Литейные процессы

Процессы литья позволяют существенно снизить металлоемкость и трудоемкость изготовления деталей ЭС. В зависимости от типа производства, сложности и особенностей геометрических форм, линейных размеров и материалов отливок применяют следующие виды литья: под давлением, по выплавляемым моделям, центробежное, вакуумным всасыванием, намораживанием, в металлические формы (литье в кокиль), в оболочковые формы, в земляные формы.

Из вышеперечисленных видов литья наибольшее применение в технологии ЭС получили первые пять способов.

Литье под давлением применяется для получения отливок сложной конфигурации массой до 16 кг из легкоплавких цветных металлов и сплавов. Это самый высокопроизводительный способ, позволяющий получить от 60-150 до 2500 сплавов в час. Из-за высокой сложности технологического оснащения способ литья под давлением применяется в условиях массового и серийного производства.

Литье по выплавляемым моделям заключается в том, что из легкоплавкой смеси парафина, стеарина, пчелиного воска, канифоли изготавливают модели отливок, по которым получают легкоплавкие линейные формы. От других способов литья этот метод отличается тем, что полученная линейная форма не разнимается, а помещается в термостат или ванну с горячей водой, где легкоплавкая модель расплавляется и выливается из формы, что не требует вторичного соединения полуформ. Это значительно повышает точность литья, поэтому этот метод также называют прецизионным.

Этот метод применяют для получения деталей ЭС сложной формы из сталей, цветных металлов и других трудно обрабатываемых металлов. Способ некритичен к температуре плавления металлов.

Способ не требует громоздкого дорогостоящего оборудования, и поэтому применяется во всех типах производства для получения заготовок малогабаритных деталей, имеющих сложную конфигурацию.

Центробежное литье основано на использовании центробежных сил, прижимающих жидкий металл к стенкам вращающегося линейного блока, который может быть выполнен в виде форм, полученных по выплавляемым моделям. При центробежном литье отливки получаются более высокого качества, чем при литье под давлением, так как газы, шлаки и др. Центробежными силами вытесняются в центральный литник. Способ центробежного литья применяется в серийном и массовом производстве.

Способ литья вакуумным всасыванием заключается в том, что металлическая форма – кокиль устанавливается на опорной плите тигеля, температура жидкого металла в котором поддерживается нагревателем. К нижней части формы присоединяется всасывающий патрубок, погруженный в жидкий металл. Верхняя часть формы специальным патрубком соединяется с форвакуумным насосом. При вакуумировании в рабочее пространство формы засасывается жидкий металл, который плотно заполняет форму. Вакуумным литьем получают отливки с высокими и тонкими ребрами и другими сложными элементами конструкции, которые трудно или даже невозможно получить другими методами. Металл отливок получается плотным и лишенным газовых пузырей. Брак по не заполнению формы отсутствует. Способ применяется в серийном и массовом производстве для получения заготовок деталей сравнительно большой массы и размеров, и имеющих достаточно сложную конфигурацию.

При способе литья намораживанием на зеркало жидкого металла помещают поплавок, форма внутреннего отверстия которого соответствует наружному профилю поперечного сечения отливки. Вначале процесса в отверстие вводят затравку, изготовленную из того же металла, что и расплав. Поперечное сечение затравки соответствует полному профилю изделия. При контакте торца затравки с жидким металлом происходит их сцепление, после чего затравке придается поступательное движение вверх. Под действием атмосферного давления, сил сцепления и сил поверхностного натяжения жидкий металл, увлекаемый затравкой, попадает в охлаждаемую водой зону (кристаллизатор), где и образуется отливка.

Литьем намораживанием получают сложные длинномерные профили с толщиной стенок до 0,2 мм. Способ не требует сложного технологического оснащения и поэтому применяется для всех типов производства. Недостаток способа – низкая скорость литья.