее подготовленные формы. Металл, залитый в формы постепенно, переходит в твердое состояние и приобретает вид готовой детали.

Для получения деталей различных форм применяют различные технологии литья, среди них есть такие как – литье в землю, выплавляемым моделям и пр.

Виды литья металлов и сплавов

В промышленности применяют множество видов литья. Самым распространенным можно назвать литье в землю (песчаные формы). Кроме этого, широко применяют отливку расплавленного металла в многооборотные формы.

Каждый вид литья в состоянии обеспечить определенный уровень качества получаемых деталей. Каждый из них имеет свои технологические и экономические характеристики. Например, для производства канализационных люков из чугуна применяют литье в землю, а для производства корпусов двигателей применяют литье под давлением.

При производстве множества деталей применяют виды получения точных отливок среди них такие, как – статическое, вакуумное, центробежное и пр.

Статическая заливка подразумевает то, что расплав подается в литьевую форму и находиться в ней до полного затвердевания.

Вид вакуумной заливки применяют при обработке титана и его сплавов, жаростойких и литейных сталей. Эти материалы подвергают разогреву в вакууме. Такой подход позволяет заметно снизить количество газов в расплаве, этот процесс называют вакуумной дегазацией.

Для литья под давлением применяют специальное оборудование, которое заливает расплав в форму под давлением от 7 до 700 МПа. На практике применяют два типа оборудования, в одном применяют холодную форму, во втором разогретую. Литье под давлением применяют для получения деталей из цветных металлов. Невысока температура плавления, в сравнении со сплавами на основе железа, позволяет получать качественные отливки с относительно невысокими затратами.

Такой вид литья, как под давлением предоставляет возможность получения качественной поверхности отливок, соблюдения геометрических параметров, а также шероховатости и пр. Использование этого вида обработки металлов практически устраняет из технологического процесса производства деталей необходимость дальнейшей механической обработки. Но, такая технология не всегда позволяет выплавлять детали сложной формы.

Читайте также:  Вибростол для производства тротуарной плитки

Литье по замораживаемым ртутным моделям

Еще один вид литья выполняют по замораживаемым ртутным моделям. По сути, этот вид повторяет технологию литья по восковым моделям. Но есть и некоторые отличия. Так, ртуть обладает меньшим объемным расширением, чем воск 3,4% против 9%.
Ртутные модели применяют для работы с титаном, особо прочными сталями и некоторыми цветными металлами. Такой вид литья позволяет получать отливки диаметром порядка одного метра и весом до 140 кг. Порядок производства формы по ртутной модели включает в себя:

  1. Заливку ртути, в форму, изготовленную из стали. Такая форма собирается из двух частей и плиты их разделяющей. Такой подход позволяет получить модель по частям.
  2. После того как ртуть заполнила форму, ее погружают в смесь, состоящую из сухого льда и ацетона. Температура смеси составляет -73 °C. Погружение должно происходить с небольшой скоростью. Это позволяет не допустить образование пустот, заполнить все углубления и точно повторить все очертания модели.
  3. По окончании процесса заморозки, разделяющую плиту удаляют и модель становиться одним целым.
  4. Формирование литниковой системы и ее присоединение к полученной модели.
  5. Полученную модель погружают в раствор керамики. Так, происходит получение начального слоя оболочки формы.
  6. По мере просыхания первого слоя комплект погружают в керамический раствор более высокой плотности. Так получают второй слой. Для получения следующих слоев эту операцию необходимо выполнить несколько раз.
  7. После того как форма готова из нее удаляют ртуть. Для этого в форму заливают этот же материал, но имеющим комнатную температуру.
  8. Готовая форма должна быть помещена в печь, разогретую до 1010 °C и находится там, в течение двух часов. За это время из нее будут удалены летучие составляющие. После термической обработки форму охлаждают на воздухе.

Перед тем как заливать металлический расплав в такие формы, ее необходимо подогреть. Заливку такой формы выполняют в вакууме. Это обусловлено тем, в ней остаются пары ртути небезопасные для человека.

Использование такого вида литья позволяет получать отливки с небольшой толщиной стен.

Вакуумное литьё

Технологический процесс литья в вакууме применяют для производства особо точных отливок из стальных специальных сплавов. При выполнении вакуумного литья из формы удаляют газы. Это позволяет получать отливки с тонкими стенками и высоким качеством структуры металла.

Существует несколько видов литья в вакууме:

После удаления воздуха происходит всасывание металла в литьевую форму, которую размещают над расплавленным металлом. Кристаллизация проходит под воздействием атмосферного или повышенного давления.

Расплавленный металл попадает в форму под воздействием давления, при этом форма располагается под расплавленным металлом.

Литье может быть осуществлено в специальном оборудовании, которое оснащено вакуумированными пресс-формами.

Вакуумное литье металлов часто используют одновременно с вакуумной плавкой.

Электрошлаковое литьё

Существуют виды литья металлов, которые в силу своей сложности и дороговизны целесообразно использовать для получения отливок для особо ответственных деталей.

Электрошлаковое литье выполняют в несколько этапов:

  1. Создание шихты, для этого применяют предварительно подготовленные электроды.
  2. Затем, электроды подогревают снизу. Для этого через токопроводящий шлак пропускают электричество. Оно разогревает шлак, и полученное тепло прогревает электроды.
  3. Стальной расплав рафинируют шлаком, который исключает его насыщение кислородом и освобождает его от примесей.
  4. В этом процессе применяют формы, выполненные из металла и оснащенные системой водяного охлаждения. Именно в ней происходит остужение металла и формирование детали. Если существует необходимость в получении заготовок с внутренними пустотами, то для этого применяют металлическими стержнями.
Читайте также:  Барабан для лебедки своими руками

Основное достоинство этого вида отливки металла заключается в том, получается расплав без посторонних примесей и равномерной структурой стали. Такой вид плавки применяют для получения специальных сплавов, которые, получить другими видами не получается.

Жаропрочное литье

Жаропрочное литье — это сложный технологический процесс, направленный на изготовление отливок. В процессе жаропрочного литья формы заполняют определенным сплавом и затем обрабатывают специальными средствами.

Литье это, пожалуй, самый экономичный вид получения заготовок и они отличаются высокими качественными свойствами. Область применения жаропрочного литья весьма обширна. Его выполняют при температуре 1000 °C. Литье этого типа позволяет продлить срок эксплуатации и повысить надежность узлов и агрегатов, которые работают в агрессивных средах. При выполнении жаропрочного литья применяют множество приспособлений:

Жаропрочное литье позволяет обеспечить получение таких качеств, как:

  1. Прочность деталей под воздействием высоких температур.
  2. Стойкость к перепадам температур.

Нержавеющее литье

Коррозионно-стойкие стали – это такой вид материала, в состав, которого входит некоторое количество легирующих элементов, придающие ей стойкость к воздействию коррозии, возникающей и от влаги, и от различных химических веществ.

Основную роль в придании коррозионной стойкости стали играет хром. Именно от его реакции с окружающей средой зависит образование защитной пленки, которая защищает металл от коррозии. Контроль над правильностью пропорций компонентов нержавеющей стали осуществляется еще на стадии подготовки к плавке. Нержавеющее литье отличается качеством поверхности, это тоже является важным фактором повышения стойкости стали к воздействию коррозии.

Непрерывное литье

Получение слитков и других изделий, во время перемещения расплава вдоль зон заливки и остывания называют непрерывным литьем. При этом сама литьевая форма может оставаться неподвижной или совершать определенные перемещения.

Такой вид разлива металла позволяет получать отливки неограниченной длины. Но на самом деле длина отливок напрямую зависит от размеров производственного помещения. Качество получаемого металла напрямую зависит от равномерности скорости перемещения и разлива расплавленного металла, времени кристаллизации и вида удаления отливки. Для ускорения процесса кристаллизации применяют водяное охлаждение. Еще одно преимущество непрерывной разливки металла – это небольшое количество отходов, получаемых во время работы. Кроме того, эта технология разливки металла позволяет снизить трудоемкость процесса и уменьшить количество необходимо оснастки и инструмента.

Двухкомпонентное литье

Двухкомпонентное литье пластмассы позволяет получать самую разнообразную продукцию. Процесс двухкомпонентного литья выглядит следующим образом:

  • В пресс-форму впрыскивают поверхностный материал, который затвердевает на рабочих поверхностях.
  • После впрыска и отвердевания материала, который будет располагаться на поверхности в форму, подают базовый материал.

Порядок подачи материала при использовании этой технологии может быть изменен в зависимости от параметров изготавливаемой продукции. Основная особенность такого вида получения деталей – это контроль над количеством материала. Если пропорции не соблюдены, то деталь может быть испорчена.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector