Основы центробежного литья 

Рисунок 2 Схема горизонтального центробежного литья

1-ковш 2-литейный канал 3-литейная форма 4-жидкий металл 5-концевая разница 6-литье

Поскольку при центробежном литье жидкий металл заполняет форму и затвердевает при вращении, центробежное литье обладает следующими характеристиками:

1) Жидкий металл может образовать полую цилиндрическую свободную поверхность в литейной форме, что позволяет отливать полые отливочные детали без сердечника, что значительно упрощает процесс производства втулок и труб отливок;

2) Из-за центробежной силы, создаваемой жидким металлом во время вращения, процесс центробежного литья может улучшить способность металла заполнять литейную форму, поэтому некоторые сплавы с плохой текучестью и тонкостенные отливки могут быть изготовлены методом центробежного литья;

3) благодаря центробежной силе улучшаются условия усадки, газ и неметаллические включения также легко выводятся из жидкого металла, поэтому структура центробежного отливки более плотная, усадка поры (усадка), поры, включения и другие дефекты меньше;

4) устранение или значительная экономия потребления металла с точки зрения системы заливки и розера;

5) Литье легко производить сегрегацию, внутренняя поверхность литья более шероховатой. Размер внутренней поверхности нелегко контролировать.

Первый патент на центробежное литье был выдан англичанином Эрхардтом в 1809 году, и только в начале двадцатого века этот метод был постепенно внедрен в производство. В 1930-х годах Китай также начал использовать центробежные трубы и цилиндрические отливки, такие как железные трубы, медные гильзы, гильзы цилиндров, медные гильзы с биметаллической стальной задней медные гильзы и т. Д. Центробежное литье было почти основным методом; Кроме того, центробежное литье также очень эффективно используется при производстве теплостойких стальных роликовых столиков, некоторых специальных стальных бесшовных труб и сушильных барабанов для бумажных машин. В настоящее время были изготовлены высокомеханизированные и автоматизированные центробежные литейные машины, а также созданы массовые механизированные цеха центробежного литья труб.

Практически все литейные сплавы могут быть использованы для производства методом центробежного литья, минимальный внутренний диаметр центробежных отливок может достигать 8 мм, максимальный диаметр до 3 м, максимальная длина отливок может достигать 8 м, масса центробежных отливок может варьироваться от нескольких до десятков тысяч Н (от нескольких десятых килограммов до более чем десяти тонн).

1. Процесс центробежного литья

1) Выбор скорости вращения центробежной формы

При выборе скорости центробежной формы следует учитывать два основных вопроса: (1) скорость центробежной формы должна, по крайней мере, обеспечивать, чтобы жидкий металл мог образовать цилиндрический цвет и вращаться вокруг оси сразу после входа в форму; (2) в полной мере используйте роль центробежной силы, чтобы обеспечить хорошее внутреннее качество отливки и избежать усадки, усадки, включений и воздушных отверстий в отливке.

При использовании центробежного литья в песчаной форме также следует обратить внимание на дефекты, такие как внезапное заставление жидкого металла оказывать слишком большое центробежное давление на стенку формы, что приводит к липкому песку и расширению отливки.

2) Литейная форма для центробежного литья

Существует два основных типа литейных форм, используемых при центробежном литье, а именно металлические и неметаллические. Неметаллическая форма может быть песчаной, оболочкой, инвестиционной оболочкой и т. Д. Поскольку металлические формы имеют ряд преимуществ в массовом производстве и серийном производстве, металлические формы широко используются в центробежном литье.

Металлическая форма на горизонтальной консольной центробежной литейной машине может быть разделена на однослойную металлическую форму и двухслойную металлическую форму в соответствии со структурными характеристиками ее основного корпуса. В однослойной металлической форме стенка формы состоит из одного слоя. Однослойная металлическая форма имеет простую конструкцию и удобную эксплуатацию. Однако после ее повреждения необходимо изготовить новую форму для начала производства. В этой форме можно отливать только один наружный диаметр., В то время как в двухслойной металлической форме стенка формы состоит из двух слоев, а отливка формируется на поверхности внутренней формы. Хотя структура двухслойной металлической формы сложна, центробежные отливки с различными наружными диаметрами могут быть отлиты до тех пор, пока размер рабочей поверхности внутренней формы изменен. После длительной работы старая форма может использоваться в качестве новой формы, просто заменив внутреннюю форму с более простой конструкцией.

3) покрытие

При центробежном литье металлических форм часто необходимо распылять краску на рабочую поверхность металлических форм. Требования к покрытиям для центробежного литья металлических форм такие же, как и при обычном литье металлических форм. Чтобы предотвратить склеивание отливки с металлическими формами и образование белых отверстий в чугунных деталях, слой покрытия на центробежных металлических формах иногда толстый. Покрытия для центробежного литья в основном используют воду в качестве носителя. Иногда он также используется в покрытиях, таких как графитовый порошок, чтобы облегчить извлечение отливки из формы.

При распылении краски следует обратить внимание на контроль температуры металлической формы. При производстве крупногабаритных отливок, если тепла самой формы недостаточно, чтобы высушить покрытие, форму можно нагреть в нагревательной печи и поддерживать рабочую температуру формы в ожидании заливки. При производстве мелких отливок, особенно при использовании консольной центробежной литейной машины, желательно максимально использовать тепло самой формы, чтобы высушить покрытие и ждать заливки.

4) Литье

При центробежном литье процесс литья имеет свои особенности, во-первых, поскольку внутренняя поверхность литья является свободной поверхностью, а контроль толщины литья зависит от количества литого жидкого металла, поэтому при центробежном литье количественные требования к литому металлу высоки. Кроме того, поскольку литье выполняется при вращении формы, чтобы максимально устранить явление разбрызгивания металла, направление металла при входе в форму должно быть хорошо контролировано.

Количественное определение жидкого металла включает в себя гравиметрический метод, объемный метод и метод фиксированной высоты свободной поверхности (толщина жидкого металла). Объемный метод использует определенный объем ковша для контроля количества литого жидкого металла. Этот метод относительно прост, но из-за влияния температуры металла, шлака и т. Д. Количественное определение не очень точно и чаще используется в производстве.

Чтобы максимально устранить разбрызгивание металла во время литья, необходимо контролировать направление потока жидкого металла, когда он попадает в форму. (конец)