Москва: +7 (903) 035-45-45

Тула: +7 (4872) 36-63-92

Главная >> Производство >> Литье с кристаллизацией под высоким давлением

Литье с кристаллизацией под высоким давлением

Метод получения точных отливок с особыми свойствами.

Материалы и сплавы применяемые для производства отливок методом литья с кристаллизацией под высоким давлением:

Предлагаемая технология получения отливок отличается от литья под давлением более простой конструкцией пресс-формы, но при этом, в результате прямого воздействия прессующего инструмента на жидкий расплав, обеспечивается более высокая плотность отливки с мелкокристаллическим строением и высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Газо-воздушные области отливки под действием усилия прессования вытесняются и "растворяются" в расплаве, а возникающие усадочные раковины и поры заполняются еще не затвердевшим расплавом. Высокое удельное давление , которое достигает значений до 200-300МПа на кв.см. поверхности отливки приводит к ее значительному уплотнению. Физическая плотность отливки из сплавов на основе группы алюминий-кремний доходит до 3 г/см3 (это нужно учитывать при оценке массы будущей отливки на этапе ее проектирования).

Физические и эксплуатационные свойства получаемых отливок во многом превосходят детали, получаемые другими методами литья. Предел прочности отливок может доходить до 400МПа, относительное удлинение до 10%, твердость НВ > 90 ед.

Литье с кристаллизацией под высоким давлением является относительно более дорогим методом по сравнению с литьем под давлением или в кокиль, поэтому применяется в основном для получения отливок, к которым предъявляются повышенные требования по механическим свойствам, герметичности, внутренней пористости и т.д.

Данный метод, в зависимости от применяемого оборудования, позволяет получать отливки значительно большей массы, чем при литье под давлением. Существенно расширен и спектр применяемых материалов, в том числе возможно применение не литейных, деформируемых алюминиевых сплавов (Д16Т и др.) и первичного алюминия. В настоящее время освоено производство отливок из латуней и бронз. Для производсва отливок методом ЛКВД применяются гидравлические пресса усилием от 160 до 630 тс.

Преимущества метода ЛКВД.

Деталь Корпуса клапана
Рис.1 Деталь Корпуса клапана
(отливка получена методом ЛПД)

Преимущества метода литья с кристаллизацией под высоким давлением показаны на примере отливки детали Корпус клапана. Деталь предназначена для систем автоматического пожаротушения. Рабочее давление во внутренней полости при срабатывании устройства – 150 кгс/см2 Первоначально отливка  производилась методом литья под давлением. Уже при наложении давления на внутреннюю полость детали 120-130 кгс/см2 происходит ее физическое разрушение.

На Рис.1 показано распределение напряжений возникающих при приложении давления 150 кгс/см2 на внутреннюю полость детали. Очевидна невозможность получения работоспособной детали из отливки по методу литья под давлением.

Микроструктура отливки характеризуется наличием рыхлот, газовых раковин и расслоений. Все дефекты обусловлены технологическими особенностями традиционного метода  литья под давлением и допустимы по ГОСТ.

Деталь Корпуса клапана
Рис.2 Деталь Корпуса клапана
(отливка получена методом ЛКВД)

На Рис.2 показа показано распределение напряжений возникающих при давлении 150 кгс\см2 на отливку, полученную методом литья с кристаллизацией под высоким давлением.

Сверхплотная структура отливки достигается наложением высокого удельного давления (более 200 МПа/см2) на жидкий расплав. За счет высокого давления прессования физическая плотность алюминиевой отливки доходит до 2,95-3,0 г/см3
Отливка полученная данным методом выдерживает давление 430-670 кгс/см2 до начала разрушения.

Возможно применение не только литейных алюминиевых сплавов, но и деформируемых (например Д16Т), что улучшает эксплуатационные свойства изделий и их обрабатываемость.

Недостатки метода ЛКВД:

- более высокая стоимость отливки из-за меньшей производительности процесса и местностью оснастки по сравнению с литьем под давлением.

- ограниченная номенклатура отливок (невозможность плучения тонкостенных отливок со сложной конфигурацией и линией разъема)

Фотографии готовых изделий