Поиск
Закройте это окно поиска.

Изучение типов процессов литья: подробное руководство

Изучите процессы литья с помощью HiTop Industrial: от древних методов до современных методов, каждый из которых соответствует вашим производственным потребностям.
ХИТОП / Блог / <a href="https://hitopindustrial.com/ru/типы-процессов-литья/" title="Изучение типов процессов литья: подробное руководство">Изучение типов процессов литья: подробное руководство

В постоянно развивающемся производственном пространстве искусство литья выступает в качестве стержня, органично сочетая древнее мастерство с современными технологическими достижениями. Это подробное руководство погружает вас в разнообразный мир процессы литья, предлагая глубокие исследования уникальных преимуществ, проблем и применений каждого метода. Созданный для того, чтобы снабдить предприятия знаниями для принятия обоснованных решений, он представляет собой сокровищницу информации, от фундаментальных концепций до стратегий выбора материалов, что имеет решающее значение для тех, кто ищет точность и творческое мастерство в своих производственных начинаниях. Отправьтесь в путешествие в сердце кастинга, где инновации встречаются с традициями.

Что такое кастинг?

Кастинг представляет собой важнейший процесс, объединяющий вековые методы с современными достижениями. В отличие от таких методов, как литье под давлением или обработка с ЧПУ, литье превосходно подходит для формирования сложных, высококачественных компонентов, главным образом, когда речь идет о больших, замысловатых конструкциях или материалах, непригодных для методов резки под высоким давлением или точной резки. 

Этот метод включает заливку расплавленного материала, обычно металла, в тщательно изготовленные формы, что позволяет изготавливать изделия различных форм и размеров. Его уникальная способность обрабатывать различные материалы и сложную геометрию делает литье незаменимым в отраслях от автомобильной до аэрокосмической, воплощая художественное выражение и инженерную точность.

Каковы типы процессов литья?

  • Непрерывное литье:
Каковы типы процессов литья?

Непрерывная разливка — это оптимизированный процесс, при котором расплавленный металл затвердевает в «полуфабрикат» заготовки, блюма или сляба для последующей прокатки на чистовых станах. Он включает заливку металла в короткую вертикальную медную форму с водяным охлаждением, что приводит к быстрому затвердеванию. Затем затвердевшая оболочка выходит из нижней части формы, поддерживаемая и вытягиваемая роликами. Непрерывный процесс позволяет массово производить металлические профили одинакового качества.

ПреимуществаНедостатки
Высокая эффективность производстваОграничение простыми формами
Равномерное качество продукцииТребует серьезной настройки
Сокращение отходовВысокие первоначальные инвестиции
Энергетически эффективныйТонкости процесса
Хороший контроль над размерами Ограничено выбором материала

Непрерывная разливка широко используется в производстве стали, особенно для производства длинномерной стальной продукции, такой как стержни, стержни и балки. Он также используется в алюминий производство. Этот метод идеально подходит для крупносерийного стандартизированного производства, что делает его краеугольным камнем в тяжелой промышленности и крупномасштабных строительных проектах.

  • Гравитационное литье под давлением:

Этот процесс включает заливку расплавленного металла в постоянную форму под действием силы тяжести. Он производит высококачественные, плотные отливки и обычно используется для цветные металлы как алюминиевые и медные сплавы. Он особенно подходит для производства средних объемов и обеспечивает хорошую точность размеров и чистоту поверхности.

Гравитационное литье под давлением
ПреимуществаНедостатки
Качественные, плотные отливкиОграничено цветными металлами
Хорошая точность размеров и чистота поверхности.Менее подходит для сложных форм.
Подходит для производства средних объемов.Высокая стоимость пресс-форм.
  • Литье под давлением:

Этот метод впрыскивает расплавленный металл в форму под высоким давлением. Этот метод быстрый, эффективный и идеально подходит для крупносерийного производства деталей малого и среднего размера. В основном он используется для сплавов цинка, алюминия, магния, меди, свинца и олова. Литье под давлением обеспечивает превосходную точность размеров и гладкость отливок с тонкими стенками.

Литье под высоким давлением
ПреимуществаНедостатки
Высокоскоростное производствоОграничено более простой геометрией с более тонкими стенками.
Превосходная точность размеровНе подходит для тугоплавких металлов.
Гладкие отливки с тонкими стенками.Сокращение срока службы формы из-за высокого давления
Идеально подходит для широкого спектра металлов. 
  • Литье по выплавляемым моделям:

Процесс литья по выплавляемым моделям начинается с создания детального рисунка пенопласта, обычно изготовленного из полистирола, который отражает желаемый конечный продукт. При необходимости эта модель собирается в блок, крепится к литнику и включает в себя все необходимые ворота и полозья. Затем кластер пенопласта погружают в огнеупорную суспензию, образуя оболочку, которая определяет окончательное качество поверхности отливки.

Литье по выплавляемым моделям

После высыхания нанесенного рисунка его помещают в опоку и окружают несвязанным песком - этап, который подготавливает его к этапу заливки металла. Расплавленный металл заливается в опоку, заменяя и испаряя пену, заполняющую полость. Как только металл затвердевает, песок и скорлупу удаляют, обнажая металлическую отливку.

ПреимуществаНедостатки
Возможна сложная геометрияБолее высокие затраты на шаблоны
Снижение потребности в механической обработке и чистовой обработкеРиск газовых дефектов и пористости
Отсутствие линий разъема, лучшее качество поверхностиОграничено определенными типами металлов
Легко изменить дизайнЭкологические проблемы при утилизации пены
Минимальные отходы материалаМожет потребоваться дополнительная обработка поверхности

Этот процесс особенно известен своей способностью производить сложную геометрию и сложные детали и часто снижает потребность в механической обработке после литья. Однако здесь возникают проблемы, такие как более высокая стоимость моделей пенопласта, риск газовых дефектов и пористости в конечном продукте, а также экологические проблемы, связанные с утилизацией испаренной пены.

  • Инвестиционное литье:

Литье по выплавляемым моделям, также известное как литье по выплавляемым моделям, представляет собой точный и универсальный производственный процесс. Все начинается с создания подробной восковой модели, точной копии желаемого конечного продукта. Эти восковые модели затем прикрепляются к центральному литнику, образуя древовидную сборку. Сборку неоднократно погружают в керамический раствор с последующей штукатуркой мелким песком или другим огнеупорным материалом для создания прочной керамической оболочки вокруг восковых моделей.

Инвестиционное литье

Как только керамическая оболочка затвердевает, воск плавится и сливается, оставляя полую форму. Эту форму предварительно нагревают, а затем заливают расплавленным металлом, который заменяет исходный восковой рисунок. После затвердевания металла керамическая оболочка отрывается, обнажая окончательную металлическую отливку.

ПреимуществаНедостатки
Высокая точность размеровБолее высокие затраты на небольшие производственные циклы
Превосходное качество поверхностиОграничения по размеру и весу
Умение отливать сложные формы.Трудоёмкий процесс
Универсальный выбор материаловИзготовление восковых моделей может быть деликатным
Минимальные отходы материалаВозможные дефекты оболочки
  • Литье в песок:

Этот метод является одним из старейших и наиболее часто используемых процессов литья, характеризующийся использованием песка в качестве материала формы. Процесс начинается с создания шаблона, обычно изготовленного из дерева, металла или пластика, повторяющего отливаемую деталь. Этот узор помещается в коробку, известную как колба, и набивается песком, связанным глиной или химическим связующим. Песок вокруг рисунка уплотняется и принимает форму, образуя полость формы, повторяющую форму рисунка.

Литье в песчаные формы

После того как песчаная форма подготовлена, ее удаляют, оставляя полость, в которую можно залить расплавленный металл. Стержни из песка можно поместить в форму для формирования внутренних элементов отливки. После того как металл затвердел и остыл, песчаную форму разбирают, чтобы извлечь отливку.

ПреимуществаНедостатки
Низкая стоимость оснасткиГрубая обработка поверхности
Универсальность размеров и материаловБолее низкая точность размеров
Умение отливать сложные формы.Более высокая трудоемкость
Масштабируемость для крупных производственных тиражейРиск дефектов
Многоразовый песокБолее длительное время охлаждения
  • Гипсовая отливка:

Литье из гипса — это процесс, аналогичный литью в песок, но для формирования формы используется смесь гипса, упрочняющих составов и воды. Этот метод особенно подходит для литья цветных металлов, таких как алюминий, медные сплавы и т. д. магний.

Процесс начинается с создания мастер-выкройки, которая может быть изготовлена из различных материалов, таких как дерево, металл или пластик. Затем этот шаблон используется для формирования гипсовой формы. Штукатурку смешивают с водой, а иногда и с добавками для повышения прочности и термостойкости. Раствор выливают на рисунок и дают ему застыть. После затвердевания гипсовую форму обжигают для удаления влаги и повышения прочности. Затем металл отливают в гипсовую форму. После затвердевания металла гипсовую форму разбивают, чтобы извлечь отлитую деталь.

Гипсовое литье

Этот процесс известен своей способностью производить детали с очень гладкой поверхностью и высокой точностью размеров. Однако использование гипса ограничивает отливку металлов с более низкой температурой плавления и приводит к увеличению времени цикла из-за отверждения и обжига гипсовых форм.

ПреимуществаНедостатки
Высокая точность размеровОграничено металлами с низкой температурой плавления
Превосходная обработка поверхностиБолее длительный производственный цикл
Сложная геометрия и тонкие стеныПлесень ломается после литья
Идеально подходит для прототипирования и небольших партийБолее высокая стоимость материала пресс-формы
  • Центробежное литье:

Это специализированная технология литья, при которой форма вращается с высокой скоростью, в то время как в нее заливают расплавленный металл. Этот процесс в основном используется для литья цилиндрических деталей и делится на два основных типа: точное центробежное литье и полуцентробежное литье.

Неточное центробежное литье: форма представляет собой цилиндрическую матрицу, вращающуюся вокруг своей оси с высокими скоростями по мере подачи расплавленного металла. Центробежная сила прижимает металл к стенкам формы, создавая полый центр.

Центробежное литье

Этот метод идеален для изготовления труб, трубок и кольцеобразных деталей. С другой стороны, полуцентробежное литье используется для цельных отливок, где ось вращения не совпадает с осью отливки.

ПреимуществаНедостатки
Высокая чистота и качество материалаОграничено симметричными формами
Мелкозернистая структураОборудование и эксплуатационные расходы
Пониженная пористость и включенияОграничения по размеру
Нет необходимости в ядрахТребования безопасности и навыков
Эффективное использование материалаНе подходит для сложной геометрии.
  • Вакуумное литье:

Это также известно как литье в вакуумную форму, которое предполагает использование вакуума для втягивания расплавленного металла в форму. Процесс начинается с создания мастер-модели, обычно с использованием стереолитографии или другой технологии быстрого прототипирования, для создания точной и подробной копии желаемой детали. Затем из мастер-модели изготавливают форму с использованием силиконовой резины.

Вакуумное литье

Уникальным аспектом вакуумного литья является использование вакуума для удаления воздуха из полость формы и втяните расплавленный материал в форму. Это особенно полезно для деталей сложной геометрии или деталей с тонкими стенками. Вакуум обеспечивает плотное и равномерное заполнение формы, уменьшая вероятность образования воздушных карманов и дефектов. После затвердевания расплавленного материала форму открывают и отлитую деталь извлекают.

ПреимуществаНедостатки
Высококачественная обработка поверхностиОграниченный срок службы пресс-формы
Точность и аккуратностьОграничения по размеру
Идеально подходит для сложной геометрииМатериальные ограничения
Быстрое прототипированиеБолее высокая стоимость единицы продукции для больших тиражей
Минимальные отходы материалаТребуется мастер-модель
  • Сжатие литья:

Литье под давлением, также известное как ковка жидкого металла, представляет собой гибрид процессов литья и ковки, используемый в основном для цветных металлов, таких как алюминий и магний. Процесс начинается с заливки расплавленного металла в нагретую матрицу. Когда металл начинает затвердевать, гидравлический пресс оказывает высокое давление на жидкий металл, выдавливая его во все части формы.

Сжимающий кастинг

Это применение высокого давления продолжается на протяжении всей фазы затвердевания. Важнейшей особенностью литья под давлением является сочетание высокого давления и быстрого охлаждения, что обеспечивает отливку высокой плотности, превосходные механические свойства и минимальную пористость.

ПреимуществаНедостатки
Высокие механические свойстваБолее высокие затраты на оборудование и эксплуатационные расходы
Идеальная поверхность и детализацияОграничено некоторыми металлами
Минимальная пористостьОграничения по размеру
Подходит для тонкостенных отливокКомплексное управление процессами
Снижение потребности во вторичных операцияхПотенциально высокий износ инструментов
  • Формование корпуса:

При формовании ракушек, также называемом литьем в ракушечные формы, используется песок, покрытый смолой, для формирования формы, напоминающей ракушку. Процесс начинается с создания металлического рисунка, обычно изготовленного из железа или стали, нагретого до определенной температуры. Затем на нагретую модель наносится песок, смешанный со связующим из термореактивной смолы. Под воздействием тепла от рисунка смола частично отверждается или затвердевает, образуя тонкую твердую оболочку вокруг рисунка.

Литье под давлением

Эта оболочка удаляется из модели и соединяется с другой оболочкой, образуя полную полость формы. Расплавленный металл заливается в полость, затвердевает, и оболочка отрывается, чтобы освободить окончательную отливку.

ПреимуществаНедостатки
Высокая точность размеровБолее высокие затраты на оснастку
Превосходное качество поверхностиОграничено мелкими и средними деталями
Возможность отливать сложные геометрические фигуры.Ограниченный срок годности смолы
Сокращение отходов и повышение эффективностиПроблемы окружающей среды
Ускоренное производство средних партийНе идеален для очень больших производственных тиражей

Какие материалы используются при литье?

  • Пластики:

Они используются при литье пластмасс под давлением, варианте процесса литья. Эти материалы выбраны из-за их универсальности и способности к вторичной переработке (термопласты). Они используются в различных областях: от автомобильных деталей до потребительских товаров.

  • Черные металлы:

Железо: один из наиболее часто используемых материалов при литье. Железо можно отливать с использованием традиционных методов литья в песчаные формы, ракушечного формования и центробежного литья. Серый чугун, ковкий чугун и ковкий чугун известны своей обрабатываемостью и прочностью.

Сталь: Известна своей прочностью и долговечностью. сталь часто используется при литье по выплавляемым моделям, а иногда и при литье в песчаные формы. Из-за высокой температуры плавления сталь требует более специализированного обращения и подходит для изготовления прецизионных деталей.

  • Цветные металлы:

Алюминий: низкая температура плавления алюминия делает его идеальным для различных методов литья, включая литье под давлением, литье в песчаные формы и литье по выплавляемым моделям. Его предпочитают из-за его легкости и устойчивости к коррозии.

Медные сплавы (Латунь, Бронза): Эти сплавы обычно используются при литье по выплавляемым моделям и литье в песчаные формы. Их выбирают из-за их превосходной электро- и теплопроводности, а также коррозионной стойкости.

Магний: его часто отливают методом литья под давлением или литья в песчаные формы. Он известен как самый легкий конструкционный металл, что делает его идеальным для автомобильной и аэрокосмической промышленности.

Цинк: этот серебристо-белый металл в основном используется при литье под давлением. Это хороший выбор для прецизионных компонентов благодаря своей высокой гибкости и ударной вязкости.

  • Специальные сплавы:

Суперсплавы: они используются при литье по выплавляемым моделям, особенно для деталей, которые должны выдерживать высокие температуры и агрессивные среды, например, в аэрокосмической и энергетической промышленности.

Титановые сплавы: Титан часто используется при литье по выплавляемым моделям в аэрокосмической и медицинской промышленности из-за его высокого соотношения прочности к весу и коррозионной стойкости.

  • Композитные материалы:

Эти материалы все чаще используются при литье специального назначения, особенно там, где требуется высокое соотношение прочности к весу. Они подходят для таких процессов, как литье смолы и специальные передовые методы формования.

Как выбрать правильную технику литья?

При выборе подходящей технологии литья для изготовления инженерных деталей учитывайте следующие ключевые параметры:

  1. Свойства материала: Сопоставьте процесс литья с температурой плавления, прочностью и долговечностью материала. Некоторые материалы лучше подходят для конкретных методов литья благодаря своим физическим и химическим свойствам.
  2. Сложность детали: Для сложных форм или дизайнов со сложными деталями выбирайте такие методы, как литье по выплавляемым моделям или литье под давлением. Более простые конструкции можно эффективно изготавливать с помощью литья в песчаные формы.
  3. Размер и вес: Для более крупных и тяжелых деталей часто требуются такие методы, как литье в песчаные формы, тогда как меньшие, прецизионные детали больше подходят для литья по выплавляемым моделям или литья под давлением.
  4. Шероховатость поверхности: Такие процессы, как литье по выплавляемым моделям, обеспечивают высококачественную обработку поверхности и жесткие допуски, которые имеют решающее значение для прецизионных деталей.
  5. Объем производства: Литье под давлением или непрерывное литье эффективно для крупносерийного производства. Литье в песчаные формы или литье по выплавляемым моделям может быть более рентабельным для небольших и средних объемов.
  6. Соображения стоимости: Оцените стоимость инструментов, материалов и эксплуатации. Такие методы, как литье в песчаные формы, требуют меньших первоначальных затрат, в то время как литье по выплавляемым моделям требует более дорогих инструментов.
  7. Время выполнения: Учитывайте время, необходимое для изготовление пресс-форм, Кастинг, и отделка. Некоторые методы, такие как литье под давлением, обеспечивают более быстрое выполнение работ по сравнению с другими, такими как литье по выплавляемым моделям.
  8. Требуемые механические свойства: Убедитесь, что выбранный метод позволяет достичь желаемой прочности, гибкости и других механических свойств конечной детали.
  9. Воздействие на окружающую среду: Учитывайте последствия процесса литья для окружающей среды и безопасности, особенно в отношении выбросов и управления отходами.

Интересные факты:

Литье имеет древнейшие истоки. Это один из старейших процессов обработки металлов, свидетельства которого датируются более 5000 лет назад. Самая старая сохранившаяся отливка — медная лягушка из Месопотамии, датируемая 3200 годом до нашей эры.

Самая большая в мире чугунная скульптура — Статуя Единства в Индии высотой 182 метра. Это замечательный пример современных возможностей кастинга.

Заключение:

Мы исследовали разнообразный мир процессов литья, каждый из которых предлагает уникальные преимущества и проблемы. Литье — это важный и универсальный процесс в производстве, позволяющий формовать все: от предметов повседневного обихода до современных инженерных компонентов. Благодаря своим глубоким историческим корням и постоянному технологическому прогрессу, литье остается жизненно важной частью современной промышленности. 

Интегрируя эти идеи, HiTop Индастриал становится лидером в сфере услуг литья под давлением, предлагая беспрецедентный опыт и инновационные решения. Доверьте нам решение ваших задач по литью, чтобы обеспечить высочайшее качество и точность. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить партнерство, которое обеспечит успех и поднимет ваши проекты на новую высоту.

Часто задаваемые вопросы:

Вопрос: Можно ли использовать одну и ту же литейную форму для разных металлов?

Как правило, формы зависят от типа отливаемого металла из-за различий в температурах плавления и свойствах. Однако некоторые материалы форм, например определенная керамика, обеспечивают более широкую совместимость.

Вопрос: Каковы проблемы при литье тугоплавких металлов?

Для литья тугоплавких металлов требуются специализированные печи и материалы форм, которые могут выдерживать экстремальные температуры без ухудшения качества, что увеличивает сложность и стоимость.

Вопрос: Как процессы литья сравниваются с точки зрения экономической эффективности?

Экономическая эффективность зависит от таких факторов, как объем производства, материальные затраты и сложность. При крупносерийном производстве предпочтительны автоматизированные процессы, такие как литье под давлением, в то время как мелкосерийные или сложные конструкции могут выиграть от литья в песчаные формы или по выплавляемым моделям.

Вопрос: Каковы соображения безопасности при различных процессах литья?

Меры безопасности включают надлежащую вентиляцию, защитное оборудование, обучение обращению с горячими материалами и оборудованием, а также соблюдение строгих протоколов безопасности для предотвращения несчастных случаев.

Вопрос: Каков диапазон размеров пресс-форм, с которыми может работать HiTop, особенно для крупномасштабных проектов?

HiTop может производить большие формы с размерами до 2500 x 3000 м и весом 40 тонн. Их гигантская машина для литья под давлением имеет производительность 3500 тонн, что делает ее хорошо подходящей для крупномасштабных проектов литья под давлением. Связаться с нами для быстрой цитаты.

Вопрос: Предлагает ли HiTop индивидуальные дизайнерские решения для уникальных требований к литью?

Да, мы специализируемся на индивидуальных дизайнерских решениях, адаптированных к вашим конкретным требованиям. Наш опыт включает в себя адаптацию к уникальной геометрии вашего проекта, спецификациям материалов и функциональным потребностям.

Статьи по Теме

Оглавление

Связанное сообщение

Russian

Свяжитесь с нами сегодня, получите ответ завтра

У вас есть два способа предоставить файл(ы)

Примечание. Ваша информация/файл(ы) будут храниться строго конфиденциально.

Привет, я Воробей Сян, главный операционный директор компании HiTop, я и моя команда будем рады встретиться с вами и узнать все о вашем бизнесе, требованиях и ожиданиях.