Специальные способы литья

Точность геометрических размеров и шероховатость поверхности отливок, получаемых в песчаных формах, во многих случаях не удовлетворяют требованиям современной техники. Поэтому разработаны и внедрены в промышленность специальные способы литья. Рассмотрим способы, нашедшие широкое применение в отрасли.

Литье в оболочковые формы.При изготовлении литейной формы в качестве связующего в формовочной смеси используют термореактивную синтетическую смолу, которая при нагреве плавится, обволакивая частицы основы (кварцевого песка) и затем необратимо твердеет (полимеризуется), связывая основу смеси. Полученные из таких формовочных смесей оболочковые литейные формы толщиной 5 - 20 мм имеют хорошую газопроницаемость и высокую прочность. Способ позволяет получать отливки средних размеров (5 - 15 кг) из чугуна, стали, цветных металлов с точностью размеров по 12 - 16 квалитетам точности и шероховатостью R_z = 40 - 80 мкм. Для изготовления оболочковых форм применяют автоматизированные формовочные машины.

Литье по выплавляемым моделямпозволяет изготавливать небольшие отливки сложной формы из любых литейных сплавов, включая тугоплавкие и труднообрабатываемые. Точность размеров отливок в пределах 11 - 12 квалитетов точности, шероховатость поверхности R_z = 20 - 40 мкм. Модели отливки и литниковой системы изготавливают из легкоплавкого материала (смеси стеарина и парафина) и собирают в блок. На поверхность блока наносят слой огнеупорной керамики, образующей оболочку толщиной 4 - 6 мм. Материал модели выплавляют из оболочки, которая затем устанавливается в опоку, засыпается чугунной дробью или кварцевым песком и прокаливается в печи при 850 - 950 °С. Горячие формы заливают расплавленным металлом, это обеспечивает хорошую жидкотекучесть расплава и позволяет получать тонкостенные и точные отливки.

Литье в кокиль.Кокиль - металлическая форма, предназначенная для многократного получения в ней отливок. Применение металлических форм позволяет повысить точность и качество поверхности отливок, уменьшить припуски на механическую обработку, увеличить производительность труда и улучшить санитарно-гигиенические условия в литейных цехах. К недостаткам способа следует отнести высокую стоимость кокилей, поэтому способ экономически оправдан при серийном и массовом производстве изделий. Способ применяют, в основном, для получения отливок из алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов.

Литье под давлениемявляется самым производительным способом изготовления тонкостенных, точных отливок сложной формы из алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов. Он позволяет получать отливки с толщиной стенок 0,5 - 1,5 мм, готовыми отверстиями, резьбами и надписями. Точность размеров по 9 - 11 квалитетам, шероховатость поверхности от R_z = 40 мкм до R_а = 0,63 мкм. При литье под давлением расплавленный металл заливается в камеру прессования литейной машины, а затем под действием поршня, через литниковые каналы заполняет полость пресс-формы. В пресс-форме происходит, быстрое охлаждение и кристаллизация расплава. Литье под давлением используют в серийном и массовом производстве.

Центробежное литьеприменяют для изготовления отливок в виде тел вращения. В этом случае расплав заливается во вращающуюся форму. Под действием центробежных сил расплав размещается по периферии формы и кристаллизуется в поле центробежных сил, образуя отливку с плотной структурой, без усадочных раковин и пористости. Отливки получают на литейных машинах с горизонтальной или вертикальной осями вращения. Этим способом изготавливают трубы, втулки, кольца, зубчатые колеса.