Центробежное литье , также широко известное как центробежное литье , как правило , используются для промышленного производства литых деталей. В 1809 году А.Г. Экхардт разработал патент, показывающий основные принципы, связанные с этим процессом. [1] Центробежное литье - один из немногих процессов литья, который можно использовать как для производства металлов, так и пластмассовых деталей. Детали, начиная от пряжек ремней, медальонов, статуэток и сувениров до шестеренок и деталей машин, втулок и фиксаторов для бетона, обычно производятся с использованием этого процесса. [2] Спин-кастингили центробежное литье считается относительно недорогим процессом, общая стоимость которого составляет не более 20 000 долларов США, по сравнению с таким процессом, как литье по выплавляемым моделям, которое стоит намного больше (обычно миллионы). Центробежное литье - это популярный процесс на нефтехимическом рынке, рынке оборонной промышленности и практически на любом другом рынке, где требуется продукция хорошего качества при низкой стоимости производства. [3]
Варианты процесса
Центробежное литье - это метод литья металла, который использует силы центростремительного ускорения для распределения расплавленного материала в форме . [4] Расплавленный металл обычно подается в изложницу через носик. Затем процесс завершается с использованием роликов, которые вращают форму вокруг своей оси, заставляя жидкий металл образовывать форму и затвердевать по мере продолжения вращения. Скорость вращения и скорость разливки зависят от используемого материала и проектных спецификаций. Настоящая техника центробежного литья может выполняться как с вертикальным, так и с горизонтальным вращением. Техника вертикального вращения обычно используется для меньших деталей, тогда как более длинные части формируются с использованием горизонтальной техники.
По горизонтали
Горизонтальный метод используется для отливок, длина которых намного больше диаметра и цилиндрическое отверстие в центре. [5] С помощью этого процесса невозможно получить сложные формы; однако этот процесс очень полезен для изготовления таких вещей, как трубопроводы и трубки. Проблема с этим процессом заключается в проскальзывании металла и формы при ее вращении, в результате чего металл движется медленнее, чем форма. [6]
Вертикальный
Этот метод обычно используется для литья деталей, диаметр которых превышает длину. Вертикальное литье позволяет производить как цилиндрические, так и нецилиндрические отливки. Эти нецилиндрические отливки включают шары шаровых кранов , заготовки шестерен и детали конической формы. В отличие от горизонтального метода, между металлом и формой не происходит скольжения из-за постоянной равнодействующей силы, прилагаемой во время вращения. [7]
Полуцентробежный
Полуцентробежное литье - вариант центробежного литья. Основное отличие состоит в том, что форма полностью заполняется во время процесса за счет использования центрального литника . Если в отливке требуется центральное отверстие, лучше всего подойдет сердцевина из сухого песка . [8] Этот процесс может быть завершен с использованием постоянных или, что более популярно, песчаных форм . Вращательная симметрия, создаваемая этим процессом, делает его идеальным для таких объектов, как колеса и шкивы железнодорожных вагонов .
Соображения по дизайну
При разработке процесса центробежного литья учитываются многие факторы. Желаемый размер и форма готового продукта определяют, какой метод следует использовать: горизонтальный или вертикальный. Кроме того, тип используемого материала и желаемые размеры помогают выбрать правильную скорость вращения и расход заливки. Чтобы компенсировать чрезмерный вес металла и силы, возникающие при вращении, устройство должно иметь прочное основание для обеспечения качества и безопасности.
Функции
Геометрические возможности
Центробежное литье не позволяет получить сложную геометрию. Однако вариации в процессах позволяют использовать разные геометрические возможности. Например, горизонтальный метод в основном производит трубопроводы, тогда как вертикальный метод может производить такие сложные детали, как пропеллер . [9]
Обработка поверхности
Метод позволяет получать готовые изделия с гладкой поверхностью . Это может быть получено, поскольку матрица для этого процесса обычно имеет гладкую поверхность, а не неровный или песчаный материал. Центробежное действие процесса приводит к тому, что материал имеет очень мелкое зерно на внешней поверхности. [10] С помощью этого процесса можно производить качественные отливки с хорошей размерной точностью.
Плюсы и минусы
Преимущества
- Этот метод экономичен.
- Могут использоваться как черные, так и цветные металлы.
- Оборудование можно использовать для обработки нескольких типов металлов без ущерба для качества. [11]
- Загрязнения притягиваются к внутренней поверхности и легко обрабатываются.
- Производятся отливки с хорошей размерной точностью и качеством. [12]
- Может производить отливки диаметром до 10 футов и длиной до 50 футов. [13]
- Высокая производительность.
Недостатки
- Не может создавать сложные геометрические формы.
- Сегрегация и кольцевание: «зоны сегрегированных компонентов с низкой температурой плавления, таких как эвтектические фазы и сульфидные и оксидные включения ». [14]
- Дождь: слишком медленное вращение формы или слишком высокая скорость разливки могут привести к падению металла сверху вращения на низ [15]
- Вибрационные дефекты из-за неправильного монтажа и неисправного оборудования.
Обработка видео
Рекомендации
- ^ http://www.metalwebnews.com/howto/casting/casting.pdf
- ^ http://www.castcraft.com/centrif.htm
- ^ http://www.appliancedesign.com/articles/94272-centrifugal-casting
- ^ http://thelibraryofmanufacturing.com/semicentrifugal_casting.html
- ^ https://centrifugalcastingmachineco.wordpress.com/2012/10/09/the-differences-between-horizontal-and-vertical-centrifugal-casting-machinery/
- ^ https://centrifugalcastingmachineco.wordpress.com/2012/10/09/the-differences-between-horizontal-and-vertical-centrifugal-casting-machinery/
- ^ https://centrifugalcastingmachineco.wordpress.com/2012/10/09/the-differences-between-horizontal-and-vertical-centrifugal-casting-machinery/
- ^ http://thelibraryofmanufacturing.com/semicentrifugal_casting.html
- ^ https://centrifugalcastingmachineco.wordpress.com/2012/10/09/the-differences-between-horizontal-and-vertical-centrifugal-casting-machinery/
- ^ http://www.usitc.gov/publications/332/pub3771.pdf
- ^ https://centrifugalcastingmachineco.wordpress.com/2012/10/09/the-differences-between-horizontal-and-vertical-centrifugal-casting-machinery/
- ^ http://thelibraryofmanufacturing.com/semicentrifugal_casting.html
- ^ http://thelibraryofmanufacturing.com/semicentrifugal_casting.html
- ^ http://www.metalwebnews.com/howto/casting/casting.pdf
- ^ http://centrifugal-casting-technology-mold.com/news/Centrifugal%20Casting%20by%20Sufei%20Wei.pdf