Спеціальні способи лиття

До спеціальних способів лиття відносяться:

- кокільне (лиття в постійні металеві форми);

- відцентрове;

- лиття під тиском;

- лиття в оболонкові форми;

- лиття за моделями, що виплавляються.

Розглянемо названі способи лиття.

Кокільне лиття – це спосіб одержання відливок в постійних металічних формах-кокілях, матеріалом для її виготовлення служить чавун і сталь.

Металічна форма має велику стійкість, що дозволяє одержати в ній 600-700 стальних, 1500-5000 чавунних або декілька сот тисяч відливок з легкоплавких кольорових сплавів.

Для збільшення стійкості кокілю та запобігання приварювання зали­того металу до стінок, внутрішня поверхня кокілю покривається сажею або спеціальними мастилами.

Звичайно кокіль складається з двох частин з горизонтальною або вертикальною площиною роз’єднання.

Внутрішні порожнини відливок створюються стрижнями (найчастіше земляними), які вставляються в робочу порожнину кокілю.

Технологічний процес лиття в кокіль включає слідуючи операції:

- нанесення захисного покриття на робочі поверхні кокілю;

- установлення стрижнів;

- складання форми (з’єднання та закріплення її частин) та нагрівання до 200-300°С;

- заливання металу та охолодження;

- розкривання кокілю і видалення відливки;

- обрубування та очищення відливки.

Всі ці операції механізують і автоматизують.

Кокільна відливка має дрібнозернисту структуру (внаслідок швид­кого охолодження), чисту поверхню і точні розміри, що скорочує або робить непотрібною послідуючу механічну обробку.

Найбільше поширення цей спосіб отримав при виробництві відливок з кольорових сплавів, дрібного і середнього чавунного лиття та сталь­них відливок невеликих розмірів з простою конфігурацією.

Відцентрове лиття - високопродуктивний спосіб виготовлення відли­вок тіл обертання з центральним отвором - труб, втулок, гільз, а також фасонного лиття.

Суть лиття заключається в тому, що розплавлений метал заливають в форму, що обертається. Під дією відцентрових сил він відкидається до стінок форми, затвердіває, одержуючи щільну структуру без усадочних раковин.

Відцентровим литтям виготовляють відливки з чавуну, сталі та кольорових сплавів, можна одержувати біметалічні відливки.

Для відцентрового лиття застосовуються два типи машин: з горизонтальною та вертикальною віссю обертання форми.

Машини з горизонтальною віссю обертання застосовуються для виготовлений чавунних та стальних труб, втулок, гільз та інших тіл обертання з отворами.

Машини з вертикальною віссю обертання - для виготовлення фасон­ного лиття малої висоти.

Цей спосіб лиття забезпечує високу якість відливок, скорочує втрати від браку, покращує умови праці.

Лиття під тиском - один з продуктивних і точних способів лиття, що застосовується для виготовлення відливок малих та середніх розмі­рів з сплавів кольорових металів (цинкових, алюмінієвих, мідних та ін.)

Ливарну прес-форму виготовляють з вуглецевої або легованої сталі роз’ємною, що складається з рухомої та нерухомої частини, які утво­рюють порожнину для заливання металу.

Суть процесу лиття заключається в тому, що розплавлений метал заповнює прес-форму під тиском поршня. Після затвердіння металу форма, розкривається і відливка виймається. Метал у форму подається під тиском 1,0- 5,0 мПа.

Лиття в оболонкові форми. Один з точних методів. Використовується в масовому та крупносерійному виробництві для виготовлення фасонних відливок з сталі, алюмінієвих та мідних сплавів.

Для одержання оболонок використовують суміш кварцового піску з термореактивною смолою, яка при 100-200°С розплавляється, а при подальшому нагріванні до 200-250°С незворотньо затвердіває. Форми складаються з двох тонкостінних оболонок (напівформ), закріплених між собою по площині роз’єму скобами та спеціальним клеєм.

Модельним комплектом служить металічна підмодельна плита з за­кріпленою на її лицевій поверхні металічною напівмоделлю.

При нагріванні плити до 220-280°С поверхню напівмоделі покривають формовочною сумішшю, яка складається з кварцового піску та 6-8% термореактивної смоли (напр. бакеліту). Під дією гарячої плити смола розплавляється і зв’язує пісок, внаслідок чого утворюється коркова оболонка з відпечатком моделі. Одержана напівформа знімається з підмодельної плити і з’єднується з другою напівформою, виготовленою так же. Якщо необхідно, то при складанні у форми вставляють стрижень. Одержану оболонкову форму укладають в опоку і засипають піском для її зміцнення. Метал заливають через літниковий канал, після його охолодження руйнують форму, а відливку піддають подальшій обробці.