Производство литья

Одним из способов получения отливок заданной геометрии является литье. Производство литья заключается в разливке расплавленного металла и форму, которая повторяет геометрию необходимой детали.

Производимые отливки могут быть разнообразной формы (длиной от нескольких сантиметров до 20 метров) и различной массы (от нескольких килограммов до 300 тонн). Также возможно получение сложных отливок со стенками и перегородками, толщина которых колеблется в пределах от 0,5 до 500 мм. В литейном производстве применяются черные и цветные металлы.

Чтобы выплавить требуемый расплав применяются шихтовые материалы. В эти материалы входит:
1. Чушки (слитки, выплавленные металлургическим путем);
2. Возврат (отход производства от предыдущих плавок);
3. Лом;
4. Модифицирующие флюсы.

Различают несколько видов производства полуфабрикатов:
1. Литье в песочные формы;
2. Модельное литье;
3. Кокильное литье;
4. Разливка под высоким давлением.
Рассмотрим суть каждого вида отдельно.

Литье в песочные формы

При этом методе литья заготовки получаются методом разливки расплава в песчаную изложницу. Форма после застывания расплава — разрушается (выбивается заготовка).

Плюсы этого метода литья:

• возможно получение отливок от 1 до 6 типа сложности;
• выпуск поддается механизации;
• низкая себестоимость отливок;
• возможно получение крупногабаритных отливок;
• можно лить все сплавы (кроме тугоплавких).

Минусы:

• вредные условия производства;
• шероховатость отливок достигает высоких значений;
• нельзя лить стенки тоньше 3-х мм;
• максимальное количество дефектов именно при этом методе литья.

Литье по моделям

Расплав металла заливается в специальную форму (разовую), которая имеет тонкие стенки. Разовые модели форм изготавливаются на пресс-формах. Перед тем как заливать металл, модель выжигается или выплавляется из формы. Затем следует упрочнение формы нагревом и прокалкой. Непосредственно, перед заливкой форму подогревают (металл лучше принимает форму).

Преимущества:

• в эти формы можно заливать тугоплавкие металлы;
• возможно получение отливок от 1 до 5 типа сложности;
• низкая шероховатость;
• высокая точность изделия.

Минусы:

• выпуск довольно длительный;
• стоимость довольно высокая.

Кокильное литье

Кокильное литье заключается в разливке расплава в формы многоразового использования (кокили). Эти формы обеспечивают быстрое охлаждение металла, а также могут использоваться до нескольких 1000 раз.

Преимущества метода:

• геометрически отливки очень точные;
• поверхность имеет высокую шероховатость;
• припуск на мех. обработку около 10-20%;
• санитарные нормы на высоком уровне;
• высокая прочность выплавляемых отливок.

Недостатки:

• сложно изготавливать кокили;
• сложно отводить газы из формы.

Литье под давлением

Метод заключается в принудительной заливке расплава в форму под высоким давлением (30-100 МПа). Давление может достигать 490 МПа. После того как металл полностью отвердеет давление убирается.

Преимущества литья:

• возможно получение отливок с тонкими стенками;
• очень низкая шероховатость (снижение мех. обработки на 90—95 %);
• геометрия отливок очень высокая;
• высокая прочность отливок;
• санитария на участках на высоком уровне.

Минусы литья:

• форма сложна в производстве, а следовательно, высокая ее стоимость;
• дефект – газовая пористость;
• лимитированная масса и номенклатура отливок.