Přehled odstředivého lití
Odstředivé lití je proces, který dodává součásti s vysokou pevností materiálu. Výsledkem je, že jde o technologii volby pro aplikace, jako jsou skříně kompresorů proudových motorů, hydraulické otěrové kroužky, mnoho vojenských produktů a další vysoce spolehlivé aplikace. Ukázalo se také, že je to nákladově efektivní prostředek pro poskytování složitých tvarů se sníženými požadavky na obrábění a nižšími výrobními náklady ve srovnání s výkovky a výrobou.
Kroky procesu odstředivého lití začínají litím roztaveného kovu do předehřáté zvlákňovací formy. Forma může být orientována buď na vertikální nebo horizontální ose v závislosti na konfiguraci požadované součásti.
Otáčením formy, zatímco se do ní nalévá roztavený kov, působí odstředivá síla tak, aby rozložila roztavený kov ve formě při tlacích blížících se 100násobku gravitační síly. Kombinace tohoto aplikovaného tlaku a inženýrské mechaniky řízeného tuhnutí a sekundární rafinace vytváří komponenty vynikající kvality.
Když se forma začíná plnit, hustší roztavený kov je vytlačován ke stěně zvlákňovací formy. Směrové tuhnutí zvukového kovu postupuje od vnějšího průměru směrem k vývrtu, zatímco méně hustý materiál včetně nečistot "plave" k vnitřnímu průměru
Jakmile odlitek ztuhne, součást je vyjmuta z formy a zbytkové nečistoty v ID jsou obrobeny, výsledkem je bezvadná struktura bez dutin nebo plynových kapes.
Typy Odstředivého Lití
Existují dva typy procesů odstředivého lití – vertikální a horizontální. Někteří výrobci navíc nabízejí tvarování blízko sítě, které kombinuje výhody odstředivého lití s tvarováním vnějšího průměru, možná dokonce s dokončeným detaileminvestiční lití.
Vertikální odstředivé lití
Někteří výrobci vyrábějí odstředivé součásti, včetně některých s tvarováním vnějšího průměru, v matricích otáčejících se kolem svislé osy. Tyto vertikální odlitky mohou dosáhnout tohoto vnějšího tvarování vložením grafitových, pískových nebo keramických forem do formy, což má za následek výrazně snížené následné zpracování, jako je obrábění nebo výroba.
Detaily na vnějším povrchu odlitku mohou být upraveny ze skutečného kruhového tvaru zavedením přírub nebo výstupků do vnitřního průměru formy. Hotový díl nemusí být symetrický, ale v některých případech licí forma udržuje rovnováhu při odstřeďování.
Vnitřní průměr a tedy tloušťka stěny odlitku jsou funkcí množství kovu nalitého do rotující formy a množství opracovaného. Při vertikálním lití bude výška odlitku obvykle menší než dvojnásobek šířky.
Horizontální odstředivé lití
Některá odstředivá lití produkují pouze horizontální odlitky, kde se forma otáčí kolem vodorovné osy. Jedná se o cenově výhodný způsob výroby vysoce kvalitních trubkových komponentů.
Tento proces je zvláště vhodný pro dlouhé válcové díly, kde je délka odlitku výrazně delší než jeho vnější průměr. To zahrnuje rovné části trubek, dlouhé válce s koncovými přírubami nebo krátké díly, jako jsou kroužky nebo příruby, kde lze efektivně obrábět více dílů z přímého válce.
Dlouhá ocelová odlévací forma se otáčí vysokou rychlostí při horizontální poloze. Rychlost otáčení formy je vysoká, aby se vyrovnaly gravitační síly. Kryty jsou upevněny na každém konci formy, aby obsahovaly roztavený kov, a licí nálevka se používá k dodání specifické hmotnosti kovu dovnitř formy.
Stejně jako u vertikálního lití určuje vnitřní rozměr formy vnější rozměr součásti, zatímco množství kovu nalitého do formy určuje vnitřní rozměr.
Vakuové odstředivé lití
Odstředivé lití ve vakuu se používá tam, kde je kritický detail dílu a kontrola vystavení atmosféře, protože některé slitiny, včetně nikl-kobaltových superslitin, jsou reaktivní na kyslík. Kromě výhod odlévání ve vakuu je realizována inherentní vysoká integrita kovu dodávaná odstředivým litím, včetně směrového tuhnutí, absence poréznosti a tvarování sítě.Vakuové odstředivé litíposkytuje produkty s velmi vysokou spolehlivostí, často používané v leteckých a vojenských aplikacích.
Směrové tuhnutí
Klíčovou dynamikou v odstředivém procesu je, že tuhnutí probíhá v jednom směru. Vnější velikost a tvar odlitku je dán povrchem formy (formy), který působí jako chlad pro zahájení tuhnutí. S pomocí exotermických materiálů, které mohou být přidány do vnitřního průměru po nalití, spolu s chladičem formy na vnější straně, vede teplotní gradient k směrovému tuhnutí od vnějšího k vnitřnímu průměru. Tekutý kov je neustále k dispozici pro přívod odlitku, což podporuje zvukový kov, dokud ID nakonec neztuhne.
Vnější obrábění se obvykle provádí za účelem odstranění drsnosti povrchu a zachování soustřednosti s otvorem. V některých aplikacích je však přijatelný vnější povrch jako odlitý. Jakékoli smrštění, ke kterému dochází v odstředivce, je na ID, které bude vždy odstraněno obráběním.
Kdy zvolit odstředivé lití
Symetrické části, které se mohou otáčet na ose.
Vlastnosti statických odlévacích materiálů jsou nedostatečné.
Smrštění osy je problém při použití jiných procesů odlévání.
Omezené funkce ID.
Velké díly, až 135,000 lb. / 61 350 kg nebo více.
Vysoké náklady na obrábění pro vnější tvarování.
V případě potřeby slitina nebude fungovat nebo není proveditelná pro jiné procesy.
Je vyžadována jednotná struktura zrna.
Je vyžadována rozměrová integrita.
