Пресс форма для литья цветных металлов

Обновлено: 19.09.2024

Изготовление пресс форм для литья: этапы и тонкости производства

На сегодняшний день литье металлов (как черных, так и цветных), а также пластмасс нельзя представить без применения специальных форм, которые в профессиональной речи называются также пресс формы для литья. Мы предлагаем узнать, как проходит изготовление пресс форм для литья, в чем суть технологии производства пресс форм и какие здесь могут быть тонкости.

Что такое пресс форма для литья

Пресс форма — это сложная конструкция, которую используют специализированные литейные предприятия. Как правило, на таких заводах пресс формы применяются как для на литья полимеров (пластмассы), так и для литья металлов.

Для каждой цели необходима своя пресс форма. Обычно процесс производства пресс форм занимает много времени и требует немалых трудозатрат. Так, например, в среднем, чтобы изготовить такую форму, многим предприятиям требуется порядка двух - четырех месяцев.

Причин для этого несколько: это может быть и многоэтапность производственного процесса, и высокая загруженность инструментальных производств, и сложность самого технологического процесса. Мы можем гарантировать быстрое и качественное изготовление форм для литья на заказ, поскольку сами являемся производителями, работаем без посредников.

Кроме того, наша компания уже более 20 занимается изготовлением пресс форм для литься пластмасс, а также изготовлением пресс форм для литья металла (цинк, алюминий, латунь) на заказ. Все люди, работающие на производстве — это высококвалифицированные сотрудники с большим опытом в своей сфере. Именно благодаря их мастерству, а также строгому контролю качества на всех этапах работы, мы можем дать гарантировать, что наши пресс формы отвечают всем требованиям и стандартам безопасности и качества.

Типы пресс-форм

На сегодняшний день из всего числа пресс форм, которые выпускаются на различных предприятиях данного профиля, три типа изделий приобрели наибольший спрос. В частности, это:

Стационарные — процесс изготовления изделий в них, начиная от заливки и заканчивая извлечением готового изделия, происходит без снятия самой формы с пресса (в отличие от съемных пресс форм). Подобные механизмы применяются в крупносерийном или массовом производстве в самых разных областях: от пищевой до машинной промышленности.

Съемные — как правило, данный тип форм чаще всего применяют на мелкосерийных предприятиях. Особенность этих форм в том, что у них нет своей системы охлаждения и обогрева и они не закреплены на прессе. Обычно такие формы предназначены для производства технических резиновых изделий.

Полустационарные — их применяют как в мелкосерийном, так и в массовом производстве. Чаще всего они используются на литьевых станках или прессах и необходимы для изготовления изделий из металлов или пластмассы. От двух предыдущих форм этот вид отличается тем, что такие механизмы снабжены съемными клиновыми матрицами или у них имеются сменные рабочие кассеты.

Применение пресс-форм

производство электрических приборов: розетки, кабель каналы, выключатели, сетевые фильтры;
производство бытовых предметов: одноразовая пластиковая посуда, полимерные крышки для банок, посуда для микроволновых печей, расчески, крышки, ведра, ванны и так далее;
материалы для ремонта и отделки помещений: обналичка для дверей или окон, дюбели, плинтусы, заглушки и так далее;
производство пищевых продуктов: формы для изготовления кондитерских изделий (шоколад, конфеты, печенье и так далее) и мясных продуктов (колбасы, сосиски и прочее);
упаковка и тара: банки и ведра для хранения и розлива пищевых продуктов (крупы, сахар, соль, майонез и так далее), крышки для продуктовых контейнеров, коррексы (поддоны) для кондитерских изделий (конфет, зефира и прочее);

машиностроительная сфера: вентиляторы, материалы и детали для обшивки салона изнутри, бамперы, спинки и сиденья;
изготовление корпусов для крупной и мелкой бытовой техники и приборов: компьютеры, телевизоры, кофемолки, чайники и прочее;
производство игрушек для детей и сувениров: канцтовары, погремушки, украшения, развивающие игры и так далее.

Производство пресс-форм

Предлагаем рассмотреть подробнее, как происходит процесс изготовления пресс форм для литья. Как мы уже сказали выше — данный процесс включает в себя несколько этапов. Конечно, на каждом предприятии число этих этапов будет иукрандивидуально, однако в среднем выделяют следующие производственные циклы:

1. Предоставление образца или эскиза
Чтобы предприятие могло изготовить форму с максимальной точностью, сначала заказчик должен предоставить образец будущего изделия. Чаще всего он выполняется в меньшем размере и изготовлен из пластмассы. Иногда бывает так, что образца нет — в данном случае необходимо предоставить либо чертеж изделия, либо его 3D модель, либо эскиз продукта, для которого требуется пресс форма. Также очень важно на данном этапе заказчику предоставить тип материала, из которого будет выполнено изделие.

2. Проектировка модели изделия
Если заказчик не предоставил 3D модель будущего изделия или образца пресс формы, изготовленной из пластика, то исполнитель готовит проект модели. В зависимости от пожеланий клиента, модель может быть выполнена в 3D формате, либо отлита из полимера. Этот этап важен для того, чтобы была возможность увидеть изделие «со стороны» и оценить его внешний вид. Этот этап упускать нельзя — ведь от того, насколько качественным, красивым и точным выйдет из изготовленной пресс формы то или иное изделие, зависит и его спрос на рынке.

3. Работа над конструкторскими документами
После утверждения с заказчиком внешнего вида пресс формы и материала, из которого она будет изготовлена, специалисты переходят к следующему этапу — непосредственно уже к проектировке пресс формы и разработке конструкторской (технической) документации. И данный этап — последний перед самим процессом изготовления изделия. Данный этап важен для того, что именно на основе всех разработанных инженерами технических документов будут осуществляться все дальнейшие процессы по работе с пресс формой. Это и обработка, и сборка.
4. Процесс обработки металла
Только после того, как завершена работа и проверка конструкторских документов и вся документация была утверждена, начинается процесс обрабатывания металла и затем — сбор готового изделия (пресс формы).

5. Проверка (испытания) изделия
Но даже когда пресс форма готова, нельзя сразу отправлять ее клиенту. Сначала нужно провести испытания готового изделия, проверить его на работоспособность. Иными словами, предприятие изготовитель должно на выпущенной пресс форме сделать несколько пробных образцов изделий, которые будут отливаться в данной форме, и предоставить эти образцы своему заказчику. В случае, если клиент принимает макеты, пресс форма (или серия форм) будут отгружены и отправлены покупателю. В противном случае завод производитель будет вносить необходимые изменения. И здесь важно будет найти, на каком этапе была допущена ошибка.

Как сделать заказ

Компания «ВИРСТ» уже много лет занимается производством пресс форм. Мы изготавливаем формы быстро и делаем это качественно. Поэтому если вы ходите сделать заказ на нашем предприятии, для этого необходимо прислать запрос на составление коммерческого предложения, запрос должен содержать:
1. Чертеж, 3д модель или фото изделия с указанием размеров, веса и материала изделия.
2. Необходимое количество изделий в месяц, квартал, год. Можно присылать ориентировочные значения. Данные нужны для расчета оптимальной производительности формы.
3. По возможности указать особые требования к изделию, условия эксплуатации, с какими элементами сопрягается, желаемые проходные цены и тд.

Преимущества компании

На рынке сегодня много компаний, кто занимается изготовлением пресс форм для литья под давлением. Однако именно компанию «ВИРСТ» отличает ряд конкурентных качеств. В частности:

Пресс форма для литья цветных металлов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРЕСС-ФОРМЫ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ

Dies for die casting of parts from non-ferrous alloys. Specifications*

_______________
* Наименование стандарта. Измененная редакция, Изм. N 2.

** Введено дополнительно, Изм. N 2.

Дата введения 1975-07-01

УТВЕРЖДЕН постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 июля 1974 г. N 1760. Срок введения установлен с 01.07.75

ПРОВЕРЕН в 1980 г. Срок действия продлен до 01.01.90**

** Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 4, 1994 год). - Примечание изготовителя базы данных.

ВЗАМЕН МН 1577-61

* ПЕРЕИЗДАНИЕ (апрель 1987 г.) с Изменением N 1, утвержденным в июле 1980 г. (ИУС 9-80).

ВНЕСЕНО Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28.03.89 N 808 с 01.01.90

Изменение N 2 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 6, 1989 год

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Сборочные единицы и детали пресс-форм должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и ГОСТ 19933-74 - ГОСТ 19945-74.

1.2. Перемещение подвижных частей блоков, постаментов и пакетов по направляющим должно быть плавным, без перекосов и заеданий.

1.3. Головки винтов и опорные шайбы не должны выступать над наружной поверхностью плит крепления.

1.4. Поверхности деталей не должны иметь следов коррозии, заусенцев, царапин, забоин, трещин, вмятин и других наружных дефектов, влияющих на эксплуатационные качества и товарный вид изделия.

1.5. Допуск плоскостности матриц в плоскости разъема пресс-форм - по 7-ой степени точности ГОСТ 24643-81.

1.6. Предельные отклонения угловых размеров - ±

1.7. Формообразующие поверхности деталей пресс-форм, соприкасающиеся с жидким металлом, после химико-термической обработки следует полировать.

1.8. В симметричных изделиях несимметричность элементов относительно общей оси симметрии не более половины допуска на размер.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

1.9. Допуск параллельности крайних плит собранной пресс-формы должен соответствовать 7-й степени точности по ГОСТ 24643-81.

(Введен дополнительно, Изм. N 1. Измененная редакция, Изм. N 2).

1.10. Литниковые системы должны выполняться с плавными переходами на углах, выступах и уступах.

1.11. Установленный ресурс до первого профилактического ремонта и установленный ресурс до полного износа пресс-формы определяется в зависимости от применяемых для ее изготовления материалов и способов обработки, отливаемых сплавов, конструкции отливаемых деталей и требований, которые к ним предъявляются, условий эксплуатации (способ предварительного подогрева, контроль за состоянием, порядка профилактического ремонта).

Методы оценки установленного ресурса приведены в справочном приложении к настоящему стандарту и в таблице.

Основа сплава отливки

Исходный установленный ресурс пресс-формы до профилактического ремонта, количество отпрессовок

Исходный установленный ресурс пресс-формы до полного износа, количество отпрессовок

Литьевая форма

Литьевая форма применяется в термопластавтоматах для изготовления объемных деталей различных конфигураций из пластика, металла, резины.

В пресс-форме литьевой машины может одновременно производится одна или несколько деталей. Используется в массовом или серийном производстве.

Рис. 1. Литьевая форма.

Что такое пресс-форма

Литьевые формы состоят из неподвижных матриц и подвижных пуансонов, имеющих внутри полость для формирования заготовок.

Материал внутрь формы подается с помощью литниковых систем, которые бывают холодноканальные, горячеканальные и комбинированные.

В некоторых конструкциях форм возможна установка закладных деталей.

Классификация литья

Литье пластмассы в пресс-форму применяется для создания тонкостенных изделий различной конфигурации.

Технология литья позволяет создавать армированные и пустотелые детали, многоцветные и соединяющие в себе различные полимерные материалы.

Требуемый показатель давления — от 80 до 200 Мпа. При более низком давлении могут образовываться полости или недоливы.

Превышение показателей может привести к образованию облоя.

Литье в песчаные формы

Один из самых распространенных видов литья объемных заготовок.

Применяется в автомобильной отрасли, станкостроении и других отраслях промышленности. Эта технология используются при массовом производстве, изготовлении небольших серий или единичных товаров простой или сложной формы.

При таком литье получаются изделия низкого качества. Возможно наличие пустот и различных посторонних включений.

Обычно литье в песчано-глиняные формы применяют для изготовления станин для металлообрабатывающей отрасли, корпусных элементов машин и оборудования, различных колес, колец и прочих объемных и тяжелых заготовок.

Литье в вакуумно пленочные формы

Технология применяется для отливок любого количества изделий весом от одного килограмма до десяти тонн, размерами до нескольких метров.

Рис. 2. Литье в вакуумную форму.

Аналогично изготавливаются все детали и собираются в единую форму.

В течение всего технологического процесса составные элементы формы находятся под вакуумом.

В собранную форму заливается расплавленный металл. После охлаждения отливок вакуумное устройство отключается, вследствие чего песок удаляется из формы, отливка легко вынимается из формы.

Литье в кокиль

Кокиль — металлическая многооборотная форма из чугуна, алюминия или стали.

Литье в кокиль подходит для изготовления изделий из алюминия, цветных и черных металлов.

Рис. 3. Литье в кокиль.

Отливки в кокиль отличаются высоким качеством и геометрической точностью размеров.

Литье по выплавляемым моделям

Способ получения отливок заключается в изготовлении модели из легкоплавких составов в пресс формах. Затвердевшая модель вынимается из формы и покрывается несколькими слоями суспензии и обсыпки, образующими после высыхания керамическую скорлупу. Модель внутри скорлупы выплавляется, создавая оболочку формы с тонкими керамическими стенками.

В полученную форму заливается расплавленная смесь, которая после остывания образует изделие, точно повторяющее конфигурацию модели.

Детали, по выплавляемым моделям отличается высоким качеством и чистотой поверхности, не требуют дополнительной обработки.

Литье по газифицируемым моделям

Способ получения литых изделий с использованием моделей из материалов, которые превращаются в газ при контакте с расплавленным металлом. Больше всего подходит для этого вспененный полистирол.

Модели изготавливаются на модельных автоматах или путем заливки литейного полистирола мелких фракций под давлением в пресс-формы, с последующим спеканием под действием высоких температур.

Элементы моделей склеиваются или спаиваются в блоки, покрываются огнестойким покрытием путем облива или окунания и формируются на вибростоле в специальные опоки.

Расплавленный металл подается прямо на модельные блоки, выжигая и газифицируя полистирол.

Готовые отливки охлаждаются в формах, затем извлекаются и очищаются от антипригарного покрытия.

Технология литья по газифицируемым моделям позволяет выпускать изделия с гладкими точными формами.

Газы, образуемые при выжигании полистирола. удаляются при помощи вытяжных устройств.

Центробежное литье

Применяется для изготовления полых цилиндрических емкостей.

В основе технологии лежит принцип формирования отливок в поле центробежных сил.

Расплавленный металл из ковша(3) подается через заливочную воронку (2) во вращающийся цилиндр, внутренняя сторона которого (1) является формообразующей поверхностью.

Полученный пустотелый цилиндр после остывания и затвердевания металла извлекается из формы.

Рис. 4. Центробежное литье.

Литье в оболочковые формы

Технология применяется для изготовления особо точных деталей с повышенными требованиями к качеству.

Оболочковые формы изготавливаются из смоляно-песчаной смеси, термореактивных смол, кварцевого или цирконового песка на автоматических линиях.

Оболочковые формы применяются для изготовлени изделий из чугуна, стали, цветных металлов и алюминия.

Технология изготовления литьевых форм

Пресс формы для литья пластмасс изготавливаются на основании разработанного проекта.

Из стального литья вырезается заготовка по параметрам будущего изделия.
Форма обрабатывается на фрезерных станках, и шлифуется на шлифовальных машинах.
Изделия проходят термообработку в специальных печах, хромируются и полируются.
Готовые изделия тестируются и испытываются в лабораториях.
Составляются линейные карты и подписываются двусторонние акты выполненных работ.
Пресс-формы упаковываются и передаются заказику.

По желанию заказчика, специалисты компании «Имстек» выполнят установку и наладку оборудования, обучат технический персонал заказчика.

Определение стоимости изготовления литьевых форм

Дешевле стоят машины с боковыми или прямыми литниками и холодноканальные системы.

Усадка

При изготовлении литьевых пресс-форм необходимо учитывать возможную технологическую усадку формообразующих деталей в процессе охлаждения.

Проектирование конструкции литьевой формы

Разработка проекта литьевых форм выполняется на основании технического задания заказчика.
Выполняются необходимые расчеты, создается 3D модель будующего изделия, выполняются рабочие чертежи.

От грамотного проекта и выбранной технологии изготовления зависит качество и долговечность пресс-форм.

Деформация форм

Отступление от проектных параметров литья могут привести к деформациям и преждевременному износу форм.

Сдвиг пуансонов

Смещения и перекосы пуансонов относительно матрицы могут произойти из-за увеличенного зазора между деталями, повреждения кромок или неравномерных нагрузок на направляющие колонны.

Сдвиг происходит из-за неправильного крепления пуансона или большого усилия при выталкивании детали из пресс форм.

Извлечение отлитых изделий

Готовые изделия извлекаются из пресс-форм с помощью сжатого воздуха, выталкивающих стержней, вкладышей или плит.

При отсутствии устройств для автоматического извлечения отливок, готовые изделия удаляются вручную.

Обслуживание литьевых форм

Для надежной и долговечной работы пресс-форм требуется регулярный осмотр и техническое обслуживание.

При смене оснастки проводите очистку направляющих штифтов и гнезд от смолы, смазки и прочих загрязнений.

Чтобы избежать коррозии, важно защищать устройство от влажности и смазывать форму антикоррозийными средствами.

Проверяйте на легкость движения подвижные элементы пресс-форм. При необходимости, выполняйте своевременно настройку.

Способы устранения дефектов, возникающих в процессе литья под давлением

В процессе литья под давлением могут проявляться различные дефекты, которые можно устранить, зная причины их образования:

Расслоения на поверхности изделий устраняются при повышении температуры расплава и понижении скорости впрыска.
Облой может появится при использовании большого объема впрыска или недостаточном смыкании пресс-формы.
Пустоты могут образовываться при недостаточном объеме впрыска или длительном и неравномерном охлаждении изделия.
Коробление изделий бывает из за низкой текучести материала, недостаточной скорости впрыска или неравномерного охлаждения изделий в форме.
Хрупкость и ломкость изделия возникает при малой толщине стенок изделий или низкой температуры форм при заливке.

Для профессионального обслуживания литьевых форм обратитесь в компанию «ИМСТЕК» выполняющую поставку, пусконаладку и техническое сопровождение литьевого оборудования.

Литье алюминия

В производственных цехах литье алюминия выполняется с помощью автоматических установок.

Машины разных моделей в большом ассортименте представлены в компании «ИМСТЕК».

Все оборудование от лучших Китайских и Тайваньских производителей. Отличается высокой степенью автоматизации и безупречным качеством.

Рис.1. Машина для литья алюминия DC-250V4N

Характеристики алюминия

Алюминий — пластичный легкий металл серебристого цвета. Отлично гнется, хорошо поддается штамповке, литью, металлообработке.

На воздухе быстро окисляется, образуя тонкую оксидную пленку, защищающую от коррозии.

В расплавленном состоянии металл хорошо растекается, заполняя пресс-формы для литья алюминия.

Высокая пластичность позволяет раскатывать его в тончайшую фольгу, используемую для создания упаковок.

Отличные технические и эксплуатационные качества позволяют использовать алюминий в транспортном машиностроении, строительстве, электротехнике, производстве потребительских товаров разного назначения.

Технологии домашнего литья алюминия, материалы и оборудование

Благодаря относительно невысокой температуре плавления, литые детали из алюминия можно изготовить кустарным способом.

Изготовление изделий выполняется в следующем порядке:
1. Расплавленный воск или парафин заливается в емкость, имеющую параметры будущей детали и оставляется до полного затвердевания.
2. Из отлитой заготовки вырезается макет будущей детали, помещается в подготовленную опалубку и закрепляется.
3. Смесь из гипса или цемента, песка мелкой фракции и воды перемешивается до сметанообразного состояния и выливается в опалубку. При этом заготовка должна полностью накрываться раствором.
4. Форму с раствором необходимо слегка потрясти, для удаления пузырьков воздуха.
5. После набора прочности из гипсовой формы вытапливается парафин, гипс полностью высушивается.
6. Сырье плавится в специальных печах или при помощи горелок.
7. Сверху расплава снимается слой окисла, раскаленный металл заливается в готовые формы.

Чтобы подготовить необходимое для заливки количество сырья, нужно определить вес и массу будущего изделия с помощью металлического калькулятора.

Самодельные печи и способы расплавления алюминия

На производственных предприятиях и литейных цехах металл плавится в тигельных индукционных печах.

Плавка кустарным способом возможна в самодельных печах или устройствах, работающих от бензиновых или газовых горелок.

В муфельной печи имеется специальная камера, изолирующая расплавляемую заготовку от контакта с углем или продуктами горения.

Нагревательная камера может быть изготовлена из шамотного огнестойкого кирпича, глины или теплоизоляционных панелей ШПГТ-450. Для уменьшения тепловых потерь муфельную печь снаружи можно изолировать минеральной базальтовой ватой.

Нагрев в такой печи происходит от угля, газа или электричества.

Электрические печи самые популярные и эффективные. В них быстро достигается необходимая температура. Они не занимают много места и отличаются чистотой производства.

Рис.2 Самодельная электрическая муфельная печь

Принцип действия угольной печи:
1. В камеру, выложенную из шамотного кирпича, устанавливается емкость для плавки сырья.
2. Вокруг укладывается и поджигается уголь.
3. Снизу подается воздух, поддерживающий горение.
4. Дым от горения угля удаляется в оставленное в крышке отверстие или трубу.

Рис.3. Схема печи кустарного изготовления: 1. Крышка с проемом для выхода топочных газов; 2. Стенки печи из шамотного кирпича, глины или плит; 3. Тигель для алюминия; 4. Чугунная решетка; 5. Дверка для удаления золы; 6. Камера зольная; 7. Подача воздуха; 8. Угольная камера.

Небольшие заготовки, весом до 150 граммов, можно плавить при помощи газовых или бензиновых горелок, приспособив для этого разные по размеру жестяные банки.

Рис.4. Устройство для плавки с газовой горелкой

Способы создания форм для литья алюминия

Для производства изделий методом плавки нужны соответствующие пресс-формы для литья алюминия.

Они могут изготавливаться из гипса, цемента, смеси песка и жидкого стекла.

1. Открытый способ литья

Простые изделия изготавливают в открытых формах. Для этого используются приспособленные емкости в виде жестяных банок, коробок, сковородок, самодельные формы из гипса.

2. Закрытая форма

Сложные детали и узлы создаются в закрытых разъемных пресс-формах для литья алюминия. Они обычно состоят из основной детали и двух или нескольких боковых, или верхних частей. В верхней части формы делаются воронкообразные проемы для подачи металла.

Материалы для литых форм

Мастера, занимающиеся литьем алюминия, чаще всего используют гипсовый или цементный раствор для изготовления форм.

Макет детали изготавливается из воска, пенопласта или парафина.

Восковый шаблон устанавливается в коробку или ящик, выступающий в роли опалубки, фиксируется и заливается раствором из гипса.

Для изготовления формы лучше подойдет белый гипс, марки Г-7.

В процессе схватывания и сушки формы парафин или воск расплавляется и выливается. В образовавшиеся полости заливается горячий алюминий.

Если в качестве макета используется пенопласт, раскаленный алюминий заливается по пенопласту, расплавляя и вытесняя его из формы.

Типичные ошибки и советы по правильному литью

Литье из алюминия — непростой процесс, требующий выполнения сложных операций. Если вы решили, что отливка изделий вам под силу — смело беритесь за дело.

Важно трезво оценить свои возможности, запастись необходимыми материалами и прислушаться к советам профессионалов:
1. Важно разогревать расплав до нужной температуры, чтобы обеспечить хорошее растекания по форме и предотвратить образование пустот. Слишком высокая температура расплава также может повлиять на прочность готовых изделий.
2. В качестве сырья лучше использовать мягкие виды алюминиевых изделий. В твердых образцах может содержаться большой процент оксидов.
3. При заливке металла в формы из гипса, необходимо дождаться полного их высыхания. В противном случае, испаряемая влага может создавать на готовых деталях из алюминия полости и поры.
4. Не допускается закалка раскаленных отливок в холодной воде, так как при резком остывании может возникнуть внутреннее напряжение и усадка металла.
5. При устройстве печи с электрическими нагревательными элементами, необходимо предусмотреть заземление конструкции.

При выполнении последовательности и технологии работ, литье — доступный процесс создания изделий из алюминия в кустарных условиях.

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.

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.

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:

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.

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.

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.

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:

Рис.6. Литьевая машина для алюминия.

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:

Расплавленный парафин или воск заливается в подручные емкости, соответствующие параметрам будущих деталей.
Из затвердевших заготовок вырезается макет требуемого изделия. Можно для этих целей использовать пенопласт.
В деревянную или металлическую коробку устанавливается шаблон детали, выполненный из воска, парафина или пенопласта и закрепляется;
Изготавливается раствор из гипса, цементно-песчаной смеси или пески и жидкого стекла.
Сметанообразная пластичная смесь заливается в опалубку, полностью скрывая макет изделия, и оставляется до полного высыхания.
После высыхания формы воск нагревается и удаляется.
Алюминиевый лом плавиться в специальных печах или с помощью бензиновых или газовых горелок. Образовавшийся на поверхности расплава слой окисла удаляется.
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

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

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.

Читайте также: