vědomosti

Metody tváření kovů jsou důležitou součástí konstrukce dílů a předmětem velkého zájmu výrobců. Dnes vás provedeme zkoumáním hlavních procesů tváření kovů: odlévání, tváření plastů, obrábění, svařování, prášková metalurgie, vstřikování kovů, polotuhé tváření kovů a 3D tisk.

01 Casting

Nalévání tekutého kovu do dutiny formy, která odpovídá tvaru a velikosti dílu, jeho umožnění jeho vychladnutí a ztuhnutí za účelem získání polotovaru nebo dílu, se běžně nazývá tváření tekutého kovu nebo odlévání.

 

Procesní postup: Tekutý kov → Plnění formy → Tuhnutí a smrštění → Odlévání

Vlastnosti procesu:

1) Může vyrábět díly s jakýmkoli složitým tvarem, zejména ty se složitými tvary vnitřních dutin.

2) Silná přizpůsobivost, žádná omezení ohledně typů slitin a téměř žádná omezení velikosti odlitků.

3) Široké zdroje materiálů, šrot lze přetavit a nízké investice do zařízení.

4) Vysoká míra zmetkovitosti, relativně nízká kvalita povrchu a špatné pracovní podmínky.

 

Klasifikace odlitků:

 

(1) Odlévání pískem

Lití do pískových forem: Metoda odlévání pro výrobu odlitků v pískové formě. Odlitky z oceli, železa a většiny neželezných slitin lze získat litím do pískových forem.

 

Technické parametry:

1) Vhodné pro výrobu polotovarů složitých tvarů, zejména těch se složitými vnitřními dutinami;

2) Široká přizpůsobivost a nízké náklady;

3) U některých materiálů se špatnou plasticitou, jako je litina, je odlévání do pískových forem jediným tvářecím procesem pro výrobu jejich dílů nebo polotovarů.

Použití: Bloky motorů, hlavy válců, klikové hřídele a další odlitky pro automobily.

 

 

 

(2) Lití na vytavitelný model

Lití na vytavitelný model: Obecně se jedná o metodu odlévání, při které se model vyrobí z tavitelného materiálu a na jeho povrch se nanese několik vrstev žáruvzdorných materiálů, čímž se vytvoří skořepina formy. Model se poté roztaví a vyjme z skořepiny formy, čímž se získá odlévací forma bez dělicích ploch. Po vypálení při vysoké teplotě se může naplnit pískem a odlít. Často se tomu říká „odlévání metodou ztraceného vosku“.

 

Výhody:

1) Vysoká rozměrová přesnost a geometrická přesnost;

2) Vysoká drsnost povrchu;

3) Schopný odlévat odlitky složitých tvarů a slitiny pro odlévání nejsou omezeny.

 

Nevýhody: Složitý proces a vysoké náklady.

Použití: Vhodné pro výrobu malých dílů se složitými tvary a vysokými požadavky na přesnost nebo dílů, které je obtížné zpracovat jinými metodami, jako jsou například lopatky turbínových motorů.

 

 

 

(3) lití pod tlakem:

Zahrnuje použití vysokého tlaku k rychlému vstřikování roztaveného kovu do dutiny přesné kovové formy. Pod tlakem roztavený kov chladne a tuhne za vzniku odlitku.

 

Výhody:

1) Kovová kapalina je během tlakového lití vystavena vysokému tlaku a proudí vysokou rychlostí.

2) Kvalita výrobku je dobrá, se stabilními rozměry a dobrou zaměnitelností.

3) Efektivita výroby je vysoká a forma pro tlakové lití může být použita mnohokrát.

4) Je vhodný pro velkovýrobu a má dobré ekonomické výhody.

 

Nevýhody:

1) Odlitky jsou náchylné k malým pórům a smršťovací pórovitosti.

2) Plasticita tlakových odlitků je nízká a nejsou vhodné pro práci při rázovém zatížení nebo ve vibračních podmínkách.

3) Při tlakovém lití slitin s vysokým bodem tání je životnost formy nízká, což ovlivňuje rozšíření výroby tlakových odlitků.

 

Použití: Tlakové odlitky se nejprve používaly v automobilovém a přístrojovém průmyslu a později se postupně rozšířily do různých odvětví, jako jsou zemědělské stroje, obráběcí stroje, elektronický průmysl, obranný průmysl, počítače, lékařské vybavení, hodinky, fotoaparáty a běžný hardware a další.

 

(4) Nízkotlaké lití

Nízkotlaké lití označuje metodu, při které tekutý kov vyplňuje formu za relativně nízkého tlaku (0.02 až 0.06 MPa) a pod tlakem tuhne za vzniku odlitku.

Technické vlastnosti: 1) Tlak a rychlost během lití lze nastavit, takže je vhodný pro různé typy forem (jako jsou kovové formy a pískové formy) a umožňuje odlévání různých slitin a odlitků různých velikostí; 2) Používá plnění zdola nahoru, což zajišťuje plynulý tok kovové kapaliny bez rozstřikování, zabraňuje strhávání plynů a erozi stěn a jader formy, čímž se zvyšuje výtěžnost odlitku; 3) Odlitek tuhne pod tlakem, což má za následek hustou strukturu, jasné kontury, hladký povrch a vysoké mechanické vlastnosti, což je obzvláště výhodné pro odlévání velkých tenkostěnných dílů; 4) Eliminuje potřebu stoupacích potrubí, čímž se zvyšuje míra využití kovu na 90–98 %; 5) Má nízkou pracnost, dobré pracovní podmínky, jednoduché vybavení a snadno se mechanizuje a automatizuje. Použití: Převážně tradiční výrobky (jako jsou hlavy válců, kola, bloky válců atd.).

 

(5) Odstředivé lití

 

Odstředivé lití: Jedná se o metodu odlévání, při které se roztavený kov nalije do rotující formy a působením odstředivé síly tuhne za vzniku odlitku.

 

Výhody:

1) V systémech vtoků a stoupaček nedochází téměř k žádné spotřebě kovu, což zlepšuje výtěžnost procesu.

2) Při výrobě dutých odlitků není potřeba žádné jádro, takže při výrobě dlouhých trubkových odlitků lze výrazně zlepšit schopnost plnění kovem.

3) Odlitky mají vysokou hustotu, málo pórů a vměstků a vysoké mechanické vlastnosti.

4) Je vhodné vyrábět kompozitní kovové odlitky trubek a objímek.

 

Nevýhody:

1) Při použití k výrobě odlitků nepravidelného tvaru má určitá omezení.

2) Průměr vnitřního otvoru odlitku je nepřesný, povrch vnitřního otvoru je relativně drsný, kvalita je nízká a přídavek na obrábění je velký.

3) Odlitek je náchylný k segregaci hustoty.

 

Použití: Odstředivé lití bylo poprvé použito k výrobě litých trubek. Proces odstředivého lití se v tuzemsku i v zahraničí používá v odvětvích, jako je hutnictví, těžba, doprava, zavlažovací a odvodňovací stroje, letectví, obrana a automobilový průmysl, k výrobě odlitků z oceli, železa a neželezných uhlíkových slitin. Mezi nimi je obzvláště běžná výroba odstředivých litinových trubek, vložek válců spalovacích motorů a hřídelových pouzder.

 

(6) Odlévání kovových forem

Odlévání kovových forem: Jedná se o metodu tváření, při které tekutý kov působením gravitace vyplňuje kovovou formu a tuhne ve formě, čímž se získá odlitek.

 

Výhody:

1) Kovové formy mají vysokou tepelnou vodivost a tepelnou kapacitu, což umožňuje rychlé chlazení a vede k hustým odlitkům s mechanickými vlastnostmi přibližně o 15 % vyššími než u odlitků do písku.

2) Mohou vyrábět odlitky s vyšší rozměrovou přesností a nižšími hodnotami drsnosti povrchu a s dobrou stabilitou kvality.

3) Protože vyžadují málo nebo žádná písková jádra, zlepšují životní prostředí, snižují prašnost a škodlivé plyny a snižují náročnost práce.

 

Nevýhody:

1) Samotná kovová forma nemá propustnost pro vzduch, proto je nutné přijmout určitá opatření k odvedení vzduchu z dutiny formy a plynů produkovaných pískovým jádrem.

2) Kovová forma nemá žádnou mez pružnosti a během tuhnutí se v odlitcích pravděpodobně objeví trhliny.

3) Výrobní cyklus kovové formy je relativně dlouhý a náklady vysoké. Proto může vykazovat dobré ekonomické výhody pouze při použití ve velkosériové výrobě.

 

Použití: Odlévání kovových forem je vhodné nejen pro hromadnou výrobu odlitků ze složitých neželezných slitin, jako jsou slitiny hliníku a hořčíku, ale také pro výrobu ocelových odlitků a ingotů.

 

 

 

(7) Vakuové lití

 

 

Vakuové lití pod tlakem: Pokročilý proces lití pod tlakem, který eliminuje nebo výrazně snižuje pórovitost a rozpuštěné plyny v odlitcích evakuací plynů z dutiny formy během procesu lití, čímž se zlepšují mechanické vlastnosti a kvalita povrchu odlitků.

 

Výhody:

1) Odstranění nebo zmenšení vnitřních pórů v tlakových odlitcích, zlepšení mechanických vlastností a kvality povrchu tlakových odlitků a zvýšení výkonu pokovování.

2) Snížení protitlaku v dutině, což umožňuje použití nižšího měrného tlaku a slitin s horšími licími vlastnostmi a potenciálně umožňuje tlakové lití větších dílů na menších strojích.

3) Zlepšení podmínek plnění, což umožňuje tlakové lití tenčích dílů.

 

Nevýhody:

1) Těsnicí struktura formy je složitá, což ztěžuje výrobu a instalaci a tím zvyšuje náklady.

2) Pokud metoda vakuového lití pod tlakem není správně řízena, efekt nebude příliš významný.

 

 

(8) Lití tlakem

Lití tlakem: Jedná se o metodu tuhnutí a tvarování tekutého nebo polotuhého kovu za vysokého tlaku za účelem přímého získání dílů nebo polotovarů. Má výhody vysokého stupně využití tekutého kovu, zjednodušeného procesu a stabilní kvality a jedná se o energeticky úspornou technologii tváření kovů s potenciálními aplikacemi. Postup procesu: Přímé lití tlakem: povlakování, lití slitiny, uzavření formy, natlakování, udržování tlaku, odtlakování, vyjmutí z formy, vyhození polotovaru, resetování; Nepřímé lití tlakem: povlakování, uzavření formy, podávání, plnění, natlakování, udržování tlaku, odtlakování, vyjmutí z formy, vyhození polotovaru, resetování.

 

Technické parametry:

1) Může eliminovat vnitřní vady, jako jsou plynové otvory, smršťovací dutiny a pórovitost.

2) Má nízkou drsnost povrchu a vysokou rozměrovou přesnost.

3) Může zabránit vzniku trhlin v odlitcích.

4) Je vhodné dosáhnout mechanizace a automatizace.

 

Použití: Lze jej použít k výrobě různých typů slitin, jako jsou slitiny hliníku, slitiny zinku, slitiny mědi, tvárná litina atd.

 

 

(9) Odlévání z vyztužené pěny

Odlévání do formy metodou ztracené pěny (také známé jako odlévání do plné formy): Jedná se o novou metodu odlévání, která zahrnuje lepení a sestavování voskových nebo pěnových modelů podobné velikosti a tvaru jako odlitek do modelového shluku, jejich nanesení žáruvzdornou barvou a vysušení, následné zasypání do suchého křemenného písku a vibrování za účelem vytvoření formy, lití pod podtlakem pro odpaření modelu, umožnění tekutému kovu zaujmout polohu modelu a po ztuhnutí a ochlazení formování odlitku.

Procesní postup: Předpěnění → Formování pěnou → Nanášení barvy → Sušení → Formování → Lití → Vytřásání → Čištění

 

Technické parametry:

1) Vysoká přesnost odlévání, žádné pískové jádro, zkrácení doby zpracování;

2) Žádná dělicí plocha, flexibilní konstrukce, vysoký stupeň volnosti;

3) Čistá produkce, žádné znečištění;

4) Snížení investičních a výrobních nákladů. Použití: Vhodné pro výrobu různých složitých, relativně přesných odlitků různých velikostí, bez omezení typu slitiny nebo výrobních dávek. Například bloky motorů z šedé litiny, kolena z manganové oceli atd.

 

 

(10)Nepřetržité lití je pokročilá metoda odlévání. Jejím principem je kontinuální lití roztaveného kovu do speciální kovové formy zvané kokila. Ztuhlé (kůrkové) odlitky jsou kontinuálně vytahovány z druhého konce formy. Lze získat odlitky libovolné délky nebo specifické délky.

​​​​​​​

Technické parametry:

1) Díky rychlému ochlazování kovu je krystalizace hustá, struktura je rovnoměrná a mechanické vlastnosti jsou dobré;

2) Kov se šetří a výtěžnost se zvyšuje;

3) Proces je zjednodušen, eliminuje se formování a další procesy, čímž se snižuje náročnost práce; výrazně se také snižuje potřebná výrobní plocha.

4) Kontinuální odlévání je snadné dosáhnout mechanizací a automatizací, což zvyšuje efektivitu výroby.

 

Použití: Metoda plynulého lití se může použít k odlévání dlouhých odlitků s konstantním průřezem, jako jsou ingoty, bramy, sochory, trubky atd., z oceli, železa, slitin mědi, slitin hliníku, slitin hořčíku atd.

 

Společnost Vigor má více než 20 let zkušeností v oblasti slévárenství. Pokud máte jakékoli dotazy, požadavky, vývoj dílů nebo chcete vylepšit svůj dodavatelský řetězec, neváhejte nás kontaktovat na adrese info@castings-forging.com