Процесс центробежного литья
2025-11-03
Центробежное литье — это особый процесс литья металлов, при котором расплавленный металл поступает во вращающуюся форму. Центробежная сила, создаваемая вращающейся формой (обычно от 100 до 2000 оборотов в минуту), выталкивает жидкий металл наружу, обеспечивая его плотное прилегание к стенкам формы.
Мощная центробежная сила выталкивает металл высокой плотности к внешнему диаметру (OD), одновременно выталкивая примеси и оксиды к внутреннему диаметру (ID), которые можно удалить путем механической обработки.
Центробежное литье обычно позволяет получать симметричные, круглые, полые отливки (например, кольца и цилиндры). Этот динамичный процесс литья позволяет получать отливки с мелкозернистой структурой, высокой структурной однородностью и целостностью.
При центробежном литье цилиндрическая форма (из таких материалов, как сталь, чугун или графит) должна быть предварительно подготовлена и обработана в соответствии с требуемым внутренним диаметром и длиной. Форма сначала очищается, затем нагревается до 200–400 градусов Цельсия, а термоудары предотвращаются регулированием скорости кристаллизации. Детали легко извлекаются очисткой моющими средствами или огнеупорными материалами.
Установите предварительно нагретую форму на вращающийся шпиндель. Установите её в горизонтальное или вертикальное положение в зависимости от геометрии детали. Разгоните форму до заданной скорости (обычно 100–2000 об/мин), которая определяется требуемой центробежной силой, исходя из требований к материалу сплава и толщине стенки.
Плавка и литьё: выбранный сплав плавится в печи до жидкого состояния, обеспечивая при этом соответствующую дегазацию и использование флюсов для удаления включений. Затем расплавленный металл заливается в поворотный затвор (обычно расположенный в центре или сверху), где центробежная сила отталкивает расплав от стенок формы.
В процессе центробежной кристаллизации форма продолжает вращаться по мере охлаждения металла. Быстрый контакт формы со стенкой заготовки формирует мелкозернистую структуру внешнего слоя. Затем происходит сортировка по плотности: более тяжёлые металлы оседают на дне пор, а более лёгкие оксиды и шлак остаются вблизи внутренней стенки. Эти остатки в конечном итоге образуют «литое ядро», которое можно удалить позже.
Преимущества центробежного литья: 1. Отличная плотность материала; 2. Равномерное и стабильное распределение размеров частиц; 3. Автоматическое отделение примесей; 4. Точная и контролируемая толщина стенок; 5. Превосходные механические свойства; 6. Низкий уровень дефектов и меньше доработок; 7. Широкая применимость материала; 8. Высокая экономическая эффективность для осесимметричных деталей; 9. Повышенная износостойкость и коррозионная стойкость.
