วิธีการหล่อมีผลผลิตสูงสุด การหล่อโลหะผสม. โลหะอโลหะหนัก

โรงหล่อเป็นกระบวนการเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่าง (การหล่อ) โดยการเทโลหะที่หลอมเหลวลงในแม่พิมพ์กลวงที่สร้างรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วนในอนาคต หลังจากการแข็งตัวของโลหะในแม่พิมพ์แล้วจะได้การหล่อ - ชิ้นงานหรือชิ้นส่วน การหล่อมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมเครื่องกล โลหะวิทยา และการก่อสร้าง

ด้วยเทคนิคการหล่อที่หลากหลายที่พัฒนามาเป็นเวลานานในการพัฒนาเทคโนโลยี แผนผังไดอะแกรม กระบวนการทางเทคโนโลยีการหล่อยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลงตลอดระยะเวลากว่า 70 ศตวรรษของการพัฒนา และรวมถึงสี่ขั้นตอนหลัก: การหลอมโลหะ การทำแม่พิมพ์ การเทโลหะเหลวลงในแม่พิมพ์ และการนำการหล่อที่ชุบแข็งออกจากแม่พิมพ์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาใน โรงหล่อมีการแนะนำวิธีการหล่อแบบพิเศษในทุกที่ ซึ่งมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับการหล่อแบบดั้งเดิมในแม่พิมพ์ดินทรายแบบใช้แล้วทิ้ง สัดส่วนของการหล่อที่ได้จากวิธีการพิเศษเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

วิธีการพิเศษรวมถึงการหล่อ:

ก) ลงในแม่พิมพ์โลหะถาวร (แม่พิมพ์ทำความเย็น)

ข) แรงเหวี่ยง

ค) ภายใต้ความกดดัน

d) ในรูปแบบครั้งเดียวที่มีผนังบาง

จ) รูปแบบการลงทุน

จ) เปลือกนอกหรือฝัก

g) การหล่อด้วยไฟฟ้า

วิธีการหล่อแบบพิเศษทำให้สามารถรับการหล่อที่มีขนาดที่แม่นยำยิ่งขึ้นด้วย อย่างดีพื้นผิวซึ่งช่วยลดการใช้โลหะและความเข้มแรงงาน เครื่องจักรกล; ยก คุณสมบัติทางกลหล่อและลดความสูญเสียจากการแต่งงาน; ลดหรือขจัดการใช้วัสดุขึ้นรูปอย่างมีนัยสำคัญ ลดพื้นที่การผลิต ปรับปรุงสภาพสุขอนามัยและสุขอนามัยและเพิ่มประสิทธิภาพแรงงาน

หนึ่งในสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุดคือการหล่อแบบตายตัว แม่พิมพ์ทำความเย็นเป็นแม่พิมพ์โลหะแข็งหรือแยกที่ทำจากเหล็กหล่อหรือเหล็กกล้า

แม่พิมพ์ Chill ออกแบบมาเพื่อผลิตการหล่อที่เหมือนกันจำนวนมากจากโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กหรือเหล็กกล้าคาร์บอน ความต้านทานของแม่พิมพ์ขึ้นอยู่กับวัสดุและขนาดของการหล่อและตัวแม่พิมพ์ ตลอดจนการปฏิบัติตามโหมดการทำงานของแม่พิมพ์

ก่อนเทโลหะ แม่พิมพ์จะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 100...3000°C และพื้นผิวการทำงานที่สัมผัสกับโลหะหลอมเหลวจะเคลือบด้วยสารเคลือบป้องกัน การเคลือบช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ ป้องกันการเชื่อมโลหะกับผนังของแม่พิมพ์ และอำนวยความสะดวกในการสกัดการหล่อ ความร้อนช่วยปกป้องแม่พิมพ์จากการแตกร้าวและอำนวยความสะดวกในการเติมแม่พิมพ์ด้วยโลหะ ระหว่างการทำงาน อุณหภูมิที่ต้องการของแม่พิมพ์จะยังคงอยู่เนื่องจากความร้อนที่ปล่อยออกมาจากโลหะที่เท หลังจากการชุบแข็ง การหล่อจะถูกลบออกโดยการเขย่าหรือใช้เครื่องดีดออก

การหล่อเย็นช่วยลดการใช้โลหะสำหรับตัวยกและตัวยก เพื่อให้ได้การหล่อที่มีความแม่นยำและผิวสำเร็จที่สูงขึ้น และปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของตัวยกและตัวยก อย่างไรก็ตาม วิธีการหล่อแบบนี้ก็มีข้อเสียเช่นกัน เย็นเร็วโลหะทำให้ยากต่อการหล่อผนังบางที่มีรูปร่างซับซ้อน ทำให้เกิดอันตรายจากการปรากฏตัวของพื้นผิวฟอกขาวที่ยากต่อการตัดเฉือนในการหล่อเหล็กหล่อ

การฉีดขึ้นรูปเป็นหนึ่งในวิธีการที่มีประสิทธิผลมากที่สุดสำหรับการหล่อขึ้นรูปที่แม่นยำจากโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก สาระสำคัญของวิธีการนี้อยู่ที่ความจริงที่ว่าของเหลวหรือโลหะอ่อนจะเติมแม่พิมพ์และตกผลึกภายใต้แรงดันที่มากเกินไป หลังจากนั้นแม่พิมพ์จะถูกเปิดออกและการหล่อจะถูกลบออก

ตามวิธีการสร้างแรงดันมีความโดดเด่น: การหล่อภายใต้ลูกสูบและแรงดันแก๊ส, การดูดสูญญากาศ, การปั๊มของเหลว

การหล่อขึ้นรูปโดยทั่วไปภายใต้แรงดันลูกสูบอยู่ในเครื่องจักรที่มีห้องอัดร้อนหรือเย็น โลหะผสมที่ใช้สำหรับการฉีดขึ้นรูปต้องมีการไหลที่เพียงพอ ช่วงเวลาระหว่างอุณหภูมิและเวลาที่แคบของการตกผลึก และไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีกับวัสดุแม่พิมพ์ เพื่อให้ได้การหล่อตามวิธีการที่พิจารณาจะใช้สังกะสี แมกนีเซียม โลหะผสมอลูมิเนียมและโลหะผสมจากทองแดง (ทองเหลือง) (รูปที่ 1)

ข้าว. หนึ่ง - วิธีการหล่อแบบพิเศษ: a - ภายใต้ความกดดัน; b - แรงเหวี่ยง

วิธีการหล่อแบบแรงเหวี่ยงส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตการหล่อแบบกลวง เช่น ตัวของการปฏิวัติ (บูช ปลอกสำหรับแหวนลูกสูบ ท่อ ไลเนอร์) จากโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กและเหล็ก-คาร์บอน ตลอดจนไบเมทัล สาระสำคัญของวิธีการประกอบด้วยการเทโลหะเหลวลงในแม่พิมพ์โลหะหมุนหรือเซรามิก (แม่พิมพ์) โลหะเหลวเนื่องจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ถูกโยนไปที่ผนังแม่พิมพ์ กระจายไปตามนั้นและแข็งตัว

ท่อและปลอกยาวถูกหล่อบนเครื่องจักรที่มีแกนหมุนในแนวนอน, บูชสั้น, ครอบฟันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ - บนเครื่องจักรที่มีแกนหมุนในแนวตั้ง

นอกจากประสิทธิภาพการผลิตสูงและความเรียบง่ายของกระบวนการแล้ว วิธีการหล่อแบบแรงเหวี่ยงเมื่อเปรียบเทียบกับการหล่อในดินทรายและแม่พิมพ์โลหะแบบอยู่กับที่ ให้คุณภาพการหล่อที่สูงขึ้น แทบขจัดการใช้โลหะสำหรับตัวยกและตัวยก และเพิ่มผลผลิตของสินค้าที่ดี หล่อ 20 ... 60%. ข้อเสียของวิธีการนี้รวมถึงต้นทุนแม่พิมพ์และอุปกรณ์ที่สูงและการหล่อที่จำกัด

การหล่อตามแบบหลอม (หลอม) ประกอบด้วย โลหะถูกเทลงในแม่พิมพ์เซรามิกที่มีผนังบางเพียงครั้งเดียว ซึ่งผลิตขึ้นตามแบบจำลอง (เช่น ครั้งเดียวด้วย) จากองค์ประกอบของแบบจำลองที่มีการหลอมต่ำ ด้วยวิธีนี้ จะได้การหล่อที่แม่นยำจากโลหะผสมใดๆ ที่มีน้ำหนักตั้งแต่ไม่กี่กรัมถึง 100 กก. ซึ่งแทบไม่ต้องมีการตัดเฉือน

เทคโนโลยีการผลิตการหล่อตามแบบที่ดำเนินการ ได้แก่ ขั้นตอนถัดไป: ทำแม่พิมพ์สำหรับโมเดล; การรับหุ่นขี้ผึ้งโดยการกดองค์ประกอบแบบจำลองลงในแม่พิมพ์ การประกอบบล็อกของแบบจำลองบนตัวป้อนทั่วไป (ในกรณีของการหล่อขนาดเล็ก); การใช้สารเคลือบทนไฟกับพื้นผิวของรุ่นเดียวหรือบล็อก แบบจำลองการหลอมจากเปลือกแม่พิมพ์วัสดุทนไฟ (เซรามิก) แม่พิมพ์หลอม; เทโลหะลงในแม่พิมพ์ร้อน

การหล่อเพื่อการลงทุนทำให้เกิดการหล่อที่ซับซ้อนที่หลากหลายสำหรับการก่อสร้างยานยนต์และรถแทรกเตอร์ การผลิตเครื่องมือ สำหรับการผลิตชิ้นส่วนเครื่องบิน ใบพัดกังหัน เครื่องมือตัดและวัด

ต้นทุนการหล่อ 1 ตันสูงกว่าการผลิตด้วยวิธีอื่น และขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย (การผลิตชิ้นส่วนต่อเนื่อง ระดับการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติของกระบวนการหล่อและกระบวนการหล่อขึ้นรูป)

การหล่อในแม่พิมพ์เปลือกจะใช้เพื่อให้ได้การหล่อที่มีน้ำหนักมากถึง 100 กก. จากเหล็กหล่อ เหล็ก และโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก

แม่พิมพ์ผนังบาง (ความหนาของผนัง 6 ... 10 มม.) ทำจากส่วนผสมของเรซินทราย: เนื้อละเอียด ทรายควอตซ์และเรซินสังเคราะห์เทอร์โมเซตติง (3...7%) ส่วนผสมของทราย-เรซิน เตรียมโดยการผสมทรายและผงเรซินที่บดแล้วด้วยการเติมตัวทำละลาย ( ทางเย็น) หรือที่อุณหภูมิ 100 ... 120 ° C (วิธีร้อน) อันเป็นผลมาจากการที่เรซินห่อหุ้มเม็ดทราย จากนั้นบดส่วนผสมต่อไปเพื่อให้ได้เมล็ดพืชแต่ละชนิด หุ้มด้วยเรซิน และบรรจุลงในกรวย แม่พิมพ์ทำจากโลหะ

แบบจำลองในระบบประตูได้รับการแก้ไขบนแผ่นแบบจำลองซึ่งให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 200 ... 250 ° C และชั้นบาง ๆ ของสารปลดปล่อยถูกนำไปใช้กับพื้นผิวการทำงาน จากนั้นปิดปากบังเกอร์ด้วยแผ่นโมเดล (โมเดลอยู่ข้างใน) และหมุนได้ 180° ส่วนผสมตกลงบนแบบจำลองที่ให้ความร้อน เรซินได้รับการแก้ไขและหลังจาก 15 ... 25 วินาที เปลือก (ครึ่งแม่พิมพ์) ของความหนาที่ต้องการจะเกิดขึ้นบนแบบจำลอง บังเกอร์หมุนอีกครั้ง 180° ส่วนผสมที่เหลือตกลงไปที่ด้านล่างของบังเกอร์ และวางแผ่นลวดลายที่มีเปลือกกึ่งแข็งในเตาอบเพื่อการชุบแข็งขั้นสุดท้ายที่อุณหภูมิ 300 ... นำออกจากเตาอย่างง่ายดาย แบบอย่าง.

การยึด (การประกอบ) ของครึ่งรูปแบบนั้นดำเนินการด้วยขายึดโลหะ, ที่หนีบหรือกาวที่บ่มเร็ว แกนเรซินทรายสำหรับการหล่อแบบกลวงผลิตในลักษณะเดียวกัน

แม่พิมพ์เปลือกที่ประกอบแล้วจะถูกวางในขวดเพื่อให้มีความแข็งมากขึ้น ปกคลุมด้วยเหล็กหล่อหรือทรายแห้งจากด้านนอก และเทด้วยโลหะ หลังจากการหล่อแข็งตัว แม่พิมพ์เปลือกจะถูกทำลายได้ง่าย

หล่อที่ทำใน รูปแบบเปลือกมีความโดดเด่นด้วยความแม่นยำสูงและความสะอาดของพื้นผิว ซึ่งทำให้สามารถลดมวลของการหล่อได้ 20...40% และความเข้มแรงงานของการตัดเฉือนลง 40...60% เมื่อเทียบกับการหล่อในแม่พิมพ์ดินทราย ความซับซ้อนของการหล่อในการผลิตจะลดลงหลายเท่า ด้วยวิธีนี้จะได้ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่สำคัญ - เพลาข้อเหวี่ยงและเพลาลูกเบี้ยว, ก้านสูบ, กระบอกสูบยาง ฯลฯ กระบวนการผลิตของเชลล์นั้นทำให้เป็นระบบอัตโนมัติได้ง่าย

แม้ว่าส่วนผสมของทราย-เรซินจะมีราคาสูงเมื่อเทียบกับส่วนผสมของดินทราย แต่ผลลัพธ์ทางเศรษฐกิจที่สำคัญก็เกิดขึ้นได้ในการผลิตแบบจำนวนมากและแบบต่อเนื่องของการหล่อ

ในขณะที่แข็งตัว โลหะจะคงรูปร่างของภาชนะที่เทลงในรูปของเหลว คุณสมบัติของโลหะนี้ถูกใช้โดยมนุษย์ในการผลิตผลิตภัณฑ์โดยการหล่อ

ประเทศของเรามีชื่อเสียงมายาวนานในด้านล้อเลื่อนที่เก่งกาจ ในมอสโกเครมลินมี "ซาร์แคนนอน" ที่มีน้ำหนัก 40 ตัน หล่อโดย Andrey Chokhov เมื่อปลายศตวรรษที่ 16 และ "ซาร์เบลล์" ที่มีน้ำหนัก 200 ตันสร้างโดยล้อที่มีชื่อเสียง Ivan และ Mikhail Motorin ในครึ่งแรก ของศตวรรษที่ 18 ผลิตภัณฑ์ศิลปะของโรงหล่อเหล็ก Kasli ในเทือกเขาอูราลเป็นที่รู้จักในหลายประเทศทั่วโลก

หนึ่งในคุณสมบัติหลักของวัสดุหล่อคือความสามารถในการแพร่กระจายหรือความลื่นไหล โลหะหรือโลหะผสมในสถานะของเหลวควรเคลื่อนที่ได้และไม่มีความหนืด ควรเติมรูปทรงที่ซับซ้อนได้ง่าย และซึมเข้าสู่การบิดที่ดีที่สุดได้อย่างรวดเร็ว

จากโลหะผสมที่มีความลื่นไหลดีทำให้สามารถหล่อด้วยผนังบางได้ หากโลหะแผ่ช้า การหล่อผนังบางจะไม่เกิดขึ้น: มันจะแข็งตัวก่อนที่การบิดของแม่พิมพ์จะเต็ม

แท่งเหล็กหล่อ.

หนึ่งในวัสดุหล่อที่ดีที่สุดคือเหล็กหล่อ มีความลื่นไหลดีเยี่ยม เหล็กมีความลื่นไหลน้อยกว่า และคุณต้องใช้กลอุบายต่างๆ เพื่อทำให้เหล็กเต็มฟอร์ม

วิธีการหล่อแบบโบราณที่สุดคือการหล่อแบบหล่อดินทรายหรือแบบหล่อลงดิน อย่างไรก็ตาม วิธีนี้แม้จะถือว่าง่าย แต่ต้องอาศัยการทำงานเบื้องต้นเป็นจำนวนมาก

อย่างแรก แบบจำลองของการหล่อในอนาคตทำจากไม้หรือโลหะในร้านค้าแบบจำลอง ควรใหญ่กว่าการหล่อเล็กน้อยโดยคำนึงถึงการหดตัวของโลหะในระหว่างการหล่อเย็น โมเดล (เช่นเดียวกับรูปแบบในอนาคต) ถอดออกได้และประกอบด้วยสองส่วน ในแผนกเตรียมดินของโรงหล่อ แม่พิมพ์ทรายจะเตรียมจากดินและสารเติมแต่งต่างๆ หากการหล่อต้องมีรูหรือโพรงภายในต้องเตรียมส่วนผสมอื่นสำหรับแท่ง จุดประสงค์ของแท่งคือเพื่อเติมสถานที่เหล่านั้นในรูปแบบที่สอดคล้องกับรูหรือฟันผุในส่วน

ส่วนผสมของแม่พิมพ์และแกนเตรียมจากทรายและดินเหนียวพิเศษและวัสดุยึดเกาะ - น้ำมันพืชและแร่ เรซินเทียม ขัดสน ฯลฯ ส่วนผสมที่เสร็จแล้วจะถูกส่งไปยังผู้ปั้นซึ่งมีหน้าที่ทำแม่พิมพ์ ในการทำเช่นนี้ ครึ่งหนึ่งของแบบจำลองจะวางอยู่บนแผ่นโมเดลโลหะโดยให้ขั้วต่ออยู่ด้านล่าง (ดูรูป) จากนั้นจึงวางกล่องโลหะที่ไม่มีก้น - ขวดเพื่อให้ครึ่งหนึ่งของแบบจำลองอยู่ภายใน ขวดถูกอัดแน่นด้วยดินปั้นและพลิกกลับ ตอนนี้ครึ่งหนึ่งของรุ่นอยู่ในขวดโดยที่ขั้วต่อขึ้น บนขวดนี้ ผู้ปั้นจะใส่อีกอันหนึ่งแล้วขันให้แน่นด้วยหมุด จากนั้นมีการติดตั้งกรวยไม้สองอันในขวดด้านบน (แทนที่ในรูปแบบสำเร็จรูปจะมีรูสองรูสำหรับเทโลหะและสำหรับอากาศและก๊าซที่หลบหนี) และเติมด้วยทรายปั้นอย่างแน่นหนา

ตอนนี้ยังคงเอาโมเดลไม้ออกจากพื้น ในการทำเช่นนี้ ขวดจะถูกแยกออกและนำแบบจำลองครึ่งหนึ่งออกจากแต่ละขวด รอยประทับที่ชัดเจนของสองส่วนของส่วนนั้นยังคงอยู่ในพื้นดิน (ดูรูปที่) พวกเขาเช่นเดียวกับแกนที่เตรียมไว้ล่วงหน้าถูกเคลือบด้วยสีพิเศษเพื่อให้โลหะเหลวไม่ "ไหม้" - ไม่ยึดติดกับผนังของแม่พิมพ์ ใส่แท่งเข้าไปในแม่พิมพ์และตัดร่องในพื้นดินโดยเชื่อมต่อรูสำหรับเทโลหะกับช่องแม่พิมพ์ - จังหวะเกท ในตอนท้ายขวดด้านบนจะถูกวางไว้ที่ขวดด้านล่างอีกครั้งซึ่งเชื่อมต่อกันและแบบฟอร์มก็พร้อม เมื่อแห้งเพียงเล็กน้อยก็สามารถเทโลหะลงไปได้

เหล็กหล่อเตรียมในเตาเผาพิเศษ - เตาหลอมโดม หากการหล่อเป็นเหล็ก เหล็กสำหรับพวกมันจะถูกหลอมในคอนเวอร์เตอร์ เตาเปิด และเตาไฟฟ้า . มีเตาหลอมสำหรับหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก

โลหะเหลวถูกเทลงในแม่พิมพ์จากทัพพี ซึ่งเคลื่อนที่ไปตามแถวของขวด และบางครั้งขวดบนสายพานลำเลียงจะเคลื่อนผ่านทัพพี เมื่อโลหะแข็งตัว การหล่อจะถูกลบออกจากแม่พิมพ์ ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องขัดทราย เครื่องพ่นทรายหรือเครื่องยิงระเบิด การหล่อจะทำความสะอาดจากการยึดเกาะของดิน

หล่อตาย.

ในเวลาเดียวกัน วิธีการหล่ออื่น ๆ ขั้นสูงอื่น ๆ ได้ปรากฏขึ้น และใช้งานได้สำเร็จ หนึ่งในนั้นคือการหล่อแบบแม่พิมพ์ - แม่พิมพ์โลหะ (ดูรูป) ประกอบด้วยสองส่วนแท่งจะถูกแทรกเข้าไปในหนึ่งในนั้นก่อนที่จะเทโลหะ จากนั้นทั้งสองส่วนของแม่พิมพ์จะถูกยึดเข้าด้วยกันและเทโลหะเหลว ที่นี่มันแข็งตัวเร็วมาก และหลังจากนั้นไม่กี่นาที คุณสามารถเอาชิ้นส่วนออกและเติมส่วนใหม่ของโลหะ ด้วยความช่วยเหลือของแม่พิมพ์เดียวได้การหล่อที่เหมือนกันนับร้อยนับพัน

การหล่อโลหะในแม่พิมพ์เย็น

อย่างไรก็ตาม ด้วยวิธีนี้ เป็นไปได้ที่จะได้รับการหล่อจากโลหะหรือโลหะผสมที่มีความลื่นไหลดีเท่านั้น และสำหรับเหล็ก เช่น ที่มีความลื่นไหลน้อยกว่า จะใช้การฉีดขึ้นรูป (ดูรูป) โลหะเหลวภายใต้แรงดันของอากาศอัดหรือหลุมลูกสูบจะเติมรูปร่างที่ซับซ้อนใดๆ อย่างไรก็ตาม แม่พิมพ์ธรรมดาไม่สามารถทนต่อแรงกดและการยุบตัวได้มาก ในเรื่องนี้ แม่พิมพ์สำหรับวิธีการหล่อนี้ - แม่พิมพ์ - ทำจากเหล็กทนทาน เครื่องฉีดขึ้นรูปผลิตได้หลายพันชิ้นต่อกะ

วิธีการหล่อบนแบบจำลองการลงทุนที่ไม่ได้ทำจากไม้หรือโลหะ แต่เป็นของขี้ผึ้งที่ละลายต่ำ (พาราฟิน, สเตียริน) เป็นที่ทราบกันมานานแล้ว (ดูรูป) โมเดลดังกล่าวหุ้มด้วยวัสดุทนไฟและหล่อหลอมเป็นขวด โลหะร้อนละลายขี้ผึ้งและเติมเปลือก ทำซ้ำรูปร่างของแบบจำลอง ด้วยวิธีนี้ ไม่จำเป็นต้องถอดแบบจำลองออกจากแม่พิมพ์ ซึ่งช่วยให้ได้การหล่อที่แม่นยำมาก นอกจากนี้ กระบวนการนี้ยังทำให้เป็นระบบอัตโนมัติได้ง่ายอีกด้วย

บางครั้ง เมื่อการหล่อไม่ต้องการความแม่นยำมากนัก ก็สามารถทำได้โดยการหล่อในแม่พิมพ์เปลือก (ดูรูป) พวกเขาทำจากส่วนผสมของทรายควอทซ์ละเอียดกับเรซินผงพิเศษ ครึ่งหนึ่งของรุ่นโลหะที่ติดตั้งบนแผ่นโลหะที่ให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 200-250 องศาเซลเซียสถูกเคลือบด้วยส่วนผสมนี้ ภายใต้การกระทำของความร้อน เรซินจะละลาย ห่อหุ้ม และจับเม็ดทรายไว้ด้วยกัน เปลือกทรายทาร์ก่อตัวขึ้นบนแบบจำลอง จากนั้นนำแบบจำลองออกและวางจานที่มีเปลือกหอยไว้ในเตาอบซึ่งในที่สุดพวกเขาก็แข็งตัว ในที่สุด 2 ครึ่งแม่พิมพ์ของเปลือกเชื่อมต่อกันและโลหะถูกเทลงในโพรง

การหล่อแบบแรงเหวี่ยง

การหล่อแบบแรงเหวี่ยงยังแพร่หลายด้วยความช่วยเหลือของการหล่อที่ทำขึ้นซึ่งมีรูปร่างของการปฏิวัติ - ท่อ, เกียร์, ขอบเกียร์ ฯลฯ โลหะถูกเทลงในแม่พิมพ์โลหะที่หมุนได้ในระหว่างการหมุนจะถูกกดลงบนผนัง ของแม่พิมพ์และทำให้สามารถรับการหล่อได้อย่างแม่นยำ

การหล่อด้วยไฟฟ้า

วิธีการที่ทันสมัยวิธีหนึ่งคือการหล่อด้วยไฟฟ้า ในกรณีนี้ ขั้นแรกจะได้โลหะเหลวจากการหลอมใหม่ด้วยไฟฟ้า การหลอมอิเล็กโทรดโลหะแบบไม่มีส่วนโค้งเกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างทาง กระแสไฟฟ้าผ่านการหลอมของตะกรันที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า จากนั้นโลหะเหลว (ไม่สัมผัสกับอากาศ) จะเข้าสู่แม่พิมพ์ทองแดงที่ระบายความร้อนด้วยน้ำซึ่งเป็นแม่พิมพ์ การหล่อด้วย Electroslag ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการผลิตการหล่อที่ค่อนข้างง่าย เช่น เพลาข้อเหวี่ยง

ข้อมูลเสริม

เพื่อให้ได้ชิ้นส่วนโลหะโดยการหล่อ จะใช้ 2 วิธีคือ 1) วิธีการลงทุนจากการหล่อจาก

การสร้างแบบจำลองขี้ผึ้งในแม่พิมพ์ทนไฟ 2) วิธีการลงทุนหล่อโมเดลวัสดุทนไฟที่วางอยู่ในแม่พิมพ์ที่ทำจากวัสดุทนไฟ

กระบวนการหล่อประกอบด้วยการดำเนินการต่อเนื่องหลายประการ: 1) การผลิตแบบจำลองขี้ผึ้งของชิ้นส่วน (เมื่อทำการหล่อบนแบบจำลองวัสดุทนไฟ จะต้องได้รับก่อน); 2) การติดตั้งเกทติ้งพินและการสร้างระบบเกทติ้ง 3) การเคลือบรุ่นที่มีชั้นวัสดุทนไฟ 4) การปั้นแบบจำลองด้วยมวลวัสดุทนไฟในผ้าพันคอ 5) การละลายของขี้ผึ้ง 6) การอบแห้งและการเผาแม่พิมพ์ 7) การหลอมโลหะผสม; 8) การหล่อโลหะผสม; 9) การปล่อยชิ้นส่วนจากมวลวัสดุทนไฟและระบบประตู

เมื่อทำการหล่อชิ้นส่วนฟันปลอม สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการต่อสู้กับการหดตัวของโลหะผสมและองค์ประกอบของแว็กซ์ การดำเนินการระดับกลางทั้งหมดอยู่ภายใต้การดำเนินการนี้ ลดการหดตัวขององค์ประกอบขี้ผึ้ง การสร้างมวลการขึ้นรูปพิเศษ ระบบและลักษณะของป่วงและวิธีการหลอมโลหะผสม

องค์ประกอบของขี้ผึ้งทั้งหมดรวมถึงโลหะผสมจะหดตัวระหว่างการเปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะของแข็ง: องค์ประกอบของขี้ผึ้ง - 0.5-2%, สแตนเลส - 1.1-1.25% (1.2-2.2% สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีผนังหนา), ทอง โลหะผสม - 1.25% (สำหรับโลหะผสมของทองคำกับทองคำขาวจะต่ำกว่าเล็กน้อย) โลหะผสมเงิน - แพลเลเดียม - มากถึง 2%

การหดตัวขององค์ประกอบแว็กซ์จะลดลงโดยการสร้างสารผสมด้วยการนำคาร์นูบา มอนแทน และแว็กซ์อื่นๆ รวมทั้งชิ้นส่วนแบบจำลองที่ไม่ได้มาจากการหลอมละลาย แต่มาจากส่วนผสมที่อ่อนตัวลง การหดตัวของโลหะผสมได้รับการชดเชยด้วยความช่วยเหลือของมวลการหล่อแบบพิเศษซึ่งมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวสองเท่า: การขยายตัวระหว่างการแข็งตัว (0.8-1%) และลักษณะการขยายตัวทางความร้อนของวัตถุทั้งหมดเมื่อถูกความร้อน (0.6-0.75%) ยิ่งสามารถปรับสมดุลเปอร์เซ็นต์การหดตัวของส่วนผสมขี้ผึ้งและโลหะผสมโดยการขยายมวลการขึ้นรูป การหล่อก็ยิ่งแม่นยำและดีขึ้นเท่านั้น

การได้มาซึ่งแบบจำลองขี้ผึ้งของฟันปลอมนั้นมีอธิบายไว้ในส่วนพิเศษของหนังสือเรียนนี้ เนื่องจากการสร้างแบบจำลองนั้นจำเพาะต่อการออกแบบฟันปลอมที่แตกต่างกัน กระบวนการหล่อมีการอธิบายอย่างเข้มงวด โดยมีคำอธิบายของการปรับแต่งทั้งหมดและวิธีการที่ใช้เพื่อชดเชยการหดตัวของโลหะผสม

ข้าว. 49. ตำแหน่งของช่องหล่อที่มีโครงร่างที่ซับซ้อนของกรอบฟันปลอมที่มีความหนาต่างกัน

ด้วยวิธีการหล่อทั้งหมดในแม่พิมพ์ นอกจากแม่พิมพ์หล่อโลหะแล้ว ยังมีระบบเกตซึ่งเป็นช่องทางที่โลหะเหลวจะถูกส่งไปยังการหล่อ ระบบเกทถูกสร้างขึ้นโดยนำหมุดเกทไปที่ส่วนแว็กซ์ หมุดเหล่านี้อาจเป็นโลหะและขี้ผึ้ง หรือโลหะ ขี้ผึ้งเพิ่มเติม

การสร้างระบบเกตในการหล่อการลงทุนที่มีความแม่นยำถูกกำหนดโดยหลักการดังต่อไปนี้: 1) ทุกส่วนของการหล่อต้องอยู่ในสภาพที่เท่าเทียมกันระหว่างการหล่อ; 2) ทุกส่วนของการหล่อที่มีผนังหนาต้องมีคลังโลหะเหลวเพิ่มเติมเพื่อขจัดช่องการหดตัว การหลวม และความพรุนในโลหะ 3) ควรนำโลหะที่ร้อนที่สุดไปยังส่วนที่บางของการหล่อ

การทดลองแสดงให้เห็นว่าไม่เพียงแต่ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องฉีดเท่านั้น แต่ทิศทางและตำแหน่งของช่องนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการหล่อหลอมคุณภาพสูง

ทิศทางของช่องหล่อต้องสอดคล้องกับทิศทางของช่องว่างเพื่อให้โลหะหลอมเหลวไม่เปลี่ยนทิศทางอย่างกะทันหัน และแรงเหวี่ยงที่ใช้ในระหว่างการหล่อจะนำไปสู่การบดอัดของโลหะ (รูปที่ 48) หลอมเหลว

ข้าว. 48. ตำแหน่งและความกว้างของช่องหล่อเมื่อหล่อครอบฟัน (ก) และตัวสะพาน (ข)

ข้าว. 50. การจัดเรียงหมุดขึ้นรูปประตูที่มีความยาวเล็กน้อยของชิ้นส่วนและวัตถุหล่อที่มีปริมาตรเท่ากัน

โลหะควรไหลจากส่วนที่มีผนังหนาไปยังส่วนที่มีผนังบาง หากชิ้นส่วนมีส่วนที่เป็นผนังหนาหลายส่วนเชื่อมต่อกันด้วยส่วนที่มีผนังบาง ส่วนที่มีผนังหนาแต่ละส่วนจะต้องมีช่องทางการหล่อของตัวเอง (หมุดประตู) (รูปที่ 49)

ความหนาของหมุดขึ้นรูปประตูควรมีอย่างน้อย 1.5 มม. แม้จะเป็นชิ้นส่วนหล่อขนาดเล็ก ยิ่งส่วนที่หนาหรือยาวมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งต้องเชื่อมต่อจำนวนปล้องที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ขึ้นเท่านั้น ไม่แนะนำให้ใช้หมุดขึ้นรูปประตูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 3-4 มม. เนื่องจากอาจมีอันตรายที่โลหะหลอมเหลวภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจะเข้าสู่ช่องกว้างก่อนหมุนเหวี่ยงและอุดตัน เมื่อได้รับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ (สะพานหล่อแบบชิ้นเดียวหรือขาเทียมแบบหนีบ) จะมีการติดตั้งช่องหล่อกลางหนึ่งช่อง ซึ่งจะถูกตัดการเชื่อมต่อเป็นชิ้นเล็กๆ ซึ่งจ่ายให้กับชิ้นส่วนปริมาตรของอวัยวะเทียม (ดูรูปที่ 49)

ในทางปฏิบัติ นี่เป็นวิธีการทำงาน เมื่อหล่อชิ้นส่วนเดียว หมุดโลหะตรงที่เหมาะสมจะถูกเลือก อุ่นเล็กน้อย (เพื่อให้นิ้วรู้สึกอุ่น) และสอดเข้าไปในส่วนที่ไม่ทำงานของแบบจำลอง หากชิ้นส่วนมีความยาวเล็กน้อยสามารถเสียบหมุดโลหะ 2 หรือ 3 อันโดยข้ามไปที่จุดเดียว (รูปที่ 50) ควรใช้การจัดเรียงแบบเดียวกันเมื่อทำการหล่อ 2-3 ส่วน

ตามกฎแล้ว เมื่อทำการหล่อชิ้นส่วนผนังบางที่มีความหนา 0.35-0.55 มม. (เช่น ครอบฟันและสะพานที่เป็นของแข็ง) ควรติดตั้งป่วงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-2.5 มม. ในแต่ละลิงก์ (รูปที่ 51)

หากคุณต้องหล่อหลายส่วนพร้อมกันโดยปริมาตรเท่ากัน หมุดจะถูกติดตั้งดังนี้

ข้าว. 51. หมุดเกลียวสำหรับหล่อชิ้นส่วนที่มีผนังบาง

ข้าว. มะเดื่อ 52. ตำแหน่งของหมุดขึ้นรูปประตูเมื่อทำการหล่อชิ้นส่วนจำนวนมากที่มีปริมาตรเท่ากัน (a) และลำดับของการเชื่อมต่อช่องว่างแว็กซ์กับช่องกลาง (b)

วิธี: หมุดแว็กซ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5-2.0 มม. และความยาว 0.5 ซม. ติดอยู่ที่หมุดโลหะตรงกลางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-4 มม. ในทิศทางที่แตกต่างกันด้วย "ก้างปลา" จากนั้นนำชิ้นส่วนที่จำลองมา หมุดแว็กซ์และไม้พายที่อุ่นเล็กน้อยเพื่อละลายแว็กซ์ของหมุด

หมุดแว็กซ์ใช้สำหรับหล่อบนโมเดลวัสดุทนไฟและนอกเหนือจากหมุดโลหะ หมุดดังกล่าวสะดวกเนื่องจากสามารถนำไปยังส่วนใดส่วนหนึ่งของชิ้นส่วนและทุกมุมได้ ในขณะที่หมุดโลหะไม่สามารถนำเข้ามาในพื้นที่เหล่านี้ได้ เนื่องจากไม่สามารถถอดออกจากมวลแม่พิมพ์ที่ชุบแข็งก่อนการหล่อได้ หากชิ้นส่วนของโครงแบบซับซ้อนที่มีความหนาต่างกันถูกหล่อไปตามความยาว (โครงของขาเทียมแบบหนีบ) หมุดขึ้นรูปป่วงของแว็กซ์จะไม่ถูกติดตั้งแบบตรง แต่ค่อนข้างโค้ง (รูปที่ 53) การจัดเรียงตัวป้องกันนี้ช่วยป้องกันการเสียรูปของชิ้นส่วนหล่อในระหว่างการแข็งตัวของโลหะและการระบายความร้อนของเซลล์

คุณภาพของชิ้นส่วนอาจได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากการก่อตัวของรูหดตัว โลหะที่หล่อในแม่พิมพ์เริ่มแข็งตัวจากชั้นนอก และบางครั้งพื้นผิวของการหล่อก็เหมือนกับเปลือกแข็งซึ่งมีโลหะเหลวอยู่ โดยธรรมชาติแล้ว โลหะที่เหลือเหนือผิวแม่พิมพ์จะแข็งตัวเร็วขึ้น เมื่อเย็นตัวลง จะดึงอนุภาคของโลหะหลอมเหลวที่ยังหลอมละลายซึ่งอยู่ที่ระดับความลึกของคิวเวตต์ หรือปริมาตรที่ลดลงจะไม่ทำให้พื้นที่ทั้งหมดของแม่พิมพ์เต็ม (รูปที่ 54)

เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดโพรงการหดตัวและลดระดับการหดตัวของชิ้นส่วน จึงมีการสร้างคลังโลหะขึ้นนอกชิ้นส่วน ซึ่งเรียกว่าคัปปลิ้ง ดูเหมือนว่าช่องว่างการหดตัวจะเคลื่อนเข้าไปในแขนเสื้อเหล่านี้ เนื่องจากส่วนหลังเป็นแหล่งกักเก็บโลหะหลอมเหลวเป็นเวลานาน และผลิตภัณฑ์ที่ทำให้แข็งตัว เช่นเดียวกับโลหะอื่นๆ บนพื้นผิว ดูเหมือนจะดึงโลหะเหลวจากปลอกหุ้มเข้าในตัวเอง . ในกรณีนี้จะต้องจัดให้มีลำดับการแข็งตัว ก่อนผลิตภัณฑ์จากนั้นจึงเชื่อมต่อ

ข้าว. 53. ความสัมพันธ์ระหว่างหมุดขึ้นรูปป่วงกับองค์ประกอบของแว็กซ์ ความหนาต่างกันและความยาวต่างกันมาก

ข้าว. 54. การก่อตัวของโพรงหดตัวและตำแหน่งในระบบเกตที่มีรายละเอียดขนาดเล็ก (ซ้าย) และขนาดใหญ่ (ขวา) คำอธิบายในข้อความ

มีบทบาทสำคัญในโหมดการให้ความร้อนแม่พิมพ์ที่ถูกต้องก่อนการหล่อ

ในรูป 54 ฉันแสดงการหล่อโดยไม่มีปลอกหุ้ม ส่วนเบาของการหล่อใต้ป่วงคือพื้นที่ของโลหะที่ไม่ผ่านการชุบแข็ง ด้วยการชุบแข็งเพิ่มเติม การหดตัวจะกระจุกตัวในบริเวณนี้ ซึ่งถูกเปิดเผยหลังจากการกำจัดส่วนในรูปของภาวะซึมเศร้าบนพื้นผิว (รูปที่ 54, 2, 3) ในรูป 54, 4, 5 แสดงให้เห็นว่าการหดตัวได้รับการชดเชยด้วยความช่วยเหลือของคัปปลิ้ง ส่วนด้านในของข้อต่อและส่วนที่อยู่ติดกันของการหล่อยังไม่แข็งตัว ด้วยการหล่อเย็นเพิ่มเติม การหล่อจะดึงโลหะที่ไม่ชุบแข็งออกจากปลอกหุ้ม และด้วยเหตุนี้การหดตัวจึงเคลื่อนเข้าสู่ปลอกหุ้ม

หากปลอกชดเชยมีปริมาตรไม่เพียงพอ โลหะในบริเวณนี้จะแข็งตัวเร็วกว่าการหล่อ ส่งผลให้การหดตัวและความพรุนยังคงอยู่ในส่วนหล่อเอง (รูปที่ 54, 6, 7) หากคัปปลิ้งอยู่ห่างจากการหล่อมาก (มากกว่า 2.0-2.5 มม.) โลหะในช่องที่เชื่อมต่อจะแข็งตัวเร็วกว่าการหล่อ ส่งผลให้การเข้าถึงโลหะหลอมเหลวจากคัปปลิ้งหยุดลง ในกรณีนี้จะมีรูพรุนทั้งในข้อต่อและส่วนหล่อ (รูปที่ 54, 8, 9)

เมื่อได้รับชิ้นส่วนที่มีความยาวและหลายปริมาตรมากซึ่งอยู่ไกลจากป่วงและข้อต่อ อาจเกิดช่องการหดตัว (รูปที่ 54, 10) ปรากฏการณ์นี้สามารถกำจัดได้ดังแสดงในรูปที่ 54, 11 โดยการสร้างช่องฉีดเพิ่มเติมพร้อมปลอกแขน หากองค์ประกอบของแว็กซ์ถูกฉาบไว้ที่ส่วนบนของขวด อากาศในเวลาที่เทโลหะจะไม่มีเวลาออกจากแม่พิมพ์ เนื่องจากจะต้องผ่านชั้นวัสดุการขึ้นรูปหนา สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของ underfills หรือรูขุมขนในการหล่อ (รูปที่ 54, 12) เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เมื่อทำการฉาบปูน ระยะห่างระหว่างส่วนและก้นขวดควรอยู่ที่ประมาณ 0.8-1.2 ซม. (รูปที่ 54, 13)

ต้องใช้คัปปลิ้งกับหมุดป่วงแต่ละอัน ทำได้โดยการค่อยๆ วางขี้ผึ้งที่หลอมละลายทีละชั้นทีละหยด หรือโดยการสร้างพินสำเร็จรูปด้วยปลอกแว็กซ์แบบนิ่ม เพื่อหลีกเลี่ยงการบรรจุน้อยเกินไปเมื่อหล่อชิ้นส่วนที่มีผนังบางหรือชิ้นส่วนที่มีความยาวมากและความหนาต่างกัน จำเป็นต้องแนะนำช่องระบายอากาศเข้ากับระบบประตู (รูปที่ 55) หลังจากติดตั้งหมุดขึ้นรูปประตูและวางองค์ประกอบแว็กซ์ของชิ้นส่วนไว้ที่กรวยด้านล่างแล้ว หมุดแว็กซ์ที่มีความหนาสูงสุด 1 มม. จะถูกติดตั้งจากส่วนที่บางไปจนถึงกรวย การสร้างช่องบายพาสช่วยปรับปรุงคุณภาพของการหล่อได้อย่างมาก เนื่องจากการซึมผ่านของก๊าซของวัสดุขึ้นรูปหลายชนิดไม่เพียงพอ สำหรับ การทำงานที่ถูกต้องคุณต้องมีชุดแว็กซ์และหมุดโลหะ

หลังจากติดตั้งระบบประตูแล้วก็เริ่มสร้างแม่พิมพ์หล่อ

มนุษย์ใช้โลหะและโลหะผสมมาเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว ตอนแรกพบโลหะในรูปของนักเก็ตและเพลเซอร์ ต่อมาชนเผ่ายุคก่อนประวัติศาสตร์ได้เรียนรู้วิธีการแปรรูปแร่ที่มีส่วนผสมของโลหะ วิธีการที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการรับผลิตภัณฑ์โลหะคือการหล่อในแม่พิมพ์ดิน

พวกเขาขว้างหัวลูกศรและดาบ เครื่องมือและเครื่องมือทางการเกษตร เครื่องใช้และของประดับตกแต่ง นับแต่นั้นมานับพันปี มนุษย์ได้คิดค้นเทคนิคการแปรรูปและหล่อวัสดุใหม่ ๆ มากมาย รวมถึงการฉีดขึ้นรูป แม่พิมพ์แก๊ส และผงโลหะวิทยา วิธีการแบบเก่ายังได้รับการอนุรักษ์ไว้ แต่ส่วนใหญ่ใช้ในเวิร์กช็อปประติมากรรมและงานฝีมือทางศิลปะ

คุณสมบัติของการหล่อโลหะ

เมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ เช่น แว็กซ์หรือปูนปลาสเตอร์ การหล่อโลหะมีลักษณะเด่นหลายประการ อย่างแรกคืออุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะสูงจากสถานะของแข็งเป็นของเหลว ขี้ผึ้ง ปูนปลาสเตอร์ และซีเมนต์แข็งตัวที่อุณหภูมิห้อง จุดหลอมเหลวของโลหะสูงขึ้นมาก - จาก 231 ° C สำหรับดีบุกถึง 1531 ° C สำหรับเหล็ก ก่อนดำเนินการหล่อโลหะต้องหลอม และถ้าดีบุกสามารถละลายในชามดินเผาบนกองไฟง่ายๆ ที่ทำจากกิ่งไม้ที่เลือกไว้ใกล้ ๆ แล้วการหลอมทองแดง ไม่ต้องพูดถึงเหล็ก คุณจะต้องใช้เตาเผาที่มีอุปกรณ์พิเศษและเชื้อเพลิงที่เตรียมไว้

ดีบุกและตะกั่ว ซึ่งเป็นโลหะที่อ่อนที่สุดและหลอมละลายได้มากที่สุด สามารถนำไปหล่อเป็นเมทริกซ์ไม้ได้

สำหรับการหล่อโลหะที่ทนไฟมากขึ้น จะต้องใช้แม่พิมพ์ที่มีส่วนผสมของทรายและดินเหนียว โลหะบางชนิด เช่น ไททาเนียม ต้องใช้แม่พิมพ์โลหะสำหรับการหล่อ

หลังจากเทผลิตภัณฑ์จะต้องเย็นลง แม่พิมพ์ที่ใช้ซ้ำได้จะถูกรื้อถอน แม่พิมพ์ที่ใช้แล้วทิ้งจะถูกทำลาย และการหล่อก็พร้อมสำหรับการตัดเฉือนหรือใช้งานต่อไป

หล่อโลหะ

โลหะดำ

ในอุตสาหกรรมโลหการ โลหะที่ไม่ใช่เหล็กและเหล็กมีความโดดเด่น สีดำประกอบด้วยเหล็ก แมงกานีส โครเมียม และโลหะผสม ซึ่งรวมถึงเหล็กกล้า เหล็กหล่อ และเฟอร์โรอัลลอยทั้งหมด โลหะเหล็กมีสัดส่วนมากกว่า 90% ของการบริโภคโลหะผสมทั่วโลก ตัวเรือนและชิ้นส่วนทำจากเหล็ก ยานพาหนะจากสกู๊ตเตอร์ไปจนถึงซุปเปอร์แทงค์, โครงสร้างอาคาร, เครื่องใช้ในครัวเรือน,เครื่องมือกลและอุปกรณ์อุตสาหกรรมอื่นๆ

เหล็กหล่อเป็นโลหะที่ดีเยี่ยมสำหรับการหล่อโครงสร้างขนาดใหญ่ แข็งแรง และทนทาน ซึ่งไม่ต้องรับแรงดัดหรือบิด

โลหะที่ไม่ใช่เหล็กก็ขึ้นอยู่กับ คุณสมบัติทางกายภาพ, และเหนือสิ่งอื่นใด, แรงดึงดูดเฉพาะ, แบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่

โลหะอโลหะเบา

กลุ่มนี้ได้แก่ อะลูมิเนียม ไททาเนียม แมกนีเซียม โลหะเหล่านี้หายากกว่าเหล็กและมีราคาสูงกว่า ใช้ในอุตสาหกรรมที่จำเป็นในการลดน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ - อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การผลิตอาวุธไฮเทค การผลิตคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์โทรคมนาคม สมาร์ทโฟน และเครื่องใช้ในครัวเรือนขนาดเล็ก

ไททาเนียมเนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์ที่ยอดเยี่ยมกับเนื้อเยื่อของร่างกายมนุษย์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการทำเทียมของกระดูกข้อต่อและฟัน

โลหะอโลหะหนัก

ได้แก่ ทองแดง ดีบุก ตะกั่ว สังกะสี และนิกเกิล ใช้ใน อุตสาหกรรมเคมี, การผลิตวัสดุไฟฟ้า ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในการขนส่ง - ทุกที่ที่ต้องการโลหะผสมที่แข็งแรง ยืดหยุ่น และทนต่อการกัดกร่อนเพียงพอ

โลหะมีตระกูล

กลุ่มนี้ประกอบด้วยทองคำ เงิน แพลตตินั่ม เช่นเดียวกับรูทีเนียมที่หายากกว่า โรเดียม แพลเลเดียม ออสเมียม และอิริเดียม

มนุษย์รู้จักสามคนแรกตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ พวกมันหายาก (เทียบกับทองแดงและเหล็ก) ในธรรมชาติ ดังนั้นจึงเป็นวิธีการชำระเงิน วัสดุสำหรับเครื่องประดับมีค่าและวัตถุพิธีกรรม

ด้วยการพัฒนาของอารยธรรม ทองและแพลตตินั่มยังคงมีบทบาทในการสะสมความมั่งคั่ง อย่างไรก็ตาม ทองคำและแพลตตินั่มยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและการแพทย์เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์

วิธีการหล่อโลหะ

วิธีการหล่อโลหะหลักมีดังนี้:

วิธีดั้งเดิม

โลหะเข้าสู่แม่พิมพ์ภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วง ใช้ดินทรายหรือเมทริกซ์โลหะ ข้อเสียของวิธีการนี้คือการใช้แรงงานในแม่พิมพ์สูงและการปฏิบัติงานอื่นๆ สภาพการทำงานที่ยากลำบาก และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมต่ำ

หล่อแรงดันต่ำ

แบบจำลองจะถูกลบออกจากแม่พิมพ์, ประกอบชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน, สร้างขึ้น แบบฟอร์มถูกแทงด้วยเข็มที่แหลมบางเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกำจัดก๊าซ กำลังหล่อ รอให้เย็น

แม่พิมพ์แยกที่เรียกว่าแม่พิมพ์ทำความเย็นทำจากชิ้นส่วนโลหะ ชิ้นส่วนแม่พิมพ์ได้มาจากการหล่อ หรือหากต้องการคุณภาพพื้นผิวสูงและความแม่นยำของขนาด โดยการกัด แบบฟอร์มหล่อลื่นด้วยสารไม่ติดและเท

หลังจากเย็นตัวลง แม่พิมพ์จะถูกถอดประกอบ หล่อจะถูกลบออก และทำความสะอาด เมทริกซ์โลหะทนทานต่อรอบการทำงานได้ถึง 300 รอบ

แบบจำลองนี้ไม่ได้ทำจากไม้หรือขี้ผึ้ง แต่ทำจากวัสดุที่หลอมละลายได้และเป็นแก๊สได้ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโพลีสไตรีน แบบจำลองยังคงอยู่ในรูปทรงและระเหยเมื่อเทโลหะ

ข้อดีของวิธีการ:

• ไม่จำเป็นต้องดึงแบบจำลองออกจากเมทริกซ์
• เป็นไปได้ที่จะผลิตแบบจำลองของการหล่อที่ซับซ้อนโดยพลการไม่จำเป็นต้องมีรูปแบบที่ซับซ้อนและแบบผสม
• ลดความซับซ้อนของการสร้างแบบจำลองและการขึ้นรูปลงอย่างมาก

การหล่อแบบจำลองแก๊สกำลังได้รับความนิยมอย่างมากในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาสมัยใหม่

แม่พิมพ์หล่อ

แม่พิมพ์ที่เก่าแก่ที่สุดคือแม่พิมพ์ดินทรายหรือ "ดิน" ในอดีต ศูนย์กลางของโลหะวิทยาเกิดขึ้นใกล้กับสถานที่เกิดของทรายที่พร้อมแล้วในองค์ประกอบสำหรับการหล่อ เช่น ใกล้โรงงานเหล็ก Kasli ที่มีชื่อเสียงระดับโลก ส่วนผสมแบ่งออกเป็นสารเคลือบและไส้

ในการสร้างเมทริกซ์ใด ๆ จำเป็นต้องมีแบบจำลอง - แบบจำลองของผลิตภัณฑ์ในอนาคตในขนาดเต็ม แต่ค่อนข้างใหญ่กว่า - โดยปริมาณการหดตัวของการหล่อ

แบบจำลองวางอยู่ตรงกลางของแบบหล่อหรือขวดและใช้ชั้นของสารเคลือบ - ทนความร้อนและพลาสติก จากนั้นพวกเขาจะเริ่มเป็นชั้น ๆ ค่อยๆบีบแต่ละชั้นเพื่อเติมขวดด้วยส่วนผสมที่เติม ข้อกำหนดสำหรับการเติมสารผสมนั้นต่ำกว่าสารเคลือบมาก - ต้องทนต่อแรงดันของโลหะที่เท รักษารูปแบบการหล่อ และให้แน่ใจว่ามีการปล่อยก๊าซหลอมเหลว หลังจากนำแบบจำลองออกจากแม่พิมพ์และเทแม่พิมพ์ลงในตำแหน่ง

สำหรับการหล่อที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน โดยมีรายละเอียดที่ซับซ้อนและโพรงภายใน จะใช้แบบจำลองคอมโพสิตและแม่พิมพ์จากหลายส่วน

การหล่อยังดำเนินการในแม่พิมพ์โลหะ ใช้สำหรับชิ้นส่วนหล่อขนาดใหญ่ ในกรณีที่ต้องการความแม่นยำในมิติสูงและความหยาบผิวต่ำของการหล่อ เช่นเดียวกับโลหะบางชนิดที่ทำงานอยู่ในสภาวะที่ร้อน อุณหภูมิหลอมเหลวของวัสดุแม่พิมพ์ต้องสูงกว่าอุณหภูมิของการหลอมละลายอย่างมาก

พื้นที่สมัคร

วิธีการหล่อที่แตกต่างกันมีพื้นที่การใช้งานที่ต้องการ

ดังนั้นการหล่อในแม่พิมพ์ทรายจึงใช้สำหรับการหล่อเดี่ยวหรือชุดเล็ก วิธีการที่พิสูจน์แล้วนับพันปีค่อยๆ หายไปพร้อมกับ ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมแต่ยังคงใช้ในงานหัตถกรรมและงานประติมากรรม

การหล่อในแม่พิมพ์โลหะใช้ในกรณีที่จำเป็น

• การหล่อหลอมขนาดใหญ่
• ความถูกต้องของมิติสูง
• คุณภาพพื้นผิวสูง

การหล่อโลหะยังเป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมเครื่องประดับและในการผลิตเครื่องประดับโลหะ

การฉีดขึ้นรูปมีการใช้งานมากขึ้นโดยบริษัทที่ให้ความสำคัญกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ตรวจสอบสภาพแวดล้อม การคุ้มครองแรงงาน และการใช้วัสดุและทรัพยากรพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

การหล่อบนรูปแบบก๊าซจะใช้ในกรณีที่มีการวางแผนการหล่อขนาดใหญ่ ต้องมีความแม่นยำสูงและประหยัดแรงงาน

กรรมวิธีหล่อขึ้นรูปเปลือกขึ้นอยู่กับการรับ ครึ่งแม่พิมพ์และแกนแบบใช้แล้วทิ้งในรูปของเปลือกหอยหนา 6…10 มม.

พวกมันทำขึ้นโดยการบ่มชั้นของส่วนผสมบนเครื่องมือโลหะ ซึ่งสารยึดเกาะจะละลายก่อนเมื่อถูกความร้อน แล้วจึงแข็งตัว (อย่างไม่สามารถย้อนกลับได้) ทำให้เปลือกมีความแข็งแรงสูง เทคโนโลยีการหล่อในแม่พิมพ์เปลือกประกอบด้วยการดำเนินการหลายอย่างซึ่งเมื่อทำการหล่อด้วยวิธีนี้มีคุณสมบัติที่เด่นชัด

เหล่านี้รวมถึง: การเตรียมส่วนผสมทราย-เรซินพิเศษ การก่อตัวของแม่พิมพ์เปลือกบางและแท่งบนอุปกรณ์ลวดลาย ประกอบแม่พิมพ์และเตรียมเท

สำหรับการเตรียมรูปแบบเปลือกจะมีการผลิตสารยึดเกาะพิเศษซึ่งเป็นส่วนผสมของเรซินฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์กับตัวเร่งปฏิกิริยาการบ่มเรซินในปริมาณ 7 ... 8%

การก่อตัวเบื้องต้นของเปลือกส่วนใหญ่มักจะดำเนินการโดยใช้ถังหมุน 1 ซึ่งผสมทรายเรซิน 2 เทลงไป (รูปที่ 19, a) ที่ส่วนบนของบังเกอร์พร้อมกับช่องวงแหวน 3 สำหรับจ่ายน้ำหล่อเย็นรุ่นจะถูกติดตั้งและแผ่นโลหะรุ่น 4 ที่อุ่นถึง 200 ... ทั้งแผ่นไปที่พื้นผิวการทำงานทั้งรุ่นและ แผ่นรุ่น พวกเขาได้รับการแก้ไขด้วยขาพิเศษในซ็อกเก็ตของแผ่น 6 และจับจ้องด้วยแผ่นแรงดัน 8 แผ่นรุ่นที่มีอุปกรณ์ดีดตัวอยู่ในร่างกาย 9 ในการยึดแผ่นดันในตำแหน่งเดิมสปริง 10 นั้น ติดตั้งบนคอลัมน์ไกด์ 5.

ข้าว. 19. เทคโนโลยีการหล่อเปลือก

ในการขึ้นรูปเปลือกล่วงหน้า ฮ็อปเปอร์ 1 ซึ่งติดตั้งรองแหนบ 11 และกลไกแบบหมุนจะหมุน 180 ° และวัสดุการขึ้นรูปจะตกลงบนเพลตแบบร้อน (รูปที่ 19, b) การอัดแน่นภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วง . ในชั้นส่วนผสมที่อยู่ติดกับจาน เรซินจะหลอมละลาย (ที่อุณหภูมิ 95-115 o C) ทำให้เม็ดทรายเปียก จากนั้นจึงเริ่มเกิดปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชัน ทำให้หนาขึ้น และแข็งตัวเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น สำหรับการเปิดรับแสง 30 ... 40 วินาที เรซินจะมีเวลาหลอมละลายในชั้นที่มีความหนาประมาณ 10 มม.

เลเยอร์ยังคงอยู่บนเพลตรุ่นหลังจากที่ฮ็อปเปอร์ถูกหมุนไปที่ตำแหน่งเดิม (รูปที่ 19, c) และส่วนของส่วนผสมที่ไม่ทำปฏิกิริยาจะคงคุณสมบัติเริ่มต้นไว้และเหมาะสำหรับการใช้งานในภายหลัง ถูกเทลงไปที่ด้านล่าง ของถัง

ตอนนี้แผ่นรุ่นที่มีเปลือกขึ้นรูปครึ่งแม่พิมพ์จะถูกลบออกจากถัง (รูปที่ 19, d) และป้อนเข้าเตาอบ 12 (รูปที่ 19, e) ซึ่งที่อุณหภูมิ 300-400 o C การเกิดพอลิเมอไรเซชันจะสิ้นสุดลง 90 ... 120 วินาทีและเรซินได้รับความแข็งแกร่งทางเทคโนโลยีสูง จากนั้นแม่พิมพ์ครึ่งเปลือกสำเร็จรูปจะถูกลบออกจากแผ่นรุ่น (รูปที่ 19, f) และเชื่อมต่อกับแม่พิมพ์อีกครึ่งหนึ่ง (เช่นโดยการติดกาว) บนเครื่องกดลมพิเศษ (รูปที่ 19, g) เพื่อป้องกันการหลอมละลาย แม่พิมพ์ที่มีรอยแยกในแนวตั้งมักจะถูกหล่อหลอม (รูปที่ 19, h) ลงในฟิลเลอร์รองรับ (ทราย, ช็อต ฯลฯ) แบบฟอร์มที่มีความสูงเล็กน้อยโดยมีรอยแยกตามแนวนอนโดยส่วนใหญ่ไม่ได้ขึ้นรูปและเทลงบนพาเลทด้วยเตียงทราย ในแม่พิมพ์เปลือก การหล่อได้มาจากโลหะผสมทางอุตสาหกรรมเกือบทุกชนิดที่มีน้ำหนักมากถึง 200 ... 300 กก..

ข้อดีของการหล่อในแม่พิมพ์เปลือกเมื่อเทียบกับการหล่อในแม่พิมพ์ที่ใช้แล้วทิ้งดินทรายมีดังนี้:

• การลดพารามิเตอร์ความหยาบผิวและการปรับปรุงภายนอกอย่างมีนัยสำคัญ การนำเสนอหล่อ;
• ความเป็นไปได้ของการหล่อด้วยการบรรเทาที่บางและซับซ้อนรวมถึงการหล่อที่มีผนังหนาพร้อมช่องหล่อของส่วนเล็ก ๆ
• ลดความซับซ้อนของการดำเนินการจำนวนหนึ่งของกระบวนการทางเทคโนโลยี (การเตรียมส่วนผสม การทำแม่พิมพ์ การทำความสะอาดการหล่อ ฯลฯ );
• ลดปริมาณการแปรรูปและขนส่งวัสดุขึ้นรูป 8…10 เท่าขึ้นไป
• การลดการใช้โลหะของอุปกรณ์ปั้น

นอกจากนี้ การหล่อในแม่พิมพ์เปลือกยังมีความแข็งแกร่งที่ต่ำกว่าจากเปลือก ซึ่งควรพิจารณาว่าเป็นข้อได้เปรียบของวิธีการนี้เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการหล่อแม่พิมพ์

ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีการหล่อในแม่พิมพ์เปลือก:

• ต้นทุนที่ค่อนข้างสูงของสารยึดเกาะเรซิน
• ความซับซ้อนของลวดลายและอุปกรณ์คันเบ็ด
• เพิ่มการปล่อยสารเคมีอันตรายระหว่างการสลายตัวด้วยความร้อนของสารยึดเกาะเรซิน
• ความแข็งแรงไม่เพียงพอของเปลือกหอยในการผลิตงานหล่อหนัก
• แนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่องบางประเภทที่มาพร้อมกับการซึมผ่านของก๊าซต่ำของแม่พิมพ์

.

สาระสำคัญของการหล่อเพื่อการลงทุนจะลดลงเหลือการผลิตการหล่อโดยการเทโลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์หล่อแบบชิ้นเดียวที่มีผนังบางเพียงครั้งเดียวซึ่งทำจากระบบกันกระเทือนทนไฟที่เคลื่อนที่ด้วยของเหลวตามแบบจำลองแบบใช้ครั้งเดียว (แบบลงทุนครั้งเดียวคือ ทำจากส่วนประกอบที่หลอมละลายได้ง่าย - พาราฟิน กรดไขมัน ฯลฯ) ด้วยการแข็งตัวของโลหะหล่อในเวลาต่อมา การหล่อเย็นในแม่พิมพ์ และนำออกจากแม่พิมพ์ (รูปที่ 20)

อากาศอัด

รูปที่ 20 ลำดับการดำเนินงานของกระบวนการหล่อการลงทุน: 1 - การสร้างแบบจำลองในแม่พิมพ์ 2 - คอลเลกชันของแบบจำลองในบล็อกแบบจำลองบนตัวยกโลหะ 3 - การใช้สารแขวนลอยทนไฟกับบล็อกแบบจำลอง 4 - การโรยชั้นแขวนลอยด้วยวัสดุเม็ดในเตียงฟลูอิไดซ์เบด

คุณสมบัติที่โดดเด่นของการหล่อเพื่อการลงทุนคือการนำความร้อนต่ำและอุณหภูมิเริ่มต้นสูงของแม่พิมพ์ ซึ่งช่วยลดอัตราการขจัดความร้อนจากโลหะที่เทลงอย่างมากและปรับปรุงการเติมของโพรงแม่พิมพ์ แต่ในขณะเดียวกันก็นำไปสู่การหยาบของโครงสร้างผลึก และลักษณะของโพรงหดตัวและความพรุนในผนังที่มีความหนา 6 ... 8 มม.

ระบบกันสะเทือนเซรามิกทำให้สามารถทำซ้ำรูปทรงของแบบจำลองได้อย่างแม่นยำ และการก่อตัวของแม่พิมพ์หล่อแบบชิ้นเดียวที่มีความหยาบของพื้นผิวต่ำมีส่วนช่วยในการผลิตการหล่อที่มีความแม่นยำสูงของขนาดเรขาคณิตและยังมีความขรุขระของพื้นผิวต่ำ ซึ่งช่วยลดปริมาณการตัดเฉือนของการหล่อได้อย่างมาก ค่าเผื่อการตัดเฉือนคือ 0.2…0.7 มม.

การเทโลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์ร้อนทำให้สามารถรับการหล่อที่มีโครงแบบซับซ้อนที่มีความหนาของผนัง 1 ... การผลิตจำนวนมาก (ในการผลิตรถยนต์และเครื่องมือ วิศวกรรมสาขาอื่นๆ) ข้าว. 21; ข้าว. 22.

ข้าว. 21. การหล่อการลงทุน

ข้าว. 22. หล่อการลงทุน

หล่อตาย.สาระสำคัญของการหล่อเย็นคือการผลิตการหล่อโดยการเทโลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์โลหะที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ - แม่พิมพ์ตามด้วยการทำให้แข็งตัวของโลหะที่เทลงไป การหล่อเย็นของการหล่อและการถอดออกจากโพรงแม่พิมพ์ (รูปที่ 23)

รูปที่ 23 การหล่อในแม่พิมพ์โลหะ: 1 - คัน; 2 - แม่พิมพ์เย็น; 3 - การคัดเลือกนักแสดง

ลักษณะเด่นของการหล่อแม่พิมพ์คือการหล่อขึ้นรูปภายใต้สภาวะที่มีปฏิสัมพันธ์ทางความร้อนที่รุนแรงกับแม่พิมพ์ กล่าวคือ โลหะที่เทและการหล่อที่แข็งตัวจะถูกทำให้เย็นลงในแม่พิมพ์ด้วย ความเร็วสูงกว่าในรูปทราย แม่พิมพ์ไม่สามารถยืดหยุ่นได้จริงและป้องกันการหดตัวของการหล่อได้เข้มข้นยิ่งขึ้นซึ่งทำให้ยากต่อการถอดออกจากแม่พิมพ์และยังอาจทำให้เกิดการแปรปรวนและรอยแตกในการหล่อ ปฏิกิริยาทางกายภาพและทางเคมีของการหล่อและแม่พิมพ์มีน้อย ซึ่งมีส่วนช่วยในการปรับปรุงคุณภาพของชั้นผิวของการหล่อ

โคคิลิ- แม่พิมพ์โลหะ - ทําโดยการหล่อ การกลึง และวิธีอื่นๆ จาก เหล็กหล่อสีเทา(SCH 15, SCH 20 เป็นต้น) เหล็ก (10L, 15L, 20L เป็นต้น) และวัสดุอื่นๆ แท่งและเม็ดมีดต่างๆ ทำจากเหล็กอัลลอยด์ (30KhGS, 35KhGSA เป็นต้น) เนื่องจากส่วนประกอบแม่พิมพ์ทำงานภายใต้อุณหภูมิสูงและการรับน้ำหนักทางกล

การดำเนินการทั้งหมดของการหล่อแม่พิมพ์ทางเทคโนโลยีนั้นใช้เครื่องจักรและอัตโนมัติ หล่อตายใช้ในมวลและ การผลิตต่อเนื่องเพื่อให้ได้งานหล่อจากเหล็กหล่อ เหล็ก และโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กที่มีความหนาของผนัง 3 ... 100 มม. ชั่งน้ำหนักตั้งแต่หลายกรัมถึงหลายร้อยกิโลกรัม (รูปที่ 24)

เมื่อหล่อเป็นแม่พิมพ์ การใช้แม่พิมพ์และส่วนผสมหลักจะลดลง การแข็งตัวของการหล่อเกิดขึ้นภายใต้สภาวะของการกำจัดความร้อนอย่างเข้มข้นจากโลหะที่เท ซึ่งให้ความหนาแน่นของโลหะและคุณสมบัติทางกลสูงกว่าการหล่อที่ได้จากแม่พิมพ์ทราย การหล่อที่ทำโดยการหล่อขึ้นรูปมีความโดดเด่นด้วยความแม่นยำของมิติทางเรขาคณิตที่สูงและความหยาบของพื้นผิวต่ำ ซึ่งช่วยลดค่าเผื่อการตัดเฉือนลงครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับการหล่อด้วยทราย วิธีการหล่อนี้ให้ผลผลิตสูง.

ข้อบกพร่องการหล่อแบบแช่เย็น - ต้องใช้แรงงานเข้มข้นในแม่พิมพ์ในการผลิต ความทนทานที่จำกัด ความยากลำบากในการผลิตการหล่อที่มีการกำหนดค่าที่ซับซ้อน

ข้าว. 24. การหล่อที่ได้จากการหล่อแม่พิมพ์

การหล่อแบบแรงเหวี่ยงในการหล่อแบบแรงเหวี่ยง โลหะผสมจะถูกเทลงในแม่พิมพ์หมุน การหล่อเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ซึ่งรับประกันความหนาแน่นสูงและคุณสมบัติทางกลของการหล่อ (รูปที่ 25)

รูปที่.25. เครื่องหล่อแกนสำหรับการหล่อแบบแรงเหวี่ยง:

1 - รางน้ำ; 2 - ปก; 3 - ฝาครอบป้องกัน; 4 - รูปร่าง; 5 - ระบบระบายความร้อน; 6 - แกนหมุน; 7 - ลูกรอก; 8 - เตียง; 9 - ฐานคอนกรีต; 10 - มอเตอร์ไฟฟ้า; 11 - ระบบส่งกำลังสายพานวี

การหล่อผลิตโดยการหล่อแบบแรงเหวี่ยงในแม่พิมพ์หล่อโลหะ ทราย เปลือก และการลงทุนบนเครื่องจักรแบบแรงเหวี่ยงที่มีแกนหมุนในแนวนอนหรือแนวตั้ง

แม่พิมพ์โลหะ - แม่พิมพ์ทำจากเหล็กหล่อและเหล็กกล้า ความหนาของแม่พิมพ์มักจะเป็น 1.5...2 เท่าของความหนาของการหล่อ ระหว่างกระบวนการหล่อ แม่พิมพ์จะถูกทำให้เย็นจากภายนอกด้วยน้ำหรืออากาศ การเคลือบป้องกันความร้อนถูกนำไปใช้กับพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์เพื่อเพิ่มอายุการใช้งาน ก่อนเริ่มงานแม่พิมพ์จะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ 200 ° C

ประโยชน์ของการหล่อแบบแรงเหวี่ยง- รับช่องว่างภายในของช่องว่างท่อโดยไม่ต้องใช้แท่ง ประหยัดโลหะผสมได้มากเนื่องจากไม่มีระบบเกต ความเป็นไปได้ที่จะได้รับช่องว่างสองชั้น ซึ่งทำได้โดยการเทโลหะผสมต่างๆ ลงในแม่พิมพ์สลับกัน (เหล็กและเหล็กหล่อ เหล็กหล่อและทองแดง ฯลฯ)

การฉีดขึ้นรูปสาระสำคัญของการฉีดขึ้นรูปคือการผลิตการหล่อในแม่พิมพ์โลหะ (แม่พิมพ์)เติมด้วยการหลอมภายใต้การกระทำของกองกำลังภายนอก การแข็งตัวของการหล่อจะดำเนินการภายใต้แรงดันที่มากเกินไปหรือเมื่อระบายความร้อนด้วยน้ำ หลังจากเย็นตัวลง การหล่อจะถูกลบออกจากแม่พิมพ์ (รูปที่ 26; รูปที่ 27)

สำหรับเครื่องจักรที่มีห้องกดแนวนอน ส่วนหนึ่งของโลหะหลอมเหลวจะถูกเทลงในห้องกด (รูปที่ 26, a) ซึ่งป้อนโดยลูกสูบ 5 ภายใต้แรงดัน 40 ... 100 MPa เข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ (รูปที่) . 26, b) ประกอบด้วยแม่พิมพ์ 3 แบบคงที่และแบบเคลื่อนย้ายได้ 1 แบบ ช่องภายในในการหล่อจะได้รับด้วยแกน 2 หลังจากที่การหล่อแข็งตัวแล้ว แม่พิมพ์จะเปิดขึ้น (รูปที่ 26, c) แกน 2 จะถูกลบออกและการหล่อ 7 จะถูกลบออกจากช่องการทำงานของแม่พิมพ์โดยเครื่องอีเจ็คเตอร์ 6.

ข้าว. 26. แบบแผนของกระบวนการผลิตการหล่อบนเครื่องจักรที่มีห้องเย็นในแนวนอน

ข้าว. 27. ผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูป

ในรูป 28,a แสดงหนึ่งในวิธีการที่หลากหลาย หล่ออย่างต่อเนื่องและรับหล่อแบบต่างๆ

กระบวนการหล่อแบบต่อเนื่องจะดำเนินการดังนี้ โลหะหลอมเหลวจากตัวรับโลหะ 1 ผ่านหัวฉีดกราไฟท์ 2 เข้าสู่แม่พิมพ์ระบายความร้อนด้วยน้ำ 3 และแข็งตัวในรูปของการหล่อ 4 ซึ่งวาดโดยอุปกรณ์พิเศษ 5. การหล่อแบบยาวจะถูกตัดเป็นช่องว่างตามความยาวที่ต้องการ ด้วยวิธีนี้จะได้การหล่อแบบต่างๆ (รูปที่ 28, b) ด้วยเครื่องกำเนิดแบบขนานที่ทำจากเหล็กหล่อ, ทองแดง, อลูมิเนียมและโลหะผสมอื่น ๆ การหล่อที่ได้จากวิธีนี้ไม่มีการรวมตัวที่ไม่ใช่โลหะ รูหดตัว และความพรุนเนื่องจากการสร้างการแข็งตัวของโลหะผสมตามทิศทาง

ข้าว. 28. แบบแผนของการหล่อแบบต่อเนื่องในแนวนอน (a) และตัวอย่างการหล่อ (b)

คุณสมบัติที่โดดเด่นของการฉีดขึ้นรูป:

- แรงกดที่สำคัญต่อหลอมเหลว (100 MPa ขึ้นไป) ให้ความเร็วสูงของการไหลของหลอมในแม่พิมพ์ (0.5 ... 120 m/s) ทำให้สามารถรับการหล่อที่มีความหนาของผนังน้อยกว่า 1 มม.

- ความเร็วสูงหลอมเข้าในช่องแม่พิมพ์ไม่อนุญาตให้อากาศและผลิตภัณฑ์สลายตัว น้ำมันหล่อลื่นออกจากโพรงแม่พิมพ์อย่างสมบูรณ์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ช่องแม่พิมพ์จะถูกอพยพหรือห้องอัด และโพรงแม่พิมพ์จะถูกล้างด้วยออกซิเจนจนกว่าอากาศจะถูกกำจัดออกจนหมด

- ความเข้มสูงของปฏิกิริยาทางความร้อนระหว่างการหลอม การหล่อ และแม่พิมพ์ ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างในชั้นผิวของการหล่อ เพิ่มความแข็งแรง ฯลฯ

- เพื่อลดความพรุนของการหดตัว จะใช้การอัดล่วงหน้าในช่วงเวลาสุดท้ายของการกด อันเป็นผลมาจากคุณสมบัติทางกลของวัสดุหล่อเพิ่มขึ้น และความรัดกุมเพิ่มขึ้น

- เมื่อหล่อภายใต้แรงกดดัน อุณหภูมิการเทของโลหะผสมจะถูกเลือก 10 ... 20 ° C สูงกว่าอุณหภูมิ liquidus และแม่พิมพ์ถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ 120 ... 320 ° C

การใช้แม่พิมพ์ฉีดในการผลิตการหล่อจำนวนมากและขนาดใหญ่ที่มีความหนาของผนังขั้นต่ำ 0.8 มม. ด้วยความแม่นยำของมิติที่สูงและความขรุขระของพื้นผิวต่ำเนื่องจากการประมวลผลที่แม่นยำและการขัดอย่างระมัดระวังของช่องการทำงานของแม่พิมพ์ ไม่มีการตัดเฉือนหรือมีค่าเผื่อน้อยที่สุดซึ่งช่วยลดปริมาณการตัดเฉือนของการหล่อได้อย่างมาก ด้วยประสิทธิภาพของกระบวนการที่สูง

ในรูป 29 แสดงไดอะแกรมของการติดตั้งทางอุตสาหกรรมสำหรับการหล่อด้วยแรงดันต่ำในแม่พิมพ์โลหะ

ข้าว. 29. แบบแผนและการติดตั้งสำหรับการหล่อภายใต้แรงดันต่ำ:

1 - เบ้าหลอมด้วยโลหะหลอมเหลว; 2 - ลวดโลหะ; 3 - ห้องเบ้าหลอม; 4 - รูปแบบโลหะ; 5 - การคัดเลือกนักแสดง; 6 - ท่ออากาศ; 7 - ฝาปิดผนึก; 8 - เครื่องทำความร้อน

ข้อบกพร่องการฉีดขึ้นรูป - แม่พิมพ์และอุปกรณ์มีราคาสูง ขนาดโดยรวมที่จำกัดและมวลของการหล่อ; การมีอยู่ของรูพรุนของอากาศในส่วนขนาดใหญ่ของการหล่อซึ่งลดความแข็งแรงของชิ้นส่วน ฯลฯ

ปัจจุบันมีเทคโนโลยีมากมายในการผลิตการหล่อ:

- การขึ้นรูปภายใต้แรงดันควบคุม (การขึ้นรูปภายใต้แรงดันต่ำ การขึ้นรูปด้วยแรงดันทวน การขึ้นรูปแบบด้วยการดูดสูญญากาศ ฯลฯ )

- การหล่อด้วยไฟฟ้า วิธีนี้ใช้เพื่อให้ได้การหล่อที่สำคัญที่มีน้ำหนักมากถึง 300 ตัน: ตัววาล์วและวาล์วประตูสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และพลังงานความร้อน เพลาข้อเหวี่ยงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับเรือเดินทะเล ตัวถังแรงดันสูง โรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหัน ฯลฯ

ทางเลือกของวิธีการที่สมเหตุสมผลสำหรับการผลิตการหล่อข้อกำหนดสมัยใหม่สำหรับการหล่อช่องว่างของชิ้นส่วนเครื่องจักรมีลักษณะเฉพาะด้วยการประมาณค่าสูงสุดของการหล่อในรูปร่างและขนาดจนถึงชิ้นส่วนสำเร็จรูป การประหยัดโลหะ และการใช้วิธีการหล่อขั้นสูง

ข้อมูลเบื้องต้นการเลือกวิธีการผลิตแบบหล่อคือการวาดชิ้นส่วนและ ความต้องการทางด้านเทคนิคกับเธอ; วัสดุชิ้นส่วน; ปล่อยโปรแกรม; พารามิเตอร์ซึ่งวิธีการรับชิ้นส่วนหล่อได้รับการปรับให้เหมาะสม ฯลฯ