Postopek litja kovine

Ulivanje je ena najzgodnejših metod oblikovanja kovin, ki jih poznajo ljudje. Na splošno pomeni vlivanje staljene kovine v ognjevarni kalup z votlino oblike, ki jo je treba narediti, in pustite, da se strdi. kdajČe se strdi, se želeni kovinski predmet vzame iz ognjevzdržnega kalupa tako, da se kalup razbije ali da se kalup razstavi. Strjeni predmet se imenuje ulitek. Ta proces se imenuje tudi livarstvo, sodobna tovarna, ki se osredotoča na ulivanje kovinskih delov, pa se imenujelivarna.

1. Zgodovina postopka litja
Postopek ulivanja je bil verjetno odkrit okoli leta 3500 pr. n. št. v Mezopotamiji. V mnogih delih sveta so v tistem obdobju izdelovali bakrene sekire in druge ploščate predmete v odprtih kalupih iz kamna ali pečenihglina. Ti kalupi so bili v bistvu iz enega kosa. Toda v poznejših obdobjih, ko so morali izdelovati okrogle predmete, so takšne kalupe razdelili na dva ali več delov, da bi olajšali umik okroglih predmetov.Bronasta doba (okoli 2000 pr. n. št.) je prinesla veliko več prefinjenosti v postopek litja. Morda prvič je bilo izumljeno jedro za izdelavo votlih žepov v predmetih. Ta jedra so bila izdelana iz žgane gline.Poleg tega se je postopek cire perdue ali izgubljenega voska v veliki meri uporabljal za izdelavo okraskov in fino delo.

Tehnologijo litja so močno izboljšali Kitajci okoli leta 1500 pr. Pred tem ni nobenih dokazov o kakršni koli ulitki na Kitajskem. Zdi se, da niso bili odličnini bil seznanjen s postopkom cire perdue, niti ga ni obsežno uporabljal, temveč se je specializiral za večdelne kalupe za izdelavo zelo zapletenih del. Veliko časa so porabili za izpopolnjevanje kalupa do potankosti, tako da komajna odlitku iz kalupov so bila potrebna kakršna koli zaključna dela. Verjetno so izdelovali kosi, ki so vsebovali skrbno pritrjene kose, ki so jih šteli trideset ali več. Pravzaprav je bilo odkritih veliko takih kalupovmed arheološkimi izkopavanji v različnih delih Kitajske.

Civilizacija doline Inda je znana tudi po obsežni uporabi litja bakra in brona za okraske, orožje, orodje in posodo. Toda v tehnologiji ni bilo veliko izboljšav. Iz variZa predmete in figurice, ki so jih izkopali na najdiščih v dolini Inda, se zdi, da so poznali vse znane metode ulivanja, kot so odprti kalupi, kalupi v kosih in postopek cire perdue.

Čeprav bi Indiji lahko pripisali izum jeklenega lončka, v Indiji ni bilo veliko litja železa. Obstajajo dokazi, da se je vlivanje železa začelo okoli leta 1000 pred našim štetjem v Siriji in Perziji. Pojavi setolitje železatehnologija v Indiji je bila v uporabi že od časa invazije Aleksandra Velikega, okoli leta 300 pr.

Slavni železni steber, ki se trenutno nahaja v bližini minara Qutb v Delhiju, je primer metalurškega znanja starih Indijcev. Dolg je 7,2 m in je izdelan iz čistega tempranega železa. Predvideva se, da je odobdobje Chandragupta II. (375-413 AD) iz dinastije Gupta. Stopnja rjavenja tega stebra, ki stoji zunaj na prostem, je praktično enaka ničli in tudi vkopani del rjavi izjemno počasi. tomora biti najprej ulit in nato izkovan do končne oblike.

2. Prednosti in omejitve
Postopek litja se zaradi številnih prednosti v veliki meri uporablja v proizvodnji. Staljeni material teče v kateri koli majhen odsek v votlini kalupa in kot tak v katero koli zapleteno notranjo oblikoali zunanji - lahko se izdela s postopkom litja. Možno je uliti praktično vse materiale, bodisi železne ali neželezne. Poleg tega so orodja, potrebna za kalupe za litje, zelo preprosta inpoceni. Zato je idealna metoda za poskusno proizvodnjo ali proizvodnjo majhne serije. V procesu ulivanja je možno vložiti količino materiala, kjer je točno potrebno. Kot rezultatzmanjšanje teže v zasnovi je mogoče doseči.Odlitkiso na splošno enakomerno ohlajeni z vseh strani, zato se pričakuje, da nimajo lastnosti usmerjenosti. Obstajajo nekatere kovine in zlitineki jih je zaradi metalurških razlogov mogoče obdelati le z ulivanjem in ne s katerim koli drugim postopkom, kot je kovanje. Izdelamo lahko ulitke vseh velikosti in teže, tudi do 200 ton.

Vendar pa je dimenzijska natančnost in površinska obdelava dosežena z običajnimpostopek litja v pesekv mnogih primerih ne bi bila primerna za končno uporabo. Da bi upoštevali te primere, nekaj posebnega litjarazviti so bili postopki, kot je tlačno litje, podrobnosti o katerih so podane v naslednjih poglavjih. Poleg tega je postopek litja v pesek do neke mere delovno intenziven, zato so vanj usmerjene številne izboljšave,kot so strojno oblikovanje in livarska mehanizacija. Pri nekaterih materialih je pogosto težko odstraniti napake, ki nastanejo zaradi vlagepeščeni ulitki.

3. Pogoji oddajanja
V naslednjih poglavjih si bomo ogledali podrobnosti litja v pesek, ki predstavlja osnovni postopek litja. Preden se lotimo podrobnosti postopka, bi bilo treba opredeliti število besed besednjaka za ulivanjeprimerno.

Bučka– Bučka za oblikovanje je tista, ki ohrani peščeni kalup nedotaknjen. Odvisno od položaja bučke v strukturi kalupa, jo imenujemo različna imena, kot so vlečenje, držalo in lice. Sestavljen je iz lesaza začasno uporabo ali na splošno iz kovine za dolgotrajno uporabo.
povlecite– Spodnja kalupna bučka
Cope– Zgornja bučka za oblikovanje
lice– Vmesna bučka za oblikovanje, ki se uporablja pri tridelnem oblikovanju.
Vzorec– Vzorec je replika končnega predmeta, ki ga je treba narediti z nekaj spremembami. Kalupna votlina je narejena s pomočjo vzorca.
Ločilna linija– To je ločnica med obema kalupoma, ki sestavljata kalup za pesek. Pri razcepljenem vzorcu je to tudi ločnica med obema polovicama vzorca
Spodnja plošča– To je plošča, običajno izdelana iz lesa, ki se uporablja na začetku izdelave kalupa. Vzorec se najprej obdrži na spodnji plošči, nanj se posuje pesek, nato pa se izvede nabijanje v vleko.
Soočenje s peskom– Majhna količina ogljikovega materiala, posuta na notranjo površino votline za oblikovanje, da se zagotovi boljša površinska obdelava ulitkov
Pesek za oblikovanje– To je sveže pripravljen ognjevarni material, ki se uporablja za izdelavo kalupne votline. Je mešanica kremenčeve gline in vlage v ustreznih razmerjih, da dosežemo želene rezultate, in obdajavzorec med izdelavo kalupa.
Podporni pesek– To je tisto, kar predstavlja večino ognjevzdržnega materiala, ki ga najdemo v kalupu. Ta je sestavljen iz uporabljenega in žganega peska.
Jedro– Uporablja se za izdelavo votlih votlin v ulitkih.
Bazen za izlivanje– Majhna lijakasta votlina na vrhu kalupa, v katero se vlije staljena kovina.
Spure– Prehod, skozi katerega staljena kovina iz bazena za vlivanje doseže votlino kalupa. V mnogih primerih nadzoruje pretok kovine v kalup.
Tekač– Prehodi v ločevalni ravnini, skozi katere je reguliran tok staljene kovine, preden doseže votlino kalupa.
Vrata– Dejanska vstopna točka, skozi katero staljena kovina vstopi v votlino kalupa.
Chaplet– Venčki se uporabljajo za podporo jeder v votlini kalupa, da skrbijo za lastno težo in premagujejo metalostatične sile.
Ohladite se– Ohladitve so kovinski predmeti, ki se vstavijo v kalup za povečanje hitrosti ohlajanja ulitkov, da se zagotovi enakomerna ali želena stopnja ohlajanja.
Riser– Je rezervoar staljene kovine, ki se nahaja v ulitku, tako da lahko vroča kovina teče nazaj v votlino kalupa, ko pride do zmanjšanja prostornine kovine zaradi strjevanja.

4. Postopek izdelave peska
Postopek izdelave tipičnega peščenega kalupa je opisan v naslednjih korakih:

Najprej je spodnja plošča nameščena bodisi na platformo za oblikovanje ali na tla, tako da je površina ravna. Bučka za vlečno oblikovanje je obrnjena na spodnji plošči skupaj z vlečnim delomvzorec na sredini bučke na deski. Med vzorcem in stenami bučke mora biti dovolj razmika, ki mora biti reda 50 do 100 mm. Čez se posuje suh pesekploščo in vzorec za zagotovitev nelepljive plasti. Sveže pripravljen kalupni pesek zahtevane kakovosti se zdaj vlije v trak in na vzorec do debeline 30 do 50 mm. Preostanek bučke jepopolnoma napolnjena z rezervnim peskom in enakomerno nabita, da se pesek stisne. Nabijanje peska je treba opraviti pravilno, da ga ne zbijemo premočno, kar oteži uhajanje plinov,niti preveč ohlapen, da kalup ne bi imel dovolj trdnosti. Po končanem nabijanju se odvečni pesek v bučki v celoti postrga s ploščato palico do višine robov bučke.

Zdaj se z odzračevalno žico, ki je žica s premerom 1 do 2 mm s koničastim koncem, naredijo odzračevalne luknje v vleki do celotne globine bučke in v vzorec, da se olajša odstranjevanje plinov. med ulivanjemstrjevanje. S tem je priprava vlečenja končana.

Končano bučko za vleko zdaj prevrnemo na spodnjo desko, pri čemer se razkrije vzorec, kot je prikazano na fotografiji. Robovi peska okoli vzorca se popravijo z gladko, čez pa se položi polovica vzorca.vlecite vzorec in ga poravnajte s pomočjo zatičev. Bučka za obvladovanje na vrhu vretena je ponovno poravnana s pomočjo zatičev. Suh ločilni pesek je posut po vleki in vzorcu.

Zatič za ulivnik za izdelavo prehoda ulitka se nahaja na majhni razdalji približno 50 mm od vzorca. Tudi dvigalni zatič, če je potrebno, hranimo na ustreznem mestu in sveže pripravljen pesek za oblikovanje podoben temuvlečenja skupaj z nosilnim peskom posujemo. Pesek je temeljito nabit, odvečni pesek postrgan in zračne luknje so narejene povsod v nosilcu kot v vleku.

Spruce in dvižni zatič previdno izvlečemo iz bučke. Kasneje se izlivna posoda izreže blizu vrha smreke. Podloga je ločena od vleke in morebitnega razsutega peska na vmesniku podloge in vlekevlečenja se odpihne s pomočjo meha. Zdaj se polovice nosilca in vlečnega vzorca umaknejo z uporabo vlečnih konic in udarjanjem vzorca naokoli, da rahlo povečajo votlino kalupa, tako dastene plesni niso pokvarjene zaradi umikajočega se vzorca. Vodila in zapornice so previdno izrezane v kalupu, ne da bi pokvarili kalup. Morebitni odvečni ali ohlapni pesek, ki se nahaja v vodilih in votlini kalupa, se odpihnez uporabo meha. Zdaj se pesek za oblaganje v obliki paste nanese po celotni votlini kalupa in vodilih, kar bi končnemu ulitku dalo dobro površinsko obdelavo.

Jedro iz suhega peska se pripravi s pomočjo škatle za jedra. Po primernem pečenju ga položimo v votlino modela, kot je prikazano na sliki. Držalo je zamenjano na vlečenju, pri čemer skrbi za poravnavo obeh s pomočjožebljički. Na ohišju je nameščena ustrezna utež, ki skrbi za metalostatično silo navzgor med izlivanjem staljene kovine. Kalup je zdaj, kot je prikazano na fotografiji, pripravljen za vlivanje.