Литье металла — это промышленный производственный процесс, которому более 5000 лет. На сегодняшний день он продолжает играть решающую роль в производстве основных производственных компонентов для производства автомобилей, самолетов, кораблей, тяжелого оборудования, обрабатывающих инструментов и даже производственного оборудования. В этой статье вы узнаете, что такое литье металла, процесс литья металла, его преимущества и применение.
Что такое литье металла?
Литье металла, или просто литье, — это метод формования материала, заключающийся в заливке жидкого материала (расплавленного металла) в форму, содержащую полую полость нужной формы. Отливке дают затвердеть, а затем извлекают ее из формы для завершения процесса литья. По сути, металлические материалы различных форм и размеров получают методом литья.
Литье — один из старейших известных производственных процессов, который используется для придания прочности и жесткости сложным деталям. Форма, используемая в процессе литья, обычно изготавливается из жаростойкого материала. Основным компонентом этого материала является песок; его чаще всего используют потому, что он способен выдерживать высокую температуру расплавленного металла. Для отливки изделий также можно использовать постоянные формы из металла.
Как обрабатывается литье металла?
Процесс литья металла состоит из 5 последовательных стадий.
Создание шаблона
На первом этапе изготавливается внешняя копия отливки. Эта реплика представляет собой желаемый узор, который можно сделать из глины, дерева, металла, пластика или гипса. В промышленном изготовлении деталей изготовление моделей — это очень важный процесс, который включает в себя использование точных расчетов, чтобы детали подходили друг другу и работали вместе.
Изготовление стержня
Следующий этап – изготовление стержня. Это необходимо для полой отливки. Дополнительный кусок глины, песка или металла, известный как сердечник, помогает придать форму внутренней форме отливки, сделав ее полой. Стержни сделаны прочными, но при этом разборными, что позволяет легко извлекать их из готовой отливки.
Молдинг
Процесс формования включает в себя формирование отливки вокруг рисунка с помощью формы. Обычно это многоэтапный процесс, при котором форма находится в рамке, называемой опокой. Обычно в опоку вокруг шаблона набивают зеленый песок или формовочный песок. Этот процесс известен как литье в металлические песчаные формы. Если песок упакован правильно, отливка останется после удаления материала.
Другой метод заключается в создании двухкомпонентной неразрушимой металлической формы. Такой подход позволяет отдельно и повторно использовать форму для отливки других идентичных деталей промышленного назначения.
Плавление и заливка расплавленного металла
Этот шаг прост, но очень важен. Металлический материал для отливки плавят с получением расплавленного металла, который затем осторожно заливают в полость формы и оставляют до затвердевания. После затвердевания отливки новый материал удаляется - процесс, известный как процесс выбивки. Форма подвергается сильной вибрации или встряхиванию для удаления песка из отливки. В промышленных процессах используется специальное выбивное оборудование, обеспечивающее высокую производительность благодаря его эффективной и бесперебойной работе.
Песок удаляется, собирается, охлаждается и утилизируется для будущего использования в других процессах литья. У производителей также есть специальное оборудование, которое помогает сделать процесс отделения песка от отливок достаточно плавным и быстрым. Эти машины помогают удалять и охлаждать песок и отливки, а также влагу. Они также помогают значительно минимизировать повреждения при отливке, что типично на этом этапе процесса отливки. В конечном итоге мы имеем два продукта: чистую отливку и песок, готовые к процессу рекультивации.
Очистка
Это последний этап, на котором отлитое металлическое изделие наконец извлекается из формы, а затем футеровывается. Обработка включает в себя очистку объекта и удаление формовочного материала и неровных краев.
Другие типы литья включают центробежное литье, литье в постоянные формы, литье в гипс, литье в песчаные формы и литье по выплавляемым моделям.
Преимущества кастинга
Литье металла широко используется в производстве из-за следующих преимуществ:
- Это позволяет создавать сложные формы, поскольку расплавленный материал может растекаться на очень маленькие секции. Это устраняет необходимость в других операциях, таких как механическая обработка, ковка и сварка.
- Этот процесс позволяет отливать любые материалы, как черные, так и цветные.
- Это обеспечивает значительную экономию веса, поскольку металл можно разместить именно там, где он необходим.
- Инструменты, необходимые для отливки форм, просты в использовании и относительно недороги.
- Процесс литья не ограничен размерами и весом изделия.
- Литье металлов — единственный способ изготовления некоторых деталей из металлов и сплавов.
Применение литья металлов
Отливки используются практически во всех промышленных производственных процессах. Среди них преобладающим сектором является производство автомобилей и тяжелого оборудования, на которое приходится более 50 процентов литейного производства.
Ниже представлено поотраслевое применение металлического литья:
- Транспорт : Сюда входит автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, железные дороги и судоходство.
- Тяжелое оборудование : известные области применения включают сельское хозяйство, строительство и горнодобывающую промышленность.
- Промышленные станки. Литье обычно используется при изготовлении обрабатывающих материалов, литье пластмасс, ковке, экструзии и формовании.
- Электрическое оборудование Машины : используется для изготовления электродвигателей, насосов и генераторов.
- Заводское оборудование: литье также применимо на химических, нефтяных, бумажных, сахарных, текстильных, сталелитейных и тепловых заводах.
- Оборонное оборудование: Литье находит применение в военной технике, артиллерии и боеприпасах.
- Бытовая техника : Кухонные столовые приборы, садовый инвентарь и некоторая мебель.
- Метизы : Литье используется для изготовления труб для сантехнической промышленности, а также соединений, клапанов и фитингов.
- Предметы искусства : Литье играет решающую роль в создании скульптур и некоторых декоративных предметов.
Другой процесс производства металлов
Литье — это лишь один из нескольких процессов производства металлов, которые также включают токарную обработку, порошковую металлургию , сверление, фрезерование, формование, строгание, протяжку, механическую обработку, нанесение покрытий и распиловку.
Заключение
Литье металла — это промышленный производственный процесс, который широко используется в нескольких производственных процессах, причем больший процент продукции приходится на транспорт и тяжелое оборудование. Он также используется в производстве самолетов, кораблей, тяжелого оборудования, обрабатывающих инструментов, предметов искусства и во многих других сферах.