Преглед центрифугалног ливења
Центрифугално ливење је процес који даје компоненте високе чврстоће материјала. Као резултат, то је технологија избора за апликације као што су кућишта компресора млазних мотора, хидрохабајући прстенови, многи војни производи и друге апликације високе поузданости. Такође се показао као исплативо средство за обезбеђивање сложених облика са смањеним захтевима за машинском обрадом и нижим трошковима производње у поређењу са отковцима и израдама.
Кораци процеса центрифугалног ливења почињу тако што се растопљени метал сипа у претходно загрејану калупу за предење. Матрица може бити оријентисана на вертикалну или хоризонталну ос у зависности од конфигурације жељеног дела.
Окретањем калупа док се растопљени метал сипа у њега, делује центрифугална сила да дистрибуира растопљени метал у калупу под притисцима који се приближавају 100 пута већој од силе гравитације. Комбинација овог примењеног притиска и инжењерске механике контролисаног очвршћавања и секундарне рафинације производи компоненте врхунског квалитета.
Како матрица почиње да се пуни, гушћи растопљени метал се гура на зид матрице која се окреће. Усмерено очвршћавање звучног метала напредује од ОД према отвору, док мање густ материјал, укључујући нечистоће, „плута“ до ИД
Када се ливење очврсне, део се уклања из калупа, а заостале нечистоће у ИД-у се машински обрађују, што резултира структуром без оштећења без шупљина или џепова за гас.
Врсте центрифугалног ливења
Постоје два типа процеса центрифугалног ливења - вертикални и хоризонтални. Поред тога, неки произвођачи нуде обликовање скоро мреже које комбинује предности центрифугалног ливења са ОД обликовањем, можда чак и са готовим детаљимаинвестиционо ливење.
Вертикално центрифугално ливење
Неки произвођачи производе центрифугалне компоненте, укључујући неке са ОД обликовањем, у калупима који се ротирају око вертикалне осе. Ови вертикални одливци могу постићи то ОД обликовање уметањем графита, песка или керамичких калупа у калуп – што резултира значајно смањеном накнадном обрадом, попут машинске обраде или производње.
Детаљи на спољној површини одливака могу бити модификовани од правог кружног облика увођењем прирубница или избочина на унутрашњи пречник калупа. Готови део не мора бити симетричан, али у неким случајевима калуп за ливење одржава равнотежу док се окреће.
Унутрашњи пречник, а самим тим и дебљина зида одливака су функције количине метала сипаног у ротирајући калуп и количине одрађене машином. Приликом вертикалног ливења, висина ливења ће обично бити мања од двоструке ширине.
Хоризонтално центрифугално ливење
Неки центрифугални котачи производе само хоризонталне одливке где се калуп ротира око хоризонталне осе. Ово је исплатив метод за производњу висококвалитетних цевастих компоненти.
Овај процес је посебно погодан за дугачке цилиндричне делове где је дужина ливења знатно већа од спољашњег пречника. Ово укључује равне делове цеви, дугачке цилиндре са крајњим прирубницама или кратке делове као што су прстенови или прирубнице где се више делова може ефикасно обрађивати из правог цилиндра.
Дугачак челични калуп за ливење се врти великом брзином док је постављен хоризонтално. Брзина ротације калупа је велика, да би се надокнадиле гравитационе силе. Поклопци су фиксирани на сваком крају калупа да садрже истопљени метал, а левак за изливање се користи за испоруку одређене тежине метала унутар калупа.
Као и код вертикалног ливења, унутрашња димензија калупа одређује спољашњу величину дела, док количина метала који се сипа у калуп одређује ИД величину.
Центрифугално ливење под вакуумом
Центрифугално ливење у вакууму се користи када су детаљи и контрола изложености атмосфери критични јер су неке легуре, укључујући супер легуре никла и кобалта, реактивне на кисеоник. Поред предности ливења у вакууму, остварује се инхерентни високи интегритет метала који се постиже центрифугалним ливењем, укључујући усмерено очвршћавање, одсуство порозности и обликовање мреже.Центрифугално ливење под вакуумомобезбеђује производе са веома високом поузданошћу, који се често користе у ваздухопловству и војним апликацијама.
Дирецтионал Солидифицатион
Кључна динамика центрифугалног процеса је да се очвршћавање управља у једном правцу. Спољашња величина и облик одливака одређују се површином калупа (калупа), која делује као хлађење за покретање очвршћавања. Уз помоћ егзотермних материјала који се могу додати у ИД након изливања, заједно са хладњаком калупа на ОД, температурни градијент доводи до усмереног очвршћавања од ОД ка ИД Течни метал је стално доступан за напајање одливака, промовишући звук метала док се ИД коначно не очврсне.
Спољашња обрада се обично изводи како би се уклонила храпавост површине и одржала концентричност са провртом. Међутим, у неким применама, ОД површина као ливена је прихватљива. Свако скупљање које се јавља у центрифугалу је на ИД-у, које ће увек бити уклоњено машинском обрадом.
Када одабрати центрифугално ливење
Симетрични делови који се могу ротирати око осе.
Статичка својства ливеног материјала су неадекватна.
Скупљање средишње линије је проблем код других процеса ливења.
Ограничене карактеристике ИД-а.
Велики делови, до 135,000 лбс. / 61.350 кг или више.
Високи трошкови обраде за ОД обликовање.
Када је потребна легура неће радити или није изводљива за друге процесе.
Потребна је униформна структура зрна.
Потребан је димензионални интегритет.
