Направление подготовки бакалавров Химическая технология Материаловедение и

материалов
Лихачев Владислав Александрович, к.х.н., доцент

обработки металлов

(механическое, химическое, электрохимическое:
Обработка летящим абразивом (пескоструй, дробеструй, абразивно-жидкостная обработка)

операцию. Зачастую другими методами такую деталь получить сложно и дорого.
Поэтому

до 50% всех деталей металлических конструкций изготовляется литьем.
Литье зачастую дешевле других способов производств изделий, не смотря на большие затраты на расплавление металла.

жидкого материала в специально приготовленные формы.
Формы изготовляются из материала устойчивого

при температуре, заливаемого в форму конструкционного материала.
Формы могут быть разовыми (например, из песчано-глинистых смесей) и разрушающимися при доставании из них отливки или постоянными, использующимися многократно.
В последнем случае, чтобы форма не разрушалась, она выполняется из двух полуформ.
Основная полость формы создается с помощью специального приспособления, которое называется моделью.

Литье

наряду с определенными механическими свойствами должен обладать также высокими литейными

свойствами, которые определяют пригодность сплава для получения качественной отливки.
Основные литейные свойства:

Жидкотекучесть – свойство жидкого сплава, характеризующее его способность заполнять полость формы. Зависит от состава сплава, степени его перегрева и от материала формы.
Оловянные бронзы, сплав алюминий-кремний, чугун обладают хорошей жидкотекучестью.

Литейные сплавы

отливки. Различают дендритную и зональную ликвацию. При дендритной ликвации происходит

образование неоднородных по составу кристаллов, при зональной – неоднородных по структуре зон в различных частях отливки.

Усадка – свойство металлов и сплавов уменьшать свой объём и размеры при затвердевании и последующем охлаждении. Чем больше усадка, тем больше верятность получения усадочных раковин и пористости в отливке, появления горячих и холодных трещин и т.д.

Литейные сплавы

чугунов – 3%
Сталь – 21 %;
Цветные металлы (алюминиевые и медные

сплавы, свинец) – 2%

полость, соответствующую отливаемой детали.
Литейные формы изготовляют из разных материалов в

зависимости от температуры плавления отливаемого материала.
Формы бывают одноразовыми и многоразовыми.
Одноразовые формы разрушаются при извлечении из них отливок.
Многоразовые формы состоят из двух полуформ, соединяемых друг с другом с помощью крепежа.

резины обычно используются многоразовые металлические формы.
Литье металла в металлические формы

называется литьем в кокиль.
Литье чугуна и стали часто проводится в песчано-глинистые формы.
Такое литье называется литье в землю.

из специальных смесей. Основой этих смесей служат кварцевые пески. Также

в них входят глина и специальные добавки. Песок в формовочных смесях повышает газопроницаемость, а глина обеспечивает спекание, т.е. связь между частицами песка и увеличивает термохимическую устойчивость формы
К специальным добавкам относятся: каменный уголь, битум, мазут.

Формовочные смеси

небольшого количества различных оксидов.
Формовочные глины представляют собой горные породы, состоящие

в основном из тонкодисперсных частиц водных алюмосиликатов.
По составу глины подразделяются на два вида:

формовочная обыкновенная глина (содержит каолиниты);

формовочная бентонитовая глина (1% бентонита на 2-3% обыкновенной формовочной глины).

1. Вначале делается чертеж детали, 2. По чертежу детали делают

чертеж отливки, размеры которой увеличивают по отношению к размерам детали на величину припусков для механической обработки. 3. Чертеж модели.

Деталь

оснастку, предназначенную для получения полостей литейной формы, соответствующих наружной конфигурации

отливки.
Это видоизменённая копия отливки, отличающаяся от будущей детали размерами и наличием стержневых выступов. Для крепления стержней в форме на модели предусматриваются знаки 1.

Модель

с помощью специальных рамок, называемых опоками.
Опоки (верхняя 1 и

нижняя 5) являются своеобразным остовом формы, предохраняющим её от разрушения при изготовлении, сборке, транспортировке и заливке. Центровка их при изготовлении и сборке формы производится при помощи штырей 4, укреплённых в ушках 3. Каждая половина модели заформовывается в отдельной опоке. После извлечения моделей в нижнюю опоку устанавливаются стержни 2, и затем на неё верхняя опока.

расплавленного металла в рабочую полость формы Элементы литниковой системы образуются

при помощи соотвествующих моделей. Такими элементами обычно являются: литниковая чаша 4, литниковый стояк 3, шлакоуловители 2 и питатели 1. Полости формы сообщаются с атмосферой через выпоры 5.

Литниковая система

из основной полости формы.
Прибыль – специальное уширение в рабочей полости

формы, предназначенное для питания рабочей полости формы металлом и предотвращающее образование литейных раковин в отливаемой детали

сухими и должны быть достаточно прочны при транспортировке их и

заливке металла в форму.

Стержень

Стержень – специальное устройство для создания полостей в детали.

следующие элементы:
Чертёж отливки
Модель
Стержневой ящик
Опоки
Литниковая система
Стержни

для создания модельного комплекта чаще всего используют пластмассы.
В массовом производстве

вся модельная оснастка выпускается металлической (из алюминиевых сплавов или серого чугуна).
Модельный комплект должен обеспечивать:

удобную набивку форм и стержневых ящиков;

лёгкое извлечение моделей;

наличие формовочных уклонов;

стойкость против сырых формовочных и стержневых материалов;

Простоту изготовления и экономичность.

Модельный комплект

под давлением в пресс-форму с последующим охлаждением.
Методом литья под давлением производится

более трети от общего объема изделий из полимерных материалов.  
Применяется при крупносерийном и массовом производстве изделий.

Литье под давлением уменьшает объемную и линейную усадку полимерного материала при охлаждении.

Литье пластмасс под давлением

термоэластопластов и термореактивные порошки. Термопластичные материалы сохраняют способность к повторной

переработке после формования, а термореактивные при переработке претерпевают необратимые химические изменения, приводящие к образованию неплавкого и нерастворимого материала.

в в узел пластификации и зону шнека машины, где подготавливается

или расплавляется, а затем под высоким давлением впрыскивается в пресс-форму через литниковые каналы, заполняя с высокой скоростью её полость, а затем, остывая, образует отливку.

Литьё пластмасс
под давлением осуществляется на специальных инжекционно-литьевых машинах — термопластавтоматах (ТПА).

Форма выполняется из двух полуформ, из них одна подвижная, другая

не подвижная, что позволяет извлекать
из формы отлитое
изделие.
Форма в ТПА может
подогреваться

требуемого изделия;
Возможность получения изделий массой от долей

грамма до десятков килограмм;
простота в эксплуатации и управлении;
высокая точность;
Возможность переработки широкого ассортимента полимерных материалов.

Преимущества литья пластмасс по давлением