Полное руководство по литью металлов: Определения, типы и процессы

Определение

Литье — это метод, где твердый материал растворяется, нагревается до подходящей температуры (обычно обрабатывается для изменения его химической структуры), а затем добавляется в форму или полость, которая держит его в правильной форме во время затвердевания. В результате, всего за один шаг, сложные или простые дизайны могут быть созданы из любого материала, который может быть расплавлен. Конечный продукт может иметь почти любую настройку, нужную дизайнеру.

• Для любой процедуры литья, выбор правильного сплава, размеров, формы, толщины, допуска, структуры и веса — действительно важен.
• Особые потребности, такие как магнетизм, износостойкость, распределение напряжений также влияют на выбор процесса литья металлов.
• Мнения производителя инструментов; требования литейного цеха/машинного дома, точные потребности клиента в продукте и вторичные процедуры вроде покраски, должны быть адресованы перед выбором правильного процесса литья металлов.

Процессы литья металлов

Существует множество процессов литья металлов, внедренных в производстве деталей. Два основных деления можно выделить по фундаментальной природе используемой формы. Есть расходное литье и литье в долговечной форме. Расходные формы используются для одного литья металла, в то время как долговечные формы используются для нескольких. При рассмотрении производственных процедур, есть плюсы и минусы у обоих процессов.

Расходная форма

• Может сделать только одно литье металла
• Сделана из песка или других подобных материалов
• Связующие используются для поддержки материала в сохранении формы
• Форма, в которой металл затвердевает, должна быть повреждена для удаления литья
• Более сложные геометрии выполнимы для литья

Долговечная форма

• Может создавать много литьев металла
• Обычно сделана из металлов или часто огнеупорной керамики
• У нее есть части, которые могут закрываться или открываться, позволяя удаление литья
• Ограничения открытия формы ограничивают дизайны деталей

Типы литья металлов

Центробежное литье

В этом диапазоне процессов расплавленный материал требуется для рассеяния в полость формы из-за центробежной скорости. Процедуры центробежного литья могут быть категоризированы как истинные процессы литья, когда расплавленный материал добавляется в полость, толкает его против стенок полости, где он затвердевает в полый контейнер; полуцентробежное литье, отличается от истинного центробежного литья. В этом процессе полость формы заполнена на 100% расплавленным материалом так, что центр, который позже удаляется, подвергается низкому напряжению и где включения и воздух захватываются и центрифугированный подход, в котором расплавленный материал вливается в несколько полостей форм и которые движутся вокруг центральной оси и смещаются от центральной оси и вызывают заполнение полостей под избыточным давлением.

Непрерывное литье

В этом процессе поток расплавленного материала эквалентен водоохлажденной полости и создает непрерывный стержень или полосу, который затем резается круговым пилой. Новая техника, общеизвестная как круговое непрерывное литье, подразумевает водоохлажденную полость (форму), осциллирующую также и вращающуюся примерно на 120 об/мин во время процедуры литья. Непрерывное литье имеет крайне высокую металлургическую отдачу, около 98% в сравнении с 87% в стандартных методах литья в чугунные формы, выдающуюся качество литья, управляемые размеры зерен и способность литья уникальных поперечных дизайнов.

Литье под давлением (Die Casting)

Процессы литья под давлением металла принудительно вводят расплавленный материал в полость стальной полости, называемой матрицей, под экстремально высоким давлением, примерно 1000 – 30,000 psi. Категоризация литья под давлением подразумевает виды используемых машин, основные типы используемые — горячая камера и холодная камера.