Valu on vormitud toodete (valandite) saamise protsess, valades sulametalli õõnsasse vormi, mis taastab tulevase detaili kuju ja mõõtmeid. Pärast metalli tahkumist vormis saadakse valamine - toorik või detail. Valandeid kasutatakse laialdaselt masinaehituses, metallurgias ja ehituses.
Kõigi erinevate valutehnikatega, mis on välja töötatud selle tehnoloogia pika arenguperioodi jooksul, on skemaatiline diagramm tehnoloogiline protsess valu on püsinud praktiliselt muutumatuna enam kui 70 sajandi jooksul oma arengust ja hõlmab nelja põhietappi: metalli sulatamine, vormi valmistamine, vedela metalli valamine vormi ja kivistunud valandi eemaldamine vormist.
Viimastel aastatel sisse valukoda Kõikjal võetakse kasutusele spetsiaalsed valumeetodid, millel on mitmeid eeliseid võrreldes traditsiooniliste ühekordsetesse liiv-savi vormidesse valamisega. Erimeetoditega saadud valandite osakaal kasvab pidevalt.
Erimeetodid hõlmavad valamist:
a) püsivatesse metallvormidesse (jahutusvormidesse),
b) tsentrifugaal,
c) surve all
d) õhukeseseinalistes ühekordsetes vormides,
e) investeerimismudelid,
e) kortikaalne või ümbris,
g) elektriräbu valamine.
Spetsiaalsed valumeetodid võimaldavad saada täpsemate mõõtudega valandeid hea kvaliteet pind, mis aitab vähendada metallikulu ja töömahukust mehaaniline töötlemine; tõsta mehaanilised omadused valandid ja vähendada abielust tulenevaid kaotusi; oluliselt vähendada või kaotada vormimaterjalide tarbimist; vähendada tootmispinda; parandada sanitaar- ja hügieenitingimusi ning tõsta tööviljakust.
Üks levinumaid on survevalu. Jahutusvorm on tahke või lõhestatud metallist vorm, mis on valmistatud malmist või terasest.
Jahutusvormid on ette nähtud suure hulga identsete valandite valmistamiseks värvilistest metallidest või raua-süsiniku sulamitest. Vormide vastupidavus sõltub valu materjalist ja mõõtmetest ning vormist endast, samuti selle töörežiimile vastavusest.
Enne metalli valamist kuumutatakse vormid temperatuurini 100...300°C, sulametalliga kokkupuutuvad tööpinnad kaetakse kaitsekatetega. Kattekiht pikendab vormi kasutusiga, hoiab ära metalli keevitamise vormi seinte külge ja hõlbustab valandite väljavõtmist. Kuumutamine kaitseb vormi pragunemise eest ja hõlbustab vormi metalliga täitmist. Töötamise ajal säilib vormi vajalik temperatuur tänu valatud metallist vabanevale soojusele. Pärast kõvenemist eemaldatakse valas loksutades või ejektori abil.
Külmvalu võimaldab vähendada püstikute ja püstikute metallikulu, saada suurema täpsuse ja pinnaviimistlusega valandeid ning parandada nende füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi. Sellel valumeetodil on aga ka puudusi. Kiire jahutamine metall raskendab keeruka kujuga õhukeseseinaliste valandite saamist, põhjustab pleegitatud raskesti töödeldavate pindade tekkimise ohtu malmist valandites.
Survevalu on üks produktiivsemaid meetodeid värvilistest metallidest täpse kujuga valandite saamiseks. Meetodi olemus seisneb selles, et vedel või pudrune metall täidab vormi ja kristalliseerub liigse rõhu all, misjärel vorm avatakse ja valandike eemaldatakse.
Rõhu tekitamise meetodi järgi eristatakse neid: kolvi- ja gaasirõhu all valamine, vaakumimemine, vedeliku stantsimine.
Kõige levinum valandite vormimine kolvi surve all on kuuma või külma survekambriga masinates. Survevormimisel kasutatavad sulamid peavad olema piisava voolavusega, kitsa kristalliseerumise temperatuuri-aja intervalliga ega tohi keemiliselt suhelda vormide materjaliga. Valandite saamiseks vaadeldaval meetodil kasutatakse tsinki, magneesiumi, alumiiniumisulameid ja vase (messingi) baasil valmistatud sulameid (joonis 1).
Riis. üks - Spetsiaalsed valumeetodid: a - rõhu all; b - tsentrifugaal
Tsentrifugaalvalumeetodit kasutatakse peamiselt õõnesvalandite, näiteks pöördekehade (puksid, kolvirõngaste kestad, torud, vooderdised) tootmiseks värvilistest metallidest ja raua-süsiniksulamitest, samuti bimetallidest. Meetodi olemus seisneb vedela metalli valamises pöörlevasse metall- või keraamilisse vormi (vormi). Tsentrifugaaljõudude toimel vedel metall paiskub vormi seintele, levib mööda neid ja kõveneb.
Pikad torud ja varrukad valatakse horisontaalse pöörlemisteljega masinatele, lühikesed puksid, suure läbimõõduga kroonid - vertikaalse pöörlemisteljega masinatele.
Koos suure tootlikkuse ja protsessi lihtsusega tagab tsentrifugaalvalu meetod võrreldes statsionaarsetesse liiv-savi- ja metallvormidesse valamise tegemisega valandite kõrgema kvaliteediga, peaaegu välistab metallikulu tõusutorudele ja tõstetele ning suurendab hea toote saagist. valamine 20 ... 60% võrra. Meetodi puudused hõlmavad vormide ja seadmete kõrget hinda ning valandite piiratud valikut.
Valamine vastavalt sulatatud (sulatatud) mudelitele koosneb järgmisest. Metall valatakse ühekordsesse õhukeseseinalisse keraamilisse vormi, mis on valmistatud mudelite järgi (ka ühekordselt) madala sulamistemperatuuriga mudelkompositsioonist. Nii saadakse mõnest grammist kuni 100 kg kaaluvatest sulamitest täpsed valandid, mis praktiliselt ei vaja töötlemist.
Valandite valmistamise tehnoloogia vastavalt teostatud mudelitele sisaldab järgmised sammud: mudelite vormide valmistamine; vahamudelite saamine mudelikompositsiooni vormidesse pressimise teel; mudeliploki kokkupanek ühisele sööturile (väikeste valandite puhul); ühe mudeli või ploki pinnale tulekindla katte kandmine; tulekindlate (keraamiliste) vormide kestade sulatamine; lõõmutamisvormid; metalli valamine kuumadesse vormidesse.
Investment casting toodab mitmesuguseid keerukaid valandeid auto- ja traktoriehituseks, instrumentide valmistamiseks, lennukiosade, turbiinilabade, lõike- ja mõõteriistade valmistamiseks.
1 tonni investeerimisvalandite maksumus on kõrgem kui muudel meetoditel toodetud ja sõltub paljudest teguritest (detailide seeriatootmine, valuprotsesside ja valutöötlusprotsesside mehhaniseerituse ja automatiseerituse tase).
Koorvormidesse valamist kasutatakse kuni 100 kg kaaluvate valandite saamiseks malmist, terasest ja värvilistest metallidest.
Õhukeseseinalised (seina paksus 6 ... 10 mm) vormid on valmistatud liiva-vaigu segust: peeneteraline kvartsliiv ja termoreaktiivsest sünteetilisest vaigust (3...7%). Liiva-vaigu segu valmistatakse liiva ja purustatud pulbrilise vaigu segamisel lahusti lisamisega ( külm viis) või temperatuuril 100 ... 120 ° C (kuum meetod), mille tulemusena vaik ümbritseb (plaaneerib) liivaterad. Seejärel purustatakse segu täiendavalt üksikute terade saamiseks, kaetakse vaiguga ja laaditakse punkrisse. Vorm on valmistatud metallmudelitel.
Väravasüsteemis olev mudel kinnitatakse mudeliplaadile, kuumutatakse temperatuurini 200 ... 250 ° C ja nende tööpinnale kantakse õhuke kiht eraldusainet. Peale seda suletakse punkri suu maketiplaadiga (mudel on sees) ja seda pööratakse 180°. Segu langeb kuumutatud mudelile, vaik korrigeeritakse ja 15 ... 25 s pärast moodustub mudelile vajaliku paksusega kest (poolvorm). Punkrit keeratakse uuesti 180°, järelejäänud segu langeb punkri põhja ning pooltahke kestaga mustriplaat asetatakse ahju lõplikuks kõvenemiseks temperatuuril 300 ... kergesti eemaldatav. mudel.
Poolvormide kinnitamine (monteerimine) toimub metallklambrite, klambrite või kiirkõvastuva liimiga. Sarnasel viisil toodetakse õõnesvalu jaoks mõeldud liiva-vaigust südamikke.
Kokkupandud kestavormid asetatakse jäigemaks muutmiseks kolbidesse, kaetakse väljastpoolt malmist haavli või kuiva liivaga ja valatakse metalliga. Pärast valandi kõvenemist hävib koorevorm kergesti.
Valandid valmistatud aastal kesta vormid, eristuvad suure täpsuse ja pinnapuhtuse poolest, mis võimaldab vähendada valandite massi 20...40% ja nende töötlemise töömahukust 40...60%. Võrreldes liiv-savi vormidesse valamisega, väheneb valandite valmistamise keerukus mitu korda. Nii saadakse masina kriitilised osad - väntvõllid ja nukkvõllid, kepsud, ribilindrid jne. Shelli tootmisprotsesse on lihtne automatiseerida.
Vaatamata liiva-vaigu segu kõrgele maksumusele võrreldes liiva-savi seguga saavutatakse valandite mass- ja seeriatootmisel oluline majanduslik efekt.
Tahkumise ajal säilitab metall vedelal kujul anuma kuju, millesse see valati. Seda metalli omadust kasutas inimene toodete valmistamisel valamise teel.
Meie riik on juba ammu kuulus oma osavate rataste poolest. Moskva Kremlis on 40 tonni kaaluv "tsaarikahur", mille valas 16. sajandi lõpus Andrei Tšohhov, ja 200 tonni kaaluv "Tsaari kelluke", mille esimeses pooles valmistasid kuulsad valurullid Ivan ja Mihhail Motorin. 18. sajandist. Uuralites asuva Kasli rauavalukoja kunstitooted on tuntud paljudes maailma riikides.
Valumaterjali üks peamisi omadusi on hajuvus ehk voolavus. Vedelas olekus metall või sulam peaks olema liikuv ja mitteviskoosne, seda peaks olema lihtne täita mis tahes keeruka kujuga, kiiresti tungima oma peenimatesse keerdudesse.
Hea voolavusega sulamist on võimalik saada õhukeste seintega valandit. Kui metall levib aeglaselt, siis õhukese seinaga valu sellest välja ei tule: see tahkub enne, kui kõik vormi keerdud on täidetud.
Malmist valuplokid.
Üks parimaid valumaterjale on malm. Sellel on suurepärane voolavus. Terasel on vähem voolavust ja peate kasutama erinevaid nippe, et teras täidaks kogu vormi.
Kõige iidseim valamismeetod on valamine liiv-savi vormidesse ehk maasse valamine. Kuigi seda meetodit peetakse lihtsaks, nõuab see aga palju eeltööd.
Esiteks valmistatakse mudelipoes puidust või metallist tulevase valandi mudel. See peaks olema valamisest veidi suurem, võttes arvesse metalli kokkutõmbumist jahutamise ajal. Mudel (nagu ka tulevane vorm) on eemaldatav ja koosneb kahest poolest. Valukoja pinnase ettevalmistamise osakonnas valmistatakse vormiliiva mullast ja erinevatest lisanditest. Kui valandil peab olema sisemine auk või süvend, siis tuleb valmistada teine segu - varraste jaoks. Varraste eesmärk on täita vormis need kohad, mis vastavad detaili aukudele või õõnsustele.
Vormi- ja südamikusegud valmistatakse spetsiaalsetest liivadest ja savidest ning sidematerjalidest - taime- ja mineraalõlidest, tehisvaigust, kampolist jne. Valmis segud lähevad voolijatele, kelle ülesandeks on vormide valmistamine. Selleks asetatakse üks pool mudelist metallist mudeliplaadile pistikuga allapoole (vt joonist) ja seejärel metallkarp ilma põhjata - kolb nii, et pool mudelist on selle sees. Kolb täidetakse tihedalt vormimullaga ja pööratakse ümber. Nüüd on pool mudelist kolvis, konnektor üleval. Sellele kolvile paneb vormija veel ühe ja kinnitab need tihvtidega. Seejärel paigaldatakse ülemisse kolbi kaks puidust koonust (nende asemele on valmis kujul kaks auku metalli valamiseks ning õhu ja gaaside väljumiseks) ja täidetakse see tihedalt vormiliivaga.
Nüüd jääb üle puidust mudel maapinnast eemaldada. Selleks eraldatakse kolvid ja mõlemast võetakse poolikud mudelist välja. Maasse jäävad detaili kahe poole selged jäljed (vt joonis). Need, nagu ka eelnevalt ettevalmistatud varras, on kaetud spetsiaalse värviga, nii et vedel metall ei "põleks" - ei kleepuks vormi seinte külge. Vormi sisestatakse varras ja maasse lõigatakse soon, mis ühendab metalli valamise auku vormiõõnsusega - värava löögiga. Lõpus asetatakse ülemine kolb uuesti alumisele kolvile, need ühendatakse ja vorm on valmis. Kui see veidi kuivab, saab sinna metalli valada.
Malmi valmistatakse spetsiaalsetes ahjudes – kupolahjudes. Kui valandid on terasest, siis sulatatakse nende jaoks mõeldud teras konverterites, lahtise kolde ja elektriahjudes . Värviliste metallide sulatamiseks on olemas sulatusahjud.
Vedel metall valatakse vormi kulbist, mis liigub mööda kolbirida ja mõnikord liiguvad konveieril olevad kolvid kulbist mööda. Kui metall tahkub, eemaldatakse valuvormist. Smirgelmasinate, liivapritsi- või haavelpuhastusmasinate abil puhastatakse valand kleepuvast vormimullast.
Survevalu.
Samal ajal on juba ammu ilmunud ja edukalt kasutusel ka teised, arenenumad valamismeetodid. Üks neist on vormivalu - metallvorm (vt joonis), mis koosneb kahest poolest, enne metalli valamist sisestatakse vardad ühte neist. Seejärel kinnitatakse mõlemad vormi pooled kokku ja valatakse vedel metall. Siin kõvastub see väga kiiresti ja mõne minuti pärast saate osa eemaldada ja täita uue metalliosa. Ühe vormi abil saadakse sadu ja tuhandeid ühesuguseid valandeid.
Metalli valamine jahutusvormis.
Kuid sel viisil on võimalik saada valandeid ainult hea voolavusega metallidest või sulamitest. Ja näiteks terase puhul, mille voolavus on väiksem, kasutatakse survevalu (vt joonis). Suruõhu või kolvi surve all olev vedel metall täidab iga keeruka kuju. Tavaline vorm aga ei pea suurele survele vastu ja kukub kokku. Sellega seoses on selle valumeetodi jaoks mõeldud vormid - vormid - valmistatud vastupidavast terasest. Survevalumasinad toodavad vahetuses mitu tuhat valandit.
Valamise meetod investeerimismudelitele, mis ei ole valmistatud puidust ega metallist, vaid madala sulamistemperatuuriga vahajas (parafiin, steariin) ainest, on tuntud juba ammu (vt joonis). Selline mudel on kaetud tulekindla kestaga ja vormitud kolbi. Kuum metall sulatab vaha ja täidab kesta, korrates täpselt mudeli kuju. Selle meetodiga ei pea mudelit vormist välja võtma, mis võimaldab saada väga täpseid valandeid. Lisaks on seda protsessi lihtne automatiseerida.
Mõnikord, kui valamine ei nõua suurt täpsust, saadakse see koorevormidesse valades (vt joonis). Need on valmistatud peene kvartsliiva ja spetsiaalse pulbrilise vaigu segust. Selle seguga kaetakse 200-250°C kuumutatud metallplaadile paigaldatud metallmudelite pooled. Kuumuse mõjul vaik sulab, ümbritseb ja hoiab liivaterad koos. Mudelile tekib liiva-tõrva koorik. Seejärel võetakse mudelid välja ja asetatakse koorega plaat ahju, kus need lõpuks taheneb. Lõpuks ühendatakse 2 kesta poolvormi omavahel ja õõnsusse valatakse metall.
Tsentrifugaalvalu.
Levinud on ka tsentrifugaalvalu, mille abil valmivad pöördekehade kujulised valandid - torud, hammasrattad, hammasrattad jne. Metall valatakse pöörlevasse metallvormi, pöörlemise ajal surutakse see vastu seinu. vormist ja see võimaldab saada suure täpsusega valandeid.
Elektrolagu valamine.
Üks kaasaegseid meetodeid on elektriräbu valamine. Sel juhul saadakse vedel metall esmalt elektriräbu ümbersulatamise teel. Metallelektroodide kaarevaba ümbersulatamine toimub läbimise käigus eralduva soojuse tõttu elektrivool läbi elektrit juhtiva räbu sulandi. Seejärel siseneb vedel metall (ei puutu kokku õhuga) vesijahutusega vaskvormi, mis on vorm. Elektrolakivalu kasutatakse peamiselt suhteliselt lihtsate valandite, näiteks väntvõllide valmistamiseks.
Abiinfo.
Metallosade saamiseks valamise teel kasutatakse kahte meetodit: 1) investeerimisvalu meetod alates
voolimisvaha tulekindlates vormides; 2) tulekindlast materjalist vormidesse paigutatud tulekindlatel mudelitel investeeringuvalu meetod.
Valamisprotsess sisaldab mitmeid järjestikuseid toiminguid: 1) detailide vahamudelite valmistamine (tulekindlatele mudelitele valamisel tuleb need esmalt hankida); 2) väravatihvtide paigaldamine ja väravasüsteemi loomine; 3) mudelite katmine tulekindla kattekihiga; 4) mudeli vormimine tulekindla massiga muhvel; 5) vaha sulatamine; 6) vormi kuivatamine ja põletamine; 7) sulami sulatamine; 8) sulamivalu; 9) osade vabastamine tulekindlast massist ja väravasüsteemist.
Hambaproteeside osade valamisel on kõige olulisem võitlus sulamite ja vahakompositsioonide kokkutõmbumise vastu. Kõik vaheoperatsioonid on sellele allutatud; vahakompositsioonide kokkutõmbumise vähendamine, spetsiaalsete kompenseerivate vormimismasside loomine, voolikute süsteem ja olemus ning sulamite sulatamise meetodid.
Kõik vahakompositsioonid, aga ka metallisulamid, kahanevad üleminekul vedelast olekust tahkeks: vahakompositsioonid - 0,5-2%, roostevaba teras - 1,1-1,25% (1,2-2,2% paksuseinaliste toodete puhul), kuld sulamid - 1,25% (plaatinaga kullasulamite puhul on see veidi madalam), hõbe-pallaadiumisulamid - kuni 2%.
Vahakompositsioonide kokkutõmbumist vähendatakse segude loomisel karnauba-, montaani- ja muude vahade sisseviimisega, samuti osade modelleerimine mitte sulanud, vaid pehmendatud segust. Sulamite kokkutõmbumist kompenseeritakse spetsiaalsete kompenseerivate vormimismasside abil, millel on kahekordne paisumiskoefitsient: paisumine tahkumisel (0,8-1%) ja kõikidele kehadele iseloomulik soojuspaisumine kuumutamisel (0,6-0,75%). Mida rohkem on vormimasside laiendamisega võimalik tasakaalustada vahasegude ja metallisulamite kokkutõmbumise protsenti, seda täpsem ja parem on valamine.
Hambaproteeside vahamudelite saamist kirjeldatakse selle õpiku eriosades, kuna modelleerimine on omane erinevatele proteeside kujundustele. Valamisprotsessi kirjeldatakse ranges järjestuses, koos selgitustega kõigi manipulatsioonide ja sulamite kokkutõmbumise kompenseerimiseks kasutatavate vahendite kohta.
Riis. 49. Erineva paksusega proteesiraami keerulise konfiguratsiooniga valukanalite asukoht.
Kõigi valumeetodite puhul valuvormis on lisaks metallivaluvormile ette nähtud ka väravasüsteem, mis on kanal, mille kaudu valatakse vedelmetall. Väravasüsteem luuakse vahaosa külge tõmbetihvtide toomisega. Need tihvtid võivad olla metallist ja vahast või metallist, lisavahast.
Täppis-investeerimisvalu väravasüsteemi ehitus on määratud järgmiste põhimõtetega: 1) valu kõik osad peavad olema valamise ajal võrdsetes tingimustes; 2) valandi kõikidel paksuseinalistel osadel peab olema täiendav vedelmetalli depoo, et kõrvaldada metallis tekkiv kokkutõmbumisõõnsus, lõtvus ja poorsus; 3) valandite õhukestele osadele tuleks tuua kuumim metall.
Katsed on näidanud, et kvaliteetsete valandite saamiseks ei oma suurt tähtsust mitte ainult sissepritsekanali pikkus ja läbimõõt, vaid selle suund ja asukoht.
Valukanalite suund peab vastama õõnesruumi suunale, et sulametall järsult suunda ei muudaks ning valamisel kasutatav tsentrifugaaljõud aitaks kaasa metalli tihenemisele (joon. 48). Sulanud
Riis. 48. Valamiskanalite asukoht ja laius kroonide (a) ja silla korpuse (b) valamisel.
Riis. 50. Värava moodustavate tihvtide paigutus väikese pikkusega detaili ja võrdse mahuga valuobjektidega.
metall peaks voolama paksuseinalistest sektsioonidest õhukese seinaga sektsioonidesse. Kui detailil on mitu paksuseinalist sektsiooni, mis on omavahel ühendatud õhukeseseinaliste sektsioonidega, siis peab igal paksuseinalisel sektsioonil olema oma valukanal (väravatihvt) (joon. 49).
Värava vormimistihvti paksus peaks olema vähemalt 1,5 mm isegi väikese valuosa puhul. Mida paksem osa või pikem on selle pikkus, seda rohkem tuleb sellega ühendada suurema läbimõõduga harusid. Ei ole soovitatav võtta üle 3-4 mm läbimõõduga väravat moodustavat tihvti, kuna võib tekkida oht, et gravitatsiooni mõjul sulametall satub enne tsentrifuugimist laiale kanalile ja ummistab selle. Suure osa (ühes tükis valatud silla- või klambriprotees) vastuvõtmisel paigaldatakse üks tsentraalne valukanal, mis seejärel lahutatakse väiksemateks, mis suunatakse proteesi põhiosadesse (vt joonis 49).
Praktikas see toimib nii. Üksiku detaili valamisel valitakse sobiv sirge metallist tihvt, mida veidi kuumutatakse (et sõrmed tunneksid sooja) ja sisestatakse mudeli mittetöötavasse ossa. Kui detail on väikese pikkusega, saab sisestada 2 või 3 metalltihvti, mis ristuvad ühes kohas (joonis 50). Sama paigutus on eelistatav 2-3 osa valamisel.
Reeglina tuleks 0,35-0,55 mm paksuste õhukeseseinaliste detailide (näiteks täiskroonide ja sildade) valamisel paigaldada igale lülile üks 2-2,5 mm läbimõõduga voolik (joonis 51).
Kui peate valama korraga mitu ligikaudu sama mahuga osa, paigaldatakse tihvtid järgmiselt
Riis. 51. Piirdetihvtid õhukeseseinaliste detailide valamiseks.
Riis. Joonis 52. Väravate moodustavate tihvtide asukoht suure hulga sama mahuga detailide valamisel (a) ja vahatoorikute ühendamise järjekord keskkanaliga (b).
viis: 1,5-2,0 mm läbimõõduga ja 0,5 cm pikkused vahatihvtid liimitakse 3-4 mm läbimõõduga kesksele metalltihvtile eri suundades “räimesabaga”, seejärel tuuakse igasse modelleeritud osa vahatihvt ja kergelt kuumutatud spaatliga, sulatades tihvti (ja mitte mudeli) vaha, liimitakse vahatihvti külge (joonis 52).
Vahatihvte kasutatakse tulekindlate mudelite valamisel ja lisaks metallist tihvtidele. Sellised tihvtid on mugavad selle poolest, et neid saab viia detaili mis tahes ossa ja mis tahes nurga all, samas kui metalltihvti ei saa nendesse piirkondadesse tuua, kuna seda ei ole võimalik enne valamist kivistunud vormimassist eemaldada. Kui erineva paksusega keerulise konfiguratsiooni osa valatakse piki pikkust (klambriga proteesiraamid), siis ei paigaldata vahakangi moodustavaid tihvte sirgelt, vaid mõnevõrra kumeralt (joon. 53). Selline torude paigutus hoiab ära valatud detaili deformatsiooni metalli tahkumisel ja rakkude jahutamisel.
Osade kvaliteeti võib tõsiselt mõjutada kokkutõmbumisavade teke. Vormi valatud metall hakkab väliskihtidest tahkuma ning mõnda aega on valandi pind nagu kõva koorik, mille all on vedel metall. Loomulikult tahkub ülejäänud metall vormipinna kohal varem. Jahtumisel kokkutõmbudes tõmbab see sisse küveti sügavuses asuva veel sulametalli osakese või mahu vähenedes ei täida kogu vormi ruumi (joonis 54).
Et vältida kokkutõmbumisõõnsuste teket ja vähendada detaili kokkutõmbumisastet, luuakse detailist väljapoole metallidepoo, nn liitmikud. Tundub, et neisse varrukatesse liiguvad kokkutõmbumisõõnsused, kuna viimased on pikema aja jooksul sulametalli reservuaariks ning tahkuv toode, nagu ka ülejäänud metall pinnal, tõmbavad varrukast endasse vedelat metalli. . Sel juhul tuleb loomulikult ette näha tahkumise järjekord; kõigepealt toode ja seejärel sidur.
Riis. 53. Erineva jämeduse ja olulise pikkusega oga moodustavate tihvtide omavaheline seos vaha koostisega.
Riis. 54. Kahanemisõõnsuste teke ja nende asukoht väikeste (vasakul) ja suurte (paremal) detailide väravasüsteemis. Selgitus tekstis.
Olulist rolli mängib vormi õige kuumutamise režiim enne valamist.
Joonisel fig. 54, ma näitan ilma tasandushülsita valandit. Voolu all oleva valu kerge osa on karastamata metallist ala. Edasisel kõvenemisel koondub sellesse piirkonda kokkutõmbumine, mis ilmneb pärast detaili eemaldamist pinnal oleva süvendi kujul (joon. 54, 2, 3). Joonisel fig. 54, 4, 5 näitavad, kuidas kokkutõmbumist siduri abil kompenseeritakse. Siduri sisemine osa ja külgnev valandiosa ei ole veel kõvastunud. Edasisel jahutamisel tõmbab valu karastamata metalli hülsist välja ja seeläbi liigub kokkutõmbumine justkui hülsi sisse.
Kui kompensatsioonihülss on ebapiisava mahuga, tahkub metall selles piirkonnas varem kui valamisel ning sellest tulenevalt jäävad valuosas endas kokkutõmbumine ja poorsus (joon. 54, 6, 7). Kui hülss asub valandist suurel kaugusel (rohkem kui 2,0–2,5 mm), tahkub metall neid ühendavas kanalis varem kui valamine, mistõttu sulametalli juurdepääs hülsist peatub. Sel juhul on poorid nii ühendusmuhvis kui ka valatud osas (joon. 54, 8, 9).
Suure pikkusega ja mitmemahulise osa vastuvõtmisel tõukurist ja muhvist kaugel võib tekkida ka kokkutõmbumisõõnsus (joon. 54, 10). Seda nähtust saab kõrvaldada, nagu on näidatud joonisel fig. 54, 11, luues hülsiga täiendava süstimiskanali. Kui detaili vaha koostis on krohvitud kolvi ülemisse ossa, ei ole metalli valamise ajal õhul aega vormist lahkuda, kuna see peab läbima paksu vormimaterjali kihi. See toob kaasa alatäidete või pooride moodustumise valus (joon. 54, 12). Selle vältimiseks peaks krohvimisel detaili ja kolvi põhja vaheline kaugus olema umbes 0,8-1,2 cm (joon. 54, 13).
Ühendus tuleb paigaldada igale tihvtile. Seda tehakse kas sulavaha järkjärgulise tilkhaaval kihistamise teel või pehmendatud vahahülsiga tihvti eelvalmistamise teel. Et vältida õhukeseseinaliste detailide või suure pikkusega ja erineva paksusega detailide valamisel alatäitmist, on vaja tõkkesüsteemi viia õhu väljalaskekanalid (joonis 55). Pärast väravat moodustavate tihvtide paigaldamist ja detaili vahakompositsiooni asetamist alumisele koonusele paigaldatakse õhukestest osadest koonuse külge kuni 1 mm paksused vahatihvtid. Möödavoolukanalite loomine parandab oluliselt valamise kvaliteeti, kuna paljude vormimaterjalide gaasi läbilaskvus on ebapiisav. Sest õige toimimine teil peab olema komplekt vahast ja metallist tihvte.
Pärast väravasüsteemi paigaldamist hakkavad nad valuvormi looma.
Inimkond on metalle ja nende sulameid kasutanud mitu aastatuhandet. Algul leiti metalle tükikeste ja asetajatena, hiljem õppisid eelajaloolised hõimud metalli sisaldavaid maake töötlema. Tõestatud meetod metalltoodete saamiseks oli savivormidesse valamine.
Nad heitsid nooleotsi ja mõõku, põllutööriistu ja tööriistu, riistu ja kaunistusi. Sellest ajast peale aastatuhandete jooksul on inimene leiutanud palju uusi materjalide töötlemise ja valamise tehnikaid, sealhulgas survevalu, gaasistatud vormid ja pulbermetallurgia. Säilinud on ka vana meetod, kuid seda kasutatakse peamiselt skulptuuritöökodades ja kunstikäsitöös.
Metallivalu omadused
Võrreldes teiste materjalidega, nagu vaha või krohv, eristatakse metallivalu mitmete omaduste poolest. Esimene neist on kõrge üleminekutemperatuur tahkest olekust vedelasse. Vaha, krohv ja tsement kivistuvad toatemperatuuril. Metallide sulamistemperatuur on palju kõrgem - tina 231 ° C kuni raua 1531 ° C. Enne metalli valamise jätkamist tuleb see sulatada. Ja kui tina saab sulatada savikausis lihtsal läheduses valitud okstest tehtud tulel, siis vase, rauast rääkimata, sulatamiseks on vaja spetsiaalselt varustatud ahju ja ettevalmistatud kütust.
Tina ja plii, kõige pehmemad ja sulavamad metallid, saab valada isegi puidust maatriksiteks.
Tulekindlamate metallide valamiseks on vaja liiva ja savi segust valmistatud vorme. Mõned metallid, näiteks titaan, vajavad valamiseks metallvorme.
Pärast valamist peab toode maha jahtuma. Korduvkasutatavad stantsid demonteeritakse, ühekordsed vormid hävitatakse ja valu on edasiseks töötlemiseks või kasutamiseks valmis.
Metallide valamine
Mustad metallid
Metallurgiatööstuses eristatakse värvilisi ja mustmetalle. Must sisaldab rauda, mangaani, kroomi ja nendel põhinevaid sulamid. See hõlmab kõiki teraseid, malme ja ferrosulamid. Mustmetallid moodustavad enam kui 90% maailma metallisulamite tarbimisest. Korpused ja osad on valmistatud terasest Sõiduk tõukerattast supertankerini, ehituskonstruktsioonid, kodumasinad, tööpingid ja muud tööstusseadmed.
Malm on suurepärane metall suurte, tugevate ja vastupidavate konstruktsioonide valamiseks, mis ei allu painde- ega väändepingele.
Värvilised metallid omakorda sõltuvalt füüsikalised omadused ja ennekõike erikaal, on jagatud kahte suurde rühma
Kerged värvilised metallid
Sellesse rühma kuuluvad alumiinium, titaan, magneesium. Need metallid on haruldasemad kui raud ja maksavad rohkem. Neid kasutatakse tööstusharudes, kus on vaja toote kaalu vähendada – kosmosetööstus, kõrgtehnoloogiliste relvade tootmine, arvutus- ja telekommunikatsiooniseadmete, nutitelefonide ja väikeste kodumasinate tootmine.
Tänu suurepärasele interaktsioonile inimkeha kudedega kasutatakse titaani laialdaselt luude, liigeste ja hammaste proteesimisel.
Rasked värvilised metallid
Nende hulka kuuluvad vask, tina, plii, tsink ja nikkel. Neid kasutatakse sisse keemiatööstus, elektrimaterjalide tootmine, elektroonikas, transpordis – kõikjal, kus on vaja piisavalt tugevaid, elastseid ja korrosioonikindlaid sulameid.
väärismetallid
Sellesse rühma kuuluvad kuld, hõbe, plaatina, aga ka haruldasem ruteenium, roodium, pallaadium, osmium ja iriidium.
Esimesed kolm on inimesele teada juba eelajaloolistest aegadest. Need olid oma olemuselt haruldased (vase ja raua suhtes) ning olid seetõttu maksevahendiks, väärtuslike ehete ja rituaaliesemete materjaliks.
Tsivilisatsiooni arenedes säilitasid kuld ja plaatina oma rolli rikkuse kogumise vahendina, kuid nende ainulaadsete füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu hakati neid väga laialdaselt kasutama tööstuses ja meditsiinis.
Metalli valamise meetodid
Peamised metalli valamise meetodid on järgmised:
traditsiooniline meetod
Metall satub vormi gravitatsiooni mõjul. Kasutatakse liiva-savi või metallmaatriksit. Meetodi puuduseks on vormide valmistamise ja muude toimingute kõrge töömahukus, rasked töötingimused ja madal keskkonnasõbralikkus.
Madalsurvevalu
Mudel eemaldatakse vormist, selle osad monteeritakse kokku, luuakse. Gaasi eemaldamise tagamiseks torgatakse vormi õhukeste teravate nõeltega. Valamine toimub, oodates, kuni see jahtub,
Jaotatud vorm, mida nimetatakse jahutusvormiks, on valmistatud metallosadest. Matriitsi osad saadakse valamisel või kõrge pinnakvaliteedi ja mõõtmete täpsuse korral freesimise teel. Vormid määritakse mittenakkuvate ühenditega ja valatakse.
Pärast jahutamist võetakse vormid lahti, valandid eemaldatakse ja puhastatakse. metallist maatriks talub kuni 300 töötsüklit.
Mudel ei ole valmistatud puidust ega vahast, vaid sulavast ja gaasistavast materjalist, peamiselt polüstüreenist. Mudel jääb vormi ja aurustub metalli valamisel.
Meetodi eelised:
- mudelit pole vaja maatriksist eraldada;
- on võimalik toota suvaliselt keerukate valandite mudeleid, kompleks- ja liitvorme pole vaja;
- vähendas oluliselt modelleerimise ja vormimise keerukust.
Kaasaegses metallurgiatööstuses kogub suurt populaarsust gaasistatud mudelite valamine.
Valuvormid
Kõige iidsemad vormitüübid on liiva-savi vormid ehk "maa". Ajalooliselt tekkisid metallurgia keskused juba kompositsioonis valamiseks valmis liivade esinemiskohtade lähedusse, näiteks maailmakuulsa Kasli rauatehase lähedusse. Segud jagunevad katteks ja täidiseks.
Mis tahes maatriksi ehitamiseks on vaja mudelit - tulevase toote mudelit täissuuruses, kuid mõnevõrra suurem - valamise kokkutõmbumise suuruse järgi.
Mudel asetatakse raketise või kolvi keskele ja sellele kantakse kattesegu kiht - kuumuskindel ja plastik. Seejärel alustatakse kihtidena, iga kiht ettevaatlikult rammides, et täita kolb täidiseguga. Täitesegudele esitatavad nõuded on palju madalamad kui kattesegudele - need peavad vastu pidama valatud metalli survele, säilitades valandi konfiguratsiooni ning tagama sulamisgaaside eraldumise. Pärast seda, kui mudel on vormist eemaldatud ja sulatis valatakse selle asemele.
Keerulise konfiguratsiooniga, keerukate detailide ja sisemiste õõnsustega valandite jaoks kasutatakse mitmest osast koosnevaid komposiitmudeleid ja vorme.
Valamine toimub ka metallvormides. Neid kasutatakse valatud detailide suurtes kogustes, juhtudel, kui nõutakse suurt mõõtmete täpsust ja valu madalat pinnakaredust, samuti mõnede metallide puhul, mis on aktiivsed kuumutatud olekus. Vormimaterjali sulamistemperatuur peab olema oluliselt kõrgem kui valatud sulatise temperatuur.
Kasutusala
Erinevatel valumeetoditel on eelistatud kasutusvaldkonnad.
Niisiis, liivvormidesse valamist kasutatakse üksikute valandite või väikeste seeriatena. Tuhandeid aastaid tõestatud meetod on järk-järgult kadumas tööstusettevõtted, kuid seda kasutatakse jätkuvalt kunstikäsitöös ja skulptuuritöökodades.
Metallvormidesse valamist kasutatakse juhtudel, kui see on vajalik
- suured valandid;
- suur mõõtmete täpsus;
- kõrge pinna kvaliteet.
Metallivalu on populaarne ka juveelitööstuses ja metallist ehete valmistamisel.
Survevalu kasutavad järjest enam ettevõtted, kes keskenduvad oma toodete kvaliteedile, jälgivad keskkonda, töökaitset ning materjali- ja energiaressursside tõhusat kasutamist.
Gaasistatud mustrite peale valamist kasutatakse juhtudel, kui on planeeritud suured valusarjad, mis nõuavad suurt täpsust ja tööjõu kokkuhoidu.
Kestavormidesse valamise meetod saamise põhjal ühekordsed poolvormid ja südamikud 6…10 mm paksuste kestade kujul.
Nende valmistamiseks tahkestatakse metalltööriistadele segukiht, milles sideaine kuumutamisel esmalt sulab ja seejärel kõveneb (pöördumatult), andes kestale suure tugevuse. Koogivormidesse valamise tehnoloogia hõlmab mitmeid toiminguid, mille jõudlusel selle meetodiga valamisel on selgelt väljendunud omadused.
Nende hulka kuuluvad: spetsiaalse liiva-vaigu segu valmistamine; õhukeseseinaliste kestavormide ja varraste moodustamine mustriseadmetel; vormide kokkupanek ja valamiseks ettevalmistamine.
Kestavormide valmistamiseks valmistatakse spetsiaalne sideaine, milleks on fenool-formaldehüüdvaigu ja vaigu kõvenemise katalüsaatori segu, mida lisatakse koguses 7...8%.
Korpuse esialgne moodustamine toimub kõige sagedamini pöörleva punkri 1 abil, millesse valatakse liiva-vaigu segu 2 (joonis 19, a). Punkri ülemisele osale, mis on varustatud rõngakujulise kanaliga 3 jahutusvee varustamiseks, paigaldatakse mudelid alla ja metallist mudeliplaat 4 kuumutatakse kuni 200 ... kogu plaat, mine tööpinnale, nii mudel kui ka mudeli plaat. Need kinnitatakse spetsiaalsete varredega plaadi 6 pesadesse ja kinnitatakse sellesse surveplaadiga 8. Korpusesse 9 asetatakse väljatõukeseadmega mudelplaat. Tõukeplaadi fikseerimiseks algsesse asendisse paigaldatakse vedrud 10 paigaldatud juhtsammastele 5.
Riis. 19. Kesta valamise tehnoloogia
Korpuse eelvormimiseks pööratakse punkrit 1, mis on varustatud tangidega 11 ja pöördmehhanismiga 180° ja vormimaterjal kukub kuumale mudeliplaadile (joonis 19, b), tihendades gravitatsioonijõudude toimel. . Plaadiga külgnevas segukihis vaik sulab (temperatuuril 95-115 o C), niisutades liivaterad ning hakkab seejärel kõrgema temperatuurini soojenedes polümeriseerima, paksenema ja kõvenema. 30 ... 40 sekundi jooksul on vaigul aega sulada umbes 10 mm paksuse kihina.
Kiht jääb mudeliplaadile pärast punkri pööramist algsesse asendisse (joon. 19, c) ja segu osa, mis ei ole reageerinud, säilitab esialgsed omadused ja sobib edasiseks kasutamiseks, kallatakse põhja. punkrist.
Nüüd võetakse punkrist välja vormitud kestapoolvormiga mudelplaat (joonis 19, d) ja suunatakse ahju 12 (joonis 19, e), kus temperatuuril 300-400 o C lõpeb polümerisatsioon 90 ... 120 s ja vaik muutub väga tehnoloogiliseks tugevaks. Seejärel eemaldatakse valmis kestapoolvorm mudeliplaadilt (joonis 19, f) ja ühendatakse teise poolvormiga (näiteks liimimise teel) spetsiaalse pneumaatilise pressi abil (joonis 19, g). Sulamise läbimurde vältimiseks vormitakse vertikaalse lõhega vormid (joon. 19, h) tavaliselt tugitäiteaineks (liiv, haavlid jne). Horisontaalse lõhenemisega väikese kõrgusega vorme enamikul juhtudel ei vormita ja valatakse liivapõhjaga alustele. Koorvormides saadakse valandid peaaegu kõigist kuni 200 ... 300 kg kaaluvatest tööstussulamitest.
Karpvormidesse valamise eelised võrreldes liiv-savi ühekordselt kasutatavate vormidega on järgmised:
- pinnakareduse parameetrite vähendamine ja välise oluline paranemine esitlus valandid;
- võimalus saada õhukese ja keeruka reljeefiga valandeid, samuti väikeste sektsioonide valatud kanalitega paksuseinalisi valandeid;
- tehnoloogilise protsessi mitmete toimingute (segu ettevalmistamine, vormi valmistamine, valu puhastamine jne) keerukuse vähendamine;
- vormimismaterjalide töötlemise ja transpordi mahu vähendamine 8...10 korda või rohkem;
- vormimisseadmete metallikulu vähendamine.
Lisaks iseloomustab koorevormidesse valamist madalam kesta jäikus, mida tuleks pidada meetodi eeliseks võrreldes vormivalu meetoditega.
Valamismeetodi peamised puudused koorevormides:
- vaigu sideaine suhteliselt kõrge hind;
- mustri ja varraste varustuse keerukus;
- kahjulike kemikaalide suurenenud vabanemine vaigu sideaine termilisel lagunemisel;
- kestade ebapiisav tugevus raskete valandite valmistamisel;
- kalduvus teatud tüüpi defektide ilmnemisele, mis kaasnevad vormi madala gaasiläbilaskvusega.
.
Investeerimisvalu olemus taandub valandite valmistamisele sulametalli valamisel ühekordsesse õhukeseseinalisse ühes tükis valuvormi, mis on valmistatud vedelikku liikuvast tulekindlast suspensioonist ühekordselt kasutatavate mudelite järgi (ühekordsed investeerimismudelid on valmistatud kergesti sulavatest komponentidest - parafiin, rasvhapped jne) koos järgneva valatud metalli tahkumisega, valu vormis jahutamisega ja vormist eemaldamisega (joonis 20).
Suruõhk
Joonis 20. Investeeringute valamise protsessi toimingute jada: 1 - mudelite valmistamine vormis; 2 - mudelite kogumine mudeliplokis metallist püstikul; 3 - mudeliplokile tulekindla vedrustuse rakendamine; 4 - suspensioonikihi piserdamine granuleeritud materjaliga keevkihis
Investeerimisvalu eripäraks on madal soojusjuhtivus ja vormi kõrge algtemperatuur, mis vähendab oluliselt valatud metallist soojuse eemaldamise kiirust ja parandab vormiõõnsuse täitumist, kuid viib samal ajal kristallilise struktuuri jämenemiseni. ning kokkutõmbumisõõnsuste ja poorsuse ilmnemine seintes paksusega 6 ... 8 mm.
Keraamiline vedrustus võimaldab täpselt reprodutseerida mudeli kontuure ning väikese pinnakaredusega ühes tükis valuvormi moodustamine aitab kaasa suure geomeetriliste mõõtmete täpsusega ja ka väikese pinnakaredusega valandite valmistamisele, mis vähendab oluliselt valandite töötlemise mahtu. Töötlemisvaru on 0,2…0,7 mm.
Sulametalli valamine kuumadesse vormidesse võimaldab saada keeruka konfiguratsiooniga valandeid seinapaksusega 1 ... masstootmises (auto- ja instrumentide valmistamisel, teistes inseneriharudes) riis. 21; riis. 22.
Riis. 21. Investeerimisvalu
Riis. 22. Investeeringute casting
Survevalu. Jahutusvalu põhiolemus on valandite valmistamine sulametalli valamisel korduvkasutatavatesse metallvormidesse - hallitusseened järgneb valatud metalli tahkumine, valandi jahutamine ja selle eemaldamine vormiõõnsusest (joon. 23).
Joonis 23. Metallvormi valamine: 1 - varras; 2 - jahutusvorm; 3 - valamine
Vormvalamise eripäraks on see, et valu moodustub vormiga intensiivse termilise vastasmõju tingimustes, st valatud metall ja tahkuv valas jahutatakse vormis suur kiirus kui liiva kujul; vorm ei ole praktiliselt painduv ja takistab intensiivsemalt valandi kokkutõmbumist, mis raskendab selle vormist eemaldamist ning võib põhjustada ka valandite kõverdumist ja pragusid; valandi ja vormi füüsikaline ja keemiline koostoime on minimaalne, mis aitab parandada valandi pinnakihi kvaliteeti.
Kokili- metallvormid - valmistatakse valamise, töötlemise ja muude meetoditega hall malm(SCH 15, SCH 20 jne), teras (10L, 15L, 20L jne) ja muud materjalid. Vardad ja erinevad sisetükid on valmistatud legeeritud terasest (30KhGS, 35KhGSA jne), kuna vormielemendid töötavad kõrgetel temperatuuridel ja mehaanilistel koormustel.
Kõik tehnoloogilise vormivalu toimingud on mehhaniseeritud ja automatiseeritud. Survevalu kasutatakse massi- ja seeriatootmine malmist, terasest ja värviliste metallide sulamitest valandite saamiseks seinapaksusega 3 ... 100 mm kaaluga mitmest grammist kuni mitmesaja kilogrammini (joonis 24).
Vormi valamisel väheneb vormi- ja südamikusegude kulu. valandite tahkumine toimub valatud metallist intensiivse soojuse eemaldamise tingimustes, mis tagab suurema metallitiheduse ja mehaanilised omadused kui liivvormidega saadud valandid. Survevalu teel valmistatud valandid eristuvad kõrge geomeetrilise mõõtmete täpsuse ja madala pinnakaredusega, mis vähendab töötlemisvarusid poole võrra võrreldes liivavaluga. See valamismeetod on väga produktiivne.
Puudused jahutusvalu - vormide valmistamise kõrge töömahukus, nende piiratud vastupidavus, keeruliste konfiguratsioonidega valandite valmistamise raskus.
Riis. 24. Vormvalu teel saadud valandid
Tsentrifugaalvalu. Tsentrifugaalvalamisel valatakse sulam pöörlevatesse vormidesse; valu moodustub tsentrifugaaljõudude toimel, mis tagab valu suure tiheduse ja mehaanilised omadused (joon. 25).
Joonis 25. Spindlivalu masin tsentrifugaalvalu jaoks:
1 - vihmaveerenn; 2 - kate; 3 - kaitsekate; 4 - vorm; 5 - jahutussüsteem; 6 - spindel; 7 - rihmaratas; 8 - voodi; 9 - betoonalus; 10 - elektrimootor; 11 - Kiilrihmülekanne
Valandeid toodetakse tsentrifugaalvaluga metalli-, liiva-, kesta- ja investeerimisvaluvormides horisontaalse või vertikaalse pöörlemisteljega tsentrifugaalmasinatel.
Metallist vormid - valuvormid on valmistatud malmist ja terasest. Vormi paksus on tavaliselt 1,5...2 korda valandi paksus. Valamise käigus jahutatakse vorme väljastpoolt vee või õhuga. Vormi tööpinnale kantakse kuumakaitsekatted, et pikendada nende kasutusiga. Enne töö alustamist kuumutatakse vormid temperatuurini 200 ° C.
Tsentrifugaalvalu eelised- torutoorikute sisemiste õõnsuste saamine vardaid kasutamata; suur sulami kokkuhoid väravasüsteemi puudumise tõttu; kahekihiliste toorikute saamise võimalus, mis saavutatakse erinevate sulamite vaheldumisi vormi valamisel (teras ja malm, malm ja pronks jne).
Survevalu. Survevalu põhiolemus on valandite valmistamine metallvormides. (vormid) täitmine sulatiga välisjõudude toimel. Valandi tahkumine toimub liigse rõhu all või veega jahutamisel. Pärast jahutamist eemaldatakse valas vormist (joon. 26; joon. 27).
Horisontaalse presskambriga masinatel valatakse presskambrisse osa sulametallist (joon. 26, a), mis juhitakse kolvi 5 abil surve all 40 ... 100 MPa vormiõõnde (joon. 26, b), mis koosneb fikseeritud 3 ja teisaldatavast 1 poolvormist. Sisemine õõnsus valandis saadakse südamikuga 2. Pärast valandi kõvenemist vorm avaneb (joonis 26, c), südamik 2 eemaldatakse ja valu 7 eemaldatakse ejektorite abil vormi tööõõnsusest. 6.
Riis. 26. Horisontaalselt külmakambriga masinatel valandite valmistamise protsessi skeem
Riis. 27. Injektsioonvormitud tooted
Joonisel fig. 28,a on näidatud üks meetodite sortidest pidev valamine ja omandanud erinevaid valuvorme.
Pidev valamisprotsess viiakse läbi järgmiselt. Metallist vastuvõtjast 1 grafiidiotsiku 2 kaudu sulametall siseneb vesijahutusega vormi 3 ja tahkub valanditena 4, mis tõmmatakse spetsiaalse seadmega 5. Pikad valandid lõigatakse vajaliku pikkusega toorikuteks. Sel viisil saadakse mitmesugused valandid (joonis 28, b) malmi, vase, alumiiniumi ja muude sulamite paralleelsete generatritega. Selle meetodiga saadud valanditel ei ole sulami suunalise tahkumise tõttu mittemetallilisi lisandeid, kokkutõmbumisauke ega poorsust.
Riis. 28. Horisontaalse pidevvalu (a) ja valunäidiste (b) skeem
Survevalu eristavad omadused:
- märkimisväärne surve sulatisele (100 MPa ja rohkem) tagab sulatise suure kiiruse ja suure kiiruse vormis (0,5 ... 120 m/s). See võimaldab saada valandeid, mille seinapaksus on alla 1 mm;
- suur kiirus sulatise sisselaskeava vormiõõnde ei lase õhku ja lagunemissaadusi määrdeaine täielikult vormiõõnsusest eemaldatud. Selleks tühjendatakse vormiõõnsus või puhastatakse survekamber ja vormiõõn hapnikuga, kuni õhk on täielikult eemaldatud;
- sulatise, valandi ja vormi vahelise termilise interaktsiooni kõrge intensiivsus aitab kaasa valamise pinnakihtide struktuuri muutumisele, suurendades selle tugevust jne;
- kokkutõmbumise poorsuse vähendamiseks kasutatakse pressimise viimasel hetkel eelpressimist, mille tulemusena suurenevad valumaterjali mehaanilised omadused, suureneb nende tihedus;
- rõhu all valamisel valitakse sulami valamise temperatuur 10 ... 20 ° C kõrgem kui likviidsustemperatuur ja vorm kuumutatakse temperatuurini 120 ... 320 ° C.
Survevalu kasutamine mass- ja suurtootmisel minimaalse seinapaksusega 0,8 mm, mis on tänu täpsele töötlemisele ja vormi tööõõnsuse hoolikale poleerimisele kõrge mõõtmete täpsusega ja väikese pinnakaredusega; ilma töötluseta või minimaalsete varudega, mis vähendab drastiliselt valandite töötlemise mahtu; kõrge protsessi jõudlusega.
Joonisel fig. 29 on kujutatud metallvormi madalsurvevalu tööstuspaigaldise skeem.
Riis. 29. Madala rõhu all valamise skeem ja paigaldus:
1 - sulametalliga tiigel; 2 - metalltraat; 3 - tiigli kamber; 4 - metallvorm; 5 - valamine; 6 - õhukanal; 7 - tihenduskate; 8 - küttekehad
Puudused survevalu - valuvormide ja seadmete kõrge hind; piiratud üldmõõtmed ja valandite mass; õhu poorsuse olemasolu valandite massiivsetes osades, mis vähendab detailide tugevust jne.
Praegu on valandite tootmiseks mitmeid tehnoloogiaid:
- valamine kontrollitud rõhu all (madalsurvevalu, vasturõhuga valamine, vaakum-imuvalu jne);
- elektriräbu valamine. Selle meetodi abil saadakse kuni 300 tonni kaaluvad kriitilise otstarbega valandid: tuuma- ja soojuselektrijaamade klapikorpused ja siibrid, laevadiiselmootorite väntvõllid, kõrgsurveanuma kered, turbiini generaatori rootorid jne.
Valandite valmistamise ratsionaalse meetodi valik. Kaasaegseid nõudeid masinaosade valatud toorikutele iseloomustab valandite kuju ja suuruse maksimaalne lähendamine valmisdetailidele, metalli kokkuhoid ja progressiivsete valumeetodite kasutamine.
Esialgne teave valandi valmistamise meetodi valimiseks on detaili joonis ja tehnilised nõuded tema peal; osa materjal; vabastamisprogramm; parameetrid, mille järgi valatud detaili saamise meetodit optimeeritakse jne.
