Разливочный стол для алюминия

Обновлено: 17.05.2024

Для того чтобы наладить успешное литейное производство сегодня, необходимо современное литейное оборудование, которое обеспечит высокую технологичность, продуктивность и экономичность всех производственных процессов.

В литейных цехах разных отраслей промышленности используется оборудование общего применения и специализированное технологическое оборудование, необходимое исключительно для литейного производства.

Непосредственно литейным оборудованием являются:

Плавильные печи.
Литейные машины.
Заливочные устройства, механизмы, манипуляторы, средства транспортирования и системы управления, датчики предназначенные для изготовления отливок
Литейные автоматы, установки, комплексы.
Ковши литейные.

К общему оборудованию относятся

Аспирационные системы,
Смесители,
Тиристоры,
Трансформаторы,
Конденсаторы,
Различные типы конвейеров,
Монорельсовый транспорт,
Крановое хозяйство,
Подъемники,
Системы бункеров,
Питатели,
Магнитные сепараторы,
Вентиляционные,
Калориферные установки.

Современное литейное оборудование значительно отличается от оборудования прошлого. В основном это установки с программным обеспечением, механизированные, автоматизированные системы, использующие высокие и высокоточные технологии в производстве.

Плавильные печи

Основным литейным оборудованием является плавильная печь. Она производится из высокопрочной стали, с использованием теплоизоляторов и огнеупорных материалов повышенной стойкости.

По способу литья печи делятся на индукционные, элекродуговые, газовые и муфельные. Рассмотрим устройство и принцип работы каждой из них отдельно.

Индукционная плавильная печь

См. на рис. 1 а. Построена на принципе экономичного индукционного нагрева — расплавления металла в результате прохождения через него вихревого электрического тока. Электромагнитное поле создается посредством индуктора.

Печь состоит из плавильного тигеля, сделанного из огнеупорного графита, куда помещается металлическая шихта. Тигель, как правило, имеет цилиндрическую форму. Он находится внутри индуктора, который подключен к источнику переменного тока. Благодаря явлению электромагнитной индукции за счет теплового воздействия электромагнитного поля, шихта нагревается и расплавляется. Одним из преимуществ индукционных печей является высокая гомогенность (однородность) сплава, которая достигается благодаря электродинамической циркуляции, перемешивания во время индукционного плавления. Это один из самых быстрых способов плавки. Имеют преимущества в быстроте процесса, малой загрязненности воздуха, экономичности. Тигли графитовые (для бронзы, латуни, меди золота, серебра), чугунные и стальные (для алюминия) или керамические (для чугуна, стали)

В зависимости от объема расплавляемого материала и размера тигля, индукционные плавильные печи делятся на:

Индукционные печи от 5 до 200 кг для золотодобывающей, инструментальной и ювелирной промышленности, стоматологии, художественной и экспериментальной плавки. Самые мобильные печи для плавки золота, серебра, платины, цветных и черных металлов. ИПП-15,25,35,45,70,90,110,160 (в цифрах указана мощность печи) имеют массу от 34 до 130 кг и способны перерабатывать от 5 до 200 кг металла.
Индукционный печи от 100 до 1000 кг для плавки цветных металлов. Максимальная температура 1400 °C . Свойства аналогичные, увеличивается размер печи и объем тигля.
Индукционные плавильные печи от 100 до 20 000 кг. Используются для плавки стали, чугуна, иногда цветных металлов токами средней частоты. Это печи производственного назначения, которые используются на металлургических промышленных предприятиях. Например, в производстве стального проката. Их производительность до 150 тысяч тонн сортового проката в год.

Индукционные печи позволяют быстро переходить от одного вида сплава к другому, делать перерывы между процессами, удобны в обслуживании и эргономичны, имеют большие возможности для автоматизации процессов. В печи может быть создана любая атмосфера (нейтральная, окислительная, восстановительная) и любое давление. Возможность управлять плавкой, регулировать мощность и нагрев тигля позволяет использовать разные режимы работы для разных сплавов. Высокое значение удельной мощности на средних частотах позволяет достичь высокой производительности печи.

Электрическая дуговая плавильная печь

См. на рис. 1 б. Металл нагревается электродугой переменного или постоянного тока, которая возникает между тремя цилиндрическими графитовыми электродами и металлическим шихтом. Такие печи вмещают от 0,5 до 400 тонн металла. Внутри цилиндрической печи используется футировка основным или кислым кирпичом. Во время плавки технологически осуществляется покачивание и перемешивание металла. В дуговой печи используется

Плавка шихты из легированных отходов без окисления, в этом случае удаляется сера, проводится диффузное раскисление с помощью ферросилиция, молотого кокса, алюминия. И получают легированные стали.
Плавка на углеродистой шихте с окислением. В качестве шихты – старый чугун, стальной лом, электродный лом, кокс, известь. Во время плавления происходит окисление под воздействием воздуха. Затем месь раскисляют осаждением и диффузным методом, алюминием и силикокальцием. Таким образом выплавляют конструкционные стали.

Электрическая дуговая печь используется для производства жаростойкой, инструментальной и конструкционной высококачественной углеродистой и легированной стали .

Газовые плавильные печи

См. на рис. 1 в. Тепло образуется от горения газово-воздушной смеси, с помощью которого нагревается жаростойкий тигель, в таких печах плавят алюминий, медь, олово, драгоценные металлы, свинец. Газовая печь позволяет достичь максимально точного температурного контроля, что важно для выплавки цветных и ценных металлов.

Муфельная печь

См. на рис. 1 г. В муфельной печи используется защитный материал муфель, который выдерживает температуру не больше 950 °C. Это ограничивает сферу применения.

Современные машины для литья

В соответствии со способом прессования в камере машины для литья делят на два вида:

Литейные машины с горячим прессованием. Под слабым давлением поршня или сжатого воздуха камера погружается в горячий расплав, который вытесняется в пресс-форму. Так отливаются сплавы с цинком.
Литейные машины с холодным прессованием.Тут используется высокое давление. Используются преимущественно для медных, магниевых и алюминиевых сплавов.

Использование современных способов автоматизации процесса литья, позволяет создать машины высокой точности и качества сплавов. Рассмотрим это на примере нескольких современных машин для литья алюминия.

Наклоняющиеся литейные машины – новейшее технологическое решение с точным заполнением формы и полным контролем над дозированием и поведением расплава с помощью электрического сервопривода. Стержни вставляются автоматически или вручную. После закрытия заливается расплав. Сервопривод контролирует движение, наклон, процесс литья качанием, предупреждает перекос при открытии формы. Машина обеспечивает идеальный доступ к форме, эргономичность и для заполнения формы, и во время очистки (гидравлический способ выталкивания компонента).

Машины для литья головок цилиндров

Литейная форма закрывается актюаторным элементом стационарного характера после того, как туда вставлены стержни. Алюминий заливают в форму, после усадки форма открывается, деталь извлекается. Литейная машина вновь готова к заливке. Все происходит быстро, очень удобно, точно. Кабели и настройки надежно защищены, ремонт очень простой, доступ к форме идеальный. Конструкция прочная, максимально функциональная для проведе

ния четких последовательных операций.

Литейные машины для 3х форм

В литейных машинах используется метод гравитационного литья с единовременным участием 3 форм. Значительно повышается продуктивность и эргономичность процесса, зона обслуживания минимальна, все происходит на одной машине: и установка стержней, и заливка, и извлечение отливок

Для отлива алюминия используются роторно-линейные машины, работающие под низким давлением и стабилизированным заполнением за счет регулируемого наклона формы, а также машины с противодавлением, использующиеся для создания высококачественных отливок из алюминия, где под давлением находится печь и пресс-форма внутри, создается перепад давлений, значительно повышающий качество продукции. Это еще более автоматизированный и оптимизированный, по сравнению с гравитационным, способ литья, который используется для отливок с прочными равномерно утолщенными стенками.

Литейные автоматы, установки, комплексы.

В литейном производстве сегодня могут активно использоваться новейшие элементы автоматизации, которые представлены такими устройствами:

Поворотными столами
Литейными роботами
Роботами манипуляторами

Современное литейное производство использует сегодня автоматизированные литейные комплексы

Литейные карусели для крупносерийного и массового производства с поворотным столом, роботами-съемщиками отливок, роботами-установщиками стержней, конвейером охлаждения и плавильными печами.
Роботизированная литейная ячейка состоит из литейных машин, стола для ручной установки стержней, робота литейного, робота, снимающего отливки, конвейера охлаждения, станции перемены захватов, плавильно-раздаточных печей.
Литейная автоматизированная линия – комплекс, в который входят литейные машины, манипуляторы для транспортировки и установки стержней и пакетов, манипуляторы для извлечения и перемещения готовых отливок, роботы-съемщики, плавильно-раздаточные печи.

Ковши литейные

Литейные ковши – необходимый элемент литейного производства, который позволяет хранить, транспортировать и производить безопасную разливку расплавленного металла для дальнейшего литья.

Ковши перемещают на специальных тележках или с помощью гибкого производственного модуля. В общем, литейный ковш – это емкость для металла. Различаются ковши

Литейное оборудование

В этой рубрике представлено оборудование для плавления алюминия, обработки расплава и литья. Это оборудование может быть предназначено как для чисто литейных производств, так и для литейных цехов прессовых производств.

Инновации компании Tesla в алюминий

Хорошо известно, что компания Илона Маска Tesla постоянно вводит много инноваций во все, чем она занимается, от программного обеспечения своих

Обработка расплава при литье алюминиевых слитков-столбов

Этой статьей мы заканчиваем обзор замечательного руководства британской фирмы Ashford Engineering Services «D.C. Casting Remelt Shop Handbook». Это практическое руководство

Плавильные печи для производства алюминиевых слитков-столбов

Мы продолжаем публиковать обзор оборудования для литейного цеха завода по прессованию алюминиевых профилей. Такие цехи переплавляют собственный технологический лом и

Вертикальное литье алюминиевых слитков

Литейные столы для вертикального литья слитков Литейный стол вертикальной литейной машины – это конструкция, которая предназначена для размещения кристаллизаторов и

Машины для вертикального литья алюминиевых слитков

Цех по производству алюминиевых слитков-столбов

Для любого производства алюминиевых прессованных профилей технологические отходы составляют 20-25 % от исходного металла, который поступает на пресс в

Шахтные печи для плавки алюминия

Шахтная печь – качество и экономичность Если для предприятия по производству алюминиевых отливок – литых изделий и деталей из литейных

Тигельные печи для плавки алюминия

Преимущества тигельных печей заключаются в том, что с ними просто работать и их просто обслуживать. Кроме того, первоначальные капитальные вложения

Отражательные печи для плавки алюминия

На рисунке 1 показана общая классификация печей для плавки алюминия [1]. Схематично показано, как зарождались, развивались и как связаны между

Печи для плавки алюминия: классификация

Ниже представлена классификация печей для плавки алюминия с точки зрения их конструкции. На рисунке – обзор плавильных печей, которые применяют

Машины для вертикального литья алюминиевых слитков

Ниже мы продолжаем обзор оборудования литейного цеха завода по производству алюминиевых профилей, как он представлен в замечательном руководстве фирмы Ashford Engineering Services. Это руководство написано в конце 1990-х годов, но до сих пор не потеряло свою актуальность.

Важнейшим оборудованием такого литейного цеха является литейная машина для литья слитков. Обычно это литейные машины для вертикального литья. Машины горизонтального литья слитков применяются реже и, в основном, в Японии.

Состав вертикальной литейной машины

Вертикальная литейная машина для литья слитков-столбов для прессования обычно включает следующие основные части:

подвижную литейную платформу, на которой установлены затравки;
привод движения платформы, гидравлический или тросовый;
литейный стол с установленными кристаллизаторами;
система подачи охлаждающей воды;
система управления.

Литейная машина устанавливается в литейный колодец. Литейный колодец обычно представляет собой железобетонную конструкцию, стены которого иногда облицовывают стальными листами.

Три типа вертикальных литейных машин

Существует три основных типа литейных машин:

тросовые;
гидравлические;
парашютного типа.

Все три типа литейных машин могут иметь одинаковые типы литейных столов и одинаковые типы систем водяного охлаждения.

Количество воды в минуту может быть оценено величиной 0,27 литров на один миллиметр периметра слитка в миллиметрах. Полученная величина является весьма приблизительной: местные климатические условия и температура и химический состав охлаждающей воды могут значительно влиять на общий расход воды.

Тросовая литейная машина

На рисунке 1 показана тросовая литейная машина. Машины этого типа имеют производительность до 5000 кг и поэтому их устанавливают в малых литейных цехах. Преимущество этих литейных машин заключается в том, что они имеют невысокую стоимость, требуют минимум строительных работ и легко устанавливаются. Производительность 5000 кг – это около 16 столбов диаметром 152 мм и длиной 6 м.

Рисунок 1 – Тросовая литейная машина

Тросовые литейные машины имеют платформу, которая поднимается и опускается с помощью троса, который приводится в движение лебедкой. Обычно такие машины имеют устройства для контроля натяжения троса, чтобы компенсировать его растяжение при увеличении веса платформы со слитками в ходе литья и обеспечивать необходимое натяжения троса.

На случай аварийного отключения электричества обычно предусматривают резервный источник питания на время около 5 минут, чтобы безопасно завершить разливку слитков.

Поскольку машина имеет электрический привод, то важно предусматривать резервный источник электричества на период около 5 минут, а также резервный источник воды.

Гидравлическая литейная машина

Гидравлические литейные машины лучше всего подходят для литья столбов при весе садки более 10000 кг. Эти машины применяют для поднимания и опускания платформы гидравлический цилиндр с поршнем.

Еще в 1990-е годы промышленным стандартом был простой гидравлический цилиндр с поршнем с направляющими рельсами, которые обеспечивали выравнивание движения платформы со слитками. Эти направляющие рельсы крепились к стенам литейного колодца, а платформа имела направляющие ползуны или ролики, которые двигались по направляющим.

Уже в 2000-е годы повсеместно в мире устанавливали гидравлические литейные машины с самонаправляющими поршнями гидравлических цилиндров. Эти гидравлические приводы являются достаточно прочными, чтобы поддерживать и направлять платформу без помощи боковых направляющих. Самонаправляющие гидравлические цилиндры являются очень эффективными, но и весьма дорогими. Без наружных направляющих внутреннее направляющее устройство потребовало увеличения диаметра гидравлического цилиндра, и в целом эта конструкция стала дороже.

Компромиссом по цене является применение гидравлического цилиндра с наружным направляющим рельсом, который предотвращает нежелательный проворот платформы. На рисунке 2 показана такая конструкция вертикальной литейной машины с откидывающимся литейным столом производительностью 60 тонн для литья слитков для прокатки.

Рисунок 2 – Гидравлическая литейная машина

Литейная машина парашютного типа

На рисунке 3 показана вертикальная литейная машина так называемого парашютного типа.

Рисунок 3 – Литейная машина парашютного типа
(для увеличения кликнуть по рисунку)

У этой машины платформа со слитками подвешивается на четырех тросах одинаковой длины. Машина парашютного типа не требует никакого оборудования, которое надо было бы устанавливать в литейном колодце ниже уровня пола цеха.

Система тросов спроектирована так, что для опускания и поднимания платформы не требуются боковые направляющие.

Важно также предусматривать резервный источник воды на случай аварийного отключения электричества.

Вертикальное литье алюминиевых слитков

Литейный стол вертикальной литейной машины – это конструкция, которая предназначена для размещения кристаллизаторов и системы распределения охлаждающей воды для равномерной ее подачи в каждый кристаллизатор.

Применяют два типа литейных столов:

отъезжающий литейный стол: отъезжает по рельсам в сторону от своего положения во время литья;
поворотный литейный стол: поворачивается вокруг оси на одном из своих краев на угол около 95º; поднимается и опускается гидравликой.

Для обоих типов столов важна точная и жесткая установка кристаллизаторов литейного стола относительно затравок (стартеров) на платформе. Эта точность должна быть в пределах 0,1 мм.

Системы вертикального литья слитков

Применяют две основные системы литья:

литье с открытым верхом – системы поплавкового типа и
литье с тепловыми надсадкам – системы Hot Top.

Кроме того, системы литья с тепловыми надсадками подразделяются по системам смазки расплава в кристаллизаторе:

ручная смазка перед началом разливки;
непрерывная смазка в ходе всего литья.

Поплавковые системы литья

Поплавковые системы литья – системы с открытым верхом – это старая проверенная технология, которая широко применялась еще в 1980-90 годы. В настоящее время в Европе и Северной Америке они повсеместно заменены на системы литья с тепловыми надсадками.

На рисунке 1 представлена фотография литейного стола с поплавковой системой литья во время литья алюминиевых слитков-столбов.

Рисунок 1 – Литейный стол с поплавковой системой литья

Единственное преимущество поплавковой системы литья заключается в том, что оператор видит расплавленный алюминий на всех этапах его движения в кристаллизатор. В случае проблем с каким-либо кристаллизатором оператор перекрывает соответствующую питающую трубку, и литье продолжается уже без этого кристаллизатора.

При полунепрерывном литье алюминия кристаллизаторы требуют обязательной смазки. Смазывание кристаллизаторов поплавковой системы литья производят вручную перед началом литья. Смазка имеет густую консистенцию и специальный состав, способный выдерживать условия литья. В принципе, такой смазки может хватать для литья столбов длиной до 6 метров. Однако, остается проблема однородности смазки в начале и в конце литья, и поэтому при однократной смазке кристаллизаторов обычно льют столбы длиной 4-5 метров.

Для слитков-столбов диаметром 152 мм скорость литья составляет 110-130 мм в минуту.

На рисунке 2 показан общий вид системы поплавкового литья во время разливки алюминиевых слитков-столбов.

Рисунок 2 – Поплавковая система литья

Системы литья Hot Top

Литье слитков-столбов методом литья с тепловыми надсадками или, как его чаще называют, методом литья Hot Top, в настоящее время является стандартной технологией. Она имеет общий уровень металла во всех литейных каналах стола, вместо различных уровней металла в каждом кристаллизаторе, как это применяется в поплавковых системах.

Рисунок 3 – Литейный стол с системой литья Hot Top

Рисунок 4 – Система литья Ноt Top

Для смазки кристаллизаторов обычно применяют систему непрерывной подачи смазки через пористое графитное кольцо, которое установлено в каждом кристаллизаторе.

Преимуществом системы литья Hot Top является то, что она обеспечивает:

более равномерное и мелкое зерно в структуре слитков;
снижение степени сегрегации легирующих элементов в поверхностном слое слитков;
более высокое качество поверхности слитков;
увеличение скорости литья.

Система Hot Top дает возможность более плотного размещения кристаллизаторов. Поэтому большие литейные машины могут одновременно отливать до 100 слитков-столбов.

Кристаллизаторы: первичное и вторичное охлаждение

Обе системы литья – поплавковая и Hot Top – имеют алюминиевые кристаллизаторы, которые задают расплавленному металлу заданную форму. Охлаждающая вода подается во внутренний канал кристаллизатора, чтобы поддерживать низкую температуру стенки, которая соприкасается с жидким алюминием. За счет этого первичного охлаждения вблизи стенки кристаллизатора формируется первоначальная затвердевшая, довольно тонкая, оболочка слитка.

Охлаждающая вода затем попадает через щель кристаллизатора непосредственно (прямо) на только что образовавшуюся поверхность слитка и обеспечивает дальнейшее затвердевание слитка. Поэтому этот способ литья называется литьем с прямым охлаждением. Эта интенсивная подача воды на выходящий из кристаллизатора слиток обеспечивает так называемое вторичное охлаждение и затем каскадом идет вниз вдоль слитка в литейный колодец.

Цикл литья столбов: от старта до выемки из колодца

Кратко и схематично процесс литья столбов состоит в следующем:

Для всех систем литья перед стартом каждой разливки в дно каждого кристаллизатора с точностью до 0,1 мм на заданную глубину заходит так называемая затравка или «стартер».
Подается охлаждающая вода с заданным стартовым расходом.
На старте разливки кристаллизатор представляет собой своего рода чашу, в которую заливаются первые порции жидкого металла.
Затем, после некоторой паузы из нескольких секунд, стартеры вместе с платформой начинают двигаться вниз.
Расход воды увеличивается.
Через некоторое время из кристаллизатора появляется только что сформировавшийся слиток (см. рисунки 1-4).
Далее этот процесс непрерывно продолжается до достижения заданной длины слитков.
При достижении заданной длины слитков прекращается подача металла, плавно снижается скорость литья, снижается и прекращается подача воды.
Платформа медленно опускается вниз и выводит головки слитков вниз из кристаллизаторов.
Литейный стол отъезжает или откидывается из литейного положения.
Столбы с помощью крана извлекаются из литейного колодца и складируются на специальной площадке.
Литейный стол проходит соответствующее техническое обслуживание и снова устанавливается в литейное положение.
Платформа медленно поднимается и вводит затравки в кристаллизаторы на заданную глубину.
Литейный стол готов к новой разливке.

Системы непрерывной смазки кристаллизаторов

В настоящее время для систем литья типа Hot Top, особенно на больших литейных машинах, чаще всего применяют системы непрерывной смазки кристаллизаторов, которые подают смесь масла с газом или смесью газов: воздуха, аргона, азота. Это дает возможность получать алюминиевые слитки-столбы с гладкой однородной поверхностью, что затем благоприятно сказывается на качестве прессованных алюминиевых профилей.

Источник: Материалы фирмы Ashford Engineering Service, 1997

Ingot casting and casthouse metallurgy of aluminium and its alloys / J.F. Grandfield // Fundamentals of aluminium metallurgy – Edited by Roger Lumley

Оборудование для литья алюминия

Алюминиевая продукция востребована в различных отраслях промышленности и строительства, в машиностроении, самолетостроении, для бытовых нужд.

Специально разработанное оборудование для литья алюминия упрощает процесс производства деталей с качественной гладкой поверхностью, с точными линейными и геометрическими параметрами.

Рис.1. Автоматический станок для литья изделий из алюминиевых сплавов.

Особенности алюминия

Алюминий — мягкий и легкий материал, обладающий малой температурой плавления. Технические свойства алюминия позволяют производить литые изделия даже в кустарных условиях и маленьких мастерских.

Однородная структура алюминия исключает возможность появления пор, пустот трещин и прочих дефектов при литье.

Алюминиевые детали отлично обрабатываются на фрезерных станках, ручном и электрическом инструменте. С помощью добавления различных модификаторов и добавок можно добиться повышения механической прочности, стойкости к воздействию солей и химикатов, жаропрочности.

Чистый алюминий широко применяется при производстве фасонных отливок в электротехнике, пищевой и химической промышленности.

Рис.2.Изделия из алюминия, изготовленные на литьевых станках.

Для литья алюминиевых отливок в машинах может использоваться как первичный материал, производимый в чушках на алюминиевых заводах, так и лом, пригодный для вторичной переработки.

Литье алюминия — особенности процесса

При производстве изделий в машине для литья алюминия под давлением металлический алюминиевый лом разогревается до 600°С и выше. Расплав перемещается в камеру формовки. При помощи мощного поршня под определенным высоким давлением он впрыскивается в разъемные формы.

Литьевые машины обеспечивают выпуск качественной продукции, для которой не требуется какая-либо последующая доработка.

Способы литья

Алюминий продолжает оставаться доступным металлом, активно используемым для изготовления самых разнообразных деталей и конструкций.
Выбор технологии и способов литья зависит от требований к качеству, необходимых характеристик и линейных размеров будущих изделий.

Наиболее популярные способы:

Литьё под давлением — применяется для выпуска заготовок хорошего качества, с точными геометрическими формами.Отливки изготавливаются в литьевых машинах по отработанной технологии:
алюминиевое сырье разогревается до жидкого состояния под действием высокой температуры, свыше 600°С;
раскаленный металл перемещается в модуль прессовки с помощью шнека;
поршень, движущийся под давлением до 700 МПа, впрыскивает расплав в пресс-форму;
через некоторое время, после полного остывания, готовая деталь извлекается наружу.

Рис.3. Заливка расплава в кокиль.

Важность использования давления в алюминиевом литье

Подача раскаленного алюминия под определенным высоким давлением позволяет обеспечить впрыскивание металла в самые труднодоступные участки разъемных форм.

Литьё с использованием давления позволяет изготавливать тонкостенные изделия разных конфигураций, весом от нескольких граммов.

Детали могут иметь различные нарезки, бороздки, углубления, отверстия или резьбу.

Литьё алюминия под давлением используется при создании партий изделий для медицины, фармацевтической, пищевой промышленности, машино- и авиастроения.

Литьё алюминиевых сплавов под давлением — какие сплавы лучше

Алюминий в чистом виде — мягкий и податливый материал, не всегда обладающий нужными характеристиками.

Сплав алюминия с магнием и кремнием называется «Авиаль» — авиационный металл. Отличается хорошей коррозийной стойкостью, механической прочностью и пластичностью. Применяется при изготовлении конструкций, подверженных большим нагрузкам. Из сплава «Авиаль» изготавливают лопасти и винты вертолетов, детали самолетов и другие изделия с высокими техническими показателями.

Существуют разновидности сплавов, которые подразделяют по свойствам и маркируют буквами и цифрами от АЛ 2 до АЛ 20.

К востребованным сплавам с высокими техническими и рабочими характеристиками относятся:
1) АЛ 4 и АЛ 9 — отличаются высокой коррозийной стойкостью, отличной текучестью и пластичностью. Пригодны для создания тонкостенных деталей сложной формы.
2) АЛ 8 и АЛ 27. Коррозионностойкие сплавы, устойчивые к повышенной влажности и агрессивному воздействию окружающей среды. При повышении температуры выше 80°С, металл становится излишне пластичным.
3) АЛ 19. Жаропрочный сплав, включающий в себя титан, придающий алюминию прочность и стойкость к температурным воздействиям и механическим нагрузкам. Изделия их составов этой группы не теряют качеств и линейных параметров даже при повышении температуры до 350°С. Полученный металл легко обрабатываются и хорошо свариваются. Применяется для литья крупногабаритных конструкций в песок или землю.

Рис.4. Заготовки из алюминиевых сплавов.

При плавлении смеси очищаются специальными присадками, флюсами, обрабатываются инертными газами.

Составы подбираются тщательно, в зависимости от требуемых нагрузок и задач, которые будут выполнять отлитые изделия. Каждый отдельный сплав обладает особенными свойствами и требует определенных правил и технологий заливки.

Сплавы из алюминия пригодны для создания разных заготовок и корпусных деталей в моторо- и машиностроении, автомобилестроении, при производстве летательных аппаратов и кораблей.

Профессиональное оборудование для литья высокоточных деталей из алюминия

Высокоточное алюминиевое литьё необходимо для выпуска труб, втулок, колесных дисков, ювелирных изделий и многих других разнообразных деталей.

Для отливки изделий с повышенными требованиями к точности линейных параметров и геометрии форм применяют центробежное литьё.

Данная технология заключается в заполнении вращающихся модулей раскаленным металлом. Так обеспечивается проникновение жидкого расплава в труднодоступные места.

Технология центробежного литья повсеместно используется в медицине, ювелирном деле, автомобилестроении.

Рис.5. Схема производственного процесса центробежного литья.

Примеры использования алюминиевого литья под давлением

С помощью литья под давлением удобно создавать детали разных форм со стенками толщиной от 0,5 мм. При такой технологии получаются ровные и гладкие поверхности отлитых деталей. Они не нуждаются ни в какой механической доработке.

Процесс литья

Операции по производству отливок из алюминия выполняются в несколько этапов:
1) В особом индукционном модуле алюминий расплавляется при 650°С.
2) Вручную или ковшом манипулятора расплав подается в плунжер литьевой машины.
3) При помощи шнека алюминиевая масса перемещается в формовочное отделение.
4) Гидравлический поршень через сопла впрыскивает расплавленную массу в стальную разъемную форму для медленного остывания.

Остывшая заготовка высвобождается — пресс-форма распахивается, изделия извлекаются наружу.

Производственный цикл создания отливок в спецмашинах для литья алюминия занимает от десяти секунд, до получаса. Затраты времени зависят от габаритов заготовки.

Необходимое оборудование

Для литья алюминия под давлением существуют автоматические устройства разных модификаций, станки и другое вспомогательное оборудование:

Рис.6. Литьевая машина для алюминия.

Рис.7. Образец пресс-формы, которая используется для литья алюминиевых деталей.

Особенности производства форм

Для получения отливок разнообразных сложных форм применяются смыкающиеся пресс-формы, включающие две или несколько разъемных частей. Они изготавливаются из прочных стальных сплавов и применяются многократно. Имеют механизм запирания и отверстия для заливки или впрыска расплавленного сырья.
Пресс-формы для литья алюминия заводского производства бывают одногнездовыми и многогнездовыми.
Для литья алюминия в кустарных мастерских формы для заливки могут изготавливаться из цементно-песчаных, гипсовых смесей или раствора из жидкого стекла с песком.

Алгоритм работы в домашних условиях

Создание самодельных форм в кустарных условиях происходит в следующем порядке:

Расплавленный парафин или воск заливается в подручные емкости, соответствующие параметрам будущих деталей.
Из затвердевших заготовок вырезается макет требуемого изделия. Можно для этих целей использовать пенопласт.
В деревянную или металлическую коробку устанавливается шаблон детали, выполненный из воска, парафина или пенопласта и закрепляется;
Изготавливается раствор из гипса, цементно-песчаной смеси или пески и жидкого стекла.
Сметанообразная пластичная смесь заливается в опалубку, полностью скрывая макет изделия, и оставляется до полного высыхания.
После высыхания формы воск нагревается и удаляется.
Алюминиевый лом плавиться в специальных печах или с помощью бензиновых или газовых горелок. Образовавшийся на поверхности расплава слой окисла удаляется.
Расплавленное сырьё заливается в образовавшиеся полости.

Если в качестве шаблона используется пенопласт, расплавленный металл заливается по пенопласту, который в процессе заливки плавится и вытесняется из модуля.

Механическая обработка

Подготовка алюминиевого лома включает очистку от грязи, масел и пыли, сушку, измельчение до определенных размеров для ускорения процесса плавления.

Материалы для литых форм

Для создания форм лучше применять гипс марки Г-6 или Г-7. Раствор отличаются быстрым схватыванием и минимальной усадкой. При этом прочность на сжатие гипсовых форм составит до 7 кгс/см2.

Объемные крупногабаритные заготовки могут отливаться в земляных ямах.

При изготовлении простых изделий могут использоваться формы из подручных емкостей: жестяных банок, стальных коробок, кастрюль или сковородок.

Рис.8. Гипсовая форма для литья.

Производство

Изготовление алюминиевых изделий в кустарных условиях не обеспечивает должного качества — потребуется механическая доработка.

Машины, вспомогательное оборудование и комплектующие для литьевого производства легко приобрести в компании «ИМСТЕК» в Москве. Мы продаем машины по ценам изготовителей. Позвоните по контактному номеру или заказывайте обратный звонок.

Поможем выбрать наиболее подходящую для ваших целей машину, проведем пуско-наладку и запуск агрегата. Обучим персонал, обеспечим техническое сопровождение на весь период эксплуатации.

Читайте также: