» Строительство »

Лиття під низьким тиском

  1. Види лиття під тиском
  2. Технологія лиття під низьким тиском
  3. Недоліки лиття під низьким тиском
  4. Форми для лиття під тиском
  5. Електричне обладнання для лиття під тиском переваги і недоліки
  6. Застосування лиття металів під тиском

Виготовлення металевих предметів шляхом лиття відомо людству кілька тисячоліть. Весь цей час розплав стікав в форму під дією земного тяжіння. Виготовлення металевих предметів шляхом лиття відомо людству кілька тисячоліть

Схема лиття під низьким тиском

В середині ХХ століття був винайдений і запатентований новий метод лиття, суть якого полягає в подачі розплаву в форму і його охолодження під низьким надлишковим тиском повітря. Метод застосовується для виготовлення деталей з кольорових металів, їх сплавів і пластмас.

Види лиття під тиском

Лиття металів під низьким тиском

Лиття під низьким тиском завоювало заслужену популярність в кольоровій металургії. Велика частина деталей малих, середніх і великих серій для багатьох галузей промисловості отримують цим способом.

Установка для лиття під низьким тиском

Традиційне лиття кольорових металів та їх сплавів зберігає свої позиції при виготовленні прикрас, скульптур і мікросерійних виробів.

Зварювальні роботи під тиском

Лиття з пластмас виникло практично відразу після впровадження методу лиття з металів і стало широко використовуватися. 95% всіх деталей, одержуваних з пластиків, виготовляються методом лиття. Розроблено та широко застосовується кілька способів лиття з пластмас:

  • Інжекційний. Найбільш вживається спосіб, характеризується високим тиском і швидкістю впорскування матеріалу в форму. Застосовується для виробів складної геометрії, з тонкими або товстими стінками.
  • Інтрузивний. Надмірний тиск невисоко, початковий обсяг палива, що впорскується матеріалу менше обсягу форми. Матеріал продовжує розширюватися в формі і заповнює її. Застосовується для виливків нескладної форми і менш деталізовану поверхні.
  • Інжекційно-пресовий. Використовується для виробів з великою поверхнею. Тиск на розплав, крім зусилля подачі, проводиться також і за рахунок змикання частин форми.

Лиття під високим тиском

Метод застосовується як в чорній, так і в кольоровій металургії і дозволяє отримувати найбільш точні і однорідні відливки. Метал під високим напором надходить в форму зі швидкістю до 120 м / с. і миттєво заповнює форму.

Лиття під високим тиском

Складовою частиною, отриманим литтям під тиском металів, практично не потрібно фінішна механічна обробка. Таким методом можна відливати деталі практично будь-якої конфігурації, з тонкими стінками, з готовими отворами і навіть з готовою різьбленням.

інжекційне лиття

Інжекційний метод від звичайного лиття під тиском тим, що метал потрапляє в матрицю у вигляді порошку, змішаного з речовиною. Форми роблять з високоміцних сталей. Висока плинність суміші дозволяє заповнити найдрібніші деталі рельєфу форм самої складної конфігурації, що включають внутрішні порожнини.

Інжекційне лиття металів

Первинні або так звані «зелені» виливки піддають температурного впливу, викликаючи спікання металевих порошків і видаляючи сполучні речовини. В результаті отримують кінцеві, або «коричневі» виливки. Перевагою цього методу є висока точність поверхні, що робить непотрібною додаткову механічну обробку або зводять її до мінімуму. Іншою перевагою є висока фізико-хімічна однорідність виливки, що обумовлює її високу міцність і низький знос.

Технологія лиття під низьким тиском

Установка для лиття низького тиску це складний і глибоко автоматизований виробничий комплекс, з найнижчим кількістю ручних операцій.

Комплекс знаходиться в герметичній камері і включає в себе:

  • тигель для розплавлення шихти;
  • опускається в тигель металлопровода;
  • форму з каналами подачі розплаву і системою газовідведення;
  • трубопроводи для наддуву повітря або інертного газу;
  • автоматика регулювання температури і тиску.

Надмірне низький тиск змушує рідкий метал підніматися вгору по опущеному в розплав металлопровода і заповнювати собою все порожнини форми. Після закінчення заливки залишки металу стікають назад в тигель і не витрачаються даремно на заповнення літніковойсистеми . Після охолодження виливки до заданої температури гази через системи фільтрації випускають в атмосферу. Знаходження шкідливих для здоров'я людей речовин усередині герметичного обсягу і їх фільтрація покращують умови праці і загальну екологічність виробництва.

Головними параметрами комплексу, що визначають продуктивність і виробничі можливості, є:

  • робочий об'єм герметичної камери;
  • площа внутрішнього перерізу металлопровода;
  • максимальний тиск;

Особливості лиття під тиском полягають у тому, що в міру витрати розплаву рівень його в тиглі стає низьким, відповідно збільшується обсяг камери і в ній знижується тиск. Іншою важливою особливістю є можливість послідовного затвердіння виливки. Щоб витримати задану швидкість подачі розплаву, необхідна чітка робота систем автоматичної підтримки ключових параметрів.

Змащення для лиття під тиском, крім створення розділового шару і перешкоджання утворенню задирів, повинні також сприяти високій якості поверхні, забезпечувати низьку кількість випадків облоя і нагару і збільшувати ресурс прес-форми.

Недоліки лиття під низьким тиском

На жаль, крім переваг, методом низького тиску властивий і ряд недоліків:

На жаль, крім переваг, методом низького тиску властивий і ряд недоліків:

Характеристики лиття під низьким тиском

  • Низький ресурс металлопровода, яка має контакт з рідким металом. Це заважає застосовувати метод для тугоплавких металів і їх сплавів.
  • Складність управління швидкістю потоку.
  • Зниження рівня розплаву в установці по ходу заливання його в форми.
  • Досягнення низьких фізико-хімічних властивостей сплаву через тривале перебування в тиглі. Це може привести до дефектів лиття під тиском.
  • Загальна складність налагодження і використання системи.

Ділянка лиття під низьким тиском

Недоліки методу з лишком окупаються його перевагами:

  • Автоматизація заливки металу.
  • Низька трудомісткості заливки, особливо важлива автоматизація робіт у шкідливих умовах праці.
  • Можливість управляти швидкістю витікання розплаву, оперуючи наддувом повітря або нейтрального газу. Це дозволяє підвищити заповнюваність форм для відливання тонкостінних виробів.
  • Підвищення якості виливків за рахунок підвищення однорідності вироби.
  • Економія використання металу від 30% до 3 разів. Досягається за рахунок повернення рідкого розплаву в тигель.

Виходячи з фінансових досліджень, в середньому по галузі інвестиції в перехід на метод лиття під низьким тиском повертаються за півроку - рік.

Форми для лиття під тиском

Популярні серед виробників металеві форми, або кокілі. Їх роблять з жароміцного чавуну або сталі, металлопровода - з титанового сплаву. Кокілі для невеликих деталей виготовляють методом відливання або, якщо потрібна велика точність - шляхом фрезерування. Особливу увагу необхідно приділяти точності збігу частин кокілів, оскільки їм доведеться витримувати підвищений тиск. Лиття в кокілі застосовують для виробництва серійних виливків. Сталеві і чавунні форми витримують до 300 робочих циклів. Вельми важливо періодично перевіряти стан кокілів, щоб звести до мінімуму ризик шлюбу або навіть пошкодження обладнання внаслідок руйнування форми.

Вельми важливо періодично перевіряти стан кокілів, щоб звести до мінімуму ризик шлюбу або навіть пошкодження обладнання внаслідок руйнування форми

Форма для лиття під тиском

Застосовують також і одноразові форми на основі піщано-глиняних сумішей, керамічні та гіпсові. Для лиття деталей складної конфігурації, в тому числі з внутрішніми порожнинами, застосовують традиційні стрижневі системи. Стрижні повинні бути високоміцними, щоб успішно протистояти деформацій при наповненні форми розплавом. Формувальні суміші повинні обов'язково мати низьку опірність проходженню газів, щоб забезпечити своєчасне їх відведення і домогтися низького рівня дефектів лиття.

Електричне обладнання для лиття під тиском переваги і недоліки

До електроустаткування для лиття під низьким тиском, перш за все, відносяться плавильні печі, призначені для нагріву тигля. Вони монтуються на сталевих рамах і забезпечені нагрівальними спіралями з високоомних сплавів, укладеними в керамічні трубки. Піч також обладнана датчиками температури і системою регулювання нагріву.

Піч також обладнана датчиками температури і системою регулювання нагріву

Машина для лиття під тиском

Основною перевагою електричної печі перед газовими або мазутними печами є

  • простота конструкції;
  • легкість регулювання;
  • простота підключення до систем автоматики;
  • низька пожежонебезпека.

Як недолік можна відзначити високу в порівнянні з паливними печами вартість ресурсу в розрахунку на ту ж масу розплавляється металу. Різниця стає помітною при великих партіях і відповідно при великій сумарній масі виливків.

Система нагнітання повітря (або інертного газу) зазвичай робиться електричної.

Загальна тенденція у виробництві обладнання

Застосування лиття металів під тиском

Переваги методу обумовлюють його широке застосування на підприємствах самого різного профілю.

Велике число добре зарекомендували себе на ринку виробників пропонують ливарні комплекси під ключ та надають послуги з монтажу, налагодження та обслуговування обладнання, а також з навчання персоналу.

Аерокосмічна область застосування лиття під тиском

Лиття під низьким тиском застосовують в наступних галузях:

  • Аерокосмічна. Деталі літаків і космічної техніки.
  • Автобудівельна. Блоки циліндрів, корпусу і деталі карбюраторів, масляних і паливних насосів, гідравліки, кондиціонерів і т.п.
  • Виробництво побутової техніки. Рами і корпусу, деталі та агрегати.
  • Приладобудування. Корпуси і шасі.
  • Опалювальні прилади.
  • Виробництво комп'ютерної техніки та смартфонів.

Сфера застосування методу постійно розширюється в міру вдосконалення технології і технічного переозброєння діючих підприємств.

Нові підприємства кольорової металургії в багатьох країнах світу оснащуються переважно комплексами лиття під низьким тиском.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.

Посетители рекомендуют:
Полезно знать:
Современные строительные технологии Геология, города и строительство © Все права сохранены.