Что такое литье металлов

1. Литьё металлов #Литье металлов_иннов_технология

что такое литье металлов

 

Литьём под давлением изготавливают: 

  • детали автомобильных двигателей (в том числе алюминиевые блоки, детали карбюраторов);
  • детали сантехнического оборудования;
  • детали бытовых приборов (пылесосы, стиральные машины, телефоны);
  • детали приборов
  • детали кораблей
  • детали самолетов
  • детали для аэрокосмической промышленности
  • детали автомобилей
  • корпуса электродвигателей
  • детали для энергетической промышленной
  • деталей для централизованного отопления квартир и домов

Также литьё под давлением используется при производстве компьютеров, смартфонов и прочей электроники.

Практически любую деталь из алюминия можно отлить на машинах литья под давлением. Поскольку при литье под давлением можно получить детали с высокими допусками по пористости и плотности изделия.

2.2 Используемые материалы #Литье металлов_иннов_материалы

Способ литья под давлением применяется для сплавов цветных металлов (на основе цинка, алюминия, меди, магния, сплав олово-свинец) из-за их низкой температуры плавления, а также для некоторых сталей.Важнейшее свойство металла, который предполагается использовать для литья, – его текучесть. Сплав в расплавленном виде должен максимально легко перетекать из одного тигля в другой, заполняя при этом его мельчайшие выемки.

Чем выше текучесть, тем тоньше стенки можно сделать у готового изделия. С металлом, который растекается плохо, намного сложнее. В обычных условиях он успевает схватиться значительно раньше, чем заполнит все промежутки формы. Именно с этой сложностью промышленники сталкиваются, когда выполняют литье сплавов металлов.

Наиболее востребованными в промышленности являются металлы, имеющие низкую температуру плавления, так как их производство менее затратное.

Чем ниже температура плавления материала, тем легче производится его отливка.

2.3 Описание технологического процесса #Литье металлов_иннов_процессы

Современное литейное производство кроме традиционной технологии заливки жидкого металла в песчаные формы применяют и другие высокотехнологичные, производительные способы литья:

  • вакуумный;
  • центробежный;
  • под давлением;
  • центробежный;
  • оболочковый;
  • многократный;
  • ртутный;
  • по выплавляемым моделям;
  • электрошлаковый.

Чаще всего сегодня в промышленных масштабах используются следующие технологии производства:

  • в металлические формы (коколь);
  • статическое литье;
  • отливка под давлением;
  • в оболочковые формы;
  • в выплавляемые модели.

Отливка под давлением

 

  • Первый этап, это раскрытие пресс-формы и смазка. Это необходимо для того, чтобы готовая отливка легко отходила от полостей пресс-формы и металл в поршне не застывал до того, как он будет запрессован. Также образуется пленка, которая помогает стабилизировать температуру и защищает поверхность пресс-формы, что увеличивает срок службы оснастки.
  • Второй этап, это смыкание пресс-формы. Усилие смыкания пресс-формы эта та характеристика, которая по современной классификации дает название всей машине, то есть например если у машины литья под давлением название C300D, то ее усилие смыкания 3000 кило-Ньютонов или 300 тонн и она является аналогом машины литья под давлением 711А08 по Советской классификации. Другими словами такая машина способна сдержать металл, который создает усилие, стремящееся раскрыть пресс-форму в триста тонн.
  • Третий этап, это заливка металла в поршень. После смазки пресс-формы и поршня рабочий зачерпывает из печи необходимое количество металла и заливает его в горловину поршня.
  • Четвертый этап, это запрессовка металла. Поршень под воздействием пневматики, в которую как правило закачан азот, совершает поступательное движение и закачивает метал в камеру прессования.
  • Пятый этап, это снятие готового изделия.

2.4 Серийность (#Литье металлов_иннов_серийность)

Данный метод изготовления заготовок отличается высокой производительностью. Но иногда чтобы переналадить линию для выпуска новой заготовки требуется вложить значительные средства, так как оборудование и оснастка очень дорогие (литье металлов под давлением).

3.1 Используемое оборудование (#Литье металлов_иннов_оборудование)

Для литья металлов пускают в ход разные емкости, которые разделяют на песочные, применяемые только один раз во время оливки, а также многократные. Многоразовые отливочные емкости делают из разных материалов:

  • чугуна;
  • жаропрочной стали;
  • огнеупорной керамики;
  • графита.  

Широко распространены чугунные кокили и изложницы. При изготовлении продукции из алюминия, меди и других цветных сплавов выполняют металлические формы из чугуна, меди и латуни.

Такое решение было принято давно, оно позволяет легко проводить подготовку материалов к основному процессу. Сам процесс длится недолго, модели выходят высокого качества. При выполнении этой технологии привлечение большого количества рабочих не требуется.

Металлические отливочные емкости бывают открытыми и закрытыми. Открытые – это изложницы, а закрытые – кокили. В закрытых емкостях имеется полость, повторяющая размеры выплавляемой детали. Заливка жидкого металла в них проводится через специальное отверстие.

Оболочковые отливочные емкости используются при заливке сплавов цветных и драгоценных металлов, а также изделий из стали. Для отливки сплавов цветных металлов их делают из порошкообразного диоксида кремния или гипса.

При изготовлении продукции из золота, платины и серебра пресс-форму делают из легкоплавкого материала, который заполняется ртутью, парафином или пластмассой, что позволяет создавать продукт сложной конфигурации небольшой толщины.

Для стали годится только отливка под давлением, так как материал этот хорошей текучестью не обладает.
 

Литье металлов под давлением

Это самый распространенный и эффективный метод литья. Для данного способа необходимо: — литейная форма из качественных сортов стали, которая может быть многоступенчатой, сложной внутренней формы — нагнетающее оборудование, способное выдавать от 7 до 700 МПа.Литейные формы (пресс-формы) обычно изготавливаются из стали. Оформляющая полость формы выбирается подобной наружной поверхности отливки, однако учитываются искажения размеров.

Пресс-форма содержит также выталкиватели, с помощью которых готовое изделие извлекается из пресс-формы и подвижные металлические стержни, называемые знаками, образующие внутренние полости изделий. Машины литья под давлением с горячей камерой прессования чаще всего используются для литья сплавов на основе цинка или латуни. Это необходимо поскольку температура плавления латуни более 900 градусов Цельсия.

Если для литья цинка или латуни использовать обычную машину литья под давлением с холодной камерой прессования, то пресс-форма будет испытывать повышенные тепловые нагрузки и перепады температур, что приводит к быстрому износу формы и падению качества отливок.

В машине литья под давлением с горячей камерой прессования камера погружена в расплав, что позволяет поддерживать постоянную температуру пресс-формы, уменьшить перепады температур и повышенные тепловые нагрузки, что продлевает срок службы формы. Такие машины используются для литья под давлением алюминиевых, магниевых, медных сплавов. Литьё в пресс-формы происходит под давлением от 35 до 700 МПа.

Машины литья под давлением с холодной камерой прессования отличаются от машин литья под давлением с горячей камерой прессования отсутствием «гузнека» и более низкими температурами эксплуатации. Кокильные (gravity casting machines англ.) машины для литья металлов используются для литья в кокиль под низким давлением. Основная сфера применения это изделия на основе алюминиевых сплавов, медных сплавов, бронзовых сплавов и др.

Для литья толстостенных изделий с более низкими требованиями по плотности изделия и его пористости по сравнению с машинами литья под давлением. Литье в кокиль один из самых древних методов литья металлов.  — Текучесть Сплав в расплавленном виде должен максимально легко перетекать из одного тигля в другой, заполняя при этом его мельчайшие выемки. Чем выше текучесть, тем тоньше стенки можно сделать у готового изделия.

С металлом, который растекается плохо, намного сложнее. В обычных условиях он успевает схватиться значительно раньше, чем заполнит все промежутки формы. Металл для отливки нагревают немного выше температуры плавления. Некоторые виды металлов можно расплавить и залить в формы в домашних условиях, например аллюминий.Давление в оборудовании зависит от используемого металла и сложности формы готового изделия.

Металлы, обладающие хорошей текучестью, могут заливаться в формы без дополнительного давления.  Если металл успевает схватиться значительно раньше, чем заполнит все промежутки формы, то используют дополнительное оборудование для нагнетания давления.

Отливка ограничена: — по сложности конфигурации, так как при отделении отливки от литейной формы могут происходить повреждения. 

— по толщине, так как расплав равномернее затвердевает, если изделие тонкое.

3.6 Иные (#Литье металлов_иннов_иныетребования)

 — Осадка при охлаждении.
Чаще всего применяют сплавы на основе алюминия, цинка, меди и олова-свинца (литье цветных металлов). Температура плавления у них сравнительно невелика, а потому достигается очень высокая технологичность всего процесса. Кроме того, у этого сырья сравнительно маленькая осадка при охлаждении. Это означает, что можно производить детали с очень незначительными допусками, что при выпуске современной техники чрезвычайно важно. 

3.7 Постобработка(#Литье металлов_иннов_обработка)

После получения отливки под давлением в большинстве случаев не требуется последующая механическая обработка, так как обеспечивается высокая точность размеров готового изделия и высокое качество поверхности.

При литье в формовочные смеси пескоструйными или шлифовальными машинами с готового изделия снимается окалина и приставшая формовочная смесь.  При литье металлов под давлением:

  • точные размеры литого изделия (3—7 классы точности);
  • минимальная потребность в механической обработке изделия.
  • Низкая пористость изделия
  • Высокая плотность изделия

Глянцевая/матовая — оптические свойства готовой детали зависят от металла и способе литья.

4.3. Тепло/электро проводность (#Литье металлов_иннов_проводимость)

Электропроводность зависит от используемого металла, теплопроводность высокая.

4.4. Тактильные (#Литье металлов_иннов_тактильность)

Высокое качество поверхности (5—8 классы чистоты для алюминиевых сплавов)

4.5. Внешние признаки применяемой технологии (#Т_иннов_признаки)

Часто особенно на дешевых изделиях видно линию разъема формы, также могут быть видны следы толкателей. Также на детали можно увидеть место, где был литник.

4.6. Иные (#Литье металлов_иннов_иныехарактеристики)

Изделия могут быть массой от десятков граммов до десятков килограммов. 

Источник: https://alterozoom.com/documents/40596.html

Литье металлов

что такое литье металлов

Человечество используем металлы и их сплавы несколько тысячелетий. Сначала металлы находили в виде самородков и россыпей, позже доисторические племена научились перерабатывать металлосодержащие руды. Проверенным способом получения изделий из металлов было литье в земляные формы.

Литье в песчаные формы

Отливали наконечники для стрел и мечи, сельскохозяйственные орудия и инструменты, утварь и украшения. За прошедшие с тех пор тысячелетия человек изобрел множество новых приемов обработки материалов и методов литья, включая литье под давлением, газифицируемые формы и порошковую металлургию. Старинный способ также сохранился, но используется в основном в скульптурных мастерских и художественных промыслах.

Особенности литья металлов

По сравнению с другими материалами, такими, например, как воск или гипс, литье металлов отличается некоторыми особенностями. Первая из них — высокая температура перехода из твердое в жидкое состояние. Воск, гипс и цемент затвердевают при комнатной температуре.

Температура плавления металлов гораздо выше — от 231 °C у олова до 1531 °C у железа. Перед тем, как приступить к литью металла, его необходимо расплавить.

И если олово можно расплавить в глиняной плошке на простом костре из подобранных рядом сучьев, то для плавления меди, не говоря уже о железе, понадобится специально оборудованная печь и подготовленное топливо.

ОловоСвинец

Олово и свинец — самые мягкие и легкоплавкие металлы — можно отливать даже в деревянные матрицы.

Для литья более тугоплавких металлов потребуются формы из смеси песка и глины. Некоторые металлы, как, например, титан, требуют для литья металлические формы.

После заливки изделию требуется остыть. Многоразовые матрицы разбирают, одноразовые формы разрушают, и отливка готова к дальнейшей механической обработке или к использованию.

Черные металлы

В металлургической промышленности различают цветные и черные металлы. К черным относятся железо, марганец, хром и сплавы на их основе. Сюда входят все стали, чугуны и ферросплавы. Черные металлы дают более 90% мирового потребления металлических сплавов. Из стали производят корпуса и детали транспортных средств от самоката до супертанкера, строительные конструкции, бытовую технику, станки и другое промышленной оборудование.

Чугун

Чугун — отличный металл для литья крупных прочных и долговечных конструкций, не подверженных напряжениям изгиба или скручивания.

Цветные металлы, в свою очередь, в зависимости от физических свойств, и прежде всего, удельного веса, делятся на две большие группы

Легкие цветные металлы

В эту группу входят алюминий, титан, магний. Эти металлы встречаются реже, чем железо, и стоят дороже. Их применяют в тех отраслях, где нужно снизить вес изделия — аэрокосмическая промышленность, производство высокотехнологичных вооружений, производство вычислительной и телекоммуникационной техники, смартфонов и малых бытовых приборов.

Титан

Титан благодаря своему отличному взаимодействию с тканями человеческого организма широко применяется для протезирования костей суставов и зубов.

Сюда относятся медь, олово, свинец, цинк и никель. Их применяют в химической промышленности, производстве электроматериалов, в электронике, на транспорте – везде, где требуются достаточно прочные, упругие и коррозионно-стойкие сплавы.

МедьЦинкНикель и его сплавы

В эту группу входят золото, серебро, платина, а также более редкие рутений, родий, палладий, осмий, иридий.

Первые три известны человеку с доисторических времен. Они редко (относительно меди и железа) встречались в природе и поэтому служили платежным средством, материалом для ценных украшений и ритуальных предметов.

Золото и платина

С развитием цивилизации золото и платина сохранили свою роль средства накопления богатств, однако стали весьма широко использоваться в промышленности и медицине из-за своих уникальных физико-химических свойств.

Методы литья металлов

Основные методы литья металлов следующие:

Традиционный метод

Металл поступает в форму под действием силы тяжести. Применяются песчано-глиняные или металлические матрицы. Недостаток метода — высокая трудоемкость изготовления форм и других операций, тяжелые условия труда и низкая экологичность

Литье под низким давлением

Суть метода заключается в том, что тигель с металлом и матрицы для отливок располагаются в герметичной камере. Металлопровод, сделанный из титанового сплава, опускается из формы в расплавленный металл. В это время в камеру подают низкое избыточное давление воздуха или инертного газа. Металл попадает в матрицу под давлением, скорость потока весьма высока и при этом регулируется. Форма заполняется полностью и равномерно.

Метод позволяет получать высококачественные отливки, в том числе особо тонкостенные. Качество поверхности также превосходит отливки, получаемые традиционным методом. Литейные газы удаляются через отводящий трубопровод в систему очистки, откуда попадают в атмосферу. Метод отличается высокой автоматизацией операций, улучшенными условиями труда персонала и высокой экологичностью. К тому же при таком литье и материалы, и расход энергии существенно экономятся.

Литье под высоким давлением

Метод применяется как в черной, так и в цветной металлургии и позволяет получать наиболее точные и однородные отливки. Металл под высоким напором поступает в матрицу со скоростью до 120 м/с и мгновенно заполняет ее.

Деталям, полученным таким методом, практически не требуется финишная механическая обработка. Таким методом можно отливать детали практически любой конфигурации, с тонкими стенками, с готовыми отверстиями и даже с готовой резьбой.

Инжекционное литье

Инжекционный метод от обычного литья под давлением тем, что металл попадает в матрицу в виде порошка, смешанного со связующим веществом. Формы делают из высокопрочных сталей.

Высокая текучесть смеси позволяет заполнить мельчайшие детали рельефа форм самой сложной конфигурации, включающих внутренние полости. Достоинством этого метода является высокая точность поверхности, делающая ненужной дополнительную механическую обработку или сводящую ее к минимуму. Другим преимуществом является высочайшая физико-химическая однородность отливки.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое гибка металла

Существуют и другие методы литья деталей, имеющие нишевое применение.

Литье в землю

Традиционный способ. Изготавливается простая или составная модель из дерева или других модельных материалов, потом по модели делается матрица из песчано-глиняной смеси. Подробнее об этом способе читайте в соответствующей статье.

Технология литья в землю

Модель извлекают из формы, части ее собирают вместе, создают литниковую систему. Форму накалывают тонкими острыми иглами, чтобы обеспечить газоотведение. Производят отливку, ждут ее остывания,

Литье в металлические формы

Разъемную форму, называемую кокилем, изготавливают из металлических деталей. Части матрицы получают путем отливки или, если требуется обеспечить высокое качество поверхности и точность размеров, путем фрезерования. Формы смазывают антипригарными составами и производят заливку.

Литье в металлические формы

После остывания кокили разбирают, извлекают отливки, очищают. Металлическая матрица выдерживает до 300 рабочих циклов.

Литье по газифицируемым моделям

Модель выполняется не из дерева или воска, а из легкоплавкого и газифицируемого материала, преимущественно полистирола. Модель остается в форме и испаряется при заливке металла.

Литье по газифицируемым моделям

Преимущества способа:

  • модель не требуется извлекать из матрицы;
  • можно изготовлять модели сколь угодно сложных отливок, не нужны сложные и составные формы;
  • существенно снижена трудоемкость моделирования и формования.

Литье по газифицируемым моделям приобретает большую популярность на современных металлургических производствах.

Формы для литья

Самый древний вид форм — это формы из песчано-глиняной формовочной смеси, или «земли». Исторически центры металлургии возникали рядом с местами залегания уже готовых по своему составу для литья песков, например, рядом с всемирно известным Каслинским чугунным заводом. Смеси делятся на обмазочные и наполнительные.

формы из песчано-глиняной формовочной смеси

Для построения любой матрицы требуется модель — макет будущего изделия в натуральную величину, но несколько больших размеров — на величину литейной усадки.

Модель помешают по центру опалубки, или опоки, и наносят на нее слой обмазочной смеси — термостойкой и пластичной. Потом начинают послойно, тщательно трамбуя каждый слой, заполнять опоку наполнительной смесью. Требования к наполнительным смесям намного ниже, чем к обмазочным — они должны выдерживать давление залитого металла, сохраняя конфигурацию отливки, и обеспечивать выход плавильных газов. После модель извлекают из формы и на ее место заливают расплав.

Для отливок сложной конфигурации, имеющих замысловатые детали и внутренние полости, применяют составные модели и формы из нескольких частей.

Металлические формы

Литье также осуществляется и в металлические формы. Их применяют при больших тиражах отливаемых деталей, в тех случаях, когда требуется высокая точность размеров и низкая шероховатость поверхности отливки, а также для некоторых металлов, активных в нагретом состоянии. Температура плавления материала формы должна быть существенно выше, чем температура отливаемого расплава.

Область применения

Различные способы литья имеют свои преимущественные сферы применения.

Так, литье в песчаные формы применяется при единичных отливках или малых сериях. Проверенный тысячелетиями способ понемногу уходит с промышленных предприятий, но продолжает использоваться на художественных промыслах и в скульптурных мастерских.

Литье в металлические формы применяется в случаях, когда требуется

  • большие тиражи отливок;
  • высокая точность размеров;
  • высокое качество поверхности.

Также литье в металл популярно в ювелирной промышленности и в производстве металлических украшений.

Литье под давлением все шире используется предприятиями, сфокусированными на качестве своих изделий, следящими за экологией, охраной труда и эффективным расходованием материальных и энергетических ресурсов.

Литье по газифицируемым моделям применяется в тех случаях, когда планируются большие тиражи отливок, требуется высокая точность и экономия трудоемкости.

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/litejjnoe-proizvodstvo/lite-metallov.html

Популярные способы литья стали

что такое литье металлов

Литье стали — это процесс, в результате которого образуются сплавы с разным химическим составом. Разработаны технологии, где в качестве сырья используется шихта, бывшие в употреблении металлические изделия и чугун. Получаемые заготовки соответствуют параметрам ГОСТа.

В процессе литья получаются изделия разного качества. Зависит это от способа изготовления. Важно, чтобы вредные примеси, которые дают сплаву хрупкость, уходили в отход. Происходит это за счет их окисления, при взаимодействии железа с кислородом.

Литье стали

История и суть технологии

В древние времена сталь получали в шахтных печах сыродутным способом. Для этого использовался древесный уголь. Железо добывалось из руды. Одновременно в качестве сырья использовались мелкие кусочки чугуна. Плавка проводилась в тиглях. Качество получаемого материала было высоким, но малопроизводительным. Однако именно таким способом получали дамасскую сталь.

Позже чугун перерабатывался при помощи кричного передела. Шло его рафинирование в кричном горле.

В 18 веке начала внедряться технология пудлингования. Исходным материалом так же выступал чугун. Недостатком технологии являлась низкая производительность.

Мартеновский способ производства был разработан в 19 веке. Он оказался настолько удачным, что применялся в течение 100 лет. И только затем в 50 годах его сменил кислородно-конвертерный процесс.

Значение стали в мировой индустрии

Сталь — это материал, который имеет первостепенное значение. Редкая конструкция может обойтись без него. Если сопоставить выплавку стали со всеми цветными металлами, то в общем объеме ее выпуск составляет 90 %. Индустриализация формирует постоянный спрос на такой материал. Он востребован в любой отрасли промышленности.

Без болтов, гаек, шайб или гвоздей не обойдется ни одно производство. Сталь используется в масштабных проектах. В первую очередь, это мосты, где базовую основу составляет металлический каркас. Без нее не обходится и авиация. Большое количество материала идет на прокладку рельс. Даже если изделие сделано из пластмассы или другого неметаллического материала, оно может иметь стальной скелет.

Определенные марки стали используют для производства воздуховодов, необходимые для вентиляционных систем. В качестве исходного материала используется листовая сталь.

Характеристика стали

Основой любой марки стали является железо и углерод. Количество последнего изменяется в пределах 0,1–2,14 %. Чем его содержание выше, тем качественнее сталь. Если количество углерода превышает 0,6 %, сплав называется высокоуглеродистым. Когда процент углерода превышает величину 2,14, материал называют чугуном.

При расплавлении стали в нее добавляются легирующие добавки, что изменяет механические свойства сплава. К ним относятся:

  • хром;
  • вольфрам;
  • кобальт;
  • титан;
  • ванадий.

Важным элементом в легированном сплаве является хром. При его содержании свыше 12 %, материал приобретает антикоррозионные характеристики. Он носит название нержавейка.

При производстве стали избавиться от всех примесей невозможно, часть из них остается. К ним относятся:

  • марганец;
  • сера;
  • кремний;
  • фосфор.

Они ухудшают качество сплава. Их процентное содержание должно быть меньше.

Важной характеристикой сплава является его температура плавления. Находится она в диапазоне 1350–1521 градусов. Углерод и легирующие добавки влияют на увеличение этой величины. Необходимо точно знать показатели температуры, поскольку нагрев следует вести на 100–150 градусов выше допустимой.

Марганец

Разновидность сталей

В зависимости от процентного содержания примесей, стали разделяются на такие виды:

  • обыкновенного качества;
  • качественные;
  • повышенного качества;
  • высококачественные.

Важной характеристикой является способность материала к свариванию. Зависит это от степени раскисления содержащихся примесей.

Классификация выглядит следующим образом:

  1. Спокойные. Примеси полностью раскисляются.
  2. Полуспокойные. Имеют схожие характеристики.
  3. Кипящие. Плохая способность к раскислению неметаллических элементов.

Кроме того, сталь классифицируется и по сфере использования:

Название категории Применяемость Марки
Строительная Изготавливаются строительные конструкции, арматура. С235, С245
Конструкционная Применяется для изготовления неответственных элементов конструкций. Сталь 45
Инструментальная Благодаря высокому содержанию углерода хорошо калится. Применяется для изготовления инструмента. У8А, У10А,
Легированная Используется в конструкциях для ответственных деталей 40ХС, 40ХФА.
Особого назначения Применяется в электротехнике и судостроении М74, М74Т, М76В

Основные процессы и технологии литья стали

Литье из стали ведется по нескольким технологиям. Такой способ обработки металла включает в себя следующие процессы:

  1. Расплавление шихты.
  2. Кипение.
  3. Последующее раскисление неметаллических составляющих.

Плавка

Плавку стали можно проводить в домашних условиях. Для этого необходимо иметь графитовый тигель. В качестве основания выбирается огнеупорный кирпич.

Порядок изготовления печи следующий:

  1. На небольшом расстоянии друг от другом устанавливаются 2 медные шины, которые крепятся болтами к кирпичу. Предварительно под ними прокладывается металлическая пластинка, один конец которой загибается.
  2. К шинам подключается трансформатор.
  3. На металлическую пластинку ставится тигель, в котором будет плавиться металл.
  4. Загнутая часть пластины касается тигля.

Суть процесса заключается в том, что графит плохо проводит электроэнергию, поэтому при прохождении тока сильно разогревается. За счет этого и происходит плавление металла.

Плавка стали в домашних условиях

Дополнительные методы

Существуют следующие методы литья деталей:

  1. Кислородно-конвертерный. Основан на получении отливок из чугуна. Идет процесс окисление примесей за счет подачи кислорода. В камере обеспечивается температура 1600 градусов.
  2. Мартеновский. Отличается простотой и удобством.

В конце процесса ведется заливка расплавленного металла в формы. Для этого существует литниковая система, которая представляет собой каналы, ведущие к формам для отливки.

Стальные слитки получаются при непрерывном способе производства. Расплавленный металл поступает в кристаллизатор. Там он затвердевает, а затем вынимается и протягивается роликами. В целях быстрого остывания ведется его поливка водой.

На последнем этапе он режется на мерные куски.
Галилео. Металлургия (часть 1) Несмотря на то, что технология литья известна с древних времен, она постоянно совершенствуется. Появляются новые методы. Это связано с большой потребностью в стали.

Без такого материала не может обойтись ни одна отрасль промышленности.

Галилео. Металлургия (часть 2)

Источник: https://metalloy.ru/stal/lityo

Литье металла

Группа компаний «Литейное производство» предлагает литье металла в Москве с использованием современного оборудования.При этом для каждого вида металла используется своя технология, позволяющая создавать определенные условия. Это дает возможность металлу заполнить все полости подготовленной формы. Металлы имеют разную жидкотекучесть, которая характеризует способность расплава растекаться.

Литье под давлением

Современное литье металлов обеспечивает высокую точность и оптимальный показатель шероховатости. Литье на заказ под давлением позволяет получать изделия с минимальной толщиной стенок. Для получения отливки расплавленный металл помещается в форму, где он прессуется под высоким давлением. Данный метод, в большинстве случаев, применяется при литье цветных металлов, но существуют специальные способы литья под давлением для производства изделий из чугуна и стали.

Литье металлов под давлением обладает наиболее низкой себестоимостью производства и позволяет получать отливки сложной формы, с высокой геометрической и массовой точностью и необходимыми механическими свойствами. Литье металлов под давлением является массовым и крупносерийным способом литья и зачастую единственным и самым эффективным методом для многих изделий.

Литье в землю и по ХТС

Литье металлов на заказ в землю и по ХТС является одним из наиболее простых методов, который может использоваться только в том случае, если не требуется высокий показатель точности. Применяется для литья цветных металлов, чугуна и сталей различных марок. Литье на заказ в землю и по ХТС применяется при крупносерийном производстве, когда нет особых требований к шероховатости поверхности, размерной и массовой точности готового изделия.

Этот метод производства отливоков применяется с давних времен. Для этого метода литья производится деревянная, металлическая или композитная модель, которая засыпается специальной смесью. В готовую полость заливается металл. После того как металл застыл, форма разбивается. Несмотря на низкий показатель точности и высокую шероховатость, метод позволяет лить изделия больших размеров, вес которых достигает 6 и более тонн.

Литье по выплавляемым моделям

Это достаточношироко распространенный метод литья, при котором используются модели из парафина или другого легкоплавкого вещества. Готовая модель покрывается огнеупорной оболочкой.

Применение данного метода дает возможность получать отливки с толщиной стенок до 1,5 мми габаритными размерами до 500 мм.

К преимуществам данного метода литья относятся низкая шероховатость поверхности и достаточно высокая точность размеров, благодаря чему готовые изделия могут применяться без дальнейшей механической обработки.

Литье с кристаллизацией под высоким давлением

Такое литье металла на заказ, так же иногда называемое «жидкой штамповкой» позволят получать отливки, которые по своим физическим и эксплуатационным свойствам превосходят детали, произведенные другими методами. К преимуществам относится высокий показатель прочности, твердости.

Литье с кристаллизацией под высоким давлением является относительно более дорогим методом по сравнению с литьем под давлением или в кокиль, поэтому применяется в основном для получения отливок, к которым предъявляются повышенные требования по механическим свойствам, герметичности, внутренней пористости и т.д.

Преимущества сотрудничества с ГК «Литейное производство»

Группа компаний «Литейное производство» предлагает профессиональное литейное производство металлов в Москве. К преимуществам сотрудничества относится:

  • современное оборудование;
  • использование различных методов литья;
  • высокое качество готовых изделий;
  • точное соблюдение сроков.

К тому же в нашей компании вы сможете заказать литье из различных видов металлов по лучшей цене в Москве. Обратившись к нам, мы с помощью наших специалистов подберем оптимальный метод литья для решения Ваших задач и Вы можете, быть уверены в высоком качестве готовых изделий и самой выгодной стоимости вне зависимости от сложности поставленной задачи. работы.

Источник: https://alp-tula.ru/lite-metalla/

Литьевая форма

Литьевая форма применяется в термопластавтоматах для изготовления объемных деталей различных конфигураций из пластика, металла, резины.

В пресс-форме литьевой машины может одновременно производится одна или несколько деталей. Используется в массовом или серийном производстве.

Рис. 1. Литьевая форма.

Что такое пресс-форма

Литьевые формы состоят из неподвижных матриц и подвижных пуансонов, имеющих внутри полость для формирования заготовок.

Материал внутрь формы подается с помощью литниковых систем, которые бывают холодноканальные, горячеканальные и комбинированные.

В некоторых конструкциях форм возможна установка закладных деталей.

Классификация литья

Литье пластмассы в пресс-форму применяется для создания тонкостенных изделий различной конфигурации.

Технология литья позволяет создавать армированные и пустотелые детали, многоцветные и соединяющие в себе различные полимерные материалы.

Требуемый показатель давления — от 80 до 200 Мпа. При более низком давлении могут образовываться полости или недоливы.

Превышение показателей может привести к образованию облоя.

Литье в песчаные формы

Один из самых распространенных видов литья объемных заготовок.

Применяется в автомобильной отрасли, станкостроении и других отраслях промышленности. Эта технология используются при массовом производстве, изготовлении небольших серий или единичных товаров простой или сложной формы.

При таком литье получаются изделия низкого качества. Возможно наличие пустот и различных посторонних включений.

Обычно литье в песчано-глиняные формы применяют для изготовления станин для металлообрабатывающей отрасли, корпусных элементов машин и оборудования, различных колес, колец и прочих объемных и тяжелых заготовок.

Литье в вакуумно пленочные формы

Технология применяется для отливок любого количества изделий весом от одного килограмма до десяти тонн, размерами до нескольких метров.

Формы изготавливаются в следующем порядке:• вырезается модельный комплект из пенополистирола или других газонепроницаемых материалов;• на модель накладывается предварительно нагретая синтетическая пленка;• с помощью вакуумного устройства между модельным комплектом и пленкой создается вакуум, плотно притягивающий пленку к модели;• на пленку накладывается слой меловой известняковой глины (опоки), засыпается сухим песком, трамбуется и укрывается герметично пленкой;

• из опоки при помощи вакуумного устройства удаляется воздух, модельный комплект вынимается из готовой полуформы.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое сабельная пила

Рис. 2. Литье в вакуумную форму.

Аналогично изготавливаются все детали и собираются в единую форму.

В течение всего технологического процесса составные элементы формы находятся под вакуумом.

В собранную форму заливается расплавленный металл. После охлаждения отливок вакуумное устройство отключается, вследствие чего песок удаляется из формы, отливка легко вынимается из формы.

Литье в кокиль

Кокиль — металлическая многооборотная форма из чугуна, алюминия или стали.

Литье в кокиль подходит для изготовления изделий из алюминия, цветных и черных металлов.

Технология литья в кокиль состоит из нескольких этапов:• фиксация металлических полуформ;• нагрев рабочей полости формы до температуры около 180°С;• смазывание поверхности слоем защитного огнеупорного покрытия;• заливка расплавленного сырья через литники;• охлаждение формы;

• раскрытие кокиля и выемка отливки.

Рис. 3. Литье в кокиль.

Отливки в кокиль отличаются высоким качеством и геометрической точностью размеров.

Литье по выплавляемым моделям

Способ получения отливок заключается в изготовлении модели из легкоплавких составов в пресс формах. Затвердевшая модель вынимается из формы и покрывается несколькими слоями суспензии и обсыпки, образующими после высыхания керамическую скорлупу. Модель внутри скорлупы выплавляется, создавая оболочку формы с тонкими керамическими стенками.

В полученную форму заливается расплавленная смесь, которая после остывания образует изделие, точно повторяющее конфигурацию модели.

Детали, по выплавляемым моделям отличается высоким качеством и чистотой поверхности, не требуют дополнительной обработки.

Литье по газифицируемым моделям

Способ получения литых изделий с использованием моделей из материалов, которые превращаются в газ при контакте с расплавленным металлом. Больше всего подходит для этого вспененный полистирол.

Модели изготавливаются на модельных автоматах или путем заливки литейного полистирола мелких фракций под давлением в пресс-формы, с последующим спеканием под действием высоких температур.

Элементы моделей склеиваются или спаиваются в блоки, покрываются огнестойким покрытием путем облива или окунания и формируются на вибростоле в специальные опоки.

Расплавленный металл подается прямо на модельные блоки, выжигая и газифицируя полистирол.

Готовые отливки охлаждаются в формах, затем извлекаются и очищаются от антипригарного покрытия.

Технология литья по газифицируемым моделям позволяет выпускать изделия с гладкими точными формами.

Газы, образуемые при выжигании полистирола. удаляются при помощи вытяжных устройств.

Центробежное литье

Применяется для изготовления полых цилиндрических емкостей.

В основе технологии лежит принцип формирования отливок в поле центробежных сил.

Расплавленный металл из ковша(3) подается через заливочную воронку (2) во вращающийся цилиндр, внутренняя сторона которого (1) является формообразующей поверхностью.

Полученный пустотелый цилиндр после остывания и затвердевания металла извлекается из формы.

Рис. 4. Центробежное литье.

Литье в оболочковые формы

Технология применяется для изготовления особо точных деталей с повышенными требованиями к качеству.

Оболочковые формы изготавливаются из смоляно-песчаной смеси, термореактивных смол, кварцевого или цирконового песка на автоматических линиях.

Литье включает ряд последовательных операций:• приготовление смеси;• изготовление моделей в виде тонкостенных оболочек;• сборка и подготовка форм к заливке;• плавление металла и заливка в готовые формы;• остывание и извлечение отливок;

• зачистка и дробеструйная обработка

Оболочковые формы применяются для изготовлени изделий из чугуна, стали, цветных металлов и алюминия.

Технология изготовления литьевых форм

Пресс формы для литья пластмасс изготавливаются на основании разработанного проекта.1. Из стального литья вырезается заготовка по параметрам будущего изделия.2. Форма обрабатывается на фрезерных станках, и шлифуется на шлифовальных машинах.3.

Изделия проходят термообработку в специальных печах, хромируются и полируются.4. Готовые изделия тестируются и испытываются в лабораториях.5. Составляются линейные карты и подписываются двусторонние акты выполненных работ.

6.

Пресс-формы упаковываются и передаются заказику.

По желанию заказчика, специалисты компании «Имстек» выполнят установку и наладку оборудования, обучат технический персонал заказчика.

Определение стоимости изготовления литьевых форм

Стоимость пресс-форм определяется с учетом следующих показателей:• исходного сырья;• количество разъемных плоскостей;• сложности и габаритов изделий;• гарантированного производителем ресурса;

• количества гнезд в модуле.

Дешевле стоят машины с боковыми или прямыми литниками и холодноканальные системы.

Усадка

При изготовлении литьевых пресс-форм необходимо учитывать возможную технологическую усадку формообразующих деталей в процессе охлаждения.

Усадка может зависеть от следующих факторов:• вида применяемых для изготовления пресс-форм материалов;• наличия армирующих волокон;• типа и размеров литника;• равномерности распределения температуры;• конструктивных особенностей форм.

Снизить усадочные явления поможет добавление в сырье армирующих волокон.

Проектирование конструкции литьевой формы

Разработка проекта литьевых форм выполняется на основании технического задания заказчика.
Выполняются необходимые расчеты, создается 3D модель будующего изделия, выполняются рабочие чертежи.

От грамотного проекта и выбранной технологии изготовления зависит качество и долговечность пресс-форм.

Деформация форм

Деформации литьевых форм может произойти при нарушениях технологии литья:• превышение проектных параметров силы впрыска;• сильного давления внутри формы;• различные температуры поверхностных слоев при охлаждении заготовок;

• неправильно подобранной температуре расплава.

Отступление от проектных параметров литья могут привести к деформациям и преждевременному износу форм.

Сдвиг пуансонов

Смещения и перекосы пуансонов относительно матрицы могут произойти из-за увеличенного зазора между деталями, повреждения кромок или неравномерных нагрузок на направляющие колонны.

Сдвиг происходит из-за неправильного крепления пуансона или большого усилия при выталкивании детали из пресс форм.

Извлечение отлитых изделий

Готовые изделия извлекаются из пресс-форм с помощью сжатого воздуха, выталкивающих стержней, вкладышей или плит.

При отсутствии устройств для автоматического извлечения отливок, готовые изделия удаляются вручную.

Обслуживание литьевых форм

Для надежной и долговечной работы пресс-форм требуется регулярный осмотр и техническое обслуживание.

При смене оснастки проводите очистку направляющих штифтов и гнезд от смолы, смазки и прочих загрязнений.

Чтобы избежать коррозии, важно защищать устройство от влажности и смазывать форму антикоррозийными средствами.

Проверяйте на легкость движения подвижные элементы пресс-форм.  При необходимости, выполняйте своевременно настройку.

Способы устранения дефектов, возникающих в процессе литья под давлением

В процессе литья под давлением могут проявляться различные дефекты, которые можно устранить, зная причины их образования:1. Расслоения на поверхности изделий устраняются при повышении температуры расплава и понижении скорости впрыска.2. Облой может появится при использовании большого объема впрыска или недостаточном смыкании пресс-формы.3.

Пустоты могут образовываться при недостаточном объеме впрыска или длительном и неравномерном охлаждении изделия.4. Коробление изделий бывает из за низкой текучести материала, недостаточной скорости впрыска или неравномерного охлаждения изделий в форме.

5.

Хрупкость и ломкость изделия возникает при малой толщине стенок изделий или низкой температуры форм при заливке.

Для профессионального обслуживания литьевых форм обратитесь в компанию «ИМСТЕК» выполняющую поставку, пусконаладку и техническое сопровождение литьевого оборудования.

Источник: https://imstech.ru/articles/litevaja-forma/

Художественное литьё из металлов: технологии и материалы

С момента появления до сегодняшнего дня формование металлических расплавов использовалось для создания произведений искусства. Старинные украшения и скульптуры, выполненные с величайшим мастерством, были сделаны с помощью древних технологий художественного литья из металлов. Эти методы почти без изменений используются современными авторами.

С металлом человечество познакомилось очень давно, но самые ранние попытки получения отливок из него, скорее всего, берут начало в четвёртом тысячелетии до н. э. Такие предположения позволяют делать археологические находки на Ближнем Востоке. Согласно исследованиям, первые формы, заполненные жидким металлом, были простыми углублениями в открытом грунте.

Значительного прогресса в точности и качестве отливок мастерам древности удалось добиться не сразу. Приблизительно вторым-третьим тысячелетием до нашей эры датируются первые сохранившиеся артефакты, которые можно отнести к скульптурному жанру. В этот период литьё становится не только предметом ремесла, но и способом создания произведений искусства высокого уровня.

Суть технологии заключается в свойстве расплавленного металла (как и любой другой жидкости) заполнять сосуд, в который его вылили. После остывания готовая отливка становится точной геометрической копией пустот в ёмкости. Основные этапы упрощённо выглядят так:

  1. Изготовление скульптором оригинальной модели из пластичных неметаллических материалов.
  2. Приготовление материалов для формования, создание литейной формы по оригиналу.
  3. Плавление металла, заливка его в форму, остывание.
  4. Освобождение готового изделия от формы, очистка и механическая обработка.

Процесс значительно усложняется, если необходимо создавать пустотелые отливки или тиражируемые изделия.

Используемые материалы

«Семёркой древних» называют перечень из железа, меди, олова, свинца, серебра, золота и ртути — с ними человечество знакомо не одну тысячу лет. Драгоценные металлы использовались для изготовления ювелирных изделий, а основным материалом для художественного литья в прошлом были сплавы на основе меди. В новое время к ним добавились чугун и алюминий.

Художники на протяжении всей истории не ограничивали себя ассортиментом материалов для плавки. Например, в XIX веке в Европе и России были популярны изделия из цинка и свинца, а современные скульпторы нередко обращаются к нержавеющей стали. Но классическими материалами для художественного литья даже на сегодняшний день являются бронза и чугун.

Бронзовые сплавы

Сплавы меди с некоторыми цветными металлами (свинцом, оловом, алюминием, бериллием) без присутствия цинка и никеля называют бронзой. Медь с большими примесями цинка — это латунь. Последнюю применяют в основном для изготовления кабинетной скульптуры и дорогой мебельной и интерьерной фурнитуры. Главным материалом для художественного литья больших и малых форм оставалась несменной на протяжении веков оловянная бронза. Её преимущества:

  • ничтожная усадка;
  • высокая текучесть;
  • не подверженность пористости при остывании;
  • высокая теплопроводность;
  • прочность;
  • коррозионная стойкость;
  • упругость;
  • свариваемость.

Литьё из бронзы — одно из старейших искусств. Применение её в разных частях древнего мира было повсеместным: люди готовили в бронзовой посуде, носили бронзовые украшения, пользовались бронзовыми инструментами, застёгивали одежду на бронзовые пуговицы.

Эта эпоха известна по удивительно высокому качеству исполнения и небывалой художественной силы скульптурам, сохранившимся до наших дней. С тех времён берёт начало литейная бронзовая традиция, надолго пережившая свой век с одноимённым названием.

Безусловно, сплавы совершенствовались на всём протяжении истории, но большая часть технологических процессов художественного литья оставались неизменными.

Серый чугун

Бронза и железо, пожалуй, самые важные материалы в истории человечества. Недаром они дали названия двум эпохам технологической эволюции — бронзовому и железному векам. Поскольку для железного литья требовались более высокие температуры и сложные печи, плавку железа человечество освоило несколько позже бронзы. По некоторым сведениям, чугун лили в Китае ещё 2 тыс. лет назад. Первыми массовыми изделиями из него в Европе и России были стволы пушек и ядра к ним в XV веке.

Эволюция печей и энергоёмкого топлива для них быстро сделала высокие температуры доступными не только для военной промышленности. Художественное применение литейного железа началось приблизительно в 1500 г. с производства плитки для печей, памятников и фонтанов. Мощным толчком для популяризации чугуна в искусстве было бурное развитие металлургических технологий во второй половине девятнадцатого века и последующая за этими событиями индустриализация.

Для приготовления скульптуры используют серый чугун с высоким содержанием фосфора как самый недорогой и приспособленный для литья сплав железа с углеродом. Фосфор улучшает текучесть — это помогает металлу полностью заполнять форму. Свойство фосфора повышать хрупкость железа для художественного литья значения не имеет, как и присущая серому чугуну пористость. Материал обладает ещё одним важным свойством — привлекательностью внешнего вида готового изделия.

Традиционные технологии нисколько не утратили актуальности и в наше время. В качестве основных мастера применяют литьё либо в земляные формы, либо по выплавляемым моделям. На XIX век пришёлся накал соперничества этих двух методов. Первый стал массовым в основном у промышленников, уступив лидерство в искусстве более точному и дорогому литью по восковым моделям.

Литьё в землю

Этот метод объединяет литьё в землю, песок или глину. Основная разница между ними заключается в материале формы. Суть технологии состоит в получении отпечатка от шаблона на смеси с дальнейшим изменением её качества (трамбовкой, добавлением связующего вещества) и последующим формированием в ней литниковой системы — каналов, по которым будет поступать и удаляться расплавленный металл.

Для создания сложных объёмных фигур нередко используют разборные шаблоны, а формовку производят в специальных составных ящиках — опоках. На результат большое влияние оказывает состав и качество формовочной смеси. После отливки заусенцы и линии каналов удаляются механически.

Достоинства технологии:

  • простота;
  • низкая себестоимость;
  • возможность создавать отливки больших размеров и массы.

По выплавляемым моделям

Этот метод был популярен ещё в Древнем Египте и Китае, использовался в Греции и Риме, не претерпел больших изменений за тысячелетия. Основные эволюции произошли во вспомогательных материалах: воск мастера сменили на синтетические смеси, активно стали применять эластичные резиновые формы и т. п. Классический метод литья по выплавленному воску выглядит так:

  1. Создание восковой модели скульптором — точной копии будущей отливки.
  2. Изготовление формы — на поверхность воска наносится в несколько этапов пастообразная гипсово-глиняная смесь.
  3. Запекание формы в печи. Во время нагрева воск покидает форму, вытекая через заранее предусмотренные каналы.
  4. Заливка расплавленного металла в покинутые воском пустоты.
  5. Освобождение готовой скульптуры от глиняной формы.
  6. Удаление лишнего металла с отливки, шлифование, полировка, художественная химическая обработка.

В подобном виде этот древний метод сейчас очень популярен у художников. Процесс литья усложняется при необходимости создавать тиражируемые изделия. Тогда в регламент работ добавляются процедуры изготовления «негативных моделей», назначение которых — служить многоразовой формой для восковых отливок.

Сам по себе способ формирования по выплавляемым моделям позволяет создавать чрезвычайно качественные и тонкие изделия из всех видов металлов. Технологические трудности могут возникнуть лишь при изготовлении больших элементов: такие задачи по плечу только мастерам высокой квалификации.

Источник: https://tokar.guru/metallicheskie-izdeliya/hudozhestvennoe-lite-iz-metalla.html

Доклад по физике на тему:

По нынешнему размаху промышленности современная цивилизация всего за один год перерабатывает металл в таком объеме, на добычу которого в прежние времена ушла бы как минимум пара столетий. И дело не только в усовершенствованных технологиях и возросшей скорости производственных процессов. Такой объем металлопромышленной продукции — насущная потребность современного человечества.

В докладе по физике о литье металлов нельзя не уделить немного внимания зарождению и развитию литейного дела. Способность железа застывать в заданной форме при определенных условиях была высоко оценена людьми еще в древности. По предположениям многих ученых и исследователей, знакомство человечества с металлом осуществилось посредством метеоритов.

Метеоритное железо обладало всеми характеристиками, необходимыми для успешного литья (плавкостью и т. д. ). Именно это вещество положило начало зарождению литейного дела. Древние люди довольно быстро изучили основы процесса «укрощения» металла, после чего наступила стадия развития литья как составляющей жизнедеятельности. К эпохе Средневековья литейное дело было уже крупной отраслью с большим оборотом денежных средств.

На протяжении многих веков человечество постигало тайны металла и не напрасно. Сейчас познание уже достигло такого высокого уровня, что практически любой мастер-любитель может в домашних условиях изготовить простую и небольшую металлическую деталь.

Основной способ получения металлических изделий — это литье. Суть этого процесса заключается в заполнении какой-либо емкости или полости материалом в жидком агрегатном состоянии. Расплавленный металл заливают в специальную литейную форму.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как сделать трубогиб своими руками

Рабочей частью этой емкости служит полость определенного формата. Она задает помещенному в нее материалу нужные параметры — форму и размер, поверхность и ее качество.

Последующий этап — термовременной переход вещества из жидкого в твердое агрегатное состояние.

На этом этапе материал, который залили в полость, охлаждается и затвердевает, в результате чего приобретает заданные литейной формой габариты, конфигурацию и прочие характеристики. Полученные изделия называются отливками.

Литейное производство — это метод изготовления фасонных заготовок деталей посредством заливки металла в расплавленном состоянии внутрь заранее подготовленной полой формы, имеющей нужную конфигурацию. После отвердевания и охлаждения материала в полости образуется отливка-заготовка детали.

Стоит подчеркнуть, что полученный результат литейного производства — это именно заготовка, а не копия детали. Произведенная отливка при правильном проведении процесса создания максимально приближена по размерам и форме к оригинальной детали, но все же не повторяет ее полностью. Посредством литья невозможно получить точную копию. Это задачи последующей обработки и уже совсем другие этапы производства (затачивание, шлифовка и т. п. ).

Наименование литья применимо ко всему, что получают посредством процесса отлива металлов. Эта категория представлена не только продукцией литейного производства, но и художественными изделиями, а также продуктами народных промыслов.

Области применения

Технологический процесс литья металлов отличается востребованностью, так как его применение позволяет производить разнообразную продукцию высокого качества, не прибегая к громоздкому оборудованию и огромному количеству работников.

Этот способ производства используется для создания и выпуска различных металлических изделий, которые, в свою очередь, широко применяются в следующих отраслях:

  • автомобилестроительной;
  • авиационной;
  • машиностроительной;
  • электротехнической;
  • медицинской (в частности — стоматологической и ортопедической);
  • ювелирной и т. д.

На современном рынке металлопромышленности эта производственная технология пользуется высочайшим спросом. Более того, литье металлов входит в топовую десятку лучших мировых технологий, наиболее эффективных и самых применяемых.

Материал отливок

Литью поддаются все существующие металлы, но их пригодность для этого процесса далеко не одинакова. Они отличаются друг от друга по своим литейным свойствам — ключевым параметрам для процесса. Главным показателем пригодности материала для литья служит его жидкотекучесть. Этот параметр отражает способность к заполнению литейной формы любой конфигурации. Степень жидкотекучести вещества находится в зависимости от следующих его характерных особенностей:

  • химического состава;
  • внутренней структуры;
  • температуры плавления.

Материал для отлива должен обладать высоким значением жидкотекучести. Для этого у него, в частности, должна быть низкая температура плавления. Чем ниже этот показатель у материала, тем легче производится его отлив и, соответственно, тем меньше затрат требует производственный процесс. Именно поэтому самые востребованные и распространенные в промышленности металлы — это обладатели низкой температуры плавления.

Металлы, пригодные для литья и активно применяемые в этом процессе, делятся на три категории:

  • черные;
  • цветные;
  • редкоземельные.

Кроме того, иногда в отдельную категорию выделяются сплавы, в основу которых положены черные или цветные металлы (например, для первых это чугун с шаровидным графитом). К группе черных металлов относятся отливки из сплавов на основе железа:

  • стали;
  • ковкого чугуна;
  • литейного чугуна.

Редкоземельными металлами называются 17 элементов периодической системы Менделеева. Разумеется, по востребованности в металлопромышленности они значительно уступают масштабам литья черных и цветных металлов.

Что касается цветных металлов, то они представлены драгоценными материалами, а также веществами, не включающими в свой состав большого количества железа:

  • алюминием;
  • бронзой;
  • висмутом;
  • золотом;
  • латунью;
  • медью;
  • магнием;
  • никелем;
  • оловом;
  • платиной;
  • свинцом;
  • серебром;
  • титаном;
  • цинком и т. д.

Для каждого вида материала в соответствии с его свойствами и характеристиками определены предпочтительные технологии отлива. Это позволяет произвести изделие с нужными параметрами и качествами, а также, что не менее важно, избежать брака.

Технология производства

С момента возникновения литейного производства и до настоящего времени было разработано множество различных техник отлива, отличающихся по условиям. Так как этих технологий очень много и охватить их все в рамках одного доклада невозможно, стоит рассмотреть главные из них. К основным способам литья металлов относятся следующие:

  • статический;
  • центробежный;
  • под давлением.

Статическое литье выражается в заливке материала в неподвижную форму. Это самый часто применяемый метод и, вероятно, наиболее легкий и простой. Металл, который расплавили, заливают в полость неподвижной литейной емкости пока та не заполнится. Затем материал выдерживают в форме до его отвердевания.

Центробежный тип литья подразумевает заливку расплавленного материала в специальную металлическую или песочную форму, которая вращается вокруг оси (горизонтальной или вертикальной).

Этот способ отлива отличается экономичностью, к тому же для производства определенных видов продукции он подходит гораздо больше, чем отлив статического типа. К такой продукции относятся кольца и трубы осесимметричного типа и многое другое.

Особым спросом пользуются изготовленные центробежным способом заготовки с формой тел вращения — это всевозможные втулки, роторы, гильзы и т. д.

Метод отливки под давлением отличается:

  • высокой производительностью;
  • высоким качеством;
  • точными размерами изделия, что сводит потребность в его последующей механической обработке к минимуму.

Суть процесса выражается в следующем — автоматический литейный механизм наполняет специальную пресс-форму из металла (матрицу для отливки) расплавленным материалом под давлением в диапазоне 7−700 МПа. Отливки, произведенные таким методом, широко применяются в качестве составных деталей при сборке автомобилей, компьютеров и большой части бытовой техники.

Стоит также отметить, что различные виды литья металлов могут применяться как по отдельности, так и в объединенном (совмещенном) варианте — например, литье электрошлакового типа в кокиль и т. п.

Изучение процесса литья входит в школьную программу и относится к физике за восьмой класс. Такой доклад на тему литье металлов поможет учащимся в усвоении изучаемого материала.

Источник: https://nauka.club/fizika/lite-metallov.html

Бизнес на художественном литье из металла

В современном мире уже нет необходимости изготавливать предметы быта из бронзы. Время, когда сплав меди и олова использовался повсеместно, утекло как расплавленный металл из тигля. Сегодня этот легкоплавкий и хорошо обрабатываемый сплав применяется в основном для изготовления высокохудожественных изделий.

Художественное литьё изделий из бронзы может быть выполнено в домашних условиях. Стать мастером бронзового литья можно при наличии начального капитала на приобретение оборудования, и небольших временных затрат на получения необходимых навыков работы с металлом.

После покупки всего необходимого, когда рука будет набита данное хобби можно будет превратить в высокодоходный бизнес.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции — от 200 000 рублей.

Насыщенность рынка — низкая.

Сложность открытия бизнеса — 6/10.

С чего начать?

Для организации небольшого собственного дела потребуется приобрести оборудование для литья бронзы. Чтобы обустроить небольшую мастерскую потребуется купить такие устройства и инструменты, как:

  • Печь для плавки.
  • Тигель.
  • Щипцы.
  • Горн.

Также потребуется приобрести древесный уголь и металл для плавки. Все материалы и инструменты можно купить в специализированных магазинах или через Интернет. Печь для плавки можно изготовить самостоятельно, но при условии использовании для этой цели материалов устойчивых к высокой температуре.

После того как будет приобретено необходимое оборудование, изготовление художественного литья из бронзы своими руками можно начать незамедлительно, но для получения качественной продукции нужно правильно выполнять все нормы технологического процесса.

Литьё из бронзы: процесс

Литьё бронзы в домашних условиях осуществляется в несколько этапов:

  • Разработка эскиза.
  • Изготовление отливочной модели.
  • Расплавление металла.
  • Заливка формы.
  • Выбивка готовой продукции.
  • Обрубка дефектов.

Подготовкой эскиза обычно занимаются профессиональные художники, но если планируется выливать простые по форме изделия, то эту функцию можно выполнить самостоятельно. По нарисованному эскизу из плотной древесины, слоновой кости или пластика изготавливается модель будущего бронзового шедевра. Затем нужно будет подготовить форму для литья.

В домашних условиях чаще всего применяются неразборные формы из гипса. Такую форму несложно изготовить самостоятельно, а после затвердения и остывания металла, достаточно твёрдым инструментом аккуратно разбить гипсовое изделие, чтобы на свет появилась новая бронзовая вещь.

В продаже также имеется формовочная смесь для литья бронзы, с помощью которой можно отлить форму любой конфигурации.

Расплавление металла самая простая процедура, но на этом этапе нужно правильно рассчитать количество меди и олова для получения сплава с оптимальными характеристиками. Когда металл полностью расплавится осуществляется его заливка в заранее подготовленные формы для литья бронзы.

В домашних условиях данная процедура выполняется с использованием специальной большой ложки или ковша. После полного остывания заготовки, если форма была изготовлена из гипса, то её необходимо аккуратно разбить.

При использовании металлические формы для отливки изделия, то осуществляется выбивка бронзовой заготовки.

При выливании бронзовых изделий не избежать различных наростов и наплывов из металла, поэтому, когда заготовка будет извлечена необходимо обрубить наплывы металла в местах соприкосновения половинок формы и точки залива расплавленного металла в форму.

Для получения изделий с минимальными припусками на дополнительную механическую обработку, рекомендуется осуществлять центробежное литьё бронзы. Для реализации этого способа изготовления бронзовых изделий потребуется приобрести машину для центробежного литья.

Такое оборудование не стоит дёшево, но результат от применения такой технологии, стоит того, чтобы потратить значительную сумму денег.

Приведённая выше технология литья бронзы применяется в домашних условиях. Для организации крупного предприятия с автоматизацией многих производственных процессов потребуется приобретение специального оборудования.

Открытие крупного предприятия

Если есть опыт работы с металлом и начальный капитал для приобретения оборудования, то можно открыть крупное предприятие по литью бронзовых изделий. Примерный бизнес-план завода будет обязательно содержать следующие пункты:

  • Приобретение отражательной печи — оборудование применяется для плавки металла. В качестве топлива могут быть использованы: газ, электричество, дизельное топливо. Примерный расход энергии составляет 30 кВт/ч. печи — до 1 т. Производительность отражательной печи составляет до 600 кг/ч.
  • Кокильный станок — используется для отливки изделий из бронзы. Для изготовления художественных изделий в промышленных масштабах могут использоваться 2 вида станков:
  1. Однопозиционный — применяется для изготовления бронзовых предметов, которые не имеют обратных углов. Форма в станках этого типа открывается только в одну сторону.
  2. Многопозиционный — форма в таких устройствах может открываться в разных направлениях, поэтому такое оборудование больше подходит для отливки сложных бронзовых изделий. Потребляемая мощность станков обоих типов составляет около 2,5 кВт.
  • Аренда помещения — является значительной статьёй расходов. Учитывая специфику использования оборудования рекомендуется самостоятельно построить помещение, где будет установлено оборудования для литья.
  • Зарплата работникам — На большом предприятии по изготовлению художественных изделий из бронзы не обойтись без привлечения грамотных специалистов, поэтому объём ежемесячных отчислений в фонд заработной платы также будет значительным.
  • Регистрация ООО или ИП — перед началом бизнес-деятельности потребуется обязательное оформление необходимых документов. Зарегистрировать предприятие можно за небольшую сумму денег, если заниматься решением этого вопроса самостоятельно, но при легальном способе ведения бизнеса потребуется также выплачивать налог на прибыль и различные социальные отчисления в пенсионный фонд и ОМС.
  • Коммунальные расходы — в процессе художественного литья тратится большое количество энергии, поэтому оплата коммунальных расходов завода по изготовлению бронзовых изделий будет исчисляться десятками тысяч рублей в месяц.
  • Покупка металла — Приобретение металла для плавки будет основной статьёй расхода в течение всего времени работы предприятия по изготовлению художественных изделий, но следует понимать, что цена расходных материалов будет заложена в окончательную стоимость изделия и при правильно налаженном процессе сбыта, доход от реализации такой продукции также будет значительным. Купить бронзу для литья можно у поставщиков занимающихся реализацией сырья. Возможно приобретение как оптовых партий, так и небольшого объёма металла для домашнего изготовления продукции.

Стоимость комплекта оборудования, состоящего из отражательной печи и кокильного станка составляет около 6 млн. рублей, кроме расходов на приобретение оборудования потребуется также построить или арендовать помещение.

Исходя из приблизительных расчётов на открытие крупного предприятия потребуется единовременно затратить не менее 7 млн. рублей. Ежемесячные расходы на поддержание производственного процесса будут также велики и составят не менее 500 000 рублей.

Несмотря на высокие издержки полная окупаемость предприятия возможна в течение 2 — 3 лет, но только при условии грамотно разработанной стратегии реализации готовой продукции.

:

Выбираем оборудование для гибки арматуры.

Какой купить лазерный гравер с ЧПУ?

Технология порошковой покраски своими руками в домашних условиях.

Если изделия выливаются вручную в домашних условиях, то такая продукция, при качественном изготовлении, всегда ценится выше заводских изделий. При небольших объёмах производства сбыт продукции может быть налажен через специализированные магазины.

Значительные объёмы бронзовых изделий может быть реализован сезонно, если имеется в непосредственной близости какой-либо курортный город.

Если бронзовая продукция будет тематически близка данной местности и выполнена качественно, то в течение нескольких месяцев можно реализовать тысячи бронзовых сувениров по самой высокой цене. Продавать бронзовые поделки можно в круглогодичном режиме, через специализированные интернет-магазины.

Как правило на таких площадках взимается комиссия, но учитывая удобство такого способа реализации готовой продукции, «налог» с продажи художественного изделия не будет слишком обременительным для домашнего бизнеса.

Не менее привлекательным для мастера способом получения прибыли от такого вида деятельности является художественное литьё из бронзы на заказ.

Этот вариант взаимодействия покупателя с продавцом удобен тем, что прежде чем приступить к изготовлению бронзового изделия мастер уверен в том, что его изделие будет реализовано срезу после окончания процесса плавки. Цена литья бронзы на заказ всегда будет выше, по причине разработки индивидуального эскиза для изделия.

Заказы для мастера работающего с бронзой, могут поступать и на изготовление объёмных изделий, например, памятники и мемориальные таблички наиболее часто изготавливаются из медных сплавов.

Для домашнего мастера возможны и другие направления работы с металлом. Нередко из бронзы изготавливаются скульптуры различных персонажей мифов или реальных людей, живших в прошлые века. Несмотря на то, что при изготовлении объёмных фигур будет тратиться значительно больше времени, оплата за выполнение такого вида работ всегда высока.

Из этого вида медного сплава можно также изготавливать иконы, реализацию которых можно осуществлять через церковные лавки. Если мастером освоено тонкое ювелирное литьё бронзы, то можно заняться самостоятельным изготовлением украшений как на заказ, так и для реализации через розничные точки продаж.

Для крупных предприятий наиболее удобной формой реализации продукции является оптовая продажа посредникам. Также возможно осуществление крупных заказов на бронзовые изделия для других видов производств.

Заключение

Услуги по изготовлению художественных изделий очень востребованы на рынке, поэтому мастер не будет сидеть без дела, даже в период финансового кризиса. Несмотря на высокий уровень первоначальных затрат, если есть желание заниматься данным видом деятельности не следует откладывать в долгий ящик начало такого интересного и перспективного, в плане получения прибыли, дела.

Источник: https://tecboom.ru/biznes-na-xudozhestvennom-lite-iz-metalla.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электропривод