Выбор правильных материалов для металлического литья: профессиональное руководство

Металлические отливки — основной поставщик заготовок и запасных частей для машиностроения. Отливки составляют большую долю механических изделий: ключевые детали двигателей внутреннего сгорания (8 или 9 из 10) — отливки, 70–90% от общей массы, качество автомобильных отливок — 19%.

Литье — наиболее широко используемая металлообрабатывающая технология в быстро меняющемся мире. В какой бы отрасли вы ни работали, знание металлического литья важно.

Что такое металлическое литье?

Металлическое литье — вливка расплавленного металла в форму для литья. Когда металл остывает и затвердевает, процесс получения заготовки или детали называется металлическим литьем. История металлического литья очень долга, значит, этот процесс стал достаточно совершенным и зрелым за долгое время. Многие металлические литейные изделия в нашей жизни сделаны этим процессом: блоки цилиндров авто, столбы освещения, ветряки, велосипедные педали. Узнаем больше о процессе металлического литья.

Процесс металлического литья

• Проектирование моделей и изготовление металлических форм

Нужно спроектировать модель для определения формы литейной формы, например, 3D-напечатанную модель объекта или ЧПУ-прототип. Формы из воска, пластика, песка или даже дерева учитывают усадку при охлаждении металла и обрабатываемость структуры детали на основе точных расчетов. Наконец, вливной канал размещается в подходящем месте формы для равномерного и плавного течения расплава.

• Выбор металлических материалов

Основные сплавы, часто используемые в литье — алюминий и медь, драгоценные металлы ювелирки — золото, серебро, медь, платина. Эти металлы механически способны удовлетворить требования литья. Они — смеси многих элементов, прочные и долговечные.

• Плавка металла

Процесс металлического литья похож на игру на пляже и оставление следов на песке. Просто: ноги — модели, следы — формы ног.

Процесс формовки — многошаговый: литейный песок, модель в коробке, уплотнение песка, тесное прилегание песка к модели, цель — образовать геометрическую форму отливки песком вокруг модели, удалить модель, идеально скопировать геометрические характеристики модели, создать форму. Если нужны многоразовые формы, можно сделать прочные неразрушаемые металлические формы.

• Вливка в форму

Нагретный расплав вливают или впрыскивают в форму. При гравитационном литье расплав вливается прямо вниз под действием гравитации; в высоконапорном литье под давлением расплав входит пассивно под высоким давлением, требуется большая сила замыкания для безопасности формы.

• Удаление формы

Самая сложная часть — отделение песка от целых чистых отливок, процесс, известный как выбивание. Форма вибрирует, стряхивая прикрепленный металлический песок. Стряхнутый песок собирают и охлаждают для переработки. Поверхность отливки не должна быть покрыта слишком большим количеством песка — вызывает дефекты и мешает полной переработке песка.

Компании с хорошими условиями используют пескорегуляторы для удаления и охлаждения песка, а также паровое испарение для ускорения отделения песка от отливки. Некоторые металлы после затвердевания требуют закалки в воде, так как вода помогает удалить форму. Для многоразовых металлических форм отливка выталкивается автоматическим выталкивателем, оставляя следы выталкивателя на обратной стороне.

• Металлическое литье завершено

Финальный этап — обрезка и очистка. При очистке удаляется весь формовочный материал, отливки шлифуют и полируют, например, водяной очисткой для удаления остаточного формовочного материала, следов вливных каналов и грубых выступающих кромок.

Применение металлического литья

• Литье в выплавляемые модели
• Электростанционное оборудование

Оборудование электростанций — высокотехнологичный продукт, компоненты должны работать длительное время под высокой нагрузкой. Многие детали ТЭС и АЭС должны выдерживать высокую температуру и коррозию паров под высоким давлением. Стальные отливки максимально удовлетворяют эти требования и широко применяются в электростанционном оборудовании.

• Железнодорожный подвижной состав

Железнодорожная безопасность — приоритет, поэтому ключевые компоненты подвижного состава — колеса, боковые рамы, подушки, крюки — традиционно стальные отливки.

• Строительство, строительная техника и другие транспортные средства

Многие компоненты строительной техники находятся под высокой нагрузкой или должны выдерживать ударный износ, большая часть — металлические отливки: ведущие колеса, подшипники колес, балансиры, сегменты. Общие автомобили редко используют сталь, но специальные внедорожники и тяжелые грузовики в ходовой части также широко применяют сталь.

Заключение

Металлическое литье имеет широкое применение в производстве, особенно в строительстве и транспорте. Это также очень дешевый метод. Долгая история, и через испытание временем услуги металлического литья все больше удовлетворяют разные производственные требования.