Uvod
Ulivanje je najzgodnejša tehnologija termične obdelave kovin, ki so jo obvladali ljudje, z zgodovino, dolgo približno 6000 let. Kitajska je vstopila v razcvet bronastih ulitkov med približno 1700 pr. n. št. in 1000 pr. n. št., njena izdelava pa je dosegla zelo visoko raven. Material za kalup je lahko pesek, kovina ali celo keramika. Odvisno od zahtev se bodo uporabljene metode razlikovale. Kakšne so značilnosti vsakega postopka litja? Kakšni izdelki so primerni za to?
1. Ulivanje v pesek
Material za ulivanje: različni materiali
Kakovost ulitka: desetine gramov do desetine ton, stotine ton
Kakovost ulitne površine: slaba
Struktura litja: preprosta
Proizvodni stroški: nizki
Področje uporabe: Najpogosteje uporabljene metode litja. Ročno oblikovanje je primerno za posamezne kose, majhne serije in velike ulitke s kompleksnimi oblikami, ki jih je težko uporabljati z oblikovalnim strojem. Strojno modeliranje je primerno za srednje in majhne ulitke, izdelane v serijah.
Značilnosti procesa: Ročno modeliranje: prilagodljivo in enostavno, vendar ima nizko proizvodno učinkovitost, visoko delovno intenzivnost ter nizko dimenzijsko natančnost in kakovost površine. Strojno modeliranje: visoka dimenzijska natančnost in kakovost površine, vendar visoka naložba.
Kratek opis: Ulivanje v pesek je danes najpogosteje uporabljen postopek litja v livarski industriji. Primeren je za različne materiale. Železove in neželezove zlitine je mogoče uliti s peščenimi kalupi. Izdeluje lahko odlitke od deset gramov do deset ton in več. Pomanjkljivost litja v pesek je, da je mogoče izdelati le ulitke z relativno preprostimi strukturami. Največja prednost litja v pesek je: nizki proizvodni stroški. Vendar pa je glede na površinsko obdelavo, metalografijo litja in notranjo gostoto razmeroma nizka. Modelirno je lahko ročno ali strojno oblikovan. Ročno oblikovanje je primerno za posamezne kose, majhne serije in velike ulitke s kompleksnimi oblikami, ki jih je težko uporabljati z oblikovalnim strojem. Strojno modeliranje lahko močno izboljša površinsko natančnost in dimenzijsko natančnost, vendar je naložba relativno velika.
2. Investicijski ulitki
Material za ulivanje: lito jeklo in neželezne zlitine
Kakovost odlitka: nekaj gramov do nekaj kilogramov
Kakovost površine za ulivanje: zelo dobra
Struktura litja: poljubna zapletenost
Stroški proizvodnje: pri masovni proizvodnji je cenejša od popolnoma strojno obdelane proizvodnje.
Področje uporabe: Različne serije majhnih in kompleksnih preciznih ulitkov iz litega jekla in zlitin z visokim tališčem, posebej primernih za ulivanje umetniških del in preciznih mehanskih delov.
Značilnosti procesa: dimenzijska natančnost, gladka površina, vendar nizka proizvodna učinkovitost.
Kratek opis: Postopek investicijskega litja je nastal prej. Pri nas se postopek vlivanja uporablja pri izdelavi nakita za plemiče v spomladanskem in jesenskem času. Vložni ulitki so na splošno bolj kompleksni in niso primerni za velike ulitke. Postopek je kompleksen in težko obvladljiv, uporabljeni in porabljeni materiali pa so relativno dragi. Zato je primeren za izdelavo majhnih delov zapletenih oblik, zahtev po visoki natančnosti ali težko izvedljivih drugih obdelav, kot so lopatice turbinskih motorjev.
3. Izgubljeno litje pene
Material za ulivanje: različni materiali
Masa odlitka: nekaj gramov do nekaj ton
Kakovost ulivne površine: dobra
Struktura litja: bolj zapletena
Stroški proizvodnje: nižji
Področje uporabe: kompleksnejši in raznoliki ulitki zlitin v različnih šaržah.
Značilnosti postopka: Merska natančnost ulitkov je visoka, svoboda oblikovanja ulitkov je velika in postopek je preprost, vendar ima zgorevanje vzorca določene vplive na okolje.
Kratek opis: Odlitki iz izgubljene pene so vezavi in združevanju parafinskih ali penastih modelov, ki so po velikosti in obliki podobni odlitkom, v skupine modelov. Po ščetkanju z ognjevzdržno barvo in sušenju jih zakopljejo v suh kremenčev pesek in z vibriranjem oblikujejo ter vlijejo pod negativnim tlakom, da se model oblikuje v grozd. Nova metoda litja, pri kateri model upari, tekoča kovina zavzame položaj modela ter se strdi in ohladi, da nastane ulitek. Izgubljeno litje pene je nov postopek s skoraj nič marže in natančnim oblikovanjem. Ta postopek ne zahteva jemanja kalupa, nobene ločevalne površine in peskovnega jedra. Zato ulitek nima bleščanja, robov in naklona ugreza ter zmanjša število napak jedra kalupa. Dimenzijske napake zaradi kombinacije.
Zgornjih enajst metod litja ima različne značilnosti postopka. Pri proizvodnji ulitkov je treba za različne ulitke izbrati ustrezne metode ulivanja. Pravzaprav je težko reči, da ima postopek litja, ki ga je težko gojiti, absolutne prednosti. V proizvodnji si vsak izbere tudi uporabni proces in procesno metodo z nižjo stroškovno učinkovitostjo.
4. Centrifugalno litje
Material za ulivanje: siva litina, nodularna litina
Kakovost ulitka: desetine kilogramov do nekaj ton
Kakovost ulivne površine: dobra
Struktura ulitka: na splošno cilindrični ulitki
Stroški proizvodnje: nižji
Področje uporabe: majhne do velike serije ulitkov rotacijskih teles in cevnih nastavkov različnih premerov.
Značilnosti procesa: Ulitki imajo visoko dimenzijsko natančnost, gladko površino, gosto strukturo in visoko proizvodno učinkovitost.
Kratek opis: Centrifugalno litje (centrifugalno litje) se nanaša na metodo litja, pri kateri se tekoča kovina vlije v vrteči se kalup, napolni in strdi v ulitek pod delovanjem centrifugalne sile. Stroj, ki se uporablja za centrifugalno litje, se imenuje centrifugalni livarski stroj.
[Uvod] Prvi patent za centrifugalno litje je predlagal Britanec Erchardt leta 1809. Šele v začetku dvajsetega stoletja se je ta metoda postopoma uveljavila v proizvodnji. V tridesetih letih 20. stoletja je naša država začela uporabljati tudi centrifugalne cevi in ulitke cilindrov, kot so železne cevi, bakrene tulke, obloge cilindrov, bakrene tulke iz bimetalnega jekla itd. Centrifugalno litje je skoraj glavna metoda; poleg tega se v toplotno odpornih jeklenih valjih, nekaterih posebnih jeklenih brezšivnih cevnih surovcih, sušilnih bobnih papirnih strojev in drugih proizvodnih področjih zelo učinkovito uporablja tudi metoda centrifugalnega litja. Trenutno so izdelani visoko mehanizirani in avtomatizirani stroji za centrifugalno litje in zgrajena je bila delavnica za mehanizirano centrifugalno litje cevi.
5. Nizkotlačno litje
Material za ulivanje: neželezna zlitina
Kakovost ulitka: desetine gramov do desetine kilogramov
Kakovost ulivne površine: dobra
Struktura ulitka: kompleksna (na voljo je peščeno jedro)
Proizvodni stroški: Proizvodni stroški kovinskega tipa so visoki
Področje uporabe: majhne serije, po možnosti velike serije velikih in srednje velikih ulitkov iz neželeznih zlitin, lahko proizvajajo tankostenske ulitke.
Značilnosti procesa: ulivna struktura je gosta, procesni izkoristek je visok, oprema je razmeroma enostavna in lahko se uporabljajo različni livarski kalupi, vendar je produktivnost relativno nizka.
Kratek opis: Nizkotlačno litje je metoda litja, pri kateri tekoča kovina napolni kalup in se pod delovanjem nizkotlačnega plina strdi v ulitek. Nizkotlačno litje se je sprva uporabljalo predvsem za proizvodnjo ulitkov iz aluminijevih zlitin, kasneje pa se je uporaba še razširila na bakrene ulitke, železne ulitke in jeklene ulitke z visokimi tališči.
6. Tlačno litje
Material za ulivanje: aluminijeva zlitina, magnezijeva zlitina
Kakovost ulitka: nekaj gramov do deset kilogramov
Kakovost ulivne površine: dobra
Struktura ulitka: kompleksna (na voljo je peščeno jedro)
Proizvodni stroški: Izdelava strojev za tlačno litje in kalupov je draga
Področje uporabe: Masovna proizvodnja različnih majhnih in srednje velikih ulitkov iz neželeznih zlitin, tankostenskih ulitkov in tlačno odpornih ulitkov.
Značilnosti postopka: Ulitki imajo visoko dimenzijsko natančnost, gladko površino, gosto strukturo, visoko učinkovitost proizvodnje in nizke stroške, vendar so stroški strojev in kalupov za tlačno litje visoki.
Kratek opis: Tlačno litje ima dve glavni značilnosti: visok tlak in visoko hitrost polnjenja kalupov za tlačno litje. Njegov običajno uporabljeni specifični tlak vbrizgavanja je od nekaj tisoč do deset tisoč kPa ali celo do 2 × 105 kPa. Hitrost polnjenja je približno 10 ~ 50 m/s, včasih pa lahko doseže tudi več kot 100 m/s. Čas polnjenja je zelo kratek, običajno v razponu od 0,01 do 0,2 s. V primerjavi z drugimi metodami litja ima tlačno litje naslednje tri prednosti: dobro kakovost izdelka, visoko dimenzijsko natančnost ulitkov, na splošno enakovredno ravni 6 do 7 ali celo do stopnje 4; dobra površinska obdelava, na splošno enakovredna stopnji 5 do 8; trdnost Ima višjo trdoto in njegova trdnost je na splošno 25 % do 30 % višja kot pri litju v pesek, vendar se njegov raztezek zmanjša za približno 70 %; ima stabilne dimenzije in dobro medsebojno zamenljivost; lahko tlačno uliva tankostenske in kompleksne ulitke. Na primer, trenutna najmanjša debelina stene delov za tlačno litje iz cinkove zlitine lahko doseže 0,3 mm; najmanjša debelina stene ulitkov iz aluminijeve zlitine lahko doseže 0,5 mm; najmanjši premer ulivne luknje je 0,7 mm; in najmanjši korak navoja je 0,75 mm.
Čas objave: 18. maj 2024
