การผลิตโรงหล่อโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก บันทึกการบรรยายเรื่องวินัย "โรงหล่อ"

โรงหล่อเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่มีผลิตภัณฑ์หลักที่ใช้ในงานวิศวกรรมเครื่องกล มีโรงงานที่เชี่ยวชาญด้านนี้หลายแห่งในรัสเซีย องค์กรเหล่านี้บางแห่งมีกำลังการผลิตน้อย และบางแห่งก็ถือเป็นยักษ์ใหญ่ทางอุตสาหกรรมอย่างแท้จริง นอกจากนี้ในบทความเราจะดูว่าโรงหล่อและโรงงานเครื่องจักรกลที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียในตลาดคืออะไร (พร้อมที่อยู่และคำอธิบาย) และผลิตภัณฑ์ใดที่พวกเขาผลิต

ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดย LMZ

แน่นอนว่าวิสาหกิจดังกล่าวเป็นส่วนสำคัญของเศรษฐกิจของประเทศ โรงหล่อในรัสเซียผลิตผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น มีการผลิตการหล่อ แท่ง และแท่งโลหะในการประชุมเชิงปฏิบัติการขององค์กรดังกล่าว ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปยังผลิตในสถานประกอบการในอุตสาหกรรมนี้ด้วย สิ่งเหล่านี้อาจเป็นตะแกรง ท่อระบายน้ำทิ้ง ระฆัง ฯลฯ

โรงหล่อเหล็กในรัสเซียจัดหาผลิตภัณฑ์ตามที่กล่าวไปแล้วส่วนใหญ่ให้กับองค์กรในอุตสาหกรรมวิศวกรรมเครื่องกล อุปกรณ์มากถึง 50% ที่ผลิตโดยโรงงานดังกล่าวทำจากเหล็กแท่งหล่อ แน่นอนว่าบริษัทที่เชี่ยวชาญด้านอื่นๆ ก็สามารถเป็นพันธมิตรของ LMZ ได้เช่นกัน

ปัญหาหลักของอุตสาหกรรม

สถานการณ์การผลิตโรงหล่อในสหพันธรัฐรัสเซียทุกวันนี้เป็นเรื่องยาก หลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียต อุตสาหกรรมวิศวกรรมของประเทศก็ตกต่ำลงเกือบทั้งหมด ดังนั้นความต้องการผลิตภัณฑ์หล่อขึ้นรูปจึงลดลงอย่างมากเช่นกัน ต่อมาการคว่ำบาตรและการไหลออกของการลงทุนส่งผลเสียต่อการพัฒนา LMZ อย่างไรก็ตามถึงอย่างไรก็ตาม โรงหล่อของรัสเซียยังคงมีอยู่ โดยจัดหาผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงออกสู่ตลาด และยังเพิ่มอัตราการผลิตอีกด้วย

ปัญหาหลักขององค์กรที่เชี่ยวชาญด้านนี้ในสหพันธรัฐรัสเซียเป็นเวลาหลายปีคือความจำเป็นในการปรับปรุงให้ทันสมัย อย่างไรก็ตามการนำเทคโนโลยีใหม่ๆ ไปใช้ก็ต้องมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเช่นกัน น่าเสียดายที่ในกรณีส่วนใหญ่ บริษัทดังกล่าวยังคงต้องซื้ออุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการปรับปรุงให้ทันสมัยในต่างประเทศด้วยเงินจำนวนมาก

รายชื่อโรงหล่อที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย

ปัจจุบันในสหพันธรัฐรัสเซีย มีองค์กรประมาณ 2,000 แห่งมีส่วนร่วมในการผลิตผลิตภัณฑ์รูปทรงจากเหล็กหล่อ เหล็ก อลูมิเนียม ฯลฯ โรงหล่อที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย ได้แก่:

• บาลาชิคินสกี้.
• คาเมนสค์-อูราลสกี้
• ตากันรอก.
• "คามาซ".
• เชเรโพเวตสกี้
• บาเลซินสกี้.

คูลซ์

องค์กรนี้ก่อตั้งขึ้นใน Kamensk-Uralsky ในช่วงสงคราม - ในปี 1942 ในเวลานั้น Balashikhinsky ถูกอพยพมาที่นี่ โรงหล่อ. ต่อมาสิ่งอำนวยความสะดวกขององค์กรนี้ถูกส่งกลับไปยังที่ของตน ใน Kamensk-Uralsk โรงหล่อของตัวเองเริ่มดำเนินการ

ในช่วงยุคโซเวียต ผลิตภัณฑ์ของ KULZ มุ่งเน้นไปที่กลุ่มอุตสาหกรรมการทหารของประเทศเป็นหลัก ในช่วงทศวรรษที่ 90 ในช่วงการแปลงสภาพ องค์กรได้ถูกนำมาใช้ใหม่เพื่อผลิตสินค้าอุปโภคบริโภค

ปัจจุบัน KULZ มีส่วนร่วมในการผลิตช่องว่างการหล่อรูปทรงสำหรับทั้งสอง อุปกรณ์ทางทหารและสำหรับพลเรือน โดยรวมแล้วบริษัทผลิตสินค้าได้ 150 ประเภท โรงงานแห่งนี้เป็นผู้จัดหาระบบเบรกและล้อสำหรับเครื่องบิน ส่วนประกอบวิทยุ ช่องว่างที่ทำจากโลหะชีวภาพและโลหะเซรามิก เป็นต้น สำนักงานใหญ่ของ KULZ ตั้งอยู่ตามที่อยู่ต่อไปนี้: Kamensk-Uralsky, st. เรียโบวา, 6.

บีแอลเอ็มซ

โรงหล่อเกือบทั้งหมดในรัสเซียตามรายชื่อที่ระบุไว้ข้างต้นได้เริ่มดำเนินการในศตวรรษที่ผ่านมา BLMZ ก็ไม่มีข้อยกเว้นในเรื่องนี้ บริษัทนี้เก่าแก่ที่สุดในประเทศ ก่อตั้งในปี 1932 ผลิตภัณฑ์แรกของบริษัทคือล้อซี่ล้อสำหรับเครื่องบิน ในปีพ.ศ. 2478 โรงงานเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์อลูมิเนียมรูปทรงและในช่วงหลังสงคราม องค์กรดังกล่าวเชี่ยวชาญเฉพาะด้านการผลิตอุปกรณ์ขึ้นลงและลงจอดสำหรับเครื่องบินเป็นหลัก ในปี 1966 เริ่มมีการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมไทเทเนียมที่นี่

ในระหว่างการล่มสลายของสหภาพโซเวียต โรงงาน Balashikha สามารถรักษาทิศทางหลักของกิจกรรมได้ ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 บริษัทได้ปรับปรุงฝูงบินทางเทคนิคอย่างจริงจัง ในปี พ.ศ. 2553 โรงงานเริ่มพัฒนาพื้นที่การผลิตใหม่เพื่อขยายขอบเขตผลิตภัณฑ์

ตั้งแต่ปี 2558 BLMZ ร่วมกับ ซับซ้อนทางวิทยาศาสตร์โซยุซเริ่มดำเนินโครงการผลิตหน่วยกังหันก๊าซที่มีกำลังการผลิตสูงถึง 30 เมกะวัตต์ สำนักงานของ บริษัท BLMZ ตั้งอยู่: Balashikha, Entuziastov Highway, 4

โรงหล่อตากันร็อก

สำนักงานใหญ่ของ บริษัท นี้สามารถพบได้ตามที่อยู่ต่อไปนี้: Taganrog, Severnaya Square, 3. TLMZ ก่อตั้งขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ - ในปี 2558 อย่างไรก็ตามในปัจจุบันกำลังการผลิตอยู่ที่ประมาณ 13,000 ตันต่อปี สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เพราะการใช้งาน อุปกรณ์ใหม่ล่าสุดและ เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรม. ปัจจุบัน Taganrog LMZ มากที่สุด องค์กรที่ทันสมัยอุตสาหกรรมโรงหล่อในประเทศ

TLMZ ถูกสร้างขึ้นเพียงไม่กี่เดือน โดยรวมแล้วมีการใช้ไปประมาณ 500 ล้านรูเบิลในช่วงเวลานี้ องค์กรซื้อส่วนประกอบสำหรับสายการผลิตหลักจากบริษัทในเดนมาร์ก เตาที่โรงงานเป็นแบบตุรกี อุปกรณ์อื่นๆ ทั้งหมดผลิตในประเทศเยอรมนี ปัจจุบัน 90% ของผลิตภัณฑ์ของโรงงาน Taganrog ถูกจำหน่ายให้กับตลาดภายในประเทศ

โรงหล่อที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย: ChLMZ

การตัดสินใจสร้างองค์กร Cherepovets เกิดขึ้นในปี 1950 ตั้งแต่ปี 1951 โรงงานเริ่มผลิตชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับเครื่องจักรก่อสร้างถนนและรถแทรกเตอร์ ในปีต่อ ๆ มาทั้งหมด จนกระทั่งเปเรสทรอยกา องค์กรได้รับการปรับปรุงและขยายให้ทันสมัยอยู่ตลอดเวลา ในปี พ.ศ. 2543 ฝ่ายบริหารโรงงานได้เลือกทิศทางเชิงกลยุทธ์ในการผลิตดังต่อไปนี้:

• การผลิตลูกกลิ้งเตาหลอมสำหรับโรงงานโลหะวิทยา
• การผลิตเตาเผาสำหรับองค์กรสร้างเครื่องจักร
• การหล่อปั๊มสำหรับอุตสาหกรรมเคมี
• การผลิตเครื่องทำความร้อนหม้อน้ำสำหรับเตาเผา

วันนี้ ChLMZ เป็นหนึ่งในหลัก ผู้ผลิตชาวรัสเซีย ผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกัน. พันธมิตรของเขาไม่เพียงเท่านั้น สถานประกอบการสร้างเครื่องจักรแต่ยังรวมถึงอุตสาหกรรมเบา ที่อยู่อาศัย และบริการชุมชนด้วย สำนักงานของบริษัทนี้ตั้งอยู่ที่: Cherepovets, st. อุตสาหกรรมก่อสร้าง,12.

โรงหล่อ Balezinsky

นี้ องค์กรที่ใหญ่ที่สุดก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2491 ในตอนแรกมันถูกเรียกว่าอาร์เทล "Liteyshchik" ในช่วงปีแรกๆ ของการก่อตั้ง โรงงานแห่งนี้เชี่ยวชาญด้านการผลิตเครื่องครัวอะลูมิเนียมเป็นหลัก หนึ่งปีต่อมาบริษัทเริ่มผลิตเหล็กหล่อ อาร์เทลได้เปลี่ยนชื่อเป็น Balezinsky LMZ ในปี 1956 ปัจจุบันโรงงานแห่งนี้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายได้ประมาณ 400 ประเภท กิจกรรมหลักของบริษัทคือการผลิตการหล่อเตาอบ เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร และแม่พิมพ์อบ ที่อยู่บริษัท: Balezin, st. เค. มาร์กซ์, 77.

โรงงานโรงหล่อ "KAMAZ"

บริษัทนี้ดำเนินกิจการใน Naberezhnye Chelny กำลังการผลิตอยู่ที่ 245,000 การหล่อต่อปี โรงหล่อ KamAZ ผลิตผลิตภัณฑ์จากเหล็กหล่อที่มีความแข็งแรงสูงสีเทาพร้อมกราไฟท์เวอร์มิคูลาร์ องค์กรนี้ถูกสร้างขึ้นในปี 1975 ผลิตภัณฑ์แรกของโรงงานคือ การหล่ออลูมิเนียม 83 เรื่อง ในปีพ.ศ. 2519 องค์กรเชี่ยวชาญการผลิตเหล็กหล่อและผลิตภัณฑ์เหล็กกล้า ในขั้นต้นโรงงานแห่งนี้เป็นส่วนหนึ่งของที่รู้จักกันดี การร่วมทุน"คามาซ". ในปี พ.ศ. 2540 ได้รับสถานะเป็นอิสระ อย่างไรก็ตามในปี 2545 องค์กรได้กลายมาเป็นส่วนหนึ่งของ KamAZ OJSC อีกครั้ง โรงงานแห่งนี้ตั้งอยู่ตามที่อยู่: Naberezhnye Chelny, Avtozavodsky Avenue, 2

องค์กร Nizhny Novgorod OJSC LMZ

ผลิตภัณฑ์หลักของโรงหล่อและเครื่องจักรกล JSC (รัสเซีย, นิจนีนอฟโกรอด) คืออุปกรณ์ท่อเหล็กหล่อ ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยองค์กรนี้ใช้ในการขนส่งก๊าซ ไอน้ำ น้ำมัน น้ำ น้ำมันเชื้อเพลิง และน้ำมัน โรงงานแห่งนี้เริ่มกิจกรรมในปี พ.ศ. 2512 ในเวลานั้นโรงงานแห่งนี้เป็นหนึ่งในการประชุมเชิงปฏิบัติการของ Gorky Flax Association ปัจจุบัน พันธมิตรของบริษัท ได้แก่ วิศวกรรมเครื่องกล ที่อยู่อาศัย และบริการชุมชน และกิจการประปา

แทนที่จะได้ข้อสรุป

ความเป็นอยู่ที่ดีของคนทั้งประเทศโดยรวมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับว่าโรงหล่อของรัสเซียจะทำงานได้อย่างราบรื่นและมั่นคงตามที่อธิบายไว้ข้างต้น หากไม่มีผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดย บริษัท เหล่านี้ บริษัท ในประเทศด้านวิศวกรรมเครื่องกล โลหะวิทยา อุตสาหกรรมเบา ฯลฯ จะไม่สามารถดำเนินการได้ ดังนั้น จึงให้ความสำคัญกับการพัฒนา การสร้างใหม่ และความทันสมัยของโรงหล่อเหล่านี้และโรงหล่ออื่น ๆ ให้มีความทันสมัยสูงสุด แน่นอนว่าการสนับสนุนทั้งในระดับรัฐมีความจำเป็นและสำคัญมาก

การผลิตโรงหล่อเป็นหนึ่งในงานฝีมือที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์เชี่ยวชาญ วัสดุหล่อแบบแรกคือทองแดง ในสมัยโบราณ บรอนซ์เป็นโลหะผสมเชิงซ้อนซึ่งมีทองแดงผสมอยู่ด้วยสารดีบุก (5-7%) สังกะสี (3-5%) พลวงและตะกั่ว (1-3%) โดยมีส่วนผสมของสารหนู กำมะถัน เงิน (หนึ่งในสิบของ เปอร์เซ็นต์) ต้นกำเนิดของการถลุงทองสัมฤทธิ์และการผลิตผลิตภัณฑ์หล่อจากทองแดง (อาวุธ เครื่องประดับ จาน ฯลฯ) ในภูมิภาคต่าง ๆ มีอายุย้อนกลับไปในสหัสวรรษที่ 3-7 ก่อนคริสต์ศักราช เห็นได้ชัดว่าการถลุงเงิน ทองคำ และโลหะผสมของพวกมันนั้นเชี่ยวชาญเกือบจะพร้อมๆ กัน ในดินแดนที่ชาวสลาฟตะวันออกอาศัยอยู่ งานฝีมือโรงหล่อที่พัฒนาแล้วปรากฏขึ้นในศตวรรษแรก จ.

วิธีหลักในการผลิตงานหล่อจากทองสัมฤทธิ์และโลหะผสมของเงินและทองคือการหล่อแบบหล่อหินและหล่อด้วยขี้ผึ้ง รูปแบบหินถูกสร้างขึ้นจากหินปูนเนื้ออ่อนซึ่งในช่องทำงานถูกตัดออก โดยทั่วไปแล้ว แม่พิมพ์หินจะถูกเทให้เปิดออก เพื่อให้ด้านหนึ่งของผลิตภัณฑ์ซึ่งเกิดจากพื้นผิวเปิดของการหลอมนั้นเรียบ เมื่อทำการหล่อขี้ผึ้ง จะมีการสร้างแบบจำลองขี้ผึ้งขึ้นเป็นครั้งแรกเพื่อเป็นสำเนาของผลิตภัณฑ์ในอนาคตทุกประการ แบบจำลองเหล่านี้ถูกจุ่มลงในสารละลายดินเหนียวเหลว จากนั้นจึงทำให้แห้งและเผา ขี้ผึ้งถูกไฟไหม้และของเหลวที่ละลายก็ถูกเทลงในช่องที่เกิด

ก้าวสำคัญในการพัฒนาการหล่อทองแดงเกิดขึ้นเมื่อเริ่มการหล่อระฆังและปืนใหญ่ (ศตวรรษที่ 15-16) ทักษะและศิลปะของช่างฝีมือชาวรัสเซียผู้ทำการหล่อทองสัมฤทธิ์มีเอกลักษณ์เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง - "ปืนใหญ่ซาร์" หนัก 40 ตัน (Andrei Chokhov, 1586) และ "ซาร์เบลล์" หนัก 200 ตัน (Ivan และ Mikhail Motorin, 1736)

บรอนซ์และทองเหลืองในเวลาต่อมาเป็นวัสดุหลักในการผลิตงานหล่อ อนุสาวรีย์ และประติมากรรมมานานหลายศตวรรษ ประติมากรรมทองสัมฤทธิ์ของจักรพรรดิโรมัน Marcus Aurelius (คริสต์ศตวรรษที่ 2) ยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้ อนุสาวรีย์ที่หล่อด้วยทองสัมฤทธิ์ถึงปีเตอร์ 1 ในเลนินกราด (พ.ศ. 2318) และอนุสาวรีย์ "สหัสวรรษแห่งรัสเซีย" ในโนฟโกรอด (พ.ศ. 2405) มีชื่อเสียงไปทั่วโลก ในสมัยของเรา มีการสร้างอนุสาวรีย์หล่อทองสัมฤทธิ์ของ Yuri Dolgoruky ผู้ก่อตั้งมอสโก (พ.ศ. 2497)

ในศตวรรษที่ 18 วัสดุโรงหล่อใหม่คือเหล็กหล่อซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมเครื่องจักรในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 เกิดขึ้นเป็นที่หนึ่งในแง่ของการผลิตจำนวนมากและความคล่องตัว ภายในต้นศตวรรษที่ 20 การผลิตโรงหล่อโลหะและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กประกอบด้วยการผลิตการหล่อขึ้นรูปจากดีบุกสัมฤทธิ์และทองเหลือง และแท่งโลหะจากทองแดง ทองแดง และทองเหลือง การหล่อแบบมีรูปทรงทำได้โดยการหล่อแบบหล่อทรายเท่านั้น (ในขณะนั้นพวกเขาเขียนว่า "แบบหล่อดิน", "การหล่อแบบลงดิน") แท่งโลหะที่มีน้ำหนักไม่เกิน 200 กิโลกรัมถูกผลิตโดยการหล่อลงในแม่พิมพ์เหล็กหล่อ

ขั้นต่อไปในการพัฒนาการผลิตโรงหล่อโลหะและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กเริ่มขึ้นในราวปี 1910-1920 เมื่อมีการพัฒนาโลหะผสมใหม่ โดยใช้อะลูมิเนียมเป็นหลัก และต่อมาก็ใช้แมกนีเซียมเป็นหลัก ในเวลาเดียวกันการพัฒนาของการหล่อรูปทรงและการหล่อเปล่าจากสัมฤทธิ์และทองเหลืองพิเศษ - อลูมิเนียม, ซิลิคอน, แมงกานีส, นิกเกิลรวมถึงการพัฒนาการผลิตแท่งโลหะจากนิกเกิลและโลหะผสมของมันเริ่มต้นขึ้น ในปี พ.ศ. 2463-2473 โลหะผสมสังกะสีถูกสร้างขึ้นสำหรับการฉีดขึ้นรูป ในปี พ.ศ. 2473-2483 กำลังพัฒนาการหล่อรูปทรงจากโลหะผสมนิกเกิล ช่วงปี พ.ศ. 2493-2513 โดดเด่นด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการหลอมและการหล่อไทเทเนียมและโลหะผสมของมัน ยูเรเนียมและโลหะกัมมันตภาพรังสีอื่น ๆ เซอร์โคเนียมและโลหะผสมที่ใช้มัน โมลิบดีนัม ทังสเตน โครเมียม ไนโอเบียม เบริลเลียม และโลหะหายาก

การพัฒนาโลหะผสมใหม่จำเป็นต้องมีการปรับโครงสร้างใหม่อย่างรุนแรงของเทคโนโลยีการถลุงและอุปกรณ์หลอม การใช้วัสดุการขึ้นรูปใหม่ และวิธีการใหม่ในการผลิตแม่พิมพ์ ธรรมชาติของการผลิตในปริมาณมากมีส่วนช่วยในการพัฒนาหลักการใหม่ในการจัดการการผลิต โดยอาศัยกลไกที่กว้างขวางและระบบอัตโนมัติของกระบวนการผลิตแม่พิมพ์และแกน การหลอม การเทแม่พิมพ์ และการหล่อในกระบวนการผลิต

ความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการหล่อมีคุณภาพสูงได้นำไปสู่ความลึก การวิจัยทางวิทยาศาสตร์คุณสมบัติของโลหะเหลว กระบวนการอันตรกิริยาระหว่างการหลอมกับก๊าซ วัสดุทนไฟ ตะกรันและฟลักซ์ กระบวนการทำให้บริสุทธิ์จากการรวมตัวและก๊าซ กระบวนการตกผลึกของโลหะผสมที่อัตราการทำความเย็นต่ำมากและสูงมาก กระบวนการเติม

โรงหล่อ เอ็กซ์แม่พิมพ์ที่มีการหลอม การแข็งตัวของการหล่อพร้อมปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น - การหดตัวเชิงปริมาตรและเชิงเส้น การเกิดขึ้นของโครงสร้างที่แตกต่างกัน การแยกส่วน ความเครียด การศึกษาเหล่านี้เริ่มในปี พ.ศ. 2473-2483 ศึกษา A. A. Bochvar ผู้วางรากฐานของทฤษฎีคุณสมบัติการหล่อโลหะผสม

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2463-2473 เตาไฟฟ้า - ความต้านทาน ช่องเหนี่ยวนำ และเบ้าหลอม - ใช้กันอย่างแพร่หลายในการหลอมโลหะและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก การหลอมโลหะทนไฟทำได้จริงโดยการใช้การปล่อยส่วนโค้งในการให้ความร้อนด้วยลำอิเล็กตรอนและสุญญากาศเท่านั้น ปัจจุบันการหลอมด้วยพลาสมากำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา และการหลอมด้วยลำแสงเลเซอร์ก็กำลังดำเนินการต่อไป

ในปี พ.ศ. 2483-2493 มีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่จากการหล่อทรายเป็นการหล่อโลหะ - แม่พิมพ์เย็น (อลูมิเนียมอัลลอยด์ แมกนีเซียม และทองแดง) เป็นการหล่อด้วยแรงดัน (สังกะสี อลูมิเนียม โลหะผสมแมกนีเซียม ทองเหลือง) ในช่วงปีเดียวกันนี้ ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการผลิตใบพัดกังหันแบบหล่อจากโลหะผสมนิกเกิลทนความร้อน วิธีการหล่อขี้ผึ้งแบบโบราณที่เรียกว่าการหล่อแบบแม่นยำ และปัจจุบันเรียกว่าการหล่อแบบขี้ผึ้งหาย ได้รับการฟื้นฟูบนพื้นฐานใหม่ วิธีนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าการผลิตงานหล่อจะมีค่าใช้จ่ายน้อยมาก เครื่องจักรกลเนื่องจากมีขนาดที่แม่นยำมากและความสะอาดของพื้นผิวสูง ซึ่งจำเป็นเนื่องจากความสามารถในการแปรรูปโลหะผสมทนความร้อนทั้งหมดบนฐานนิกเกิลและโคบอลต์ได้ยากอย่างยิ่ง

ในการหล่อเปล่า (การผลิตแท่งโลหะเพื่อการเสียรูปในภายหลังเพื่อวัตถุประสงค์ในการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป) ในปี พ.ศ. 2463-2473 แทนที่จะใช้เหล็กหล่อก็เริ่มใช้แม่พิมพ์ระบายความร้อนด้วยน้ำอย่างกว้างขวาง ในช่วงทศวรรษที่ 1940-1950 กำลังแนะนำการหล่อแท่งโลหะจากอลูมิเนียม แมกนีเซียม ทองแดง และโลหะผสมนิกเกิลแบบกึ่งต่อเนื่องและต่อเนื่อง

ในปี พ.ศ. 2473-2483 มีการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในหลักการของการสร้างเทคโนโลยีการเทแม่พิมพ์และการหล่อแบบแข็งตัว การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติที่แตกต่างกันอย่างมากของโลหะผสมหล่อใหม่จากคุณสมบัติของเหล็กหล่อสีเทาแบบดั้งเดิมและทองแดงดีบุก (การก่อตัวของฟิล์มออกไซด์ที่แข็งแกร่ง การหดตัวตามปริมาตรขนาดใหญ่ ช่วงเวลาการตกผลึกเปลี่ยนจากโลหะผสมเป็นโลหะผสม) และการเพิ่มขึ้นของ ระดับความต้องการสำหรับการหล่อในแง่ของความแข็งแรง ความหนาแน่น และความสม่ำเสมอ

การออกแบบระบบประตูขยายแบบใหม่ได้รับการพัฒนาให้แตกต่างไปจากระบบประตูแบบเรียวแบบเก่า ในระบบการขยาย พื้นที่หน้าตัดของช่องจะเพิ่มขึ้นจากไรเซอร์ไปจนถึงประตูป้อน เพื่อให้มากที่สุด คอขวดคือภาพตัดขวางของไรเซอร์เมื่อเปลี่ยนไปใช้ตัวสะสมตะกรัน ในกรณีนี้ ส่วนแรกของโลหะที่ไหลจากตัวยกเข้าไปในตะกรันซึ่งไม่สามารถเติมได้ การไหลของของเหลวที่ละลายจากตะกรันเข้าไปในประตูเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงกดดันเพียงเล็กน้อยในตะกรันที่ยังไม่ได้เติม แรงดันเล็กน้อยนี้จะสร้างความเร็วเชิงเส้นเล็กน้อยของการหลอมที่เข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ กระแสที่หลอมละลายในแม่พิมพ์ไม่แตกเป็นหยดและไม่จับอากาศ แต่ฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวของโลหะหลอมในแม่พิมพ์ถูกทำลาย ทำให้โลหะหลอมไม่ปนเปื้อนกับฟิล์ม เนื่องจากข้อดีของการขยายระบบ gating เหล่านี้ จึงถูกนำมาใช้ในการผลิตการหล่อที่สำคัญจากโลหะผสมทั้งหมด

ให้กับผู้อื่น ความสำเร็จที่สำคัญในเทคโนโลยีการผลิตการหล่อคุณภาพสูง หลักการของการแข็งตัวแบบทิศทางของการหล่อได้รับการพัฒนาและนำไปใช้ในระหว่างการพัฒนาการหล่อรูปทรงจากโลหะผสมใหม่ของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ประสบการณ์ที่ได้รับในการผลิตงานหล่อจากโลหะผสมการหล่อแบบ "เก่า" แบบดั้งเดิม - เหล็กหล่อสีเทาและดีบุกบรอนซ์ - บ่งชี้ว่าจำเป็นต้องกระจายการจ่ายของโลหะที่หลอมเข้าไปในแม่พิมพ์หล่อ เพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งแรกคือการบรรจุของแม่พิมพ์ที่เชื่อถือได้ ช่องและป้องกันความร้อนในพื้นที่ ปริมาตรของเหล็กหล่อสีเทาแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างการตกผลึก ดังนั้นการหล่อจากโลหะผสมนี้ไม่ได้รับผลกระทบจากความพรุนของการหดตัวหรือเปลือก `i` และไม่จำเป็นต้องได้รับเพิ่มขึ้น

บรอนซ์ดีบุก "เก่า" ที่มีดีบุก 8-10% มีช่วงการตกผลึกที่ยาวมาก ดังนั้นเมื่อทำการหล่อในแม่พิมพ์ทราย การหดตัวเชิงปริมาตรทั้งหมดในการหล่อจะแสดงออกมาในรูปแบบของรูพรุนละเอียดที่กระจัดกระจายซึ่งแยกไม่ออกจากแม่พิมพ์ด้วยตาเปล่า ความประทับใจถูกสร้างขึ้นว่าโลหะในการหล่อมีความหนาแน่น และการใช้ประสบการณ์ในการผลิตการหล่อเหล็กหล่อและการจ่ายโลหะให้กับชิ้นส่วนที่บางก็เป็นสิ่งที่สมเหตุสมผลในกรณีของการหล่อผลิตภัณฑ์ทองแดง ผลกำไรเช่นกระแสเทคโนโลยีในการหล่อไม่มีอยู่จริง แม่พิมพ์มีเพียงช่องระบายอากาศ - ช่องทางแนวตั้งจากโพรงแม่พิมพ์ ลักษณะของการหลอมซึ่งทำหน้าที่เป็นสัญญาณของการเติมแม่พิมพ์หล่อ

เพื่อให้ได้การหล่อคุณภาพสูงจากโลหะผสมใหม่ จำเป็นต้องทำการแข็งตัวตามทิศทางจากชิ้นส่วนบาง ๆ ซึ่งจะแข็งตัวตามธรรมชาติก่อนเป็นชิ้นที่มีขนาดใหญ่กว่าแล้วจึงทำกำไร ในกรณีนี้ การสูญเสียปริมาตรระหว่างการตกผลึกของแต่ละพื้นที่ที่แข็งตัวก่อนหน้านี้จะถูกเติมด้วยการหลอมจากบริเวณที่ยังไม่เริ่มแข็งตัว และสุดท้ายจากส่วนที่เพิ่มขึ้นซึ่งเป็นจุดสุดท้ายที่จะแข็งตัว การแข็งตัวโดยตรงดังกล่าวจำเป็นต้องเลือกสถานที่ที่เหมาะสมในการจัดหาวัสดุหลอมให้กับแม่พิมพ์ เป็นไปไม่ได้ที่จะจัดหาโลหะหลอมไปยังส่วนที่บางที่สุดของแม่พิมพ์มันมีเหตุผลมากกว่าที่จะจัดหาโลหะเหลวใกล้กับกำไรเพื่อให้ส่วนนี้ของแม่พิมพ์ร้อนขึ้นระหว่างการเติม เพื่อสร้างการแข็งตัวในทิศทาง จำเป็นต้องจงใจแช่แข็งส่วนต่างๆ ของแม่พิมพ์ที่ควรเกิดการแข็งตัวเร็วขึ้น ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ตู้เย็นในแม่พิมพ์ทรายหรือการทำความเย็นแบบพิเศษในแม่พิมพ์โลหะ ในกรณีที่การแข็งตัวควรเกิดขึ้นเป็นลำดับสุดท้าย แม่พิมพ์จะถูกหุ้มฉนวนหรือให้ความร้อนโดยเจตนา

หลักการของการแข็งตัวแบบทิศทางซึ่งเกิดขึ้นจริงและกำหนดขึ้นในระหว่างการพัฒนาการผลิตการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมและแมกนีเซียม ในปัจจุบันเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการได้รับการหล่อคุณภาพสูงจากโลหะผสมใด ๆ

การพัฒนาพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการหลอมโลหะผสมของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก การตกผลึก และการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการผลิตการหล่อและแท่งโลหะที่มีรูปร่างเป็นข้อดีของนักวิทยาศาสตร์กลุ่มใหญ่ ซึ่งหลายคนมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ มัธยม. สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่รวมถึง A. A. Bochvar, S. M. Voronov, I. E. Gorshkov, I. F. Kolobnev, N. V. Okromeshko, A. G. Spassky, M. V. Sharov

การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และ กระบวนการผลิตในด้านการผลิตโรงหล่อโลหะที่ไม่ใช่เหล็กในประเทศของเราสอดคล้องกับความสำเร็จขั้นสูง ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. โดยเฉพาะผลลัพธ์ของพวกเขาคือการสร้าง การประชุมเชิงปฏิบัติการที่ทันสมัยการหล่อแบบเย็นและการฉีดขึ้นรูปที่โรงงานผลิตรถยนต์ Volzhsky และสถานประกอบการอื่น ๆ อีกหลายแห่ง ที่โรงงาน Zavolzhsky Motor เครื่องฉีดขึ้นรูปขนาดใหญ่ที่มีแรงล็อคแม่พิมพ์ 35 MN ทำงานได้สำเร็จ ซึ่งผลิตบล็อกกระบอกสูบที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียมสำหรับรถยนต์ Volga โรงงานอัลไตมอเตอร์เชี่ยวชาญสายการผลิตอัตโนมัติสำหรับการผลิตการหล่อแบบฉีดขึ้นรูป ในสหภาพโซเวียต เป็นครั้งแรกในโลกที่มีการพัฒนาและเชี่ยวชาญกระบวนการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมอย่างต่อเนื่องลงในเครื่องตกผลึกแบบแม่เหล็กไฟฟ้า วิธีการนี้ช่วยปรับปรุงคุณภาพของแท่งโลหะได้อย่างมาก และลดปริมาณของเสียในรูปของเศษระหว่างการกลึง

ภารกิจหลักที่อุตสาหกรรมโรงหล่อในประเทศของเราเผชิญอยู่คือการปรับปรุงคุณภาพการหล่อโดยรวมอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งควรจะพบการแสดงออกในการลดความหนาของผนัง ลดค่าเผื่อสำหรับการตัดเฉือน และระบบป้อนเข้า gating ในขณะที่ยังคงรักษาคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพที่เหมาะสมของผลิตภัณฑ์ ผลลัพธ์สุดท้ายของงานนี้)) ควรเป็นไปตามความต้องการที่เพิ่มขึ้นของวิศวกรรมเครื่องกลด้วยปริมาณการหล่อที่ต้องการ โดยไม่เพิ่มผลผลิตรวมของการหล่อตามน้ำหนักเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ปัญหาในการปรับปรุงคุณภาพการหล่อมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับปัญหาการใช้โลหะอย่างประหยัด เมื่อนำไปใช้กับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ปัญหาทั้งสองนี้จะรุนแรงเป็นพิเศษ เนื่องจากการสะสมของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กจำนวนมากทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและอย่างมีนัยสำคัญ ขณะนี้โลหะที่ไม่ใช่เหล็กมีราคาแพงกว่าเหล็กหล่อและห้าถึงสิบเท่าหรือมากกว่า เหล็กกล้าคาร์บอน. ดังนั้นการใช้โลหะที่ไม่ใช่เหล็กอย่างประหยัด การลดการสูญเสีย และการใช้ของเสียอย่างสมเหตุสมผล จึงเป็นเงื่อนไขที่ขาดไม่ได้สำหรับการพัฒนาการผลิตโรงหล่อ

ในอุตสาหกรรม ส่วนแบ่งของโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กที่ได้จากการแปรรูปของเสีย เช่น การตัดแต่ง ขี้เลื่อย เศษเหล็กและตะกรันต่างๆ เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โลหะผสมเหล่านี้มีสิ่งเจือปนต่างๆ ในปริมาณเพิ่มขึ้นซึ่งสามารถลดปริมาณลงได้ คุณสมบัติทางเทคโนโลยีและลักษณะการทำงานของผลิตภัณฑ์ ดังนั้น ปัจจุบันการวิจัยอย่างกว้างขวางจึงอยู่ระหว่างการพัฒนาวิธีการกลั่นโลหะหลอมและพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการผลิตเหล็กแท่งยาวหล่อคุณภาพสูง

ข้อกำหนดสำหรับการหล่อ

การหล่อจากโลหะผสมของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กจะต้องมีองค์ประกอบทางเคมีบางอย่างคุณสมบัติทางกลในระดับที่กำหนดความแม่นยำของมิติที่จำเป็นและความสะอาดของพื้นผิวโดยไม่มีข้อบกพร่องภายนอกและภายใน ไม่อนุญาตให้มีรอยแตก, กันลื่น, ผ่านรูและการหลวมในการหล่อ . พื้นผิวที่เป็นฐานสำหรับการตัดเฉือนจะต้องไม่มีการหย่อนคล้อยหรือความเสียหายข้อบกพร่องที่ยอมรับได้ จำนวน วิธีการตรวจจับและวิธีการแก้ไขได้รับการควบคุมโดยมาตรฐานอุตสาหกรรม (OST) และ ข้อกำหนดทางเทคนิค.

การหล่อจะมาพร้อมกับเดือยที่ถูกตัดออกและเดือยที่ถูกตัดออก บริเวณที่ตัดแต่งและตอไม้บนพื้นผิวที่ไม่ผ่านการบำบัดจะได้รับการทำความสะอาดแบบฝังเรียบ อนุญาตให้แก้ไขข้อบกพร่องโดยการเชื่อมและการชุบได้ ความจำเป็น การรักษาความร้อนกำหนดโดยเงื่อนไขทางเทคนิค

ความแม่นยำมิติของการหล่อต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ OST 1.41154-72 ความคลาดเคลื่อนซึ่งรวมถึงผลรวมของการเบี่ยงเบนทั้งหมดจากขนาดของการวาดภาพที่เกิดขึ้นในขั้นตอนต่างๆ ของการผลิตการหล่อ ยกเว้นการเบี่ยงเบนเนื่องจากการมีความลาดชันของการหล่อ จะต้องสอดคล้องกับหนึ่งในเจ็ดคลาสความแม่นยำ (ตารางที่ 20) ในแต่ละระดับความแม่นยำ ความคลาดเคลื่อนทั้งหมดสำหรับขนาดประเภทใดประเภทหนึ่ง (D, T หรือ M) จะเท่ากันสำหรับการหล่อที่กำหนด และถูกกำหนดตามขนาดโดยรวมที่ใหญ่ที่สุด

พื้นผิวการหล่อที่ผ่านการประมวลผลต้องมีค่าเผื่อการตัดเฉือน ค่าเผื่อขั้นต่ำจะต้องมากกว่าค่าเผื่อ จำนวนค่าเผื่อจะพิจารณาจากขนาดโดยรวมและระดับความแม่นยำของการหล่อ

ความสะอาดพื้นผิวของการหล่อต้องสอดคล้องกับระดับความหยาบที่ระบุ ขึ้นอยู่กับวิธีการทำแบบหล่อ, วัสดุที่ใช้ทำแม่พิมพ์, คุณภาพของการเตรียมพื้นผิวของแบบจำลอง, แม่พิมพ์และแบบหล่อ เพื่อให้ได้การหล่อที่ตรงตามข้อกำหนดข้างต้น ให้ใช้ วิธีต่างๆหล่อเป็นแม่พิมพ์ครั้งเดียวและนำกลับมาใช้ใหม่ได้

การจำแนกประเภทของการหล่อ

ตามเงื่อนไขการบริการ โดยไม่คำนึงถึงวิธีการผลิต การหล่อแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: ทั่วไป รับผิดชอบ และพิเศษ การแต่งตั้งที่รับผิดชอบ.

กลุ่มงานทั่วไปประกอบด้วยการหล่อชิ้นส่วนที่ไม่ได้ออกแบบให้แข็งแรง การกำหนดค่าและขนาดถูกกำหนดโดยการพิจารณาการออกแบบและเทคโนโลยีเท่านั้น การหล่อดังกล่าวไม่ต้องผ่านการตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์

การหล่อเพื่อวัตถุประสงค์ที่สำคัญจะใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ออกแบบมาเพื่อความแข็งแรงและการทำงานภายใต้แรงคงที่ พวกเขาได้รับการตรวจเอ็กซ์เรย์แบบคัดเลือก

กลุ่มที่มีวัตถุประสงค์ที่สำคัญอย่างยิ่ง ได้แก่ การหล่อสำหรับชิ้นส่วนที่ออกแบบมาเพื่อความแข็งแกร่งและการทำงานภายใต้โหลดแบบวนและไดนามิก โดยจะต้องได้รับการตรวจสอบด้วยเอกซเรย์ การตรวจสอบสารเรืองแสง และการตรวจสอบกระแสไฟฟ้าไหลวน

มาตรฐานอุตสาหกรรม OST11.90021-71, OST 1.90016-72, OST1.90248-77 ขึ้นอยู่กับปริมาณการทดสอบการยอมรับ กำหนดให้มีการแบ่งการหล่อจากโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กออกเป็นสามกลุ่ม

กลุ่มที่ 1 รวมถึงการหล่อที่มีคุณสมบัติทางกลได้รับการตรวจสอบอย่างคัดเลือกในตัวอย่างที่ตัดจากตัวหล่อควบคุม พร้อมการทดสอบคุณสมบัติทางกลบนตัวอย่างที่หล่อแยกกันจากการหล่อแต่ละครั้งหรือการทดสอบทีละชิ้นในตัวอย่างที่ตัดจากการหล่อเปล่าไปจนถึงการหล่อแต่ละครั้ง รวมถึงการควบคุมความหนาแน่นในการทดสอบทีละชิ้น (เอ็กซเรย์)

กลุ่ม II รวมถึงการหล่อ ซึ่งคุณสมบัติทางกลจะถูกกำหนดโดยตัวอย่างที่หล่อแยกกันหรือกับตัวอย่างที่ตัดจากการหล่อแบบช่องว่างไปจนถึงการหล่อ และตามคำร้องขอของโรงงานผู้บริโภคกับตัวอย่างที่ตัดจากการหล่อ (แบบคัดเลือก) เช่นเดียวกับแบบทีละชิ้น - การควบคุมความหนาแน่นของการหล่อแบบชิ้นหรือแบบเลือกโดยวิธีเอ็กซ์เรย์ (สำหรับการหล่อกลุ่ม IIa จะไม่ทำการควบคุมความหนาแน่น)

กลุ่มที่ 3 ประกอบด้วยการหล่อซึ่งควบคุมเฉพาะความแข็งเท่านั้น ตามคำร้องขอของโรงงานผู้บริโภค คุณสมบัติทางกลจะได้รับการตรวจสอบบนตัวอย่างที่หล่อแยกกัน

การกำหนดการหล่อให้กับกลุ่มที่เหมาะสมนั้นทำโดยผู้ออกแบบและระบุไว้ในแบบร่าง

ขึ้นอยู่กับวิธีการผลิต การกำหนดค่าพื้นผิว มวลของขนาดเรขาคณิตสูงสุด ความหนาของผนัง ลักษณะของปูน ซี่โครง ความหนา รู จำนวนแท่ง ธรรมชาติของการตัดเฉือนและความหยาบของพื้นผิวกลึง วัตถุประสงค์และความพิเศษ ความต้องการทางด้านเทคนิคมีการแบ่งการหล่อออกเป็นกลุ่มที่ซับซ้อน 5-6 กลุ่ม (การหล่อในแม่พิมพ์ทรายและภายใต้ความดัน - 6 กลุ่ม; การหล่อในแม่พิมพ์เย็น, ขี้ผึ้งหายและแม่พิมพ์เปลือกหอย - 5 กลุ่ม) ในกรณีนี้ จำนวนคุณลักษณะที่ตรงกันควรมีอย่างน้อยห้าหรือสี่กลุ่มสำหรับกลุ่มความซับซ้อนหกหรือห้ากลุ่ม ตามลำดับ หากมีคุณลักษณะที่ตรงกันจำนวนน้อยกว่า วิธีการจัดกลุ่มจะใช้โดยการกำหนดตามลำดับโดยเริ่มจากกลุ่มที่มีความซับซ้อนสูงกว่าไปยังกลุ่มที่ต่ำกว่า และหยุดที่กลุ่มความซับซ้อนซึ่งบรรลุถึงจำนวนคุณลักษณะที่ตรงกันตามเงื่อนไขที่ต้องการ หากจำนวนคุณสมบัติในสองกลุ่มเท่ากัน เป็นการยากที่จะกำหนดการหล่อให้กับกลุ่มที่ใช้คุณสมบัติ "การกำหนดค่าพื้นผิว" เพื่อกำหนด

พื้นฐานของเทคโนโลยีการหลอม

การมีข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุและปฏิกิริยาระหว่างก๊าซและวัสดุทนไฟ จึงสามารถสร้างเทคโนโลยีการถลุงตามหลักวิทยาศาสตร์ได้ การพัฒนาเทคโนโลยีการถลุงสำหรับสถานการณ์เฉพาะ ได้แก่ การเลือกหน่วยการหลอม ประเภทของพลังงาน การเลือกวัสดุซับในเตาเผา และการกำหนดองค์ประกอบที่ต้องการของบรรยากาศในเตาเผาระหว่างการถลุง เมื่อสร้างเทคโนโลยี พวกเขาตัดสินใจเลือกวิธีป้องกันการปนเปื้อนที่เป็นไปได้ของวัสดุหลอมและวิธีการทำให้บริสุทธิ์ ความจำเป็นในการดีออกซิเดชันและการดัดแปลงโลหะผสมก็ได้รับการพิจารณาเช่นกัน

ปัญหาที่สำคัญมากคือการเลือกใช้วัสดุป้อนเข้าที่ถูกต้อง เช่น วัสดุที่อาจเกิดการหลอมละลาย เมื่อสร้างเทคโนโลยี พวกเขายังช่วยลดการใช้โลหะ วัสดุเสริม พลังงาน และแรงงานอีกด้วย ปัญหาเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ในสถานการณ์ที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น

โปรดทราบว่าข้อมูลข้างต้นเกี่ยวกับคุณสมบัติของโลหะและกระบวนการต่อเนื่องที่เกี่ยวข้องกับสภาวะของการทดลองที่ "บริสุทธิ์" เมื่อจงใจลดอิทธิพลของกระบวนการอื่นให้เหลือน้อยที่สุด ในสถานการณ์จริง อิทธิพลนี้สามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติแต่ละรายการได้อย่างมาก นอกจากนี้ ในสถานการณ์จริง การหลอมเหลวในฐานะระบบไม่เคยอยู่ในสมดุลกับสิ่งแวดล้อม ปรากฎว่ามีความอิ่มตัวมากเกินไปหรือน้อยเกินไป ในเรื่องนี้ด้านจลนศาสตร์ของกระบวนการมีความสำคัญอย่างยิ่ง ปริมาณจลนพลศาสตร์เป็นเรื่องยากมากเนื่องจากความไม่แน่นอนของสมการที่อธิบายกระบวนการของความอิ่มตัวของก๊าซ, การกำจัดก๊าซ, ปฏิกิริยากับเยื่อบุ ฯลฯ ในเวลาที่เหมาะสม ดังนั้นในท้ายที่สุดปรากฎว่าสำหรับการตัดสินที่ถูกต้องเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการหลอมละลายไม่ใช่ เฉพาะการคำนวณเชิงปริมาณของแต่ละกระบวนการเท่านั้นที่สำคัญ แต่ยังรวมถึงการบัญชีและการประเมินกระบวนการเหล่านี้จำนวนมากที่สุดด้วย

การพัฒนาเทคโนโลยีการหลอม

จุดเริ่มต้นในการสร้างเทคโนโลยีสำหรับการหลอมโลหะหรือโลหะผสมคือองค์ประกอบของมัน ซึ่งรวมถึงฐาน ส่วนประกอบของโลหะผสม และสิ่งเจือปน และระดับของคุณสมบัติทางกลและคุณสมบัติอื่นๆ ของโลหะผสมในการหล่อ นอกจากนี้ ยังคำนึงถึงความต้องการเชิงปริมาณสำหรับการหลอมต่อหน่วยเวลาด้วย ประเภทของเตาหลอมจะถูกเลือกโดยพิจารณาจากอุณหภูมิหลอมเหลวของส่วนประกอบหลักของโลหะผสมและกิจกรรมทางเคมีของทั้งสองและส่วนประกอบของโลหะผสมทั้งหมดและสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายที่สุด ในเวลาเดียวกัน ปัญหาของวัสดุซับในเตาได้รับการแก้ไขแล้ว .

ในกรณีส่วนใหญ่ การหลอมจะเกิดขึ้นในอากาศ หากอันตรกิริยากับอากาศจำกัดอยู่เพียงการก่อตัวของสารประกอบที่ไม่ละลายในการหลอมละลายบนพื้นผิว และฟิล์มที่เป็นผลลัพธ์ของสารประกอบเหล่านี้จะทำให้อันตรกิริยาช้าลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยปกติแล้วจะไม่มีมาตรการใดๆ เพื่อระงับอันตรกิริยาดังกล่าว ในกรณีนี้การถลุงจะดำเนินการโดยสัมผัสโดยตรงกับการหลอมละลายกับบรรยากาศ ทำได้ในการเตรียมโลหะผสมอลูมิเนียม สังกะสี และตะกั่วดีบุกส่วนใหญ่ หากฟิล์มที่เกิดจากสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำมีความเปราะบางและไม่สามารถป้องกันการหลอมละลายจากปฏิกิริยาเพิ่มเติมได้ (แมกนีเซียม

และอัลลอยด์) จากนั้นใช้มาตรการพิเศษโดยใช้ฟลักซ์หรือบรรยากาศป้องกัน

การป้องกันสารหลอมจากการมีปฏิกิริยากับก๊าซเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งหากก๊าซละลายในโลหะเหลว พวกเขาพยายามป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างสารหลอมกับออกซิเจนเป็นหลัก ข้อกำหนดนี้ใช้กับการหลอมโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักและโลหะผสมทองแดงที่สามารถละลายออกซิเจนได้ โดยที่สารหลอมนั้นจะต้องปกป้องไม่ให้มีปฏิกิริยากับบรรยากาศของเตาเผา การป้องกันสารหลอมเหลวทำได้โดยการใช้ตะกรัน ฟลักซ์ และสารเคลือบป้องกันอื่นๆ เป็นหลัก หากมาตรการดังกล่าวไม่เพียงพอหรือเป็นไปไม่ได้ ให้หันไปใช้การถลุงในบรรยากาศที่มีการป้องกันหรือก๊าซเฉื่อย สุดท้าย การหลอมจะใช้ในสุญญากาศ กล่าวคือ ที่ความดันแก๊สลดลงถึงระดับหนึ่ง ในบางกรณี เพื่อลดความรุนแรงของปฏิกิริยาของการหลอมกับออกซิเจน สารเติมแต่งของเบริลเลียม (ร้อยละร้อยของเปอร์เซ็นต์ในอลูมิเนียมแมกนีเซียมและโลหะผสมแมกนีเซียม) ซิลิคอนและอลูมิเนียม (หนึ่งในสิบของเปอร์เซ็นต์ในทองเหลือง) ถูกนำมาใช้

แม้จะมีการป้องกัน แต่โลหะที่หลอมละลายยังคงปนเปื้อนด้วยสิ่งเจือปนต่างๆ ข้างต้น ขีด จำกัด ที่อนุญาต. บ่อยครั้งที่วัสดุประจุมีสิ่งเจือปนมากเกินไป ดังนั้นในระหว่างการหลอมละลายมักจะได้รับการขัดเกลา - ทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนที่ละลายได้และไม่ละลายน้ำรวมถึงออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่ถูกกำจัดออกซิไดซ์ โลหะผสมจำนวนมากพบการใช้งานในสถานะดัดแปลง เมื่อได้รับโครงสร้างผลึกละเอียดและมีคุณสมบัติทางกลหรือทางเทคโนโลยีที่สูงขึ้น การดำเนินการดัดแปลงถือเป็นหนึ่งในขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการถลุงทันทีก่อนการหล่อ เมื่อพัฒนาเทคโนโลยีการถลุงจะต้องคำนึงว่ามวลของโลหะเหลวที่ได้จะน้อยกว่ามวลของประจุโลหะเล็กน้อยเสมอเนื่องจากการสูญเสียโลหะในตะกรันและการสูญเสียของเสีย การสูญเสียเหล่านี้มีจำนวนทั้งหมด 2-5% และยิ่งมวลของการหลอมละลายเดี่ยวมากเท่าใด การสูญเสียก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

ตะกรันซึ่งมักปรากฏบนพื้นผิวของโลหะหลอมคือระบบที่ซับซ้อนของสารละลายโลหะผสมและส่วนผสมของออกไซด์ของส่วนประกอบหลักของโลหะผสม ส่วนประกอบของโลหะผสม และสิ่งสกปรก นอกจากนี้ตะกรันจำเป็นต้องมีออกไซด์จากซับในเตาถลุง ตะกรันหลักที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติบนวัสดุหลอมนั้นอาจเป็นของเหลวทั้งหมด ของเหลวบางส่วน (ทำให้เป็นก้อนแข็ง) และของแข็ง นอกจากออกไซด์แล้ว ตะกรันยังมีโลหะอิสระอยู่ด้วย ในตะกรันที่เป็นของเหลวและที่โค้งงอจะพบโลหะอิสระในรูปแบบของหยด - ลูกปัดที่แยกจากกัน หากออกไซด์ที่ประกอบเป็นตะกรันอยู่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลว แสดงว่าพวกมันจะเป็นของแข็ง เมื่อกวนสารหลอมและพยายามกำจัดตะกรันออกจากมัน ออกไซด์เหล่านี้ซึ่งมักอยู่ในรูปของฟิล์มจะถูกผสมลงในการหลอม ดังนั้นแม้จะมีการหักเหของออกไซด์ แต่ตะกรันที่เกิดขึ้นและถูกกำจัดออกก็มีความคงตัวของของเหลวซึ่งเกิดจากการหลอมละลายที่ติดอยู่จำนวนมาก ในตะกรันดังกล่าว ปริมาณโลหะอิสระจะอยู่ที่ประมาณ 50% ของมวลรวมของตะกรันที่ถูกกำจัดออก ในขณะที่ตะกรันที่เป็นของเหลวจริงๆ จะมีปริมาณไม่เกิน 10-30%

การสูญเสียโลหะระหว่างการถลุงของเสียนั้นพิจารณาจากการระเหยและการมีปฏิกิริยากับเยื่อบุซึ่งแสดงออกมาในการทำให้เป็นโลหะ

โลหะที่มีอยู่ในตะกรันสามารถนำกลับไปผลิตได้ นี่เป็นความสำเร็จที่ง่ายที่สุดโดยสัมพันธ์กับโลหะอิสระที่ไม่ได้เกาะติดกับสารประกอบใดๆ การบดและกรองตะกรันช่วยให้คุณสามารถคืนโลหะอิสระได้ 70-80% ตะกรันที่เหลือเป็นวัตถุดิบทางโลหะวิทยาคุณภาพสูง และถูกส่งไปยังโรงงานโลหะวิทยาเพื่อแยกส่วนประกอบที่มีค่าที่สุดออกจากกัน

เมื่อพิจารณาการสูญเสียโลหะระหว่างการหลอมสำหรับของเสียและตะกรัน เราต้องไม่ลืมเกี่ยวกับการปนเปื้อนของวัสดุประจุด้วยสิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะจากต่างประเทศและการรวมตัวกันในรูปของคราบน้ำมัน อิมัลชัน น้ำ ตะกรัน การขึ้นรูป และส่วนผสมหลัก หากไม่ดำเนินการอย่างระมัดระวัง มวลของสิ่งเจือปนเหล่านี้จะถูกนับโดยอัตโนมัติว่าเป็นมวลของโลหะที่กำลังหลอมละลาย และผลลัพธ์ที่ได้คือมูลค่าการสูญเสียที่เพิ่มขึ้นอย่างเกินสมควรระหว่างการหลอม

สิ่งสำคัญของเทคโนโลยีนี้คือระบบการควบคุมอุณหภูมิของการถลุง ลำดับของการโหลดวัสดุที่มีประจุ และการแนะนำส่วนประกอบโลหะผสมแต่ละชิ้น ลำดับ การดำเนินงานทางเทคโนโลยีการแปรรูปโลหะของการหลอม การหลอมจะดำเนินการในเตาอุ่นเสมอซึ่งมีอุณหภูมิควรสูงกว่าจุดหลอมเหลวของส่วนประกอบหลักของโลหะผสม 100-200 ° C ขอแนะนำว่าวัสดุทั้งหมดที่ใส่เข้าไปในเตาอบควรได้รับความร้อนที่ 150-200°C เพื่อไม่ให้ความชื้นหลงเหลืออยู่ วัสดุประจุแรกที่ทำให้เกิดส่วนแบ่งที่ใหญ่ที่สุดในตัวอย่างจะถูกโหลดเข้าไปในเตาหลอม เมื่อเตรียมโลหะผสมจากโลหะบริสุทธิ์ ส่วนประกอบหลักของโลหะผสมจะถูกโหลดก่อนเสมอ หากการถลุงดำเนินการโดยใช้ตะกรันและฟลักซ์ มักจะเทพวกมันลงบนประจุโลหะที่โหลด หากเงื่อนไขการผลิตเอื้ออำนวย การหลอมใหม่จะเริ่มขึ้น โดยเหลือปริมาณการหลอมจากการหลอมครั้งก่อนไว้ในเตาเผาจำนวนหนึ่ง การบรรจุประจุลงในอ่างของเหลวจะช่วยเร่งกระบวนการถลุงได้เร็วขึ้นอย่างมาก และลดการสูญเสียโลหะ ขั้นแรก ประจุที่ทนไฟมากขึ้นจะถูกบรรจุลงในอ่างของเหลว เพิ่มตะกรันหรือฟลักซ์สดเป็นระยะ ๆ และหากจำเป็นให้นำอันเก่าออก หากเทคโนโลยีต้องการการกำจัดออกซิเดชั่นของของเหลวที่ละลาย (การกำจัดออกซิเจนที่ละลายในน้ำ) จะต้องดำเนินการในลักษณะที่จะหลีกเลี่ยงการก่อตัวของการเจือปนของอโลหะที่ยากต่อการกำจัดและเป็นอันตรายในการหลอม และเพื่อให้มั่นใจในการกำจัดที่เชื่อถือได้ ผลิตภัณฑ์กำจัดออกซิเดชัน (ดูด้านล่าง) สุดท้ายนี้ ส่วนประกอบที่ระเหยได้และออกฤทธิ์ทางเคมีของโลหะผสมจะถูกนำมาใช้ในการหลอมเพื่อลดการสูญเสีย จากนั้นจึงทำการละลายให้ละเอียด ทันทีก่อนที่จะหล่อ การหลอมจะถูกปรับเปลี่ยน

ขอแนะนำให้กำหนดเงื่อนไขในการแนะนำประจุหรือส่วนประกอบโลหะผสมแต่ละประเภทลงในอ่างของเหลวโดยการเปรียบเทียบอุณหภูมิหลอมเหลวของวัสดุที่โหลดและความหนาแน่นกับอุณหภูมิหลอมเหลวและความหนาแน่นของโลหะผสม นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องทราบไดอะแกรมอย่างน้อยสองเท่าของสถานะของส่วนประกอบหลักของโลหะผสมที่มีส่วนประกอบของโลหะผสม สิ่งเจือปน และสารเติมแต่งที่ปรับเปลี่ยน

ในกรณีส่วนใหญ่ ส่วนประกอบของโลหะผสมและสิ่งเจือปนทั้งหมดจะถูกละลายในฐานของเหลวของโลหะผสม เพื่อให้สามารถพิจารณาการหลอมละลายได้ว่าเป็นสารละลาย อย่างไรก็ตามการเตรียมและการก่อตัวของสารละลายดังกล่าวดำเนินการด้วยวิธีที่ต่างกัน หากสารเติมแต่งที่เป็นของแข็งตัวถัดไปมีอุณหภูมิหลอมเหลวสูงกว่าสารหลอมเหลว จะเป็นไปได้เฉพาะการละลายของแข็งให้เป็นของเหลวตามปกติเท่านั้น สิ่งนี้จำเป็นต้องมีการผสมแบบบังคับที่ใช้งานอยู่ สารเติมแต่งทนไฟที่ระบุอาจมีความหนาแน่นต่ำกว่าความหนาแน่นของการหลอม และในกรณีนี้ สารจะลอยอยู่บนพื้นผิว ซึ่งสามารถออกซิไดซ์และเข้าไปพัวพันกับตะกรันได้ สิ่งนี้ทำให้เกิดอันตรายจากการไม่เป็นไปตามองค์ประกอบของโลหะผสมที่ระบุ หากสารเติมแต่งที่ "เบา" มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าสารหลอมละลาย สารนั้นจะเข้าสู่สถานะของเหลว ดังนั้นการละลายเพิ่มเติมในการหลอมจึงสะดวกยิ่งขึ้นอย่างมาก ในบางกรณี เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันและการสูญเสีย สารเติมแต่งดังกล่าวจะถูกนำมาใช้ในการหลอมโดยใช้สิ่งที่เรียกว่าระฆัง ซึ่งเป็นแก้วที่มีรูพรุนซึ่งใส่สารเติมแต่งที่เติมเข้าไป จากนั้นจึงนำไปแช่ในการหลอม หากสารเติมแต่งหนักกว่าสารหลอมเหลว สารเติมแต่งจะจมลงที่ด้านล่างของอ่างของเหลว ดังนั้นจึงไม่น่าจะเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์ อย่างไรก็ตาม เป็นการยากที่จะติดตามการละลายของสารเติมแต่งดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากสารเหล่านั้นทนไฟได้ดีกว่าสารหลอมเหลว การผสมมวลละลายทั้งหมดอย่างเพียงพอและยาวนานเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าจะละลายได้อย่างสมบูรณ์

โลหะผสมมักใช้ในการเตรียมโลหะผสม นี่คือชื่อที่ตั้งให้กับโลหะผสมขั้นกลาง ซึ่งโดยปกติจะประกอบด้วยส่วนประกอบหลักของโลหะผสมที่ใช้งานกับส่วนประกอบโลหะผสมตั้งแต่หนึ่งชิ้นขึ้นไป แต่มีปริมาณสูงกว่าโลหะผสมที่ใช้งานอย่างมีนัยสำคัญ ต้องใช้สายรัดในกรณีที่การแนะนำส่วนประกอบเพิ่มเติมในรูปแบบบริสุทธิ์เป็นเรื่องยากด้วยเหตุผลหลายประการ สาเหตุดังกล่าวอาจเป็นระยะเวลาของกระบวนการละลาย การสูญเสียจากออกซิเดชัน การระเหย และการเกิดตะกรัน

การผูกยังใช้เมื่อแนะนำสารเติมแต่งที่มีฤทธิ์ทางเคมีซึ่งอยู่ในรูปแบบอิสระในอากาศสามารถโต้ตอบกับออกซิเจนและไนโตรเจนได้ โลหะผสมยังใช้กันอย่างแพร่หลายในกรณีที่องค์ประกอบเติมแต่งบริสุทธิ์มีราคาแพงเกินไปหรือไม่มีเลย แต่การผลิตโลหะผสมได้รับความเชี่ยวชาญแล้ว พวกมันมีจำหน่ายและค่อนข้างถูก

สุดท้าย ขอแนะนำให้ใช้โลหะผสมเมื่อจำเป็นต้องใส่สารเติมแต่งที่มีขนาดเล็กมากเข้าไปในโลหะผสม ปริมาณสารเติมแต่งบริสุทธิ์สามารถมีได้เพียงไม่กี่ร้อยกรัมต่อการหลอมหลายร้อยกิโลกรัม แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแนะนำส่วนประกอบอัลลอยด์จำนวนเล็กน้อยเช่นนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ เนื่องจากการสูญเสียหลายประเภทและการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอ การใช้มัดซึ่งถูกนำมาใช้ในปริมาณที่มากขึ้นจะช่วยขจัดปัญหาเหล่านี้

ก็ควรสังเกตว่า กฎทั่วไปเทคโนโลยีในการหลอมโลหะผสมคือการรักษาเวลาในกระบวนการให้สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งช่วยลดต้นทุนด้านพลังงาน การสูญเสียโลหะ และการปนเปื้อนของโลหะหลอมด้วยก๊าซและสิ่งสกปรก ในเวลาเดียวกันต้องจำไว้ว่าเพื่อที่จะละลายส่วนประกอบทั้งหมดอย่างสมบูรณ์และเฉลี่ยองค์ประกอบของโลหะผสมจำเป็นต้อง "ต้ม" ส่วนที่ละลาย - เก็บไว้ที่อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตเป็นเวลา 10-15 นาที

การจำแนกประเภทของเตาหลอม

ข้อกำหนดสำหรับคุณภาพของโลหะหลอมและปัจจัยอื่นๆ ขึ้นอยู่กับขนาดการผลิต โลหะที่ไม่ใช่เหล็กจะถูกใช้ในร้านหล่อเปล่าและมีรูปร่าง หลากหลายชนิดเตาหลอม

เตาหลอมทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นเชื้อเพลิงและไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับประเภทของพลังงานที่ใช้สำหรับการหลอมโลหะผสม เตาเผาเชื้อเพลิงแบ่งออกเป็นเตาเบ้าหลอม เตาสะท้อนเสียง และเตาหลอมแบบเพลา เตาไฟฟ้าแบ่งตามวิธีการแปลง พลังงานไฟฟ้าเพื่อความร้อน โรงหล่อใช้ความต้านทาน การเหนี่ยวนำ อาร์คไฟฟ้า ลำแสงอิเล็กตรอน และเตาพลาสมา

ในเตาต้านทานไฟฟ้า การทำความร้อนและการหลอมประจุจะดำเนินการเนื่องจากพลังงานความร้อนที่จ่ายจากองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าที่ติดตั้งในหลังคาหรือผนังของเตาหลอม เตาเหล่านี้ใช้สำหรับการหลอมอลูมิเนียม แมกนีเซียม สังกะสี ดีบุก และโลหะผสมตะกั่ว

ตามหลักการทำงานและการออกแบบ เตาเหนี่ยวนำจะแบ่งออกเป็นเตาหลอมแบบเบ้าหลอมและเตาแบบแชนเนล เตาหลอมเบ้าหลอม ขึ้นอยู่กับความถี่ของกระแสไฟจ่าย แบ่งออกเป็นเตาเผาที่เพิ่มขึ้น [(0.15-10)-10^6 ต่อ/วินาที] และความถี่อุตสาหกรรม (50 ต่อ/วินาที)

ไม่ว่าความถี่ของกระแสจ่ายจะเป็นอย่างไร หลักการทำงานของเตาหลอมเบ้าหลอมเหนี่ยวนำทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในโลหะที่ให้ความร้อน (กระแส Foucault) และการแปลงเป็นความร้อน เมื่อหลอมในโลหะหรือถ้วยใส่ตัวอย่างอื่นๆ ที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้า พลังงานความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังโลหะที่ให้ความร้อนโดยผนังของถ้วยใส่ตัวอย่าง เตาเบ้าหลอมเหนี่ยวนำใช้สำหรับการหลอมอลูมิเนียม แมกนีเซียม ทองแดง โลหะผสมนิกเกิล ตลอดจนเหล็กและเหล็กหล่อ

เตาเหนี่ยวนำแบบ Channel Induction ใช้สำหรับการหลอมโลหะผสมอลูมิเนียม ทองแดง นิกเกิล และสังกะสี นอกจากเตาหลอมแล้ว ยังใช้เครื่องผสมช่องเหนี่ยวนำซึ่งทำหน้าที่ในการกลั่นและรักษาอุณหภูมิของโลหะเหลวในระดับที่กำหนด คอมเพล็กซ์การหลอมและการหล่อซึ่งประกอบด้วยเตาหลอม - เครื่องผสม - เครื่องหล่อใช้สำหรับการหล่อแท่งจากอลูมิเนียมแมกนีเซียมและโลหะผสมทองแดงโดยใช้วิธีการต่อเนื่อง หลักการทำงานทางความร้อนของเตาเหนี่ยวนำแบบช่องสัญญาณนั้นคล้ายคลึงกับหลักการทำงานของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าซึ่งดังที่ทราบกันดีว่าประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิวงจรแม่เหล็กและขดลวดทุติยภูมิ บทบาทของขดลวดทุติยภูมิในเตาเผานั้นเล่นโดยช่องทางลัดวงจรที่เต็มไปด้วยโลหะเหลว เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำเตาหลอม (ขดลวดปฐมภูมิ) กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่จะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดในช่องที่เต็มไปด้วยโลหะเหลว ซึ่งจะทำให้โลหะเหลวที่อยู่ในนั้นร้อนขึ้น พลังงานความร้อนปล่อยออกมาในช่อง ทำให้ร้อนและละลายโลหะที่อยู่เหนือช่องในอ่างเตาหลอม

เตาอาร์คไฟฟ้าตามหลักการถ่ายเทความร้อนจากอาร์คไฟฟ้าไปยังโลหะที่ให้ความร้อน แบ่งออกเป็นเตาให้ความร้อนทั้งทางตรงและทางอ้อม

ในเตาให้ความร้อนทางอ้อม พลังงานความร้อนส่วนใหญ่จากส่วนโค้งร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังโลหะที่ให้ความร้อนโดยการแผ่รังสี และในเตาให้ความร้อนโดยตรง - โดยการแผ่รังสีและการนำความร้อน ปัจจุบันมีการใช้เตาหลอมทางอ้อมในขอบเขตที่จำกัด เตาแบบกระทำโดยตรง (เตาสุญญากาศอาร์คไฟฟ้าที่มีอิเล็กโทรดสิ้นเปลือง) ใช้สำหรับการหลอมโลหะและโลหะผสมที่ทนไฟและออกฤทธิ์ทางเคมี เช่นเดียวกับโลหะผสมเหล็ก นิกเกิล และโลหะผสมอื่นๆ ตามการออกแบบและหลักการทำงาน เตาอาร์กไฟฟ้าโดยตรงแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: เตาหลอมสำหรับการหลอมในเบ้าหลอมสกัล และเตาหลอมสำหรับการหลอมในแม่พิมพ์หรือเครื่องตกผลึก

เตาหลอมลำแสงอิเล็กตรอนใช้สำหรับการหลอมโลหะและโลหะผสมที่ทนไฟและออกฤทธิ์ทางเคมีที่มีไนโอเบียม ไทเทเนียม เซอร์โคเนียม โมลิบดีนัม ทังสเตน รวมถึงเกรดเหล็กและโลหะผสมอื่นๆ อีกหลายเกรด หลักการให้ความร้อนด้วยลำอิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับการแปลงพลังงานจลน์ของการไหลของอิเล็กตรอนเป็นพลังงานความร้อนเมื่อพลังงานเหล่านี้มาบรรจบกับพื้นผิวของประจุที่ถูกให้ความร้อน การปลดปล่อยพลังงานความร้อนเกิดขึ้นในชั้นผิวบาง ๆ ของโลหะ การทำความร้อนและการหลอมจะดำเนินการในสุญญากาศที่ความดันตกค้าง 1.3-10^-3 Pa การหลอมลำแสงอิเล็กตรอนใช้ในการผลิตแท่งโลหะและการหล่อรูปทรง ด้วยการหลอมลำแสงอิเล็กตรอน อาจทำให้โลหะเหลวร้อนเกินไปอย่างมีนัยสำคัญและคงไว้ในสถานะของเหลวเป็นเวลานาน ข้อได้เปรียบนี้ช่วยให้คุณปรับแต่งสารหลอมได้อย่างมีประสิทธิภาพและทำความสะอาดจากสิ่งสกปรกจำนวนมาก การใช้ลำแสงอิเล็กตรอน

โลหะหลอมสามารถขจัดสิ่งเจือปนทั้งหมดที่มีความดันไอสูงกว่าความดันไอของโลหะฐานอย่างมีนัยสำคัญ อุณหภูมิสูงและสุญญากาศลึกยังช่วยทำความสะอาดโลหะจากสิ่งสกปรกอันเนื่องมาจากการแยกตัวด้วยความร้อนของไนไตรด์ออกไซด์และสารประกอบอื่น ๆ ที่พบในโลหะ เตาถลุงแร่ด้วยไฟฟ้า ESR ตามหลักการทำงาน เป็นเตาต้านทานความร้อนทางอ้อม ซึ่งแหล่งความร้อนคืออ่างตะกรันหลอมเหลวขององค์ประกอบทางเคมีที่กำหนด โลหะที่จะหลอมในรูปแบบของอิเล็กโทรดสิ้นเปลืองจะถูกแช่อยู่ในชั้น (อ่าง) ของตะกรันที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่เป็นของเหลว กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านอิเล็กโทรดสิ้นเปลืองและตะกรัน ตะกรันถูกทำให้ร้อนส่วนปลายของอิเล็กโทรดที่สิ้นเปลืองจะถูกละลายและหยดโลหะเหลวที่ผ่านชั้นของตะกรันที่มีฤทธิ์ทางเคมีจะถูกทำความสะอาดอันเป็นผลมาจากการสัมผัสกับมันและก่อตัวในแม่พิมพ์ในรูปของแท่งโลหะ ตะกรันช่วยปกป้องโลหะเหลวจากการมีปฏิกิริยากับบรรยากาศในอากาศ เตา ESR ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตแท่งจากเหล็กคุณภาพสูง ทนความร้อน สเตนเลส และโลหะผสมอื่นๆ นอกจากนี้ วิธี ESR ยังใช้สำหรับการผลิตการหล่อรูปทรงขนาดใหญ่ เช่น เพลาข้อเหวี่ยง ตัวเรือน ข้อต่อ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ

ในเตาหลอมพลาสมา แหล่งที่มาของพลังงานความร้อนคือการไหลของก๊าซไอออไนซ์ที่ได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูง (พลาสมาอาร์ก) ซึ่งเมื่อสัมผัสกับโลหะ จะร้อนและละลาย เพื่อให้ได้การไหลของพลาสมา เตาหลอมจะติดตั้งอุปกรณ์พิเศษ - พลาสมาตรอน วิธีการทำความร้อนและการหลอมโลหะผสมด้วยพลาสมานั้นใช้ในเตาเผาแบบอาบน้ำ ในโรงงานหลอมเพื่อผลิตแท่งโลหะในเครื่องตกผลึก และสำหรับการหลอมโลหะในถ้วยใส่ตัวอย่างกะโหลกศีรษะ

เตาพลาสมาแบบอาบน้ำส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการหลอมเหล็กและโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นหลัก เตาพลาสม่าสำหรับการหลอมในเครื่องตกผลึกสามารถใช้ในการผลิตแท่งเหล็ก เบริลเลียม โมลิบดีนัม ไนโอเบียม ไทเทเนียม และโลหะอื่นๆ เตาหลอมพลาสม่าสำหรับการหลอมในเบ้าหลอมกะโหลกศีรษะได้รับการออกแบบสำหรับการหล่อเหล็ก โลหะทนไฟ และโลหะที่ออกฤทธิ์ทางเคมี

การผลิตหล่ออลูมิเนียมอัลลอยด์

การหล่อทราย

จากวิธีการข้างต้นในการหล่อในแม่พิมพ์แบบครั้งเดียว วิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมคือการหล่อในแม่พิมพ์ทรายเปียก นี่เป็นเพราะโลหะผสมมีความหนาแน่นต่ำ แรงกดเล็กน้อยของโลหะบนแม่พิมพ์ และอุณหภูมิการหล่อต่ำ (680-800C)

สำหรับการผลิตแม่พิมพ์ทราย มีการใช้ส่วนผสมในการขึ้นรูปและแกนซึ่งเตรียมจากทรายควอทซ์และดินเหนียว (GOST 2138-74) ดินเหนียวขึ้นรูป (GOST 3226-76) สารยึดเกาะและวัสดุเสริม การสร้างโพรงในการหล่อนั้นดำเนินการโดยใช้แกนซึ่งส่วนใหญ่ผลิตโดยใช้กล่องแกนร้อน (220-300 ° C) เพื่อจุดประสงค์นี้ จะใช้ทรายควอทซ์หุ้มหรือส่วนผสมของทรายกับเทอร์โมเซตติงเรซินและตัวเร่งปฏิกิริยา สำหรับการผลิตแท่ง มีการใช้เครื่องยิงทรายแบบตำแหน่งเดียวและการติดตั้ง รวมถึงการติดตั้งแบบหมุนหลายตำแหน่ง แท่งอบแห้งทำโดยใช้เครื่องเขย่า เป่าทราย และเครื่องยิงทราย หรือด้วยตนเองจากส่วนผสมที่มีน้ำมัน (4ГУ, С) หรือสารยึดเกาะที่ละลายน้ำได้ ระยะเวลาในการทำให้แห้ง (ตั้งแต่ 3 ถึง 12 ชั่วโมง) ขึ้นอยู่กับน้ำหนักและขนาดของแท่งและมักจะพิจารณาจากการทดลอง อุณหภูมิในการอบแห้งถูกกำหนดขึ้นอยู่กับลักษณะของสารยึดเกาะ: สำหรับสารยึดเกาะที่มีน้ำมัน 250-280 °C และสำหรับสารยึดเกาะที่ละลายน้ำได้ 160-200 °C สำหรับการผลิตแท่งขนาดใหญ่ขนาดใหญ่ มีการใช้สารผสมชุบแข็งด้วยความเย็น (CMC) หรือสารผสมแข็งตัวด้วยของเหลว (LCS) เพิ่มมากขึ้น ส่วนผสมที่ชุบแข็งด้วยความเย็นประกอบด้วยเรซินสังเคราะห์เป็นสารยึดเกาะ และตัวเร่งปฏิกิริยาที่ชุบแข็งด้วยความเย็นมักเป็นกรดฟอสฟอริก ของผสม LCS มีสารลดแรงตึงผิวที่ส่งเสริมให้เกิดฟอง

แท่งเชื่อมต่อเข้ากับโหนดโดยการติดกาวหรือโดยการเทอะลูมิเนียมที่หลอมละลายลงในรูพิเศษในส่วนที่เป็นสัญลักษณ์ การหดตัวของโลหะผสมระหว่างการทำความเย็นทำให้การเชื่อมต่อมีความแข็งแรงที่จำเป็น

การเติมแม่พิมพ์หล่ออย่างราบรื่นโดยไม่มีการกระแทกหรือการหมุนวนนั้นมั่นใจได้โดยการใช้ระบบเกตติ้งแบบขยายที่มีอัตราส่วนของพื้นที่หน้าตัดขององค์ประกอบหลัก Fst: Fshp: Fpit 1:2:3; 1:2:4; 1:3:6 ตามลำดับ สำหรับการจ่ายโลหะด้านล่าง แบบ slotted หรือหลายชั้นไปยังโพรงแม่พิมพ์ อัตราการเพิ่มขึ้นของโลหะในช่องของแม่พิมพ์หล่อไม่ควรเกิน 4.5/6 โดยที่ 6 คือความหนาทั่วไปของผนังของการหล่อ cm อัตราขั้นต่ำของการเพิ่มขึ้นของโลหะในแม่พิมพ์ (cm/ s) ถูกกำหนดโดยสูตรของ A. A. Lebedev Vmin = 3/§ .

ประเภทของระบบประตูถูกเลือกโดยคำนึงถึงขนาดของการหล่อ ความซับซ้อนของการกำหนดค่า และตำแหน่งในแม่พิมพ์ ตามกฎแล้วการเทแม่พิมพ์สำหรับการหล่อที่มีโครงสร้างซับซ้อนที่มีความสูงน้อยนั้นใช้ระบบเกตติ้งที่ต่ำกว่า สำหรับความสูงของการหล่อขนาดใหญ่และผนังบาง ควรใช้ช่องแนวตั้งหรือระบบประตูรวม แม่พิมพ์สำหรับการหล่อขนาดเล็กสามารถเติมผ่านระบบประตูด้านบนได้ ในกรณีนี้ ความสูงของตกสะเก็ดโลหะเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ไม่ควรเกิน 80 มม.

เพื่อลดความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารหลอมเมื่อเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์และเพื่อแยกฟิล์มออกไซด์และตะกรันที่แขวนอยู่ในนั้นได้ดีขึ้น จึงมีการนำความต้านทานไฮดรอลิกเพิ่มเติมเข้าสู่ระบบ gating - ติดตั้งตาข่าย (โลหะหรือไฟเบอร์กลาส) หรือเทผ่านเม็ด ตัวกรอง

ตามกฎแล้ว Sprues (ตัวป้อน) จะถูกส่งไปยังส่วนบาง ๆ (ผนัง) ของการหล่อที่กระจายไปตามปริมณฑลโดยคำนึงถึงความสะดวกในการแยกในภายหลังในระหว่างการประมวลผล การจัดหาโลหะให้กับหน่วยขนาดใหญ่เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ เนื่องจากจะทำให้เกิดโพรงการหดตัว การหลวมระดับมหภาค และการหดตัว “ลดลง” บนพื้นผิวของการหล่อ ในหน้าตัด ช่องเกตมักมีรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า โดยด้านกว้างประมาณ 15-20 มม. และด้านแคบ 5-7 มม.

โลหะผสมที่มีช่วงการตกผลึกแคบ (AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO) มีแนวโน้มที่จะเกิดโพรงการหดตัวที่เข้มข้นในหน่วยความร้อนของการหล่อ เพื่อนำเปลือกหอยเหล่านี้ไปไกลกว่าการหล่อ จึงมีการใช้การติดตั้งที่ทำกำไรมหาศาลอย่างแพร่หลาย สำหรับการหล่อแบบผนังบาง (4-5 มม.) และการหล่อขนาดเล็ก มวลกำไรจะเป็น 2-3 เท่าของมวลของการหล่อ สำหรับการหล่อแบบผนังหนาจะสูงถึง 1.5 เท่า ความสูงของกำไรจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับความสูงของการหล่อ หากความสูงน้อยกว่า 150 มม. ความสูงของกำไร Nprib จะเท่ากับความสูงของการหล่อ Notl สำหรับการหล่อที่สูงขึ้น อัตราส่วน Nprib/Notl จะเท่ากับ 0.3–0.5 อัตราส่วนระหว่างความสูงของกำไรและความหนาอยู่ที่เฉลี่ย 2-3 การใช้งานที่ดีที่สุดในการหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียมจะพบได้ที่ส่วนกำไรเปิดด้านบนของหน้าตัดทรงกลมหรือวงรี ในกรณีส่วนใหญ่ ด้านข้างกำไรจะถูกปิด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำกำไร พวกเขาจะถูกหุ้มฉนวน เติมด้วยโลหะร้อนและเติมเงิน โดยปกติฉนวนจะดำเนินการโดยการติดแผ่นแร่ใยหินบนพื้นผิวของแม่พิมพ์ ตามด้วยการทำให้แห้งด้วยเปลวไฟแก๊ส โลหะผสมที่มีช่วงการตกผลึกกว้าง (AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ) มีแนวโน้มที่จะเกิดความพรุนของการหดตัวแบบกระจัดกระจาย การทำให้รูขุมขนหดตัวด้วยความช่วยเหลือของผลกำไรไม่ได้ผล ดังนั้นเมื่อทำการหล่อจากโลหะผสมที่ระบุไว้จึงไม่แนะนำให้ใช้การติดตั้งที่มีกำไรมหาศาล เพื่อให้ได้การหล่อคุณภาพสูง จะดำเนินการตกผลึกแบบทิศทาง โดยใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อจุดประสงค์นี้ในการติดตั้งตู้เย็นที่ทำจากเหล็กหล่อและโลหะผสมอลูมิเนียม เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการตกผลึกแบบทิศทาง จะมีการสร้างระบบประตูช่องแนวตั้ง เพื่อป้องกันการวิวัฒนาการของก๊าซในระหว่างการตกผลึกและป้องกันการก่อตัวของความพรุนจากการหดตัวของก๊าซในการหล่อที่มีผนังหนา จึงมีการใช้การตกผลึกภายใต้ความดัน 0.4-0.5 MPa อย่างกว้างขวาง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แม่พิมพ์หล่อจะถูกวางในหม้อนึ่งความดันก่อนเท เติมด้วยโลหะ และการหล่อจะตกผลึกภายใต้แรงดันอากาศ ในการผลิตงานหล่อผนังบางขนาดใหญ่ (สูงถึง 2-3 ม.) จะใช้วิธีการหล่อที่มีการแข็งตัวตามลำดับ สาระสำคัญของวิธีการนี้คือการตกผลึกตามลำดับของการหล่อจากล่างขึ้นบน ในการทำเช่นนี้แม่พิมพ์หล่อจะถูกวางบนโต๊ะของลิฟต์ไฮดรอลิกและท่อโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12-20 มม. ซึ่งให้ความร้อนถึง 500-700 °C จะถูกหย่อนลงไปเพื่อทำหน้าที่ของไรเซอร์ ท่อได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาในชามป่วงและปิดรูด้วยจุกปิด หลังจากเติมส่วนผสมลงในชามสปรูแล้ว สต็อปเปอร์จะถูกยกขึ้น และโลหะผสมจะไหลผ่านท่อไปยังบ่อเกตที่เชื่อมต่อกับโพรงแม่พิมพ์ด้วยสปรูแบบมีรู (ตัวป้อน) หลังจากที่ระดับการหลอมละลายในบ่อเพิ่มขึ้น 20-30 มม. เหนือปลายล่างของท่อ กลไกการลดโต๊ะไฮดรอลิกจะเปิดขึ้น ความเร็วที่ลดลงนั้นถูกนำไปใช้เพื่อให้แบบฟอร์มเต็มจนถึงระดับน้ำท่วมและ โลหะร้อนไหลเข้าสู่ส่วนบนของแม่พิมพ์อย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการแข็งตัวในทิศทางและช่วยให้สามารถผลิตการหล่อที่ซับซ้อนได้โดยไม่มีข้อบกพร่องในการหดตัว

แม่พิมพ์ทรายเทด้วยโลหะจากทัพพีที่บุด้วยวัสดุทนไฟ ก่อนที่จะเติมโลหะ ทัพพีที่มีซับในสดจะถูกทำให้แห้งและเผาที่อุณหภูมิ 780-800 °C เพื่อขจัดความชื้น ก่อนเทต้องรักษาอุณหภูมิหลอมเหลวไว้ที่ 720-780 °C แม่พิมพ์สำหรับการหล่อผนังบางจะถูกเติมด้วยสารหลอมที่ให้ความร้อนถึง 730-750 °C และสำหรับการหล่อที่มีผนังหนาถึง 700-720 °C

การหล่อในแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์

การหล่อในแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์ใช้ในกรณีที่ความต้องการการหล่อเพิ่มขึ้นในแง่ของความแม่นยำ ความสะอาดของพื้นผิว และการสร้างรายละเอียดนูนที่เล็กที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับแม่พิมพ์ยิปซั่มทรายแล้ว พวกมันมีความแข็งแรงสูงกว่า ความแม่นยำของมิติ ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่า และทำให้สามารถผลิตการหล่อที่มีการกำหนดค่าที่ซับซ้อนโดยมีความหนาของผนัง 1.5 มม. ตามระดับความแม่นยำที่ 5-6 แม่พิมพ์ทำจากขี้ผึ้งหรือโลหะ (ทองเหลือง เหล็ก) รุ่นชุบโครเมียม โดยมีเทเปอร์ในขนาดภายนอกไม่เกิน 30 นิ้ว และในขนาดภายในตั้งแต่ 30 นิ้ว ถึง 3° แผ่นโมเดลทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ เพื่ออำนวยความสะดวกในการถอดแบบจำลองออกจากแม่พิมพ์ พื้นผิวจึงถูกเคลือบด้วยจาระบีน้ำมันก๊าด-สเตียรีนบาง ๆ

แม่พิมพ์ขนาดเล็กและขนาดกลางสำหรับการหล่อผนังบางที่ซับซ้อนทำจากส่วนผสมที่ประกอบด้วยยิปซั่ม 80% ทรายควอทซ์หรือแร่ใยหิน 20% และน้ำ 60-70% (โดยน้ำหนักของส่วนผสมแห้ง) องค์ประกอบของส่วนผสมสำหรับสื่อ และ แบบฟอร์มขนาดใหญ่: ยิปซั่ม 30%, ทราย 60%, แร่ใยหิน 10%, น้ำ 40-50% ส่วนผสมในการทำแท่งประกอบด้วยยิปซั่ม 50% ทราย 40% แร่ใยหิน 10% น้ำ 40-50% เพื่อชะลอการตั้งค่า จึงใส่ปูนขาว 1-2% ลงในส่วนผสม ความแข็งแรงที่ต้องการของแบบฟอร์มทำได้โดยการให้ความชุ่มชื้นกับยิปซั่มปราศจากน้ำหรือกึ่งน้ำ เพื่อลดความแข็งแรงและเพิ่มการซึมผ่านของก๊าซ แม่พิมพ์ยิปซั่มดิบจะต้องผ่านการบำบัดด้วยความร้อน โดยเก็บไว้ในหม้อนึ่งความดันเป็นเวลา 6-10 ชั่วโมงภายใต้แรงดันไอน้ำ 0.13-0.14 MPa จากนั้นจึงนำไปในอากาศเป็นเวลา 24 ชั่วโมง หลังจากนั้น แบบฟอร์มจะถูกนำไปทำให้แห้งแบบขั้นตอนที่อุณหภูมิ 350-500 °C

คุณสมบัติของแม่พิมพ์ยิปซั่มคือค่าการนำความร้อนต่ำ สถานการณ์เช่นนี้ทำให้ยากต่อการหล่อแบบหนาแน่นจากโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีช่วงการตกผลึกที่กว้าง ดังนั้น ภารกิจหลักในการพัฒนาระบบ gating สำหรับแม่พิมพ์ยิปซั่มคือการป้องกันการก่อตัวของโพรงการหดตัว การหลวม ฟิล์มออกไซด์ รอยแตกที่ร้อน และการอุดผนังบางน้อยเกินไป ซึ่งทำได้โดยการใช้ระบบเกตติ้งแบบขยาย (Fst: Fshl: EFpit == 1: 2: 4) รับประกันการเคลื่อนที่ของสารหลอมในโพรงแม่พิมพ์ด้วยความเร็วต่ำ กำกับการแข็งตัวของหน่วยความร้อนโดยตรงไปสู่ผลกำไรโดยใช้ตู้เย็น เพิ่มความสอดคล้องของแม่พิมพ์เนื่องจาก เพิ่มปริมาณทรายควอทซ์ในส่วนผสม การหล่อแบบผนังบางจะถูกเทลงในแม่พิมพ์ที่ให้ความร้อนถึง 100--200 °C โดยใช้การดูดสุญญากาศ ซึ่งช่วยให้สามารถเติมโพรงที่มีความหนาได้ถึง 0.2 มม. การหล่อที่มีผนังหนา (มากกว่า 10 มม.) ผลิตโดยการเทแม่พิมพ์ในหม้อนึ่งความดัน การตกผลึกของโลหะในกรณีนี้ดำเนินการภายใต้ความดัน 0.4-0.5 MPa

การหล่อเปลือก

ขอแนะนำให้ใช้การหล่อแบบเปลือกสำหรับการผลิตแบบอนุกรมและขนาดใหญ่ของการหล่อที่มีขนาดจำกัด โดยมีความสะอาดของพื้นผิวเพิ่มขึ้น ความแม่นยำของมิติที่มากขึ้น และการตัดเฉือนน้อยกว่าการหล่อทราย

แม่พิมพ์เปลือกหอยผลิตขึ้นโดยใช้อุปกรณ์โลหะร้อน (250-300 °C) (เหล็ก เหล็กหล่อ) โดยใช้วิธีการบังเกอร์ อุปกรณ์การสร้างแบบจำลองถูกสร้างขึ้นตามคลาสความแม่นยำที่ 4-5 โดยมีความลาดชันในการขึ้นรูปตั้งแต่ 0.5 ถึง 1.5% เปลือกหอยประกอบด้วย 2 ชั้น ชั้นแรกมาจากส่วนผสมที่มีเรซินเทอร์โมเซตติง 6-10% ชั้นที่สองมาจากส่วนผสมที่มีเรซิน 2% เพื่อให้ถอดเปลือกออกได้ดีขึ้น ก่อนที่จะเติมส่วนผสมในการขึ้นรูป แผ่นโมเดลจะถูกเคลือบด้วยอิมัลชันปล่อยชั้นบางๆ (ซิลิโคนเหลว 5% หมายเลข 5; สบู่ซักผ้า 3%; น้ำ 92%)

สำหรับการผลิตแม่พิมพ์เปลือกหอย จะใช้ทรายควอทซ์เนื้อละเอียดที่มีซิลิกาอย่างน้อย 96% การเชื่อมต่อของครึ่งนั้นทำได้โดยการติดกาวด้วยการกดพินแบบพิเศษ องค์ประกอบของกาว: เรซิน MF17 40%; มาร์ชาไลต์ 60% และอะลูมิเนียมคลอไรด์ 1.5% (ตัวเร่งปฏิกิริยาชุบแข็ง) แม่พิมพ์ที่ประกอบแล้วจะถูกเทลงในภาชนะ เมื่อทำการหล่อลงในแม่พิมพ์เปลือก ระบบ gating เดียวกันและ สภาพอุณหภูมิเช่นเดียวกับการหล่อทราย

อัตราการตกผลึกของโลหะในแม่พิมพ์เปลือกต่ำและความเป็นไปได้น้อยในการสร้างการตกผลึกแบบทิศทาง นำไปสู่การผลิตการหล่อที่มีคุณสมบัติต่ำกว่าการหล่อในแม่พิมพ์ทรายดิบ

การหล่อขี้ผึ้งหาย

การหล่อขี้ผึ้งหายใช้ในการผลิตงานหล่อที่มีความแม่นยำเพิ่มขึ้น (ชั้น 3-5) และความสะอาดของพื้นผิว (ชั้นความหยาบที่ 4-6) ซึ่งวิธีนี้เป็นวิธีเดียวที่เป็นไปได้หรือเหมาะสมที่สุด

ในกรณีส่วนใหญ่ โมเดลจะทำจากองค์ประกอบพาราฟิน-สเตียริน (1: 1) ที่มีลักษณะคล้ายแป้งโดยการกดลงในแม่พิมพ์โลหะ (หล่อและสำเร็จรูป) บนการติดตั้งแบบอยู่กับที่หรือแบบหมุน เมื่อผลิตการหล่อที่ซับซ้อนที่มีขนาดใหญ่กว่า 200 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปของแบบจำลอง สารต่างๆ จะถูกใส่เข้าไปในมวลของแบบจำลองซึ่งจะทำให้อุณหภูมิอ่อนตัวลง (หลอม)

สารแขวนลอยของเอทิลซิลิเกตไฮโดรไลซ์ (30-40%) และควอตซ์ฝุ่น (70-60%) ใช้เป็นสารเคลือบทนไฟในการผลิตแม่พิมพ์เซรามิก บล็อกแบบจำลองถูกปกคลุมด้วยทรายเผา 1KO16A หรือ 1K025A การเคลือบแต่ละชั้นจะถูกทำให้แห้งในอากาศเป็นเวลา 10-12 ชั่วโมง หรือในบรรยากาศที่มีไอแอมโมเนียเป็นเวลา 0.5-1 ชั่วโมง ความแข็งแรงที่ต้องการของแม่พิมพ์เซรามิกนั้นอยู่ที่ความหนาของเปลือก 4-6 มม. (4-6 ชั้นของ เคลือบทนไฟ) เพื่อให้การเติมแม่พิมพ์เป็นไปอย่างราบรื่น ระบบประตูขยายจึงถูกนำมาใช้เพื่อจ่ายโลหะให้กับส่วนที่หนาและยูนิตขนาดใหญ่ โดยปกติแล้วการหล่อจะถูกป้อนจากไรเซอร์ขนาดใหญ่ผ่านสปรูที่มีความหนา (ตัวป้อน) สำหรับการหล่อแบบซับซ้อนจะได้รับอนุญาตให้ใช้ผลกำไรจำนวนมากเพื่อป้อนยูนิตขนาดใหญ่ตอนบนโดยต้องเติมพวกมันจากไรเซอร์

การหลอมแบบจำลองจากแม่พิมพ์จะดำเนินการในน้ำร้อน (85-90 C) ทำให้เป็นกรดด้วยกรดไฮโดรคลอริก (0.5-1 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อน้ำหนึ่งลิตร) เพื่อป้องกันการสะพอนิฟิเคชันของสเตียริน แม่พิมพ์เซรามิกจะถูกทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 150-170 °C เป็นเวลา 1-2 ชั่วโมง ใส่ในภาชนะที่บรรจุด้วยฟิลเลอร์แบบแห้งและเผาที่อุณหภูมิ 600-700 °C เป็นเวลา 5-8 ชั่วโมง การเทจะดำเนินการในที่เย็น และแม่พิมพ์ที่ให้ความร้อน อุณหภูมิความร้อน (50-300 °C) ของแม่พิมพ์ถูกกำหนดโดยความหนาของผนังหล่อ การบรรจุแม่พิมพ์ด้วยโลหะนั้นดำเนินการตามปกติเช่นเดียวกับการใช้สุญญากาศหรือแรงเหวี่ยง อลูมิเนียมอัลลอยด์ส่วนใหญ่จะถูกให้ความร้อนที่ 720-750 °C ก่อนเท

หล่อชิลล์

การหล่อแบบเย็นเป็นวิธีการหลักในการผลิตการหล่อแบบอนุกรมและแบบจำนวนมากของการหล่อจากโลหะผสมอะลูมิเนียม ซึ่งทำให้สามารถทำการหล่อที่มีระดับความแม่นยำ 4-6 ระดับที่มีความขรุขระของพื้นผิว Rz = 50-20 และความหนาของผนังขั้นต่ำ 3-4 มม. เมื่อหล่อในแม่พิมพ์เย็นพร้อมกับข้อบกพร่องที่เกิดจากการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงของการหลอมในช่องของแม่พิมพ์และการไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดของการแข็งตัวในทิศทาง (ความพรุนของก๊าซ ฟิล์มออกไซด์ การหลวมของการหดตัว) ประเภทหลักของ ข้อบกพร่องในการหล่อคือการเติมน้อยเกินไปและรอยแตก ลักษณะของรอยแตกร้าวเกิดจากการหดตัวยาก รอยแตกร้าวมักเกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการหล่อที่ทำจากโลหะผสมที่มีช่วงการตกผลึกกว้างและมีการหดตัวเป็นเส้นตรงขนาดใหญ่ (1.25-1.35%) การป้องกันการก่อตัวของข้อบกพร่องเหล่านี้ทำได้โดยวิธีการทางเทคโนโลยีต่างๆ

เพื่อให้มั่นใจว่าโลหะไหลเข้าสู่โพรงของแม่พิมพ์หล่อได้อย่างราบรื่นและเงียบ การแยกฟิล์มตะกรันและออกไซด์ที่เกิดขึ้นในโลหะที่เชื่อถือได้ในระหว่างกระบวนการหลอมและการเคลื่อนตัวไปตามช่อง gating และเพื่อป้องกันการก่อตัวของพวกมันในแม่พิมพ์หล่อ เมื่อทำการหล่อลงในแม่พิมพ์แบบแช่เย็น แม่พิมพ์แบบขยายแบบขยายจะใช้ระบบที่มีด้านล่าง ช่อง และจ่ายโลหะหลายชั้นไปยังส่วนที่บางของการหล่อ ในกรณีของการจัดหาโลหะให้กับส่วนที่หนา จะต้องมีการเตรียมการสำหรับการป้อนไซต์การจัดหาโดยการติดตั้งหัวหน้าการจัดหา (กำไร) องค์ประกอบทั้งหมดของระบบประตูตั้งอยู่ตามขั้วต่อดาย แนะนำให้ใช้อัตราส่วนของพื้นที่หน้าตัดของช่องเกตต่อไปนี้: สำหรับการหล่อขนาดเล็ก EFst: EFshl: EFpit = 1: 2: 3; สำหรับการหล่อขนาดใหญ่ EFst: EFsh: EFpit = 1: 3: 6

เพื่อลดอัตราการไหลของของเหลวเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ จึงมีการใช้ไรเซอร์โค้ง ตาข่ายไฟเบอร์กลาสหรือโลหะ และตัวกรองแบบละเอียด คุณภาพของการหล่ออลูมิเนียมอัลลอยด์ขึ้นอยู่กับอัตราการเพิ่มขึ้นของการหลอมในช่องของแม่พิมพ์หล่อ ความเร็วนี้จะต้องเพียงพอที่จะรับประกันการเติมชิ้นส่วนหล่อบาง ๆ ภายใต้เงื่อนไขของการกระจายความร้อนที่เพิ่มขึ้นและในเวลาเดียวกันไม่ทำให้เกิดการเติมน้อยเกินไปเนื่องจากการปล่อยอากาศและก๊าซที่ไม่สมบูรณ์ผ่านท่อระบายอากาศและผลกำไร ความปั่นป่วนและการพุ่งของของเหลวระหว่าง การเปลี่ยนจากส่วนที่แคบไปเป็นส่วนที่กว้าง อัตราการเพิ่มขึ้นของโลหะในช่องแม่พิมพ์เมื่อหล่อในแม่พิมพ์แช่เย็นจะถือว่าสูงกว่าเมื่อหล่อในแม่พิมพ์ทรายเล็กน้อย ความเร็วในการยกขั้นต่ำที่อนุญาตคำนวณโดยใช้สูตรของ A. A. Lebedev และ N. M. Galdin (ดูหัวข้อ "การหล่อทราย")

เพื่อให้ได้การหล่อแบบหนาแน่น จะมีการแข็งตัวโดยตรงเช่นเดียวกับการหล่อทราย โดยการวางตำแหน่งการหล่อในแม่พิมพ์อย่างเหมาะสมและปรับการกระจายความร้อน ตามกฎแล้ว หน่วยหล่อขนาดใหญ่ (หนา) จะอยู่ที่ส่วนบนของแม่พิมพ์ ทำให้สามารถชดเชยปริมาณที่ลดลงระหว่างการแข็งตัวได้โดยตรงจากกำไรที่ติดตั้งไว้ด้านบน การควบคุมความเข้มของการกำจัดความร้อนเพื่อสร้างการแข็งตัวในทิศทางนั้นทำได้โดยการทำความเย็นหรือฉนวนส่วนต่างๆ ของแม่พิมพ์หล่อ เพื่อเพิ่มการระบายความร้อนในพื้นที่ เม็ดมีดที่ทำจากทองแดงนำความร้อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยช่วยเพิ่มพื้นผิวการทำความเย็นของแม่พิมพ์ทำความเย็นเนื่องจากครีบ และดำเนินการทำความเย็นเฉพาะที่ของแม่พิมพ์ทำความเย็นด้วยอากาศอัดหรือน้ำ เพื่อลดความเข้มของการขจัดความร้อน จึงมีการใช้ชั้นสีหนา 0.1-0.5 มม. ลงบนพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์ทำความเย็น เพื่อจุดประสงค์นี้พื้นผิวของช่องประตูและผลกำไรจะถูกทาด้วยชั้นสีหนา 1-1.5 มม. การชะลอการระบายความร้อนของโลหะในแม่พิมพ์สามารถทำได้โดยการทำให้ผนังแม่พิมพ์หนาขึ้น การใช้สารเคลือบต่างๆ ที่มีการนำความร้อนต่ำ และฉนวนของแม่พิมพ์ด้วยสติกเกอร์ใยหิน การทาสีพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์ทำความเย็นช่วยปรับปรุงรูปลักษณ์ของการหล่อ ช่วยกำจัดรูก๊าซและแผ่นที่ไม่ใช่บนพื้นผิว และเพิ่มความทนทานของแม่พิมพ์ทำความเย็น ก่อนทาสี แม่พิมพ์แช่เย็นจะถูกทำให้ร้อนถึง 100-120 °C อุณหภูมิความร้อนที่สูงเกินไปเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์เนื่องจากจะช่วยลดอัตราการแข็งตัวของการหล่อและอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ การให้ความร้อนจะช่วยลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างการหล่อและการหล่อ และการขยายตัวของแม่พิมพ์เนื่องจากการให้ความร้อนโดยการหล่อโลหะ ส่งผลให้ความเค้นดึงในการหล่อซึ่งทำให้เกิดรอยแตกร้าวลดลง อย่างไรก็ตาม การทำความร้อนแม่พิมพ์เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะขจัดโอกาสที่จะเกิดรอยแตกร้าว จำเป็นต้องถอดแบบหล่อออกจากแม่พิมพ์อย่างทันท่วงที ควรถอดการหล่อออกจากแม่พิมพ์ก่อนถึงช่วงเวลาที่อุณหภูมิจะเท่ากับอุณหภูมิของแม่พิมพ์และความเค้นหดตัวถึงค่าที่ยิ่งใหญ่ที่สุด โดยปกติแล้วการหล่อจะถูกลบออกในขณะที่มีความแข็งแรงมากจนสามารถเคลื่อนย้ายได้โดยไม่ทำลาย (450-500 ° C) ณ จุดนี้ ระบบประตูยังไม่ได้รับความแข็งแกร่งเพียงพอและถูกทำลายจากการกระแทกของแสง ระยะเวลาในการจับตัวหล่อในแม่พิมพ์จะขึ้นอยู่กับอัตราการแข็งตัวและขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของโลหะ อุณหภูมิของแม่พิมพ์ และความเร็วในการเท อลูมิเนียมอัลลอยด์ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและความซับซ้อนของรูปแบบการหล่อ จะถูกเทลงในแม่พิมพ์แช่เย็นที่อุณหภูมิ 680-750 °C ความเร็วในการบรรจุน้ำหนัก 0.15-3 กก./วินาที การหล่อที่มีผนังบางจะถูกเทด้วยความเร็วสูงกว่าการหล่อแบบหนา

เพื่อลดการยึดเกาะของโลหะ เพิ่มอายุการใช้งาน และอำนวยความสะดวกในการถอด แท่งโลหะจึงได้รับการหล่อลื่นระหว่างการทำงาน น้ำมันหล่อลื่นที่พบบ่อยที่สุดคือสารแขวนลอยน้ำกราไฟท์ (กราไฟท์ 3-5%)

ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ที่สร้างโครงร่างภายนอกของการหล่อนั้นทำจากเหล็กหล่อสีเทา ความหนาของผนังของแม่พิมพ์ถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความหนาของผนังของการหล่อตามคำแนะนำของ GOST 16237-70 โพรงภายในในการหล่อทำด้วยโลหะ (เหล็ก) และแท่งทราย แท่งทรายถูกใช้เพื่อสร้างโพรงที่ซับซ้อนซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยแท่งโลหะ เพื่ออำนวยความสะดวกในการถอดแบบหล่อออกจากแม่พิมพ์ พื้นผิวด้านนอกของการหล่อจะต้องมีความลาดเอียงในการหล่อ 30" ถึง 3° เข้าหาตัวเชื่อมต่อ พื้นผิวด้านในของการหล่อที่ทำด้วยแท่งโลหะจะต้องมีความลาดเอียงอย่างน้อย 6° ไม่อนุญาตให้มีการเปลี่ยนคมจากส่วนที่หนาไปเป็นส่วนที่บางในการหล่อ . รัศมีความโค้งต้องมีอย่างน้อย 3 มม. รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 8 มม. สำหรับการหล่อขนาดเล็ก 10 มม. สำหรับขนาดกลางและ 12 มม. สำหรับขนาดใหญ่ทำด้วยแท่ง . อัตราส่วนที่เหมาะสมของความลึกของรูต่อเส้นผ่านศูนย์กลางคือ 0.7-1 จำนวนค่าเผื่อการประมวลผลเมื่อการหล่อแบบ Chill มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการหล่อทรายถึงสองเท่า

อากาศและก๊าซจะถูกกำจัดออกจากช่องแม่พิมพ์โดยใช้ช่องระบายอากาศที่วางอยู่ในระนาบการแยกส่วน และวางปลั๊กไว้ในผนังใกล้กับโพรงลึก

ในโรงหล่อสมัยใหม่ แม่พิมพ์ทำความเย็นจะถูกติดตั้งบนเครื่องหล่อแบบกึ่งอัตโนมัติตำแหน่งเดียวหรือหลายตำแหน่ง ซึ่งการปิดและเปิดแม่พิมพ์ทำความเย็น การติดตั้งและการถอดแกน การดีดออกและการถอดการหล่อออกจากแม่พิมพ์เป็นแบบอัตโนมัติ . นอกจากนี้ยังมีการควบคุมอุณหภูมิความร้อนของแม่พิมพ์ทำความเย็นอัตโนมัติอีกด้วย การบรรจุแม่พิมพ์แช่เย็นบนเครื่องจักรดำเนินการโดยใช้เครื่องจ่าย

เพื่อปรับปรุงการเติมช่องว่างบางๆ ของแม่พิมพ์ และกำจัดอากาศและก๊าซที่ปล่อยออกมาระหว่างการทำลายสารยึดเกาะ แม่พิมพ์จะถูกอพยพและเติมภายใต้แรงดันต่ำหรือใช้แรงเหวี่ยง

บีบหล่อ

การหล่อแบบบีบเป็นการหล่อแบบเย็นชนิดหนึ่งซึ่งมีไว้สำหรับการผลิตการหล่อแบบแผงขนาดใหญ่ (2500x1400 มม.) โดยมีความหนาของผนัง 2-3 มม. (รูปที่ 63) เพื่อจุดประสงค์นี้ มีการใช้แบบฟอร์มครึ่งโลหะซึ่งติดตั้งบนเครื่องหล่อและกดแบบพิเศษโดยใช้วิธีครึ่งด้านเดียวหรือสองด้าน คุณสมบัติที่โดดเด่นวิธีการหล่อนี้เกี่ยวข้องกับการบังคับเติมโพรงแม่พิมพ์ด้วยการไหลของของเหลวที่กว้างเมื่อแม่พิมพ์เข้าหากัน แม่พิมพ์หล่อไม่มีส่วนประกอบของระบบประตูธรรมดา เมื่อใช้วิธีนี้ การหล่อจะทำจากโลหะผสม AL2, AL4, AL9, AL34 ซึ่งมีช่วงการตกผลึกที่แคบ

^อัตราการเพิ่มขึ้นของการหลอมที่อนุญาตในพื้นที่ทำงานของโพรงแม่พิมพ์เมื่อหล่อแผงจากโลหะผสมอลูมิเนียมควรอยู่ในช่วง 0.5-0.7 m/s ความเร็วที่ต่ำกว่าอาจทำให้การหล่อบางส่วนไม่เต็ม ความเร็วสูงเกินไปอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในลักษณะอุทกพลศาสตร์: ความเป็นคลื่น, พื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอของการหล่อ, การดักจับฟองอากาศ, การกัดเซาะของแกนทรายและการก่อตัวของรอยแตก เนื่องจากการแตกของการไหล โลหะถูกเทลงในภาชนะโลหะซึ่งมีอุณหภูมิร้อนถึง 250--350 °C อัตราการเย็นตัวของของเหลวจะถูกควบคุมโดยการใช้โพรงแม่พิมพ์กับพื้นผิวการทำงาน

เคลือบฉนวนกันความร้อนความหนาต่างๆ (0.05-1 มม.) การให้ความร้อนสูงเกินไปของโลหะผสมก่อนเทไม่ควรเกิน 15-20° เหนืออุณหภูมิของเหลว ระยะเวลาของการเข้าใกล้ของครึ่งฟอร์มคือ 5-3 วินาที

การหล่อด้วยแรงดันต่ำ

การหล่อด้วยแรงดันต่ำเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการหล่อแบบตายตัว ใช้ในการผลิตงานหล่อผนังบางขนาดใหญ่จากโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีช่วงการตกผลึกแคบ (AL2, AL4, AL9, AL34) เช่นเดียวกับการหล่อเย็น พื้นผิวด้านนอกของการหล่อทำด้วยแม่พิมพ์โลหะ และโพรงภายในทำด้วยโลหะหรือแท่งทราย

ในการทำแท่งให้ใช้ส่วนผสมที่ประกอบด้วยทรายควอทซ์ 55% 1K016A ทรายกึ่งไขมัน 13.5% P01; ควอตซ์บด 27%; กาวเพกติน 0.8%; น้ำมันดิน 3.2% และน้ำมันก๊าด 0.5% สารผสมนี้ไม่ก่อให้เกิดการเผาไหม้เชิงกล การเติมโลหะลงในแม่พิมพ์จะดำเนินการโดยแรงดันอากาศแห้งที่ถูกอัด (18-80 kPa) ที่จ่ายให้กับพื้นผิวของโลหะหลอมในเบ้าหลอมที่ให้ความร้อนถึง 720-750 °C ภายใต้อิทธิพลของความดันนี้ สารหลอมจะถูกบีบออกจากเบ้าหลอมเข้าไปในท่อโลหะ และจากนั้นเข้าไปในท่อร่วมของระบบ gating และต่อเข้าไปในโพรงของแม่พิมพ์หล่อ ข้อดีของการหล่อด้วยแรงดันต่ำคือความสามารถในการควบคุมอัตราการเพิ่มขึ้นของโลหะในช่องแม่พิมพ์โดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยให้ได้การหล่อแบบผนังบางที่มีคุณภาพสูงกว่าการหล่อภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง

การตกผลึกของโลหะผสมในแม่พิมพ์จะดำเนินการภายใต้ความดัน 10-30 kPa ก่อนการก่อตัวของเปลือกโลหะแข็ง และ 50-80 kPa หลังจากการก่อตัวของเปลือกโลก

การหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความหนาแน่นมากขึ้นผลิตโดยการหล่อด้วยแรงดันต้านต่ำด้วยแรงดันต่ำ การเติมโพรงแม่พิมพ์ระหว่างการหล่อด้วยแรงดันต้านกลับเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของความดันในเบ้าหลอมและในแม่พิมพ์ (10-60 kPa) การตกผลึกของโลหะในแม่พิมพ์จะดำเนินการภายใต้ความดัน 0.4-0.5 MPa ซึ่งจะช่วยป้องกันการปล่อยไฮโดรเจนที่ละลายในโลหะและการเกิดรูพรุนของก๊าซ ความดันโลหิตสูงมีส่วนทำให้ โภชนาการที่ดีขึ้นหน่วยหล่อขนาดใหญ่ มิฉะนั้นเทคโนโลยีการหล่อด้วยแรงดันย้อนกลับก็ไม่ต่างจากเทคโนโลยีการหล่อด้วยแรงดันต่ำ

การหล่อด้วยแรงดันย้อนกลับประสบความสำเร็จในการรวมข้อดีของการหล่อด้วยแรงดันต่ำและการตกผลึกด้วยแรงดัน

การฉีดขึ้นรูป

ด้วยการฉีดขึ้นรูปจากโลหะผสมอลูมิเนียม AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34 การหล่อที่มีการกำหนดค่าที่ซับซ้อนระดับความแม่นยำ 1-3 ถูกสร้างขึ้นด้วยความหนาของผนังตั้งแต่ 1 มม. ขึ้นไป รูหล่อที่มี เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 1.2 มม.

หล่อเกลียวภายนอกและภายในด้วย ขั้นตอนที่น้อยที่สุด 1 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. ความสะอาดพื้นผิวของการหล่อดังกล่าวสอดคล้องกับความหยาบระดับ 5–8 การผลิตการหล่อดังกล่าวดำเนินการกับเครื่องจักรที่มีห้องกดแนวนอนหรือแนวตั้งเย็นโดยมีแรงดันกดเฉพาะที่ 30-70 MPa การตั้งค่าให้กับเครื่องที่มีห้องกดแนวนอน

ขนาดและน้ำหนักของการหล่อถูกจำกัดโดยความสามารถของเครื่องฉีดขึ้นรูป: ปริมาตรของห้องอัด แรงกดเฉพาะ (p) และแรงล็อค (0) พื้นที่ฉายภาพ (F) ของการหล่อ ช่องสปรู และห้องกดบนแผ่นแบบเคลื่อนย้ายได้ของแม่พิมพ์ไม่ควรเกินค่าที่กำหนดโดยสูตร F = 0.85 0/r

เพื่อหลีกเลี่ยงแบบฟอร์มที่ไม่สำเร็จและแผ่นที่ไม่สำเร็จ ความหนาของผนังมะกอกที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียมจะถูกกำหนดโดยคำนึงถึงพื้นที่ผิว:

พื้นที่ผิว

การหล่อ cm2 มากถึง 25 25-150 150-250 250-500 มากกว่า 500

ความหนาของผนังมม. 1-2 1.5-3 2-4 2.5-6 3-8

ค่าความชันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับพื้นผิวภายนอกคือ 45" สำหรับพื้นผิวภายใน 1° รัศมีความโค้งต่ำสุดคือ 0.5-1" มม. รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 2.5 มม. จะทำโดยการหล่อ ตามกฎแล้วการหล่อที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียมนั้นจะถูกกลึงตามพื้นผิวที่นั่งเท่านั้น ค่าเผื่อการประมวลผลถูกกำหนดโดยคำนึงถึงขนาดของการหล่อและช่วงตั้งแต่ 0.3 ถึง 1 มม.

มีการใช้วัสดุหลายชนิดในการทำแม่พิมพ์ ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ที่สัมผัสกับโลหะเหลวทำจากเหล็ก ZH2V8, 4х8В2, 4хВ2С, แผ่นยึดและกรงเมทริกซ์ทำจากเหล็ก 35, 45, 50, หมุด, บูชและเสานำทางทำจากเหล็ก U8A

การจ่ายโลหะให้กับโพรงแม่พิมพ์นั้นดำเนินการโดยใช้ระบบประตูภายนอกและภายใน เครื่องป้อนจะถูกส่งไปยังบริเวณการหล่อเพื่อทำการตัดเฉือน ความหนาจะขึ้นอยู่กับความหนาของผนังหล่อ ณ จุดจ่ายและลักษณะเฉพาะของการเติมแม่พิมพ์ การพึ่งพานี้จะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของความหนาของตัวป้อนต่อความหนาของผนังหล่อ การเติมแม่พิมพ์อย่างราบรื่นโดยไม่มีความปั่นป่วนหรือการกักเก็บอากาศ จะเกิดขึ้นหากอัตราส่วนใกล้เคียงกับความสามัคคี สำหรับการหล่อที่มีความหนาของผนังสูงสุด 2 มม. ตัวป้อนจะมีความหนา 0.8 มม. ด้วยความหนาของผนัง 3 มม. ความหนาของตัวป้อนคือ 1.2 มม. มีความหนาของผนัง 4-6 มม.-2 มม.

ในการรับส่วนแรกของการหลอมซึ่งเสริมด้วยอากาศให้วางถังล้างพิเศษไว้ใกล้กับโพรงแม่พิมพ์ซึ่งมีปริมาตรสามารถเข้าถึง 20-40% ของปริมาตรการหล่อ แหวนรองเชื่อมต่อกับโพรงแม่พิมพ์โดยใช้ช่องที่มีความหนาเท่ากับความหนาของตัวป้อน อากาศและก๊าซจะถูกกำจัดออกจากโพรงแม่พิมพ์ผ่านช่องระบายอากาศพิเศษและช่องว่างระหว่างแท่ง (ตัวเป่า) และเมทริกซ์ของแม่พิมพ์ ช่องระบายอากาศถูกสร้างขึ้นในระนาบของตัวเชื่อมต่อบนส่วนที่อยู่กับที่ของแม่พิมพ์ตลอดจนตามแท่งและตัวดีดที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ ความลึกของช่องระบายอากาศเมื่อหล่ออลูมิเนียมอัลลอยด์อยู่ที่ 0.05-0.15 มม. และความกว้าง 10-30 มม. เพื่อปรับปรุงการระบายอากาศของแม่พิมพ์โพรงของเครื่องซักผ้าเชื่อมต่อกับบรรยากาศด้วยช่องบาง ๆ (0.2-0.5 มม.)

ข้อบกพร่องหลักของการหล่อที่ได้จากการฉีดขึ้นรูปคือความพรุนของอากาศ (ก๊าซ) ใต้เปลือกนอก ซึ่งเกิดจากการกักอากาศที่ความเร็วสูงของโลหะที่ไหลเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ และความพรุนของการหดตัว (หรือโพรง) ในหน่วยความร้อน การก่อตัวของข้อบกพร่องเหล่านี้ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากพารามิเตอร์ของเทคโนโลยีการหล่อ เช่น ความเร็วการกด แรงกด และสภาวะความร้อนของแม่พิมพ์

ความเร็วในการกดจะกำหนดโหมดการเติมแม่พิมพ์ ยิ่งความเร็วในการกดสูงเท่าไร วัสดุหลอมก็จะเคลื่อนผ่านช่อง gating ยิ่งมีความเร็วมากขึ้นเท่านั้น ความเร็วของทางเข้าของวัสดุหลอมเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย ความเร็วในการกดสูงช่วยให้การเติมฟันผุบางและยาวได้ดีขึ้น ในเวลาเดียวกัน พวกมันทำให้โลหะดักจับอากาศและก่อตัวเป็นรูพรุนใต้เยื่อหุ้มสมอง เมื่อทำการหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียม ความเร็วในการกดสูงจะใช้สำหรับการผลิตการหล่อแบบผนังบางที่ซับซ้อนเท่านั้น แรงกดดันมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณภาพของการหล่อ เมื่อเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของการหล่อก็จะเพิ่มขึ้น

ขนาดของแรงดันในการกดมักจะถูกจำกัดโดยขนาดของแรงล็อคของเครื่อง ซึ่งจะต้องเกินแรงดันที่โลหะกระทำบนเมทริกซ์ที่เคลื่อนย้ายได้ (pF) ดังนั้นการหล่อแบบผนังหนาเบื้องต้นในท้องถิ่นที่เรียกว่า "กระบวนการอะชิไก" จึงได้รับความสนใจอย่างมาก ความเร็วต่ำของโลหะที่ไหลเข้าไปในโพรงของแม่พิมพ์ผ่านตัวป้อนขนาดใหญ่และการกดก่อนการตกผลึกของโลหะที่ตกผลึกอย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ลูกสูบคู่ทำให้ได้งานหล่อที่มีความหนาแน่นสูง

คุณภาพของการหล่อยังได้รับอิทธิพลอย่างมากจากอุณหภูมิของโลหะผสมและแม่พิมพ์ เมื่อทำการหล่อที่มีผนังหนาซึ่งมีรูปแบบเรียบง่าย การหล่อหลอมจะถูกเทที่อุณหภูมิ 20-30 °C ต่ำกว่าอุณหภูมิของเหลว การหล่อแบบผนังบางต้องใช้สารหลอมที่ให้ความร้อนยวดยิ่งเหนืออุณหภูมิของเหลวประมาณ 10-15 °C เพื่อลดขนาดของความเค้นจากการหดตัวและป้องกันการเกิดรอยแตกร้าวในการหล่อ แม่พิมพ์จะถูกให้ความร้อนก่อนการเท แนะนำให้ใช้อุณหภูมิความร้อนต่อไปนี้:

ความหนาของผนังหล่อ mm 1 - 2 2-3 3-5 5-8

อุณหภูมิความร้อน

แม่พิมพ์ °C 250-280 200-250 160-200 120-160

เสถียรภาพของระบบการระบายความร้อนนั้นมั่นใจได้โดยการทำความร้อน (ไฟฟ้า) หรือความเย็น (น้ำ) ของแม่พิมพ์

เพื่อปกป้องพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์จากการเกาะติดและผลกระทบจากการกัดกร่อนจากการหลอมเหลว เพื่อลดแรงเสียดทานเมื่อถอดแกนออก และเพื่อความสะดวกในการถอดแบบหล่อ แม่พิมพ์จึงได้รับการหล่อลื่น เพื่อจุดประสงค์นี้ จะใช้น้ำมันหล่อลื่น (น้ำมันที่มีกราไฟท์หรือผงอลูมิเนียม) หรือน้ำ (สารละลายเกลือ สารเตรียมที่เป็นน้ำจากกราไฟท์คอลลอยด์)

ความหนาแน่นของการหล่ออลูมิเนียมอัลลอยด์เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อหล่อด้วยแม่พิมพ์สุญญากาศ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แม่พิมพ์จะถูกวางในกล่องที่ปิดสนิท ซึ่งจะสร้างสุญญากาศที่จำเป็น ผลลัพธ์ที่ดีสามารถทำได้โดยใช้ "กระบวนการออกซิเจน" ในการทำเช่นนี้ อากาศในช่องแม่พิมพ์จะถูกแทนที่ด้วยออกซิเจน ที่อัตราการไหลของโลหะเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์สูง ทำให้เกิดการจับออกซิเจนโดยการหลอม ความพรุนใต้เปลือกโลกจะไม่ก่อตัวขึ้นในการหล่อ เนื่องจากออกซิเจนที่ติดอยู่ทั้งหมดถูกใช้ไปในการก่อตัวของอลูมิเนียมออกไซด์ที่กระจายตัวอย่างประณีต ซึ่งไม่ส่งผลกระทบอย่างเห็นได้ชัด คุณสมบัติทางกลของการหล่อ การหล่อดังกล่าวสามารถผ่านกรรมวิธีทางความร้อนได้

การควบคุมคุณภาพของการหล่อและการแก้ไขข้อบกพร่อง

ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางเทคนิค การหล่อที่ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์สามารถตรวจสอบได้หลายประเภท: การเอ็กซ์เรย์ การตรวจจับข้อบกพร่องแกมมา หรืออัลตราโซนิกเพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายใน เครื่องหมายเพื่อกำหนดการเบี่ยงเบนมิติ เรืองแสงสำหรับตรวจจับรอยแตกบนพื้นผิว การควบคุมด้วยพลังน้ำหรือนิวแมติกเพื่อประเมินความแน่น ความถี่ของการควบคุมประเภทที่ระบุไว้นั้นถูกกำหนดโดยเงื่อนไขทางเทคนิคหรือกำหนดโดยแผนกของหัวหน้านักโลหะวิทยาของโรงงาน ข้อบกพร่องที่ระบุได้ หากได้รับอนุญาตตามข้อกำหนดทางเทคนิค จะถูกกำจัดโดยการเชื่อมหรือการทำให้ชุ่ม การเชื่อมอาร์กอนอาร์กใช้สำหรับการเชื่อมเติมด้านล่าง โพรง และรอยแตกที่หลวม ก่อนการเชื่อม พื้นที่ที่ชำรุดจะถูกตัดเพื่อให้ผนังของช่องมีความลาดเอียง 30-42 การหล่อจะต้องได้รับความร้อนในท้องถิ่นหรือทั่วไปที่อุณหภูมิ 300-350C การทำความร้อนในพื้นที่นั้นดำเนินการด้วยเปลวไฟออกซิเจนอะเซทิลีน ส่วนการทำความร้อนทั่วไปจะดำเนินการในเตาเผาแบบห้อง การเชื่อมจะดำเนินการด้วยโลหะผสมเดียวกันกับที่ใช้ในการหล่อโดยใช้อิเล็กโทรดทังสเตนที่ไม่สิ้นเปลืองซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-6 มม. ที่อัตราการไหลของอาร์กอน 5-12 ลิตรต่อนาที ความแรงของกระแสเชื่อมมักจะอยู่ที่ 25 -40 A ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางอิเล็กโทรด 1 มม.

ความพรุนในการหล่อจะถูกกำจัดโดยการชุบด้วยวานิชเบกาไลท์ วานิชแอสฟัลต์ น้ำมันอบแห้ง หรือแก้วเหลว การทำให้ชุ่มจะดำเนินการในหม้อไอน้ำแบบพิเศษภายใต้ความดัน 490-590 kPa โดยการสัมผัสเบื้องต้นของการหล่อในบรรยากาศที่ทำให้บริสุทธิ์ (1.3-6.5 kPa) อุณหภูมิของของเหลวที่ชุบจะคงอยู่ที่ 100°C หลังจากการชุบ การหล่อจะถูกทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 65-200°C ในระหว่างนั้นของเหลวที่ชุบจะแข็งตัว และตรวจสอบอีกครั้ง

บรรณานุกรม

1. การหล่อโลหะผสมและเทคโนโลยีสำหรับการถลุงในวิศวกรรมเครื่องกล อ.: วิศวกรรมเครื่องกล. 1984.
2. ทฤษฎีกระบวนการหล่อโลหะ ล.: วิศวกรรมเครื่องกล. 1976.
3. การหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียม อ.: วิศวกรรมเครื่องกล. 1970.
4. การผลิตการหล่อจากโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก อ.: โลหะวิทยา. 1986.
5. การผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียมหล่อ อ.: โลหะวิทยา. 1979.
6. อลูมิเนียมอัลลอยด์ ไดเรกทอรี อ.: โลหะวิทยา. 1983.

โรงหล่อในรัสเซียเป็นองค์กรที่ผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างและช่องว่างจากการหล่อโดยการเติมโลหะผสมเหลวลงในแม่พิมพ์หล่อ ผู้บริโภคหลักของผลิตภัณฑ์โรงหล่อคือองค์กรของคอมเพล็กซ์การสร้างเครื่องจักร (มากถึง 70% ของเหล็กแท่งหล่อทั้งหมดที่ผลิต) และอุตสาหกรรมโลหะวิทยา (มากถึง 20%) ประมาณ 10% ของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยการหล่อเป็นอุปกรณ์สุขภัณฑ์

การหล่อเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการผลิตชิ้นงานที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนซึ่งมีโครงสร้างใกล้เคียงกับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมากที่สุด ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการอื่นเสมอไป (การตี การเชื่อม ฯลฯ) ในระหว่างกระบวนการหล่อจะได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาหลากหลายที่สุด (ตั้งแต่ 0.5 ถึง 500 มม.) ความยาว (จากหลายซม. ถึง 20 ม.) และน้ำหนัก (ตั้งแต่หลายกรัมถึง 300 ตัน) ค่าเผื่อเล็กน้อยเป็นคุณลักษณะที่ได้เปรียบของการหล่อช่องว่าง ซึ่งช่วยลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโดยการลดการใช้โลหะและต้นทุนของผลิตภัณฑ์การตัดเฉือน มากกว่าครึ่งหนึ่งของชิ้นส่วนที่ใช้ในสมัยใหม่ อุปกรณ์อุตสาหกรรมทำโดยการหล่อ

วัตถุดิบหลักในการผลิตโรงหล่อคือ:

• เหล็กหล่อสีเทา (มากถึง 75%);
• เหล็ก – คาร์บอนและโลหะผสม (20%);
• เหล็กหล่ออ่อนได้ (3%);
• โลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก - อลูมิเนียม, แมกนีเซียม, ทองแดงสังกะสี (2%)

กระบวนการหล่อนั้นดำเนินการได้หลายวิธี โดยแบ่งได้ดังนี้

1) ตามวิธีการเติมแม่พิมพ์:

• การหล่อแบบธรรมดา
• หล่อด้วยฉนวน
• การฉีดขึ้นรูป
• การหล่อแบบแรงเหวี่ยง

2) ตามวิธีการผลิตแม่พิมพ์หล่อ:

• ในแม่พิมพ์ครั้งเดียว (ทราย เปลือก) ออกแบบมาเพื่อผลิตการหล่อเพียงครั้งเดียว
• ในแม่พิมพ์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ (เซรามิกหรือดินทราย) ที่สามารถทนต่อการเทได้มากถึง 150 ครั้ง
• ลงในแม่พิมพ์โลหะถาวร (เช่น แม่พิมพ์แช่เย็น) ที่สามารถทนต่อการเทได้หลายพันครั้ง

วิธีการทั่วไปคือการหล่อทราย (มากถึง 80% โดยน้ำหนักของการหล่อทั้งหมดที่ดำเนินการในโลก) เทคโนโลยีของการหล่อประเภทนี้ประกอบด้วย:

• การเตรียมวัสดุ
• การเตรียมการขึ้นรูปและส่วนผสมแกนกลาง
• การสร้างแบบฟอร์มและแกน
• แกนแขวนและประกอบแม่พิมพ์
• หลอมโลหะแล้วเทลงในแม่พิมพ์
• ระบายความร้อนของโลหะและเคาะการหล่อเสร็จแล้ว
• การทำความสะอาดการหล่อ การอบชุบด้วยความร้อน และการตกแต่งขั้นสุดท้าย

โรงหล่อรัสเซียแห่งแรก (ที่เรียกว่า "กระท่อมปืนใหญ่") ปรากฏในมอสโกในปี 1479 ภายใต้ Ivan the Terrible โรงหล่อปรากฏใน Kashira, Tula และเมืองอื่น ๆ ในช่วงรัชสมัยของพระเจ้าปีเตอร์ที่ 1 การผลิตงานหล่อได้รับการควบคุมในเกือบทั้งรัฐ - ในเทือกเขาอูราลทางตอนใต้และทางเหนือของประเทศ ในศตวรรษที่ 17 รัสเซียเริ่มส่งออกเหล็กหล่อ ตัวอย่างศิลปะการหล่อโลหะที่โดดเด่นของรัสเซีย ได้แก่ “ปืนใหญ่ซาร์” หนัก 40 ตัน หล่อโดย A. Chokhov ในปี 1586 “ระฆังซาร์” หนักกว่า 200 ตัน สร้างขึ้นในปี 1735 โดย I.F. และ M.I. มาโตริน. ในปีพ.ศ. 2416 คนงานในโรงงานระดับดัดได้หล่อค้อนไอน้ำน้ำหนัก 650 ตัน ซึ่งถือเป็นการหล่อที่ใหญ่ที่สุดในโลกครั้งหนึ่ง

โรงหล่อหนึ่งในกระบวนการทางเทคโนโลยีในการผลิตผลิตภัณฑ์โดยการเติมโลหะหลอมลงในแม่พิมพ์ที่เตรียมไว้ล่วงหน้าซึ่งโลหะจะแข็งตัว ความสำคัญของการผลิตโรงหล่อในวิศวกรรมเครื่องกลนั้นมีลักษณะเฉพาะคือมีการหล่อชิ้นส่วนเครื่องจักรและเครื่องมือทั้งหมดมากกว่า 75% โดยน้ำหนัก การผลิตชิ้นส่วนโดยการหล่อไม่เพียงแต่เป็นวิธีที่ง่ายและราคาถูกเท่านั้น แต่มักจะมีการออกแบบที่ซับซ้อนมากและชิ้นส่วนขนาดใหญ่ - มันเป็นเพียงวิธีเดียวเท่านั้น กระบวนการหล่อยังสามารถผลิตผลิตภัณฑ์จากโลหะที่ไม่สามารถปลอมแปลงได้ ในการผลิตแบบหล่อ ชิ้นส่วนเครื่องจักรจะถูกผลิตแยกกัน เป็นชุด และในบางกรณีในปริมาณมาก

วัสดุโรงหล่อ ได้แก่ วัสดุหล่อ (เหล็กหล่อ เหล็ก ทองแดงและโลหะผสม อลูมิเนียมและโลหะผสม ฯลฯ); วัสดุขึ้นรูป (ทราย ดินเหนียว ฯลฯ ); วัสดุเสริม: เชื้อเพลิง วัสดุทนไฟ ฟลักซ์ ฯลฯ การดำเนินงานหลักในการผลิตโรงหล่อมีดังนี้ 1) การเตรียมดินปั้น 2) การทำแม่พิมพ์ (การปั้น) 3) การหลอมโลหะ 4) การประกอบและการเทแม่พิมพ์ , 5) การปล่อยการหล่อออกจากแม่พิมพ์ (น็อคเอาท์), 6) การทำความสะอาดการหล่อ (การตัด, การทำความสะอาดและการตัดแต่ง), 7) การอบชุบด้วยความร้อน (การอบอ่อนหรือการให้ความร้อนโดยสมบูรณ์)

การทำแม่พิมพ์ (การปั้น). ในการผลิตโรงหล่อ มีการใช้สิ่งต่อไปนี้: แม่พิมพ์ชั่วคราว ซึ่งส่วนใหญ่ทำจากดินเหนียวและทราย และแม่พิมพ์โลหะถาวร Ch. อ๊าก ของเหล็ก ในระหว่างการแข็งตัว โลหะจะมีปริมาตรลดลง (ปรากฏการณ์การหดตัว) ดังนั้นแม่พิมพ์จึงมีขนาดใหญ่กว่าผลิตภัณฑ์ตามปริมาณการหดตัว ปรากฏการณ์การหดตัวส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของการหล่อ และบางครั้งก็ถึงความสมบูรณ์ของมันด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อมวลการขึ้นรูป (แท่ง) ที่ล้อมรอบด้วยโลหะเหลวมีความแข็งแรงเกินไปและไม่ยอมให้ และโลหะหล่อจะหดตัวเมื่อแข็งตัว ดังนั้นในแม่พิมพ์ชั่วคราวจึงต้องใช้สารประกอบการขึ้นรูป ยืดหยุ่น; ด้วยแม่พิมพ์ถาวรจำเป็น (ขึ้นอยู่กับอัตราการแข็งตัวของโลหะ) เพื่อกำจัดผลิตภัณฑ์ออกจากแม่พิมพ์ในเวลาที่เหมาะสมซึ่งทำได้โดยการกระทำที่แม่นยำมาก (ทันเวลา) ของกลไกที่เหมาะสม

รูปแบบคงที่ได้รับการพัฒนาโดย Ch. อ๊าก สำหรับการหล่อโลหะที่ไม่ใช่เหล็กซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำและส่วนหนึ่งสำหรับเหล็กหล่อ สำหรับเหล็ก แบบฟอร์มถาวรไม่ค่อยได้ใช้ เนื่องจากเป็นเรื่องยากมาก (แม้แต่เหล็กหล่อ) ในการเลือกโลหะที่สามารถทนต่อความร้อนและความเย็นซ้ำๆ ได้ การหล่อลงในแม่พิมพ์ถาวรด้วยกรวยโลหะของโลหะผสมอลูมิเนียมได้กลายเป็นเรื่องแพร่หลายโดยเฉพาะ แม่พิมพ์ถาวรประกอบด้วยสิ่งที่เรียกว่าแม่พิมพ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน ซึ่งเสนอและจดสิทธิบัตรโดย Holley Carburettor Co., Detroit ทำจากวัสดุทนไฟที่ทนทานมาก ความยากทั้งหมดในการสร้างแบบฟอร์มเหล่านี้อยู่ที่การค้นหาวัสดุที่เหมาะสม (ดินขาว แมกนีเซีย บอกไซต์) และเชื่อมต่อเข้ากับเปลือกเหล็กหล่อให้ดี สามารถปรับพื้นผิวของชั้นวัสดุทนไฟได้จนกว่าจะเสื่อมสภาพ หลังจากนั้นจึงทาชั้นวัสดุทนไฟอีกครั้ง เหล็กหล่อและโลหะอื่นๆ (ยกเว้นเหล็ก) ถูกหล่อลงในแม่พิมพ์ดังกล่าว เหล็กหล่อไม่มีการฟอกและการหล่อผ่านกระบวนการอย่างดี

แม่พิมพ์ชั่วคราวถูกสร้างขึ้นโดยใช้แบบจำลองหรือเทมเพลตซึ่งเป็นสำเนาที่แน่นอนของการหล่อ (เพิ่มขึ้นตามปริมาณการหดตัว) และขวด - กล่องสี่เหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยม (ไม่ค่อยกลม) โดยไม่มีก้นหรือฝาปิด ขวดทำหน้าที่เพิ่มความแข็งแรงให้กับวัสดุการขึ้นรูป และใช้ดินในการปั้นน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในระหว่างการขึ้นรูป บ่อยครั้งมากที่การปั้นจะทำในดินโดยไม่มีขวดหรือมีขวดบนเพียงขวดเดียว

แผนผังขั้นตอนการทำแม่พิมพ์มีดังนี้ 1) ครึ่งหนึ่งของแบบจำลองวางอยู่บนแผ่นโมเดลย่อย (รูปที่ 1) 2) วางครึ่งล่างของขวดไว้บนพื้นและปูด้วยดินจำลองสองสามมม. (รูปที่ 2) แล้วบดให้แน่นรอบๆ แบบจำลอง (ในกรณีส่วนใหญ่ด้วยมือ) หลังจากนั้นดินที่ถมจะถูกเทลงในขวด (ขึ้นไปด้านบนหรือมากกว่านั้น) ซึ่งจะถูกบดอัดข. หรือ ม. ขึ้นอยู่กับขนาดและลักษณะของการหล่ออย่างมาก แบบฟอร์มมีการระบายอากาศ (เจาะหลายจุดด้วยกิ๊บ)

3) พลิกขวดที่เติมแล้วพร้อมกับบอร์ดโมเดล (รูปที่ 3) บอร์ดปลอมจะถูกลบออก พื้นผิวของขวดด้านล่างโรยด้วยทรายแยก 4) ที่ครึ่งล่างของแบบจำลอง ให้วางครึ่งบนของแบบจำลอง คลุมด้วยชั้นทรายจำลอง และขวดด้านบน (รูปที่ 4) ซึ่งวางแบบจำลองป่วงและก้นไว้ (รูปที่ 5) . 5) หลังจากบดอัดดินถมแล้ว ขวดจะถูกแยกออก และถอดแบบจำลองออกจากแต่ละครึ่ง 6) แท่งจะถูกสอดเข้าไปในแม่พิมพ์ด้านล่างโดยอิสระจากแบบจำลอง (รูปที่ 6) ซึ่งเตรียมไว้แยกต่างหาก 7) ขวดด้านล่างที่มีก้านถูกปิดด้วยขวดด้านบน (รูปที่ 7) ขวดที่ประกอบแล้วถูกบรรจุไว้ กล่าวคือ วางน้ำหนักไว้บนขวดด้านบนเพื่อป้องกันไม่ให้ลอยเมื่อเติมโลหะเหลวลงในแม่พิมพ์

วิธีการบรรจุขวดด้วยวัสดุขึ้นรูปและการอัดแน่นแสดงไว้ในรูปที่ 1 8.

เครื่องปั้นแบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก: การกด การเขย่า และการขว้างทราย เครื่องขึ้นรูปแต่ละเครื่องมีอุปกรณ์สำหรับถอดแบบจำลองออกจากขวด วิธีการหลักในการปลดโมเดลออกจากขวดแสดงไว้ในรูปที่ 1 9.

ตามวิธีการปล่อยแบบจำลองออกจากขวด เครื่องขึ้นรูปจะแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยด้วย: 1) เครื่องจักรที่มีขวดยก 2) เครื่องจักรที่มีแผ่นหมุน และ 3) เครื่องจักรที่มีแผ่นเจาะ

ในรูป รูปที่ 10 แสดงเครื่องขึ้นรูปแบบธรรมดา (ด้วยการกดแบบแมนนวลจากด้านล่าง) ในรูป รูปที่ 11 แสดงหนึ่งในเครื่องกดเขย่ารุ่นใหม่ล่าสุดของระบบ Nichols ที่ทำงานโดยใช้ลมอัด

แผ่นป้ายรุ่นของเครื่องนี้ติดตั้งอยู่บนที่ยึดรุ่น B ขวด (ไม่แสดงในแผนภาพ) เชื่อมต่อกับแผ่นโมเดลหรือกับเฟรม E ซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนรองรับขวด วางที่จับวาล์ว N ไปทางขวา การสั่นเกิดขึ้น; ในกรณีนี้อากาศจะไหลผ่านลูกสูบ B ใต้ลูกสูบ A ซึ่งถือแผ่นโมเดล การยกลูกสูบจะถูกควบคุมโดยอัตโนมัติโดยการยกหน้าต่าง F ขึ้นที่ขอบล่างของลูกสูบ ผ่านหน้าต่างเหล่านี้ อากาศจะไหลเข้าสู่ลูกสูบ B และเข้าสู่บรรยากาศ ในระหว่างการเขย่า แท่งจะเคลื่อนที่ผ่าน H โดยมีบล็อกกดตั้งอยู่เหนือขวด

จากนั้นหมุนที่จับวาล์ว N ไปทางซ้าย จากนั้นอากาศจะไหลผ่านลวดอีกเส้นหนึ่งใต้ลูกสูบ B และยกลูกสูบทั้งสองขึ้นด้วยแผ่นโมเดล เฟรม D และ E และขวดที่เขย่าซึ่งเต็มไปด้วยทราย แล้วกดส่วนหลังเข้ากับบล็อกกด ซึ่งเป็นวิธีการบดอัดที่ทำได้ หมุนที่จับ N อีกครั้งไปที่ตำแหน่งตรงกลาง ซึ่งจะเปิดช่องทางออกของกระบอกกด ทั้งลูกสูบ A และ B ตัวยึดรุ่น D พร้อมแผ่นโมเดลและเฟรม E ที่รองรับขวดตกลงมาและนอกเหนือจากลูกสูบกด B แล้ว แท่งกลม G ยังทำหน้าที่เป็นไกด์ ในระหว่างการเคลื่อนไหว แท่ง G จะถูกหยุดด้วยอุ้งเท้า C ที่ความสูงที่ทราบ ดังนั้นเฟรม E ที่มีรูปร่างเสร็จแล้วจึงหยุดในขณะนั้น ระบบ B-A-Dโดยที่แผ่นโมเดลเลื่อนลงมาต่อไป ในกรณีนี้ โมเดลจะถูกดึงออกจากแม่พิมพ์ หลังจากปั๊มแนวขวางออกด้วยบล็อกกดแล้ว ก็สามารถถอดแม่พิมพ์ออกได้ง่าย เพื่อให้มั่นใจถึงการเคลื่อนที่ในแนวตั้งที่แม่นยำของตัวจับยึดรุ่น D จึงมีแกนนำ M สี่อันอยู่ในโต๊ะเขย่า แท่ง G ในตำแหน่งด้านล่างจะถูกจุ่มลงในอ่างน้ำมัน เช่นเดียวกับตัวนำทาง M เพื่อให้มั่นใจในการหล่อลื่นที่ดีและการล้มของเฟรม E ได้อย่างราบรื่น โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อหมุนอุ้งเท้า C ไปทางขวาโดยการเลื่อน คันโยกเท้า บนเฟรม E คุณสามารถติดแผ่นเจาะซึ่งวางขวดไว้แล้วในลักษณะนี้ เพื่อให้โมเดลสูงที่มีกำแพงสูงชันทำงานโดยใช้วิธีดึง ในทั้งสองกรณี เครื่องสั่นบนเฟรม D จะช่วยถอดโมเดลออก ในรูป รูปที่ 12 แสดงหนึ่งในการออกแบบเครื่องเป่าทราย - เครื่องขึ้นรูปล่าสุด ซึ่งเติมขวดด้วยดินขึ้นรูปไปพร้อมๆ กัน และบดอัดส่วนหลังด้วยการกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์

วัสดุขึ้นรูปจะถูกถ่ายโอนผ่านลิฟต์ไปยังรางเขย่า จากนั้นไปยังสายพาน ซึ่งจะถ่ายโอนไปยังหัวพ่นทราย ที่นี่โลกถูกหยิบขึ้นมาด้วยถังที่หมุนอย่างรวดเร็วของหัวทำงาน ซึ่งจะตัดส่วนหนึ่งของโลกออกจากจำนวนทั้งหมด และด้วยความเร็วอันมหาศาล (12-18 เมตรต่อวินาที) จะนำโลกเข้าไปในขวด โดยที่ มันถูกอัดแน่น ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องเป่าทรายเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องขึ้นรูปประเภทอื่นๆ คือ มันไม่เกี่ยวข้องกับขนาดขวดที่แน่นอน เช่นเดียวกับในเครื่องขึ้นรูปอื่นๆ ดังนั้น มีเพียงเครื่องเป่าทรายเท่านั้นที่จะแก้ปัญหาการใช้เครื่องจักรในการทำงานได้ การเติมขวดด้วยวัสดุขึ้นรูปและการอัดขวดในโรงหล่อซึ่งมีงานเฉพาะบุคคลเป็นหลัก นอกจากนี้เครื่องเป่าทรายยังมีผลผลิตที่สูงมากอีกด้วย

โครงร่างภายในของชิ้นส่วน ช่องว่าง ฯลฯ ได้มาจากการใช้แท่งหรือกรวย ซึ่งเตรียมแยกจากแม่พิมพ์ในสิ่งที่เรียกว่า กล่องหลัก เนื่องจากในระหว่างกระบวนการเท กรวยส่วนใหญ่จะล้อมรอบด้วยโลหะหลอมเหลว ปัญหาของการระบายอากาศที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง: ความสามารถในการซึมผ่านของก๊าซของกรวยจะต้อง สูงกว่าการซึมผ่านของก๊าซของแบบฟอร์มอย่างมาก ในรูป รูปที่ 13 แสดงภาพวาดของแกน (ครึ่งหนึ่งของกล่องแกน)

เพื่อเพิ่มการซึมผ่านของแก๊สของแท่งให้วางสายแว็กซ์ (ซีเมนต์) ไว้ข้างในซึ่งแว็กซ์จะละลายในระหว่างการอบแห้งทิ้งไว้เช่นนั้น ทางฟรีสำหรับก๊าซ เพื่อเพิ่มความต้านทานของแท่งต่อการกระทำของเสาโลหะหลอมเหลว แท่งจึงติดตั้งโครงโลหะพิเศษ สำหรับการผลิตงานหล่อที่สำคัญและซับซ้อน เช่น บล็อกรถ หม้อน้ำ ฯลฯ ที่เรียกว่า แท่งน้ำมันซึ่งในกรณีส่วนใหญ่เตรียมจากทรายควอทซ์บริสุทธิ์พร้อมการเติมสารยึดเกาะต่างๆเพื่อเข้าเล่ม แต่ยังใช้น้ำมันถั่ว, น้ำมันข้าวโพด, กากน้ำตาล, เดกซ์ทริน, กลูเตน ฯลฯ ด้วยความช่วยเหลือของกรวยคุณสามารถได้รับไม่เพียง แต่ภายใน แต่ยังรวมถึงโครงร่างภายนอกของ ส่วน ( การปั้นแบบไม่มีขวด). โรงงานหลายแห่งในอเมริกาใช้วิธีนี้ โดยละเว้นงานขึ้นรูปทั้งหมดแล้วแทนที่ด้วยงานหลักซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้แรงงานที่มีทักษะเป็นพิเศษ

แบบฟอร์มที่ผลิตขึ้นจะถูกปัดฝุ่นด้วยถ่านหินหรือกราไฟต์บดละเอียด หรือทาสีด้วยมวลที่ทำขึ้นเป็นพิเศษ ( เบลูก้าหรือทาสี) ซึ่งเป็นส่วนผสมที่เป็นของเหลวมากของดินเหนียวทนไฟ แป้ง และกาว เมื่อทำแม่พิมพ์สำหรับการหล่อเหล็กเสร็จสิ้น จะมีการเพิ่มกราไฟท์หรือโค้กละเอียดลงในมวลดังกล่าว ห้ามทำให้พื้นผิวของแม่พิมพ์เรียบด้วยเหล็กปรับให้เรียบ หลังจากเสร็จสิ้นแม่พิมพ์จะถูกวางในเครื่องอบผ้า (บ่อยขึ้น) และรวบรวมเพื่อเทหรือ (บ่อยน้อยกว่า) เข้าสู่กระบวนการเทในรูปแบบดิบ - การหล่อแบบเปียก การอบแห้งแม่พิมพ์สำหรับโลหะชนิดต่างๆ จะดำเนินการที่อุณหภูมิต่างกัน: สำหรับเหล็กกล้า 500-600°C สำหรับเหล็กหล่อ 200-300°C สำหรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก 150-250°C แม่พิมพ์ถาวรและแม่พิมพ์ระยะยาวจะได้รับความร้อนเล็กน้อยก่อนการหล่อเสมอ (สูงถึง 75-100°C) จากนั้น ในทางกลับกัน สำหรับการหล่อครั้งต่อไป แม่พิมพ์จะถูกทำให้เย็นลงเพื่อให้อุณหภูมิไม่เกิน 75-100°C ควรให้ความใส่ใจเป็นพิเศษกับปัญหาการทำให้แท่งแห้งซึ่งใช้เครื่องอบผ้าได้สำเร็จ การกระทำอย่างต่อเนื่องช่วยให้คุณสามารถควบคุมอุณหภูมิการอบแห้งภายในขีดจำกัดที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดโดยมีความผันผวน ±5°C เนื่องจากแม่พิมพ์แบบเปียกมีความยืดหยุ่นมากกว่าแบบแห้ง การหล่อจำนวนมากที่ล้มเหลวในรูปแบบแห้งจึงประสบความสำเร็จในรูปแบบเปียก อย่างไรก็ตาม รูปแบบสีเขียวต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับองค์ประกอบของมวลการขึ้นรูป (จำเป็นต้องมีรูพรุนขนาดใหญ่เพื่อกำจัดไม่เพียงแต่ก๊าซที่ปล่อยออกมาจากโลหะเท่านั้น แต่ยังรวมถึงไอน้ำด้วย) และการบดอัดของแบบฟอร์มอย่างเหมาะสม อย่าอัดแน่นเกินไป ("วงแหวน") และอย่าเติมมวลการขึ้นรูปให้หลวมเกินไป (มิฉะนั้นโลหะเหลวจะชะล้างผนังของแม่พิมพ์) - งานที่สามารถแก้ไขได้โดยช่างผู้มีประสบการณ์มากเท่านั้น

โลหะหลอม. วัสดุหล่อต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้ ก) ความลื่นไหล เช่น ความสามารถของโลหะหลอมเหลวในการเติมแม่พิมพ์ b) การหดตัวน้อยที่สุดเช่น ความสามารถของการหล่อเพื่อรักษารูปร่าง c) แนวโน้มน้อยที่สุดที่จะแยกจากกัน; d) อาจมีจุดหลอมเหลวต่ำ เกือบทั้งหมด โลหะอุตสาหกรรม(ยกเว้นอะลูมิเนียม) ในรูปแบบบริสุทธิ์ไม่เป็นไปตามเงื่อนไขเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น เหล็กมีจุดหลอมเหลวสูงมาก และมีความลื่นไหลเล็กน้อยและการหดตัวสูง ทองแดงถึงแม้ว่ามันจะไม่มีจุดหลอมเหลวที่สูงมาก แต่เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะละลายก๊าซสูงเกินไป การได้รับการหล่อแบบไม่มีฟองหนาแน่นจึงเป็นเรื่องยากมากและต้องมีเงื่อนไขพิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงการหล่อที่ชำรุด ส่วนผสมของโลหะอื่นๆ และเมทัลลอยด์กับโลหะฐาน (เหล็ก ทองแดง ฯลฯ) ช่วยปรับปรุงคุณภาพการหล่ออย่างมีนัยสำคัญในแง่ของการลดจุดหลอมเหลว ลดค่าสัมประสิทธิ์การหดตัว ฯลฯ ส่วนผสมของคาร์บอนกับเหล็กในปริมาณ 1.7% หรือสูงกว่าจะทำให้อุณหภูมิการหลอมของเหล็กลดลงจาก 1528°C เป็น 1135°C ค่าสัมประสิทธิ์การหดตัว - จาก 2% เป็น 1% การผสมสังกะสีหรือดีบุกกับทองแดงและอลูมิเนียมช่วยปรับปรุงคุณภาพการหล่อได้อย่างมาก โลหะผสมอลูมิเนียมทองแดงและอลูมิเนียมซิลิคอนมีคุณสมบัติการหล่อที่ดีที่สุด เหล็กสำหรับการหล่อถูกนำมาใช้ในสองประเภท: โดยมีปริมาณ C 0.15 ถึง 0.18% (ความต้านทานแรงดึง 36 กก./มม. 2) และจาก 0.30 ถึง 0.35% (54 กก./มม. 2) มน< 0,6-0,8%, Si < 0,20%; S и Р обыкновенно менее 0,05%. Этот состав обеспечивает плотность отливки. Специальные стали для литья применяются редко. В табл. 1 приводятся наиболее употребительные литейные сплавы алюминия.

เพื่อให้ได้การหล่อตามคุณสมบัติที่ต้องการด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด คุณจำเป็นต้องรู้ว่าการหล่อจะทำงานได้ภายใต้เงื่อนไขใด จะต้องมีคุณสมบัติใดบ้าง และการเปลี่ยนแปลงใดจะเกิดขึ้นกับโลหะเมื่อทำการหลอมใหม่ จากนี้จะมีการคำนวณค่าธรรมเนียม นอกจากวัสดุหล่อแบบเดิมแล้ว ค่าใช้จ่ายยังรวมถึงของเสียด้วย โรงหล่อ(srues, การระเบิด, การหล่อที่ถูกปฏิเสธ, การกระเด็นจากทัพพีหล่อ ฯลฯ) และเศษโลหะ

ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างของการคำนวณเชิงตัวเลขของประจุ (ตาม Moldenka) ของเหล็กหล่อสีเทาทนกรด (ตารางที่ 2)

จำเป็นต้องคำนวณส่วนผสมขององค์ประกอบต่อไปนี้: 3.25% C, 1.53% Si, 1.25% Mn, 0.20% P, 0.05% S. สำหรับการคำนวณจะใช้ค่าบางค่าของการสูญเสียองค์ประกอบระหว่างการหลอมในเตาทรงโดม ภารกิจคือการกำหนดปริมาณสัมพัทธ์ที่ต้องผสมเหล็กหล่อของกลุ่มฉัน,II และ III เพื่อให้ได้ส่วนผสม (เป็น%): 1.82 Si, 1.91 Mn, 0.1 P, 0.016 ส.

เมื่อต้องการทำเช่นนี้บนแกน Mn-Si (รูปที่ 14) เรากันเนื้อหาที่เกี่ยวข้องของ Si และ M ไว้ไม่มี; โดยการเชื่อมต่อจุดที่สอดคล้องกับเหล็กหล่อทั้งสาม (เส้นโรงหล่อ 4, 5 และ 6) เราจะเห็นว่าจุดขององค์ประกอบโดยเฉลี่ยของส่วนผสมที่ต้องการนั้นอยู่ภายในสามเหลี่ยม I-II-III ซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นไปได้ในการเตรียมส่วนผสมที่ต้องการจากเหล็กหล่อทั้ง 3 ประเภทนี้ เราเชื่อมต่อจุดยอดของสามเหลี่ยม I-II-III กับจุด O และเดินต่อตามเส้นตรง IOIIO และ IIIO จนกระทั่งพวกมันตัดกับด้านตรงข้ามของสามเหลี่ยมที่จุด a, b และ c

จากนั้นเราใช้เส้นตรงตามอำเภอใจ O 2 O 1 (รูปที่ 15) แบ่งออกเป็น 100 ส่วนเท่า ๆ กัน (100%) และที่ส่วนท้ายของเส้นตรงนี้เราวาดเส้นตรง 0 2 K และ 0 1 L ขนานกัน อื่น ๆ ในมุมใดก็ได้ จากจุด O 1 ให้เลิกจ้างส่วน O 1 l, O 1 lฉัน O 1 III เท่ากันโอ.ไอ.ออย, โอสาม. ในทำนองเดียวกันจากจุด O 2 เราเลิกใช้เส้นตรง O 2 a, O 2b และ O 2 c ตามลำดับเท่ากับ Oa, Oข และออส จุดเชื่อมต่อ a กับ I, b ด้วยII และ c กับ III เราจะอ่านบนเส้นตรงทันที O 2 O 1 ว่าเหล็กหล่อ ฉันควรเอา 34% เหล็กหล่อII - 51% และเหล็กหล่อ III - 15% ดังนั้นประจุทุกๆ 150 กิโลกรัมจะประกอบด้วยเหล็กหล่อ I 34 กิโลกรัม, เหล็กหล่อ II 51 กิโลกรัม, เหล็กหล่อ III 15 กิโลกรัม; เศษของคุณเอง 30 กก. และเศษที่ซื้อมา 20 กก.

สำหรับการหลอมโลหะต่าง ๆ จะใช้เตาที่มีการออกแบบหลากหลาย: สำหรับการหลอมเหล็ก - เตาแบบเปิด (ที่เป็นกรดและพื้นฐาน), เตา Bessemer ขนาดเล็ก (เช่น Tropenas, Robert); เหล็กหล่อ - เตาทรงโดม เตาสะท้อนเสียง และการติดตั้งเบ้าหลอม สำหรับอลูมิเนียม ทองแดง และโลหะผสม - การออกแบบต่างๆเตาหลอม เปลวไฟ และเตาไฟฟ้า กระบวนการหลอมแบบโดมเป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดและเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด การใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างถูกจำกัดด้วยต้นทุนที่สูงของกระบวนการและความไม่สะดวกอย่างมากในการผลิตการหล่อ (เช่น การหล่อรูปทรงเหล็ก) จากถ้วยใส่ตัวอย่าง เตาเปลวไฟสำหรับการหล่อที่ไม่ใช่เหล็กนั้นไม่สะดวกเนื่องจากผลของการออกซิไดซ์ของเปลวไฟทำให้คุณภาพของโลหะเสียหายและออกไซด์ของโลหะที่ปล่อยออกมาในห้องมีผลเสียต่อสุขภาพของคนงาน นอกจากนี้ อุณหภูมิการเทของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กจะต้องอยู่ภายในขีดจำกัดที่แคบมากที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (เช่น สำหรับอะลูมิเนียม 700 ± 20 ° C) ล่าสุดเตาไฟฟ้าเริ่มแพร่หลาย ระบบต่างๆสำหรับการละลายช. อ๊าก เหล็กและโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ข้อได้เปรียบหลักของเตาไฟฟ้าคือการไม่แยแสต่อปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างการถลุงและเป็นผลให้โลหะสะอาดขึ้น จากนั้นความสามารถในการควบคุมระดับความร้อนสูงเกินไปของโลหะในช่วงที่กว้างมากของเสียที่ต่ำกว่า ฯลฯ ในการหลอมเหล็กหล่อการใช้ไฟฟ้ามีราคาแพงกว่าการหลอมในเตาโดมมากดังนั้นจึงค่อนข้างหายาก และอยู่ในรูปแบบของกระบวนการรวมเท่านั้น: เตาคิวโพลา - เตาไฟฟ้าหรือเตาคิวโพลา เตา Bessemer - ไฟฟ้าตาม ความต้องการพิเศษนำเสนอโดยการผลิต เมื่อหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็กในเตาไฟฟ้า ของเสียจะลดลง: ตัวอย่างเช่น ของเสียจากทองเหลืองในถ้วยใส่ตัวอย่างคือ 4-6% ในเตาไฟฟ้า 0.5-1.5% ในตาราง ตารางที่ 3 แสดงข้อมูลเปรียบเทียบต้นทุนการหลอมทองเหลือง 1 ตันในถ้วยใส่ตัวอย่างและเตาไฟฟ้าของระบบ Ajax

เทคนิคการหล่อ. การจัดหาโลหะหลอมเหลวให้กับแม่พิมพ์ถือเป็นหนึ่งในการดำเนินงานที่สำคัญที่สุดในการผลิตโรงหล่อ โลหะที่ประกอบอย่างสมบูรณ์แบบ (โดยการวิเคราะห์) หลอมเหลวและดีออกซิไดซ์ตามคำแนะนำที่ดีที่สุดทั้งหมด b. ถูกทำให้เสียโดยการวางรูปร่างไม่เหมาะสม ประการแรก จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสของโลหะที่เข้าสู่แม่พิมพ์นั้นต่อเนื่องและเติมเต็มช่องที่จ่ายโลหะให้กับแม่พิมพ์โดยสมบูรณ์ ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องคำนวณอัตราส่วนร่วมกันของส่วนตัดขวางของประตูตัวจับตะกรันและเครื่องป้อนอย่างถูกต้อง (รูปที่ 16) ดังนั้นด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางประตู 20 มม. พื้นที่หน้าตัดของประตู = 315 มม. 2 พื้นที่ของตัวจับตะกรันควรมีขนาดเล็กลงคือ 255 มม. 2 และผลรวมของพื้นที่ ตัวป้อนไม่ควรเกิน 170 มม. 2

ในรูป 17-22 แสดงตัวอย่างการติดตั้งประตู กับดักตะกรัน และเครื่องป้อนที่ถูกต้องและไม่ถูกต้อง

รูปที่. 17, 18 และ 19 เป็นตัวอย่าง การติดตั้งที่ถูกต้อง, รูปที่. 20 - การติดตั้งไม่ถูกต้องเนื่องจากส่วนตัดขวางของป่วงมีขนาดเล็กเกินไปและในระหว่างการหล่อโลหะจะไม่เต็มกับดักตะกรันเป็นผลให้ตะกรันตกลงไปในแม่พิมพ์และทำให้การหล่อเสีย ในรูป รูปที่ 21 แสดงการติดตั้งที่ไม่ถูกต้อง: วางป่วงไว้เหนือตัวป้อนโดยตรง ตะกรันจะเข้าสู่แม่พิมพ์โดยตรง ในรูป 22 ป่วงจะถูกเลื่อนและวางไว้เหนือตัวป้อนโดยตรง ตะกรันจะตกลงไปในแม่พิมพ์ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดโพรงการหดตัว ให้วางจุดหยุดสองจุดในการหล่อเหล็ก กำไรจากการหล่อเหล็กใช้เวลาประมาณ 25-30% ของน้ำหนักการหล่อ การหล่อเหล็กขนาดเล็ก เหล็กหล่อ (ยกเว้นชิ้นที่มีความสำคัญมาก) และการหล่อที่ไม่ใช่เหล็ก จะถูกหล่อโดยไม่มีผลกำไร การเติมแม่พิมพ์ต้องใช้ทักษะบางอย่าง โลหะไม่สามารถเทลงในป่วงได้เนื่องจากการไหลหยุดชะงัก ในบางกรณี เมื่อจำเป็นต้องใช้แรงดันสูง พวกเขาจะพยายามส่งกระแสเหล็กจากทัพพีไปยังป่วงโดยตรง ทำให้เกิดเป็นเช่นนี้ การตีเหล็ก การเทเหล็กถือว่าสมบูรณ์เมื่อโลหะมีกำไร ณ จุดนี้ ในการหล่อขนาดใหญ่ ควรเติมโลหะไว้ตรงขอบ แทนที่จะเติมผ่านป่วง ที่. มีการสร้างผลกำไรที่ร้อนแรงโดยป้อนการหล่อ (ในขณะที่ลดปริมาตรของโลหะที่แข็งตัว) จากด้านบน แต่ไม่ใช่จากด้านล่าง (ซึ่งเป็นอันตราย) ขอแนะนำให้กำจัดออกซิไดซ์โลหะที่เสร็จแล้วด้วยซิลิกาสปิเจลก่อนปล่อย สารเติมแต่งนี้ทำให้โลหะสงบลงและเทได้ดี โพรงหดตัวจะเกิดขึ้นในส่วนที่หนาที่สุดของการหล่อ มุมมองทั่วไปที่ว่าการมีฟองการหดตัวในการหล่อจะลดความแข็งแรงของโลหะนั้นไม่ถูกต้องเสมอไป ฟองที่อยู่ภายในโลหะนั้นเป็นทรงกลม (เหมือนโดม) ที่มีคริสตัลเรียงตัวกันเป็นประจำและมีความต้านทานต่อการทำลายอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการบดอัด การตีฟองนี้โดยการตีจะทำให้เกิดรอยพับ ซึ่งการมีอยู่ของโลหะจะทำให้โลหะอ่อนตัวลงอย่างแน่นอน เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดฟองการหดตัว จึงใช้การหล่อแบบแรงเหวี่ยงและการหล่อแบบแรงดัน

การหล่อแบบแรงเหวี่ยงเกี่ยวข้องกับการนำโลหะหลอมเหลวเข้าไปในแม่พิมพ์โลหะที่หมุนอย่างรวดเร็ว โดยที่แรงเหวี่ยงจะทำให้โลหะยึดติดกับพื้นผิวด้านนอกของแม่พิมพ์ที่กำลังหมุน ที่. คุณสามารถเตรียมการหมุนได้หลากหลาย แผนภาพการทำงานของเครื่องหล่อแบบแรงเหวี่ยงแสดงไว้ในรูปที่ 1 23.

รูปทรงเป็นทรงกระบอก A สามารถสร้างรูปทรง A ได้ด้วยด้ามจับ C ย้ายกลับ (ตามภาพวาด - ไปทางขวา) ลูกสูบที่ปลายแกนหมุนที่มีพื้นผิวยางหล่อเย็น F จะสร้างผนังด้านหลังของแม่พิมพ์ ที่จุดเริ่มต้นของการหล่อ แม่พิมพ์ A จะถูกกดให้แน่นสนิทกับตัวเครื่อง B หลังจากนั้นทัพพี B ที่เต็มไปด้วยโลหะหลอมเหลวจะถูกรีดเข้าไปในแม่พิมพ์ D ซึ่งจะถูกหมุนพร้อมกัน เมื่อหมุนวงล้อจักร E โลหะหลอมเหลวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์ ทันทีที่โลหะแข็งตัว แม่พิมพ์ A จะถูกเคลื่อนไปทางขวาบนลูกสูบ ซึ่งจะบีบการหล่อออก วิธีการหล่อแบบแรงเหวี่ยงในการผลิตท่อเหล็กหล่อแพร่หลายโดยเฉพาะ วัสดุที่ใช้เตรียมแม่พิมพ์สำหรับการหล่อแบบแรงเหวี่ยงนั้นได้รับการคัดเลือกอย่างระมัดระวังเป็นพิเศษ โดยขึ้นอยู่กับสภาพการทำงานของเครื่องหล่อแบบแรงเหวี่ยง สำหรับแม่พิมพ์ที่มีระดับความร้อนสูง ไม่แนะนำให้ใช้เหล็กหล่อเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะเติบโต (เพิ่มปริมาตรด้วยการให้ความร้อนซ้ำๆ) การใช้เหล็กให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า แม่พิมพ์ที่ไม่มีซับใน ทำความร้อนหรือระบายความร้อนด้วยน้ำ สามารถทำจากเหล็กได้ แต่อายุการใช้งานสั้น ดังนั้นจึงควรทำแม่พิมพ์จากนิกโครม (60% Ni และ 40% Cr) หรือจากโลหะ Becket รวมถึงจากโลหะผสมที่มีองค์ประกอบต่อไปนี้: 80% Ni และ 20% Cr โลหะผสมนี้สามารถทนต่อโหลดอุณหภูมิที่ยาวนานและทำซ้ำได้เกิน 1370°C ข้อกำหนดที่สำคัญคือแม่พิมพ์เหล็กไม่มีช่องว่างใกล้พื้นผิวด้านในของแม่พิมพ์เกิน 3 มม. และพื้นผิวนี้เรียบสนิท เลือกความหนาของผนังเพื่อให้ในระหว่างการหล่อแม่พิมพ์ไม่ร้อนเหนือจุดวิกฤติของโลหะที่กำหนด

ในการฉีดขึ้นรูป โลหะหลอมเหลวจะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์โลหะภายใต้แรงดันสูง ส่งผลให้ชิ้นส่วนมีขนาดที่แม่นยำมากจนไม่จำเป็นต้องตัดเฉือนเพิ่มเติม ซึ่งแสดงถึงผลประโยชน์ที่สำคัญอย่างยิ่งเมื่อ การผลิตจำนวนมากชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ต้องการความแม่นยำสูง (เช่น ชิ้นส่วนมิเตอร์ ชิ้นส่วนเครื่องจักรขนาดเล็ก) โลหะผสมทางอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุดสำหรับการหล่อโลหะ ได้แก่ สังกะสี อลูมิเนียม และโลหะผสมทองแดงในบางกรณี ในตาราง 4 แสดงลักษณะเฉพาะ โลหะผสมต่างๆใช้สำหรับการฉีดขึ้นรูป

เครื่องจักรที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูปแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มหลักๆ 1) สำหรับโลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ จะใช้เครื่องลูกสูบ (รูปที่ 24)

อ่างโลหะเหลวประกอบด้วยปั๊มที่ขับเคลื่อนด้วยคันโยกหรือลมอัด เมื่อลูกสูบเคลื่อนตัวลง โลหะจะถูกกดเข้าไปในแม่พิมพ์ผ่านหัวฉีด เครื่องจักรลูกสูบสำหรับโลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวสูงกว่า (อลูมิเนียม ฯลฯ ) กลับกลายเป็นว่าไม่เหมาะสม: โลหะจะแข็งตัวระหว่างลูกสูบและผนังกระบอกสูบซึ่งทำให้มีการทำความสะอาดบ่อยครั้งและต้นทุนค่าโสหุ้ยเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว 2) สำหรับโลหะผสมทนไฟ ดังนั้นจึงมีการใช้เครื่องจักร (รูปที่ 25 และ 26) พร้อมกับสกู๊ปพิเศษ (คอห่าน) ซึ่งในแต่ละครั้งจะจับส่วนโลหะที่จำเป็นอย่างเคร่งครัดด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์พิเศษ โลหะสัมผัสกับอากาศอัดเฉพาะในตะแกรงนี้บนพื้นผิวที่ค่อนข้างเล็ก ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันของโลหะมากเกินไป

เคาะออกการคัดเลือกนักแสดง การปลดปล่อยผลิตภัณฑ์ที่เทออกจากแม่พิมพ์ได้รวดเร็วที่สุดมีผลกระทบอย่างมากต่อความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ควรระลึกไว้ด้วยว่าการหล่อแบบร้อนสามารถเปลี่ยนรูปได้ง่ายโดยการกระแทกอย่างเชื่องช้าเมื่อถูกปล่อยออกจากแม่พิมพ์ สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องปลดการกระแทกตรงกลางของการหล่อออกอย่างรวดเร็ว เพื่อจุดประสงค์นี้เมื่อมีการสร้างกรวย ส่วนหนึ่งของกรอบซึ่งเป็นโครงกระดูกของกรวยจะถูกนำออกมาผ่าน "เครื่องหมาย" เพื่อที่ว่าหลังจากเทด้วยค้อนขนาดใหญ่แล้ว กรวยก็สามารถถูกกระแทกออกไปตามส่วนที่ยื่นออกมานี้ได้อย่างง่ายดายและ จึงช่วยให้การหล่อหดตัวได้อย่างอิสระระหว่างการระบายความร้อนเพิ่มเติม

การดำเนินการเคาะขวดในโรงหล่อสมัยใหม่นั้นใช้เครื่องจักรทั้งหมด อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดสำหรับจุดประสงค์นี้คือให้เครื่องสั่นห้อยลงมาจากลิฟต์แบบนิวแมติกโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ ติดอยู่กับขวดซึ่งในเวลาเดียวกันก็เพิ่มขึ้นเล็กน้อย หลังจากนั้นเครื่องสั่นจะเริ่มทำงานและหลังจากนั้นไม่กี่วินาทีขวดจะหมด ด้วยวิธีอื่นในการเคาะออก ขวดจะถูกวางบนตาราง ซึ่งกำหนดให้มีการเคลื่อนที่แบบสั่นโดยใช้ลูกเบี้ยวช่วย แผ่นดินจากขวดก็ตกลงไปตามลูกกรง เพื่อป้องกันไม่ให้ดินร้อนตกลงบนสายพานลำเลียงดินที่มีมวลมากเกินไป จึงมีการติดตั้งลูกกลิ้งป้อนอาหารสองตัวไว้ใต้ตะแกรง ซึ่งจะป้อนเข้าสายพานลำเลียงอย่างสม่ำเสมอ การเคาะแท่งออกทำได้ด้วยตนเองหรือใช้เครื่องฉีดน้ำ ความดันสูงหรือบนเครื่องสั่นแบบใช้ลมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ (รูปที่ 27) ของระบบ Stoney

การหล่อจากรถเข็นจะถูกติดตั้งในตัวยึดเครื่องจักรแบบพิเศษโดยใช้ลิฟต์ลมที่อยู่ในแต่ละเครื่องจักร จากนั้นเครื่องสั่นจะเปิดใช้งานและแท่งจะถูกกระแทกออกไปเป็นเวลา 3-6 วินาที

การทำความสะอาดหล่อ. เมื่อนำออกจากแม่พิมพ์ การหล่อจะมีปุ่มบังคับจำนวนหนึ่ง (เดือย แรงขับ และส่วนที่ยื่นออกมา) ซึ่งไม่จำเป็นตามแบบผลิตภัณฑ์ แต่จำเป็นในระหว่างการผลิต แผ่นดินที่ติดอยู่กับการหล่อนั้น เดือยและแรงขับจะถูกกำจัดโดยการตัดออก และกำไรจะถูกกำจัดโดยการตัดออก การหล่อที่สะอาดและมีกำไรเรียกว่าสีดำและไม่มีกำไร - ตัดแต่งหรือสะอาด เหล็กหล่อข. เหลือชั่วโมงโดยไม่ต้องตัดแต่งกิ่ง การทำความสะอาดการหล่อในบางกรณีอาจประสบปัญหา เช่น ในระหว่างการระเบิดของโลหะ จะเกิด "สิ่งอุดตัน" ในการหล่อ หากมวลที่ฉีกขาดไม่ได้ถูกส่งไปยังกำไรหรือช่องระบายอากาศ หากวางป่วงไม่ถูกต้อง เครื่องตัดสามารถแยกป่วงออกได้ด้วยกระบวนการหล่อ ในกรณีนี้ควรส่งการหล่อด้วยป่วงเพื่อตัดแต่งจะดีกว่า เมื่อถอดกรวยลึกออกเป็นเรื่องยากมากที่จะเลือกกรวยบางจากท่อยาว ในกรณีนี้ การเปลี่ยนเฟรมระหว่างการแข็งตัวของโลหะไม่เพียงแต่ช่วยรักษาความสมบูรณ์ของการหล่อเท่านั้น แต่ยังช่วยให้น็อกเอาต์ได้อีกด้วย การทำความสะอาดพื้นผิวด้านนอกของการหล่อจากดินที่ถูกเผาจะดำเนินการในโรงหล่อที่ทันสมัยในถังหมุนหรือด้วยทรายในเครื่องพ่นทรายและห้อง วิธีแรกส่วนใหญ่พบได้ทั่วไปในอเมริกา วิธีที่สอง - ในยุโรป ข้อเสียของวิธีการทำความสะอาดการหล่อในถังธรรมดาคือต้องใช้แรงงานและเวลาในการขนถ่ายด้วยตนเองจำนวนมาก ลดความซับซ้อนลงอย่างมากหากใช้ดรัมแบบต่อเนื่องแทนดรัมธรรมดา (รูปที่ 28)

ถังซักมีช่องภายในและภายนอก การหล่อจะเข้าสู่ช่องภายในของดรัมหมุนจากด้านขวา เฟืองเหล็กหล่อแข็งจะเข้ามาจากช่องด้านนอกผ่านช่องพิเศษ โดยการเคลื่อนที่ช้าๆ ไปยังปลายอีกด้านของถัง การหล่อจะมีเวลาในการทำความสะอาดตัวเอง ก่อนที่จะถึงจุดสิ้นสุดของดรัม เฟืองเหล็กหล่อจะตกลงผ่านช่องเล็กๆ จากด้านในไปยังช่องด้านนอกของดรัม จากตำแหน่งที่จะถูกส่งผ่านตัวกั้นเกลียวไปยังหัวของดรัม การหล่อที่ซับซ้อนมากขึ้น เมื่อทำความสะอาดในถัง อาจกลัวข้อบกพร่องจำนวนมากเนื่องจากการแตกหักและต้องผ่านกระบวนการทางกลที่สำคัญ จะถูกทำความสะอาดในห้องพ่นทรายแบบต่อเนื่อง วิธีการทำความสะอาดแบบไฮดรอลิกของการหล่อซึ่งใช้เป็นครั้งแรกที่โรงงาน Allis Chalmers Co. ประสบผลสำเร็จอย่างมาก (มิลวอกี): เวลาในการทำความสะอาดลดลงจากชั่วโมงเหลือเพียงนาที อุปกรณ์นี้ใช้สำหรับทำความสะอาดล้อกังหัน กระบอกสูบแก๊สโซมิเตอร์ และงานหล่อหนักที่คล้ายกัน การทำความสะอาดการหล่อจะดำเนินการในห้องคอนกรีตปิด (รูปที่ 29) ซึ่งอยู่ตรงกลางห้องหล่อ

ขนาดภายในของห้องคือ 10370x18725x6100 มม. ความหนาของผนังคอนกรีต 305 มม. เพื่อป้องกันผนังจากการกัดเซาะของน้ำจึงปิดด้วยแผ่นเหล็ก ภายในห้องมีโต๊ะหมุนสองตัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3050 มม. (ยกได้ 100 ตัน) และ 6100 มม. (300 ตัน) วงกลมทั้งสองหมุนบนตลับลูกปืนเม็ดกลมและขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ขนาด 25 และ 35 แรงม้า ห้องบริการตั้งอยู่ที่มุมหนึ่งของห้อง มีอุปกรณ์ 2 ชิ้นติดตั้งอยู่ โดยมีหัวฉีด 3 หัวซึ่งมีความสูงเท่ากัน หัวฉีด m.b. วางไว้ที่ความสูงเท่าใดก็ได้ หัวฉีดสำหรับโต๊ะขนาดใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 27 มม. สำหรับหัวเล็ก - 16 มม. ปั๊มที่มีความจุ 3,500 ลิตร/นาที ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ 300 แรงม้า ด้วยหัวฉีดที่ทำงานพร้อมกันสองหัว แรงดันน้ำอยู่ที่ 28 atm สิ่งสกปรกที่เกิดจากการทำความสะอาดจะเกาะอยู่ในภาชนะสองใบใต้พื้น ซึ่งจะถูกกำจัดออกอย่างต่อเนื่องโดยใช้ลิฟต์ ดินถูกแยกออกจากน้ำ ทำให้มีความชื้นอยู่ที่ 7% และนำกลับเข้าสู่การผลิตอีกครั้ง ข้อดีของวิธีการทำความสะอาดนี้คือ ต้นทุนต่ำ ไร้ฝุ่นโดยสิ้นเชิง อีกทั้งโครงก้านไม่เสื่อมสภาพและสามารถนำมาใช้ใหม่ได้

การรักษาความร้อน. หลังจากทำความสะอาด บางครั้งการหล่อจะต้องได้รับการบำบัดด้วยความร้อน เหล็กหล่อและเหล็กหล่ออ่อนต้องผ่านการอบอ่อน ส่วนเหล็กหล่อก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถทำได้ ผ่านกรรมวิธีทางความร้อนที่คล้ายกับเหล็กกล้า และโครงสร้างเฟอร์ไรต์-กราไฟต์-ซีเมนต์ไทต์ของเหล็กหล่อจะเปลี่ยนเป็นโครงสร้างเพิร์ลไลต์-กราไฟท์ โดยมีคุณสมบัติทางกลเพิ่มขึ้น (การยืดตัวสูงสุด 8% ความต้านทานแรงดึงสูงสุด 40-45 กก./มม. ​2). การอบชุบด้วยความร้อนจะอำนวยความสะดวกเป็นพิเศษโดยการหล่อเหล็กหล่อลงในแม่พิมพ์ถาวร การหล่อทองแดงยังสามารถใช้ได้ในหลายกรณี ปรับปรุงโดยการบำบัดความร้อน การหล่ออะลูมิเนียมจะต้องชุบแข็งเสมอที่อุณหภูมิ 500±10°C และอบคืนตัวที่ 140±10°C

หลักการพื้นฐานของการออกแบบโรงหล่อ. เมื่อออกแบบโรงหล่อใหม่ คุณต้องคำนึงถึงที่ตั้งของร้านขายงานโลหะหลักก่อน และเลือกสถานที่สำหรับโรงหล่อเพื่อให้สามารถส่งงานหล่อไปยังร้านแปรรูปได้อย่างง่ายดายและราคาถูกที่สุด โปรแกรมงานโรงหล่อ กำหนดด้วยรายละเอียดที่แม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ทั้งในแง่ปริมาณและน้ำหนักและในแง่มิติซึ่งจะทำให้สามารถเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกรณีที่กำหนดและกระบวนการทางเทคโนโลยีที่เหมาะสมที่สุด รูปแบบการคำนวณโรงหล่อในกรณีนี้จะลดลงเหลือดังนี้ ด้วยโปรแกรมการทำงานที่แม่นยำ พวกเขารวบรวมอัลบั้มการขึ้นรูปซึ่งจะให้หลักการพื้นฐานสำหรับการจัดการการปฏิบัติงานของแต่ละบุคคลด้วย กระบวนการทางเทคโนโลยีและจำนวนขวดที่จำเป็นสำหรับการผลิตและประเภทของขวด ตลอดจนปริมาณวัสดุขึ้นรูปที่ต้องการ และพลังของอุปกรณ์ทางการเกษตร พอรับได้แบบนี้.. อ๊าก ข้อมูลโดยประมาณเกี่ยวกับการใช้วัตถุดิบตามขนาดของพื้นที่ที่ต้องการเริ่มชี้แจงการดำเนินงานแต่ละส่วนของกระบวนการผลิตการใช้เครื่องจักรที่เป็นไปได้โดยรวมหรือในแต่ละส่วน ตัวเลือกต่างๆ สำหรับการคำนวณตำแหน่งสัมพัทธ์ของโรงหล่อแต่ละแห่งจะช่วยให้แก้ไขปัญหาในการจัดการกระบวนการผลิตที่กำหนดได้สะดวกที่สุด หากโปรแกรมไม่m.b. กำหนดด้วยข หรือด้วยความแม่นยำที่ยอมรับได้ก็จำเป็นต้องคำนวณเวิร์คช็อปหลักและเวิร์คช็อปเสริมของโรงหล่อโดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์ที่เรียกว่า ในรูป ภาพที่ 30 แสดงอาคารโรงหล่อประเภทปกติ

รูปที่. เอ - โรงหล่อเหล็กหล่อสีเทาสำหรับการหล่อแบบเดี่ยว B - โรงหล่อเหล็กหล่ออ่อนพร้อมการติดตั้งเตาหลอมเปลวไฟ โรงหล่อเหล็กรูปตัว B พร้อมแผนกเตาเผาแบบเปิด เหล็กรูปตัว G พร้อมตัวแปลง D - โรงหล่อเหล็กพร้อมเตาไฟฟ้า

อันตรายจากการทำงานและข้อควรระวังด้านความปลอดภัย. กระบวนการผลิตทั้งหมดที่เกิดขึ้นในโรงหล่อมีความเกี่ยวข้องกับการเกิดอันตรายจากการทำงานบางประการ ดังนั้น ในระหว่างการเตรียมและการแปรรูปวัสดุขึ้นรูป การเคาะออก การตัด และการทำความสะอาดการหล่อ ทำให้เกิดฝุ่นจำนวนมาก (ตั้งแต่ 20 ถึง 180 มก./ลบ.ม.) ต้องติดตั้งระบบระบายอากาศที่เหมาะสมเพื่อควบคุมมลพิษฝุ่น ข้อดีอย่างยิ่งในเรื่องนี้คือการใช้วิธีไฮดรอลิกในการทำความสะอาดการหล่อ ในระหว่างงานขึ้นรูป ในกรณีที่ทำการขึ้นรูปบนพื้นโรงหล่อ คนงานจะถูกบังคับให้งอร่างกาย ซึ่งมักจะอยู่ในตำแหน่งที่ไม่เป็นธรรมชาติอย่างมาก ซึ่งอาจนำไปสู่ความโค้งของกระดูกโครงกระดูกได้ อันตรายเหล่านี้จะหมดไปในระหว่างการทำงานกับเครื่องขึ้นรูป อุณหภูมิต่ำในโรงหล่อ เวลาฤดูหนาว(มักมีอุณหภูมิต่ำกว่า 0°C) มีความชื้นสูง พื้นดินเย็นเสมอและมักแข็งตัว ทำให้เกิดอาการหวัดบ่อยครั้งในหมู่เชื้อรา โดยเฉพาะโรคไขข้อ เมื่อให้บริการเครื่องหลอม พนักงานจะต้องเผชิญกับผลกระทบที่เป็นอันตรายจากความผันผวนของอุณหภูมิอย่างกะทันหัน เมื่อทำการหล่อโลหะหลอมเหลวจะปล่อยก๊าซที่เป็นอันตราย สิ่งหลังมีความสำคัญมากที่สุด ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และซิงค์ออกไซด์ ความเข้มข้นของ CO ในอากาศของโรงหล่อจะผันผวนโดยเฉลี่ยในช่วง 0.03-0.05 มก./ล. ถึง 0.21-0.32 มก./ล. ในบางช่วงเวลาของการหล่อเหนือขวด (สถาบันความปลอดภัยและอาชีวอนามัยกำหนดมาตรฐานไว้ที่ 0.02 มก./ลิตร) ปริมาณซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO 2) ในอากาศของโรงหล่อขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะและโค้กที่ใช้ถึง 0.045-0.15 มก./ ลิตร (มาตรฐาน 0.02- 0.04 มก./ลิตร) การสูดไอระเหยของซิงค์ออกไซด์ในโรงหล่อทองแดงทำให้เกิดอาการไข้ในโรงหล่อในคนงาน เมื่อเติมประจุลงในเครื่องหลอมด้วยตนเอง เมื่อเทโลหะลงในขวดด้วยตนเอง จะสังเกตเห็นความตึงเครียดของกล้ามเนื้อสูงมาก ซึ่งเนื่องจากการทำงานที่มีอุณหภูมิสูง ทำให้เหงื่อออกมาก อันตรายเหล่านี้จะถูกกำจัดโดยการใช้สายพานลำเลียง การใช้เครื่องจักรในเตาเผาและการขนย้าย รวมถึงการกระแทกขวดด้วยลม

อุบัติเหตุจำนวนมากที่สุดในโรงหล่อเหล็กและทองแดงเกิดจากการไหม้จากโลหะหลอมเหลวและร้อนระหว่างการจัดการด้วยมือหรือการจัดส่ง โดยเฉพาะ ผลกระทบร้ายแรงทำให้เกิดการสัมผัสกับโลหะหลอมเหลวหรือตะกรันกับความชื้น (การระเบิด) เพื่อกำจัดปรากฏการณ์เหล่านี้ จำเป็นต้องมีทางเดินเรียบที่ทำจากอิฐ คอนกรีต คอนกรีตเสริมเหล็ก ฯลฯ ในสถานที่ที่ไม่ได้ถูกปั้นและควรมีทางเดินหลัก ยังไม่ถึง 2 ม. ดีบี มีการจัดการไหลของคนที่มีทัพพีเปล่าและโลหะหลอมเหลวอย่างถูกต้อง สถานที่ที่หล่อและตะกรันต้องแห้ง ถัง db แห้งและอุ่นดี ปลอกทัพพีควรมีรูเล็กๆ เพื่อขจัดไอระเหยออกจากสารเคลือบ ฯลฯ ผู้ปฏิบัติงานที่ต้องจับโลหะหลอมเหลวควรข สวมใส่ชุดป้องกัน แว่นตา หน้ากากช่วยหายใจ ฯลฯ อย่างเหมาะสม และไม่ควรเก็บเสื้อไว้ในกางเกงและกางเกงในรองเท้าบูท และไม่ควรเก็บขอบหมวกไว้ในกางเกง ก้มลง. การปั้นด้วยมือนั้นมาพร้อมกับหมุดจำนวนมากบนหมุดเหล็กที่มีอยู่ในดินปั้นแบบเก่า วิธีแก้ไขคือการส่งผ่านโลกผ่านเครื่องแยกแม่เหล็ก เมื่อถือทัพพีที่ทำจากโลหะหลอมเหลว จุดศูนย์ถ่วงจะต้องอยู่ต่ำกว่าแกนหมุน (ไม่เกิน 50 มม.) เพื่อป้องกันไม่ให้พลิกคว่ำ โซ่ เชือก และตัวโยกทั้งหมดจะต้องได้รับการทดสอบเพื่อรับน้ำหนักเต็มที่อย่างน้อยทุกๆ 2 เดือน และตรวจสอบอย่างละเอียดอย่างน้อยหนึ่งครั้งทุกๆ 2 สัปดาห์ เครื่องจักรทั้งหมดจะต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันที่เชื่อถือได้สำหรับพื้นที่อันตราย

เพื่อควบคุมสภาพการทำงานในโรงหล่ออย่างถูกกฎหมาย คณะกรรมาธิการแรงงานของประชาชนจึงออกกฤษฎีกาบังคับหลายฉบับ ซึ่งรวมถึง "กฎความปลอดภัยในการทำงานในโรงหล่อเหล็กและทองแดง" เป็นหลัก มติในการจำกัดการใช้แรงงานสตรีและวัยรุ่นในทางที่เป็นอันตรายที่สุดและ งานที่เป็นอันตรายในโรงหล่อ; การตัดสินใจเกี่ยวกับชั่วโมงการทำงานที่สั้นลงและ ลาเพิ่มเติมสำหรับคนงานบางประเภท (โรงหล่อทองแดง เครื่องพ่นทราย ฯลฯ)

1.1 แนวคิดและคำจำกัดความพื้นฐาน

การหล่อหรือการหล่อเป็นวิธีการทำชิ้นงานหรือ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโดยการเทโลหะหลอมเหลวลงในช่องตามรูปแบบที่กำหนดแล้วทำให้แข็งตัว

ช่องว่างหรือผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการหล่อเรียกว่าการหล่อ

ช่องที่เต็มไปด้วยโลหะเหลวในระหว่างการหล่อเรียกว่าแม่พิมพ์หล่อ

วัตถุประสงค์ของการหล่อแม่พิมพ์มีดังนี้

1. จัดเตรียมการกำหนดค่าและขนาดที่จำเป็นของการหล่อ

2. ตรวจสอบความถูกต้องของมิติและคุณภาพพื้นผิวของการหล่อที่ระบุ

3. รับประกันอัตราการเย็นตัวของโลหะที่เท อำนวยความสะดวกในการก่อตัวของโครงสร้างโลหะผสมที่ต้องการและคุณภาพของการหล่อ

ขึ้นอยู่กับระดับการใช้งาน แบบฟอร์มจะแบ่งออกเป็นแบบครั้งเดียว กึ่งถาวร และถาวร

แม่พิมพ์แบบใช้ครั้งเดียวใช้ในการผลิตการหล่อเพียงครั้งเดียวโดยทำจากทรายควอทซ์ซึ่งเมล็ดพืชเชื่อมต่อกันด้วยสารยึดเกาะบางชนิด

แบบฟอร์มกึ่งถาวร – เหล่านี้เป็นแบบฟอร์มที่ได้รับการหล่อหลายครั้ง (มากถึง 10-20) แบบฟอร์มดังกล่าวทำจากเซรามิก

แบบฟอร์มถาวร – แม่พิมพ์ที่มีการหล่อตั้งแต่หลายสิบถึงหลายแสน แบบฟอร์มดังกล่าวมักทำจากเหล็กหล่อหรือเหล็กกล้า

งานหลักของการผลิตโรงหล่อคือการผลิตการหล่อที่มีขนาดรูปร่างและพื้นผิวให้ใกล้เคียงกับพารามิเตอร์ที่คล้ายกันของชิ้นส่วนสำเร็จรูปมากที่สุดเพื่อลดความเข้มของแรงงานในการตัดเฉือนครั้งต่อไป ข้อได้เปรียบหลักของการขึ้นรูปช่องว่างโดยการหล่อคือความสามารถในการรับช่องว่างที่มีความซับซ้อนของน้ำหนักต่าง ๆ ได้โดยตรงจากโลหะเหลว

ต้นทุนของผลิตภัณฑ์หล่อมักจะน้อยกว่าผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยวิธีอื่นมาก อย่างไรก็ตามไม่มีโลหะผสมใดที่เหมาะสำหรับการหล่อ แต่เฉพาะที่มีคุณสมบัติการหล่อที่ดีเท่านั้น คุณสมบัติการหล่อหลักคือ:

1. ความลื่นไหล - ความสามารถของโลหะเหลวในการเติมแม่พิมพ์หล่อโดยทำซ้ำการกำหนดค่าอย่างแม่นยำ

ยิ่งความลื่นไหลสูง โลหะผสมหล่อก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ในเหล็กและเหล็กหล่อ คุณสมบัตินี้จะลดลงตามปริมาณกำมะถันที่เพิ่มขึ้น และเพิ่มขึ้นตามปริมาณฟอสฟอรัสและซิลิคอนที่เพิ่มขึ้น การให้ความร้อนสูงเกินไปของโลหะผสมเหนือจุดหลอมเหลวจะเพิ่มความลื่นไหล

ความไหลจะถูกประเมินโดยความยาวของเส้นทางที่โลหะเหลวเดินทางก่อนที่จะแข็งตัว ซิลิลูมิน เหล็กหล่อสีเทา และทองเหลืองซิลิกอนมีความลื่นไหลสูง (>700 มม.) เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กหล่อสีขาว โลหะผสมอะลูมิเนียม-ทองแดง และอะลูมิเนียม-แมกนีเซียมมีความลื่นไหลปานกลาง (350-340 มม.) โลหะผสมแมกนีเซียมมีความลื่นไหลต่ำ

2. การหดตัว – การลดขนาดของการหล่อระหว่างการเปลี่ยนโลหะจากของเหลวเป็นสถานะของแข็ง ยิ่งการหดตัวน้อยเท่าไร โลหะผสมหล่อก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างการหดตัวตามปริมาตร (การลดปริมาตร) และการหดตัวเชิงเส้น (การลดขนาดเชิงเส้น) คุณสมบัตินี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมเป็นหลัก การหดตัวเชิงเส้นโดยประมาณคือ 1% สำหรับเหล็กหล่อ และ 2% สำหรับเหล็กกล้าและอโลหะ แน่นอนว่าโลหะผสมหล่อแต่ละเกรดมีค่าการหดตัวของตัวเอง

3. แนวโน้มที่จะแบ่งแยก การทำเหลวเป็นชื่อที่กำหนดให้กับความหลากหลายทางเคมีตลอดปริมาตรของการหล่อ ยิ่งมีแนวโน้มที่จะแยกโลหะผสมน้อยลงก็ยิ่งดีเท่านั้น

โลหะผสมหลายชนิดถูกนำมาใช้ในการผลิตโรงหล่อ ที่พบมากที่สุดคือเหล็กหล่อสีเทา ซึ่งประมาณ 75% ของการหล่อ (โดยน้ำหนัก) ทำในวิศวกรรมเครื่องกลในประเทศ ประมาณ 20% จากเหล็ก 3% จากเหล็กหล่ออ่อน และประมาณ 2% ของชิ้นส่วนหล่อทำจากที่ไม่ใช่ -โลหะผสมเหล็ก

มีสองวิธีในการเทโลหะลงในแม่พิมพ์

1. การเทแบบธรรมดาซึ่งโลหะจะเติมแม่พิมพ์ได้อย่างอิสระภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง วิธีนี้รวมถึงการหล่อแบบหล่อดินทรายด้วย

2. วิธีการหล่อแบบพิเศษ มีประมาณ 15 วิธี หลักๆ คือ

· การฉีดขึ้นรูป

· การหล่อแบบแรงเหวี่ยง

· การหล่อแบบตายตัว (ในแม่พิมพ์โลหะ)

· การหล่อเป็นแม่พิมพ์เปลือกหอย

· การหล่อโดยใช้ขี้ผึ้งหาย แบบจำลองที่ถูกเผาหรือละลาย

การหล่อแบบหล่อดินทรายเป็นวิธีการหลักในการผลิตแบบหล่อ วิธีนี้ทำให้ได้ชิ้นงานหล่อทั้งรูปทรงเรียบง่ายและซับซ้อน ซึ่งเป็นการหล่อที่ใหญ่ที่สุดซึ่งวิธีอื่นไม่สามารถหาได้

การใช้วิธีการหล่อแบบพิเศษทำให้สามารถลดข้อบกพร่องในการผลิตโรงหล่อได้ เมื่อทำการหล่อลงในแม่พิมพ์โลหะ การหล่อแบบแรงเหวี่ยงช่วยให้มั่นใจได้ว่าการผลิตการหล่อที่มีความแม่นยำสูง นอกจากนี้ วิธีการหล่อแบบพิเศษยังใช้ได้กับผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก (น้ำหนักไม่เกิน 300 กก.) เท่านั้น

หากต้องการทำแม่พิมพ์หล่อ คุณต้องมีชุดโมเดล โดยทั่วไป ชุดโมเดลประกอบด้วยโมเดล กล่องหลัก และโมเดลองค์ประกอบระบบเกต

โมเดลนี้เป็นต้นแบบของการหล่อในอนาคตด้วยความช่วยเหลือของโมเดลส่วนใหญ่จะสร้างการกำหนดค่าภายนอก แบบจำลองแตกต่างจากการหล่อในวัสดุ การมีเครื่องหมายของแท่ง (หากการหล่อเป็นแบบกลวงและจำเป็นต้องใช้แท่งเพื่อสร้างโพรง) การมีตัวเชื่อมต่อ (หากการขึ้นรูปดำเนินการโดยใช้แบบจำลองแบบแยกส่วน) และ ขนาดที่เกินขนาดที่สอดคล้องกันของการหล่อด้วยปริมาณการหดตัวเชิงเส้นของโลหะผสม

กล่องแกนเป็นส่วนหนึ่งของชุดโมเดลที่ออกแบบมาเพื่อทำแกน ในทางกลับกัน ก้านจำเป็นต้องสร้างโครงร่างภายในของการหล่อ (เพื่อสร้างรู)

ระบบเกตคือชุดของช่องในแม่พิมพ์หล่อที่จ่ายโลหะหลอมเหลว ตะกรันดักจับ และสารที่ไม่ใช่โลหะ กำจัดก๊าซออกจากแม่พิมพ์ และยังจ่ายโลหะเหลวให้กับการหล่อในระหว่างการตกผลึก

1.2 เทคโนโลยีการผลิตงานหล่อ

กระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตการหล่อในแม่พิมพ์ดินทรายรวมถึงการปั้น เช่น การเตรียมครึ่งแม่พิมพ์และแกน การประกอบแม่พิมพ์หล่อ ละลายเท เคาะออก และทำความสะอาดหล่อ

สำหรับการผลิตแม่พิมพ์หล่อจากทรายขึ้นรูป จะใช้อุปกรณ์ขวดแบบจำลอง ประกอบด้วยโมเดล ไทล์โมเดล กล่องหลัก ฯลฯ

เพื่ออำนวยความสะดวกในการศึกษากระบวนการผลิตการหล่อ ขอให้เราพิจารณาแผนภาพกระบวนการทางเทคโนโลยี (รูปที่ 1)

จากการวาดภาพของชิ้นส่วน (รูปที่ 1, a) นักเทคโนโลยีโรงหล่อจะพัฒนาภาพวาดของแบบจำลองและกล่องแกนกลาง ในร้านขายโมเดล ตามแบบร่างเหล่านี้ ได้มีการสร้างแบบจำลอง (รูปที่ 1, b) และกล่องหลัก (รูปที่ 1, c) โดยคำนึงถึงค่าเผื่อการตัดเฉือนและการหดตัวของโลหะผสมในระหว่างการทำความเย็น เพื่อให้ได้พื้นผิวรองรับสำหรับการติดตั้งแท่ง จึงได้มีการทำเครื่องหมายแท่งบนโมเดล แท่งถูกหล่อขึ้นตามกล่องแกนกลาง (รูปที่ 1, ง) ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อสร้างช่องภายในในการหล่อ

ในการเติมโลหะลงในแม่พิมพ์ มีระบบประตูประกอบด้วยชาม ไรเซอร์ กับดักตะกรัน ตัวป้อน และช่องระบายอากาศ (รูปที่ 1, e) ในระหว่างการประกอบจะมีการติดตั้งแท่งในรูปแบบครึ่งล่างจากนั้นทั้งสองแบบครึ่งจะเชื่อมต่อและโหลดด้วยบัลลาสต์ แม่พิมพ์หล่อที่ประกอบแล้วแสดงไว้ในรูปที่ 1 1 วัน

ในแผนกหลอม โลหะจะถูกหลอมและเทลงในแม่พิมพ์ การหล่อเย็นจะถูกกระแทกออกจากแม่พิมพ์และถ่ายโอนไปยังแผนกทำความสะอาดและตัดแต่ง ซึ่งจะมีการทำความสะอาดส่วนผสมแกนกลางของการขึ้นรูป และส่วนที่เหลือของป่วง ช่อง ฯลฯ จะถูกสับออก

แบบจำลองเป็นอุปกรณ์ที่ได้รับความช่วยเหลือจากการพิมพ์ทราย - โพรงที่สอดคล้องกับการกำหนดค่าภายนอกของการหล่อ รูและโพรงภายในการหล่อเกิดขึ้นโดยใช้แท่งที่ติดตั้งไว้ในแม่พิมพ์ระหว่างการประกอบ

ขนาดของแบบจำลองมีขนาดใหญ่กว่าขนาดที่สอดคล้องกันของการหล่อด้วยปริมาณการหดตัวเชิงเส้นของโลหะผสมซึ่งอยู่ที่ 1.5-2% สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน 0.8-1.2% สำหรับเหล็กหล่อ 1-1.5% สำหรับบรอนซ์และทองเหลือง ฯลฯ ง. เพื่ออำนวยความสะดวกในการผลิตแบบจำลองจากส่วนผสมการขึ้นรูประหว่างการขึ้นรูป ผนังของแบบจำลองควรมีทางลาดในการขึ้นรูป (สำหรับรุ่นไม้ 1-3 0 สำหรับรุ่นโลหะ 1-2 0) ที่ข้อต่อ ให้เรียบ ข้อต่อที่มีรัศมี R = (1/5 - 1/3) ความหนาเฉลี่ยของผนังสัมผัส

ข้อดีของแบบจำลองไม้คือต้นทุนต่ำและง่ายต่อการผลิตข้อเสียคือความเปราะบาง แบบจำลองจะทาสีแดงสำหรับการหล่อเหล็กหล่อ และสีน้ำเงินสำหรับการหล่อเหล็ก ป้ายแท่งทาสีดำ

โมเดลโลหะส่วนใหญ่มักทำจากโลหะผสมอลูมิเนียม โลหะผสมเหล่านี้มีน้ำหนักเบา ไม่ออกซิไดซ์ และตัดง่าย

การขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรมักจะใช้เครื่องมือสร้างลวดลายโลหะโดยมีการติดตั้งลวดลายพร้อมการติดตั้งระบบลวดลายและประตูบนแผ่นลวดลายโลหะ

แกนถูกสร้างขึ้นในกล่องแกนไม้หรือโลหะ

ตามกฎแล้วการปั้นจะดำเนินการในขวด - แข็งแรงและแข็ง กล่องโลหะ รูปทรงต่างๆมีไว้สำหรับการผลิตแม่พิมพ์ครึ่งโรงหล่อจากทรายขึ้นรูปโดยการบดอัด

สำหรับการผลิตแม่พิมพ์หล่อและแกนจะใช้ส่วนผสมของทรายธรรมชาติและดินเหนียวโดยเติมน้ำตามปริมาณที่ต้องการ คุณภาพ องค์ประกอบ และคุณสมบัติของวัสดุและสารผสมขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการบริการในแม่พิมพ์ประตู

สารผสมระหว่างการขึ้นรูปและแกนต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

– ความแข็งแรง (เพื่อรักษาความสมบูรณ์ระหว่างการประกอบ การขนส่ง การกระแทกทางกล)

– การซึมผ่านของก๊าซ

– ความต้านทานไฟ (เมื่อสัมผัสกับโลหะไม่ควรหลอม, เผา, เผาจนหล่อหรืออ่อนตัวลง)

– ความเป็นพลาสติก (คงรูปร่างไว้หลังจากถอดภาระออก)

- การไม่ยึดติดของของผสมกับแบบจำลอง กล่องแกนกลาง และในระนาบการแยกส่วนของแม่พิมพ์

– ไม่ดูดความชื้น;

– การนำความร้อน

– ง่ายต่อการกำจัดส่วนผสมเมื่อทำความสะอาดการหล่อ

– ความทนทานเช่น ความสามารถของสารผสมในการรักษาคุณสมบัติหลังการใช้ซ้ำ

- ราคาถูก.

วัสดุปั้นสด เช่น ทรายและดินเหนียวต้องใช้ค่าเฉลี่ย 0.5 - 1 ตันต่อการหล่อ 1 ตัน ในขณะที่การใช้ส่วนผสมในการผลิตแม่พิมพ์และแกนคือ 4 - 7 ตัน ส่วนหลักในส่วนผสมคือการปั้นของเสีย วัสดุ วัสดุสดทำหน้าที่เพียงเพื่อทดแทนเม็ดทรายที่กลายเป็นฝุ่นและเพื่อเติมเต็มคุณสมบัติการยึดเกาะของดินเหนียว

ส่วนที่เป็นเม็ดทรายควรประกอบด้วยเม็ดควอตซ์ (SiO 2) เป็นส่วนใหญ่ในทรายประเภทที่ดีที่สุด ปริมาณของ SiO 2 คือ ³ 97% ส่วนส่วนที่แย่ที่สุดคือปริมาณของ SiO 2 คือ ³ 90%

โดยทั่วไปแล้วส่วนที่เป็นดินเหนียวของทรายจะรวมอนุภาคทั้งหมดที่มีอยู่ในนั้นด้วยขนาดน้อยกว่า 0.022 มม.

ดินเหนียวปั้นเป็นทรายที่มีสารดินเหนียวมากกว่า 50% ดินเหนียวแบ่งออกเป็นดินปั้นธรรมดาและดินเหนียวเบกโทไนต์ ดินเหนียวเบกโตไนต์รวมถึงดินเหนียวที่ประกอบด้วยผลึกมอนต์มอริกลิโอไนต์เป็นส่วนใหญ่ วัสดุนี้จะพองตัวอย่างรุนแรงในน้ำ ซึ่งจะเพิ่มคุณสมบัติการยึดเกาะของดินเหนียว เบคโทไนท์ใช้สำหรับการผลิตรูปทรงและแกนที่ไม่ผ่านการทำให้แห้ง

ดินปั้นทั่วไปส่วนใหญ่ประกอบด้วยผลึกดินขาว Al 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2 ซึ่งไม่เกิดการบวมภายในผลึก

สำหรับการหล่อเหล็ก ต้องใช้ดินเหนียวทนไฟส่วนใหญ่ที่มีความคงตัวทางความร้อนสูง - อย่างน้อย 1,580 ° C สำหรับเหล็กหล่อ - ที่มีความต้านทานเฉลี่ยอย่างน้อย 1,350 ° C สำหรับการหล่อที่ไม่ใช่เหล็ก ความเสถียรทางอุณหเคมีของดินเหนียวไม่ จำกัด

สำหรับการผลิตแม่พิมพ์และส่วนผสมหลัก นอกจากทรายและดินเหนียวแล้ว ยังใช้วัสดุยึดเกาะแบบอินทรีย์และอนินทรีย์อีกด้วย สารยึดเกาะอินทรีย์จะเผาไหม้และสลายตัวเมื่อใด อุณหภูมิสูง. วัสดุเหล่านี้ได้แก่ น้ำมันลินสีด น้ำมันอบแห้ง เครเปเทล (น้ำมันพืช ขัดสน แอลกอฮอล์สีขาว) พีทและขี้เลื่อยไม้ ขัดสน กาวเพคติน กากน้ำตาล และอื่นๆ อีกมากมาย ซีเมนต์และแก้วเหลวถูกใช้เป็นสารยึดเกาะอนินทรีย์

ในโรงหล่อที่มีการเตรียมดินด้วยเครื่องจักร จะใช้ส่วนผสมการปั้นแบบเดี่ยว ในการประชุมเชิงปฏิบัติการที่มีระดับการใช้เครื่องจักรน้อยกว่าจะใช้ส่วนผสมที่หุ้มและเติมส่วนแรกมีคุณภาพสูงกว่าและทำหน้าที่เป็นชั้นภายในเมื่อสัมผัสกับการหล่อ

วัสดุสำหรับแท่ง - ส่วนผสมของแท่ง - จะถูกเลือกขึ้นอยู่กับโครงร่างของแท่งและตำแหน่งในแม่พิมพ์ ต้องมีความแข็งแรงสูง มีความยืดหยุ่นเพียงพอเพื่อไม่ให้เกิดการหดตัวของโลหะ และมีการซึมผ่านของก๊าซได้ดี ในการผลิตการหล่อจากเหล็กและเหล็กหล่อ จะใช้ส่วนผสมทรายน้ำมันเรซินคุณภาพสูง (ทรายควอทซ์บริสุทธิ์และสารยึดเกาะโพลีเมอร์ - เรซินหรือแก้วเหลว) เพื่อเตรียมแท่งดังกล่าว แท่งที่มีความสำคัญน้อยกว่าซึ่งมีหน้าตัดที่หนากว่านั้นทำจากส่วนผสมที่ประกอบด้วย SiO 2 91-97% และดินเหนียว 3-4% โดยเติมแก้วเหลวหรือสารยึดเกาะอื่น ๆ สำหรับแท่งขนาดใหญ่ จะใช้ส่วนผสมคุณภาพต่ำกว่า ซึ่งทำจาก SiO 2 30-70% ดินรีไซเคิล 20-60% และดินเหนียว 7-10% ซึ่งเป็นสารยึดเกาะหลัก

เพื่อป้องกันการเผาไหม้และปรับปรุงความสะอาดพื้นผิวของการหล่อ แม่พิมพ์และแกนจึงถูกเคลือบด้วยวัสดุกันติดชั้นบางๆ สำหรับรูปแบบดิบ วัสดุที่ไม่ติดคือฝุ่น ซึ่งได้แก่ ผงกราไฟท์ (สำหรับการหล่อเหล็กหล่อ) และผงควอตซ์ (สำหรับการหล่อเหล็ก) สีกันติดเตรียมไว้สำหรับแม่พิมพ์แห้ง สีเป็นสารแขวนลอยที่เป็นน้ำที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน: กราไฟท์ (สำหรับเหล็กหล่อ), ควอตซ์ (สำหรับเหล็ก) พร้อมสารยึดเกาะ สีถูกนำไปใช้กับรูปแบบร้อนและแกนที่ไม่มีเวลาให้เย็นหลังจากการอบแห้ง

1.3 ระบบประตู

วัตถุประสงค์ของระบบ gating คือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการจ่ายโลหะเข้าสู่แม่พิมพ์ได้อย่างราบรื่นและปราศจากแรงกระแทก ควบคุมปรากฏการณ์ทางอุณหฟิสิกส์ในแม่พิมพ์เพื่อให้ได้การหล่อคุณภาพสูง และปกป้องแม่พิมพ์จากการรวมตะกรันเข้าไปในแม่พิมพ์ องค์ประกอบของระบบ gating ปกติคือ gating bowl 1, ไรเซอร์ 2, ตัวจับตะกรัน 3 และเครื่องป้อน 4 ที่จ่ายโลหะให้กับการหล่อโดยตรง เมื่อทำการเท ระบบประตูทั้งหมดจะต้องเต็มไปด้วยโลหะเหลวเพื่อป้องกันไม่ให้ตะกรันและอากาศในบรรยากาศถูกดูดเข้าไปในแม่พิมพ์

เมื่อผลิตงานหล่อจากเหล็กกล้า เหล็กดัด และโลหะผสมบางชนิดของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่มีการหดตัวค่อนข้างมาก ระบบ gating จะป้อนโลหะเหลวในระหว่างกระบวนการแข็งตัว

มีอัตราส่วนที่แน่นอนระหว่างพื้นที่หน้าตัดของทุกช่องของระบบประตูซึ่งแต่ละองค์ประกอบที่ตามมาโดยเริ่มจากช่องทางจะผ่านโลหะน้อยกว่าองค์ประกอบก่อนหน้า ในการผลิตงานหล่อ เมื่อเลือกส่วนตัดขวางขององค์ประกอบระบบ gating ควรปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้: F Riser > F กับดักตะกรัน > ตัวป้อน SF สำหรับการหล่อเหล็กหล่อที่มีน้ำหนักมากถึง 1 ตัน ตัวป้อน SF: F ตัวจับตะกรัน: F ตัวยก = 1:1.1:1.15; สำหรับการหล่อเหล็กหล่อที่มีน้ำหนักมากกว่า 1 ตัน อัตราส่วนพื้นที่คือ 1:1.2:1.4 สำหรับการหล่อเหล็ก – 1:1.4:1.6 ตัน ในกรณีนี้ พื้นที่หน้าตัดรวมของเครื่องป้อนจะถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

, ม. 2 ,

โดยที่ Q คือมวลของการหล่อและกำไร, กิโลกรัม

r - ความหนาแน่นของวัสดุหล่อ, kg/m 3,

m = 0.4-0.6 – ค่าสัมประสิทธิ์การไหลออก

t = 4-9 วินาที – เวลาในการเติมแม่พิมพ์

g = 9.81 m/s 2 – ความเร่งโน้มถ่วง

H – ความดันเฉลี่ย m (ความสูงของเสาโลหะเหลวในแม่พิมพ์ วัดจากขอบด้านบนของกรวยถึงจุดศูนย์กลางมวลของการหล่อ)

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ระบบประตูถูกล็อคและสร้างสภาวะที่ตะกรันไม่ผ่านกรวยและอากาศไม่ถูกดูดเข้าไปเนื่องจากเต็มไปด้วยโลหะอยู่ตลอดเวลา และไรเซอร์ที่เรียวไปทางด้านล่างจะควบคุมแรงดัน ในเวลาเดียวกันประตู (ตัวป้อน) ไม่สามารถผ่านโลหะทั้งหมดที่มาจากไรเซอร์ได้ ฟิล์มตะกรันบนพื้นผิวของโลหะขึ้นไปที่ด้านบนของตัวจับตะกรันและมีเพียงโลหะบริสุทธิ์เท่านั้นที่เข้าสู่การหล่อ ผ่านประตู

ในการกำจัดอากาศออกจากแม่พิมพ์รวมถึงการตรวจสอบการเติมของแม่พิมพ์ด้วยโลหะ จะมีการติดตั้งช่องแนวตั้ง (ส่วนที่ยื่นออกมา) ที่ส่วนบนของการหล่อ เมื่อหล่อจากเหล็ก โลหะผสมอลูมิเนียม และทองแดงบางประเภทซึ่งมีการหดตัวสูง ตัวหยุดจะถูกแทนที่ด้วยผลกำไร วัตถุประสงค์หลักคือการป้อนการหล่อด้วยโลหะเหลวในระหว่างการตกผลึก เพื่อป้องกันการก่อตัวของโพรงการหดตัวในบริเวณของการหล่อที่จะแข็งตัวครั้งสุดท้าย ปิดปกติหรือ เปิดกำไรจะกระทำได้ก็ต่อเมื่ออยู่เหนือการหล่อเท่านั้น ปริมาตรของโลหะในกำไรจะต้องให้แรงดันเฟอร์โรสแตติกที่จำเป็นบนโลหะหล่อ

วิธีการขึ้นรูป

การขึ้นรูปแบบด้วยมือส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตงานหล่อแบบซับซ้อนทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่

การปั้นดินแบบเปิดนั้นดำเนินการสำหรับการหล่อที่ไม่สำคัญซึ่งมีพื้นผิวเรียบเช่นแผ่นคอนกรีตที่ไม่อยู่ภายใต้การควบคุม ความต้องการสูงโดย รูปร่างและคุณภาพพื้นผิว

การขึ้นรูปนี้สามารถทำได้บนเตียงนุ่มหรือบนเตียงแข็ง

เมื่อปั้นบนเตียงนุ่ม (รูปที่ 2) บนพื้นดินของเวิร์คช็อปจะขุดหลุมลึก 150-200 มม. และเตรียมเตียงนุ่มไว้จากส่วนผสมไส้หลวมและชั้นของส่วนผสมหันหน้า 10-15 มีความหนา มม. วางอยู่ด้านบน หลังจากปรับระดับด้วยเหล็กปรับเรียบและตรวจสอบพื้นผิวแนวนอนของเตียงโดยใช้วิญญาณระดับ 3 แล้ว ให้กดรุ่น 4 ด้วยมือ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ให้วางแบบจำลองลงบนพื้นผิวของส่วนผสมแล้วกดลงโดยใช้ค้อนทุบผ่าน ไม้กระดานแล้วส่วนผสมรอบๆ แบบจำลอง อัดด้วยเครื่องงัดแงะ ตัดส่วนผสมส่วนเกินออก ตัดชามป่วง 1 และช่องด้านซ้าย 2 เพื่อเติมโลหะลงในแม่พิมพ์ และด้านขวา มีช่องระบายน้ำ 5 สำหรับระบายโลหะส่วนเกิน ในการกำจัดก๊าซออกจากแม่พิมพ์ ให้ใช้ปะเก็น 6 ช่องเจาะ หลังจากนั้น ให้เช็ดขอบของแม่พิมพ์ใกล้กับแบบจำลองอย่างระมัดระวังแล้วถอดออก หากพบข้อบกพร่องจะได้รับการแก้ไขโดยพื้นผิวของแม่พิมพ์จะถูกเคลือบด้วยฝุ่นและเต็มไปด้วยโลหะ

หากการหล่อหนักให้ทำเตียงแข็งไว้ข้างใต้ (รูปที่ 3) ขุดหลุมลึก 300–500 มมซึ่งสูงกว่าความสูงของโมเดล ด้านล่างจะมีชั้นโค้กเผาหนา 100 ชั้นวางอยู่ มม.มีการติดตั้งท่อสองท่อเฉียงที่ด้านข้างเพื่อกำจัดก๊าซและเติมส่วนผสม

สองสามชั้นแรกคือ 50–70 มมเต็มไปด้วยการงัดแงะอย่างหนาแน่น ชั้นถัดไปจะถูกเติมเต็มให้หลวมขึ้น และชั้นสุดท้ายคือ 100–120 มมทิ้งไว้โดยไม่มีการบดอัดโดยใช้เกรียงปรับระดับพื้นผิวเล็กน้อย บนเตียงที่เตรียมไว้ ให้แทงด้วยรัดบ่อยๆ จนกระทั่งชั้นโค้กเกิดขึ้นและปิดพื้นผิวด้วยชั้นส่วนผสมที่หันหน้าไปทางหนา 15-20 มม. มม.แบบจำลองจะติดอยู่บนส่วนผสมนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบ - ครึ่งหนึ่งหากถอดออกได้ หรือทั้งหมดหากเป็นชิ้นเดียว หลังจากนั้น ให้ตรวจสอบความหนาแน่นของส่วนผสมรอบๆ แบบจำลองและกดลงหากพบจุดอ่อน จากนั้นพื้นผิวทั้งหมดรอบๆ แบบจำลองแบบครึ่งจะเรียบและโรยด้วยทรายละเอียดแห้งเพื่อขจัดการเกาะติดกับแม่พิมพ์ครึ่งบน

เมื่อทำครึ่งบนของแม่พิมพ์ ขั้นแรกให้วางครึ่งบนลงบนครึ่งล่างของโมเดลตามแนวเดือย จากนั้นจึงวางโมเดลของไรเซอร์และส่วนรองรับ หลังจากนั้นแบบจำลองจะถูกคลุมด้วยส่วนผสมที่หันหน้าและปริมาตรทั้งหมดจะเต็มไปด้วยส่วนผสมที่เติมจากนั้นจึงทำการเจาะด้วยช่องจ่ายแก๊ส ตำแหน่งของขวดที่สัมพันธ์กับด้านล่างของแม่พิมพ์ได้รับการแก้ไขโดยการตอกหมุดทั้งสี่มุม

ตอนนี้ถอดขวดออกแล้ววางลงบนพื้น โดยหมุน 180° ก่อน นำแบบจำลองทั้งสองซีกออกอย่างระมัดระวัง ปรับพื้นที่ที่เสียหายให้เรียบ ปิดช่องว่างของแม่พิมพ์ครึ่งแม่พิมพ์ด้วยฝุ่น ติดตั้งแท่งในแม่พิมพ์ครึ่งล่าง วางแม่พิมพ์ครึ่งขวดลงบนพื้นตามแนวขอบเขตของ หมุดที่ขับเคลื่อนด้วยการวางชามป่วงเข้าที่แล้ววางน้ำหนักลงบนพื้นผิวด้านบนของแม่พิมพ์เพื่อป้องกันอันตรายจากการยกโลหะที่เทลงไปเพื่อหลีกเลี่ยงการไหม้ใกล้บริเวณที่เทแม่พิมพ์

การปั้นในขวด

การขึ้นรูปในขวดมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงหล่อ ขึ้นอยู่กับการออกแบบรุ่น สภาพ และลักษณะการผลิต มีหลายพันธุ์ ลองดูที่ปกติที่สุดของพวกเขา

ในรูป รูปที่ 4 แสดงการขึ้นรูปโดยใช้แบบจำลองแยก ชิ้นส่วนที่กำลังหล่อ (รูปที่ 4, ก)ขึ้นรูปตามแบบที่มีเครื่องหมายสำหรับแท่งที่สร้างช่องในการหล่อ (รูปที่ 4, b) บนโล่ 1 (รูปที่ 4, วี)ขั้นแรกให้ติดตั้งครึ่งหนึ่งของโมเดล 2, แล้วก็ขวด 4, แบบจำลองถูกปัดฝุ่นด้วยชั้นฝุ่นบางๆ และคลุมด้วยส่วนผสมที่หันเข้าหากัน จากนั้นขวดทั้งหมดจะเต็มไปด้วยส่วนผสมสำหรับอุด หลังจากนั้น ส่วนผสมส่วนเกินจะถูกเอาออกจากด้านบน และเจาะช่องจ่ายก๊าซ 3 จากนั้นจึงหมุนแบบครึ่งแม่พิมพ์ 180° แล้ววางลงบน

โล่ (รูปที่ 4, d) หลังจากนั้นพื้นผิวของตัวเชื่อมต่อจะถูกโรยด้วยทรายที่ปล่อยออกมา 5 อันดับแรกวางอยู่บนครึ่งล่างของโมเดล โดยจัดให้อยู่ตรงกลางตามเดือยอย่างเคร่งครัด จากนั้นขวดก็จะมีอายุมากขึ้น 6, รุ่นของไรเซอร์ 7 และแรงขับ 8 และเติมตามลำดับเดียวกับครึ่งล่างของแม่พิมพ์ จากนั้นพื้นผิวด้านบนจะเรียบช่องถูกแทงโครงร่างของชามป่วงจะถูกวาดและโมเดลของไรเซอร์ 7 และแรงขับจะถูกดึงออกมา 8. จากนั้นถอดแม่พิมพ์ครึ่งบนออกแล้วหมุน 180° ถอดแบบจำลองออกจากแม่พิมพ์ทั้งสองซีก, บริเวณที่เสียหายให้เรียบ, โรยด้วยฝุ่น, ติดตั้งแกนไว้ที่ครึ่งล่างของแม่พิมพ์, ปิดด้วยครึ่งบนของแม่พิมพ์ และยึดหรือโหลดแม่พิมพ์เพื่อเทโลหะ (รูปที่ 4, ง)

การขึ้นรูปในขวดสองขวดตามรุ่นชิ้นเดียวแสดงไว้ในรูปที่. 5. แบบจำลองชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป (รูปที่ 5, ก)หากไม่มีเครื่องหมายแท่งล่าง พวกมันจะถูกวางไว้บนโล่ (รูปที่ 5, b) คลุมด้วยแผ่นปิด จากนั้นเติมด้วยส่วนผสมไส้ และส่วนที่เกินจะถูกกวาดจากด้านบน เมื่อส่วนผสมตกอยู่ภายใต้แบบจำลอง ครึ่งแม่พิมพ์จะหมุน 180° (รูปที่ 5 วี) และตัดส่วนผสมออกตามเส้นที่ 3-4 . ปรับพื้นผิวทั้งหมดของตัวเชื่อมต่อให้เรียบ โรยด้วยทรายระบาย แล้วติดเครื่องหมาย 2 เข้าที่ , พวกเขาวางขวดด้านบน, แบบจำลองของไรเซอร์และช่องระบายอากาศ, เติมทรายปั้น, เปิดแม่พิมพ์, ถอดแบบจำลองออก, เสร็จสิ้น, โรยด้วยฝุ่น, วางแกน, ปิดด้วยแม่พิมพ์ครึ่งบน, โหลดมัน แล้วเทลงไป (รูปที่ 5, ช).