Trajno litje v kalup se nanaša na postopek litja, pri katerem se uporablja poseben kovinski kalup (matrika) za sprejem staljene tekoče ulite kovine. Primeren je za proizvodnjoodlitkiv veliki količini. Ta postopek litja se imenuje tlačno litje kovin ali gravitacijsko tlačno litje, saj kovina vstopi v kalup pod gravitacijo.
V primerjavi z litjem v pesek, litjem v kokile ali vložnim litjem, pri katerem je treba za vsak ulitek pripraviti kalup, lahko trajno ulivanje izdela ulitke z enakimi sistemi za oblikovanje za vsak del ulitka.
O materialu kalupa za trajno ulivanje se odloča glede na temperaturo vlivanja, velikost ulitka in pogostost cikla ulivanja. Določajo skupno toploto, ki jo nosi matrica. Drobnozrnata siva litina je najpogosteje uporabljen material za matrice. Legirano lito železo, ogljikovo jeklo in legirana jekla (H11 in H14) se prav tako uporabljajo za zelo velike količine in velike dele. Grafitne kalupe je mogoče uporabiti za majhne količine proizvodnje iz aluminija in magnezija. Življenjska doba matrice je krajša pri zlitinah z višjo temperaturo taljenja, kot sta baker ali siva litina.
Za izdelavo kakršnih koli votlih delov se jedra uporabljajo tudi pri litju v kokile. Jedra so lahko izdelana iz kovine ali peska. Kadar se uporabljajo peščena jedra, se postopek imenuje poltrajno oblikovanje. Prav tako je treba kovinsko jedro odstraniti takoj po strjevanju; v nasprotnem primeru postane njegovo pridobivanje oteženo zaradi krčenja. Za zapletene oblike se v trajnih kalupih včasih uporabljajo zložljiva kovinska jedra (jedra iz več kosov). Njihova uporaba ni obsežna zaradi dejstva, da je jedro težko varno namestiti kot en kos, pa tudi zaradi dimenzijskih variacij, ki se lahko pojavijo. Zato mora oblikovalec pri zložljivih jedrih zagotoviti grobo toleranco teh dimenzij.
Pri rednem ciklu ulivanja je temperatura, pri kateri se uporablja kalup, odvisna od temperature vlivanja, pogostosti cikla ulivanja, teže ulitka, oblike ulitka, debeline stene ulitka, debeline stene kalupa in debeline prevleke kalupa. Če se ulivanje izvede s hladno matrico, bo prvih nekaj ulitkov verjetno prišlo do napačnega teka, dokler matrica ne doseže delovne temperature. Da bi se temu izognili, je treba kalup predhodno segreti na delovno temperaturo, najbolje v pečici.
Materiali, ki se običajno ulivajo v trajne kalupe, so aluminijeve zlitine, magnezijeve zlitine, bakrove zlitine, cinkove zlitine in siva litina. Teža odlitka na enoto se pri večini materialov giblje od nekaj gramov do 15 kg. Toda v primeru aluminija je mogoče izdelati velike ulitke z maso do 350 kg ali več. Trajno litje v kalupe je še posebej primerno za velikoserijsko proizvodnjo majhnih, preprostih ulitkov z enotno debelino stene in brez zapletenih struktur.
Prednosti postopka trajnega litja v kalupe:
1. Zaradi uporabljenih kovinskih kalupov ta postopek proizvaja finozrnat ulitek z vrhunskimi mehanskimi lastnostmi
2. Imajo zelo dobro površinsko obdelavo velikosti 4 mikronov in boljši videz
3. Dosežejo se lahko ozke dimenzijske tolerance
4. Je ekonomičen za velikoserijsko proizvodnjo, saj se zmanjša poraba dela pri pripravi kalupa
5. V primerjavi z litjem v pesek je mogoče izdelati majhne luknje
6. Vložke je mogoče enostavno vliti na svoje mesto
| Primerjava različnih postopkov litja
| |||||
| Predmeti | Ulivanje v pesek | Trajno litje v kalupe | Tlačno litje | Naložno litje | Kemično vezan ulitek v kalupe |
| Tipične dimenzijske tolerance, palci | ± 0,010" | ± 0,010" | ± 0,001" | ± 0,010" | ± 0,005" |
| ± 0,030" | ± 0,050" | ± 0,015" | ± 0,020" | ± 0,015" | |
| Relativni stroški v količini | Nizka | Nizka | Najnižja | Najvišje | Srednje visoka |
| Relativni stroški za majhno število | Najnižja | visoko | Najvišje | Srednje | Srednje visoka |
| Dovoljena teža ulitka | Neomejeno | 100 lbs. | 75 lbs. | Unče do 100 lbs. | Shell ozs. Do 250 lbs. brez peke 1/2 lb. - tone |
| Najtanjši del za ulivanje, palcev | 1/10" | 1/8" | 1/32" | 1/16" | 1/10" |
| Relativna površinska obdelava | Pošteno do dobrega | Dobro | najboljše | Zelo dobro | Lupina dobra |
| Relativna enostavnost ulivanja kompleksne zasnove | Pošteno do dobrega | pošteno | Dobro | najboljše | Dobro |
| Relativna enostavnost spreminjanja dizajna v proizvodnji | najboljše | Ubogi | Najrevnejši | pošteno | pošteno |
| Razpon zlitin, ki jih je mogoče uliti | neomejeno | Prednostna osnova je aluminij in baker | Prednostna aluminijasta podlaga | Neomejeno | Neomejeno |
Čas objave: 29. januarja 2021