Алюминиевое литье способы литья

Алюминиевое литье способы литья

На заводе «РОСАЛ» используются несколько технологий, которые хорошо зарекомендовали себя в производстве алюминиевых сплавов по всей России. Они позволяют нам получать как единичные отливки, так и наладить серийный выпуск деталей из алюминия под заказ.

Литьё алюминия и алюминиевых сплавов в кокиль

Кокиль представляет собой форму многоразового использования (до 10 000 заливок) и идеально подходит для организации серийного и крупносерийного производства. Основные операции и процессы: очистка кокиля от старой облицовки, прогрев его до 200—300°С, покрытие рабочей полости новым слоем облицовки, установка стержней, закрывание частей кокиля, заливка металла, охлаждение и удаление готовой отливки.

Общие требования к отливкам, получаемых в кокилях, — это обтекаемая конфигурация без острых углов, резких переходов от одной поверхности к другой, без высоких ребер и выступов, глубоких отверстий и карманов.

• Минимально допустимая толщина стенок алюминиевых отливок – 3 мм;
• Масса производимых алюминиевых отливок – от 20 г до 50 кг;
• Шероховатость поверхности отливок согласно ГОСТ 2789-73 Ra = 4 — 20 мкм;
• Класс точности получаемых алюминиевых отливок по ГОСТ Р 53464-2009 : 6-10.

Литье алюминия и сплавов алюминия под давлением

Литье под давлением позволяет получать тонкостенные отливки различной формы и конфигурации с качественным рельефом поверхности практически не требующим механической обработки. Высокая скорость теплоотдачи от отливки к пресс-форме обусловливает необходимость быстрого заполнения (менее 0,1 с.) последней. Такое заполнение обеспечивают специальные литейные машины А711А08, которыми оснащено производство «РОСАЛ». В данных машинах залитый в камеру прессования расплав алюминия под большим давлением (30…100 мн.) и с высокой скоростью (до 100 м/с.) запрессовывается в пресс-форму. Высокие скорости впускного потока способствуют качественному оформлению рельефа отливки.

• Минимальная допустимая толщина стенок алюминиевых отливок – 0,8-1,2 мм;
• Масса производимых алюминиевых отливок – от 5 г до 12 кг;
• Шероховатость поверхности отливок согласно ГОСТ 2789-73 Ra = 3,2-10 мкм;
• Класс точности получаемых алюминиевых отливок по ГОСТ Р 53464-2009 : 3-8.

На нашем производстве мы используем различные сплавы алюминия, каждый из которых обладает своими особенными характеристиками и требует соблюдения определённых правил литья. Сплавы на основе алюминия представляют собой сложные системы из двух и более металлов. В алюминиевых сплавах может присутствовать кремний, медь, магний, цинк. Ниже указаны примеры сплавов алюминия, которые могут использоваться для производства разных деталей:

Сплав – система алюминий-магний: АМг6л, АМг7 (АЛ29);
Сплав – система алюминий-кремний-магний: АК7, АК12, АК7ч (АЛ9), АК8л, АК9ч;
Сплав – система алюминий-медь-магний: Д16 (дюралюминий);
Сплав – система алюминий-кремний-медь: АК5М, АК6М2;
Сплав – система алюминий-медь: АМ5 (АЛ5);

Возможно изготовление изделий из сплавов алюминия, предложенных заказчиком. Для моделирования литейных процессов используются программы SolidWorks и Pro/ENGINEER. Отливки запускаются в производство только после получения результатов моделирования, подтверждающих, что разработанная литейная технология гарантирует отсутствие каких-либо литейных дефектов.

Для литья применяются алюминиевые сплавы в чушках с гарантированным химическим составом ГОСТ 11069-2001, ГОСТ 1583-93; Во время плавления сплавов алюминия производится очистка специальными флюсами, рафинирование спец присадками, и осуществляется продувка инертным газом. Основные процессы производственного цикла литья автоматизированы, что исключает ошибки ручного производства.

Источник

Литье алюминия – разнообразие способов

Высокая пластичность, хорошая электропроводность и слабая подверженность коррозии делают этот цветной металл незаменимым при изготовлении продукции различного рода. Он используется для производства всевозможных деталей, а ещё из него делают провода, посуду и многое другое. Но так как алюминий в чистом виде очень мягкий, то его чаще всего используют в сплавах с различными легирующими элементами: медью, железом, цинком. Обработка металла производится различными способами и зависит от требований потребителя.

Разновидности литья алюминия

Само по себе литьё алюминия заключается в производстве заготовок путём заполнения необходимой формы жидким металлом или сплавом. В современной промышленности литье алюминия может осуществляться тремя способами:

• в кокили (металлические формы) с охлаждением;
• заполнение с помощью поршневых машин (под давлением);
• центробежное;
• использование ГФК (гипсовых комбинированных форм).

Самым экономным из всех перечисленных является литье под давлением. При его использовании удаётся получить наиболее прочные и качественные детали. Сам процесс протекает в формах, состоящих из двух частей, и при использовании специальных машин. Гидравлический пресс под воздействием сжатого газа, нагнетает высокое давление, порядка 200 атм. Это позволяет получить заготовки с ровной поверхностью, не требующей шлифовки или полирования в дальнейшем.

Детали, полученные при литье алюминия под давлением, отличаются прекрасными эксплуатационными характеристиками и могут использоваться на самых ответственных участках. Этот способ позволяет изготавливать изделия сложных форм, с тонкими стенками и предназначенные для особых конструкций.

Метод литья с использованием кокилей даёт возможность многоразового употребления форм. Причём они могут быть разъёмными или нет. Последние обычно применяют при изготовлении простых деталей, которые вынимают из них, используя особые инструменты. Разъемные формы в зависимости от плоскости разъёма подразделяются на:

• вертикальные;
• горизонтальные;
• криволинейные.

Первые состоят из двух частей, которые соединяются между собой при помощи втулок и штырей. Использование таких форм имеет свои особенности. Предварительно обе части нагреваются до 300 °C и покрываются краской. В форму устанавливают стержни и части соединяют между собой. После этого в кокиль заливается жидкий алюминий и остается там до остывания. Используя этот способ, получают детали 5-9 классов точности, но все же главным преимуществом этого метода литья алюминия является многоразовое применение формы.

Высокоточный способ литья алюминия

Для изготовления втулок, дисков, труб обычно используют не менее популярный способ – центробежное литье алюминия. В нем заполнение формы происходит в процессе её быстрого вращения. При этом создаётся центробежная сила, которая воздействует на расплавленный металл, и обеспечивает проникновение в самые тонкие элементы формы. Наибольшее распространение этот способ получил в ювелирной промышленности, так как позволяет производить отливки с высокой точностью. Ведь только благодаря воздействию центробежных сил удаётся заполнить тончайшие каналы, куда в обычных условиях жидкий металл не попадёт. А высокоточное алюминиевое литьё можно приравнять к ювелирному качеству.

Литьё в одноразовые формы

Литье алюминия в гипсовые комбинированные формы используется при изготовлении малых партий изделий или при отливке по выплавляемым моделям.

Несмотря на большое разнообразие методов работы с алюминием, самым распространённым является способ литья под давлением, как более экономичный и безопасный. Этот вид литья позволяет сократить до минимума брак, максимально автоматизирован и настроен на конвейерное, потоковое производство.

Если у вас возникли вопросы или вы хотите узнать цены, обращайтесь в отдел сбыта по телефону:

+7 (4842) 75-10-21 (многоканальный)

Профессиональные сотрудники предоставят Вам дополнительную информацию и помогут оформить заявку.

Возникли вопросы?
Свяжитесь с нами по телефону +7 (4842) 75-10-21

Источник

Оборудование для литья алюминия

Алюминиевая продукция востребована в различных отраслях промышленности и строительства, в машиностроении, самолетостроении, для бытовых нужд.

Специально разработанное оборудование для литья алюминия упрощает процесс производства деталей с качественной гладкой поверхностью, с точными линейными и геометрическими параметрами.

Рис.1. Автоматический станок для литья изделий из алюминиевых сплавов.

Особенности алюминия

Алюминий — мягкий и легкий материал, обладающий малой температурой плавления. Технические свойства алюминия позволяют производить литые изделия даже в кустарных условиях и маленьких мастерских.

Он используется практически во всех отраслях промышленности, благодаря невысокой стоимости и отличным эксплуатационным характеристикам:
• низкая температура плавления и хорошая текучесть, позволяющая изготавливать изделия сложных конфигураций;
• невысокая плотность, и легкий вес;
• высокая коррозийная стойкость;
• незначительная усадка отливок;

Однородная структура алюминия исключает возможность появления пор, пустот трещин и прочих дефектов при литье.

Алюминиевые детали отлично обрабатываются на фрезерных станках, ручном и электрическом инструменте. С помощью добавления различных модификаторов и добавок можно добиться повышения механической прочности, стойкости к воздействию солей и химикатов, жаропрочности.

Чистый алюминий широко применяется при производстве фасонных отливок в электротехнике, пищевой и химической промышленности.

Рис.2.Изделия из алюминия, изготовленные на литьевых станках.

Для литья алюминиевых отливок в машинах может использоваться как первичный материал, производимый в чушках на алюминиевых заводах, так и лом, пригодный для вторичной переработки.

Литье алюминия — особенности процесса

При производстве изделий в машине для литья алюминия под давлением металлический алюминиевый лом разогревается до 600°С и выше. Расплав перемещается в камеру формовки. При помощи мощного поршня под определенным высоким давлением он впрыскивается в разъемные формы.

Главные преимущества литья в машинах:
• хорошая производительность;
• высокая скорость процесса;
• незначительные энергозатраты;
• низкая себестоимость продукции;
• автоматизация производства, снижающая трудоемкость процесса и исключающая человеческий труд;
• точная дозировка исключает потери алюминиевого сырья;
• с помощью литья под давлением можно создавать тонкостенные изделия, с минимальной толщиной от одного миллиметра.

Литьевые машины обеспечивают выпуск качественной продукции, для которой не требуется какая-либо последующая доработка.

Способы литья

Алюминий продолжает оставаться доступным металлом, активно используемым для изготовления самых разнообразных деталей и конструкций.
Выбор технологии и способов литья зависит от требований к качеству, необходимых характеристик и линейных размеров будущих изделий.

Наиболее популярные способы:
1. Литьё под давлением — применяется для выпуска заготовок хорошего качества, с точными геометрическими формами.

Отливки изготавливаются в литьевых машинах по отработанной технологии:
• алюминиевое сырье разогревается до жидкого состояния под действием высокой температуры, свыше 600°С;
• раскаленный металл перемещается в модуль прессовки с помощью шнека;
• поршень, движущийся под давлением до 700 МПа, впрыскивает расплав в пресс-форму;
• через некоторое время, после полного остывания, готовая деталь извлекается наружу.

Эта технология позволяет создавать изделия различных конструкций с минимально тонкими гладкими стенками.
2. Литьё в кокиль. Так называется специальная стальная опалубка, куда заливается алюминиевый расплав. Кокили бывают разъемными и неразъемными.
1) В неразъемную опалубку расплавленный металл заливается сверху. Остывшие готовые изделия просто вытряхивают из емкости.
2) Разъемные формы бывают с вертикальной, горизонтальной или криволинейной плоскостью разъема. Перед заливкой металла кокиль покрывают смазкой и соединяют с помощью запоров и специальных стержней. Через отверстие форму-кокиль заполняют жидким алюминием, где заготовки остывают. Форма-кокиль используется неоднократно.

Обе технологии позволяют отливать изделия с большой точностью. Литьё в машине — автоматизированный процесс, не требующий участия ручного труда. Изготовление литья в кокиле — операция длительная и требует больших трудозатрат.

Рис.3. Заливка расплава в кокиль.

Важность использования давления в алюминиевом литье

Подача раскаленного алюминия под определенным высоким давлением позволяет обеспечить впрыскивание металла в самые труднодоступные участки разъемных форм.

Литьё с использованием давления позволяет изготавливать тонкостенные изделия разных конфигураций, весом от нескольких граммов.

Детали могут иметь различные нарезки, бороздки, углубления, отверстия или резьбу.

Эта технология имеет много преимуществ, среди которых можно отметить:
• высокую производительность оборудования;
• точность геометрических и линейных параметров;
• гладкую поверхность готовых изделий, не требующую дальнейшей обработки.

Литьё алюминия под давлением используется при создании партий изделий для медицины, фармацевтической, пищевой промышленности, машино- и авиастроения.

Литьё алюминиевых сплавов под давлением — какие сплавы лучше

Алюминий в чистом виде — мягкий и податливый материал, не всегда обладающий нужными характеристиками.

Чтобы улучшить качества металла, в состав добавляют медь, магний, кремний, цирконий, марганец, титан и другие добавки:
• добавление магния повышает прочность, коррозийную стойкость, свариваемость изделий;
• повысить жаропрочность алюминиевых отливок поможет добавление титана, никеля или железа;
• добавление в сплавы легирующих элементов позволят создавать изделия, обладающие хорошими токопроводящими способностями.

Сплав алюминия с магнием и кремнием называется «Авиаль» — авиационный металл. Отличается хорошей коррозийной стойкостью, механической прочностью и пластичностью. Применяется при изготовлении конструкций, подверженных большим нагрузкам. Из сплава «Авиаль» изготавливают лопасти и винты вертолетов, детали самолетов и другие изделия с высокими техническими показателями.

Существуют разновидности сплавов, которые подразделяют по свойствам и маркируют буквами и цифрами от АЛ 2 до АЛ 20.

К востребованным сплавам с высокими техническими и рабочими характеристиками относятся:
1) АЛ 4 и АЛ 9 — отличаются высокой коррозийной стойкостью, отличной текучестью и пластичностью. Пригодны для создания тонкостенных деталей сложной формы.
2) АЛ 8 и АЛ 27. Коррозионностойкие сплавы, устойчивые к повышенной влажности и агрессивному воздействию окружающей среды. При повышении температуры выше 80°С, металл становится излишне пластичным.
3) АЛ 19. Жаропрочный сплав, включающий в себя титан, придающий алюминию прочность и стойкость к температурным воздействиям и механическим нагрузкам. Изделия их составов этой группы не теряют качеств и линейных параметров даже при повышении температуры до 350°С. Полученный металл легко обрабатываются и хорошо свариваются. Применяется для литья крупногабаритных конструкций в песок или землю.

Рис.4. Заготовки из алюминиевых сплавов.

При плавлении смеси очищаются специальными присадками, флюсами, обрабатываются инертными газами.

Составы подбираются тщательно, в зависимости от требуемых нагрузок и задач, которые будут выполнять отлитые изделия. Каждый отдельный сплав обладает особенными свойствами и требует определенных правил и технологий заливки.

Сплавы из алюминия пригодны для создания разных заготовок и корпусных деталей в моторо- и машиностроении, автомобилестроении, при производстве летательных аппаратов и кораблей.

Профессиональное оборудование для литья высокоточных деталей из алюминия

Высокоточное алюминиевое литьё необходимо для выпуска труб, втулок, колесных дисков, ювелирных изделий и многих других разнообразных деталей.

Для отливки изделий с повышенными требованиями к точности линейных параметров и геометрии форм применяют центробежное литьё.

Данная технология заключается в заполнении вращающихся модулей раскаленным металлом. Так обеспечивается проникновение жидкого расплава в труднодоступные места.

Технология центробежного литья повсеместно используется в медицине, ювелирном деле, автомобилестроении.

Рис.5. Схема производственного процесса центробежного литья.

Примеры использования алюминиевого литья под давлением

С помощью литья под давлением удобно создавать детали разных форм со стенками толщиной от 0,5 мм. При такой технологии получаются ровные и гладкие поверхности отлитых деталей. Они не нуждаются ни в какой механической доработке.

Процесс литья

Операции по производству отливок из алюминия выполняются в несколько этапов:
1) В особом индукционном модуле алюминий расплавляется при 650°С.
2) Вручную или ковшом манипулятора расплав подается в плунжер литьевой машины.
3) При помощи шнека алюминиевая масса перемещается в формовочное отделение.
4) Гидравлический поршень через сопла впрыскивает расплавленную массу в стальную разъемную форму для медленного остывания.

Остывшая заготовка высвобождается — пресс-форма распахивается, изделия извлекаются наружу.

Производственный цикл создания отливок в спецмашинах для литья алюминия занимает от десяти секунд, до получаса. Затраты времени зависят от габаритов заготовки.

Необходимое оборудование

Для литья алюминия под давлением существуют автоматические устройства разных модификаций, станки и другое вспомогательное оборудование:

1. Литьевые машины обеспечивают длительный производственный процесс в одном агрегате, начиная от загрузки сырья до выдачи готовых деталей.

На рынок поставляются различные модели и модификаций оборудования:

• полностью или частично автоматизированные;
• с двумя типами камер прессования: с холодными, с горячими;
• малотоннажные, среднетоннажные, крупнотоннажные.

Рис.6. Литьевая машина для алюминия.

2. Жароплавкие печи для плавки алюминия пользуются большой популярностью на производствах малой мощности. Они отличаются высокой эффективностью, безопасностью и экономичностью.
3. Заливщики алюминиевого расплава. Полностью автоматизированные станки. Комплектуются ковшами объемом от 0,5 до 3,5 кг.
4. Автоматические распылители. Применяются для обдува и многоточечной смазки полостей заливочных форм. Позволяет подавать многокомпозиционные смазки в самые труднодоступные места.
5. Смазчики плунжера предназначены для качественной смазки наконечника поршня в автоматическом режиме. Обеспечивает длительные срок службы и стабильность работы устройства.
6. Одногнездовые или многогнездовые пресс-формы, точно повторяющие контуры будущих изделий.

Рис.7. Образец пресс-формы, которая используется для литья алюминиевых деталей.

Особенности производства форм

Для получения отливок разнообразных сложных форм применяются смыкающиеся пресс-формы, включающие две или несколько разъемных частей. Они изготавливаются из прочных стальных сплавов и применяются многократно. Имеют механизм запирания и отверстия для заливки или впрыска расплавленного сырья.
Пресс-формы для литья алюминия заводского производства бывают одногнездовыми и многогнездовыми.
Для литья алюминия в кустарных мастерских формы для заливки могут изготавливаться из цементно-песчаных, гипсовых смесей или раствора из жидкого стекла с песком.

Алгоритм работы в домашних условиях

Создание самодельных форм в кустарных условиях происходит в следующем порядке:
1. Расплавленный парафин или воск заливается в подручные емкости, соответствующие параметрам будущих деталей.
2. Из затвердевших заготовок вырезается макет требуемого изделия. Можно для этих целей использовать пенопласт.
3. В деревянную или металлическую коробку устанавливается шаблон детали, выполненный из воска, парафина или пенопласта и закрепляется;
4. Изготавливается раствор из гипса, цементно-песчаной смеси или пески и жидкого стекла.
5. Сметанообразная пластичная смесь заливается в опалубку, полностью скрывая макет изделия, и оставляется до полного высыхания.
6. После высыхания формы воск нагревается и удаляется.
7. Алюминиевый лом плавиться в специальных печах или с помощью бензиновых или газовых горелок. Образовавшийся на поверхности расплава слой окисла удаляется.
8. Расплавленное сырьё заливается в образовавшиеся полости.

Если в качестве шаблона используется пенопласт, расплавленный металл заливается по пенопласту, который в процессе заливки плавится и вытесняется из модуля.

Механическая обработка

Подготовка алюминиевого лома включает очистку от грязи, масел и пыли, сушку, измельчение до определенных размеров для ускорения процесса плавления.

Материалы для литых форм

При кустарном литье монтируются самодельные формы из различных растворов:
• песчано-цементных;
• гипсовых;
• жидкого стекла и песка.

Для создания форм лучше применять гипс марки Г-6 или Г-7. Раствор отличаются быстрым схватыванием и минимальной усадкой. При этом прочность на сжатие гипсовых форм составит до 7 кгс/см2.

Объемные крупногабаритные заготовки могут отливаться в земляных ямах.

При изготовлении простых изделий могут использоваться формы из подручных емкостей: жестяных банок, стальных коробок, кастрюль или сковородок.

Рис.8. Гипсовая форма для литья.

Производство

В кустарных или домашних условиях литые алюминиевые изделия получаются за несколько этапов:
• сырье плавится в печи (при её отсутствии можно использовать бензиновые или газовые горелки);
• с поверхности размягченного состава удаляются шлаки;
• расплавленный металл разливают по формам;
• остывшие заготовки извлекаются наружу.

Изготовление алюминиевых изделий в кустарных условиях не обеспечивает должного качества — потребуется механическая доработка.

Машины, вспомогательное оборудование и комплектующие для литьевого производства легко приобрести в компании «ИМСТЕК» в Москве. Мы продаем машины по ценам изготовителей. Позвоните по контактному номеру или заказывайте обратный звонок.

Поможем выбрать наиболее подходящую для ваших целей машину, проведем пуско-наладку и запуск агрегата. Обучим персонал, обеспечим техническое сопровождение на весь период эксплуатации.

Предоставим два года гарантии на все приобретенное у нас оборудование.

Источник