Ljevalište je proces dobivanja oblikovanih proizvoda (odljevaka) ulijevanjem rastaljenog metala u šuplji kalup koji reproducira oblik i dimenzije budućeg dijela. Nakon skrućivanja metala u kalupu dobiva se odljevak – obradak ili dio. Odljevci se široko koriste u strojogradnji, metalurgiji i građevinarstvu.
Uz svu raznolikost tehnika lijevanja koje su se razvile tijekom dugog razdoblja razvoja svoje tehnologije, shematski dijagram tehnološki proces Lijevanje se nije mnogo promijenilo tijekom više od 70 stoljeća svog razvoja i uključuje četiri glavne faze: taljenje metala, izradu kalupa, izlijevanje tekućeg metala u kalup i vađenje stvrdnutog odljevka iz kalupa.
Posljednjih godina u ljevaonica Posvuda se uvode posebne metode lijevanja koje imaju niz prednosti u odnosu na klasično lijevanje u jednokratne pješčano-glinene kalupe. Udio odljevaka dobivenih posebnim metodama u stalnom je porastu.
Posebne metode uključuju lijevanje:
a) u trajne metalne kalupe (kalijepe),
b) centrifugalni,
c) pod pritiskom
d) u jednokratnim oblicima tankih stijenki,
e) modeli ulaganja,
e) kortikalni ili omotač,
g) elektrolijevanje troskom.
Posebne metode lijevanja omogućuju dobivanje odljevaka preciznijih dimenzija dobra kvaliteta površine, što pomaže smanjiti potrošnju metala i intenzitet rada strojna obrada; podići mehanička svojstva odljevci i smanjiti gubitke od braka; značajno smanjiti ili eliminirati potrošnju materijala za oblikovanje; smanjiti proizvodni prostor; poboljšati sanitarno-higijenske uvjete i povećati produktivnost rada.
Jedan od najčešćih je lijevanje pod pritiskom. Rashladni kalup je čvrsti ili cijepani metalni kalup izrađen od lijevanog željeza ili čelika.
Kokile su dizajnirane za proizvodnju velikog broja identičnih odljevaka od obojenih metala ili legura željeza i ugljika. Otpornost kalupa ovisi o materijalu i dimenzijama odljevka i samog kalupa, kao io pridržavanju načina njegova rada.
Prije lijevanja metala, kalupi se zagrijavaju na temperaturu od 100 ... 300 ° C, a radne površine u dodiru s rastaljenim metalom premazuju se zaštitnim premazima. Premaz produljuje životni vijek kalupa, sprječava zavarivanje metala na stijenke kalupa i olakšava vađenje odljevaka. Zagrijavanje štiti kalup od pucanja i olakšava punjenje kalupa metalom. Tijekom rada održava se potrebna temperatura kalupa zbog topline koju oslobađa izliveni metal. Nakon stvrdnjavanja odljevak se uklanja trešenjem ili izbacivačem.
Hladno lijevanje omogućuje smanjenje potrošnje metala za uspone i uspone, dobivanje odljevaka veće točnosti i površinske obrade te poboljšanje njihovih fizičkih i mehaničkih svojstava. Međutim, ova metoda lijevanja ima i nedostatke. Brzo hlađenje metal otežava dobivanje odljevaka s tankim stijenkama složenog oblika, uzrokuje opasnost od pojave bijeljenih površina koje se teško obrađuju u odljevcima od lijevanog željeza.
Brizganje je jedna od najproduktivnijih metoda za dobivanje preciznih oblikovanih odljevaka od obojenih metala. Bit metode leži u činjenici da tekući ili kašasti metal ispunjava kalup i kristalizira pod prevelikim pritiskom, nakon čega se kalup otvara i odljevak uklanja.
Prema načinu stvaranja tlaka razlikuju se: lijevanje pod tlakom klipa i plina, vakuumsko usisavanje, tekuće utiskivanje.
Najčešće je oblikovanje odljevaka pod tlakom klipa u strojevima s toplom ili hladnom kompresijskom komorom. Legure koje se koriste za injekcijsko prešanje moraju imati dovoljnu fluidnost, uzak temperaturno-vremenski interval kristalizacije i ne smiju kemijski djelovati s materijalom kalupa. Za dobivanje odljevaka razmatranom metodom koriste se legure cinka, magnezija, aluminija i legure na bazi bakra (mjed) (slika 1).
Riža. jedan - Specijalne metode lijevanja: a - pod pritiskom; b - centrifugalni
Metoda centrifugalnog lijevanja uglavnom se koristi za proizvodnju šupljih odljevaka kao što su okretna tijela (čahure, ljuske za klipne prstenove, cijevi, košuljice) od obojenih metala i legura željeza i ugljika, kao i bimetala. Bit metode sastoji se u ulijevanju tekućeg metala u rotirajući metalni ili keramički kalup (kalup). Tekući metal se pod djelovanjem centrifugalnih sila baca na stijenke kalupa, širi po njima i stvrdnjava.
Duge cijevi i rukavci lijevaju se na strojevima s vodoravnom osi rotacije, kratkim čahurama, krunama velikog promjera - na strojevima s okomitom osi rotacije.
Uz visoku produktivnost i jednostavnost procesa, metoda centrifugalnog lijevanja, u usporedbi s lijevanjem u stacionarne pješčano-glinene i metalne kalupe, osigurava višu kvalitetu odljevaka, gotovo eliminira potrošnju metala za uspone i uzdignuća i povećava iskorištenje robe. lijevanje za 20 ... 60%. Nedostaci metode uključuju visoku cijenu kalupa i opreme te ograničen raspon odljevaka.
Lijevanje, prema topljenim (topljenim) modelima, sastoji se u sljedećem. Metal se izlijeva u jednokratni keramički kalup tankih stijenki, izrađen prema modelima (također jednokratnim) od sastava modela niskog tališta. Na taj se način dobivaju precizni odljevci od bilo kojih legura težine od nekoliko grama do 100 kg, koji praktički ne zahtijevaju strojnu obradu.
Tehnologija izrade odljevaka prema izvedenim modelima uključuje Sljedeći koraci: izrada kalupa za modele; dobivanje voštanih modela prešanjem sastava modela u kalupe; montaža bloka modela na zajedničkom ulagaču (kod malih odljevaka); nanošenje vatrostalnog premaza na površinu jednog modela ili bloka; modeli za taljenje iz vatrostalnih (keramičkih) kalupnih ljuski; kalupi za žarenje; ulijevanje metala u vruće kalupe.
Investicijskim lijevanjem proizvodi se razni složeni odljevci za automobilsku i traktorogradnju, instrumentariju, za izradu dijelova zrakoplova, turbinskih lopatica, alata za rezanje i mjerenje.
Trošak 1 tone investicijskih odljevaka veći je od onih proizvedenih drugim metodama, a ovisi o mnogim čimbenicima (serijska proizvodnja dijelova, stupanj mehanizacije i automatizacije procesa ljevanja i procesa obrade odljevaka).
Lijevanjem u kalupe za ljuske dobivaju se odljevci težine do 100 kg od lijevanog željeza, čelika i obojenih metala.
Kalupi s tankim stijenkama (debljina stijenke 6 ... 10 mm) izrađeni su od mješavine pijeska i smole: sitnozrnate kvarcni pijesak i termoreaktivna sintetička smola (3...7%). Smjesa pijeska i smole priprema se miješanjem pijeska i smole u prahu uz dodatak otapala ( hladan način) ili na temperaturi od 100 ... 120 ° C (vruća metoda), zbog čega smola obavija (oblaže) zrnca pijeska. Zatim se smjesa dalje usitnjava kako bi se dobila pojedinačna zrnca, presvučena smolom i utovaruje u spremnik. Kalup se izrađuje na metalnim modelima.
Model u sustavu zatvarača pričvršćen je na modelnu ploču, zagrijan na temperaturu od 200 ... 250 ° C i na njihovu radnu površinu nanese se tanki sloj sredstva za odvajanje. Nakon toga se otvor bunkera zatvori modelnom pločom (model je unutra) i okrene se za 180°. Smjesa pada na zagrijani model, smola se koriguje i nakon 15 ... 25 s na modelu se formira ljuska (polukalup) potrebne debljine. Bunker se ponovno okreće za 180 °, preostala smjesa pada na dno bunkera, a ploča s uzorkom s polučvrstom ljuskom stavlja se u pećnicu za konačno stvrdnjavanje na temperaturi od 300 ... 400 "C u .. za 40..60 s. lako se skida s modela.
Pričvršćivanje (montaža) poluoplata izvodi se metalnim nosačima, stezaljkama ili brzostvrdnjavajućim ljepilom. Jezgre od pijeska i smole za šuplje odljevke proizvode se na sličan način.
Sastavljeni kalupi za ljuske stavljaju se u posude da bi bile čvršće, izvana se prekriju sačmom od lijevanog željeza ili suhim pijeskom i zalijevaju metalom. Nakon što se odljevak stvrdne, kalup za ljusku lako se uništi.
Odljevci izrađeni u oblici školjke, odlikuju se visokom točnošću i čistoćom površine, što omogućuje smanjenje mase odljevaka za 20...40%, a intenzitet rada njihove strojne obrade za 40...60%. U usporedbi s lijevanjem u pješčano-glinenim kalupima, složenost izrade odljevaka smanjena je nekoliko puta. Na taj način se dobivaju kritični dijelovi stroja - koljenasta i bregasta vratila, klipnjače, rebrasti cilindri itd. Procesi proizvodnje školjki lako se automatiziraju.
Unatoč visokoj cijeni mješavine pijeska i smole u odnosu na mješavinu pijeska i gline, u masovnoj i serijskoj proizvodnji odljevaka postiže se značajan ekonomski učinak.
Dok se skrućuje, metal zadržava oblik posude u koju je uliven u tekućem obliku. Ovu značajku metala čovjek je koristio u proizvodnji proizvoda lijevanjem.
Naša je zemlja od davnina poznata po vještim ljevačima. U moskovskom Kremlju nalaze se "Car-top" težak 40 tona, koji je krajem 16. stoljeća izlio Andrej Čohov, te "Car-zvono" teško 200 tona, koje su izradili slavni ljevači Ivan i Mihail Motorin u prvoj polovici 18. stoljeća. Umjetnički proizvodi ljevaonice željeza Kasli na Uralu poznati su u mnogim zemljama svijeta.
Jedna od glavnih kvaliteta materijala za odljev je sposobnost širenja, odnosno fluidnost. Metal ili legura u tekućem stanju treba biti mobilna i neviskozna, treba lako ispuniti bilo koji složeni oblik, brzo prodrijeti u njegove najfinije vijuge.
Od legure dobre fluidnosti moguće je dobiti odljevak s tankim stijenkama. Ako se metal sporo širi, tada odljevak s tankim stijenkama neće uspjeti: očvrsnut će prije nego što se popune svi zavoji kalupa.
Ingoti od lijevanog željeza.
Jedan od najboljih materijala za lijevanje je lijevano željezo. Ima izvrsnu fluidnost. Čelik ima manju fluidnost i morate pribjegavati raznim trikovima kako bi čelik ispunio cijelu formu.
Najstariji način lijevanja je lijevanje u pješčano-glinene kalupe ili lijevanje u zemlju. Međutim, ova metoda, iako se smatra jednostavnom, zahtijeva mnogo pripremnog rada.
Prvo se u modelarnici izrađuje model budućeg odljeva od drveta ili metala. Trebao bi biti nešto veći od odljevka, uzimajući u obzir skupljanje metala tijekom hlađenja. Model (kao i budući obrazac) je odvojiv i sastoji se od dvije polovice. U pogonu za pripremu tla ljevaonice priprema se kalupni pijesak od zemlje i raznih dodataka. Ako odljevak mora imati unutarnju rupu ili šupljinu, tada se mora pripremiti još jedna smjesa - za šipke. Svrha šipki je popuniti ona mjesta u obliku koja odgovaraju rupama ili šupljinama u dijelu.
Smjese za kalupljenje i jezgre pripremaju se od specijalnih pijesaka i glina te vezivnih materijala - biljnih i mineralnih ulja, umjetne smole, smole i dr. Gotove smjese idu u kalupare čija je zadaća izrada kalupa. Za to se jedna polovica modela postavi na metalnu modelnu ploču s konektorom prema dolje (vidi sliku), a zatim na metalnu kutiju bez dna - tikvicu tako da polovica modela bude unutar nje. Tikvica se čvrsto napuni zemljom za kalupljenje i okrene. Sada polovica modela leži u tikvici s konektorom prema gore. Na ovu tikvicu kalupar stavlja drugu i pričvršćuje ih iglama. Zatim se u gornju tikvicu ugrađuju dva drvena konusa (na njihovom mjestu u gotovom obliku bit će dvije rupe za izlijevanje metala i za izlazak zraka i plinova) i gusto ga napunite kalupnim pijeskom.
Sada ostaje ukloniti drveni model s tla. Za to se tikvice odvoje i iz svake se izvade polovice modela. Jasni otisci dviju polovica dijela ostaju u zemlji (vidi sliku). Oni, kao i unaprijed pripremljena šipka, premazani su posebnom bojom tako da tekući metal ne "gori" - ne lijepi se za stijenke kalupa. Šipka je umetnuta u kalup i urezan je utor u tlu, koji povezuje rupu za izlijevanje metala sa šupljinom kalupa - hod vrata. Na kraju se gornja tikvica opet stavi na donju, spoje se i forma je gotova. Kad se malo osuši, može se u nju uliti metal.
Lijevano željezo priprema se u posebnim pećima - kupolnim pećima. Ako su odljevci čelični, tada se čelik za njih topi u konvertorima, otvorenim ložištima i električnim pećima. . Postoje peći za taljenje obojenih metala.
Tekući metal se izlijeva u kalup iz lonca, koji se kreće duž niza tikvica, a ponekad se tikvice na pokretnoj traci kreću pored lonca. Kada se metal skrutne, odljevak se uklanja iz kalupa. Uz pomoć strojeva za brusenje, pjeskarenje ili sačmarenje, odljevak se čisti od zalijepljene kalupne zemlje.
Lijevanje pod pritiskom.
Istodobno, druge, naprednije metode lijevanja odavno su se pojavile i uspješno se koriste. Jedan od njih je lijevanje u kalupe - metalni kalup (vidi sliku), koji se sastoji od dvije polovice, a šipke se umetnu u jednu od njih prije izlijevanja metala. Zatim se obje polovice kalupa pričvrste zajedno i izlije tekući metal. Ovdje se vrlo brzo stvrdne i nakon nekoliko minuta možete ukloniti dio i napuniti novi dio metala. Uz pomoć jednog kalupa dobivaju se stotine i tisuće istovjetnih odljevaka.
Lijevanje metala u kokili.
Međutim, na ovaj način moguće je dobiti odljevke samo od metala ili legura s dobrom fluidnošću. A za čelik, na primjer, koji ima manju fluidnost, koristi se injekcijsko prešanje (vidi sliku). Tekući metal pod pritiskom komprimiranog zraka ili klipa dobro ispunjava bilo koji složeni oblik. Međutim, obični kalup ne podnosi veliki pritisak i propada. S tim u vezi, kalupi za ovu metodu lijevanja - kalupi - izrađeni su od izdržljivog čelika. Strojevi za injekcijsko prešanje proizvode nekoliko tisuća odljevaka po smjeni.
Odavno je poznata metoda lijevanja na modele za ulaganje, koji nisu izrađeni od drva ili metala, već od voštane tvari s niskim talištem (parafin, stearin) (vidi sliku). Takav se model obloži vatrostalnom ljuskom i oblikuje u tikvicu. Vrući metal topi vosak i ispunjava školjku, točno ponavljajući oblik modela. Ovom metodom model ne treba vaditi iz kalupa, što vam omogućuje da dobijete vrlo precizne odljevke. Osim toga, ovaj proces je lako automatizirati.
Ponekad, kada odljev ne zahtijeva veliku preciznost, dobiva se lijevanjem u kalupe za ljuske (vidi sliku). Izrađene su od mješavine finog kvarcnog pijeska s posebnom smolom u prahu. Ovom smjesom se preliju polovice metalnih modela postavljenih na metalnu ploču zagrijanu na 200-250°C. Pod djelovanjem topline smola se topi, obavija i drži zrnca pijeska na okupu. Na modelu se stvara kora od pijeska i katrana. Zatim se modeli vade, a tanjur sa školjkama stavlja u pećnicu, gdje se konačno stvrdnu. Na kraju se međusobno spoje 2 polukalupa ljuske i u šupljinu se ulije metal.
Centrifugalno lijevanje.
Rasprostranjeno je i centrifugalno lijevanje, uz pomoć kojeg se izrađuju odljevci u obliku rotacijskih tijela - cijevi, zupčanika, zupčanika itd. Metal se ulijeva u rotirajući metalni kalup, tijekom rotacije se pritišće na stijenke kalupa, što omogućuje dobivanje odljevaka visoke preciznosti.
Lijevanje elektrotroskom.
Jedna od modernih metoda je elektrolijevanje troskom. U ovom slučaju, tekući metal se najprije dobiva elektropretaljivanjem troske. Pretaljivanje metalnih elektroda bez električnog luka provodi se zbog topline koja se oslobađa tijekom prolaska električna struja kroz talinu elektrovodljive troske. Zatim tekući metal (koji nije u kontaktu sa zrakom) ulazi u vodom hlađeni bakreni kalup, koji je kalup. Elektroslag lijevanje se uglavnom koristi za proizvodnju relativno jednostavnih odljevaka, kao što su koljenasta vratila.
Pomoćne informacije.
Za dobivanje metalnih dijelova lijevanjem koriste se dvije metode: 1) metoda investicijskog lijevanja iz
vosak za modeliranje u vatrostalnim kalupima; 2) metoda lijevanja po ulošku na vatrostalne modele postavljene u kalupe od vatrostalnog materijala.
Proces lijevanja uključuje niz uzastopnih operacija: 1) izrada voštanih modela dijelova (kod lijevanja na vatrostalne modele potrebno ih je prethodno nabaviti); 2) ugradnja zatičnih klinova i izrada sustava za zatvaranje; 3) oblaganje modela vatrostalnim obložnim slojem; 4) oblikovanje modela vatrostalnom masom u mufelu; 5) topljenje voska; 6) sušenje i pečenje kalupa; 7) taljenje legure; 8) lijevanje legura; 9) oslobađanje dijelova od vatrostalne mase i sustava zatvarača.
Kod lijevanja dijelova proteza najvažnija je borba protiv skupljanja legura i voštanih sastava. Tome su podređene sve međuoperacije; smanjenje skupljanja voštanih sastava, stvaranje posebnih kompenzacijskih kalupnih masa, sustav i priroda uliva i metode taljenja legura.
Svi sastavi voska, kao i metalne legure, skupljaju se tijekom prijelaza iz tekućeg u kruto stanje: sastavi voska - 0,5-2%, nehrđajući čelik - 1,1-1,25% (1,2-2,2% za proizvode s debelim stijenkama), zlato legure - 1,25% (za legure zlata s platinom, nešto je niže), legure srebra i paladija - do 2%.
Skupljanje voštanih sastava smanjuje se stvaranjem smjesa s uvođenjem karnauba, montan i drugih voskova, kao i modeliranjem dijelova ne iz rastopljene, već iz omekšane smjese. Skupljanje legura kompenzira se uz pomoć posebnih kompenzacijskih kalupnih masa, koje imaju dvostruki koeficijent rastezanja: širenje tijekom skrućivanja (0,8-1%) i toplinsko širenje karakteristično za sva tijela pri zagrijavanju (0,6-0,75%). Što je više moguće uravnotežiti postotak skupljanja smjesa voska i metalnih legura ekspandiranjem kalupnih masa, to je odljev točniji i bolji.
Dobivanje voštanih modela proteza opisano je u posebnim poglavljima ovog udžbenika, jer je modeliranje specifično za različite dizajne proteza. Proces lijevanja opisan je u strogom redoslijedu, uz objašnjenje svih manipulacija i sredstava kojima se nadoknađuje skupljanje legura.
Riža. 49. Položaj kanala za odljev sa složenom konfiguracijom okvira proteze različitih debljina.
Kod svih postupaka lijevanja u kalupu, osim kalupa za lijevanje metala, predviđen je i lijevni sustav, koji je kanal kojim se tekući metal dovodi u odljevak. Zaporni sustav se stvara dovođenjem zatičnih klinova na voštani dio. Ove igle mogu biti metalne i voštane ili metalne, dodatni vosak.
Konstrukcija sustava zatvarača kod preciznog investicijskog lijevanja određena je sljedećim načelima: 1) svi dijelovi odljevka moraju biti u jednakim uvjetima tijekom lijevanja; 2) svi dijelovi odljevka s debelim stijenkama moraju imati dodatno skladište tekućeg metala kako bi se uklonila šupljina skupljanja, labavost i poroznost u metalu; 3) najtopliji metal treba dovesti do tankih dijelova odljevaka.
Eksperimenti su pokazali da za dobivanje visokokvalitetnih odljevaka od velike važnosti nisu samo duljina i promjer injekcijskog kanala, već njegov smjer i mjesto.
Smjer kanala za lijevanje mora odgovarati smjeru šupljeg prostora kako rastaljeni metal ne bi naglo promijenio smjer, a centrifugalna sila koja se koristi tijekom lijevanja pridonijela bi zbijanju metala (slika 48). Otopljeno
Riža. 48. Položaj i širina lijevnih kanala kod lijevanja krunica (a) i tijela mosta (b).
Riža. 50. Raspored igala za oblikovanje vrata s malom duljinom dijela i predmetima za lijevanje jednakog volumena.
metal bi trebao teći iz dijelova debelih stijenki u dijelove tankih stijenki. Ako dio ima nekoliko sekcija debelih stijenki koje su spojene sekcijama tankih stijenki, tada svaka sekcija debelih stijenki mora imati svoj kanal za lijevanje (svornjak) (slika 49).
Debljina klina za oblikovanje vrata trebala bi biti najmanje 1,5 mm čak i za mali odljevni dio. Što je dio deblji ili što mu je veća duljina, to se na njega mora spojiti veći broj cijevi većeg promjera. Ne preporučuje se uzimanje igle za formiranje vrata promjera većeg od 3-4 mm, jer može postojati opasnost da rastaljeni metal pod utjecajem gravitacije uđe u široki kanal čak i prije centrifugiranja i začepi ga. Po primitku većeg dijela (jednodijelni lijevani most ili kopčna proteza) ugrađuje se jedan središnji lijevani kanal koji se potom rastavlja na manje koji vode do volumetrijskih dijelova proteze (vidi sliku 49).
U praksi to tako funkcionira. Prilikom lijevanja jednog dijela odabire se odgovarajuća ravna metalna igla, lagano se zagrije (da prsti budu topli) i utakne se u neradni dio modela. Ako dio ima malu duljinu, tada se mogu umetnuti 2 ili 3 metalne igle, križajući ih u jednoj točki (slika 50). Isti raspored je poželjan kada se lijevaju 2-3 dijela.
U pravilu, kod lijevanja tankostijenih dijelova debljine 0,35-0,55 mm (na primjer, čvrste krunice i mostovi), na svaku kariku treba ugraditi po jedan kanal promjera 2-2,5 mm (slika 51).
Ako morate lijevati više dijelova odjednom približno istog volumena, igle se postavljaju na sljedeći način
Riža. 51. Igle za lijevanje dijelova tankih stijenki.
Riža. Slika 52. Položaj klinova za oblikovanje vrata pri lijevanju velikog broja dijelova istog volumena (a) i redoslijed povezivanja voštanih proizvoda sa središnjim kanalom (b).
način: voštane igle promjera 1,5-2,0 mm i duljine 0,5 cm zalijepe se na središnju metalnu iglu promjera 3-4 mm u različitim smjerovima u obliku riblje kosti, zatim se na svaki vosak prinese modelirani dio igle i lagano zagrijane lopatice, topljenjem vosak igle (a ne modela) lijepi se na voštanu iglu (slika 52).
Voštane igle koriste se za lijevanje na vatrostalnim modelima i uz metalne igle. Takvi klinovi su pogodni jer se mogu dovesti u bilo koji dio dijela i pod bilo kojim kutom, dok se metalni klin ne može unijeti u ta područja zbog nemogućnosti njegovog uklanjanja iz stvrdnute kalupne mase prije lijevanja. Ako se lijeva dio složene konfiguracije različite debljine po duljini (okvir proteze s kopčom), tada se klinovi za oblikovanje zlijevca od voska ne ugrađuju ravno, već nešto zakrivljeno (slika 53). Ovakav raspored cijevi sprječava deformaciju lijevanog dijela tijekom skrućivanja metala i hlađenja ćelije.
Na kvalitetu dijelova može ozbiljno utjecati stvaranje rupa od stezanja. Metal izliven u kalup počinje se skrućivati od vanjskih slojeva i neko vrijeme površina odljevka je poput tvrde kore ispod koje se nalazi tekući metal. Naravno, ostatak metala iznad površine kalupa očvrsne ranije. Kontrahirajući pri hlađenju, uvlači česticu još rastaljenog metala koja se nalazi u dubini kivete ili, smanjujući se u volumenu, ne ispunjava cijeli prostor kalupa (slika 54).
Kako bi se izbjeglo stvaranje šupljina skupljanja i smanjio stupanj skupljanja dijela, stvara se depo metala izvan dijela, takozvane spojke. Čini se da se šupljine skupljanja pomiču u te rukavce, budući da su potonji spremnik rastaljenog metala dulje vrijeme, a proizvod skrućivanja, kao i ostatak metala na površini, čini se da uvlače tekući metal iz rukavca u sebe. . U ovom slučaju, naravno, mora se osigurati redoslijed skrućivanja; prvo proizvod, a zatim spojnicu.
Riža. 53. Međusobni odnos iglica za oblikovanje zlinova sa sastavom voska, različite debljine i značajne duljine.
Riža. 54. Formiranje steznih šupljina i njihov položaj u sustavu zavoja malih (lijevo) i velikih (desno) detalja. Objašnjenje u tekstu.
Važnu ulogu igra pravilan način zagrijavanja kalupa prije lijevanja.
Na sl. 54, I prikazuje odljev bez kompenzacijske čahure. Lagani dio odljevka ispod ulivka je područje neočvrslog metala. S daljnjim otvrdnjavanjem, skupljanje se koncentrira u ovom području, što se otkriva nakon uklanjanja dijela u obliku udubljenja na površini (sl. 54, 2, 3). Na sl. 54, 4, 5 pokazuju kako se skupljanje kompenzira uz pomoć spojke. Unutarnji dio spojke i susjedni dio odljevka još nisu otvrdnuli. S daljnjim hlađenjem, odljevak izvlači neočvrsli metal iz čahure i time skupljanje, takoreći, prelazi u čahuru.
Ako je kompenzacijska čahura nedovoljnog volumena, tada se metal u ovom području skrutne ranije nego u odljevku, pa posljedično ostaje skupljanje i poroznost u samom lijevanom dijelu (sl. 54, 6, 7). Ako se spojnica nalazi na velikoj udaljenosti od odljevka (više od 2,0-2,5 mm), tada se metal u kanalu koji ih povezuje skrutne ranije od odljevka, kao rezultat toga, pristup rastaljenog metala iz spojnice prestaje. U tom će slučaju postojati pore iu spojnici iu lijevanom dijelu (sl. 54, 8, 9).
Nakon primitka dijela velike duljine i više volumena daleko od cijevi i spojke, također se može formirati šupljina skupljanja (Sl. 54, 10). Ovaj fenomen se može eliminirati, kao što je prikazano na sl. 54, 11 stvaranjem dodatnog injekcijskog kanala s rukavcem. Ako je voštani sastav dijela ožbukan u gornjem dijelu tikvice, tada zrak u trenutku izlijevanja metala nema vremena napustiti kalup, jer mora proći kroz debeli sloj materijala za oblikovanje. To dovodi do stvaranja ispuna ili pora u odljevku (Sl. 54, 12). Da bi se to izbjeglo, prilikom žbukanja razmak između dijela i dna tikvice trebao bi biti oko 0,8-1,2 cm (slika 54, 13).
Spojnica se mora primijeniti na svaki klin lijevnika. To se radi ili postupnim nanošenjem slojeva otopljenog voska kap po kap, ili prethodnom izradom igle s omekšanim voštanim rukavcem. Kako bi se izbjeglo podpunjavanje kod lijevanja tankostijenih dijelova ili dijelova velike duljine i različitih debljina, potrebno je uvesti kanale za odvod zraka u sustav zalijepa (slika 55). Nakon ugradnje klinova za oblikovanje vrata i postavljanja voštane kompozicije dijela na donji konus, od tankih dijelova do konusa postavljaju se voštani klinovi debljine do 1 mm. Stvaranje zaobilaznih kanala značajno poboljšava kvalitetu odljevka, budući da je propusnost plina mnogih materijala za kalupljenje nedovoljna. Za ispravan rad morate imati set voska i metalne igle.
Nakon ugradnje sustava zatvarača, počinju stvarati kalup za lijevanje.
Čovječanstvo već nekoliko tisućljeća koristi metale i njihove legure. U početku su se metali nalazili u obliku grumena i grumenja, a kasnije su pretpovijesna plemena naučila prerađivati rude koje sadrže metal. Provjerena metoda dobivanja metalnih proizvoda bilo je lijevanje u zemljanim kalupima.
Luju se vrhovi strijela i mačeva, poljoprivredne sprave i alati, posuđe i ukrasi. U tisućljećima od tada, čovjek je izumio mnoge nove tehnike obrade materijala i lijevanja, uključujući injekcijsko prešanje, plinificirane kalupe i metalurgiju praha. Stari način također je sačuvan, ali se koristi uglavnom u kiparskim radionicama i umjetničkom obrtu.
Značajke lijevanja metala
U usporedbi s drugim materijalima, poput voska ili gipsa, lijevanje metala odlikuje se nekoliko značajki. Prva od njih je visoka temperatura prijelaza iz krutog u tekuće stanje. Vosak, gips i cement stvrdnjavaju se na sobnoj temperaturi. Talište metala znatno je veće - od 231 °C za kositar do 1531 °C za željezo. Prije nastavka lijevanja metala, mora se rastopiti. A ako se kositar može rastopiti u glinenoj zdjeli na jednostavnoj vatri od grana odabranih u blizini, tada će vam za topljenje bakra, a da ne spominjemo željezo, trebati posebno opremljena peć i pripremljeno gorivo.
Kositar i olovo, najmekši i najtaljiviji metali, mogu se čak i lijevati u drvene matrice.
Za lijevanje vatrostalnijih metala bit će potrebni kalupi izrađeni od mješavine pijeska i gline. Neki metali, poput titana, zahtijevaju metalne kalupe za lijevanje.
Nakon ulijevanja proizvod se treba ohladiti. Kalupi za višekratnu upotrebu su rastavljeni, jednokratni kalupi su uništeni, a odljevak je spreman za daljnju strojnu obradu ili upotrebu.
Lijevanje metala
Crni metali
U metalurškoj industriji razlikuju se obojeni i željezni metali. Crna uključuje željezo, mangan, krom i legure na njihovoj osnovi. To uključuje sve čelike, lijevano željezo i feroslitine. Željezni metali čine više od 90% svjetske potrošnje metalnih legura. Kućišta i dijelovi izrađeni su od čelika Vozilo od skutera do supertankera, građevinskih konstrukcija, Kućanski aparati, alatni strojevi i druga industrijska oprema.
Lijevano željezo izvrstan je metal za lijevanje velikih, jakih i izdržljivih konstrukcija koje nisu podložne naprezanjima savijanja ili uvijanja.
Obojeni metali, pak, ovisno o fizička svojstva, i iznad svega, specifična gravitacija, dijele se u dvije velike skupine
Lagani obojeni metali
Ova skupina uključuje aluminij, titan, magnezij. Ovi su metali rjeđi od željeza i skuplji su. Koriste se u industrijama gdje je potrebno smanjiti težinu proizvoda – zrakoplovna industrija, proizvodnja visokotehnološkog oružja, proizvodnja računalne i telekomunikacijske opreme, pametnih telefona i malih kućanskih aparata.
Titan, zbog svoje izvrsne interakcije s tkivima ljudskog tijela, naširoko se koristi za protetiku kostiju, zglobova i zuba.
Teški obojeni metali
To uključuje bakar, kositar, olovo, cink i nikal. Koriste se u kemijska industrija, proizvodnji elektromaterijala, u elektronici, u transportu - svugdje gdje su potrebne dovoljno čvrste, elastične i korozijski otporne legure.
plemeniti metali
U ovu grupu spadaju zlato, srebro, platina, kao i rjeđi rutenij, rodij, paladij, osmij i iridij.
Prva tri poznata su čovjeku još od prapovijesti. U prirodi su bile rijetke (u odnosu na bakar i željezo) pa su služile kao sredstvo plaćanja, materijal za izradu vrijednog nakita i ritualnih predmeta.
Razvojem civilizacije zlato i platina zadržali su svoju ulogu sredstva za gomilanje bogatstva, ali su zbog svojih jedinstvenih fizikalnih i kemijskih svojstava postali vrlo široko korišteni u industriji i medicini.
Metode lijevanja metala
Glavne metode lijevanja metala su sljedeće:
tradicionalna metoda
Metal ulazi u kalup pod djelovanjem gravitacije. Koriste se pješčano-glinaste ili metalne matrice. Nedostatak metode je veliki intenzitet rada u proizvodnji kalupa i drugih operacija, teški radni uvjeti i niska ekološka prihvatljivost.
Lijevanje pod niskim pritiskom
Model se vadi iz kalupa, njegovi dijelovi se spajaju, kreiraju. Oblik se izbode tankim oštrim iglama kako bi se osiguralo uklanjanje plinova. Radi se odljevak, čeka se da se ohladi,
Razdvojeni kalup, koji se naziva rashladni kalup, napravljen je od metalnih dijelova. Dijelovi kalupa dobivaju se lijevanjem ili, ako je potrebna visoka kvaliteta površine i točnost dimenzija, glodanjem. Obrasci su podmazani neljepljivim spojevima i izliveni.
Nakon hlađenja kalupi se rastavljaju, odljevci vade i čiste. metalna matrica izdržava do 300 radnih ciklusa.
Model nije izrađen od drva ili voska, već od topljivog i plinovitog materijala, uglavnom polistirena. Model ostaje u obliku i isparava kada se metal izlije.
Prednosti metode:
- model ne treba izdvajati iz matrice;
- moguće je izraditi modele proizvoljno složenih odljeva, nisu potrebne složene i složene forme;
- značajno smanjena složenost modeliranja i oblikovanja.
Lijevanje na plinificiranim modelima dobiva veliku popularnost u modernoj metalurškoj industriji.
Kalupi za lijevanje
Najstarija vrsta kalupa su pješčano-glineni kalupi ili "zemlja". Povijesno gledano, središta metalurgije nastala su u blizini mjesta pojave pijeska koji su već bili spremni za lijevanje, na primjer, u blizini svjetski poznate tvornice željeza Kasli. Smjese se dijele na oblaganje i punjenje.
Za izradu bilo koje matrice potreban je model - model budućeg proizvoda u punoj veličini, ali nešto veći - za količinu skupljanja lijevanja.
Model se postavlja u središte oplate, odnosno tikvice i na njega se nanosi sloj premazne smjese - otporne na toplinu i plastične. Zatim počinju u slojevima, pažljivo nabijajući svaki sloj, kako bi napunili tikvicu smjesom za punjenje. Zahtjevi za smjese za punjenje znatno su niži nego za smjese za premazivanje - moraju izdržati pritisak izlivenog metala, zadržavajući konfiguraciju odljevka i osigurati oslobađanje plinova koji se tale. Nakon što se model izvadi iz kalupa i na njegovo mjesto ulije talina.
Za odljevke složene konfiguracije, sa zamršenim detaljima i unutarnjim šupljinama, koriste se kompozitni modeli i kalupi iz više dijelova.
Lijevanje se također izvodi u metalne kalupe. Koriste se za velike naklade lijevanih dijelova, u slučajevima kada se zahtijeva velika točnost dimenzija i mala hrapavost površine odljevka, kao i za neke metale koji su aktivni u zagrijanom stanju. Temperatura taljenja kalupnog materijala mora biti znatno viša od temperature lijevane taline.
Područje primjene
Različite metode lijevanja imaju svoja preferirana područja primjene.
Dakle, lijevanje u pješčane kalupe koristi se za pojedinačne odljevke ili male serije. Metoda dokazana tisućama godina postupno nestaje industrijska poduzeća, ali se i dalje koristi u umjetničkom obrtu iu kiparskim radionicama.
Lijevanje u metalne kalupe koristi se u slučajevima kada je to potrebno
- velike serije odljevaka;
- visoka točnost dimenzija;
- visoka kvaliteta površine.
Lijevanje metala također je popularno u industriji nakita iu proizvodnji metalnog nakita.
Injekcijsko prešanje sve više koriste tvrtke koje se fokusiraju na kvalitetu svojih proizvoda, prate okoliš, zaštitu na radu i učinkovito korištenje materijalnih i energetskih resursa.
Lijevanje na rasplinjenim uzorcima koristi se u slučajevima kada se planiraju velike serije odljevaka, potrebna je visoka točnost i ušteda rada.
Način lijevanja u kalupe za ljuske na temelju dobivanja jednokratni polukalupi i jezgre u obliku ljuski debljine 6…10 mm.
Izrađuju se stvrdnjavanjem sloja smjese na metalnom alatu, pri čemu se vezivo zagrijavanjem najprije rastali, a zatim (nepovratno) stvrdne, dajući ljusci veliku čvrstoću. Tehnologija lijevanja u kalupe za ljuske uključuje niz operacija, čija izvedba pri lijevanju ovom metodom ima izražene značajke.
To uključuje: pripremu posebne mješavine pijeska i smole; oblikovanje kalupa za ljuske tankih stijenki i šipki na opremi za uzorke; sastavljanje kalupa i priprema za izlijevanje.
Za pripremu oblika ljuske proizvodi se posebno vezivo, koje je mješavina fenol-formaldehidne smole s katalizatorom stvrdnjavanja smole, uveden u količini od 7 ... 8%.
Preliminarno formiranje ljuske najčešće se provodi pomoću rotacijskog lijevka 1, u koji se ulijeva smjesa pijeska i smole 2 (slika 19, a). Na gornjem dijelu bunkera, opremljenom prstenastim kanalom 3 za dovod rashladne vode, postavljaju se modeli dolje i metalna modelna ploča 4 zagrijana na 200 ... cijela ploča, ide na radnu površinu, i model i modelnu ploču. Oni su fiksirani posebnim drškama u gnijezdima ploče 6 i fiksirani u njoj s tlačnom pločom 8. Modelna ploča s uređajem za izbacivanje postavljena je u tijelo 9. Za fiksiranje potisne ploče u izvornom položaju, opruge 10 su postavljen na stupove vodilice 5.
Riža. 19. Tehnologija lijevanja školjki
Da bi se prethodno oblikovala ljuska, lijevak 1, opremljen osovinama 11 i rotacijskim mehanizmom, okreće se za 180 °, a materijal za oblikovanje pada na vruću modelnu ploču (slika 19, b), zbijajući se pod djelovanjem gravitacijskih sila. . U sloju smjese uz ploču, smola se topi (na temperaturi od 95-115 o C), vlažeći zrnca pijeska, a zatim počinje polimerizirati, zgušnjavati se i stvrdnjavati kako se zagrijava na višu temperaturu. Za 30 ... 40 s izlaganja, smola ima vremena da se otopi u sloju debljine oko 10 mm.
Sloj ostaje na modelnoj ploči nakon što se lijevak okrene u prvobitni položaj (slika 19, c), a dio smjese koji nije reagirao, zadržava svoja početna svojstva i prikladan je za kasniju upotrebu, baca se na dno. lijevka.
Sada se modelna ploča s formiranim polukalupom ljuske vadi iz lijevka (Slika 19, d) i ubacuje u peć 12 (Slika 19, e), gdje na temperaturi od 300-400 o C polimerizacija završava u 90 ... 120 s, a smola dobiva visoku tehnološku čvrstoću. Zatim se gotovi polu-kalup školjke uklanja s modelne ploče (slika 19, f) i povezuje s drugim polu-kalupom (na primjer, lijepljenjem) na posebnoj pneumatskoj preši (slika 19, g). Kako bi se spriječilo probijanje taline, kalupi s okomitim rascjepom obično se oblikuju (slika 19, h) u pomoćno punilo (pijesak, sačma, itd.). Oblici male visine s vodoravnim razdjelom u većini slučajeva nisu oblikovani i izliveni na palete s pijeskom. U kalupima za ljuske odljevci se dobivaju od gotovo svih industrijskih legura težine do 200 ... 300 kg.
Prednosti lijevanja u kalupe za ljuske u usporedbi s lijevanjem u jednokratne kalupe od pijeska i gline su sljedeće:
- smanjenje parametara površinske hrapavosti i značajno poboljšanje vanjske prezentacija odljevci;
- mogućnost dobivanja odljevaka s tankim i složenim reljefom, kao i odljevaka debelih stijenki s lijevanim kanalima malih presjeka;
- smanjenje složenosti niza operacija tehnološkog procesa (priprema smjese, izrada kalupa, čišćenje odljevka i dr.);
- smanjenje za 8...10 puta ili više volumena obrade i transporta kalupnih materijala;
- smanjenje potrošnje metala opreme za kalupljenje.
Osim toga, lijevanje u kalupe ljuski karakterizira niža krutost ljuske, što treba smatrati prednošću metode u usporedbi s metodama lijevanja u kalupe.
Glavni nedostaci metode lijevanja u kalupe za ljuske:
- relativno visoka cijena smolnog veziva;
- složenost opreme uzorka i šipke;
- povećano otpuštanje štetnih kemikalija tijekom termičke razgradnje smolnog veziva;
- nedovoljna čvrstoća ljuski u proizvodnji teških odljevaka;
- sklonost pojavi nekih specifičnih vrsta grešaka koje prate nisku plinopropusnost kalupa.
.
Bit investicijskog lijevanja svodi se na izradu odljevaka ulijevanjem rastaljenog metala u jednodijelni jednodijelni kalup tankih stijenki izrađen od vatrostalne suspenzije koja se kreće tekućinom prema modelima za jednokratnu upotrebu (modeli za jednokratno ulaganje su izrađene od lako topljivih komponenti - parafina, masnih kiselina itd.) s naknadnim skrućivanjem lijevanog metala, hlađenjem odljevka u kalupu i njegovim uklanjanjem iz kalupa (slika 20).
Potisnut zrak
Sl.20. Redoslijed operacija procesa livenja za ulaganje: 1 - izrada modela u kalupu; 2 - zbirka modela u bloku modela na metalnom usponu; 3 - nanošenje vatrostalne suspenzije na blok modela; 4 - posipanje suspenzijskog sloja granuliranim materijalom u fluidiziranom sloju
Izrazite značajke investicijskog lijevanja su niska toplinska vodljivost i visoka početna temperatura kalupa, što značajno smanjuje brzinu odvođenja topline iz izlivenog metala i poboljšava punjenje šupljine kalupa, ali u isto vrijeme dovodi do ogrubljivanja kristalne strukture. te do pojave šupljina skupljanja i poroznosti u zidovima debljine 6 ... 8 mm.
Keramički ovjes omogućuje točnu reprodukciju kontura modela, a formiranje jednodijelnog kalupa za odljevak s niskom površinskom hrapavošću pridonosi proizvodnji odljevaka s velikom preciznošću geometrijskih dimenzija i također s niskom površinskom hrapavošću, što značajno smanjuje količinu strojne obrade odljevaka. Dodatak za obradu je 0,2…0,7 mm.
Izlijevanje rastaljenog metala u vruće kalupe omogućuje dobivanje odljevaka složene konfiguracije s debljinom stijenke od 1 ... masovne proizvodnje (u izradi automobila i instrumenata, drugim granama strojarstva) riža. 21; riža. 22.
Riža. 21. Odljevci za ulaganje
Riža. 22. Investicijski lijev
Lijevanje pod pritiskom. Bit hladnog lijevanja je proizvodnja odljevaka izlijevanjem rastaljenog metala u metalne kalupe za višekratnu upotrebu - plijesni nakon čega slijedi skrućivanje izlivenog metala, hlađenje odljevka i njegovo uklanjanje iz šupljine kalupa (slika 23).
Sl.23. Lijevanje u metalni kalup: 1 - šipka; 2 - rashladni kalup; 3 - lijevanje
Posebnosti kalupnog lijevanja su da se odljevak formira u uvjetima intenzivne toplinske interakcije s kalupom, tj. izliveni metal i odljevak koji se skrućuje hlade se u kalupu s velika brzina nego u obliku pijeska; kalup praktički nije savitljiv i intenzivnije sprječava skupljanje odljevka, što otežava njegovo vađenje iz kalupa, a može dovesti i do savijanja i pucanja odljevaka; fizikalno-kemijska interakcija odljevka i kalupa je minimalna, što doprinosi poboljšanju kvalitete površinskog sloja odljevka.
Kokili- metalni kalupi - izrađuju se lijevanjem, strojnom obradom i drugim metodama iz sivi lijev(SCH 15, SCH 20 itd.), čelik (10L, 15L, 20L itd.) i drugi materijali. Šipke i različiti umetci izrađeni su od legiranih čelika (30KhGS, 35KhGSA, itd.), Budući da elementi kalupa rade pod visokim temperaturama i mehaničkim opterećenjima.
Sve operacije tehnološkog lijevanja u kalupe su mehanizirane i automatizirane. Tlačni lijev se koristi u masovnim i serijska proizvodnja za dobivanje odljevaka od lijevanog željeza, čelika i legura obojenih metala s debljinom stijenke od 3 ... 100 mm, težine od nekoliko grama do nekoliko stotina kilograma (slika 24).
Kod lijevanja u kalup smanjuje se utrošak kalupne i jezgrene smjese. skrućivanje odljevaka događa se u uvjetima intenzivnog odvođenja topline iz izlivenog metala, što osigurava veću gustoću metala i mehanička svojstva od odljevaka dobivenih pješčanim kalupima. Odljevci izrađeni lijevanjem pod pritiskom odlikuju se visokom preciznošću geometrijskih dimenzija i niskom hrapavošću površine, što upola smanjuje dodatke za strojnu obradu u usporedbi s lijevanjem u pijesak. Ova metoda lijevanja je vrlo produktivna.
Mane hladno lijevanje - veliki intenzitet rada u proizvodnji kalupa, njihova ograničena trajnost, poteškoće u proizvodnji odljevaka složenih konfiguracija.
Riža. 24. Odljevci dobiveni lijevanjem u kalupe
Centrifugalno lijevanje. Kod centrifugalnog lijevanja legura se ulijeva u rotirajuće kalupe; odljevak se formira pod djelovanjem centrifugalnih sila, što osigurava visoku gustoću i mehanička svojstva odljevka (slika 25).
Sl.25. Vretenasti stroj za centrifugalno lijevanje:
1 - oluk; 2 - poklopac; 3 - zaštitni poklopac; 4 - obrazac; 5 - sustav hlađenja; 6 - vreteno; 7 - remenica; 8 - krevet; 9 - betonska baza; 10 - elektromotor; 11 - prijenos klinastim remenom
Odljevci se proizvode centrifugalnim lijevanjem u metalne, pješčane, ljuskaste i investicijske kalupe na centrifugalnim strojevima s horizontalnom ili vertikalnom osi rotacije.
Metalni kalupi - kalupi se izrađuju od lijevanog željeza i čelika. Debljina kalupa je obično 1,5...2 puta veća od debljine odljevka. Tijekom procesa lijevanja kalupi se izvana hlade vodom ili zrakom. Toplinski zaštitni premazi nanose se na radnu površinu kalupa kako bi se produžio njihov vijek trajanja. Prije početka rada kalupi se zagrijavaju na temperaturu od 200 °C.
Prednosti centrifugalnog lijevanja- dobivanje unutarnjih šupljina slijepih cijevi bez upotrebe šipki; velike uštede legure zbog nepostojanja sustava zatvaranja; mogućnost dobivanja dvoslojnih sirovina, što se postiže naizmjeničnim ulijevanjem raznih legura u kalup (čelik i lijevano željezo, lijevano željezo i bronca itd.).
Brizganje. Bit injekcijskog prešanja je izrada odljevaka u metalnim kalupima. (kalupi) punjenje talinom pod djelovanjem vanjskih sila. Stvrdnjavanje odljevka odvija se pod prekomjernim pritiskom ili kada se hladi vodom. Nakon hlađenja odljevak se vadi iz kalupa (slika 26; slika 27).
Na strojevima s horizontalnom komorom za prešanje, dio rastaljenog metala ulijeva se u komoru za prešanje (slika 26, a), koja se klipom 5 dovodi pod tlakom od 40 ... 100 MPa u šupljinu kalupa ( Slika 26, b), koji se sastoji od fiksnog 3 i pomičnog 1 polukalupa. Unutarnja šupljina u odljevku dobiva se s jezgrom 2. Nakon što se odljevak stvrdne, kalup se otvara (slika 26, c), jezgra 2 se uklanja, a odljevak 7 se uklanja iz radne šupljine kalupa pomoću ejektora. 6.
Riža. 26. Shema procesa izrade odljevaka na strojevima s horizontalnom hladnom komorom
Riža. 27. Brizgani proizvodi
Na sl. 28,a prikazuje jednu od varijanti metoda kontinuirano lijevanje i dobiveni različiti oblici lijevanja.
Postupak kontinuiranog lijevanja provodi se na sljedeći način. Rastaljeni metal iz metalnog prijemnika 1 kroz grafitnu mlaznicu 2 ulazi u vodom hlađeni kalup 3 i skrućuje se u obliku odljevaka 4, koji se izvlače posebnim uređajem 5. Dugi odljevci izrezuju se u komade potrebne duljine. Na taj način se dobivaju različiti odljevci (slika 28,b) s paralelnim generatrikama od lijevanog željeza, bakra, aluminija i drugih legura. Odljevci dobiveni ovom metodom nemaju nemetalne uključke, rupe skupljanja i poroznost zbog stvaranja usmjerenog skrućivanja legure.
Riža. 28. Shema horizontalnog kontinuiranog lijevanja (a) i uzoraka odljevka (b)
Posebnosti injekcijskog prešanja:
- značajan pritisak na talinu (100 MPa i više) osigurava veliku brzinu velike brzine protoka taline u kalupu (0,5 ... 120 m / s). To omogućuje dobivanje odljevaka s debljinom stijenke manjom od 1 mm;
- velika brzina ulaz taline u šupljinu kalupa ne dopušta zrak i proizvode raspadanja lubrikant potpuno uklonjen iz šupljine kalupa. Da bi se to postiglo, šupljina kalupa se isprazni ili se kompresijska komora i šupljina kalupa pročišćavaju kisikom dok se zrak potpuno ne ukloni;
- veliki intenzitet toplinske interakcije između taline, odljevka i kalupa pridonosi promjeni strukture u površinskim slojevima odljevka, povećanju njegove čvrstoće itd.;
- za smanjenje poroznosti skupljanja koristi se predprešanje u završnom trenutku prešanja, čime se povećavaju mehanička svojstva lijevanog materijala i povećava njihova nepropusnost;
- pri lijevanju pod pritiskom, temperatura izlijevanja legure odabire se za 10 ... 20 ° C viša od temperature likvidusa, a kalup se zagrijava na temperaturu od 120 ... 320 ° C.
Upotreba injekcijskog prešanja u masovnoj i masovnoj proizvodnji odljevaka s minimalnom debljinom stjenke od 0,8 mm, s visokom točnošću dimenzija i niskom hrapavošću površine zbog precizne obrade i pažljivog poliranja radne šupljine kalupa; bez strojne obrade ili s minimalnim dodacima, što drastično smanjuje količinu strojne obrade odljevaka; s visokim performansama procesa.
Na sl. Slika 29 prikazuje dijagram industrijske instalacije za niskotlačno lijevanje u metalni kalup.
Riža. 29. Shema i instalacija za lijevanje pod niskim tlakom:
1 - lončić s rastaljenim metalom; 2 - metalna žica; 3 - komora za lončić; 4 - metalni oblik; 5 - lijevanje; 6 - zračni kanal; 7 - poklopac za brtvljenje; 8 - grijači
Mane injekcijsko prešanje - visoka cijena kalupa i opreme; ograničene ukupne dimenzije i masa odljevaka; prisutnost zračne poroznosti u masivnim dijelovima odljevaka, što smanjuje čvrstoću dijelova itd.
Trenutno postoji niz tehnologija za proizvodnju odljevaka:
- lijevanje pod kontroliranim tlakom (lijevanje pod niskim tlakom, lijevanje s protutlakom, lijevanje pod vakuumom i dr.);
- elektrolijevanje troskom. Ovom se metodom dobivaju kritični odljevci težine do 300 tona: tijela ventila i zasuni za nuklearne i termoelektrane, koljenasta vratila za brodske dizel motore, tijela visokotlačnih posuda, rotori turbinskih generatora itd.
Izbor racionalne metode za izradu odljevaka. Suvremeni zahtjevi za lijevane dijelove strojnih dijelova karakteriziraju maksimalno približavanje odljevaka u obliku i veličini gotovim dijelovima, ušteda metala i korištenje naprednih metoda lijevanja.
Početne informacije za odabir metode izrade odljevka su crtež dijela i tehnički zahtjevi na njoj; dio materijala; program izdanja; parametri kojima se optimizira način dobivanja lijevanog dijela itd.
