Знание - Sanxin

Методите за формоване на метали са важна част от проектирането на детайли и въпрос от голямо значение за производителите. Днес ще ви запознаем с основните процеси на формоване на метали: леене, формоване на пластмаси, машинна обработка, заваряване, прахова металургия, шприцване на метал, формоване на полутвърди метали и 3D печат.

01 Кастинг

Изливането на течен метал в кухина на матрицата, която съответства на формата и размера на детайла, позволявайки му да се охлади и втвърди, за да се получи заготовка или детайл, е общоизвестно като формоване или леене с течен метал.

 

Процес: Течен метал → Запълване на формата → Втвърдяване и свиване → Леене

Характеристики на процеса:

1) Може да произвежда части с всякаква сложна форма, особено такива със сложни форми на вътрешни кухини.

2) Силна адаптивност, без ограничения за видовете сплави и почти без ограничения за размера на отливките.

3) Широки източници на материали, скрапът може да се претопява и ниски инвестиции в оборудване.

4) Висок процент на брак, относително ниско качество на повърхността и лоши условия на труд.

 

Класификация на кастинга:

 

S Пясъчно леене

Леене в пясък: Метод за леене за производство на отливки в пясъчна форма. Отливки от стомана, желязо и повечето цветни сплави могат да бъдат получени чрез леене в пясък.

 

Технически характеристики:

1) Подходящ за изработка на заготовки със сложна форма, особено такива със сложни вътрешни кухини;

2) Широка адаптивност и ниска цена;

3) За някои материали с лоша пластичност, като например чугун, леенето в пясъчни форми е единственият процес на формоване за производство на техните части или заготовки.

Приложения: Блокове на двигатели, цилиндрови глави, колянови валове и други отливки за автомобили.

 

 

 

(2) Леене по инвестиционни модели

Леене по инвестиционни методи: Най-общо казано, това е метод на леене, при който моделът се изработва от лесно стопяем материал и върху повърхността му се нанасят няколко слоя огнеупорни материали, за да се образува корпус на формата. След това моделът се разтопява и изважда от корпуса на формата, за да се получи леярска форма без разделителни повърхности. След печене при висока температура, той може да се напълни с пясък и да се отлее. Често се нарича „леене по метода на изгубен восък“.

 

Предимства:

1) Висока размерна точност и геометрична точност;

2) Висока грапавост на повърхността;

3) Способен да лее отливки със сложна форма, а леярските сплави не са ограничени.

 

Недостатъци: Сложен процес и висока цена.

Приложение: Подходящо за производство на малки части със сложни форми и високи изисквания за прецизност или части, които са трудни за обработка с други методи, като например лопатки на турбинни двигатели.

 

 

 

S Леене под налягане:

Това включва използването на високо налягане за бързо инжектиране на разтопен метал в кухината на прецизна метална форма. Под налягането разтопеният метал се охлажда и втвърдява, за да образува отливка.

 

Предимства:

1) Металната течност е подложена на високо налягане и тече с висока скорост по време на леене под налягане.

2) Качеството на продукта е добро, със стабилни размери и добра взаимозаменяемост.

3) Производствената ефективност е висока и формата за леене под налягане може да се използва многократно.

4) Подходящ е за мащабно производство и има добри икономически ползи.

 

Недостатъци:

1) Отливките са склонни към малки пори и порьозност при свиване.

2) Пластичността на отливките под налягане е ниска и те не са подходящи за работа под ударни натоварвания или във вибрационни условия.

3) При леене под налягане на сплави с висока точка на топене, животът на матрицата е нисък, което влияе върху разширяването на производството на леене под налягане.

 

Приложение: Леенето под налягане първоначално е било приложено в автомобилната и инструменталната промишленост, а по-късно постепенно се е разширило до различни индустрии, като селскостопанска техника, машиностроене, електронна промишленост, отбранителна промишленост, компютри, медицинско оборудване, часовници, камери и ежедневен хардуер, между другото.

 

(4) Леене под ниско налягане

Леенето под ниско налягане се отнася до метод, при който течен метал запълва формата под относително ниско налягане (0.02 до 0.06 MPa) и се втвърдява под налягане, за да образува отливка.

Технически характеристики: 1) Налягането и скоростта по време на изливане могат да се регулират, което го прави подходящ за различни видове форми (като метални форми и пясъчни форми) и способен да отлива различни сплави и отливки с различни размери; 2) Използва пълнене отдолу нагоре, осигурявайки плавен поток на металната течност без пръски, избягвайки увличането на газове и ерозията на стените на формата и ядрата, като по този начин увеличава добива на отливката; 3) Отливката се втвърдява под налягане, което води до плътна структура, ясни контури, гладка повърхност и високи механични свойства, което е особено предимство за леене на големи тънкостенни части; 4) Елиминира необходимостта от повдигачи, увеличавайки коефициента на използване на метала до 90-98%; 5) Има ниска трудоемкост, добри условия на труд, просто оборудване и е лесен за постигане механизация и автоматизация. Приложения: Главно традиционни продукти (като цилиндрови глави, колела, цилиндрови блокове и др.).

 

(5) Центробежно леене

 

Центробежно леене: Това е метод на леене, при който разтопен метал се излива във въртяща се форма и се втвърдява, за да образува отливката под действието на центробежна сила.

 

Предимства:

1) В литниковите и щранг системи почти няма разход на метал, което подобрява добива на процеса.

2) При производството на кухи отливки не е необходима сърцевина, така че способността за пълнене с метал може да се подобри значително при производството на дълги тръбни отливки.

3) Отливките имат висока плътност, малко пори и включвания и високи механични свойства.

4) Удобно е да се произвеждат композитни метални отливки от тръби и втулки.

 

Недостатъци:

1) Има определени ограничения, когато се използва за производство на отливки с неправилна форма.

2) Диаметърът на вътрешния отвор на отливката е неточен, повърхността на вътрешния отвор е сравнително грапава, качеството е лошо, а допустимото отклонение за обработка е голямо.

3) Отливката е склонна към сегрегация на плътността.

 

Приложения: Центробежното леене е използвано за първи път за производство на отливки от тръби. Както в страната, така и в чужбина, процесът на центробежно леене се прилага в индустрии като металургията, минното дело, транспорта, напоителните и дренажни машини, авиацията, националната отбрана и автомобилите за производство на отливки от стомана, желязо и цветни въглеродни сплави. Сред тях производството на центробежни чугунени тръби, цилиндрови втулки за двигатели с вътрешно горене и втулки на валове е особено разпространено.

 

(6) Леене в метални форми

Леене в метални форми: Отнася се до метод на формоване, при който течен метал запълва метална форма под действието на гравитацията и се втвърдява във формата, за да се получи отливка.

 

Предимства:

1) Металните форми имат висока топлопроводимост и топлинен капацитет, което позволява бързо охлаждане и води до плътни отливки с механични свойства приблизително с 15% по-високи от тези на пясъчни отливки.

2) Те могат да произвеждат отливки с по-висока точност на размерите и по-ниски стойности на грапавост на повърхността, а стабилността на качеството е добра.

3) Тъй като изискват малко или никакви пясъчни ядра, те подобряват околната среда, намаляват праха и вредните газове и по-ниска трудоемкост.

 

Недостатъци:

1) Самата метална форма няма въздухопропускливост, така че трябва да се вземат определени мерки за отвеждане на въздуха в кухината на формата и газовете, произведени от пясъчната сърцевина.

2) Металната форма не е гъвкава и е възможно да се появят пукнатини в отливките по време на втвърдяването.

3) Производственият цикъл на металната форма е сравнително дълъг, а цената е висока. Следователно, тя може да покаже добри икономически ползи само когато се използва в мащабно партидно производство.

 

Приложение: Леенето в метални форми е подходящо не само за масово производство на отливки от цветни сплави със сложна форма, като алуминиеви и магнезиеви сплави, но и за производство на стоманени отливки и блокове.

 

 

 

(7) Вакуумно леене под налягане

 

 

Вакуумно леене под налягане: Усъвършенстван процес на леене под налягане, който елиминира или значително намалява порьозността и разтворените газове в отливките чрез евакуиране на газовете в кухината на матрицата по време на процеса на леене под налягане, като по този начин подобрява механичните свойства и качеството на повърхността на отливките.

 

Предимства:

1) Премахване или намаляване на вътрешните пори в отливките под налягане, подобряване на механичните свойства и качеството на повърхността на отливките и подобряване на характеристиките на покритието.

2) Намаляване на обратното налягане в кухината, което позволява използването на по-ниско специфично налягане и сплави с по-лоши леярски характеристики и потенциално дава възможност за леене под налягане на по-големи части с по-малки машини.

3) Подобряване на условията на пълнене, което позволява леенето под налягане на по-тънки части.

 

Недостатъци:

1) Уплътнителната структура на матрицата е сложна, което затруднява производството и монтажа и по този начин увеличава разходите.

2) Ако методът на вакуумно леене под налягане не е правилно контролиран, ефектът няма да бъде много значителен.

 

 

(8) Леене под налягане

Леене чрез изстискване: Това е метод за втвърдяване и оформяне на течен или полутвърд метал под високо налягане за директно получаване на части или заготовки. Той има предимствата на висок коефициент на използване на течния метал, опростен процес и стабилно качество и е енергоспестяваща технология за формоване на метал с потенциални перспективи за приложение. Процес на работа: Директно леене чрез изстискване: нанасяне на покритие, изливане на сплав, затваряне на формата, повишаване на налягането, задържане на налягането, освобождаване от налягането, изваждане от формата, изхвърляне на заготовката, нулиране; Индиректно леене чрез изстискване: нанасяне на покритие, затваряне на формата, подаване, пълнене, повишаване на налягането, задържане на налягането, освобождаване от налягането, изваждане от формата, изхвърляне на заготовката, нулиране.

 

Технически характеристики:

1) Може да елиминира вътрешни дефекти като газови дупки, кухини от свиване и порьозност.

2) Има ниска грапавост на повърхността и висока точност на размерите.

3) Може да предотврати появата на пукнатини при отливане.

4) Удобно е да се постигне механизация и автоматизация.

 

Приложение: Може да се използва за производство на различни видове сплави, като алуминиеви сплави, цинкови сплави, медни сплави, ковък чугун и др.

 

 

(9) Леене с изгубена пяна

Леене с изгубена пяна (известно също като леене в пълна форма): Това е нов метод за леене, който включва свързване и сглобяване на восъчни или пянови модели, подобни по размер и форма на отливката, в моделен клъстер, покриването им с огнеупорна боя и изсушаването им, след което заравянето им в сух кварцов пясък и вибрирането за оформяне на формата, изливане под отрицателно налягане за изпаряване на модела, позволяване на течния метал да заеме позицията на модела и след втвърдяване и охлаждане, оформяне на отливката.

Процес на работа: Предварително разпенване → Формоване с пяна → Покриване с боя → Сушене → Формоване → Изливане → Разклащане → Почистване

 

Технически характеристики:

1) Висока точност на леене, без пясъчно ядро, намаляващо времето за обработка;

2) Без разделителна повърхност, гъвкав дизайн, висока степен на свобода;

3) Чисто производство, без замърсяване;

4) Намаляване на инвестиционните и производствените разходи. Приложение: Подходящо за производство на различни сложноструктурирани, относително прецизни отливки с различни размери, без ограничение за видове сплави или производствени партиди. Като например блокове на двигатели от сив чугун, коленни тръби от високоманганова стомана и др.

 

 

SНепрекъснато леене е усъвършенстван метод за леене. Принципът му е непрекъснато да се излива разтопен метал в специална метална форма, наречена матрица. Втвърдените (кора) отливки се издърпват непрекъснато от другия край на формата. С него могат да се получат отливки с всякаква дължина или с определена дължина.

​​​​​​​

Технически характеристики:

1) Поради бързото охлаждане на метала, кристализацията е плътна, структурата е равномерна, а механичните свойства са добри;

2) Металът се спестява и добивът се увеличава;

3) Процесът е опростен, елиминирайки формоването и други процеси, като по този начин се намалява трудоемкостта; необходимата производствена площ също е значително намалена.

4) Производството чрез непрекъснато леене е лесно постижимо чрез механизация и автоматизация, което подобрява ефективността на производството.

 

Приложение: Методът на непрекъснато леене може да се използва за отливане на дълги отливки с постоянна форма на напречното сечение, като блокове, плочи, заготовки, тръби и др., от стомана, желязо, медни сплави, алуминиеви сплави, магнезиеви сплави и др.

 

Vigor има повече от 20 години опит в леярската индустрия. Ако имате някакви въпроси, изисквания, разработване на части или подобряване на веригата ви за доставки, моля, не се колебайте да се свържете с нас на info@castings-forging.com