Полезная информация
Литейное производство
Литейное производство — отрасль машиностроения, которая занимается изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, чья полость имеет конфигурацию заготовки (детали). Охлаждаясь, залитый металл затвердевает и, будучи твердым, сохраняет конфигурацию той полости, в которую был залит. Конечную продукцию называют отливкой. В процессе кристаллизации расплавленного металла и последующего охлаждения формируются механические и эксплуатационные свойства отливок. В процессе литья получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких граммов до 300 т, длиной от нескольких сантиметров до 20 м, со стенками толщиной 0,5-500 мм (блоки цилиндров, поршни, коленчатые валы, корпуса и крышки редукторов, зубчатые колеса, станины станков, станины прокатных станов, турбинные лопатки и т. д.).
Для изготовления отливок применяют множество способов литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением, центробежное литье и др. Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, требованиями к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообразностью и другими факторами.
Типы литейного производства:
Всякое производство, в том числе и литейное, характеризуется трудоемкостью и номенклатурой выпускаемой продукции. Различают следующие основные типы литейного производства: единичное, серийное и массовое.
Единичное производство характеризуется выпуском в небольших количествах самого разнообразного литья. Производство отдельных отливок может периодически повторяться.
Серийное производство характеризуется периодичным выпуском литья ограниченной или широкой номенклатуры, значительными или небольшими партиями.
Массовое производство характеризуется непрерывным выпуском значительных количеств определенной номенклатуры литья. В качестве примера массового производства можно привести выпуск в огромных количествах однообразных отливок литейными цехами автомобильных и тракторных заводов. Серийность производства оказывает большое влияние на выбор методов изготовления форм, на характер применяемого оборудования и работу литейного цеха. Если единичное производство характеризуется применением ручных методов труда, малой механизацией производственных процессов, незначительным количеством применяемой оснастки, то в массовом и серийном рационально применять наиболее технически совершенное и высокопроизводительное оборудование, большое количество специальных приспособлений.
Центробежное литье
При центробежном литье сплав заливают во вращающиеся формы; формирование отливки осуществляется под действием центробежных сил, что обеспечивает высокую плотность и механические свойства отливок.
Центробежным литьем отливки изготовляют в металлических, песчаных, оболочковых формах и в формах для литья по выплавляемы моделям на центробежных машинах с горизонтальной или вертикальной осью вращения. Преимущества центробежного литья — получение внутренних полостей трубных заготовок без применения стержней, а также — большая экономия сплава за счет отсутствия литниковой системы, возможность получения двухслойных заготовок. Все это достигается благодаря поочередной заливке в форму различных сплавов (сталь и чугун, чугун и бронза и т. д.).
Литье по выплавляемым моделям
Отливки получают путем заливки расплавленного металла в формы, изготовленные по выплавляемым моделям, многократным погружением в керамическую суспензию с последующими обсыпкой и отверждением.
Разовые выплавляемые модели изготовляют в пресс-формах из модельных составов, которые состоят из двух или более легкоплавких компонентов (парафина, стеарина, жирных кислот, церезина и др.). Модельный состав в пастообразном состоянии запрессовывают в пресс-формы. Отвердев, модельный состав пресс-формы раскрывается и модель попадает в ванну с холодной водой. После чего модели собирают в модельные блоки с общей литниковой системой. В один блок объединяют от 2 до 100 моделей. Керамическую суспензию изготавливают путем тщательного перемешивания огнеупорных материалов (пылевидного кварца, электрокорунда и др.) со связующим (гидролизованным) раствором этил-силиката.
Формы по выплавляемым моделям изготовляют погружением модельного блока в керамическую суспензию, налитую в емкость с последующей обсыпкой кварцевым песком в специальной установке. Затем модельные блоки сушат 2-2,5 часа на воздухе, или 20-40 минут в среде аммиака. На модельный блок наносят 4-6 слоев огнеупорного покрытия с последующей сушкой каждого слоя.
Модели из форм удаляют выплавлением в горячей воде. Для этого их погружают на несколько минут в бак, наполненный водой, которая устройством нагревается до температуры 80-90°С . После охлаждения отливки форма разрушается. Отливки на обрезных прессах или другими способами отделяются от литников и для окончательной очистки направляются на химическую очистку в 45 %-ном водном растворе едкого натра, нагретом до температуры 150°С. После травления отливки промывают проточной водой, сушат, подвергают термической обработке и контролю.
