Центробежная литье: принцип, виды, применение, плюсы и минусы

Центробежная литье

Центробежная литье — важный вид литья: форма быстро вращается вокруг своей оси во время наплавки/затвердевания. запатентовано в XX веке для качественных полых литейных деталей. Первая машина — британец А.Г. Эккхардт, 1807 г. Широко применяется для полых труб, втулок и симметричных деталей.

Рабочий принцип

Центробежная сила на вращающемся элементе. Форма вращается при наплавке расплава. Центробежная сила прижимает металл к внешней стенке формы. Вращение до полного затвердевания. Шлак/оксиды/включения (легче металла) оседают к центру.

Виды

Настоящая центробежная литье (True Centrifugal Casting)

Симметричные полые круглoseчения без сердечников — чисто центробежным действием. Форма вращается вокруг горизонт./вертик. оси (чаще горизонт.). Расплав вводят извне. Центробежная сила прижимает к стенке. Вращение до затвердевания. Легкие шлаковые частицы оседают в центре — удаляются механической обработкой. Для труб, втулок, втулок с концентрическим отверстием.

Полуцентробежная литье (Semi-Centrifugal Casting)

Крупные аксисимметричные детали. Форма горизонтально, вращение вокруг вертикальной оси. Сердечник в центре для полой полости. При вращении внешние зоны заполняются центробежкой, к центру — гравитация доминирует → сердечник нужен для центральной полости. Центробежка для равномерного заполнения. Шестеренные заготовки, маховики.

Центрифугирование (Centrifuging)

Несколько формовочных полостей, соединенных центральным впуском с радиальными затворами. Высокое давление металла при затвердении. Для неаксисимметричных форм. Только мелкие изделия.

Применение

• Авиация: кольца, фланцы, литье компрессоров.
• Вкладыши подшипников паровых турбин.
• Валки сталепрокатных станов.
• Автопром: шестеренные заготовки, цилиндрические втулки, поршневые кольца.
• Подшипники.
• Коммутационная аппаратура в электронике.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Плотный металл, высокие механические свойства.
• Направленная кристаллизация до определенной толщины.
• Подходит для массового производства.
• Сердечники не нужны для полых изделий (трубы).
• Впускная система и затворы исключены полностью.
• Все примеси (оксиды, шлак) оседают в центре — легко удаляются.
• Ниже температура наплавки — экономия энергии.
• Меньше дефектов литья — равномерное затвердевание.

Недостатки

• Ограниченные конструкции — только симметричные формы.
• Высокая стоимость оборудования/оснастки.
• Не для всех металлов.
• Высокие требования к обслуживанию.
• Требуется высококвалифицированный оператор.
• Сложно определить время/температуру затвердевания.

Всё о центробежной литье: принцип, виды, применение, плюсы и минусы. Вопросы — в комментариях. Понравилось — делитесь. Подпишитесь. Спасибо!