Полноформовое литье
Литье в полную форму — это процесс литья методом испарения , который представляет собой комбинацию литья в песчаные формы и литья по выплавляемым моделям . В нем используется пенополистирола из узор , который затем окружается песком, как при литье в песок. Затем металл заливают непосредственно в форму, при контакте с которой пена испаряется.
Процесс
[ редактировать ]Сначала выкройку обычно делают из пенополистирола , что можно сделать разными способами. Для небольших тиражей рисунок можно вырезать вручную или выточить из цельного блока пенопласта; если геометрия достаточно проста, ее можно даже разрезать с помощью резака для пенопласта .
Если объем большой, то рисунок можно изготовить серийно с помощью процесса, аналогичного литью под давлением . Предварительно вспененные шарики полистирола впрыскиваются в предварительно нагретую алюминиевую форму при низком давлении. пар Затем на полистирол подается , который заставляет его еще больше расширяться и заполнять матрицу. Окончательный рисунок состоит примерно из 97,5% воздуха и 2,5% полистирола.
Готовые выкройки можно приклеить горячим клеем к готовым сливным чашам, направляющим и стоякам , чтобы сформировать окончательный узор. [1] Затем узор покрывают огнеупорным материалом . Покрытый рисунок ( 2 ) помещается в опоку и тщательно утрамбовывается зеленым песком ( 4 ) или химически связанным песком.
Наконец, расплавленный металл ( 1 ) заливают в форму, при этом пена ( 3 ) испаряется, позволяя металлу заполнить всю форму. Пар одновременно извлекается из колбы через песок.
Отливке дают остыть, а затем выгружают ее из опоки ( 5 ) и готовы к использованию. Песок не требует повторной обработки, поэтому его можно использовать повторно. [1] [2]
Подробности
[ редактировать ]Минимальная толщина стенки для цельнолитой отливки составляет 2,5 мм (0,10 дюйма). Типичные допуски на размеры составляют 0,3%, а типичная чистота поверхности составляет от 2,5 до 25 мкм (от 100 до 1000 миллионных дюйма) RMS . Диапазон размеров составляет от 400 г (0,88 фунта) до нескольких тонн (тонн). [3]
Цельнолитое литье часто используется для производства головок цилиндров , блоков двигателей , насосов корпусов , компонентов автомобильных тормозов и коллекторов . [3] Обычно используемые материалы включают алюминий , железо , сталь , никелевые и медные сплавы . [2]
Преимущества и недостатки
[ редактировать ]Этот процесс литья предпочтителен для очень сложных отливок, для которых регулярно требуются стержни . Он также имеет точные размеры, не требует уклона и не имеет разделительных линий, поэтому не заусенцев образуется . По сравнению с литьем по выплавляемым моделям это дешевле, поскольку это более простой процесс, а пена дешевле воска. Стояки обычно не требуются из-за характера процесса; Поскольку расплавленный металл испаряет пену, первый металл, попавший в форму, охлаждается быстрее, чем остальные, что приводит к естественному направленному затвердеванию . [1] [2]
Двумя основными недостатками являются то, что стоимость моделей может быть высокой при небольших объемах работ, а модели легко повреждаются или деформируются из-за их низкой прочности. [1] Если для создания узоров используется штамп, это требует больших первоначальных затрат. [2]
История
[ редактировать ]Первый патент на процесс литья методом испарения был подан в апреле 1956 года Х. Ф. Шройером. Он запатентовал использование узоров из пенопласта, встроенных в традиционный зеленый песок, для литья металлов.
Ссылки
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Дегармо, Блэк и Кохсер, 2003 , стр. 320–322.
- ^ Перейти обратно: а б с д Калпакджян и Шмид 2006 , с. 297–299.
- ^ Перейти обратно: а б Полное литье в пресс-форме , получено 24 марта 2009 г.
Библиография
[ редактировать ]- Дегармо, Э. Пол; Блэк, Джей Т.; Кохсер, Рональд А. (2003), Материалы и процессы в производстве (9-е изд.), Wiley, ISBN 0-471-65653-4 .
- Калпакджян, Серопа; Шмид, Стивен (2006), Промышленная инженерия и технологии (5-е изд.), Пирсон, ISBN 0-13-148965-8 .