Poradniki
Image credit: Funtay/.com
Produkcja odlewnicza to proces, w którym skroplony materiał, taki jak stopiony metal, wlewa się do wnęki specjalnie zaprojektowanej formy i pozwala się utwardzić. Po zestaleniu, obrabiany element jest usuwany z formy, aby poddać go różnym zabiegom wykończeniowym lub wykorzystać jako produkt końcowy. Metody odlewania są zwykle stosowane do tworzenia skomplikowanych kształtów pełnych i wydrążonych, a produkty odlewane znajdują szerokie zastosowanie, w tym komponenty samochodowe, części lotnicze itp.
Różne rodzaje odlewania i proces odlewania
Mimo że odlewanie jest jedną z najstarszych znanych technik produkcyjnych, nowoczesne postępy w technologii odlewania doprowadziły do powstania szerokiego wachlarza specjalistycznych metod odlewania. Procesy formowania na gorąco, takie jak odlewanie ciśnieniowe, odlewanie inwestycyjne, odlewanie w gipsie i odlewanie w piasku, każdy z nich zapewnia własne unikalne korzyści produkcyjne. Porównanie zalet i wad wspólnych typów procesów odlewania może pomóc w wyborze metody najlepiej nadającej się do danej serii produkcyjnej.
Odlewanie z piasku
Odlewanie z piasku zazwyczaj opiera się na materiałach na bazie krzemionki, takich jak syntetyczny lub naturalnie związany piasek. Piasek odlewniczy składa się zazwyczaj z drobno zmielonych, kulistych ziaren, które mogą być ciasno upakowane razem w gładką powierzchnię formy. Odlew jest zaprojektowany tak, aby ograniczyć możliwość rozerwania, pęknięcia lub innych wad poprzez umożliwienie umiarkowanego stopnia elastyczności i kurczenia się podczas fazy chłodzenia procesu. Piasek może być również wzmocniony przez dodanie gliny, która pomaga cząsteczkom bardziej się związać. Produkty samochodowe, takie jak bloki silników, są wytwarzane metodą odlewania w piasku.
Odlewanie w piasku obejmuje kilka etapów, w tym tworzenie wzoru, formowanie, topienie i zalewanie oraz czyszczenie. Wzór jest formą, wokół której piasek jest upakowany, zazwyczaj w dwóch częściach, skarpa i ciąg. Po zagęszczeniu piasku na tyle, aby odwzorować wzór, usuwany jest kope i wydobywany wzór. Następnie instaluje się dodatkowe wkładki zwane rdzeniówkami i wymienia się rdzeń. Po zalaniu i zestaleniu się metalu odlew jest usuwany, oczyszczany z pionów i wrót, które były używane w procesie zalewania, oraz czyszczony z przylegającego piasku i zgorzeliny.
Główne zalety odlewania piaskowego jako procesu odlewania obejmują:
- Stosunkowo niedrogie koszty produkcji, zwłaszcza w przypadku niskich serii.
- Możliwość wytwarzania dużych elementów.
- Możliwość odlewania zarówno materiałów żelaznych, jak i nieżelaznych.
- Niski koszt oprzyrządowania po odlaniu.
Pomimo swoich zalet, odlewanie w piasku daje mniejszy stopień dokładności niż metody alternatywne i może być trudne do odlewania w piasku elementów o z góry określonych wymiarach i masie. Ponadto, proces ten ma tendencję do uzyskiwania produktów o stosunkowo chropowatej powierzchni.
Możesz skorzystać z platformy Thomas Supplier Discovery Platform, aby znaleźć firmy zajmujące się odlewaniem piaskowym dla swoich potrzeb.
Odlewanie inwestorskie
Odlewanie inwestorskie, lub z traconym woskiem, wykorzystuje jednorazowy wzór wosku dla każdej odlewanej części. Wosk jest wstrzykiwany bezpośrednio do formy, usuwany, a następnie pokrywany materiałem ogniotrwałym i środkiem wiążącym, zwykle w kilku etapach, aby stworzyć grubą skorupę. Wiele wzorów jest montowanych na wspólnych tulejach. Po stwardnieniu skorupy wzory są odwracane i podgrzewane w piecach w celu usunięcia wosku. Stopiony metal jest następnie wlewany do pozostałych skorup, gdzie utwardza się do kształtu woskowych wzorów. Ogniotrwała skorupa jest odłamywana, aby odsłonić gotowy odlew. Odlewanie inwestycyjne jest często stosowane do produkcji części dla przemysłu motoryzacyjnego, energetycznego i lotniczego, takich jak łopatki turbin. Niektóre z głównych zalet i wad odlewania inwestycyjnego obejmują:
- Wysoki stopień dokładności i precyzyjne wyniki wymiarowe.
- Możliwość tworzenia cienkościennych części o złożonej geometrii.
- Możliwość odlewania zarówno materiałów żelaznych, jak i nieżelaznych.
- Stosunkowo wysokiej jakości wykończenie powierzchni i szczegóły w końcowych komponentach.
Pomimo wysokiej precyzji, odlewanie inwestycyjne jest zwykle droższe niż inne porównywalne techniki odlewania i jest zwykle opłacalne tylko wtedy, gdy nie można zastosować odlewów piaskowych lub gipsowych. Jednakże, koszty te mogą być zrekompensowane dzięki zmniejszonym kosztom obróbki i narzędzi, dzięki wysokiej jakości powierzchni odlewów inwestycyjnych.
Możesz skorzystać z platformy Thomas Supplier Discovery Platform, aby znaleźć firmy zajmujące się odlewaniem inwestycyjnym dla swoich potrzeb.
Odlewanie gipsowe
Odlewanie gipsowe jest podobne do procesu odlewania piasku, przy czym zamiast piasku stosuje się mieszaninę gipsu, mieszanki wzmacniającej i wody. Wzór gipsowy jest zazwyczaj pokryty masą antyadhezyjną, aby zapobiec jego przyklejaniu się do formy, a gips jest w stanie wypełnić wszelkie luki wokół formy. Po odlaniu części materiał gipsowy zazwyczaj pęka lub tworzy wady, co wymaga wymiany na nowy materiał. Zalety odlewania gipsu obejmują:
- Bardzo gładkie wykończenie powierzchni.
- Możliwość odlewania skomplikowanych kształtów o cienkich ściankach.
- Możliwość formowania dużych części przy mniejszych nakładach niż w przypadku innych procesów, takich jak odlewanie inwestycyjne.
- Wyższy stopień dokładności wymiarowej niż w przypadku odlewania w piasku.
Ten proces jest zwykle droższy niż większość operacji odlewania w piasku i może wymagać częstej wymiany materiału do formowania gipsu. Jest to zwykle bardziej skuteczne i opłacalne, gdy jakość wykończenia powierzchni jest ważnym wymogiem. Jego zastosowanie jest generalnie ograniczone do odlewania aluminium i stopów na bazie miedzi.
Możesz użyć Thomas Supplier Discovery Platform, aby znaleźć firmy odlewające gips dla swoich potrzeb.
Odlewanie pod ciśnieniem (Proces odlewania metali)
Odlewanie pod ciśnieniem jest metodą formowania materiałów pod wysokim ciśnieniem i zazwyczaj dotyczy metali nieżelaznych i stopów, takich jak cynk, cyna, miedź i aluminium. Forma wielokrotnego użytku jest pokryta środkiem smarnym, aby pomóc regulować temperaturę matrycy i pomóc w wyrzucaniu komponentów. Stopiony metal jest następnie wtryskiwany do matrycy pod wysokim ciśnieniem, które utrzymuje się do momentu zestalenia się elementu. Wtłaczanie pod ciśnieniem jest szybkie, co zapobiega utwardzeniu się jakiegokolwiek segmentu materiału przed odlaniem. Po zakończeniu procesu, element jest wyjmowany z matrycy i usuwany jest złom. Kilka głównych zalet odlewania ciśnieniowego to:
- Ścisłe tolerancje wymiarów i kształtu.
- Wysoka spójność wymiarowa komponentów i jednolita konstrukcja.
- Zmniejszona potrzeba obróbki po odlaniu.
Pomimo swoich zalet, odlewanie ciśnieniowe jako proces odlewania metali ma stosunkowo wysokie koszty narzędzi, co czyni go bardziej opłacalnym w przypadku produktów o dużej objętości. Może być również trudno zapewnić właściwości mechaniczne komponentów odlewanych ciśnieniowo, co oznacza, że produkty te zazwyczaj nie funkcjonują jako części konstrukcyjne. Ponieważ formy są zazwyczaj dwuczęściowe, odlewanie ciśnieniowe jest ograniczone do produktów, które mogą być usunięte z formy bez jej zniszczenia, jak to ma miejsce w innych procesach odlewania.
Aby uzyskać więcej informacji na temat odlewania ciśnieniowego, możesz przejrzeć nasz przewodnik Rodzaje odlewania ciśnieniowego, który dogłębnie omawia różne typy, stopy i czynniki decydujące o wyborze określonego procesu/kombinacji stopów.
Odlewanie odśrodkowe
Odlewanie odśrodkowe jest używane do produkcji długich, cylindrycznych części, takich jak rury żeliwne, polegając na siłach grawitacji powstałych w formie wirującej. Stopiony metal wprowadzony do formy jest rzucany przeciwko wewnętrznej powierzchni formy, produkując odlew, który może być wolny od pustych przestrzeni. Metoda ta, pierwotnie wynaleziona jako proces de Lavaud’a, wykorzystująca formy chłodzone wodą, jest stosowana do części symetrycznych, takich jak rury glebowe i duże lufy karabinów, a jej zaletą jest możliwość wytwarzania części przy użyciu minimalnej liczby pionów. Dla części asymetrycznych, które nie mogą być obracane wokół własnej osi, odmiana odlewania odśrodkowego, zwana odlewaniem ciśnieniowym, układa kilka części wokół wspólnego wlewu i obraca formy wokół tej osi. Podobny pomysł stosuje się do odlewania bardzo dużych pierścieni zębatych itp. W zależności od odlewanego materiału można stosować formy metalowe lub piaskowe.
Odlewanie w formach trwałych
Odlewanie w formach trwałych wykazuje podobieństwa z odlewaniem kokilowym i odśrodkowym, zwłaszcza w zakresie stosowania form wielokrotnego użytku. Mogą być one wykonane ze stali, grafitu, itp. i są ogólnie stosowane do odlewania materiałów takich jak ołów, cynk, stopy aluminium i magnezu, niektóre brązy i żeliwo. Jest to proces niskociśnieniowy, w którym zalewanie odbywa się zazwyczaj ręcznie przy użyciu wielu form umieszczonych na stole obrotowym. W miarę obracania się form w różnych stacjach są one kolejno pokrywane, zamykane, napełniane, otwierane i opróżniane. Jedna z takich metod znana jest jako odlewanie w błocie, gdzie forma jest wypełniona, ale opróżniona zanim metal całkowicie stwardnieje. Stopiony metal jest wyrzucany z odlewu w celu wytworzenia pustej, odlanej skorupy. Podobny pomysł jest wykorzystywany w formowaniu pustych wyrobów czekoladowych, takich jak zajączki wielkanocne. Zastosowanie form metalowych powoduje szybszy transfer ciepła przez formę, pozwalając na utwardzenie powłoki, podczas gdy rdzeń pozostaje płynny.
Podsumowanie
W artykule przedstawiono krótkie omówienie różnych rodzajów procesów odlewania. Aby uzyskać więcej informacji na temat powiązanych produktów lub procesów, zapoznaj się z innymi przewodnikami lub odwiedź platformę Thomas Supplier Discovery Platform, aby zlokalizować potencjalne źródła dostaw lub przejrzeć szczegóły dotyczące konkretnych produktów.
Inne artykuły na temat odlewania
- Shrinkage in Casting: Causes and Solutions
- Procesy związane z odlewaniem
- Krzem w elektronice i zastosowaniach odlewniczych
- Jak zaprojektować formę odlewniczą
- Alternatywy dla odlewania
- Przewodnik Need to Know
- Maszyny odlewnicze
- Odlewanie stopów: A Look at Metal Die Cast Types of Alloys and Their Uses
- How Castings are Made
- All About Plaster Mold Casting – What it is and How it works
- Casting vs. Forging – What’s the Difference?
- Proces planowania popytu: Kluczowe kroki procesu S&OP zaangażowane w prognozowanie komponentów w łańcuchu dostaw
- Typy procesów odlewania
- Materiały używane w odlewach
- Wszystko o odlewaniu inwestycyjnym – Co to jest i jak działa
- Wszystko o odlewaniu w piasku – Co to jest i jak działa
- Wszystko o odlewaniu w piasku Co to jest i jak działa
- Types of Casting Defects and How to Prevent Them
Other „Types of” Articles
- Types of Filters – A ThomasNet Buying Guide
- Types of Controls and Controllers – A ThomasNet Buying Guide
- Different Types of Air Filters
- Types of Inductors and Cores
- Aerospace Fasteners: A ThomasNet Buying Guide
- Types of Die Cutting Operations
- Types of CNC Drill Bits
- Types of Multiplexers
- Types of Crimpers A ThomasNet Buying Guide
- Types of Temperature Transmitters
- Types of Sockets
- Three Types of Medical Coatings
- Types of Springs – A Thomas Buying Guide
.