Czym są specjalne metody odlewania?

W poprzednim artykule omówiono różne rodzaje odlewów. Wymagania dotyczące odlewów wzrosły wraz z postępem nauki i technologii. Wymagamy produkcji odlewów o większej dokładności, lepszej wydajności i niższych kosztach. Aby sprostać tym wymaganiom, odlewnicy wynaleźli wiele nowych metod odlewania. Metody te są zbiorczo znane jako specjalne metody odlewania, czyli odlewanie specjalne.
Odlewanie specjalne: odlewanie z mniejszą ilością piasku lub piasku, przy użyciu specjalnej technologii i sprzętu do metod odlewania, takich jak odlewanie fuzyjne, odlewanie metali, odlewanie ciśnieniowe, odlewanie niskociśnieniowe, odlewanie odśrodkowe, odlewanie ceramiczne i odlewanie stałe. (W tym artykule przyjrzymy się bliżej różnym rodzajom odlewów specjalnych)

1. Z punktu widzenia procesu odlewania, odlewy specjalne mają lepsze wykończenie powierzchni.
2. Specjalny odlew zmienia warunki napełniania i chłodzenia ciekłym metalem, zapewniając gęstszą i bardziej wyrafinowaną strukturę ziarna.
3. Zmniejszenie zużycia metalu i wskaźnika złomu odlewniczego, wysoka wydajność produkcji
4. Specjalny proces odlewania może być uproszczony (z wyjątkiem odlewania inwestycyjnego) i jest łatwy do zmechanizowania i zautomatyzowania.
5. Może obniżyć koszty produkcji, poprawić warunki pracy i zwiększyć wydajność pracy.
6. Ma lepszą ciągliwość niż odlewy

1. Produkcja gniazda formy (z uwzględnieniem rozmiaru i kształtu części oraz skurczu)
2. Proces topienia
3. Technika nalewania (odpowiednia prędkość nalewania w celu zminimalizowania erozji i defektów)
4. Proces krzepnięcia
5. Usuwanie pleśni
6. Operacje czyszczenia, wykańczania i kontroli

1. Wyższa dokładność wymiarowa
2. Wyższa jakość metalurgiczna
3. Niższe koszty produkcji
4. Możliwość odlewania bardzo cienkich części
5. Wysoka wydajność
6. Lepsze wykończenie powierzchni odlewów specjalnych
7. Minimalna potrzeba dalszej obróbki odlewu
8. Może mieć drobniejszą i gęstszą strukturę ziaren.
9. Odlewy są nieco trwalsze i bardziej plastyczne niż odlewy z litej formy

1. Wzór natryskiwania: Specjalna forma odlewnicza jest spryskiwana środkiem antyadhezyjnym na wzór przed odlewaniem. Tworzy to cienką powłokę zapobiegającą przywieraniu gipsu do wzoru.
2. Formowanie: Tynk jest mieszany i owijany wokół wzoru. Rozprowadź gips na wzorze i potrząśnij nim, aby pokryć wszystkie rogi. Po 15 minutach usuń wzór. Następnie możemy podgrzać formę w temperaturze od 120°C do 260°C, aby usunąć nadmiar wilgoci.
3. Odlewanie metali: Po zakończeniu tworzenia modelu gipsowego możemy wypełnić formę stopioną stalą.
4. Odlew gipsowy: Odlewanie gipsowe stanowi opłacalną alternatywę dla tradycyjnych metod odlewania. Nie nadaje się do metali nieżelaznych o niskiej temperaturze topnienia, takich jak miedź, magnez lub cynk.

Proces odlewania skorupy

1. Produkcja form: Podgrzewamy specjalną żeliwną konstrukcję do temperatury 230-315°C. Piasek pozostaje na niej przez kilka minut w celu częściowego utwardzenia. Następnie specjalna forma jest odwracana, a nadmiar piasku usuwany. Następnie otrzymujemy skorupę o grubości ścianki 10-20 mm. Model i skorupa będą miały siłę rozciągającą 350-450 PSI po utwardzeniu piasku.
2. Usuwanie wzorców: Po utwardzeniu powłoki usuń wzór.
3. Montaż formy: Zaciśnij dwie połówki formy razem, aby ukończyć formę do odlewania skorupy. Jeśli potrzebne są rdzenie, należy je włożyć przed zamknięciem formy. Forma skorupowa jest następnie umieszczana w kolbie, podparta materiałem nośnym.
4. Nalewanie: Formy są mocno zaciśnięte, gdy stopiony metal jest wlewany z kadzi do systemu zalewania i wypełnia wnękę formy.
5. Odlewanie skorupowe Zastosowanie: Po ostygnięciu stopiony metal może rozbić formę i usunąć specjalny odlew. Wymagany jest proces przycinania i czyszczenia w celu usunięcia nadmiaru metalu z systemu podawania i piasku z formy.

Odlewanie odśrodkowe polega na wlewaniu stopionej stali do obracającej się formy. Siła odśrodkowa formy działa w celu pozycjonowania i podawania metalu. Po ostygnięciu metalu forma obraca się. Odlewanie odśrodkowe pozwala uzyskać gęstszy i czystszy metal. Dzieje się tak, ponieważ cięższy metal może zostać wyrzucony do części formy z dala od środka obrotu. Lżejsze zanieczyszczenia mogą wytłaczać się do środka. Odlewy powstałe w wyniku tego procesu mają zwartą strukturę ziarna i doskonałą szczegółowość. Mają również doskonałe właściwości mechaniczne.

Prawdziwe odlewanie odśrodkowe

Prawdziwe odlewanie odśrodkowe wytwarza puste odlewy z okrągłymi otworami. Proces ten charakteryzuje się wykorzystaniem samej siły odśrodkowej do wykonania otworu bez użycia rdzenia. Forma obraca się wokół osi otworu, która jest pozioma, nachylona lub pionowa.

Odlewanie odśrodkowe

Metal jest wlewany przez centralną bramę wzdłuż tej osi obrotu i wpływa do gniazda formy przez promieniową wewnętrzną bramę wyciętą w interfejsie formy. Gentryfikacja pomaga w prawidłowej produkcji odlewu, co skutkuje czystym, precyzyjnym odlewem.

Odlewanie inwestycyjne jest również znane jako odlewanie metodą traconego wosku. W odlewaniu inwestycyjnym wosk jest wykorzystywany do formowania, co ułatwia produkcję cienkościennych wzorów o złożonych wzorach geometrycznych. Proces ten umożliwia tworzenie precyzyjnych i elastycznych części z różnych metali i wysokowydajnych stopów. Ta specjalna procedura odlewania jest odpowiednia do odlewania delikatnych i precyzyjnych części, ale wiąże się z wyższymi kosztami. Jednak wraz ze wzrostem produkcji masowej, koszt jednostkowy maleje. Ta specjalna metoda odlewania jest odpowiednia, gdy produkowane są detale o skomplikowanych wzorach.

Zalety specjalnego odlewu

1. Gładsza powierzchnia odlewów wykonanych metodą odlewania inwestycyjnego
2. Może odlewać złożone kształty
3. Odlewy Spexial nie zawierają zniekształconych linii podziału
4. Może wyeliminować operacje obróbki skrawaniem

Wady odlewów specjalnych

1. Cykl produkcyjny jest dłuższy
2. Proces ten jest stosunkowo droższy niż inne procesy
3. Wzorzec jest skalowalny
4. Rozmiar odlewanej części jest ograniczony. Większość odlewów waży mniej niż 0,5 kg

Możemy wykonać odlewanie form ceramicznych do trwałych wzorów przy użyciu gipsu, plastiku, drewna lub metalu. Podobnie jak formy inwestycyjne, formy ceramiczne są materiałami eksploatacyjnymi. Formy ceramiczne są jednak wykonane z kombinacji form górnych i dolnych. Różni się to od form monolitycznych stosowanych w odlewnictwie inwestycyjnym.

Wady odlewów specjalnych

1. Wysoki koszt
2. Trudne do kontrolowania tolerancje wymiarowe

Odlewanie w formach stałych jest również nazywane odlewaniem w formach niekonsumpcyjnych. Ten typ jest bardzo podobny do odlewania ciśnieniowego, z wyjątkiem tego, że forma jest trwała. I często jest powtarzany do odlewania przy użyciu form wielokrotnego użytku. Ten specjalny rodzaj odlewania nadaje się do masowej produkcji. Formy są metalowe lub grafitowe, które można wykorzystać do odlewania różnych metali i stopów. Dlatego też większość procesów odlewania w formach stałych produkuje części z metali nieszlachetnych.

Odlewanie grawitacyjne jest powszechną metodą odlewania metali. Stopiony metal jest wylewany przy użyciu samej grawitacji, bez próżni lub siły odśrodkowej. Wymaga również miniaturowej formy do stworzenia wnęki formy. Mini-forma zazwyczaj składa się z piasku, gipsu lub tufu.

Ten specjalny proces odlewania umożliwia produkcję dużych, ciężkich części metalowych, takich jak turbosprężarki, zaciski hamulcowe i głowice cylindrów silnika. Technologię tę można wykorzystać w innych obszarach, takich jak oświetlenie i sprzęt kuchenny.

Odlewanie ciśnieniowe jest jednym z rodzajów odlewania. Odlewanie specjalne odbywa się poprzez wytworzenie wnęki formy za pomocą dwóch narzędzi hartowniczych. Ten specjalny odlew może tworzyć metale nieżelazne, takie jak cynk, mosiądz i aluminium. Typowe zastosowania procesu odlewania ciśnieniowego obejmują części samochodowe, urządzenia gospodarstwa domowego, różnego rodzaju sprzęt i inne podobne części.

Zalety procesu odlewania ciśnieniowego.

1. Długa żywotność matrycy i wysoka wydajność produkcji
2. Szczelne odlewy i jasna powierzchnia.
3. Duża prędkość produkcji
4. Delikatne części można odlewać, a doskonałe detale mogą uzyskać dobre wykończenie powierzchni.

Wady procesu odlewania ciśnieniowego.

1. Wysoki koszt form i maszyn.
2. Ograniczenie wielkości odlewów wynosi około 100 kg dla stopów cynku i 30 kg dla stopów aluminium.
3. Tylko metale nieżelazne, takie jak cynk, aluminium, mosiądz i magnez mogą być odlewane ciśnieniowo.
4. Słabe właściwości mechaniczne produktów odlewanych ciśnieniowo

Odlewanie ciśnieniowe to mieszana metoda formowania metalu. Metoda ta łączy odlewanie ciśnieniowe z kuciem. Stopiony stop jest wlewany do formy po podgrzaniu, nasmarowaniu, wytłoczeniu i utwardzeniu pod ciśnieniem.

Zalety odlewania ciśnieniowego metodą wytłaczania.

1. Eliminacja wad wewnętrznych, takich jak porowatość, kurczliwość i skurcz
2. Doskonała dokładność wymiarowa i minimalna chropowatość powierzchni
3. Zapobiega specjalnym pęknięciom odlewów
4. Mechanizacja i automatyzacja są proste.
5. Oszczędność energii

W przeciwieństwie do mokrego piasku, naturalnie związanego piasku, odlewanie w piasku żywicznym wymaga katalizatora i spoiwa. Piasek, żywica i motywacja są mieszane, a reakcja chemiczna utwardza wiązanie piasku.

Tworzenie kompozycji piasku z żywicą

1. Poniższy przepis przedstawia proces tworzenia form odlewniczych z żywicy.
2. Piasek (SiO2) (40-60 % ); żywica 7,7-1,3%, w zależności od jakości odlewu. W zależności od wymagań odlewniczych i struktury części, może być wymagana niewielka ilość azotu lub jego brak.
3. Proces odlewania jest zależny od żywicy. Składa się z 75 % furfurylu, 11 % formaldehydu i 9 % mocznika. Proporcja formaldehydu i mocznika wpływa na czas utwardzania, wytrzymałość i odporność na ciepło.
4. Utwardzacz i środek adhezyjny (30-50 %)

Zalety odlewania w piasku

1. Zdolność do tworzenia gładkiej powierzchni
2. Minimalizuje dziury piaskowe, porowatość i skurcz
3. Odlewanie w piasku żywicznym pozwala wytwarzać ogromne obiekty ważące kilka ton

Wady odlewania w masie żywicznej

1. Jest to bardziej kosztowne niż inne metody odlewania operacji specjalnych.
2. Szczególne wymagania dotyczące surowców
3. Zanieczyszcza środowisko

Odlewanie metali jest najpopularniejszym rodzajem odlewania. Odlewanie specjalne jest najpopularniejszym rodzajem odlewania. Odlewanie metali wykorzystuje formy jednorazowe lub jednorazowe. Możemy użyć jednorazowego piasku żywicznego, skorup ceramicznych, hermetyzacji gipsu lub form piankowych do odlewania metali. Obejmują one wosk tracony, formowanie bezpieczników i odlewanie w piasku. Formy do ponownego użycia mogą być wykonane z żeliwa lub stali. Odlewanie ciśnieniowe i odlewanie emaliowane wykorzystują niewymienne formy.

Korzyści z odlewania metali