Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Лиття у піщані форми (англ. sand casting) — лиття металу, яке здійснюється заливанням ливарної форми, що виготовлена з піщаної формувальної суміші.
Лиття у піщані (піщано-глинисті, піщано-цементні) форми — є найдешевшим, найгрубішим (у плані розмірної точності та шорсткості поверхні виливка) і наймасовішим (до 75-80 % за масою отримуваних у світі виливків) видом лиття металів та їх сплавів. Самі ливарні форми, виготовлені із формувальних сумішей на основі піску є одноразовими.
Основи технології
Спочатку виготовляється ливарна модель (раніше — дерев'яна, у подальшому частіше використовуються металеві або пластикові моделі, отримані методами швидкого прототипування), яка копіює майбутню деталь. Модель, закріплена на підмодельній плиті, засипається піском або формувальною сумішшю (зазвичай пісок і зв'язка), що заповнює простір між нею і відкритими ящиками — опоками. Опока має дві півформи, тобто складається з двох коробів. Площина дотику двох півформ — поверхня роз'єму. Отвори і порожнини в деталі утворюються за допомогою розміщених у формі ливарних піщаних стержнів, які копіюють форму майбутнього отвору. Насипана в опоки суміш ущільнюється струшуванням, пресуванням або ж твердне у термічній шафі (сушильній печі). З'єднуються дві півформи по поверхні роз'єму. Утворені порожнини заливаються розплавом металу через спеціальні отвори і канали — литники (ливники). Після охолодження форму розбивають і виймають виливок. За цим відокремлюють литникову систему (зазвичай обрубуванням), видаляють облой і проводять термообробку.
Новим напрямом технології лиття у піщані форми є застосування вакуумованих форм із сухого піску без зв'язки.
Ливарне оснащення
Ливарна оснастка — це комплект пристроїв для виготовлення виливок, до якого належать модель виливка, моделі елементів литникової системи, модельні плити, стержневі ящики, опоки тощо.
Частина оснащення, яка є необхідною для утворення під час формування робочої порожнини ливарної форми, включаючи ливарну модель, стрижневі ящики, моделі литникової системи, формувальні, контрольні та складальні шаблони для конкретного виливка називається модельним комплектом.
Повний комплект оснащення, необхідного для отримання одноразової форми, називається формувальним комплектом.
Ливарна модель
Ливарна модель — модель для утворення у ливарній формі відбитка, який відповідає конфігурації та розмірам виливка. По суті ливарна модель є копією виливка, розміри якої є більшими за відповідні розміри виливка на величину усадки. Також, на відміну від виливка, модель має виступи, які називаються стрижневими знаками. Стрижневі знаки моделі створюють у формі заглибини для встановлення стрижнів.
Моделі простих виливок є зазвичай нерознімними, а складних — роз'ємними і виготовляються з деревини, металевих сплавів, пластмаси та деяких інших конструкційних матеріалів. При виготовленні форм машинним способом замість моделей використовують модельні плити. Модельна плита — плита, яка оформлює роз'єм ливарної форми та несе на собі закріплені частини моделі, включаючи литникову систему та служить для набивання опокових та безопокових півформ.
Ливарні стрижні
Ливарний стрижень — елемент ливарної форми, призначений для утворення отвору, порожнини або іншого складного контуру у виливку.
Ливарний стрижень, складається з робочої частини, яка бере участь у формуванні поверхні виливка і знаків за допомогою яких стрижні кріпляться у формі.
Виготовляють ливарні стрижні із спеціальних стрижневих сумішей у стрижневих ящиках з деревини, металевих сплавів чи пластмаси. Стрижневий ящик зазвичай складається з двох частин. Робоча порожнина ящика виготовляється відповідно до конфігурації отворів у виливку і стрижневих знаків.
Литникова система та її моделі
Литникова (ливникова) система — система каналів та елементів ливарної форми для підведення рідкого металу у порожнину форми, забезпечення її заповнення і живлення виливка у процесі твердіння
Литникова система складається з таких елементів:
- литникова чаша — служить для приймання струменя рідкого металу і спрямування його руху у литниковий стояк або безпосередньо у ливарну форму. Виконує функцію пом'ягчення удару струменя рідкого металу, що виливається з ковша й часткового затримання шлаку;
- литниковий стояк — елемент литникової системи у вигляді вертикального або нахиленого каналу для подання рідкого металу із литникової чаші до інших елементів системи або безпосередньо в робочу порожнину форми. Зазвичай має конічну форму круглого перетину;
- шлаковловлювач — канал трапецієвидного перерізу, що служить для уловлювання шлаку і часток формувальної суміші, які потрапили у стояк з литникової чаші;
- живильники — канали, що підводять рідкий метал до порожнини форми;
- випір — елемент литникової системи чи порожнини ливарної форми для виведення газів, контролю заповнення форми рідким металом і для живлення під час усідання (усадки) виливка, що твердіє, рідким металом.
Рідкий сплав заливають у литникову чашу, потім через стояк сплав надходить до шлаковловлювача і далі через живильники — у порожнину форми. Шлаковловлювач розташований вище від живильника. Залежно від марки сплаву, конструкції виробу литникова система може бути різною. Так, підведення металу може здійснюватися і у горизонтальній площині і у вертикальній, шлаковловлювач може бути прямим або кільцевим. У процесі заливання, щоб уникнути браку, литникова система повинна бути повністю заповнена металом, переривання струменя металу призводить до засмоктування повітря і шлаку. З цієї причини по напряму ходу металу роблять поступове зменшення площі поперечного перерізу стояка, шлаковловлювача і живильника. При цьому метал відстоюється у шлаковловлювачі і неметалеві включення спливають до верхньої частини шлаковловлювача.
Канали литникової системи виконуються по особливих моделях, які мають форму брусків різного розміру і перетину.
Опоки
Опока — пристрій для утримування формувальної суміші під час виготовлення ливарної форми, її транспортуванні та заливанні рідким металом.
Опока, з ущільненою формувальною сумішшю і сформованим відбитком від моделі, називається півформою, якщо модель роз'ємна, і формою, якщо модель нерознімна. Якщо формування виконують у два опоках, то для запобігання зсуву півформ, опоки скріплюють, для чого на їх стінках зовні передбачаються спеціальні пристосування (скоби, втулки зі штирями тощо).
Формувальні та стрижневі суміші
Формувальна (стрижнева) суміш — суміш формувальних матеріалів, яка відповідає вимогам технологічного процесу лиття і виготовлення ливарної форми (ливарних стрижнів).
Для виготовлення піщаної (піщано-глинистої, піщано-цементної) форми використовують спеціальні формувальні суміші. За видом застосування формувальні суміші поділяють на облицювальні, наповнювальні і єдині (загальні). Облицювальна суміш при формуванні наноситься на модель тонким шаром (15…40 мм), при заливанні вона безпосередньо стикається з металом. Наповнювальна суміш служить для набивання решти об'єму форми. Єдині суміші застосовують у масовому виробництві, коли уся форма виготовляється з однорідної формувальної суміші.
Залежно від виду сплаву і ваги виливка застосовують різні стандартні склади формувальних сумішей з певними пропорціями складових компонентів. До їх складу входять: кварцовий пісок, глина та спеціальні добавки. Формувальні і стрижневі суміші повинні бути газопроникними, міцними, пластичними, податливими і не пригоряти.
Газопроникність — здатність формувальної і стрижневої суміші пропускати газ при заливанні і кристалізації розплаву металу.
Міцність — здатність суміші не руйнуватись при заповненні форми металом. Для підвищення міцності великих складних форм до сумішей додають скріплювачі: рідке скло, сульфіто-лужну барду (відходи паперового виробництва) і цемент.
Пластичність — це здатність суміші легко сприймати і зберігати форму (добре формуватися). Пластичність зростає із збільшенням вмісту води, глини і дрібного піску.
Податливість — здатність суміші не перешкоджати усадці при охолодженні виливка. Для збільшення податливості у формувальну суміш додають торф, тирсу. Згоряючи при сушінні, вони утворюють пори і канали, що зменшують щільність форми, при цьому також зростає газопроникність.
Протипригарність забезпечується введенням у суміш меленого кам'яного вугілля (для чавунного литва), мазуту (для мідних сплавів). При заливанні металу ці добавки згоряють і утворюють газову «сорочку», що захищає виливок від утворення пригару. З цією ж метою сирі форми опилюють молотим деревним вугіллям, кварцом, а сухі — фарбують спеціальними формувальними фарбами.
Стрижні за умовами їх роботи повинні мати підвищену газопроникність, більшу міцність, задовільну податливість і підвищену протипригарність. Їх виготовляють із стрижневих сумішей, що складаються з кварцового піску і спеціальних в'яжучих матеріалів (3…5 %), котрі надають стрижню міцності після сушіння. Як в'яжуче застосовують зкріплювачі різних марок, сульфітну барду тощо.
Див. також
Примітки
- ДСТУ 2541-94 Виробництво ливарне. Терміни та визначення.
- Rao, T. V. Metal Casting: Principles and Practice, New Age International, 2003) —
- «Ливник» [ 20 квітня 2017 у Wayback Machine.] // Словник української мови: в 11 т. — К.: Наукова думка, 1970—1980, Т.4. — С.483.
Джерела
- Емельянова А. П. Технология литейной формы. Учебник. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1986. — 224 с.
- Челноков Н. М. Технология горячей обработки материалов / Под ред. Н. М. Челнокова. Учебное пособие для техникумов — М.: Высшая школа, 1972. — 288 с.
- Титов Н. Д., Степанов Ю. А. Технология литейного производства. — М.: Машиностроение, 1985. — 400 с.
Посилання
| Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Лиття у піщані форми |
- Sand Casting [ 12 липня 2017 у Wayback Machine.] на сайті «Custompart.net» (англ.)
- Sand Casting — The Designers & Buyers Guide [ 22 червня 2018 у Wayback Machine.] на сайті «Manufacturing Network» (англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Littya u pishani formi angl sand casting littya metalu yake zdijsnyuyetsya zalivannyam livarnoyi formi sho vigotovlena z pishanoyi formuvalnoyi sumishi Zalivannya rozplavu u pishanu formu Littya u pishani pishano glinisti pishano cementni formi ye najdeshevshim najgrubishim u plani rozmirnoyi tochnosti ta shorstkosti poverhni vilivka i najmasovishim do 75 80 za masoyu otrimuvanih u sviti vilivkiv vidom littya metaliv ta yih splaviv Sami livarni formi vigotovleni iz formuvalnih sumishej na osnovi pisku ye odnorazovimi Osnovi tehnologiyiOperaciyi tehnologichnogo procesu littya u pishani formi Spochatku vigotovlyayetsya livarna model ranishe derev yana u podalshomu chastishe vikoristovuyutsya metalevi abo plastikovi modeli otrimani metodami shvidkogo prototipuvannya yaka kopiyuye majbutnyu detal Model zakriplena na pidmodelnij pliti zasipayetsya piskom abo formuvalnoyu sumishshyu zazvichaj pisok i zv yazka sho zapovnyuye prostir mizh neyu i vidkritimi yashikami opokami Opoka maye dvi pivformi tobto skladayetsya z dvoh korobiv Ploshina dotiku dvoh pivform poverhnya roz yemu Otvori i porozhnini v detali utvoryuyutsya za dopomogoyu rozmishenih u formi livarnih pishanih sterzhniv yaki kopiyuyut formu majbutnogo otvoru Nasipana v opoki sumish ushilnyuyetsya strushuvannyam presuvannyam abo zh tverdne u termichnij shafi sushilnij pechi Z yednuyutsya dvi pivformi po poverhni roz yemu Utvoreni porozhnini zalivayutsya rozplavom metalu cherez specialni otvori i kanali litniki livniki Pislya oholodzhennya formu rozbivayut i vijmayut vilivok Za cim vidokremlyuyut litnikovu sistemu zazvichaj obrubuvannyam vidalyayut obloj i provodyat termoobrobku Novim napryamom tehnologiyi littya u pishani formi ye zastosuvannya vakuumovanih form iz suhogo pisku bez zv yazki Livarne osnashennyaLivarna osnastka ce komplekt pristroyiv dlya vigotovlennya vilivok do yakogo nalezhat model vilivka modeli elementiv litnikovoyi sistemi modelni pliti sterzhnevi yashiki opoki tosho Chastina osnashennya yaka ye neobhidnoyu dlya utvorennya pid chas formuvannya robochoyi porozhnini livarnoyi formi vklyuchayuchi livarnu model strizhnevi yashiki modeli litnikovoyi sistemi formuvalni kontrolni ta skladalni shabloni dlya konkretnogo vilivka nazivayetsya modelnim komplektom Povnij komplekt osnashennya neobhidnogo dlya otrimannya odnorazovoyi formi nazivayetsya formuvalnim komplektom Livarna model Dokladnishe Livarna model Modelna plita Livarna model model dlya utvorennya u livarnij formi vidbitka yakij vidpovidaye konfiguraciyi ta rozmiram vilivka Po suti livarna model ye kopiyeyu vilivka rozmiri yakoyi ye bilshimi za vidpovidni rozmiri vilivka na velichinu usadki Takozh na vidminu vid vilivka model maye vistupi yaki nazivayutsya strizhnevimi znakami Strizhnevi znaki modeli stvoryuyut u formi zaglibini dlya vstanovlennya strizhniv Modeli prostih vilivok ye zazvichaj neroznimnimi a skladnih roz yemnimi i vigotovlyayutsya z derevini metalevih splaviv plastmasi ta deyakih inshih konstrukcijnih materialiv Pri vigotovlenni form mashinnim sposobom zamist modelej vikoristovuyut modelni pliti Modelna plita plita yaka oformlyuye roz yem livarnoyi formi ta nese na sobi zakripleni chastini modeli vklyuchayuchi litnikovu sistemu ta sluzhit dlya nabivannya opokovih ta bezopokovih pivform Livarni strizhni Livarnij strizhen element livarnoyi formi priznachenij dlya utvorennya otvoru porozhnini abo inshogo skladnogo konturu u vilivku Livarnij strizhen skladayetsya z robochoyi chastini yaka bere uchast u formuvanni poverhni vilivka i znakiv za dopomogoyu yakih strizhni kriplyatsya u formi Vigotovlyayut livarni strizhni iz specialnih strizhnevih sumishej u strizhnevih yashikah z derevini metalevih splaviv chi plastmasi Strizhnevij yashik zazvichaj skladayetsya z dvoh chastin Robocha porozhnina yashika vigotovlyayetsya vidpovidno do konfiguraciyi otvoriv u vilivku i strizhnevih znakiv Litnikova sistema ta yiyi modeli Litnikova livnikova sistema sistema kanaliv ta elementiv livarnoyi formi dlya pidvedennya ridkogo metalu u porozhninu formi zabezpechennya yiyi zapovnennya i zhivlennya vilivka u procesi tverdinnya Litnikova sistema skladayetsya z takih elementiv litnikova chasha sluzhit dlya prijmannya strumenya ridkogo metalu i spryamuvannya jogo ruhu u litnikovij stoyak abo bezposeredno u livarnu formu Vikonuye funkciyu pom yagchennya udaru strumenya ridkogo metalu sho vilivayetsya z kovsha j chastkovogo zatrimannya shlaku litnikovij stoyak element litnikovoyi sistemi u viglyadi vertikalnogo abo nahilenogo kanalu dlya podannya ridkogo metalu iz litnikovoyi chashi do inshih elementiv sistemi abo bezposeredno v robochu porozhninu formi Zazvichaj maye konichnu formu kruglogo peretinu shlakovlovlyuvach kanal trapeciyevidnogo pererizu sho sluzhit dlya ulovlyuvannya shlaku i chastok formuvalnoyi sumishi yaki potrapili u stoyak z litnikovoyi chashi zhivilniki kanali sho pidvodyat ridkij metal do porozhnini formi vipir element litnikovoyi sistemi chi porozhnini livarnoyi formi dlya vivedennya gaziv kontrolyu zapovnennya formi ridkim metalom i dlya zhivlennya pid chas usidannya usadki vilivka sho tverdiye ridkim metalom Ridkij splav zalivayut u litnikovu chashu potim cherez stoyak splav nadhodit do shlakovlovlyuvacha i dali cherez zhivilniki u porozhninu formi Shlakovlovlyuvach roztashovanij vishe vid zhivilnika Zalezhno vid marki splavu konstrukciyi virobu litnikova sistema mozhe buti riznoyu Tak pidvedennya metalu mozhe zdijsnyuvatisya i u gorizontalnij ploshini i u vertikalnij shlakovlovlyuvach mozhe buti pryamim abo kilcevim U procesi zalivannya shob uniknuti braku litnikova sistema povinna buti povnistyu zapovnena metalom pererivannya strumenya metalu prizvodit do zasmoktuvannya povitrya i shlaku Z ciyeyi prichini po napryamu hodu metalu roblyat postupove zmenshennya ploshi poperechnogo pererizu stoyaka shlakovlovlyuvacha i zhivilnika Pri comu metal vidstoyuyetsya u shlakovlovlyuvachi i nemetalevi vklyuchennya splivayut do verhnoyi chastini shlakovlovlyuvacha Kanali litnikovoyi sistemi vikonuyutsya po osoblivih modelyah yaki mayut formu bruskiv riznogo rozmiru i peretinu Opoki Dokladnishe Opoka livarne virobnictvo Vigotovlennya livarnoyi pivformi v opoci pryamokutnoyi formi Opoka pristrij dlya utrimuvannya formuvalnoyi sumishi pid chas vigotovlennya livarnoyi formi yiyi transportuvanni ta zalivanni ridkim metalom Opoka z ushilnenoyu formuvalnoyu sumishshyu i sformovanim vidbitkom vid modeli nazivayetsya pivformoyu yaksho model roz yemna i formoyu yaksho model neroznimna Yaksho formuvannya vikonuyut u dva opokah to dlya zapobigannya zsuvu pivform opoki skriplyuyut dlya chogo na yih stinkah zovni peredbachayutsya specialni pristosuvannya skobi vtulki zi shtiryami tosho Formuvalni ta strizhnevi sumishi Dokladnishe Sterzhneva sumish ta Formuvalna sumish Formuvalna strizhneva sumish sumish formuvalnih materialiv yaka vidpovidaye vimogam tehnologichnogo procesu littya i vigotovlennya livarnoyi formi livarnih strizhniv Dlya vigotovlennya pishanoyi pishano glinistoyi pishano cementnoyi formi vikoristovuyut specialni formuvalni sumishi Za vidom zastosuvannya formuvalni sumishi podilyayut na oblicyuvalni napovnyuvalni i yedini zagalni Oblicyuvalna sumish pri formuvanni nanositsya na model tonkim sharom 15 40 mm pri zalivanni vona bezposeredno stikayetsya z metalom Napovnyuvalna sumish sluzhit dlya nabivannya reshti ob yemu formi Yedini sumishi zastosovuyut u masovomu virobnictvi koli usya forma vigotovlyayetsya z odnoridnoyi formuvalnoyi sumishi Zalezhno vid vidu splavu i vagi vilivka zastosovuyut rizni standartni skladi formuvalnih sumishej z pevnimi proporciyami skladovih komponentiv Do yih skladu vhodyat kvarcovij pisok glina ta specialni dobavki Formuvalni i strizhnevi sumishi povinni buti gazoproniknimi micnimi plastichnimi podatlivimi i ne prigoryati Gazoproniknist zdatnist formuvalnoyi i strizhnevoyi sumishi propuskati gaz pri zalivanni i kristalizaciyi rozplavu metalu Micnist zdatnist sumishi ne rujnuvatis pri zapovnenni formi metalom Dlya pidvishennya micnosti velikih skladnih form do sumishej dodayut skriplyuvachi ridke sklo sulfito luzhnu bardu vidhodi paperovogo virobnictva i cement Plastichnist ce zdatnist sumishi legko sprijmati i zberigati formu dobre formuvatisya Plastichnist zrostaye iz zbilshennyam vmistu vodi glini i dribnogo pisku Podatlivist zdatnist sumishi ne pereshkodzhati usadci pri oholodzhenni vilivka Dlya zbilshennya podatlivosti u formuvalnu sumish dodayut torf tirsu Zgoryayuchi pri sushinni voni utvoryuyut pori i kanali sho zmenshuyut shilnist formi pri comu takozh zrostaye gazoproniknist Protiprigarnist zabezpechuyetsya vvedennyam u sumish melenogo kam yanogo vugillya dlya chavunnogo litva mazutu dlya midnih splaviv Pri zalivanni metalu ci dobavki zgoryayut i utvoryuyut gazovu sorochku sho zahishaye vilivok vid utvorennya prigaru Z ciyeyu zh metoyu siri formi opilyuyut molotim derevnim vugillyam kvarcom a suhi farbuyut specialnimi formuvalnimi farbami Strizhni za umovami yih roboti povinni mati pidvishenu gazoproniknist bilshu micnist zadovilnu podatlivist i pidvishenu protiprigarnist Yih vigotovlyayut iz strizhnevih sumishej sho skladayutsya z kvarcovogo pisku i specialnih v yazhuchih materialiv 3 5 kotri nadayut strizhnyu micnosti pislya sushinnya Yak v yazhuche zastosovuyut zkriplyuvachi riznih marok sulfitnu bardu tosho Div takozhLittya v kokilPrimitkiDSTU 2541 94 Virobnictvo livarne Termini ta viznachennya Rao T V Metal Casting Principles and Practice New Age International 2003 ISBN 978 81 224 0843 0 Livnik 20 kvitnya 2017 u Wayback Machine Slovnik ukrayinskoyi movi v 11 t K Naukova dumka 1970 1980 T 4 S 483 DzherelaEmelyanova A P Tehnologiya litejnoj formy Uchebnik 3 e izd pererab i dop M Mashinostroenie 1986 224 s Chelnokov N M Tehnologiya goryachej obrabotki materialov Pod red N M Chelnokova Uchebnoe posobie dlya tehnikumov M Vysshaya shkola 1972 288 s Titov N D Stepanov Yu A Tehnologiya litejnogo proizvodstva M Mashinostroenie 1985 400 s PosilannyaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Littya u pishani formi Sand Casting 12 lipnya 2017 u Wayback Machine na sajti Custompart net angl Sand Casting The Designers amp Buyers Guide 22 chervnya 2018 u Wayback Machine na sajti Manufacturing Network angl