Особенности литья алюминия под давлением
Литье алюминия под давлением является одним из востребованных процессов обработки металла, из которого с помощью воздействия высоких температур создают изделия любой нужной (даже самой сложной) конфигурации. Алюминиевое литье под давлением используется на производстве для создания качественных, прочных и надежных деталей, отличающихся неповторимыми свойствами.
Описываемый процесс относится к числу полностью механизированных манипуляций, в ходе которых расплавленный металл подается в специальную разъемную форму под искусственно созданным давлением с помощью поршня, движущегося с достаточно большой скоростью.
Такой способ отливки гарантирует отсутствие усадки и высокий уровень точности выполнения работ. В процесс такого создания деталей практически исключено существование бракованных изделий. Это является одним из важнейших преимуществ описываемого процесса. Созданные таким образом детали и другие изделия нашли применение в:
- приборостроение;
- машиностроение;
- авиастроение.
Алюминий – мягкий, но весьма прочный металл, которые сложно поддается различным видам обработки, но отличается довольно низкой температурой плавления, позволяющей заниматься его литье даже в домашних условиях или в условиях небольшой мастерской. Конечно наиболее точный налаженный процесс возможен при использовании профессионального оборудования, установленного в производственных цехах.
Литая алюминиевая деталь?
Обычно считается, что применение алюминиевого литья для нагруженных деталей оправдано только тогда, когда сложная форма литой детали дает существенное преимущество в массе по сравнению с простой по форме, например, кованой, деталью.
Читайте также: Все особенности аргоновой сварки: принцип и техника работы
Обычно литейщики-производственники работают только несколькими литейными сплавами, что оправдано более экономичным использованием литейного оборудования, сокращением запасов сырья и снижением риска смешивания различных сплавов. С точки зрения качества литья более разумно работать со сплавом, который является технологичным, чем с тем, который может быть на бумаге и показывает несколько лучшие свойства, но более труден технологически.
С точки зрения литейщиков эти сплавы являются частным случаем литейных сплавов и поэтому могут называться немного по-другому – алюминиевые литейные сплавы.
Методы литья алюминия
Наиболее важными методами литья изделий из алюминиевых сплавов являются:
- литье под высоким давлением;
- литье под низким давлением;
- литье в кокиль и
- литье в песчаные формы.
Литье под давлением, при котором расплавленный металл под действием давления «вдавливается» в стальную пресс-форму, обычно применяется при массовом производстве. Детали, отлитые под давлением, почти не требуют последующей механической обработки.
При литье в кокиль расплавленный металл разливается в, как правило, разъемные и обычно стальные формы многократного использования.
Технология литья в песчаные формы – это более медленный процесс, но обычно самый экономичный для малых партий, сложных конфигураций и больших отливок.
Устройства
Машины для литья алюминия под давлением отличаются рядом особенных технических характеристик. Зная некоторые параметры и выбирают наиболее подходящее оборудование, на котором предстоит работать:
- Производительность. Стоимость машины для литья алюминия под давлением напрямую зависит от того, сколько деталей она способна изготовить за один час и при использовании в производственном режиме за 8–10 рабочего времени. Чем выше производительность, те выше стоимость машины.
- Масса отливок. Этой характеристики зависит и то какими насосами, двигателями поршнями с наконечниками должно быть укомплектовано устройство.
- Габариты и вес оборудования. Выбор полностью зависит от размера производственного помещения и общих производственных площадей.
Машины, предназначенные для литья алюминия под давлением, имеют непосредственное отношение к крупногабаритной производственной технике, хотя современные производители предлагают и оборудование, созданное для использования на мини-заводах. Большую роль в выборе играет стоимость машины. Она основана на совокупности всех выше перечисленных качеств, которыми должно обладать оборудование, используемое как в производстве, так и в условиях небольшой мастерской.
Большинство современных моделей машин для литья алюминия под давлением оснащены компьютерным блоком, многочисленными датчиками, способными считывать и анализировать данные о выполнении операций, высококлассной гидравлической системой. Сделать правильный выбор можно только сопоставив возможности приобретаемого оборудования и потребности пользователя.
ГОСТ 1583-93: литейные алюминиевые сплавы
Отечественную классификацию литейных алюминиевых сплавов в настоящее время определяет ГОСТ 1583-93. Он включает системы с различными комбинациями алюминия с легирующими элементами И, С, Mg, Mn и Zn:
- двойные сплавы Al–И, Al–С, Al–Zn и Al–Mg;
- тройные сплавы Al–И–Mg и Al–И–С;
- четверные сплавы Al–И–Mg–С.
Каждый сплав в этом стандарте имеет двойное обозначение: первое – для чушек и второе (в скобках) – для отливок, например, АК12(АЛ2). Это связано с тем, что в свое время, в конце 1980-х, ГОСТ 1583-89 объединил и заменил в один три стандарта:
- ГОСТ 1583-73 на литейные алюминиевые сплавы в чушках,
- ГОСТ 2685-75 на литейные алюминиевые сплавы в отливках и
- ГОСТ 1521-76 на силумин в чушках.
От ГОСТ 2685-75 и остались буквенно-цифровые обозначения типа АЛ2, АЛ4 или АЛ11. ГОСТ 1583-93 разрешает для отливок применять эти обозначения сплавов без дублирования обозначениями для чушек. Интересно, что ссылки на ГОСТ 2685-75, отмененный более 20 лет назад, все еще встречается, например, на сайтах некоторых литейных предприятий.
Силумины нормальные
Из литейных алюминиевых сплавов наиболее часто применяют силумины
– сплавы с большим содержанием кремния. Сплавы алюминия только с медью, магнием и цинком применяют значительно реже. Дело в основном в том, что для получения плотной структуры отливки необходим сплав с узким интервалом кристаллизации, а для этого лучше подходят сплавы эвтектической концентрации или близкой к ней. В этом смысле система Al–И имеет решающее преимущество над другими системами – ее эвтектика имеет сравнительно низкое содержание кремния 11,7 %, тогда как в системе Al–С эвтектика имеет 33 % меди, а в системе Al–Mg – 34,5 %.
Читайте также: Как сделать тигель или плавильную печь своими руками
Двойные сплавы Al–И имеют самые лучшие литейные свойства. К ним относится обычный (нормальный) силумин с содержанием кремния от 10 до 13 % (сплав АЛ2), который применяют для отливок сложной формы при отсутствии требований высоких механических свойств.
Материалы для литых форм
При открытом способе заливки часто используется самый простой материал, который всегда под рукой, это – кремнезем. Сначала земля укладывается с послойной трамбовкой. Между слоями закладывают макет отливки, который после тщательной трамбовки оставляет отпечаток в кремнеземе. Эту форму осторожно вынимают и заливают вместо нее алюминий.
Некоторые мастера используют при приготовлении основы формы речной песок с добавлением жидкого стекла. Также иногда применяется смесь цемента с тормозной жидкостью.
Гипсовые формы
При изготовлении макета сложной формы часто используют гипс, который в основном может служить для разового процесса литья. При литье алюминия в гипсовую форму в качестве макетов используют парафин или пенопласт.
Восковой макет изделия заливается гипсом и после его сушки при высокой температуре расплавляется и сливается через специальное отверстие.
В случае изготовления макета из пенопласта его заливают гипсовой смесью и оставляют в ней до полного отвердевания формы. Горячий алюминиевый расплав заливают прямо на пенопласт. Благодаря высокой температуре металла происходит расплавление и испарение пенопласта, а его место занимает алюминиевый расплав, принимая заданную пенопластом форму.
При использовании пенопласта в качестве макета работы необходимо проводить в открытом пространстве или обеспечить хорошее проветривание помещения, т. к. продукты горения пенопласта вредны для человека.
Типичные ошибки и советы для правильного проведения литья
- При работе с гипсом следует избегать типичных ошибок. Несмотря на то, что гипсовые формы являются удобным способом отливки нужных конфигураций деталей, этот материал очень чувствителен к влаге. При обычной сушке на воздухе она остается в составе гипса. Это вредит качеству алюминиевой отливки, т. к. может спровоцировать образование мелких раковин и пузырьков. Поэтому сушить гипсовые формы нужно несколько суток.
- Металл перед заливкой должен быть достаточно горячим, чтобы успеть заполнить всю форму, прежде чем начать отвердевать. Поэтому после достижения температуры расплавления с учетом быстрого остывания алюминия не надо затягивать с его разливкой в форму.
- Не рекомендуется окунать полученную отливку в холодную воду для ускорения процесса отвердевания. Это может нарушить внутреннюю структуру металла и приведет к трещинам.
P.S. Всё, можете начинать литье в домашних условиях!
Силумины специальные
При более высоких требованиях к прочностным свойствам применяют специальные силумины – доэвтектические силумины с содержанием кремния от 4 до 10 % и добавками меди, магния и марганца в различных комбинациях и количествах. Сплавы АЛ4 и АЛ9 – силумины с пониженным содержанием кремния и с небольшим добавками магния и марганца (АЛ4) и магния (АЛ9), что улучшает их механические свойства. Низкокремнистые силумины, легируют медью, а также небольшими количествами магния – сплав АЛ5, магния и марганца (и титана) – сплав АК5М2. Они обладают худшими литейными свойствами, чем нормальный силумин, но превосходят его по механическим свойствам. Эти силумины после термической обработки имеют прочность от 200 до 250 МПа и относительное удлинение от 1 до 6 % – прочность близкая к прочности деформируемых сплавов, но при относительно низкой пластичности. Это связано с более грубой структурой, не раздробленной пластической деформацией. Сплав АЛ11 относится к цинковистым силуминам – добавка цинка таких больших количествах (10-14 %) улучшает его литейные свойства, что дает возможность отливать из него особо сложные детали.
Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов
Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов, по сравнению с деформированными, имеет свои особенности. Это связано в первую очередь с различиями в химическом составе, а также более грубой и крупнозернистой структурой литых сплавов. Литые сплавы почти не подвержены естественному старению, поэтому максимальная прочность обычно достигается за счет искусственного старения в течение 10-20 часов при 150-180 °С. Упрочнение происходит за счет выделения из пресыщенного твердого раствора интерметаллических соединений Который2,Mg2И, Al3Mg2 и т.д. Нередко уже одна закалка повышает прочность и пластичность за счет растворения интерметаллических соединений, которые в литом состоянии скапливаются на границах зерен. Старение еще больше повышает прочность, но чаще всего в ущерб пластичности.
Наше оборудование для изготовления деталей из алюминия
В нашем станочном парке достаточно универсального оборудования для токарки, фрезеровки ЧПУ, шлифовки, расточки и других видов обработки. Для сложных изделий мы применяем обрабатывающие центры с ЧПУ. Их использование позволяет добиться максимальной точности, а также чистоты поверхности (минимальной шероховатости).
Читайте также: Ржавеет ли алюминий: свойства материала, причины коррозии и способы защиты
Выбор литейных алюминиевых сплавов
К факторам, которые принимают во внимание при выборе литейного сплава для конкретного конструкторского решения, относятся следующие.
Примеси в алюминиевых сплавах
Каждый литейный алюминиевый сплав по ГОСТ 1583-93 и для чушек, и для отливок имеет в целом одинаковый состав основных легирующих элементов. Требования же по содержанию примесей могут значительно отличаться для чушек и отливок, с одной стороны, и для применяемых способов литья – с другой. При этом ограничения по каждой из таких примесей как марганец, медь, цинк, никель, свинец, олово и кремний, как правило, одинаковы для чушек и отливок. Однако ограничения по их сумме, а также отдельно по содержанию железа различаются как для чушек и отливок, так и для способов литья: в песчаные формы, в кокиль, под давлением. Для чушек требования по примесям выше, чем для отливок. Для литья под давлением допускается максимальное содержание железа и суммы примесей, для литья в песчаные формы – минимальное.
Вторичные алюминиевые сплавы
Количество примесей, особенно железа, является одним из важных качеств литейного сплава. С понижением количества примесей в сплаве повышается его коррозионная стойкость и пластичность. Однако надо принимать во внимание и то, что более чистый сплав и стоить будет дороже. Вторичные литейные сплавы обычно изготавливают из лома по тому же ГОСТ 1583-93 и они могут иметь более низкий по сравнению с первичными сплавами уровень пластичности и коррозионной стойкости именно из-за большего количеств примесей. Однако существует множество изделий, для которых эти механические свойства и коррозионная стойкость вполне приемлемы, и поэтому вторичные сплавы широко применяются. Как видно из требований ГОСТ 1583-93 более «грязный» сплав может потребовать более сложного способа литья.
Прочностные свойства алюминиевых сплавов
В зависимости от требований к механическим свойствам будущей отливки сплав выбирают из следующих условных «прочностных» категорий:
«Прочные и пластичные». В эту группу входят наиболее важные упрочняемые старением сплавы, например, Al–С. С помощью различных видов термической обработки их свойства «регулируют» или на высокую прочность или на высокое относительное удлинение.
«Твердые». Литейные сплавы этой группы имеют определенную прочность при растяжении и твердость без особых требований к относительному удлинению. Прежде всего, это сплавы Al–И–С.
«Пластичные». Сплавы с повышенной пластичностью – это, в основном, нормальные и низкокремнистые силумины.
Литьё алюминия и алюминиевых сплавов в кокиль
Кокиль представляет собой форму многоразового использования (до 10 000 заливок) и идеально подходит для организации серийного и крупносерийного производства. Основные операции и процессы: очистка кокиля от старой облицовки, прогрев его до 200—300°С, покрытие рабочей полости новым слоем облицовки, установка стержней, закрывание частей кокиля, заливка металла, охлаждение и удаление готовой отливки.
Общие требования к отливкам, получаемых в кокилях, — это обтекаемая конфигурация без острых углов, резких переходов от одной поверхности к другой, без высоких ребер и выступов, глубоких отверстий и карманов.
- Минимально допустимая толщина стенок алюминиевых отливок – 3 мм;
- Масса производимых алюминиевых отливок – от 20 г до 50 кг;
- Шероховатость поверхности отливок согласно ГОСТ 2789-73 Ra = 4 — 20 мкм;
- Класс точности получаемых алюминиевых отливок по ГОСТ Р 53464-2009 : 6-10.
Оборудование для литья алюминия в домашних условиях
Вообще в настоящее время алюминий широко используется в самых разных промышленных сферах.
Большой популярностью этот универсальный металл пользуется и у домашних мастеров.
Высокий спрос на алюминий объясняется оптимальными эксплуатационными характеристиками этого материала, его сравнительно небольшим весом.
Кроме этого, алюминий имеет высокие показатели по ковкости и пластичности.
Между тем, несмотря на большое количество достоинств, алюминий все же сложно поддается различным видам обработки ввиду некоторых своих характерных особенностей.
Литье позволяет достаточно быстро изготовить из этого универсального материала самые разные детали для промышленных и бытовых нужд.
Сам процесс может производиться как под давлением, так и при помощи форм. В первом случае потребуется специальное оборудование, а также технология.
Данный метод подразумевает использование специальных пресс-форм.
Легче всего своими руками выполнить литье алюминия при помощи обыкновенных форм, для чего следует приготовить специальную смесь.
В этом случае также используется определенная технология, которую достаточно просто освоить.
Особенности промышленного процесса
Плавлением, а соответственно, и литьем всевозможных деталей из алюминия люди занимаются на протяжении многих лет.
Его температура плавления, которая составляет чуть более шестисот градусов по Цельсию, не требует использования какого-то специфического оборудования.
Данный материал за счет своей высокой пластичности способен приобретать практически любую форму.
Изначально для изготовления деталей из алюминия при помощи его литья использовали разнообразные формы, которые вставляли в землю.
Чуть позже появились гипсовые формы, которые изготавливались своими руками.
В настоящее время практикуется использование специальных пресс-форм, при помощи которых изготовление самых разных деталей из алюминия производится под давлением.
Следует отметить, что и в том и в другом случае выплавляемым деталям можно придавать практически любую необходимую форму.
В любом случае, технология литья данного металла всегда оставалась практически оной и той же, за исключением некоторых особенностей.
Сегодня на крупных промышленных предприятиях практикуется литье под большим давлением, при котором практически полностью отсутствует усадка.
Конечно, для этого используются специальные машины и оборудование, которое нельзя использовать в домашних условиях.
Технологически процесс литья алюминиевых заготовок на промышленных предприятиях с использованием машин и специального оборудования выглядит достаточно сложно.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология фрезеровки алюминия с ЧПУ и без
Необходимое рабочее давление создается за счет работы поршня, который в свою очередь приводится в движение сжатым воздухом.
В этом случае используются эмульсионный состав, а также масло, которые способствуют ускорению его движения.
Алюминий, разогретый до температуры плавления, с большой скоростью поступает в специальную пресс- форму под большим давлением и полностью ее заполняет.
При этом усадка залитого металла практически полностью исключена.
Литье алюминиевых деталей под большим давлением имеет огромное количество достоинств, среди которых особенно выделяется высокая производительность данного процесса.
Кроме этого можно отметить и высочайшую точность получаемых таким образом изделий, а также практически полное отсутствие какого-либо брака.
Данная технология успешно применяется при необходимости изготовить детали, используемые в приборостроении, а также авиастроении.
Использование пресс-форм в этом случае позволяет использовать расплавленную смесь практически любой температуры.
Необходимое оборудование
Для литья алюминиевых деталей различного назначения с высокой точностью непосредственно под давлением необходимо специальное оборудование для литья алюминия и автоматические машины.
В этом случае не обойтись и без прочных пресс-форм. Для литья алюминия пресс-формы в станок, как правило, изготавливают из стальных сплавов.
Они должны иметь практически идеальную поверхность отливки, а какие-либо искажения размеров и геометрической конфигурации недопустимы.
Такая пресс-форма должна иметь специальный механизм, который позволит легко доставать из нее готовое изделие.
Кроме этого, в состав пресс-форм должны входить и такие элементы, как подвижные металлические стержни, которые участвуют в образовании внутренних полостей заготовок.
Выплавляемым изделиям, которые будут заливаться в такие формы, можно придавать практически любую конфигурацию, которая, главным образом, зависит от самих форм.
В данном процессе литья алюминиевых изделий также участвуют специальные литейные машины, а также некоторое другое оборудование.
Данные машины могут быть оснащены, как холодной, так и горячей камерой, в которой и происходит процесс прессования форм.
Машины, которые имеют горячую камеру для плавления металла, как правило, используются для производства сплавов, основу которых составляет преимущественно цинк.
В них необходимое давление нагнетается за счет использования сжатого воздуха или поршня.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Способы оксидирования металлов
При помощи давления расплавленная смесь постепенно вытесняется во внутреннее пространство предварительно подготовленных форм.
В свою очередь машины, в которых используется холодное давление, преимущественно применяются в том случае, когда необходимо выполнить отливки с добавлением магниевых и медных сплавов.
В этом случае расплавленная смесь за счет литья поступает во внутреннюю поверхность форм под достаточно высоким давлением, которое в некоторых случаях может составлять порядка семисот мега паскаль.
За счет литья под давлением удается добиться высоких показателей производительности, а кроме этого, нет необходимости подвергать детали дополнительной механической обработке.
Используемые при этом машины, как правило, предназначены для различных типов форм.
Такие машины могут различаться по моделям, в зависимости от некоторых параметров работы. На видео ниже показан процесс литья алюминия под давлением, при котором используется специальное оборудование.
Особенности производства форм
Использовать в домашних условиях специальные машины для литья своими руками алюминия не целесообразно не только в экономическом плане, но и ввиду сложности самой технологии процесса.
К тому же оборудование, работающее под давлением, имеет достаточно большие габариты.
Придать выплавляемым изделиям из алюминия необходимую форму в условиях дома можно при помощи ручного метода «в землю», который подразумевает использование формы, изготовить которую тоже можно своими руками.
Некоторые умельцы используют способ — литье в землю, который позволяет получить детали из алюминия необходимой формы.
Выплавляемым моделям форм можно придать самую разную конфигурацию, притом, что сами формы в домашних условиях изготавливают ручным способом из подручных материалов.
Так, данную деталь можно сделать из обычного цементного раствора, правда в этом случае выплавляемым заготовкам можно будет придать форму в виде прямоугольника или квадрата.
На видео, которое размещено ниже, показан процесс заливки алюминия в цемент. Достаточно часто для литья используют гипсовые формы.
В этом случае гипсовым моделям можно придать практически любую конфигурации. Важным показателем при литье является усадка.
Усадка алюминия при застывании должна быть минимальной.
Моделям под заливку алюминия можно придать практически любую конфигурацию за счет использования воска.
Следует отметить, что в этом случае при помощи воска можно наладить производство из алюминия только небольших по своим габаритам деталей.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология пескоструйной обработки и очистки металла
За счет некоторых эксплуатационных свойств данного материала, моделям из воска можно придавать даже сложную конфигурацию, при этом следует отметить, что с помощью нее возможно только единоразовое изготовление деталей.
При помощи литья можно достаточно просто изготовить деталь, основным материалом которой будет дюраль.
Дюраль состоит, главным образом, из сплава алюминия с некоторыми другими компонентами.
В этом случае следует отметить то, что выплавляемым из дюрали заготовкам, необходимо большее количество времени на застывание.
Моделям, которые предназначены под литье металла, следует в обязательном порядке проводить предварительную подготовку, которая заключается в очищении их поверхности и нанесении в качестве смазки масла.
Для литья своими руками не требуется специальное оборудование, а все необходимое можно найти дома.
Порядок работ
Наладить изготовление деталей из алюминия путем литья в домашних условиях достаточно просто, при этом нет необходимости приобретать дорогостоящее оборудование.
Моделям, которые будут участвовать в процессе литья, необходимо очистить и смазать внутреннюю поверхность. Если вы используете метод «в землю» — тоже необходима подготовка.
При этом следует проконтролировать, чтобы технологическое углубление в точности повторяло контуры будущей детали.
При выполнении работ важным параметром является усадка расплавленного алюминия.
Усадка при выполнении заливки должны быть минимальной, в противном случае размеры детали не будут соответствовать заданным.
Для того чтобы усадка при застывании алюминия имела минимальный показатель, необходимо на форме сделать из глины небольшой кант, по который и заливать в нее расплавленный металл.
Для расплавления алюминия, как правило, используют стальную емкость и специальную печь.
На видео, которое размещено ниже, показано литье деталей из алюминиевого металла ручным способом.
Для того чтобы лить из алюминия самые разные детали, нет необходимости приобретать дорогостоящее оборудование.
Все что нужно для работы, можно найти в домашнем хозяйстве.
При этом при выполнении работы не стоит забывать и о правилах по технике безопасности.
Рекомендуется использовать специальную одежду, которая защитит кожные покровы от возможных ожогов.
Похожие статьи:
- Техника сварки алюминия в домашних условиях инвертором
- Секреты меднения в домашних условиях
- Советы по никелированию в домашних условиях
- Анодируем алюминий в домашних условиях
- Технология воронения металла в домашних условиях
Литьё алюминия в домашних и промышленных условиях
Литьё алюминия в домашних условиях — это процесс, который может быть под силу домашнему мастеру, однако выполнять его нужно в соответствии с определенной методикой. Нужно знать особенности самого материала и понимать, как правильно с ним работать.
Особенности алюминия
Алюминий — материал, широко применяемый в разных видах промышленности, подходит он и для домашнего литья. Его преимущества такие:
- Универсальность в применении;
- Хорошие эксплуатационные характеристики;
- Относительно небольшой вес;
- Высокие показатели по пластичности и ковкости.
Есть у него и недостатки. В частности, некоторым видам обработки металл поддается плохо.
Процесс литья
Благодаря литью можно быстро сделать на основе алюминия различные приспособления для бытовых или промышленных нужд.
Процесс может выполняться под давлением или с применением форм. В первом случае потребуются:
- Специальное оборудование;
- Специализированные технологические знания;
- Пресс-формы.
Также процесс выполняют и с использованием обычных форм, которые изготавливаются на основе специальной самодельной смеси. Технологию производства освоить достаточно просто. Алюминий имеет высокую пластичность, благодаря чему может приобретать любую форму. Его температура плавления составляет более 600 градусов.
Раньше для изготовления алюминиевых деталей использовали формы, которые вставлялись в землю, затем стали применяться гипсовые самодельные. Сейчас существуют специальные пресс-формы, из которых изготавливают детали под давлением.
На крупных предприятиях литье осуществляется под большим давлением и усадка практически отсутствует. Для работы применяют специальные машины и оборудование. Технологический процесс достаточно сложный:
- Нужное рабочее давление создается благодаря работе поршня, а он приводится в работу посредством сжатого воздуха;
- Ускорению движения способствуют масло и эмульсия;
- Материал, разогретый до температуры плавления, быстро попадает в пресс форму под давлением и целиком ее заполняет.
Изделия, которые производятся таким способом, редко имеют какой-либо брак и обладают высокой точностью. Подобная технология актуальна при изготовлении деталей для авиастроения и приборостроения. Пресс-формы позволяют применять расплавленный металл любой температуры.
Необходимое оборудование
Чтобы изготовить алюминиевые детали разного назначения с высокой точностью под давлением, потребуется специальное оборудование: автоматическая машина и прочные пресс-формы. Для литья алюминия их обычно делают на основе стальных сплавов.
Их поверхность отливки должна быть почти идеальной, не допускаются никакие искажения геометрической конфигурации и размера. Пресс-форма должна быть оснащена механизмом, благодаря которому из нее готовую деталь можно будет извлечь без труда. Помимо этого, в ее составе должны присутствовать и подвижные стержни из металла, с помощью которых образуются внутренние полости заготовок.
Будущим изделиям, которые вы будете заливать в специальные формы, потребуется придать ту или иную конфигурацию, которые преимущественно зависят от самих форм. В таком литейном процессе также используются специализированные машины и прочее оборудование.
Литейные машины могут иметь холодную или горячую камеру, в которой осуществляется процесс прессования форм. Обычно машины с горячей камерой для плавки металла применяются для изготовления сплавов преимущественно на основе цинка. Нужное давление в них нагнетается благодаря применению поршня или сжатого воздуха. Под давлением расплавленная смесь медленно вытесняется вовнутрь предварительно приготовленных пресс-форм.
А машины, где применяют холодное давление, в основном используются тогда, когда потребуется сделать отливки с добавлением медных и магниевых сплавов. Расплавленная смесь в таком случае в процессе литья попадает вовнутрь форм под очень большим давлением, иногда оно может составлять около 700 мегапаскаль.
Благодаря литью под давлением можно в плане производительности достичь высоких показателей, также не нужно будет детали подвергать дополнительно механической обработке. Машины отличаются по моделям в зависимости от своих рабочих параметров.
Производство форм
Специальные литейные машины в домашних условиях практически не используются. Это не целесообразно не только в отношении больших затрат на их приобретение, но и потому что процесс достаточно сложный в техническом плане. А еще оборудование, которое работает под давлением, очень габаритное.
В домашних условиях выплавляемым изделиям на основе алюминия требуемая форма придается ручным способом. Форму при этом тоже можно сделать самому. Многие домашние мастера применяют методику литья «в землю», благодаря которой можно в итоге получить необходимые алюминиевые детали без специального оборудования.
Моделям форм, с которыми приходится работать, вы сможете придать определенную конфигурацию, причем сами формы изготавливаются на основе подручных материалов своими руками. В частности, форму можно получить из простого цементного раствора. В такой ситуации выплавляемой заготовке можно придать прямоугольную или квадратную форму. В интернете можно отыскать видеоуроки, как правильно залить алюминий в цемент.
Для литья нередко применяются гипсовые формы. Гипсовым моделям в такой ситуации можно придать почти любую конфигурацию. Очень важным показателем при работе с формами является усадка материала. При его застывании он должен быть минимальным.
Под заливку алюминия моделям можно придать желаемую конфигурацию благодаря применению воска. Но здесь нужно сказать, что посредством воска можно изготавливать на основе алюминия только небольшие детали. Благодаря ряду эксплуатационных характеристик восковым моделям можно будет придать даже сложные конфигурации, но изготовить детали таким способом можно только один раз.
Литейным методом можно с легкостью изготавливать детали на преимущественно дюралевой основе. Дюраль — это материал, состоящий преимущественно из алюминиевого сплава с рядом других компонентов. Но нужно знать, что заготовки, которые выплавляются на его основе, застывают долго.
Модели, которые используются под литье металла, должны обязательно быть подготовлены: их потребуется очистить и нанести масло в качестве смазки.
Алгоритм работы в домашних условиях
Изготавливать алюминиевые детали литейным способом дома не так уж и сложно, для процесса не потребуется дорогое специальное оборудование. Те модели, которые будут принимать участие в литейной работе, потребуется очистить сверху и смазать изнутри. Подготовка потребуется и тогда, когда вы практикуете метод литья «в землю». Обязательно проконтролируйте, чтобы технологическое углубление по своим контурам строго соответствовало контурам будущей детали.
Как говорилось, усадка расплавленного алюминия является немаловажным параметром при работе. При выполнении заливки она должна быть минимальной, иначе деталь по размерам не будет соответствовать тем, которые были заданы.
С той целью, чтобы при застывании металла усадка имела минимальный показатель, на форме нужно будет выполнить незначительный глиняный кант, по который в нее и заливают расплавленный алюминий.
С целью расплавления металла обычно применяется емкость из стали и специальная печка. При этом при выполнении работы не стоит забывать и о правилах по технике безопасности. В случае если вы решили заниматься литейным процессом дома, нужно соблюдать правила личной безопасности. Обязательно надевайте специальную одежду, которая будет защищать кожу от возможных ожогов.
Ниже были рассмотрены ключевые аспекты, связанные с процессом литья алюминия как в промышленных, так и домашних условиях. Как видите, заниматься этим дома может каждый, для работы не потребуется дорогое оборудование, с помощью подручных средство можно научиться изготавливать всевозможные алюминиевые детали прямо не выходя из дома.
Источник https://34st.ru/oborudovanie/alyuminievoe-lite.html
Источник https://rezhemmetall.ru/lite-alyuminiya-v-domashnix-usloviyax.html
Источник https://tokar.guru/metally/alyuminiy/lite-alyuminiya-v-domashnih-i-promyshlennyh-usloviyah.html