При изготовлении сложных конструкций в промышленности используют метод, при котором материал подается под высоким давлением. Детали могут иметь разнообразные конфигурации, а также допустимые параметры точности и шероховатости на поверхности. Литье алюминиевых сплавов под давлением — автоматизированный процесс, при котором повышается производительность и качество, а затраты снижаются.
Характеристики алюминия
Основные механические свойства материала при нормальной температуре:
- номинальная плотность — 2700 кг/м3,
- удельный вес материала — 2,7 г/см3,
- плавится материал при температуре 659°С,
- закипает алюминий при значении 2000°С,
- внутренний коэффициент расширения при нагреве 22,9*106 1/град.
Проводимость электричества у алюминия изменяется в зависимости от его состояния, при термической обработке данный параметр увеличивается. Удельное сопротивление в нормальных условиях составляет 0,029 мкОм*м. В результате повышенного коэффициента проводимости тепла, который равен 0,5 кал/см*с*С его используют при изготовлении батарей отопления.
После процесса литья на поверхности материала появляется защитное покрытие при взаимодействии металла с кислородом. Пленка является химически неактивной и эффективно защищает алюминий от коррозии. При изготовлении чистого материала на поверхности не образуется пор, и на него не влияет агрессивная среда. Если же в состав металла добавляется примесь, это способствует появлению промежутков в оксидной пленке, в результате может разрушаться поверхность.
Алюминий устойчив к таким веществам:
- воде (чистой и с примесями),
- растворам на основе магниевых, аммониевых и натриевых солей,
- сернистой, уксусной и другим кислотам,
- хромовым и фосфорным растворам,
- аммиачному раствору.
Металл вступает в реакцию с такими веществами:
- серной кислотой слабой концентрации,
- хлорной кислотой,
- щелочными растворами высокой концентрации,
- щавелевой кислотой.
Что такое литье алюминия под давлением?
Изготовление алюминиевых сплавов под давлением — востребованный процесс, при котором получают металлические изделия необходимой формы и сложности. При помощи данного способа на производстве добиваются повышенного качества, надежности, а также требуемой прочности для заготовки.
На литейном производстве металлический расплав заливается в изготовленную форму под высоким давлением специальным механизмом. Форма представляет собой приспособление, состоящее из двух частей, которые при необходимости разъединяются.
Данный способ отличается от аналогов высокой точностью, из-за чего в процессе удается избежать брака, что является преимуществом. Изделия, произведенные под давлением, применяют в автомобилестроении и авиатехнике, а также в некоторых приборах.
Особенности промышленного процесса
По технологии литья материал, нагретый до температуры 600°С, поступает в подготовленную форму, изготовленную из стали, при повышенном давлении. Основные отличия способа от аналогичных:
- ускоренный нагрев заготовки до критического значения, при котором происходит плавление,
- благодаря автоматическому управлению происходит точное дозирование сырья,
- увеличенное давление, при котором удается изготавливать изделия сложной геометрии,
- автоматизация производства, в результате чего исключается вмешательство ручного труда,
- повышенная производительность и скорость, из-за чего сокращаются энергозатраты.
Необходимое оборудование
После литья материла не требует обработки, в результате получают готовые детали и узлы. Для такого метода в промышленности применяют специальное оборудование, машины с горячими и холодными камерами, при условии соответствия параметрам. Емкости плавления с высокими температурам нагрева используются для изготовления сплавов, в составе которого имеется цинк. При этом материал подают в форму с малой скоростью, в результате она заполняется полностью.
Сплавы, которые содержат магниевые и медные добавки, разливают под высоким давлением до 700 Мпа. Благодаря такому способу повышают производительность в промышленности, при снижении трудоемкости.
При выборе оборудования для производства сплавов алюминия производители рекомендуют учитывать некоторые необходимые технические параметры:
- собственный вес отливки влияет на оснащение механизма дополнительными средствами такими, как насосные станции, а также поршневые установки,
- по размерным характеристикам подготавливают производственные помещения, а также на их основании устанавливают вентиляцию,
- при покупке потребитель ориентируется на показатели производительности, от которых зависит стоимость оборудования.
Агрегаты для литья имеют крупные габариты и используются в производственных помещениях, однако технологии позволяют изготавливать машины небольшого размера, которые применяют в мастерских. Все механизмы оснащаются системами с программным управлением, а также датчиками температуры и давления. С их помощью оператор может контролировать процесс.
Литье алюминия в домашних условиях
При алюминиевом литье под давлением в условиях небольшой мастерской применяют аналогичные технологические особенности с некоторыми изменениями. В быту расплав выливают в подготовленные формы.
Подготовка к процессу
Для сохранения стабильности при литье металла рекомендуется соблюдать некоторые правил:
- Самостоятельно изготовить агрегат для расплава заготовки.
- Собрать форму, в которую в дальнейшем будет заливаться сплав.
Непосредственно процесс отлива алюминия состоит из нескольких этапов:
- очистка сырья от загрязнений, нарезка на определенные заготовки для ускорения плавления,
- нагрев металла до критического значения, удаление с поверхности шлаков,
- разлив материала в форму.
Особенности производства форм
Изготовление толстостенных отливок — это первоначальный этап перед непосредственным литьем. В быту сплавы производят закрытым и открытым способом.
Материалы для литых форм
Для изготовления специальных форм применяют следующие материалы:
- Землю с содержанием кремния укладывают в подготовленную емкость слоями, при этом уплотняя ее. В промежуток устанавливается макет, соответствующий детали, которую будут отливать.
- Песок в соединении с жидким стеклом.
- Цемент в растворе с жидкостью, применяемой в тормозных системах.
- Гипсовые смеси.
Закрытая форма
Данный вид формования используется для производства заготовок сложных форм с высоким качеством. При этом форма состоит из двух составных частей, на которых выполняют будущий силуэт детали.
Открытый способ литья
При таком методе жидкий алюминий заливают в форму из подручных материалов, например, консервную банку. При остывании металла его достают, постукивая по стенкам.
Порядок работ
При плавке алюминия необходимо:
- подготовить печь, изготовить ее из кирпичей,
- растопить печь при помощи угля и установить в ее полость емкость, в которой будет плавиться металл,
- убрать с жидкого материала поверхностный шлак,
- разлить в полости пресс форм,
- после остывания очистить деталь от остатков песка или гипса.
Основные ошибки при литье алюминия
При литье могут совершаться некоторые ошибки, которые рекомендуется избегать:
- формы из гипса необходимо просушивать до 2 дней,
- при полном плавлении металла следует быстро заполнить им подготовленные формы,
- запрещается остужать материал при помощи воды.
Соблюдение требований безопасности и технологического процесса позволит получить на выходе сплав высокого качества без вредных примесей.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
