Различные виды литья металлов преимущества и недостатки [Часть 1]

Литье это производственный процесс во время которого жидкий металл заливается в полость формы, которая соответствует форме и размеру детали. Затвердевшая часть также известная как отливка, выбрасывается или выламывается из формы для завершения процесса. На результат процесса влияет множество факторов, например такие как: скорость заливки, скорость охлаждения во время затвердевания, температура формы во время заливки, материал и толщина покрытия штампа и д.р.

После застывания металла отливки могут подвергаться обработке на металлообрабатывающих станках. Это может включать в себя удаление излишков материала, обработку поверхности, фрезеровку, точение и другие операции для достижения окончательной формы и размеров детали.

1. Можно производить детали любой формы, особенно детали со сложной формой внутренней полости.
2. Сильная адаптивность, неограниченные типы сплавов и почти неограниченный размер отливки.
3. Широкий источник материалов, отходы могут быть переплавлены, инвестиции в оборудование низкие.
4. Высокий процент брака, низкое качество поверхности и плохие условия труда.

Детали из стали, железа и большинства цветных металлов и сплавов могут быть получены методом литья в песчаную форму.

1. Подходит для изготовления заготовок сложной формы, особенно со сложной внутренней полостью;
2. Широкая приспособляемость и низкая стоимость;
3. Для некоторых материалов с плохой пластичностью, таких как чугун, литье в песчаные формы является единственным процессом формования для изготовления деталей или заготовок.

Область применения: Блок автомобильного двигателя, головка блока цилиндров, коленчатый вал и другие отливки.

Способ литья, который обычно означает изготовление шаблона из легкоплавких материалов (парафин, воск и др.) последующей запрессовки в пресс форму, поверхность шаблона покрыта несколькими слоями огнеупорных материалов, изготавливается точная модель изделия и литниковая система.

Преимущества:

1. Высокая точность размеров и геометрическая точность;
2. Высокая шероховатость поверхности;
3. Можно отливать сложные отливки, а список литейных сплавов не ограничены.

Недостатки: сложные процедуры и высокая стоимость

Область применения: данный метод подходит для производства мелких деталей сложной формы, с высокими требованиями к точности, или для другой обработки, которую трудно выполнить, например, лопаток турбинных двигателей.

Жидкий металл под высоким давлением с большой скоростью подается в полость прецизионной металлической формы, затем жидкий металл охлаждается и затвердевает под давлением, образуя отливку.

Преимущества:

1. Жидкий металл подвергается высокому давлению, высокая скорость потока во время литья под давлением.
2. Хорошее качество продукции, стабильный размер и хорошая взаимозаменяемость.
3. Высокая эффективность производства, формы для литья под давлением можно использовать много раз.
4. Данный метод подходит для массового производства с хорошими экономическими преимуществами.

Недостатки:

1. При данном методе литья есть склонность к образованию мелких пор и усадке.
2. Детали, отлитые под давлением, имеют низкую пластичность и не должны применяться для работы под ударной нагрузкой и вибрацией.
3. Невысокая стойкость пресс-форм, особенно при литье сплавов с высокой температурой плавления (сталь, чугун, медные сплавы).

Область применения: литье под давлением сначала применялись в автомобильной промышленности и приборостроении, а затем постепенно распространились на различные отрасли, такие как сельскохозяйственное машиностроение, станкостроение, электронная промышленность, национальная оборонная промышленность, компьютеры, медицинское оборудование, часы, фотоаппараты и бытовая техника.

На жидкий металл, находящимся в форме подается давление (0,02 - 0,06 МПа) под воздействием которого металл по металлопроводу поднимается вверх и заполняет полость литейной формы.

1. Давление и скорость во время заливки можно регулировать, поэтому его можно применять для различных литейных форм (таких как металлические формы и песчаные формы), литья различных сплавов и отливок различных размеров.
2. Применяется донно-инжекционное заполнение, заполнение металлической жидкостью стабильно, и нет явления разбрызгивания, что позволяет избежать вовлечения газа и эрозии стенки формы и сердцевины, что улучшает квалификацию отливок.
3. Отливка кристаллизуется под давлением. Отливка имеет плотную структуру, четкие контуры, гладкую поверхность и высокие механические свойства. Это особенно полезно при литье крупных тонкостенных деталей.
4. Устраняет необходимость заполнения стояка и повышает коэффициент использования металла до 90 - 98%.
5. Низкая трудоемкость, хорошие условия труда, простое оборудование, легко осуществить механизацию и автоматизацию.

Область применения: В основном используется в традиционных изделиях (головка цилиндра, ступица, рама цилиндра и т.д.).

Это метод литья, при котором расплавленный металл заливается во вращающуюся форму, а форма заполняется и затвердевает под действием центробежной силы.

Преимущества:

1. Почти отсутствует расход металла в системе заливки и в системе стояка, что повышает производительность процесса.
2. При производстве полых отливок можно отказаться от стержня, что позволяет значительно улучшить способность заполнения металлом при производстве длинных трубчатых отливок.
3. Отливка имеет высокую плотность, малое количество дефектов, таких как поры и шлаковые включения, и высокие механические свойства.
4. Легко производить составные металлические отливки стволов и рукавов.

Недостатки:

1. Существуют определенные ограничения при использовании в производстве отливок специальной формы.
2. Диаметр внутреннего отверстия отливки не точен, поверхность внутреннего отверстия шероховатая, качество низкое, припуск на обработку большой.
3. Отливка подвержена сегрегации по удельному весу.

Область применения: Центробежное литье впервые было использовано для производства литых труб. Процесс центробежного литья применяется в металлургии, горнодобывающей промышленности, транспорте, ирригационном и дренажном оборудовании, авиации, автомобилестроение и других отраслях промышленности где используют процессы центробежного литья для производства отливок из стали, чугуна и цветных углеродистых сплавов. Среди них наиболее распространено производство центробежно-литых чугунных труб, гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания и втулок валов.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Что такое термическая обработка металлов? Методы и преимущества»‎ и «‎Что такое отжиг? [7 видов процесса отжига]»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!