Литье vs ковка: ключевые различия и области применения

Понятия литья и ковки

Понятие литья

Литье — процесс, при котором жидкий металл заливается в полость формы определенной формы, после охлаждения и застывания получаются детали.

Понятие ковки

Ковка — процесс воздействия прессом на металлическую заготовку для пластической деформации с получением ковки заданных размеров, формы и механических свойств. Ковка — одна из двух основных составляющих ковано-штамповочного производства.

Классификация литья и ковки

Классификация литья

Два основных типа: песчаное литье и специфическое литье.

Песчаное литье использует песок как формовочный материал: влажный, сухой, химически закаленный, но не любой песок подходит. Преимущество: низкая стоимость, песок в форме многоразовый. Недостаток: изготовление формы трудоемко, форма разовый — разрушается для извлечения изделия.

Специфическое литье делится на: с природными минеральными песками (выплавляемая модель, оболочечное литье, вакуумное, керамическое) и с металлом как основным материалом (литье под давлением, давливка, непрерывное литье, низкодавлительное, центробежное).

Метод литья в металлические формы (кокильное): форма из металла с более высокой т.пл., чем заготовка. Делится на гравитационное, низкодавлительное, высокодавлительное. Ограничения по т.пл. формы накладывают ограничения на литую металлы.

Выплавляемая модель (восковая) может быть и сливной, и твердой формой. Образец воспроизводят воске, окунают в керамическую печь для сушки, воск покрывается керамической оболочкой, циклы повторяют до достаточной прочности. Воск выплавляют, форму удаляют. Затем форма многократно калибруют высокой температурой для повышения прочности и используют для литья.

В ковке по температуре делят на горячую, теплую, холодную. Начало рекристаллизации стали ~727 °C, обычно граница 800 °C. Горячая ковка >800 °C, теплая 300–800 °C, холодная — при комнатной T. Горячая ковка преобладает в промышленности. Теплая и холодная эффективно экономят материал.

По механизму формовки ковка делится на: матричную, свободную, кольцевую прокатку, спецковку.

• Свободная ковка: горячая, простая универсальная инструментальная оснастка или прямо между наковальнями ковкового оборудования. Малосерийное производство. Молоты, гидравлические прессы.
• Матричная ковка: открытая и закрытая матрица. Заготовка деформируется в полости матрицы заданной формы. Легкие, крупносерийные детали. Горячая/теплая/холодная. По материалу: черные, цветные металлы, порошковые изделия.
• Кольцевая прокатка: производство кольцевых деталей разного диаметра на спецоборудовании, также колесообразные детали (колеса).
• Специальная ковка: поперечная ковка клинов, ковка валами, радиальная ковка, жидкая ковка в матрице и др. Для спецформ деталей.

Процессы литья и ковки

Процесс литья

Процесс литья делится на 3 базовые части: подготовка литейного металла, подготовка литейной формы, литейная обработка. Литейный металл — материал для отливок. Обычно сплавы с металлическим основным элементом и примесями (металлы/неметаллы). Основные: литейная сталь, чугун, литейные цветные сплавы.

Процесс ковки

Разные методы — разные процессы. У горячей матричной ковки самый длинный технологический маршрут. Общая последовательность: раскрой ковковой заготовки, нагрев, прокатка-подготовка (валковая ковка), матричная ковка, обкатка, пробивка, выпрямление, промежуточный контроль (размеры, поверхностные дефекты), термообработка, очистка, коррекция, приемка.

Резюме

Понимание литья и ковки дает глубокое представление о процессах формовки. Как профессиональный производитель, ориентированный на высококачественное быстрое прототипирование, JTR предоставляет услуги: ЧПУ-обработка, литье под давлением, литье в формообразование, штамповка металлов, а также изготовление форм и серийное производство.