Colata di metallo è un processo di fusione di un metallo in un liquido che soddisfa determinati requisiti e di versarlo in uno stampo. Dopo il raffreddamento, la solidificazione e la finitura, si ottiene un getto con una forma, dimensioni e prestazioni predeterminate. Poiché il grezzo di fusione è quasi formato, lo scopo di evitare la lavorazione o una piccola quantità di lavorazione riduce in una certa misura i costi e il tempo. La fusione è uno dei processi di base della moderna industria dei macchinari.
I metodi di fusione del metallo sono abitualmente suddivisi in:
Colata in sabbia, pressofusione, colata in stampo permanente o colata a gravità o colata a bassa pressione, colata a cera persa, colata centrifuga …… Ora controlliamo i vantaggi e gli svantaggi di alcuni metodi di colata in metallo, impariamo insieme.
Le materie prime di base per la realizzazione di stampi in sabbia sono la sabbia da fonderia e il legante di sabbia. La sabbia da fonderia più comunemente usata è la sabbia silicea. Quando le prestazioni ad alta temperatura della sabbia silicea non possono soddisfare i requisiti per l'uso, vengono utilizzate sabbie speciali come sabbia di zirconio, sabbia di cromite e sabbia di corindone. Il legante di sabbia più utilizzato è l'argilla e come legante di sabbia possono essere utilizzati vari oli secchi o semi-secchi, silicati o fosfati idrosolubili e varie resine sintetiche. Lo stampo in sabbia esterno utilizzato nella colata in sabbia è diviso in tre tipi: stampo in sabbia bagnata di argilla, stampo in sabbia asciutta di argilla e stampo in sabbia indurito chimicamente in base al legante utilizzato nella sabbia di modellatura e al modo per costruire la forza.
Vantaggio:
L'argilla è ricca di risorse ed economica. La maggior parte della sabbia umida argillosa utilizzata può essere recuperata e riutilizzata dopo un adeguato trattamento; il ciclo di realizzazione degli stampi è breve e l'efficienza del lavoro è elevata; la sabbia mista può essere utilizzata a lungo; Possono essere utilizzati pezzi piccoli, pezzi grandi, pezzi semplici, pezzi complessi, pezzi singoli, grandi quantità;
Svantaggi e limitazioni:
Poiché ogni stampo per colata in sabbia può essere colato solo una volta, lo stampo per colata viene danneggiato dopo aver ottenuto il getto e deve essere rimodellato, quindi l'efficienza produttiva della colata in sabbia è bassa; la rigidità dello stampo di colata non è elevata e l'accuratezza dimensionale della colata è scarsa; Difetti come lavaggio della sabbia, inclusione di sabbia, fori d'aria, ecc.
2. Fusione di investimento
Quando si utilizza la cera per creare modelli, la microfusione è anche chiamata "fusione a cera persa". La microfusione di solito si riferisce alla realizzazione di modelli in materiali fusibili, coprendo la superficie del modello con diversi strati di materiali refrattari e quindi fondendo il modello dal guscio dello stampo per ottenere uno stampo senza una superficie di separazione. Dopo la cottura ad alta temperatura può essere schema di colata riempito di sabbia. Poiché il modello è ampiamente realizzato con materiali cerosi, la microfusione viene spesso definita "fusione a cera persa". I tipi di leghe che possono essere prodotte mediante microfusione sono acciaio al carbonio, acciaio legato, lega resistente al calore, acciaio inossidabile, lega di precisione, lega a magneti permanenti, lega per cuscinetti, lega di rame, lega di alluminio, lega di titanio e ghisa nodulare.
Vantaggio:
Elevata precisione dimensionale. Generalmente può raggiungere CT4-6 (CT10 ~ 13 per colata in sabbia e CT5 ~ 7 per pressofusione); può migliorare il tasso di utilizzo dei materiali metallici. La microfusione può ridurre significativamente la quantità di lavorazione della superficie di formazione del prodotto e della superficie di accoppiamento, risparmiare il consumo di materiali del tavolo da taglio e materiali per utensili da taglio; può massimizzare la somiglianza tra il grezzo e la parte e portare grandi vantaggi alla progettazione strutturale della parte. Convenienza. Fusione di getti con forme complesse La microfusione può lanciare getti con forme molto complicate, getti con spessore della parete di 0.5 mm e peso fino a 1 g, e può anche lanciare getti combinati e integrali; non è limitato dai materiali in lega. La microfusione può fondere acciaio al carbonio, acciaio legato, ghisa duttile, leghe di rame e leghe di alluminio, nonché fusioni di leghe ad alta temperatura, leghe di magnesio, leghe di titanio e metalli preziosi. Per materiali in lega che sono difficili da forgiare, saldare e tagliare, è particolarmente indicato per la fusione mediante microfusione; elevata flessibilità e adattabilità di produzione. La microfusione è adatta sia per la produzione di massa, sia per la produzione di piccoli lotti e anche per la produzione di pezzi singoli.
Svantaggi e limitazioni:
La dimensione del getto non deve essere troppo grande. Il processo di fusione è complicato e la velocità di raffreddamento è lenta. La microfusione è il più complesso di tutti i metodi di formatura in bianco e anche il costo delle fusioni è elevato. Tuttavia, se il prodotto viene selezionato correttamente, il design della parte è ragionevole e l'alto costo di fusione viene compensato riducendo il taglio, l'assemblaggio e il risparmio di materiali metallici. Quindi la microfusione ha una buona economia.
Il principio del processo di pressofusione è quello di utilizzare l'alta pressione per premere il liquido metallico in una cavità di stampo metallico di precisione ad alta velocità, e il liquido metallico viene raffreddato e solidificato sotto pressione per formare una colata. Le pressofusioni a camera fredda e calda sono due modi fondamentali del processo di pressofusione. Nella pressofusione a camera fredda, il liquido metallico viene versato nella camera di pressione da un dispositivo di versamento manuale o automatico, quindi il punzone di iniezione viene fatto avanzare per premere idraulicamente il metallo nella cavità. Nel processo di pressofusione a camera calda, la camera di pressione è perpendicolare al crogiolo e il liquido metallico scorre automaticamente nella camera di pressione attraverso la porta di alimentazione sulla camera di pressione. Il punzone di iniezione si muove verso il basso, spingendo il metallo fuso attraverso il collo di cigno nella cavità. Dopo che il metallo fuso si è solidificato, lo stampo di pressofusione viene aperto e la fusione viene estratta per completare un ciclo di pressofusione.
Vantaggio:
La qualità del prodotto è buona. I getti hanno un'elevata precisione dimensionale, che generalmente è equivalente a 6 ~ 7, o anche fino a 4; la finitura superficiale è buona, generalmente equivalente a 5 ~ 8; la forza e la durezza sono più elevate e la resistenza è generalmente del 25 ~ 30% superiore a quella della colata in sabbia, ma l'estensione La velocità è ridotta di circa il 70%; la dimensione è stabile e l'intercambiabilità è buona; può pressofondere getti complessi a pareti sottili; e l'efficienza di produzione è alta. La macchina può fare pressofusione da 3,000 a 7000 volte ogni otto ore in media. La vita dello stampo per pressofusione è lunga. Una coppia di stampi per pressofusione e leghe per campane per pressofusione ha una durata di centinaia di migliaia di volte, anche milioni di volte. È facile realizzare meccanizzazione e automazione. Ottimi risultati economici. A causa delle dimensioni precise delle parti pressofuse, la superficie è liscia e liscia. Generalmente non utilizzare più la lavorazione meccanica e utilizzare direttamente, oppure il volume di lavorazione è piccolo, quindi non solo migliora il tasso di utilizzo del metallo, ma riduce anche un gran numero di apparecchiature di lavorazione e ore di lavoro; il prezzo delle fusioni è facile; La pressofusione combinata può essere utilizzata per altri materiali metallici o non metallici. Risparmia sia le ore di lavoro di assemblaggio che il metallo.
Svantaggi e limitazioni:
Durante la pressofusione, a causa dell'elevata velocità della cavità di riempimento del metallo liquido e dello stato di flusso instabile, il metodo di pressofusione generale è facile da produrre pori e non può essere trattato termicamente. Per fusioni concave complesse, la pressofusione è più difficile; leghe ad alto punto di fusione (come rame, metallo nero), la vita dello stampo per pressofusione è bassa; non è adatto per la produzione di piccoli lotti, principalmente a causa dell'elevato costo della produzione di stampi per pressofusione, dell'elevata efficienza di produzione della macchina per pressofusione e della produzione di piccoli lotti non è economica.
4. Colata in stampo metallico
Conosciuto anche come colata in stampo permanente, è un metodo di fusione in cui il metallo liquido viene versato in uno stampo di metallo per ottenere una fusione. Lo stampo è realizzato in metallo e può essere utilizzato ripetutamente (da centinaia a migliaia di volte), noto anche come colata permanente. Generalmente, gli stampi metallici sono realizzati in ghisa e acciaio fuso. La cavità interna del getto può essere un'anima metallica o un'anima di sabbia. Esistono molti tipi di tipi di metallo, come il tipo orizzontale, il tipo dritto pesante e il tipo composito. La troncatura verticale è comoda per aprire il cancello ed estrarre le colate; la troncatura orizzontale è principalmente utilizzata per produrre getti a forma di ruota a pareti sottili; la parte superiore della troncatura composita è formata dalle due parti della troncatura verticale mediante cerniere, e la parte inferiore è una piastra di fondo orizzontale fissa, utilizzata principalmente nella colata di getti più complessi.
Vantaggio:
Ha una buona riutilizzabilità e può essere utilizzato per "uno stampo e più fusioni", risparmiando materiali di modellazione e ore di lavoro. A causa della forte capacità di raffreddamento dello stampo metallico alla fusione, la struttura della fusione è densa e le proprietà meccaniche sono elevate. La precisione dimensionale della fusione è elevata, il grado di tolleranza è IT12 ~ IT14; la rugosità della superficie è bassa e Ra è 6.3 m. La fusione in stampi metallici non utilizza sabbia o meno sabbia, il che migliora le condizioni di lavoro.
Svantaggi e limitazioni:
Gli stampi in metallo hanno costi di produzione elevati, cicli lunghi e requisiti di processo rigorosi. Non sono adatti per la produzione di getti di piccoli lotti in un unico pezzo. Sono principalmente adatti per la produzione su larga scala di getti in leghe non ferrose, come pistoni in alluminio per aeromobili, automobili, motori a combustione interna, motocicli, blocchi cilindri, testate cilindri, carcasse di pompe dell'olio e boccole, boccole, ecc. Per i getti in lega nera, è anche limitato a getti di piccole e medie dimensioni con forme più semplici.
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