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.
Он используется практически во всех отраслях промышленности, благодаря невысокой стоимости и отличным эксплуатационным характеристикам:
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.
Главные преимущества литья в машинах:
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.Эта технология позволяет создавать изделия различных конструкций с минимально тонкими гладкими стенками.
- Литьё в кокиль. Так называется специальная стальная опалубка, куда заливается алюминиевый расплав. Кокили бывают разъемными и неразъемными.
1) В неразъемную опалубку расплавленный металл заливается сверху. Остывшие готовые изделия просто вытряхивают из емкости.
2) Разъемные формы бывают с вертикальной, горизонтальной или криволинейной плоскостью разъема. Перед заливкой металла кокиль покрывают смазкой и соединяют с помощью запоров и специальных стержней. Через отверстие форму-кокиль заполняют жидким алюминием, где заготовки остывают. Форма-кокиль используется неоднократно.Обе технологии позволяют отливать изделия с большой точностью. Литьё в машине — автоматизированный процесс, не требующий участия ручного труда. Изготовление литья в кокиле — операция длительная и требует больших трудозатрат.
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.
Эта технология имеет много преимуществ, среди которых можно отметить:
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.
Чтобы улучшить качества металла, в состав добавляют медь, магний, кремний, цирконий, марганец, титан и другие добавки:
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:
- Литьевые машины обеспечивают длительный производственный процесс в одном агрегате, начиная от загрузки сырья до выдачи готовых деталей.На рынок поставляются различные модели и модификаций оборудования:
- полностью или частично автоматизированные;
- с двумя типами камер прессования: с холодными, с горячими;
- малотоннажные, среднетоннажные, крупнотоннажные.
Рис.6. Литьевая машина для алюминия. - Жароплавкие печи для плавки алюминия пользуются большой популярностью на производствах малой мощности. Они отличаются высокой эффективностью, безопасностью и экономичностью.
- Заливщики алюминиевого расплава. Полностью автоматизированные станки. Комплектуются ковшами объемом от 0,5 до 3,5 кг.
- Автоматические распылители. Применяются для обдува и многоточечной смазки полостей заливочных форм. Позволяет подавать многокомпозиционные смазки в самые труднодоступные места.
- Смазчики плунжера предназначены для качественной смазки наконечника поршня в автоматическом режиме. Обеспечивает длительные срок службы и стабильность работы устройства.
- Одногнездовые или многогнездовые пресс-формы, точно повторяющие контуры будущих изделий.
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
При кустарном литье монтируются самодельные формы из различных растворов:
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
В кустарных или домашних условиях литые алюминиевые изделия получаются за несколько этапов:
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.
Предоставим два года гарантии на все приобретенное у нас оборудование.
