Отливки из алюминия – Литьё алюминиевых сплавов: технологии и нюансы

alexxlab | 19.02.2019 | 1 | Вопросы и ответы

Содержание

Литье алюминия в домашних условиях

В детстве многие пытались начать плавить свинец. Материал можно было взять из использованных аккумуляторов. Он легко плавился в огне и отлично выливался в простые формы.

Литье алюминия в домашних условиях тоже можно выполнить. Этот металл более выгоден и представляет некий интерес для многих мастеров. Однако для литья надо создавать в два раза большую температуру.

Алюминий: основные характеристики

Этот металл до нахождения и внедрения доступного способа промышленного получения, был драгоценным. Когда-то давно, этот материал считался дороже золотых слитков. Его свойства могли бы пригодиться в разных отраслях.

  • Алюминий — простой и пластичный материал. Он поддается штамповке, разгибается, отлично отливается в сложные формы, особенно под давлением. Температурный режим его плавления составляет 660 °C, его можно достигнуть и без специального оборудования. А значит, отливка алюминия в доме, вполне реальна.
  • Кому это будет нужно? Алюминий — материал качественный. Из него создавали и посуду, и детали для авиации и космической промышленности. Отливки, которые обладают прекрасной теплопроводностью, большой стойкостью и отличной прочностью, обожают любители мастерить. Материал подходит для создания сувениров, интересных элементов утвари, для ремонта или восстановления изделий и узелков в технике.

Отливка алюминия на дому

Дойти до температуры плавления, без применения специальных технологий можно разными методами. Раньше кузнецы ковали сталь и подогревали ее углем. Это первый способ, но для его выполнения потребуется печь со специальной подачей воздуха.

Второй способ — применение природного, или сжиженного газа. Процесс можно сделать в самодельной печке. Есть и иная возможность, если объемы плавления небольшие. В таком случае можно взять простую газовую плиту.

Отливка алюминия своими руками на дому тоже можно выполнить, если в хозяйстве есть ацетиленовый генератор и резак. Подойдет и способ с электрической специальной печкой. Такое оборудование уже можно относить к промышленному типу. Но если вы не хотите делать печь, его вполне можно взять на определенное время и заказать услуги оператора.

Технологический процесс

В принципе, должна обыгрываться ситуация специального литья с оговорочкой на домашние условия. В любом случае нужно подготавливать сырье. Лом алюминия придется очистить от грязи, разных примесей, некоторых наполнителей. Большие части надо измельчить до определенного размера.

Техника литья алюминия состоит из нескольких шагов. Подготовленный лом расправляют. При достижении текучей фазы с поверхности расплава стаскивается шлак. На последней фазе формочка наполняется жидким металлом. Одноразовая форма разламывается после остывания.

Предварительно надо выбрать, что предстоит отливать. Даже если это пробный вариант плавления, придется подготовить хоть какую-то форму. А вдруг получится достичь необходимой температуры? Любопытно же увидеть результат плавления и оценить свою работу: вид алюминия, его пористость и чистоту. Любой опыт, даже плохой, будет вам только в пользу.

Условия и специальное оборудование

  • При плавлении вторичного материала обгорает покрытие, создаются испарения, появляется дым. Работать в условиях закрытой комнаты без сильной функционирующей вытяжки проблемно. Наилучший вариант — открытое пространство.
  • Даже в таком случае будет нужен вспомогательный источник вентиляции. Формовочная отливка материала в пенопласт проходит с большим выделением продуктов горения. Вентилятор с боковым обдуванием какого-либо места будет убирать весь дым, что обеспечит прекрасные условия для литья своими руками.
  • Оборудованное и полностью продуманное в организационном смысле рабочее пространство также важно. Лучше всего иметь в качестве основания на столике листовой металл или иную поверхность, не поддающуюся большой температуре расплавленного алюминия. Вероятность брызг и проливания жидкой массы очень велика. Помните о том, что стоит задуматься о необходимости выполнения работ в условиях простого помещения.

Самодельная печка для плавления

Легче всего взять пару огнеупорных кирпичей и сделать из них очаг. Это комфортно выполнять в определенной металлической емкости (старенькая кастрюля), которая будет взята в качестве каркаса. Сбоку создается отверстие для выведения патрубка подачи воздуха. Можно поставить подходящий отрезок трубы из металла. К отрезку подсоединят часть пылесоса, фена или другого подающего воздух устройства.

Внутрь заложим древесный (каменный) уголь. Разожжем огонь, и тогда, включится подача воздуха. Сосуд, где будем плавить алюминий, ставится внутрь печки. С боков он тоже обкладывается углем. Лучше всего на печку сделать крышечку, чтобы тепло не ушло напрасно, а оставить только дырку для отводов дыма.

В идеале топливник создают цельным с круглым сводом. Применяют нужные смеси для кладки жаропрочного материала и футеровки печек. Такую конструкцию точно можно сделать из старого ведра. Внутренний свод создают, применяя пластмассовые цветочные горшки нужного размера. Внутрь массы для армирования можно вставить металлическую сеточку. После застывания смеси выйдет прекрасная печка, которая сможет выдержать не одну плавку и отливку форм. Не так-то и сложно заниматься литьем алюминия и делать формы, если немного потренироваться. Главное, это работать и не запрещать себе экспериментировать из-за страха.

instrument.guru

Отливки из алюминиевых сплавов - Литейное производство


Отливки из алюминиевых сплавов

Категория:

Литейное производство



Отливки из алюминиевых сплавов

Для изготовления отливок используют пять групп алюминиевых сплавов: 1) на основе системы алюминий-кремний; 2) алюминий-медь; 3) алюминий-магний; 4) системы алюминий-кремний-медь; 5) прочие сплавы.

Алюминиевые сплавы имеют высокую удельную прочность при нормальной температуре, хорошо противостоят коррозии в атмосферных условиях, обладают высокими литейными свойствами.

Наибольшее применение в промышленности получили сплавы первой и четвертой групп.

Сплавы системы алюминий-кремний (силумины) широко применяются в авиационной, автомобильной, приборостроительной, машиностроительной, судостроительной и в электротехнической промышленности. По содержанию кремния они близки к эвтектическим и поэтому обладают лучшими, чем другие сплавы, литейными свойствами.

Двойные доэвтектические сплавы алюминия с кремнием имеют невысокую прочность. Поэтому в состав их вводят магний, образующий с кремнием химическое соединение Mg2Si, упрочняющее сплав в процессе термической обработки.

Наиболее вредной примесью для силуминов является железо. Образуя хрупкие тройные (Al-Fe-Si) и более сложные фазы, кристаллизующиеся в виде пластин, железо существенно снижает пластические свойства сплавов. Для нейтрализации вредного влияния железа в сплав вводят марганец. Десятые доли марганца способствуют переводу выделений железистой составляющей в более благоприятную (компактную) форму.

При литье в песчано-глинистые формы легирование силуминов магнием и марганцем не обеспечивает еще получения необходимых механических свойств из-за грубого выделения кремния в эвтектике. Поэтому при литье в разовые, низкотеплопроводные формы сплавы системы алюминий-кремний, содержащие не менее 6% Si, подвергают модифицированию. Для этой цели в расплав вводят 0,01-0,1% Na. В присутствии натрия эвтектический кремний выделяется в виде тонкодисперсных пластин, что благоприятно отражается на пластических свойствах. Аналогичное влияние оказывают на структуру сплава присадки кальция и калия, окислов щелочных металлов, сурьма, висмут, литий бор и т. д.

Сплавы на основе системы алюминий-медь обладают низкой коррозионной стойкостью и недостаточной пластичностью. В отличие от сплавов первой группы они хорошо обрабатываются резанием. Вследствие широкого интервала кристаллизации сплавы этой системы склонны к образованию усадочных трещин и рассеянной усадочной пористости. Отличительной особенностью алюминиевомедных сплавов является их теплопрочность. Механические и эксплуатационные свойства сплавов улучшают присадками марганца и титана (сплав АЛ 19) и термической обработкой.

Сплавы алюминия с медью и кремнием широко используют для изготовления деталей, обладающих достаточной твердостью и прочностью, сохраняющих постоянство размеров в процессе эксплуатации и отвечающих требованиям по чистоте обработанной поверхности (корпусы различных приборов, автомобильные и тракторные поршни, детали авиационных двигателей). Среди сплавов этой группы наиболее благоприятными свойствами обладает АЛ7-4.

Сплавы системы алюминий-магний отличаются низкой плотностью и высокими коррозионной стойкостью и прочностью; их используют для изготовления отливок, испытывающих большие вибрационные нагрузки или подвергающиеся воздействию морской воды (АЛ8, АЛ22).

Вследствие повышенной склонности к окислению, образов а-нию усадочных трещин и рыхлот, взаимодействию с влагой формы, пониженной жидкотекучести — изготовление отливок из сплавов системы алюминий-магний вызывает технологические трудности.

Сплавы, не входящие в рассмотренные системы, относятся к группе сложнолегированных, и применяются для изготовления отливок, работающих при повышенных температурах и давлениях (АЛ 1), требующих повышенной стабильности размеров (ВАЛ4), для изготовления сварных конструкций (ВАЛ4) и деталей, хорошо обрабатывающихся резанием (АЛ11).

В зависимости от масштаба и специфики производства плавку алюминиевых сплавов в литейных цехах осуществляют в печах: электрических тигельных и отражательных; в тигельных, работающих на жидком и газообразном топливе, и в индукционных.

При плавке на воздухе алюминиевые сплавы окисляются и насыщаются водородом. В процессе окисления на поверхности алюминия образуется плотная и прочная окисная пленка. При достижении толщины пленки -2000 А окисление практически прекращается из-за малой скорости диффузии кислорода через пленку. Легирование алюминия магнием, медью, цинком и никелем усиливает окисление, так как окислы этих элементов обладают меньшей плотностью, чем окислы алюминия. Скорость окисления уменьшается при легировании алюминия церием и лантаном; большинство же легирующих элементов (Si, Мп и др.) не влияет на скорость окисления.

Алюминиевые сплавы склонны к газопоглощению. Особенно энергично в них растворяется водород, что способствует получению отливок с газовой пористостью и раковинами. Алюминиевые расплавы предохраняют от окисления и поглощения водорода плавкой под флюсами. В качестве покровного флюса при плавке млогих сплавов, содержащих не более 1% Mg, используют смесь (2% от массы шихты) хлоридов натрия и калия (45% NaCl и 55% КС1). Для обеспечения полного отделения окислов алюминия в состав флюсов вводят до 25% криолита (Na3AlF6).

Для алюминиевомагниевых сплавов в качестве покровного флюса используют карналлит (MgCl2-KCl) с добавками хлористого бария (ВаС12) или фтористого кальция (CaF2).

В тех случаях, когда невозможно применение флюса, защиту от окисления обеспечивают легированием сплавов бериллием (0,03-0,05%).

Однако как бы тщательно не проводилась защита расплавов, при плавке на воздухе они всегда оказываются загрязненными и перед заливкой в формы требуют очистки.

В зависимости от состава сплава и объема производства рафинирование (очистку) расплавов от взвешенных неметаллических включений и водорода осуществляют продувкой инертными (Аг, N) или активными (С1) газами, обработкой хлоридами (МпС12), ZnCl2, TiCl4, флюсами и выдержкой в вакууме.

При пропускании газов (0,2-0,8% от массы металла) через расплав они оказывают флотирующее действие на взвешенные включения; пузырьки рафинирующего газа выносят их на поверхность расплава. Поскольку внутри пузырька рафинирующего газа давление атомарного водорода равно нулю, растворенный водород диффундирует внутрь пузырька рафинирующего газа и выносится за пределы расплава. Очистка тем интенсивнее, чем мельче пузырьки рафинирующего газа и чем равномернее распределены они в объеме расплава.

Введение в расплав хлоридов марганца, цинка и других металлов сопровождается образованием хлористого алюминия, пары которого также влияют как аргон и хлор. Оптимальное количество хлоридов составляет 0,1-0,3% от массы расплава. Рафинирование алюминиевых расплавов газами осуществляют при 720-750° С в течение 1.0-12 мин в той же печи, где велось расплавление. После этого для выделения мелких газовых пузырьков расплав отстаивают в течение 15-20 мин.

Рафинирование флюсом осуществляют при 730-750° С. Флюс (0,5-1% от массы металла), предварительно переплавленный, засыпают на поверхность металла или вводят внутрь его специальным приспособлением. В некоторых случаях рафинирование осуществяют при разливке; флюс расплавляют, порцию его заливают в тигель, а затем через флюс в тигель заливают металл; неметаллические “включения при этом экстрагируются.

Для дегазации расплав может быть выдержан в атмосфере инертного газа или вакууме (15-20 мин при остаточном давлении 50-100 мм рт. ст.).

Рафинирование контролируют при помощи технологических проб, химического и газового анализа.

Сплавы, содержащие более 6% Si, перед заливкой в разовые формы подвергают модифицированию. Операция модифицирования измельчает выделения кремния и повышает механические свойства сплавов. Модифицирование осуществляют введением в расплав несколько сотых долей процента натрия. Для этой цели используют главным образом смеси хлористых и фтористых солей натрия и реже чистый натрий.

После этого соли замешивают в расплав и через 3-5 мин удаляют вместе со шлаком.

Тщательно очищенный расплав может быть вновь загрязнен в процессе литья. Падение струи металла с высоты более 300 мм сопровождается вспениванием и образованием окислов, часть которых попадает в отливку. Для алюминиевых сплавов недопустимы завихрения, образующиеся в местах удара струи о стенку формы. Воздух, захваченный вихревым потоком, загрязняет сплав окислами. В связи с этим формы заполняют алюминиевыми сплавами с минимальной линейной скоростью движения струи на выходе из литников, для чего используют расширяющиеся системы. Продолжительность заполнения форм регулируют изменением площади сечения литниковых каналов.

В условиях массового и крупносерийного производств многие отливки из алюминиевых сплавов изготовляют в металлических формах (кокилях). Низкая температура литья этих сплавов и наличие пленки А1203, образующейся на поверхности отливок, увеличивают стойкость кокилей и, следовательно, экономическую целесообразность их использования.

Для алюминиевых сплавов характерны расширяющиеся литниковые системы, предусматривающие отделение взвешенных неметаллических включений. Очень часто в шлаковиках устанавливают сетки (стеклоткань, титановая, железная, из стержневой смеси), усложняют каналы устройством шлаковыпоров, различных поворотов, используют кусковые фильтры. В некоторых случаях предусматривают два ряда шлаковиков.

Для предотвращения захвата воздуха при заполнении высоких (>300 мм) форм применяют многоярусные и щелевые литниковые системы, позволяющие получить наиболее благоприятное распределение температуры по высоте отливки.

Алюминиевые сплавы склонны к образованию усадочной пористости, устранение которой в отливках достигается установкой массивных прибылей, холодильников, а для ответственных деталей — кристаллизацией в автоклавах под давлением сжатого воздуха.

Очистку отливок производят на гидропескоструйных установках. В зависимости от состава сплава отливки проходят определенный режим термической обработки. Характерным является также пропитка пористых отливок различными лаками.

Реклама:

Читать далее:
Отливки из магниевых сплавов

Статьи по теме:

pereosnastka.ru

технология, оборудование, пресс-формы, печь, машина

Способов добиться идеальной формы металла — великое множество. В металлургии наиболее популярным решением для создания различных форм изделий является литье металлов, осуществляемое под давлением.

Данный способ является актуальным и позволяет производить самые сложные конструкции, которые выполнены из разных видов металла. Процедура литья под максимально высоким давлением обычно применяется в случаях, когда нужно быстро изготовить изделия или деталь, ведь именно этот способ является наиболее надежным и позволяет получать конструкции с идеально ровной поверхностью и точностью исполнения формы.

Процедура литья под давлением: особенности

Процедура литья осуществляется под максимально высоким давлением. Металл очень быстро принимает желаемую форму, при этом деформации исключены. Металл заливается в особые конструкции — ёмкости, называемые пресс-формы для литья алюминия. Конструкции являются высокопрочными и надежными.

Изготовление форм происходит из специальных материалов, устойчивых к воздействию экстремально высоких температур и применяются в основном для промышленных способов получения изделий из металла.

Технология литья металлов под сильным давлением требует обязательного наличия специального оборудования. Сплав металла осуществляется под максимально высоким давлением, оно может варьироваться в пределах от 7 до 700 МПа.  При подаче металла в специальную форму деталь быстро приобретает необходимые очертания.

Литье алюминия: особенности процесса

Универсальный металл алюминий используется на предприятиях, выпускающих детали, а также пользуется большой популярностью у мастеров, изготавливающих детали самостоятельно.

В качестве основы для литья применяют алюминий — износоустойчивый металл, который имеет высокие характеристики качества и надежности, а также обладает небольшим весом. Такой металл как алюминий имеет хорошие показатели пластичности, благодаря чему из него можно получать изделия любой формы и размера. Но из-за некоторых особенностей металла, алюминий достаточно сложно поддается процессам обработки.

Процедура выполняется при помощи особых методов и позволяет максимально быстро изготавливать важные детали любого назначения. Процедура на предприятии происходит под высоким давлением и при наличии специальных форм.  Для данной процедуры потребуется наличие профессионального оборудования, а также соблюдение особой технологии. Технология литья алюминия предполагает использование   стандартных форм. Для этого необходимо правильно подготовить состав смеси.

Изготовление качественных деталей из сплавов является профессиональной процедурой. За счёт пластичности и универсальности алюминий может легко принимать различные формы, что позволяет изготавливать детали высокого класса качества.

Ранее при изготовлении любых деталей использовали удобные формы, выполненные из универсального гипса, а также конструкции, помещаемые непосредственно в землю. Современная процедура изготовления алюминия происходит с использованием специализированных профессиональных пресс-форм и станков, позволяя выплавлять различные детали под давлением в любых количествах.

Особенности процедуры литья алюминия   в производственном процессе

На крупных предприятиях, занимающихся выплавкой деталей и изделий широкого назначения, практикуется процедура литья под максимальным давлением. При данной процедуре отсутствует процесс усадки, за счет чего изготовление деталей происходит на более профессиональном уровне. На предприятиях предусмотрено специальное оборудование для литья алюминия, а также профессиональные установки.

Технологическая составляющая процедуры литья алюминия на производстве представляет собой достаточно сложный процесс, который без профессиональных умений осуществить достаточно проблематично.

При помощи специализированного оборудования можно создавать высокое давление, реализуемое за счёт использования специального поршня, который функционирует при помощи быстрого движения воздуха. При осуществлении процедуры применяется специальная эмульсия в сочетании с профессиональным маслом, которое значительно ускоряют работу поршневой системы.

Металл, разогреваемый до температуры максимального плавления, поступает в подготовленную пресс-форму под давлением и заполняет ее до краев. При производственном процессе литья гарантирована высокая точность формы любых изделий и полностью отсутствует брак.

Точные технологии производственного литья важно использовать при изготовлении деталей, которые используются в авиастроении. Применение в производстве специализированных пресс-форм позволит применять расплавленную смесь даже самых высоких температур.

Профессиональное оборудование для качественного литья высокоточных алюминиевых деталей

Чтобы получить качественные изделия, имеющие точную форму, необходимо приобрести оборудование для профессионального литья алюминия, а также спецмашины для правильного осуществления важной процедуры. При грамотном осуществлении процедуры литье деталей из алюминия используются высокопрочные профессиональные пресс-формы.

Конструкции изготовлены из надежных стальных сплавов и им не страшна высокая
температура плавления алюминия. Они должны иметь безупречно ровную поверхность, какие-либо деформации и искажения исключены, поскольку непосредственно влияют на качество процедуры
отлив алюминия нужной формы.

Особенности прессформы:

Форма должна содержать в конструкции дополнительные механизмы, позволяющие быстро извлекать готовые изделия, имеющие высокие температуры. В состав качественной пресс-формы входят специально разработанные подвижные стержни из качественного металла, которые непосредственно нужны для формирования специальных внутренних полостей.

Преимущества оборудования для профессионального изготовления форм:

  • С помощью стандартных шаблонных форм можно легко придавать любым изделиям идеально ровную поверхность;
  • Выплавляемым материалам можно придавать любую геометрическую конфигурацию;
  • специально разработанные механизмы позволяют без особых усилий доставать отлитые металлические изделия из форм.

В процессе качественного литья любых алюминиевых деталей и изделий используют специализированные литейные машины, а также дополнительные приспособления. При этом спецмашины могут традиционно оснащаться холодной и горячей камерой, при помощи которых реализуется основной процесс образования, а также прессования необходимой формы изделия.

Специальные горячие камеры, предназначенные для качественного и быстрого плавления любых видов металла, применяются в основном для профессионального производства сложных сплавов, основу которых составляет высокопрочный цинк.

Преимущества литья при помощи спецоборудования

  • Отлив алюминия происходит под требуемым давлением. Максимальное давление в установке достигается при помощи воздуха или действия поршня. Под воздействием необходимого уровня давления формовочная смесь для литья алюминия вытесняется в специальные внутренние формы, которые заранее подготовлены.
  • Профессиональные машины, в которых используется только холодное давление, в основном используют для качественной отливки изделий с применением специально разработанных медных сплавов.

Основную смесь для литья направляют в специальную поверхность формы. Процедура происходит под высоким давлением, за счет которого удается создавать заданную форму. При этом получаемое изделие не требует дополнительной обработки, и дополнительная
полировка алюминия не потребуется.

Производственные машины для литья алюминия под давлением могут использоваться для отдельных видов форм. При этом спецмашины, предназначенные для профессиональной процедуры литье алюминия под давлением, могут иметь разные модели, в зависимости от главных параметров работы.

Надежное оборудование используется преимущественно на предприятиях и представляет собой специально созданные конструкции, предназначенные для качественного изготовления деталей под заказ. Таким образом, высокая цена оборудования для производственного литья алюминия полностью оправдана.

Самое читаемое:

Художественное литье изделий из бронзы как бизнес.

Технология изготовления объемных световых букв.

Как выполнить домашнее литье пластика своими руками?

Особенности производства профессиональных форм в домашних условиях

Применение специальных машин для процедуры литья и изготовления алюминия своими руками нецелесообразно не только в экономическом плане, но также и в виду сложности высокоточной технологии. Также спецоборудование, работающее под определенным уровнем давления, имеет слишком крупные габариты и не подходит для домашнего применения.

Как расплавить алюминий в домашних условиях?

Существует необычный метод изготовления формы, называемый «литье в землю». Процедура позволяет получать детали непосредственно в «домашних» условиях. С помощью удобного метода можно осуществлять литье алюминия в домашних условиях.  Качественные формы можно сконструировать из высокопрочного цемента. Также используют гипсовые модели форм, которым легко можно придавать любую заданную форму. При помощи высокоточных форм можно смело осуществлять литье алюминия на заказ.

Стоит отметить, что самым важным показателем правильно организованного процесса литья в непроизводственных условиях является степень усадки металла. Небольшие детали выплавляют в специальной форме, придать форму которой можно с помощью специального воска. При этом формы, предназначенные непосредственно для литья алюминия, важно предварительно обрабатывать и наносить специальное масло. После изготовления необходимой детали проводят процедуру чернение алюминия, которая производится при помощи специального раствора.

Технология литья алюминия в домашних условиях: порядок основных действий 

  1. Предварительно необходимо тщательно подготовить форму. Также при использовании метода «литье в землю» необходимо тщательно проверить уровень оптимального углубления и убедиться, что он в точности повторяет форму необходимой детали.
  2. Необходимо контролировать степень усадки, поскольку именно от этого будет зависеть качество процедуры плавка алюминия в домашних условиях.
  3. Для того чтобы усадка была минимальна, необходимо непосредственно на форме выполнить из глины специальный кант небольших размеров.
  4. Для правильного осуществления процедуры
    следует использовать качественную стальную емкость, а также печь для литья алюминия. Также необходимо купить алюминий для литья в требуемом количестве, обращая внимание на его качество.

При правильной организации процесса процедура формовочное литье алюминия своими руками не займет много времени, при этом качество получаемых деталей будет выполнено на высоком уровне. Главное в процедуре литья алюминия в домашних и производственных условиях — грамотное соблюдение технологии, которая гарантирует высокое качество получения идеальной поверхности будущей детали.

namillion.com

Виды литья алюминия. Описание методик и способов, доступных не только в промышленности, но и в быту.

Алюминий продолжает оставаться одним из наиболее распространённых металлов на планете. В связи с этим он часто применяется для производства различного рода деталей. Существует множество методов литья из алюминия. Мы представим наиболее эффективные и практичные.

Литейно-механический завод в большинстве случаев пользуется промышленными методами. Хотя нельзя сказать, что они являются наиболее продуктивными. Высокая эффективность достигается там числом, а не методом.

Наиболее эффективные методы литья из алюминия

 

Ниже приводится список, состоящий всего из двух позиций:

  • литьё под высоким давлением;
  • литьё в кокиль.

Первый метод является наиболее экологичным и продуктивным. Литьё под высоким давлением подразумевает возможность быстрого производства деталей любой сложности. Далеко не каждое предприятие обладает необходимым для процедуры оборудованием.

Строго говоря, оно имеет смысл лишь в том случае, если производство имеет дело с по-настоящему огромными партиями. В любых других случаях литьё под высоким давлением нельзя назвать финансово эффективным.

Литьё в кокиль гораздо дешевле. Но при этом качество получается тоже веьсма высоким. Кокиль – это специальная разборная форма. Она может быть выполнена любой сложности. Перед непосредственной заливкой в форму, она должна быть обработана специальными красками, которые не позволят металлу прилипнуть.

Литьё алюминия в пенопласт

Алюминий – общедоступный металл. Это говорит о том, что литьё алюминия может осуществляться даже в бытовых условиях (ведь температура его плавления вполне достижима и без промышленных горнов).

Литьё алюминия в песок не используется даже в кустарном производстве. Уж слишком много механической обработки потребуется в дальнейшем. Литьё в пенопласт предельно простое.

Изначально литейщик изготавливает из пенопласта форму. Она должна полностью повторять форму металлической детали в будущем. Далее она помещается либо в гипс. Теперь остаётся только расплавить металл и залить его в подготовленную форму.

Означенный технологический процесс позволяет получить заготовку, которая требуется абсолютного минимума в обработке. В завершении стоит отметить, что пенопласт лучше обрабатывать при помощи проволоки, через которую проводиться напряжение (она раскаляется), чем при помощи обыкновенного ножа.

Смотрите также:

На видео будет продемонстрирован весь технологический процесс литья алюминия в пенопласт:

Tweet

domkrat.org

Литье алюминия в песчаные формы

 

Литье алюминия в песчаные формы наиболее широко применяют при производстве металлических отливок. Эта технология применяет разовые литейные формы из песка для отливки сложных деталей практически из любых металлических сплавов, в том числе, литейных алюминиевых сплавов. Поскольку, чтобы извлечь готовую отливку, песчаную литейную форму приходится разрушать, то литье в песчаные формы обычно имеет низкую производительность.

Технология литья алюминия в песчаные формы

Технология литья алюминия в песчаные формы включает применение:

  • плавильной (раздаточной) печи,
  • литейной модели и
  • песчаной формы.

Литейный алюминиевый сплав, сначала плавится в печи и затем с помощью разливочного ковша, часто, ручного, заливается в полость песчаной формы. Эта полость в литейной формы формируется с применением литейной модели отливки, часто, из дерева. После полного затвердевания металла песчаную форму разделяют вдоль плоскости разъема и извлекают затвердевшую отливку. Ниже эти технологические этапы литья в песчаные формы, в том числе, литья алюминия,  рассмотрены более подробно.

Рисунок – Песчаная литейная форма

Литье в песчаные формы применяют для производства различных металлических компонентов со сложной геометрией. Эти отливки могут значительно различаться по размерам и массе – от сотни граммов до нескольких тонн. Именно литьем в песчаные формы производят многие алюминиевые литые детали и компоненты для автомобилей: блоки и головки цилиндров, коробки передач, корпуса агрегатов ходовой части и многое другое.

Технологический процесс литья алюминия в песчаные формы состоит из шести основных этапов.

Изготовление литейной песчаной формы

Первым шагом в технологии литья в песчаные формы является создание формы для литья. Песчаные литейные формы являются разовыми – одноразовыми, поэтому их изготавливают заново для каждой отливки. Песчаная форма формуется путем уплотнения песка в каждой из двух половинок формы. Песок набивается вокруг модели, которая является отпечатком наружной формы отливки. Когда модель извлекают, в форме остается полость, которая и будет формировать отливку.

Для формирования любых внутренних полостей отливки, которые не могут формироваться моделью, применяют отдельные компоненты формы, так называемые, стержни. Эти стержни изготавливают также из песка еще до начала формовки литейной формы.

Процесс изготовления песчаной литейной формы включает:

  • установку модели;
  • уплотнение песка;
  • удаление модели.

Длительность изготовления песчаной формы зависит от:

  • размера отливаемой детали;
  • количества стержней;
  • типа песчаной формы.

Если тип песчаной формы требует нагрева или запекания, то длительность ее изготовления значительно возрастает. Кроме того, на поверхности литейной формы часто накладывают смазку для того, чтобы было легче извлекать готовую отливку. Применение смазки облегчает также течение металла, а также повышает качество поверхности отливки. Смазку выбирают с учетом типа применяемого песка и температуры расплава.

Сборка песчаной литейной формы

Когда литейной форма изготовлена, ее подготавливают для заливки расплавленного металла. Поверхность литейной формы сначала смазывают, чтобы обеспечить свободное извлечение отливки. Потом устанавливают литейные стержни, верхнюю полуформу устанавливают на нижнюю и надежно соединяют их друг с другом. Это очень важно, чтобы две половинки литейной формы оставались надежно закрытыми, чтобы исключить любое протекание металла.

 Заливка литейной формы

Металлический расплав, например, расплавленный литейный алюминиевый сплав, доводится в плавильной (раздаточной) печи до заданной температуры заливки. После того, как литейная форма закрыта, расплавленный металл можно подавать в разливочный ковш и заливать в литейную форму. Эта заливка может производиться, как вручную, так и с помощью механизмов и автоматики.

Количество металла в разливочном ковше должно быть достаточным для полного заполнения всех полостей и каналов литейной формы.

Охлаждение литейной формы

Расплавленный алюминий начинает затвердевать, как только он попадает в литейную форму. Когда все полости литейной формы заполнены и расплавленный алюминий полностью затвердевает, формируется заданная форма отливки. Литейную форму не открывают, пока не закончится заданное время ее охлаждения. Необходимую длительность охлаждения оценивают по толщине стенки отливки и температуре заливки металла.

Большинство возможных дефектов, которые могут быть в алюминиевой отливке, возникают в результате процесса затвердевания. Если расплавленный алюминий охлаждать слишком быстро, то на отливке могут возникать усадка, трещины или участки, недостаточно наполненные металлом.

Выбивка отливки из литейной формы

После того, как заданная длительность затвердевания истечет, песчаные формы просто разрушают и извлекают из них отливки. Этот этап называют выбивкой, потому что обычно он производится на специальных вибрационных или инерционных выбивных машинах, которые вытряхивают песок и отливки из опок. Обычно свежие отливки имеют на поверхности прилипший песок или оксиды, поэтому часто их подвергают дробеструйной обработке, чтобы удалить остатки песка, особенно с внутренних поверхностей, и снизить шероховатость поверхности.

Обрубка отливки

При охлаждении металла в литейной форме материал вспомогательных каналов литниковой системы затвердевает вместе с отливкой. Этот лишний материал удаляют с отливки вручную с помощью различных режущих инструментов, например, зубила, а также с применением специальных обрубочных машин. Трудоемкость этой работы зависит от размеров и сложности отливки. Отходы металла, которые образуются при операции обрубки, направляются на переплавку следующих партий отливок.

Источник: custompartnet.com

aluminium-guide.ru

Методы литья алюминия - «РОСАЛ»

15 Сен Методы литья алюминия

Posted at 12:52h in Технология литья by admin

Алюминий за счет низкой цены, малого веса и превосходных характеристик пользуется популярностью и применяется в производстве деталей для всевозможных конструкций, кухонной утвари, электропроводов, различных красок и д.р.

В зависимости от запросов заказчика этот металл подвергается разным способам обработки для придания ему требуемых свойств. Часто в производстве используются разные сплавы алюминия, потому что в чистом виде этот материал довольно податливый и не всегда обладает требуемыми свойствами.

Пресс — литьё алюминия

Изготовление деталей на заказ из сплава алюминия методом пресс — литья. Процесс производства происходит в прочных стальных разборных матрицах при помощи специальных поршневых машин. Высокое давление создаётся гидравлическим прессом или специальным поршнем, который работает под давление сжатого газа или масляного состава, горячим или холодным способом.

Большая темп прессования и качество готовых деталей обуславливается давлением в 100 — 200 атм., под действием которого отливки получают 3 — 5 класс точности и стабильно ровную поверхность характеризуемую по 5 — 8 классу.

Из-за высокой точности отливки готовые детали не нуждаются в дополнительной обработке, а их качество позволяет применять эти детали на важных участках, где большое значение придается их точность. Таким образом отливаются детали сложных форм, с тонкими стенками, а также те из них, которые предназначены для сложных конструкций. Отличные технические характеристики деталей из сплава алюминия, произведённых методом горячего пресс — литья, позволяют использовать их для отливки комбинированных упрочненных деталей с армированием из другого, более прочного металла.

Литьё алюминия под давлением это экономически выгодный и экологически безопасный способ.

В течении небольшого промежутка времени можно сделать много деталей, используя лишь одну матрицу. Из-за того, что при этом способе не возникает необходимости в использовании алюминиевых формовочных смесей, такое производство является менее вредным и поэтому более предпочтительным, а высокая точность конструкций уменьшает затраты на материал и в целом на предприятии.

Литье алюминия в кокиль

Второй популярный метод отливки деталей из алюминиевых сплавов называется кокилем. Это специальная цельная или неразборная форма изготовленная из металла, которая используется для формовки простых и сложных деталей из сплава алюминия. При изготовлении несложных деталей применяют цельные формы, готовые отливки просто достают из них с помощью специальных инструментов.

Разборные кокили могут быть с различными плоскостями разъемов:

• вертикальная;
• горизонтальная;
• криволинейная.

Кокиль с вертикальной плоскостью разъема состоит из двух половин, точность соединения которых достигается использованием втулок и штырей. Перед использованием формы нагревают до 270 — 300 градусов по Цельсию и покрывают особой огнестойкой краской, затем в него устанавливают специальные стержни, максимально точно и прочно скрепляют обе половинки формы.

Расплавленный алюминий вливают в форму — кокиль и оставляют до полного застывания. Этот метод не отличается скоростью, поэтому для производства большого количества деталей необходимо соответствующее количество форм. Точность отливки при этом способе изготовления соответствует 5 — 9 классам, неровность поверхности – 4 — 6 классу. Если сравнивать с отливкой деталей под высоким давлением, в этом варианте расход материала на припуски увеличивается на 0,5 — 2 мм. Этот метод отливки, как литье алюминия в кокиль, тоже довольно экономичен, а детали отличаются большой точностью и надёжностью. Матрицу — кокиль можно использовать многоразово.

rosalcompany.ru

Литье алюминия своими руками

Алюминий нашел широкое применение в современном мире. Этот металл характеризуется легким весом, пластичностью и ковкостью, что позволяет использовать его во многих отраслях промышленности. Температура его плавления составляет 660°C. В производстве часто используется литье алюминия, благодаря которому изготавливаются всевозможные детали.

Технологический процесс

Плавлением алюминия люди занимаются уже давно. Он легко приобретает любую
форму, поэтому просто незаменим в мировой промышленности. Сегодня многие сталелитейные предприятия используют технологию литья под высоким давлением. Оно создается в специальной камере при помощи поршня, на который воздействует сжатый воздух, эмульсия или масло, ускоряющие движение. Расплавленный металл попадает в высокопрочную стальную пресс-форму со скоростью около 50 м/с, что обеспечивает ее абсолютное заполнение.

Литье алюминия под давлением имеет массу преимуществ, среди которых не только увеличение производительности, но и высокая точность готового изделия. Технология применяется для производства важных деталей в приборостроении, машиностроении и авиастроении.

Литье алюминия в домашних условиях

Несложную деталь из этого металла вполне можно сделать самому. Все необходимое для этого найдется в домашней мастерской.

Прежде всего, потребуется ящик с крышкой, где будет храниться формовочная земля. Литье алюминия обычно происходит с использованием смесей песка и глины. Для деталей небольшого размера можно взять обычный кремнезем. Его необходимо просеять и насыпать в подготовленный деревянный ящик.

В процессе работы будут нужны следующие инструменты: деревянная лопатка, пинцеты, крючки, скальпели, щетки, кисточки и мастерок, изготовленный из качественной стали и имеющий гладкую поверхность.

Литье алюминия в домашних условиях подразумевает заливание металла в формы. Их можно сделать из деревянного ящика.

Изготовление форм

Формовка будущей детали происходит в двух опоках (рамах). Чтобы их сделать,
нужно убрать дно и крышку ящика и распилить его с помощью продольной пилы на две разные по высоте части. В получившихся опоках надо высверлить два вертикальных отверстия на противоположных стенках и вставить в них стержни-коксы. При закрывании ящика коксы, торчащие из нижней его части, должны входить в отверстия, просверленные в верхней раме. Это позволит точно зафиксировать опоки относительно друг друга.

При правильном изготовлении формы для литья алюминия в земле должна получится полость, которая будет полностью копировать отливаемую деталь. Делается она при помощи вдавливания одной стороны копии изделия в землю верхней опоки, а второй – в поверхность нижней. Рамы должны лежать на прочном щите. Копию детали можно изготовить из дерева или пенопласта.

Засыпка формовочной земли должна происходить постепенно. Каждый новый слой следует хорошо утрамбовать, иначе просеянная земля не будет держать форму. Осталось сделать несколько газоотводных отверстий и вставить литник, по которому будет поступать расплавленный металл. Теперь нужно дать земле хорошо просохнуть.

Заливание алюминия в форму

Перед тем как окончательно собрать форму, необходимо тщательно осмотреть ее и
убедиться в отсутствии комков земли. Литье алюминия даст отличный результат только в том случае, если углубление будет идеально повторять изделие. Стык, образующийся между нижней и верхней опоками, рекомендуется замазать глиной, чтобы жидкий металл не перелился за края углублений. После этого верхняя опока накладывается на нижнюю и фиксируется коксами.

Алюминий нужно расплавить в жестяной банке, поставив ее на горящую печь. Когда металл перестает прилипать к опущенной в него кочерге, его можно снимать с огня и заливать в форму через литник.

Дождавшись остывания, надо извлечь деталь из земли. Обычно после этого проводится дополнительная обработка изделия, включающая обрезание лишних выступающих краев и обтачивание.

Литье алюминия – процесс очень увлекательный и полезный. Благодаря такой технологии мелкие детали можно изготавливать самостоятельно, что позволит получить приятные эмоции и сэкономить деньги.

fb.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *