4.2.2.4. Технология нового полутвердого литья (New Semi-Solid Casting)
Компания Hitachi располагает технологией реолитья, названной новое полу- твердое литье, где электромагнитное перемешивание реализуется непосредственно в камере прессования машины литья под давлением.
Из раздаточной печи (holding furnace) расплав подается по подогреваемому патрубку в водоохдаждаемую камеру прессования, вокруг которой расположен индуктор, заставляющий сплав в полу- твердом состоянии интенсивно вращаться.
Недостатками такой технологии является сложность управления процессом.
Для транспортировки по вакуумному трубопроводу расплав должен иметь высокую температуру, что приведет к сокращению срока службы, как материалов трубопровода, так и камеры прессования. Как и в предыдущем методе, активное перемешивание и транспортировка расплавов алюминиевых сплавов, приведет к замешиванию оксидных плен, что пагубно скажется в дальнейшем на свойствах конечного изделия. Так же как и во многих других процессах, применение только машины литья под давлением на стадии формовки, сильно сокращает сортамент изделий в технологии, которые можно было бы производить методами ковки и экструзии.
|
|
Рисунок 93 Электромагнитное перемешивание в камере прессования в технологии нового полутвердого литья компании Hitachi |
4.2.2.5. Новая mit- технология и технология полутвердого реолитья
В последние годы в MIT (США), был разработан новый процесс реолитья, основанный также на новом подходе получения полупродукта, путем провоцирования активного зародышеобразования в расплаве
Рисунок 94 Схема процесса New MIT а) этапы процесса реолитья, б)термическая кривая сплава на разных этапах процесса |
Основа этого подхода в погружении вращающегося медного стержня, имеющего комнатную температуру, в расплав сплава A356, выдерживаемого при температуре вблизи ликвидуса. Результаты показали, что с помощью этого метода можно получить материал с глобулярной морфологией α – твердого раствора практически без эвтектических включений. Было показано, что даже небольшого количества твердой фазы (~1%), зарождающегося во время перемешивания медным стержнем, уже достаточно для формирования недендритной структуры материала.
Рисунок 95 Обработка сплава А356
в SSR- установке
Использование этого нового подхода было реализовано в технологии полутвердого реолитья (Semi-Solid Rheocasting) для создания промышленных установок компании Idra Casting Machines (Италия). Промышленная установка рассчитана на одновременную обработку четырех тиглей объемом до 5 кг расплава А356, в которые опускаются вращающиеся графитовые стержни. Графит является идеальным материалом для охлаждающего элемента, поскольку он не смачивается алюминиевым расплавом и имеет высокий коэффициент температуропроводности. После кратковременного переохлаждения (20 сек) алюминиевый расплав с многочисленными зародышами может быть перемещен сразу в машину литья под давлением либо окончательно охлажден для получения заготовки полупродукта.
В заключение этого раздела следует отметить, что в области технологии ОСПТС разработаны много методов, однако большинство из них не доведены до промышленного использования и требуют дополнительных исследований. Применение того или другого метода производства в промышленности зависит от многих факторов, например, от типа сплава, производительности и экономических характеристик процесса. Поэтому МГД- литье од сих пор занимает одно из ведущих мест в технологии ОСПТС.