8.2. Центробежное литье
При этом способе металл заливают во вращающуюся литейную форму. Под действием гравитационных и центробежных сил металл заполняет рабочую полость формы и затвердевает. Литейные формы, заливаемые центробежным способом – песчано-глинистые, оболочковые, по выплавляемым моделям (керамические), металлические, резиновые. Скорость вращения формы – от 600 до 1725 об/мин. Возможно вращение форм вокруг вертикальной, горизонтальной и нклонной оси вращения. Для полученияч фасонных отливок форма вращается, в основном, вокруг вертикальной оси, для получения пустотелых тел вращения – вокруг горизонатальной оси. Основные схемы центробежного литья представлены на рис. 8.3.
При литье с вертикальной осью вращения свободная поверхность металла имеет форму параболоида вращения. Поэтому при такой схеме литья следует избегать формирования отливок со свободной поверхностью. Центробежные силы способствуют лучшему заполнению формы металлом и получению тонкостенных отливок. При конструировании форм с вертикальной осью вращения необходимо обеспечить абсолютную симметрию формы во избежание ее вибрации при вращении. Металл в формы заливают через центральный стояк.
При литье с горизонтальной осью вращения в основном отливают загтовки тел вращения – трубы, гильзы и др. При этом внутренняя поверхность отливки формируется без литейных стержней. Толщина стенок отливки достаточно равновмерная. Металл заливают в форму с помощью специального заливочного желоба (подвижного или стационарного).
Основные технологические операции при литье в металлические формы с горизонтальной осью вращения:
подогрев формы до 150–250 С;
окраска рабочей поверхности кокиля огнеупорными красками;
сборка формы (установка стержней, установка торцевой крышки);
раскручивание формы до заданной скорости;
введение в форму заливочного желоба;
заливка в форму дозы металла;
затвердевание и охлаждение отливки;
вывод заливочного желоба;
остановка формы;
снятие торцевой крышки;
извлечение отливки из формы;
подготовка формы к следующему циклу.
Отливку из формы извлекают с помощью специального толкателя и подъемных средств.
Центробежным способом литья получают водопроводные и канализационные трубы, гильзы цилиндров двигателей, трубы для энергомашиностроения, лопаточные колеса и др. из любых сплавов.
Достоинства процесса: экономия до 30% металла на литниковой системе и отсутствие стержней при литье с горизонтальной осью вращения; повышенные механические свойства наружных слоев отливки; возможность получения многослойных, в том числе биметаллических заготовок; возможность получения тонкостенных отливок при литье с вертикальной осью вращения; возможность полной автоматизации процесса; улучшение условий труда при литье в металлические формы.
Недостатки:наличие дефектов, низкая точность и качество внутренней поверхности отливок; значительная неоднородность металла по сечению отливки ввиду ликвации; ограниченная номенклатура отливок; низкая производительность (10–15 циклов в час); низкая стойкость изложниц при литье черных сплавов; образование отбела при литье серого чугуна в металлические формы; проблематичность дозирования жидкого металла при заливке.