יציקת מתכות: תהליך, שיטות, שיטות
מתכת היא הבסיס של כל הציוויליזציה המודרנית. במשך שנה, האנושות המודרנית מוציאה ומעבדת כמות כזאת של ברזל לבדה, שכל העולם היה מרים אותה לפחות לפני כמה מאות שנים. וזה צורך מוצדק לחלוטין, שכן עבור בנייה רק לוקח כמות מדהימה של פלדה. אין זה מפתיע כי הליהוק מתכת בתנאים כאלה הוא כל הזמן שיפור.
קצת היסטוריה
במדינה שלנו, הליהוק מתכת מימים ימימה כברעניין של כבוד וכבוד, אנשים תמיד התייחסו למלאכה הזאת בכבוד רב. ידועות היטב הן "תותח הצאר" ו "פעמון הצאר", שהן יצירות מופת של אומנות היציקה של המאסטרים הרוסים, למרות שאחד מהם מעולם לא התקשר, והשני - לא ירה. יוצרי אוראלי בתקופת שלטונו של פיטר הגדול זכו לפופולריות מיוחדת כספק של נשק אמין לצבא. עם זאת, כותרת זו היא די שחוקה למדי עכשיו. לפני שאנחנו רואים את הסוגים העיקריים של הליהוק מתכת, יש צורך לומר כמה מילים על המאפיינים הנדרשים של חומרי הגלם.
מה צריך להיות מתכת עבור הליהוק
המאפיין החשוב ביותר של מתכת, אשרזה אמור לשמש עבור הליהוק, - נזילות שלה. סגסוגת בצורת מותך צריך לזרום בקלות ככל האפשר מ כורסה אחת לתוך השני, תוך מילוי recesses דקה שלה. ככל שהנזילות גבוהה יותר, המדלל יכול להפוך את הקיר למוצר המוגמר. עם מתכת כי זורם רע, זה הרבה יותר קשה. בתנאים רגילים, הוא מצליח להבין הרבה יותר מוקדם מאשר למלא את כל הפערים של הטופס. זה עם המורכבות הזאת התעשיינים להתקל כאשר סגסוגות מתכת יצוקים.
אין פלא שזה היה ברזל יצוק שהפך להיות מועדףיציקה חומרית. וכל זה בגלל סגסוגת זו יש נזילות מעולה, בגלל מה לעבוד עם זה היא פשוטה יחסית. פלדה היא לא כל כך נוזלי, ולכן מלא למלא את הטופס (כדי למנוע חללים וחללים) יש לנקוט מגוון של טריקים.
"כדור הארץ" שיטת הליהוק
הדרך הפשוטה והקדומה ביותר היאמתכת יציקה לתוך האדמה. אבל "הפשטות" של זה היא מושג קונבנציונאלי יחסית, שכן עבודה זו דורשת הכנה מדוקדקת ביותר. מה פירוש הדבר?
ראשית, בגודל מלאאת המודל המפורט ביותר של הליהוק בעתיד. וגודלו צריך להיות גדול יותר מאשר המוצר כי צריך להיות מיוצר, כמו המתכת יישב על קירור. ככלל, המודל נעשה ניתוק, משני חצאי.
ברגע זה נעשה, מיוחדתערובת דפוס. אם המוצר העתידי צריך חללים פנימיים חללים, אז יש צורך להכין גם מוטות, כמו גם הרכב דפוס נוסף. הם חייבים למלא באופן זמני את אותם אזורים "ריקים" בחלק הגמור. אם אתם מעוניינים יציקת מתכת בבית, הקפד לשמור על הנסיבות האלה בחשבון, אחרת את הבקבוק כבר מלא יכול פשוט פרץ עם הלחץ, ואת ההשלכות של זה עשוי להיות עצוב ביותר.
מה הם תערובות דפוס שנעשו מ?
הבסיס הוא מגוון רחב של זנים של חול חימר, כמו גם קלסרים. בתפקידם יכול לשמש שמנים טבעיים וסינתטיים, ייבוש שמן, שרף, רוזין, ולפחות זפת.
הבא מגיע הזמן של moulders, את המשימהאשר כולל את ייצור של תבניות. אם זה קל יותר להסביר, אז זה נעשה כך: קופסת עץ נלקחת, היא מכניסה חצי מהצורה (היא ניתנת להסרה), והפערים בין קירות המודל והצורה סתומים במתחם יציקה.
כך גם במחצית השנייהלהדק את שני החלקים עם סיכות. חשוב לציין כי שני קונוסים מיוחדים מוכנסים לתוך אותו חלק של התבנית, אשר, כאשר שופך, מופיע בראש. אחד מהם משמש כדי למלא את המתכת מותכת, השני - כדי לצאת את הגזים המתרחבים.
השלמת שלב ההכנה
ועכשיו הגיע הזמן כמעטהחלק האחראי של המבצע. Opoki מופרדים בזהירות רבה, מנסה לא לאפשר נזק ליושרה של התערובת דפוס. לאחר מכן, שני הדפסים ברורים ומפורטים של הפרטים העתידיים נשארים באדמה. לאחר מכן הם מכוסים בצבע מיוחד. זה נעשה כך מתכת מותכת לא בא במגע ישיר עם הקרקע של התערובת דפוס. טכנולוגיה זו של מתכות הליהוק לא צריך להיות מותר, כי אחרת איכות המוצר המוגמר יכול להידרדר באופן משמעותי.
אם זה הכרחי, באותו זמןמעבר נוסף gating הוא לחתוך, הכרחי עבור הליהוק להמיס. Opoki מחדש לקפל ומקסימלי להתחבר. לאחר תערובת דפוס מעט יבש, אתה יכול להתחיל הליהוק.
התחל יציקה
הכל, אתה יכול להתחיל הליהוק. אם הטופס הוא אחד, אז להמיס נשפך לתוך המצקת, בנפרד. במקרים אחרים, ככלל, מסוע מאורגן: או את החגורה עם החסר הולך מתחת לדלי, או דלי נע מעל שורות של צלוחיות. כאן הכל תלוי אך ורק בארגון הייצור. כאשר מגיע הזמן ואת המתכת מתקררת, זה נלקח מתוך התבנית. באופן עקרוני, שיטה זו היא אידיאלית במקרים בהם יציקת מתכת נדרשת בבית (עבור Forges, למשל). משהו מושלם יותר בתנאים כאלה עדיין בלתי אפשרי להשיג.
סנדבלאסטינג או מכונות השחזה עםהמוצר המוגמר מסיר קשקשים ותערובת דפוס דביק. אגב, שיטה זו שימשה באופן פעיל בייצור טנקים במהלך המלחמה הפטריוטית הגדולה. כך נוצרו המגדלים, והפשטות והיצירתיות של תהליך זה אפשרו לייצר מספר עצום של כלי רכב קרביים שהחזית זקוקה להם כל כך. אילו סוגים אחרים של יציקות מתכת קיימים?
יציקה בתבנית צמרמורת
אבל כיום הם משתמשים הרבה יותר מתקדמיםשיטות ייצור טכנולוגיות של יצוק מוצרים. לדוגמה, יציקת מתכת בתבנית צמרמורת. באופן עקרוני, שיטה זו במובנים רבים דומה לזו שתוארה לעיל, שכן במקרה זה משמשים גם התבניות. רק באותו זמן הם מתכת, אשר מאוד מפשט את תהליך הייצור בקנה מידה גדול.
אז, בשני חצאים להוסיף קונוסים ומוטות(לשפוך מתכת וליצור חללים), ולאחר מכן להדק אותם בחוזקה אחד לשני. הכל, אתה יכול לרדת לעבודה. המוזרות של שיטה זו היא כי כאן מתכת מותכת הוא התמצק במהירות רבה, יש את האפשרות של קירור מאולץ של התבניות, ולכן תהליך השחרור הוא הרבה יותר מהר. בעזרת עובש צמרמורת לבד, אתה יכול לקבל מאות או אפילו אלפי יציקות מבלי לבזבז הרבה זמן על הכנה אישית של תבניות עובש דפוסים.
כמה חסרונות של השיטה
החיסרון של שיטה זו של הליהוק הואהנסיבות כי רק אלה סוגים של מתכות אשר נבדלים על ידי נזילות מוגברת בצורת מותך מתאימים זה. לדוגמה, עבור פלדה, רק הליהוק תחת לחץ (על זה להלן) מתאים, שכן חומר זה אינו בעל תכונות זרימה טובה בכלל. תחת הפעולה של אוויר דחוס, אפילו ציונים "צמיג ביותר" הפכו לחצים הרבה יותר טוב על הצורה הרצויה. הדבר הרע הוא כי עובש צונן רגיל של תנאים קיצוניים כאלה של הייצור פשוט לא ישרדו להתפרק. זו הסיבה שאנחנו צריכים להשתמש בשיטה מיוחדת של ייצור, אשר נדון להלן.
הזרקת דפוס
איך הליהוק - בלחץ -מתכות? יש לנו כבר נחשב כמה היבטים לעיל, אך עדיין יש צורך לחשוף את הנושא הזה בפירוט רב יותר. הכל פשוט למדי. ראשית, עובש יש צורך ציונים פלדה איכות, אשר יכול להיות רב שלב, צורה פנימית מורכבת. שנית, יש צורך להזריק ציוד מסוגל להנפיק 7-700 MP.
סגסוגות בשימוש לרוב על בסיס אלומיניום,אבץ, נחושת ופחוני עופרת, יציקה של מתכות לא ברזליות. נקודת ההיתוך בהם קטנה יחסית, ולכן תהליך ההתאמה של התהליך כולו מושגת. בנוסף, חומר גלם זה יש משקע קטן יחסית על קירור. משמעות הדבר היא כי ניתן לייצר חלקים עם סובלנות קטן מאוד, אשר חשוב ביותר בייצור של הטכנולוגיה המודרנית.
המורכבות של שיטה זו היא כי כאשר ההפרדהמוצרים מוגמרים מ moulds עלול להזיק להם. בנוסף, שיטה זו מתאימה רק לייצור חלקים בעלי עובי דופן קטן יחסית. עובדה היא כי שכבה עבה של מתכת יהיה קפוא בצורה לא אחידה, אשר מראש לקבוע את היווצרות של קונכיות ומערות.
סוגים שונים של מתקנים ליציקת "ריסוק"
כל המכונות המשמשות בשיטה זוהליהוק של מוצרי מתכת, מחולקים לשתי קבוצות גדולות: עם חדר הליהוק חם וקור. את "חם" מגוון יכול לשמש לרוב רק עבור סגסוגות מבוססות אבץ. במקרה זה, החדר הליהוק עצמו שקוע בתוך מתכת חמה. תחת לחץ האוויר או בוכנה מיוחדת, הוא זורם לתוך חלל הליהוק.
ככלל, כוח הזרקת חזק בזה לא נדרש, מספיק לחץ על 35-70 מגה פיקסל. אז התבניות עבור הליהוק מתכת במקרה זה יכול להיות הרבה יותר זול וזול, אשר משפיע לטובה ביותר על העלות הסופית של המוצר. בטפסים הליהוק קר, מתכת מותכת צריך להיות "הלם" עמוק לתוך החדר הליהוק תחת לחץ גבוה במיוחד. במקביל, הוא יכול להגיע 700 MPa.
איפה הם הזרקת חלקי יצוק בשימוש?
הם נמצאים בכל מקום. טלפונים, מחשבים, מצלמות ומכונות כביסה, בכל מקום יש חלקים שהושגו בדיוק בשיטה זו. במיוחד נרחב הוא משמש על ידי בניין המכונה, כולל הקשורים ישירות לתעופה ואפילו תעשיית החלל. המשקל של חלקי יצוק יכול לנוע בין כמה גרם ל 50 ק"ג (ואף גבוה יותר). האם כל "עיבוד" אחר של מתכות להיות יצוק? כן, יש עדיין דרכים רבות.
הזרקת דפוס
יציקות לתוך תבניות פגז
אם הליהוק הוא פשוט יחסית, ו"שטח" כוח מן המוצר המוגמר אינו נדרש, שיטת הליהוק לתוך תבניות פגז ניתן להשתמש. הם נעשו מאז ומעולם, כבסיס, חול קוורץ בסדר שרף משמשים. כיום, באופן טבעי, תרכובות סינתטיות שונות משמשים אלה האחרונים.
ואז מודלים מתכת לנתק נלקחים,המורכב משני חצאי, והניח על פני השטח, מחומם ל -300 מעלות בסולם של צלזיוס. ואז, תערובת דפוס (חול שרף יבש) הוא שפך שם כך שהוא מכסה לחלוטין את פני השטח של מודלים מתכת. תחת השפעת החום, שרף נמס, ואת עובי החול מופיע "בקבוק" חזק למדי.
ברגע שכל זה מתקרר מעט, המתכתניתן להסיר מגשים, והחול נשלח ל"צלייה "בתנור. אחרי זה, הם נוצרים בצורה חזקה מספיק: על ידי שהצטרף שני חצאי מהם, אפשר לשפוך מתכת מותכת לתוך אותם. אילו שיטות אחרות קיימות עבור יציקת מתכות?
יציקה צנטריפוגלית
במקרה זה, להמיס הוא שפך לתוך טופס מיוחד,אשר מסתובב במהירות גבוהה מאוד היטל אופקי או אנכי. כתוצאה מפעולה של כוחות צנטריפוגליים רבי עוצמה מיושמים במידה שווה, המתכת זורמת אחידה לכל פערי התבנית, ובכך משיגה איכות גבוהה של המוצר המוגמר. שיטה זו של הליהוק אידיאלי לייצור של סוגים שונים של צינורות. זה מאפשר ליצור עובי דופן הרבה יותר אחידה, אשר קשה מאוד להשיג באמצעות שיטות "סטטי".
יציקה חשמלית
האם יש דרכים להטיל מתכות,אשר עם זכות מלאה יכול להיקרא מודרני? יציקה חשמלית. במקרה זה, המתכת הנוזל מושגת לראשונה על ידי משחק על חומר הגלם שהוכן קודם לכן על ידי הפרשות חשמליות קשת חזקה. ניתן להשתמש בשיטת ברזל וטיח, כאשר ברזל נמס מן החום שנצבר על ידי סיגים. אבל על האחרון, פריקות עוצמה לפעול.
אחר כך, המתכת הנוזלית, אשרהתהליך כולו מעולם לא נגע באוויר, נכנס לחדר התאגדות, אשר "בשילוב" הוא גם עובש. שיטה זו משמשת פשוט יציקות המונית, לייצור אשר תנאים רבים לא צריכים להיות שנצפו.
מילוי ואקום
האם ניתן לקבל פרטים על משקל גדול יותר?
כן, טכנולוגיה כזו קיימת. אבל זה יכול לשמש רק במקרים אלה, כאשר מעובד בו זמנית ממאה טונות של פלדה ועוד. ראשית, המתכת נמס תחת תנאי ואקום, ולאחר מכן הוא שפך לתוך דלי יציקה מיוחדים, אשר מוגנים גם מן המבוא של האוויר לתוך חלל שלהם.
לאחר מכן, מוכן להמיס יכול להיותמופץ בהתאם לטפסים שמהם פונה האוויר קודם לכן על ידי המשאבה. פלדה, שהושג כתוצאה של תהליך כזה, הוא די יקר. הוא משמש עבור חישול, וגם עבור סוגים מסוימים של כל הליהוק אותו, כאשר הוא נדרש להשיג החסר ופרטים באיכות הגבוהה ביותר.
יציקה על מודלים לשריפה (שרופים)
עבור איכות יצוק ופשטות, שיטה זוהוא אחד הרווחיים ביותר, ולכן בתעשייה המודרנית הוא משמש יותר ויותר. פופולרי במיוחד הוא הליהוק של מתכת, הייצור של אשר מגדילה משנה לשנה, משמש בסין ובארה"ב, כמו בסיסים תעשייתיים של שתי המדינות האלה הם המבוקשים ביותר באיכות פלדה. היתרון של שיטה זו היא כי היא מאפשרת יציקה ללא כל הגבלות על משקל וממדים.
מבחינות רבות שיטה זו דומה לזו שתוארה לעיל: אז, במקרה זה, המודל העיקרי אינו עשוי שעווה או פלסטלינה, אלא מתוך קצף להפיץ נרחב. מאז חומר זה יש פרטים משלה, תערובת חול קלסר מלא לתוך בקבוק תחת לחץ של כ 50 kPa. לרוב, שיטה זו משמשת במקרים בהם יש צורך לעשות חלקים עם מסה של 100 גרם לשני טון.
עם זאת, אמרנו כבר כמה קשהאין הגבלה על גודל החלקים. לכן, על ידי שיטה זו של הליהוק, אפילו רכיבים עבור מנועי הספינה יכול להיעשות, אשר מעולם לא "צנוע" בגודל לא היה שונה. עבור כל טון של חומרי גלם מתכתיים, כמות הבאה של חומרים נוספים הוא נצרך:
- חול קוורץ דק - 50 ק"ג.
- ציפוי מיוחד שאינו מקל - 25 ק"ג.
- פוליסטירן מורחב - 6 ק"ג.
- פוליאתילן צפופה - 10 מטרים רבועים. מ.
כל תערובת דפוס הוא חול קוורץ טהורללא תוספת תוספים ותוספים. זה יכול לשמש כ 95-97% בשימוש חוזר, אשר מגדיל באופן משמעותי את הכלכלה ומקטין את העלות של התהליך.
