Сучасні технології та методи лиття металів у виробництві

Працювати з металом людина почала дуже давно і з того часу потреба в цьому міцному і зручному в обробці матеріалі тільки зростає. У сучасному світі залізо є найбільш поширеною сировиною не тільки у виробництві, але і в побуті. Великий попит на металеві вироби призвів до того, що методи лиття постійно удосконалюються і на сьогоднішній день їх існує велика кількість.

Технології лиття с металургійному виробництві

Метод лиття в землю

Одним з найперших способів виготовлення деталей є виливка в грунт. Хоч даний метод лиття вважається найпростішим, проте і він вимагає досить ретельної підготовки. Вона полягає в створенні моделі майбутнього виливка. Її розміри повинні бути трохи більшими, ніж необхідна деталь, адже при охолодженні метал трохи осідає.

Після створення моделі починається підготовка формувальної суміші. Якщо в деталі мають бути порожнини, то також готуються стержні і додаткова формувальна маса, які згодом заповнюють порожні ділянки деталі. Далі опоки роз’єднують таким чином, щоб не порушити цілісність формувальної суміші. Після засихання сполуки приступають до безпосередньої заповнення моделі. Даний вид лиття металів передбачає заливку розплаву або за допомогою ковша, або конвеєрним способом. Після цього остиглий виливок проходить фінішні операції.

Метод лиття в кокіль

Така технологія є більш і досконалою. Цей різновид в більшості моментів нагадує попередній, оскільки в обох випадках застосовуються ливарні форми. Відмінністю є те, що вони виготовленні з металу. Це значною мірою спрощує технологічний процес.

До переваг даного способу відноситься можливість застосування примусового охолодження, а значить і збільшення швидкості виготовлення виливків. Використовуючи всього один кокіль можна випускати сотні деталей, не гаючи часу на підготовку форм і сумішей. До недоліків варто віднести те, що даний спосіб лиття металів підходить тільки для матеріалів з гарною текучістю.

Метод лиття під тиском

Ця технологія використовується для розплавів з низькою текучістю, наприклад, сталі. Даний метод використовує стиснене повітря, під дією якого метал приймає необхідну форму і заповнює всі порожнечі. Для цього застосовуються спеціальні форми, виготовлені з високоякісної сталі, а також спеціальне обладнання для нагнітання повітря.

Основною перевагою такого методу лиття, крім можливості застосування для всіх видів металів, є висока продуктивність. При цьому зменшуються витрати сировини, поліпшується якість виливків.

Чистота поверхні зменшує кількість фінішних операцій, завдяки чому знижується собівартість продукції і затрати праці.

Лиття за газифікованими (випалюваними) моделями

Даний спосіб найбільш поширений в сучасній металургії. Перевагою цього методу лиття металів є відсутність обмежень виливки за розмірами та масою. В якості формувальної суміші використовується кварцевий пісок, який після використання може піддаватися регенерації для повторного застосування. Ця технологія істотно збільшує продуктивність виробництва, знижує собівартість продукції і підвищує якість виробів.

Спеціальні способи отримання виливок

Крім розглянутих раніше, існують і інші види лиття металів. Наприклад, по виплавлюваних моделях. Суть даного способу виготовлення виливків полягає в тому, що в опоку встановлюється прототип майбутньої заливки з парафіну або воску, після чого проміжки заповнюються формувальною сумішшю. При подачі розплаву модель розчиняється і метал заповнює весь обсяг заготовки. Даний метод дозволяє отримувати вироби високої якості, а процес легко автоматизується.

Для виготовлення відносно простих виробів використовується технологія лиття в оболонкові форми. Формувальна суміш складається з кварцевого піску і смоли. Металева модель встановлюється на розігріту поверхню, засипається формувальною сумішшю, після її спікання виходить опока, в яку після пропікання заливається розплав.

При виготовленні труб широко застосовують відцентровий метод лиття металів. Розплав поміщається в спеціальну обертову форму. Під дією відцентрових сил маса рівномірно розподіляється по формі. Такий спосіб забезпечує виготовлення деталей з рівномірною товщиною стінок.

При електрошлаковому методі виготовлення виливків, рідкий метал отримується шляхом впливу на чушки електродуговими розрядами. Іноді застосовується бездуговий спосіб лиття. У цьому випадку метал плавиться під дією тепла, переданого розігрітим шлаком, на який впливають потужні розряди. При такому способі виключається контакт заліза з повітрям.

Для дорогих металів, таких як золото, титан та інші застосовується вакуумна заливка. Матеріал плавиться в вакуумі і розливається у форми. Така технологія виключає утворення порожнин в готовому виробі. Однак гранична маса виливків знаходиться в межах ста кілограм. Для більших деталей застосовуються вакуумні ковші, з яких в подальшому розплав надходить в форми.

На теперішній час існує багато методів лиття металів. Всі вони застосовуються для різноманітних виробничих потреб, а конкретна технологія залежить від потрібної якості і точності виливків. При цьому прогрес не стоїть на місці. Не виключено, що в найближчому майбутньому будуть розроблені нові, більш досконалі технології і способи отримання виливків металу.