Преглед процеса ливења под притиском
Шта је кастинг?
Ливење је када сипате течни материјал, обично метал, у калуп обликован као део који желите да направите. Течност се хлади и стврдњава, попримајући облик калупа.
Постоји много врста ливења, као што су ливење у песку, ливење под притиском и ливење прецизним методама. Свака врста користи другачији начин обликовања и фиксирања материјала. Ове методе могу се користити са металима попут алуминијума, гвожђа, челика, па чак и неких пластика.
Ливење је важно јер вам омогућава да правите мале или велике делове са облицима које би било тешко добити другим методама.
Примене ливења
Ливене делове ћете наћи у аутомобилима, зградама, машинама и алатима. Аутомобилски мотори, цеви, статуе и тешке машине често имају делове направљене ливењем.
Произвођачи бирају ливење када им требају делови који су чврсти и могу да поднесу тешке послове. На пример, блокови мотора и кућишта пумпи се често лију јер морају бити чврсти и имати детаљне облике.
Ливење такође помаже у изради уметничких предмета попут металних скулптура и прилагођених дизајна за кућни декор. Процес подржава производњу великих количина, тако да је одличан за израду више делова одједном.
Кључне предности ливења
Ливење је цењено због своје способности да се у једном кораку направе сложени и велики облици. Можете обликовати материјале које је тешко обрађивати другим методама. То значи да добијате делове који се у великој мери подударају са вашим дизајном.
Важне предности укључују:
- Уштеде трошкова за велике производне серије
- Смањена машинска обрада пошто добијате коначни облик из калупа
- Флексибилност материјала, јер се многи метали, па чак и пластика, могу лити
Такође можете направити танке, детаљне и шупље делове који би били скупи или немогући за израду коришћењем других техника. Ливење је добро решење када вам је потребан прилагођени или детаљан метални део урађен ефикасно.
Методе ливења у песку
Ливење у песку користи различите врсте песка и везива за израду калупа за обликовање металних делова. Избор методе ливења у песку утиче на завршну обраду површине, чврстоћу и трошкове.
Ливење у зеленом песку
Ливење у зеленом песку је најчешћа метода ливења у песку. Користи се мешавина силицијумског песка, глине (често бентонита), воде, а понекад и других адитива. Термин „зелени“ значи да се песак не суши; остаје донекле влажан.
Ова метода је популарна јер је флексибилна, брза и приступачна. Можете је користити и за мале и за велике металне делове. Већина делова од гвожђа, челика и алуминијума се прави на овај начин.
Предности:
- Ниска цена
- Песак за вишекратну употребу
- Једноставно за обликовање
Недостаци:
- Нижи квалитет завршне обраде површине
- Мање прецизне толеранције
Зелени пешчани калупи нису баш јаки, па су најбољи за једноставније делове.
Ливење у песку од смоле
Ливење у песку од смоле користи песак помешан са хемијским везивима попут смоле. Ова везива помажу да се честице песка слепе и стврдну више него зелени песак. Калуп се стврдњава, стварајући јак и крути облик.
Овај процес вам даје бољу површинску обраду и прецизније облике. Често се користи за сложене делове или потребе вишег квалитета. Калупи од смоле и песка могу да поднесу детаљније дизајне од калупа од зеленог песка.
Предности:
- Добра димензионална тачност
- Боља површинска обрада
- Може направити сложене облике
Недостаци:
- Виша цена од зеленог песка
- Песак од калупа обично није за вишекратну употребу
Требало би да размотрите ливење од смолног песка када су квалитет и детаљи важнији од цене.
Ливење у сувом песку
Ливење у сувом песку је слично ливењу у зеленом песку, али се калуп за песак суши у рерни пре ливења метала. Сушење калупа повећава његову чврстоћу и спречава недостатке попут мехурића гаса. Због тога је бољи за веће или теже одливке.
Процес траје дуже због фазе сушења, али је калуп јачи и отпорнији на пуцање. Ливење у сувом песку се обично бира за веома велике делове попут тешких машина или великих индустријских компоненти.
Предности:
- Јачи калупи
- Добро за велике одливке
- Мање дефеката ливења
Недостаци:
- Дуже време производње
- Скупље од зеленог песка
Ова метода је најбоља када су вам потребни јаки, стабилни калупи за велике пројекте.
Процеси ливења у трајним калупима
Ливење у трајне калупе користи издржљиве металне калупе уместо калупа за једнократну употребу. Ови процеси вам помажу да направите много делова истог облика, глатких површина и добре чврстоће.
Гравитационо ливење под притиском
Код гравитационог ливења под притиском, растопљени метал се сипа у метални калуп ручно или помоћу кутлаче. Гравитација помаже металу да попуни све просторе унутар калупа. Овај процес не користи додатни притисак или вакуум.
Ову методу можете користити за производњу средњег до великог броја металних делова. Ливење под притиском је веома уобичајено за израду производа од легура алуминијума, магнезијума или бакра. Добићете чврсте делове са бољом завршном обрадом површине него ливењем у песку.
Кључне предности:
- Добра димензионална тачност
- Калупи за вишекратну употребу
- Мање отпада у поређењу са ливењем у песку
Уобичајени производи:
- Аутомобилски делови
- Компоненте машине
- Цевне арматуре
Ливење под ниским притиском
Ливење под ниским притиском користи посебну комору испод калупа напуњену растопљеним металом. Растопљени метал се убацује у калуп помоћу ниског ваздушног притиска, обично испод 1 бара.
Овај додатни притисак помаже у бољем попуњавању танких делова калупа него што то може гравитационо ливење. Процес је спорији, али ћете добити јаче и детаљније делове. Овај процес посебно добро функционише са легурама алуминијума и магнезијума.
Главне предности:
- Прецизна контрола пуњења
- Мања порозност
- Добро за делове са танким зидовима
Често се ова метода користи за точкове, делове мотора и кућишта у аутомобилској индустрији.
Вакуумско ливење под притиском
Код вакуумског ливења под притиском, вакуум пумпа уклања ваздух из шупљине калупа. Ово помаже да се растопљени метал увуче у сваки угао калупа.
Добијате делове са врло мало заробљеног гаса или порозности, што их чини и чврстим и херметички затвореним. Овај процес је одличан када вам је потребна висока прецизност за танке или детаљне делове. То је врхунски избор у индустријама попут ваздухопловства и електронике.
Кључне тачке:
- Веома глатке површине
- Висока густина, ниске стопе дефекта
- Одлично за лаке легуре и мале до средње делове
Вакуумско ливење под притиском се често користи за електрична кућишта, зупчанике и високопрецизне компоненте.
Ливење методом улагања и ливење методом изгубљене пене
Ливење по инвестицијама и ливење методом изгубљене пене користе обрасце за формирање калупа, али користе различите материјале и кораке. Сваки процес је користан за израду делова са одређеним облицима, величинама или детаљима.
Инвестиционо ливење
Ливење инвестицијама користи восак или пластични модел за израду калупа. Прво се модел премазује посебном керамичком суспензијом, а затим се прекрива финим песком. Када се керамичка љуска стврдне, восак се топи, остављајући шупљи простор.
У овај простор сипате растопљени метал да бисте направили коначни део. Ова метода вам помаже да направите сложене облике са глатким површинама и малим толеранцијама.
Кључне употребе:
- Мали или детаљни метални делови
- Високопрецизне компоненте
- Накит, медицински алати и делови за ваздухопловство
Предности:
- Добро за фине детаље
- Ради са многим металима
Мане:
- Више корака и времена него друге методе
- Скупо за велике делове
Ливење изгубљеном пеном
Ливење методом изгубљене пене је слично, али је шаблон од полистиренске пене уместо воска. Шаблон од пене се ставља у кутију напуњену песком. Када се сипа растопљени метал, пена испарава, а метал попуњава тачно онај простор који је пена оставила.
Ово олакшава креирање облика које је тешко произвести другим врстама ливења. Ливење методом изгубљене пене добро функционише за велике или компликоване делове без употребе језгара.
| Карактеристика | Инвестиционо ливење | Ливење изгубљеном пеном |
|---|---|---|
| Узорак | Восак/пластика | Пена |
| Уклањање шаблона | Истопљено | Испарено |
Добијате мање шавова калупа, па трошите мање времена на чишћење готових делова. Овај процес је користан када желите да направите прототипове или јединствене комаде без скупих алата.
Специјалне и модерне технике ливења
Неке методе ливења користе посебне технике за стварање јаких, прецизних или јединствених металних делова. Ови процеси помажу у изради предмета попут цеви, зупчаника и дугих металних шипки.
Центрифугално ливење
Центрифугално ливење се користи за израду шупљих, округлих предмета као што су цеви и прстенови. У овом процесу, течни метал се сипа у калуп за ротацију. Ротирање потискује метал према зидовима калупа, уклањајући мехуриће ваздуха и нечистоће.
Ова метода вам даје густе, чврсте и уједначене делове без шавова. Унутрашња површина је обично глађа, док се све нечистоће крећу ка центру где се могу уклонити. Добро функционише за метале попут гвожђа и челика, као и за бронзу и алуминијум.
Типични производи:
- Водоводне цеви
- Чауре
- Замајци
Због својих поузданих резултата, центрифугално ливење је уобичајено у изради делова који морају да издрже велику употребу или притисак.
Ливење у калупима за љуске
Ливење у калупу је процес у коме се користи танка љуска од песка и посебне смоле као калуп. Почиње се загревањем металног модела и његовим прекривањем мешавином песка и смоле. Топлота чини да љуска стврдне, стварајући чврст, танак слој калупа.
Када се љуска охлади, она се одваја од шаблона и саставља се са другом половином љуске. Затим се сипа растопљени метал да би се направио коначни део. Ова метода вам даје глатке завршне обраде и оштре ивице, што је корисно ако желите детаљне или замршене облике.
Кључне карактеристике ливења у калупима за љуштуру:
- Добра завршна обрада површине
- Висока прецизност и поновљивост
- Ради за мале до средње делове
Уобичајени производи укључују тела вентила, кућишта зупчаника и главе цилиндара.
Континуирано ливење
Континуирано ливење се користи за израду дугих облика попут шипки, шипки и лимова. У овом процесу, растопљени метал се сипа у калуп који је отворен на оба краја. Како се метал хлади, он се полако креће из калупа у континуираном комаду.
Главна предност је што можете правити производе готово било које дужине са мало отпада. Овај процес је високо аутоматизован, па се често користи у великим фабрикама. Добро функционише за метале попут челика, бакра и алуминијума.
Предности континуираног ливења:
- Доследан квалитет
- Висока ефикасност
- Нижи трошкови производње
Често се овај метод виђа приликом израде шина, греда и других металних конструкција које морају бити уједначене и чврсте.
Процеси ливења под притиском
Ливење под притиском користи висок притисак да би се растопљени метал утиснуо у челичне калупе, који се називају и матрице. То је брз и прецизан процес, што га чини популарним за производњу металних делова са глатким површинама и малим димензијама.
Постоје две главне врсте: топла комора и хладна комора. Свака метода одговара одређеним металима и потребама производње.
ливење под притиском у врућој комори
Ливење под притиском у топлој комори је најбоље за метале са ниским тачкама топљења као што су цинк, магнезијум и неке легуре олова. У овом процесу, систем за убризгавање је увек у контакту са растопљеним металом. Метал тече у калуп директно из коморе машине.
Ова метода је брза, са кратким циклусима који вам могу помоћи да произведете велики број делова за мање времена. Аутоматски рад такође смањује потребе за радном снагом. Међутим, ливење у топлој комори не можете користити за алуминијум или метале са високим тачкама топљења, јер би оштетили машину.
Ливење у топлој комори за ливење је уобичајено за израду малих до средњих делова. Често се користи за аутомобилске компоненте, делове играчака и хардверске предмете. Процес даје прецизне облике и глатке површине, уз малу потребу за додатном завршном обрадом.
| Кључне предности | Главна ограничења |
|---|---|
| Велика брзина производње | Није погодно за алуминијум |
| Висока тачност | Ограничено на метале са ниском температуром топљења |
ливење под притиском у хладној комори
Ливење под притиском у хладној комори се користи за метале који имају више тачке топљења, попут алуминијума, бакра и месинга. Овде се метал топи у посебној пећи, а затим улива у систем за убризгавање. Метал се потискује у калуп помоћу клипа.
Ова метода помаже у заштити делова машине од оштећења од топлоте, што је важно када се ради са топлијим металима. Међутим, време циклуса је мало дуже у поређењу са ливењем у топлој комори.
Ливење под притиском у хладној комори је добар избор за веће или теже делове, као што су блокови мотора или кућишта. Процес вам даје јаке, детаљне делове, али може захтевати више одржавања за покретне делове који су изложени растопљеном металу.