лиття в кокіль під низьким тиском

Лиття в кокіль під низьким тиском – це різновид лиття під низьким тиском.

У свою чергу лиття під низьким тиском – це різновид лиття металів під регульованим тиском. Суть даного виду лиття полягає в тому, що заповнення порожнини форми відбувається під дією надлишкового тиску газу. При цьому розплавлений метал подається знизу-вгору в ливарну форму. Здавалося б, для чого потрібно ускладнювати відомі способи лиття, лише змінюючи напрямок подачі металу в форму? Ні, для лиття під низьким тиском визначальними факторами є можливість управління швидкістю подачі розплавленого металу в форму і регулювання тиску на виливку в процесі кристалізації, а не напрямок подачі розплаву.

Лиття під низьким тиском можна використовувати з різним типом ливарних форм: кокілі, піщані форми, оболонкові форми. З кожним з цих типів форм сам процес трохи відрізняється саме тією частиною, яка ставитися до підготовки форми до заливки металу і до наступного вилучення виливки. На сьогоднішній день найбільшого поширення набув процес лиття в кокіль під низьким тиском.

Сплави, які використовуються для отримання виливок методом лиття під низьким тиском в кокіль це: алюмінієві, магнієві, мідні, стали, чавуни. У зв’язку властивим даному способу недоліком – невисокою стійкістю металлопровода зануреного в розплав, більшого поширення набуло лиття алюмінієвих і магнієвих сплавів через їх більш низької температури плавлення ніж у сталей і чавунів.

Основними замовниками виливок отриманих литтям під низьким тиском в кокіль, є компанії автовиробники (корпусні деталі двигунів, редукторів, коробок передач, блоків циліндрів, колісних дисків з алюмінієвих сплавів) і виробники літальних апаратів (деталі з магнієвих сплавів: планера, шасі, трубопроводів).
Якщо більш детально зупинитися на алюмінієвих сплавах в автовиробництві, то варто виділити сплави для лиття блоків циліндрів двигунів і сплави для лиття колісних дисків. Для лиття блоків циліндрів двигунів застосовуються заевтектичних сплави. Так як для цих сплавів характерно збереження міцності при підвищених температурах експлуатації (в блоках циліндрів двигунів она досягає 200°C), а також хороші показники втомної міцності.  Для цих цілей підходять сплави AlSi8Cu3 і AlSi6Cu4 (EN AC-46200 і EN AC-45000).
Крім блоків циліндрів значну частку виливок, отриманих за допомогою лиття під низьким тиском в кокіль складають алюмінієві колісні диски. Лиття під низьким тиском в кокіль застосовують для того, щоб досягти більшої щільності виливки, більш швидкого заповнення ливарної форми, і більшої продуктивності в порівнянні зі звичайним литтям в кокіль. Для лиття колісних дисків застосовуються доевтектічесіе алюмінієві сплави, тому що для них характерні хороші ливарні властивості (рідкоплинність) і висока пластичність і ударна міцність виливок. Це силуміни з вмістом кремнію від 7% до 12% включають легуючий елемент – магній. В даний час найбільшого поширення для лиття під низьким тиском в кокіль колісних дисків отримав сплав AlSi7Mg0,3. Цей сплав можна термічно обробляти, що покращує міцність литих дисків.

Процес лиття в кокіль

Процес лиття в кокіль – це процес лиття металу в постійну форму. Кокіль – це, як правило, металаліческая форма, яка може мати природне або примусове охолодження. Основні частини кокиля це плити, напівформи, вставки і стрижні і ін.

Процес лиття в кокіль проходить в кілька стадій і потім повторюється:

1. Очищення формотворною поверхні і площин змикання.
2. Фарбування кокиля – нанесення вогнетривкого покриття на поверхню формотворною порожнини
3. Нагрівання кокиля до робочої температури.
4. Встановлення піщаних або керамічних стрижнів, з’єднання полуформ, фіксація зажимами або механізмом запирання кокильной машини.5. Заливка розплавленого металу в кокіль.
6. Охолодження кокиля і кристалізація виливки.
7. Розкриття кокиля і витяг виливки.
8. Обробка виливки: вибивання стрижнів, обрізання прибутків, літників.
9. Контроль якості виливки.

Процес лиття в кокіль під низьким тиском

Процес лиття в кокіль під низьким тиском містить всі стадії процесу лиття в кокіль, але додається процес підготовки ливарної машини, а процес заливки кокиля ділиться на кілька додаткових стадій.

Підготовка машини для лиття під низьким тиском:

1. У машину встановлюється тигель з розплавленим металом.
2. У розплав занурюється металлопровод так, щоб він не доходив до дна тигля на відстань близько 50 мм.
3. До верхньої стороні плити ливарної машини кріпитися кокіль.
4. Здійснюється підготовка кокиля до заливання металу (стадії 1-4 на самому початку роботи або 3-4 в процесі роботи з процесу літя в кокіль)
5. Процес лиття в кокіль під низьким тиском (безпосередньо заповнення кокиля) відбувається наступним чином:
– використовуючи автоматичну сиситему управління тиском всередину ливарної машини подається повітря або інша суміш газів під надлишковим тиском до 0,1 МПа (в деяких випадках до 0,2МПа), яка тисне на дзеркало розплаву в тиглі;
– розплавлений метал під дією надлишкового тиску піднімається по металлопроводу вгору з регульованою швидкістю і заповнює порожнину кокиля;
– після закінчення керованого заповнення форми можна збільшити тиск, для того щоб отримати більш щільну виливу;
– після закінчення відведеного періоду для затвердіння виливки, відкривається клапан спуску газу, в результаті тиск в машині знижується і незатверділа частина сплаву з металлопровода стікає назад в тигель;
6. Охолодження кокиля і кристалізація виливки.
7. Розкриття кокиля і витяг виливки.
8. Обробка виливки: вибивання стрижнів, обрізання прибутків, літників.
9. Контроль якості виливки.

Переваги та недоліки лиття в кокіль

Недоліки лиття в кокіль під низьким тиском:

1. Порівняно низька зносостійкість металлопровода, зануреного в розплав (це ускладнює використання способу для лиття чавунів і сталей – сплавів, що мають високу температуру плавлення).
2. Імовірність зміни фізико-хімічних властивостей при тривалому утриманні сплаву в установці для лиття під низьким тиском.
3. Проблематичність регулювання швидкості потоку розплавленого металу в формі, яка вимагає спеціального обладнання для управління процесом.

Переваги лиття в кокіль під низьким тиском:

1. Цей спосіб підходить для лиття протяжних, тонкостінних і великогабаритних виливків, тому що керована гідродинаміка заповнення форми дозволяє робити це з мінімальними тепловтратами. Форма заповнюється з розрахунковою швидкістю, що виключає утворення оксидних плівок, неслітін і неспаев.
2. Тиск газу на розплав в формі під час застигання покращує умови кристалізації. Через це підвищується щільність виливок і структура стає більш дрібнозернистої. В результаті для деяких сплавів пластичність збільшується на 50% -100%, при цьому щільність виливків зростає до 25%.
3. Використання металлопровода дає додаткові переваги: дозволяє спростити конструкцію ливникової системи і скоротити витрату сплаву на неї, повністю виключена ймовірність попадання флюсів та шлаку з поверхні розплаву в печі або тиглі, тому що сплав надходить з глибини печі або тигля.
4. При застосуванні місцевого охолодження кокиля можна отримати спрямовану кристалізацію для зменшення або виключення усадочнихдефектів і утяжин.

У нашій компанії є великий досвід лиття в кокіль під низьким тиском і ми будемо раді отримати в вашій особі нового замовника.

Вартість лиття алюмінію в кокіль ви можете дізнатись за цим посиланням.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *