Основные принципы чугунного литья
Чугун – железный сплав, доля углерода в котором превышает 3 процента. Для металла характерна высокая текучесть в расплавленном виде, механическая прочность после застывания, способность заполнять любую форму, что позволяет использовать его для изготовления не только утилитарных, но и декоративных изделий, с обилием декора. Отливка чугуна проводится различными методами, технология определяет характеристики, свойства, особенности сплава.
Художественное литье: способы
Художественное литье предполагает последовательное выполнение следующих операций:
- Загрузка шихты;
- Плавление металла в домне;
- Заливка расплава в ковш;
- Распределение расплава по формам;
- Охлаждение;
- Отжиг;
- Удаление окалины, нагара.
В процессе применяются формы, выполненные на основе различных материалов, к примеру, из специальных сортов пластика, гипса. Если речь идет о серийном производстве изделий, объем партии составляет 100, 200 и более единиц, то формы могут делаться из цветного металла, алюминия или латуни, путем обработки на станке с ЧПУ. Готовая деталь в таком случае идеально повторяет форму заготовки, дополнительная механическая обработка ей, по сути, не требуется.
Помимо использования гипсовых, полимерных форм, допустимо литье по следующим методам:
- В песчаную форму. Внутренние поверхности отличаются шероховатостью, из-за чего требуется финишная обработка детали. Плюс – дешевизна материала, песок доступен всегда и везде;
- Литье под давлением. Наиболее технологичный метод, позволяющий получить детали любой конфигурации и типа, в том числе тонкостенные;
- Использование форм на основе жидкой самотвердеющей смеси.
Особенности технологии
Стадии процесса следующие:
- Установка модели в форму из металла, заполнение оставшегося места смесью из песка и глины. Чтобы добиться нужной плотности, используется ручной инструмент или вибрационные стенды. Заполнение крупной формы должно быть аккуратным, медленным, смесь подсыпается постепенно. Когда заполнение завершено, модель извлекается;
- Заливка расплавленного металла. Здесь требуется скорость, медленное заполнение провоцирует неравномерное охлаждение, увеличивает вероятность расслоения металла;
Остывание. Остывание должно проходить естественным способом, время определяется размерами заготовки, может занимать от 12 до 60 часов. Когда форма остыла, она извлекается, очищается от формовочной смеси и передается на отжиг, нагрев может доходить до 900 градусов, точная температура определяется весом детали и маркой чугуна. Отжиг стабилизирует металл, снимает внутренние напряжения, после чего деталь передается на окончательную обработку, чистку.
