ГЛАВА 3

ТЕХНОЛОГИЧНИ ОСОБЕНОСТИ НА СПЕЦИАЛНИТЕ ЛЕЯРСКИ МЕТОДИ



3.1. Точно леене в еднократни форми

Основната задача която се поставя при специалните методи за леене в еднократни форми е осигуряване на предварително зададена точност и гладкост на отливката с цел намаляване или отпадане на следваща механична обработка. В много случаи точността и гладкостта са комбинирани със сложна конфигурация, която трудно може да бъде осъществена при използване на класическия метод при леене в пясъчно-глинести форми.

Към тази група от методи се отнасят:

1. Леене по стопяеми восъчни модели или с газифицируем модел;
2. Леене в черупкови форми.


3.1.1. Леене със стопяем восъчен модел

При леенето по стопяеми модели за изработването на формата се използват модели от материали, които след покриване с огнеупорно покритие се стопяват (разтварят или изгарят), без да се разрушава формата. След допълнителна обработка в тази форма се налива разтопеният метал, а след втвърдяването му формата се разрушава и отливките се изваждат. Поради това, че формата е цяла и гладка, тя осигурява голяма точност в размерите и гладкост на повърхността на отливките. По този начин могат да се произведат отливки със сложна форма, от различни стомани, трудно обработваеми сплави, сплави с особени свойства на базата на никел, кобалт, молибден и титан, както и от медни и алуминиеви сплави.

Технология на леене по стопяеми модели

Посочените предимства на леене по стопяеми модели се постигат обаче за сметка на един много дълъг технологичен процес, основните етапи на който са:

1) изработване на пресформа за получаване на стопяеми модели;
2) приготвяне на моделната смес;
3) изработване на стопяеми модели;
4) събиране на моделите с леяковата система;
5) обмазване на моделите с огнеупорно покритие с определена дебелина;
6) стопяване на моделите;
7) укрепване и изпичане на формата;
8) заливане на формата с метал;
9) изваждане и почистване на отливките;
10) термична обработка на отливките.

Въпреки сложността на технологичния процес на леене по стопяеми модели, отделните негови операции подлежат на механизация и автоматизация. За тази цел са създадени съответни машини и автомати или цели автоматични линии.

Пресформите служат за изработване на стопяеми модели. Запълването им с моделна смес най-често става под налягане - чрез шприцоване. Те трябва да отговарят на следните основни изисквания:

- да осигуряват получаването на модели със зададена точност на размерите и гладкост на повърхността;
- да осигуряват отделянето на въздуха от тяхната кухина;
- да бъдат технологични за изработване, трайни и удобни при работа.

Съществува голямо разнообразие на пресформи, използвани в практиката. По конструкция те биват едногнездови или многогнездови, в зависимост от броя на кухините в тях. Във всяко гнездо се получава модел. Едногнездовите пресформи се използват при изработване на големи и сложни модели, а многогнездовите - за малки модели. Пресформите се различават и по материала, от който са изработени. Пресформите се изработват чрез механична обработка, леене, метализация и вулканизация.

При леенето по стопяеми модели всеки модел се използва еднократно. Към материалите, от които се изработват тези модели, се предявяват следните основни изисквания: ниска температура на топене (по-малка от 50-90 °С), минимално и постоянно свиване при втвърдяване, достатъчна якост и твърдост и възможност за съхраняване при обикновена температура, ниска себестойност и др. За да се удовлетворят тези изисквания, моделите се изработват от смеси с няколко изходни материали. Най-често се използва смес от 50% парафин и 50% стеарин. Приготвянето на смесите става в смесители-термостати. Нагряването се извършва във водна или глицеринова вана, тъй като температурата не трябва да надвишава 80-90 °С.

Машините и съоръженията за изработване на моделите са твърде разнообразни и понякога много сложни. В условията на масово и едросерийно производство се използуват полуавтомати и автомати. Моделната смес се вкарва под налягане в пресформата в течно състояние. Това спомага за получаване на по-точни очертания на контурите на пресформата, отколкото при статично ръчно изливане. Елементите на леяковата система и моделите на мъртвите глави обикновено се изработват в отделни пресформи. Най-често тези пресформи се запълват чрез наливане на течната моделна смес. Един или няколко модела, съединени с модела на леяковата система и на мъртвата глава (когато това е необходимо), образуват моделния комплект (блок).

Формите, изработвани с помощта на стопяеми модели, представляват тънки керамични корици с достатъчна якост, огнеупорност, газопропускливост и податливост и с химическа инертност спрямо моделната смес и метала на отливката. Характерна особеност на тези форми е, че те са цели (неделими) и имат голяма точност в размерите и гладкост на повърхността.

Получаването на огнеупорната форма преминава през следните технологични операции (фиг.3.1-б):

1) неколкократно обмазване (най-често чрез потапяне) на моделния блок с обмазка от хидролизиран тетраетилов ортосиликат
    и кварцово брашно или хидролизирано водно стъкло и кварцово брашно и други добавки, която служи за връзка между
    кварцовите зърна;
2) посипване на сух кварцов пясък на моделните комплекти след всяко обмазване;
3) изсушаване на получената огнеупорна корица;
4) стопяване на моделния комплект;
5) изпичане на получената форма.

Основният материал за изработване на формата е пясъкът за посипване на обмазаните моделни блокове и прахообразни материали. След неколкократно обмазване, посипване и изсушаване следва стопяване, изгаряне или разтваряне на модела. Тъй като най-често се използват стопяеми модели, най-много методи и съоръжения има за стопяването им. Стопяването на моделите се извършва в нагреватели, пещи или сушилен шкаф.
Фиг.3.1. Етапи на получаване на отливката
със стопяеми восъчни модели.


3.1.2. Леене по газифицируем модел

Леенето по газифицируеми модели е сравнително по-рядко прилаган метод, намерил приложение през последните 40 години. Моделът се изработва от пенополистирол (стиропор). Формата се изработва от формовъчна смес като за предпочитане са самовтвърдяващите се смеси, за да се преодолее деформирането на модела при уплътнение. Моделът остава във формата. Това опростява значително изработването, особено при сложна конфигурация на отливката, затрудняваща изваждането на модела. При заливане с течен метал на формата, моделът се газифицира и неговото място се заема от течния метал. Предвид на това, че материалът на модела е въглеродосъдържащ, създадената по повърхността на кухината прослойка способства за намаление на пригара.

Основните преимущества на метода са избягване на необходимостта от изваждане на модела от формата и лесното му изработване. Основният недостатък е изгарянето на модела при заливане. Във връзка с това, методът е намерил приложение при единично производство на големи отливки с сложна конфигурация, при които както изработването на модела, така и самото формоване е силно затруднено. Изработването на моделите става чрез рязане с нагрята електросъпротивителна жица. За получаване на сложни модели се прилага слепяне на отделно изработените елементи посредством специални лепила. При серийно производство моделите се изработват чрез експандиране (набъбване) на пенополистирола в съответни метални форми. При тази обработка материалът за модела получава конфигурацията на формата и се уплътнява.


3.1.3. Леене в черупкови форми

При леенето в черупкови форми отливките се получават във форми, изработени от специална формовъчна смес с дебелина
6-15 mm, в зависимост от големината на отливката. Двете половини на формата се наричат черупки. От същата смес са изработени и сърцата, които най-често са кухи (черупкови). Формовъчната смес за изработване на черупкови форми и сърца се състои от огнеупорен материал, синтетична термореактивна смола (бакелит) и прибавки. Изработването на черупкови форми и сърца от тези смеси се основава на специфичните свойства на термореактивните смоли да се размекват и втвърдяват необратимо при нагряване до 200-250 °С, при което създават връзката между зърната на кварцовият пясък.

Технологичният процес на леене в черупкови форми се състои:

1) изработване на черупковите полуформи и на черупковите сърца;
2) събиране и укрепване на формата;
3) заливане с метал и изваждане на охладената отливка след разрушаване на формата.

Графично представяне на последователността на процеса на изработване на черупкова полуформа е дадено на фиг.3.2. Моделната плоча 1 с модела се нагрява до 200-250 °С. Върху нейната повърхност се нанася разделител за предпазване от залепване на сместа. Плочата се поставя върху бункера с насипаната в него формовъчна смес. При завъртане на бункера 2 на 180° сместа покрива моделната плоча и един слой от нея се нагрява на дълбочина от 6-10 mm до температурата на размекване и втвърдяване на смолата. Останалата формовъчна смес се отделя при обратно завъртане на бункера в изходно положение. Получената черупка 4 заедно с моделната плоча се нагрява допълнително в пещ при температура 300-350 °С до окончателно втвърдяване на смолата. След това с помощта на щифтови повдигачи черупката се отделя от моделната плоча. Изработването на леярските сърца е аналогично. Готовите полуформи и леярски сърцата се събират, като се центроват по специални центроващи издатини и вдлъбнатини.

Фиг.3.2. Етапи за получаването на черупковата полуформа. 1 - блана; 2 - бункер;
3 - формовъчна смес; 4 - черупкова полуформа.

Описаният начин на покриване на плочата със смес е гравитационен. Много по-производителни обаче са методите за изработване на черупкови форми и сърца с пневматично насипване на сместа чрез вдухване или изстрелване, механично насипване и притискане на сместа към моделната плоча или комбинирани методи, например, пневматично насипване с допълнително механично въздействие или гравитационно насипване на сместа с допълнително притискане със сгъстен въздух.

Предимства и недостатъци на черупковото леене

По-важните предимства на метода на черупково леене са:

- голяма якост на черупковите форми;
- висока точност, малка грапавост и чистота на отливките;
- рязко намален разход на формовъчни смеси - нужни са само 5% формовъчна смес от необходимото количество при
  класическото леене;
- лесно механизиране и автоматизиране на процеса и не се изисква висока квалификация на операторите;
- продължително съхраняване на черупките, без да се понижават качествата им.

Като недостатъци на метода трябва да се отбележат:

- висока стойност на термореактивните смоли и технологичното оборудване;
- ограничения в масата и размерите на отливките;
- работа при високи температури;
- необходимост от по-съвършена вентилация в работните помещения поради отделянето на вредни газове.

Недостатъците на метода до известна степен изместват производството на черупкови форми, като предимство имат произвежданите черупкови сърца.


3.2. Центробежно леене

Същността на метода центробежно леене се състои в тава, че запълването на формата и кристализирането на отливката се осъществява под действието на центробежни сили. В зависимост от разположението на оста на въртене в пространството, центробежното леене се извършва с хоризонтална, вертикална и наклонена ос на въртене - фиг.3.3.

Фиг.3.3. Схеми на центробежно леене.
а) с вертикална ос; б) с хоризонтална ос;
в) центробежно леене в пясъчни форми.

При заливане на метал в цилиндрична форма, с хоризонтална ос на въртене, налетият метал във формата се изтласква към стените й и заедно с нея започва да се върти. Въртейки се постепенно кристализира и придобива цилиндрична форма. Силите, притискащи метала в процеса на заливане към стените на формата, се наричат центробежни. Те винаги са насочени по радиус, от центъра към периферията - фиг.3.4.
Фиг.3.4. Посока на центробежните сили.

Честотата на въртене на формата зависи от плътността на заливания метал и радиуса на свободната повърхност на отливката.

Физико-механичните свойства на отливките получени при центробежно леене са сравнително по-високи от тези на отливките, получени по стационарните методи. Това се обяснява с характерните особености на процеса, осигуряващи винаги насочена кристализация, при непрекъснатото действие на центробежните сили. В случая залетият метал постепенно кристализира по посока от повърхността към вътрешната страна на отливките, следователно обемният дефицит се компенсира от течния метал, лежащ в по-вътрешните слоеве. Циркулацията на въздуха е особено интензивна при центробежно леене с вертикална ос на въртене, вследствие на това, че горещият въздух е по-лек, той бързо напуска формата. Охладената стопилка е с по-голяма плътност, затова се придвижва към външната повърхност на отливката, а по-слабо охладената е с по-ниска плътност и се придвижва към вътрешната. Вследствие на това в стопилката възникват конвенционни потоци, циркулиращи в радиално направление. Това улеснява насоченото кристализиране на отливките и то толкова по-добре, колкото по-голяма е честотата на въртене на формата. При насочена кристализация формиращите се кристали нарастват от външната повърхност на отливката към вътрешната й. Свободната (вътрешната) повърхност на отливката се втвърдява последна и запазва геометричната правилност на формата си. Разнородните частици - газове, шлака и др., които са с по-малка плътност изплават на свободната повърхност. Това налага за вътрешната повърхност на отливката да се предвиди по-голяма прибавка за механична обработка. Най- често при центробежното леене се използват металните форми (кокили).

Предимства и недостатъци на центробежното леене

По-съществените предимства на центробежното леене са:

- възможност за получаване на отливки от сплави с лоша тънколивкост;
- високи механични свойства на отливките;
- намаляване на прибавките за механична обработка;
- намален разход на течен метал - липсват леякова система, отливъци, отдушници, мъртви глави;
- липсват сърца;
- висока производителност.

Като недостатъци могат да се посочат:

- повишена склонност към ликвация;
- трудност при дозирането;
- възможност за поява на дефекти от вида напречни и надлъжни пукнатини.


3.3. Леене в метални форми

Леенето в метални форми (кокили) се състои в наливане на разтопения метал във форма, изработена също от метал. След втвърдяване, при което металът се намира само под действието на собственото си тегло, формата се отваря и отливката се изважда. За следващото заливане формата се подготвя и сглобява отново. Металните форми, в които разтопеният метал кристализира, без да се упражнява някакво външно въздействие, се наричат кокили, а леенето в тях - кокилно леене.

Устройство на кокилите

На фиг.3.5. е представен общия вид на кокилата. В двете метални полуформи 1 и 4 се съдържа кухината и леяковата система 2, а кухината в отливката се образува с помощта на леярското сърце 3.

Фиг.3.5. Общ вид на кокилата. 1 - дясна метална полуформа; 2 - леякова система;
3 - леярско сърце; 4 - лява метална полуформа.

Кокилите се използват при тежки условия - механично натоварване, високи температури, химично взаимодействие на течния метал. Тъй като стойността на кокилите е висока, от тяхната дълготрайност зависи и себестойността на отливката. Най-подходящите материали за изработване на кокили са чугун и стомана. За малки отливки от цветни метали и сплави са постигнати резултати над 100-150 хиляди заливания в една кокила. В зависимост от изискванията по отношение на качеството на повърхността и точността на отливките кокилите се изработват чрез механична обработка или леене. Конструкцията на кокилите определя вида и конструкцията на машините за кокилно леене. Ето защо познаването на конструктивните варианти и особеностите на кокилите позволява най-лесно да се класифицират и изучат кокилните машини.

Особено важен елемент на кокилата е нейната делителна повърхност. Тя може да бъде вертикална, хоризонтална и комбинирана. В зависимост от формата на отливката кокилата може да бъде проста или сложна. Простите кокили могат да бъдат неразглобяеми (цели) или да се състоят от две и повече части. Когато отливката е куха или със сложна външна повърхност, кокилата става сложна, а за оформянето на вътрешната, повърхност на отливката се използуват сърца. При отварянето на кокилата машината трябва да осигури задвижването на избутвачите за изваждане на отливките, а при затваряне -връщането на избутвачите в изходно положение.

Многократното използване на кокилите е едно от най-съществените им предимства пред еднократните форми. Тяхното приложение обаче е икономически оправдано при масовото и серийното производство, където високата им стойност се разпределя на голям брой отливки. Кокилното леене сега с успех се прилага при производството на фасонни отливки от сплавите на цветни метали, чугун и дори от стомана.

Повърхностите на кокилите могат да бъдат обработени с голяма точност. За изработването на кокили се използват материали с високи механични свойства при нагряване, добра устойчивост на термични удари и добра обработваемост. Кокилите за сложни чугунени и стоманени отливки се изработват от сив чугун, легиран с хром и никел, с перлито-феритна структура (количеството на ферита 5-10%). За малки и средни чугунени отливки кокилите се изработват от сив чугун, а за големи от легирани стомани. Отговорните части на кокилите се изработват от стомана З0ХГСА или 35ХГС, а металните сърца - от стомана Ст45, У10, 5ХНМ и др. Водоохлаждаеми кокили често се изработват и от мед.

Особености на леенето в кокили

Кокилното леене се характеризира с:

1. Висока интензивност на топлинно взаимодействие между формата и метала. Голямата скорост на охлаждане в едни случаи спомага за подобряване на качеството на отливките чрез подобряване на структурата, а при други, обратно, влошава качеството им.

2. Липса на газопропускливост на формата. Това налага подбор на най-рационално разположение на отливката, подвеждане на метала и конструкция на кокилата, както и да осигуряват отделянето на газовете, въздуха, и плавно и безударно запълване при заливане.

3. Пълна неподатливост на формата. Тази особеност е причина за появата на вътрешни напрежения, пукнатини и деформации на отливките и трудности при тяхното изваждане. За да се увеличи термичното съпротивление срещу потока топлина от метала към формата и да се предпази повърхността на кокилата от ерозия, приваряване на метал и други повреди, тя се обмазва с обмазка. Обмазката се състои от различни огнеупорни материали.

При кокилното леене на сив чугун възникват значителни трудности. Вследствие на голямата скорост на охлаждане на повърхността се образува избелен слой, в който почти цялото количество въглерод е свързан в цементит. Този слой е много твърд и износоустойчив и в необработено състояние отливките могат да се използуват за детайли, подложени на силно износване. Когато е необходимо да се обработват механично, отливките се подлагат на графитизиращо отгряване. За да се избегне отгряването, се повишава, общото съдържание на въглерода и силиция или се намалява скоростта на охлаждане чрез нагряване или обмазване на повърхността на кокилата с огнеупорна обмазка.

Леенето на стомана в кокили също е свързано с редица трудности поради високата температура на заливане и на голямото свиване. Най-често се изработват отливки (валове, колела на вагонетки, ролки и др.) от нисковъглеродни стомани, а понякога и от легирани стомани. Температурата на заливане се поддържа възможно по-ниска. За отстраняване на вътрешните напрежения стоманените отливки се подлагат на отгряване, а за подобряване на механичните свойства - на хомогенизация и нормализация.

Предимства и недостатъци на кокилното леене

По-важните предимства на кокилното леене в сравнение с леенето в пясъчни форми са:

- висока точност на отливките и чиста повърхност;
- по-добри механични свойства на отливките;
- намалени материални разходи поради липса на формовъчни смеси, каси, модели и др.;
- по-добро използване на работните площи;
- по-висока производителност на труда;
- възможност за механизация и автоматизация на процеса;
- по-добри санитарно-хигиенни условия на труд.

Като недостатъци могат да се посочат:

- кокилите се изработват трудно и по тази причина са скъпи;
- липсва податливост и газопропускливост на металните форми;
- изисква се точен състав на метала различни сплави в една и съща форма дават различни резултати;
- в отливката остават големи вътрешни напрежения.


3.4. Леене под налягане

При леенето под налягане разтопеният метал се транспортира под налягане в металната форма (пресформата), където кристализира. Съчетаването на две особености на процеса - метална форма и налягане върху течния метал - позволява да се получат висококачествени отливки с 5-и до 3-ти клас на точност на размерите и 5-и до 7-и клас на грапавост на повърхността, с голяма плътност, гарантираща високи механични свойства. Точността в размерите на отливките зависи от точността на изработената кокила (пресформата) и от свиването на сплавите. Под налягане се изработват отливки от алуминиеви, цинкови, магнезиеви и медни сплави.

Скоростта на метала при навлизане в пресформата е от 0,5 до 120 m/s, а налягането от 300 до 5000 105 N/m2. Ето защо формата се запълва за десети части от секундата. При леене с малки скорости запълването става от плътен ламинарен, при средни скорости - от плътен турбулентен, а при високи скорости - от разпръснат (емулсионен, дисперсионен) поток метал.

Пресформи за леене под налягане

Пресформите, представляват сложни, точни и скъпи инструменти. В опростен вид една пресформа се състои от неподвижна и подвижна полуформа (матрица). Двете образуват кухината на формата. Конструкцията на пресформата зависи от конфигурацията на отливката и вида на машината, на която се поставя при леене. В пресформите за сложни отливки се използват подвижни, отделими или разглобяеми сърца. За изваждането им от отливките служат направляващи клинове към пресформата или специални хидравлични цилиндри към машината. Материалите, от които се изработват детайлите на пресформите, трябва да издържат на големите натоварвания и високата температура при работа. Ето защо се използват предимно висококачествени инструментални стомани.

Върху качеството на отливките голямо влияние оказва правилната вентилация на пресформата. Вентилационната система на пресформите се състои от множество канали във вид на процепи. При запълването на пресформата с метал тя трябва да бъде притисната с достатъчно голямо усилие, за да не се отвори от налягането и металът да изпръсне встрани.

Температурата на пресформата по време на леене се поддържа в границите 120-160 ºС за цинкови сплави, 180-250 ºС за алуминиеви сплави, 200-240 ºС за магнезиеви сплави, 280-320 ºС за месинг и 200-280 ºС за стомана. От контакта с течния метал пресформата се нагрява и в нея възникват вътрешни термични напрежения.

Машини за леене под налягане

Машините за леене под налягане с гореща камера биват бутални и компресорни. Буталните машини могат да бъдат с вертикална или хоризонтална камера. В двата случая камерата, с помощта на която разтопеният метал се вкарва (впръсква в пресформата, се състои от цилиндър и бутало, задвижвано от пресовия механизъм на машината. Тя се намира в тигел с разтопен метал и се нарича гореща камера. При задвижване на буталото металът от цилиндъра през съединителен канал и накрайник (мундщук) се вкарва в предварително затворената и притисната пресформа. След втвърдяване на отливката буталото се връща, излишъкът от течен метал се стича в тигела и пресформата се отваря за изваждане на отливката. Машините с гореща камера за дребни и средни отливки от цинкови сплави в повечето случаи работят на автоматичен цикъл.

Фиг.3.6. Схема на бутална машина с гореща камера:
1-отливка; 2-подвижна част на пресформата; 3-неподвижна част на пресформата; 4 -цилиндър; 5-отвор за захранване на камерата с течен метал; 6-тигел с течен метал; 7-бутало; 8-облицовка; 9-кожух;
10-наливна втулка.

В машините със студена камера налягането за вкарването на метала в пресформата се извършва с бутало, което заедно с цилиндъра образува камерата. Металът се стопява в отделна пещ и при всяко заливане се дозира и налива в камерата.

Фиг.3.7. Схема на получаване на отливка чрез леене под налягане: 1-горно бутало, 2-течен метал; 3-неподвижна половина на пресформата; 4-подвижна половина на пресформата; 5-леяк; 6-долно бутало; 7-пресоващ цилиндър; 8-остатък от метала;
9-отливка; 10-пружина.

За разлика от машините с гореща камера, тук камерата не е потопена в метала и е сравнително студена. Малкото време на контакт между метала и камерата не дава възможност за разтваряне на стоманата в наливания метал, макар температурата му да е висока. Затова тези машини са приготвени освен за леене на леснотопими цинкови сплави, и за алуминиеви и други сплави с относително по-висока температура на топене.

В зависимост от положението на камерата, машините биват с вертикална и с хоризонтална камера. Задвижването на пресовото бутало става с хидравлични или пневматични цилиндри, както и при механизма за затваряне и отваряне на пресформата.

Пресформата трябва да осигурява подходящо подхранване на отливката за предотвратяване на образуването на всмукнатини и появата на дефекти от възникналите вътрешни напрежения. При леене на медни и алуминиеви сплави пресформите се нагряват до 200 ºС, при леене на магнезиеви сплави - до 250 ºС и за чугун - до 300 ºС.

При машините с вертикална камера металът се налива в пресовия цилиндър. В този момент леякът е затворен от долното бутало, а пресовото бутало е извън цилиндъра. Пресформата също е затворена. При задвижване на пресовото бутало се упражнява налягане на метала в камерата, долното бутало се премества надолу, като се преодолява съпротивлението на пружината, която го поддържа, леякът се отваря и металът се вкарва в пресформата. След втвърдяване на отливката горното бутало се издига извън цилиндъра. Повдига се също и долното бутало, което отсича излишния метал, останал в цилиндъра, и го издига извън цилиндъра, откъдето той се отстранява. След това долното бутало се връща в изходно положение, а пресформата се отваря и отливката се изтласква от нея с избутвачи.

Леене с противоналягане

Ефективно увеличение на плътността и механичните свойства на отливките се получава при леенето с противоналягане. Този метод, създаден у нас от акад. Балевски и проф. Димов, се основава на принципа, че при създаването на противоналягане срещу движението на метала в пресформата се предотвратява разпръскване на струята и отделянето на разтворените в стопилката газове във вид на мехури. Металът кристализира под налягане, което спомага за инфилтрация на стопилка между растящите кристали и микродеформация на кристалите, лежащи непосредствено под кристализационната зона. Тези фактори са от голямо значение за сплави с широк интервал между ликвидус и солидус-линията. Изработените по такъв начин отливки от алуминиева сплав имат относително удължение 14%, докато в пясъчни форми то е 3-8%.

При леенето с противоналягане запълването на леярската форма с течен метал и кристализацията се осъществяват при повишено газово налягане (азот и др.) над течния метал и леярската форма едновременно. Принципната схема на метода леене с противоналягане е показана на фиг.3.8. С помощта на сгъстен газ, налягането над течния метал 1 и формата 3 се установява еднакво налягане преди започване на леенето. На практика се работи с налягане до 2 МРа (20 атмосфери). Ако налягането над формата се понижи, поради разликата в налягането на двете части на системата, течният метал започва да запълва формата 3, минавайки през леяковата тръба 2.

Фиг.3.8. Схема на леене с противоналягане:
1-тигел с течен метал; 2-леякова тръба;
3-леярска форма; 4-камера.

Получените отливки имат висока плътност без наличие на газова пористост, равномерна структура, висока якост и износоустойчивост. Методът дава възможност да се използват пясъчни сърца, което осигурява получаването на отливки със сложна конфигурация на кухината. По този метод се получават ротори за електродвигатели, джанти за автомобили, бутала за двигатели с вътрешно горене, хидравлични помпи, отливки от чиста мед - дюзи за конвертори, и др.

Предимства на леенето с противоналягане

По-важни предимства на леенето с противоналягане са:

- регулиране на скоростта и времето на запълване на формата;
- регулиране на грапавостта на отливките;
- възможност да се лее в неутрална или специална атмосфера;
- регулиране на подаването на течен метал в кристализиращите части на отливката;
- равномерна структура и еднакви свойства във всички части на отливката.

Като недостатък на метода може да се посочи високата цена на специалната екипировка.

« « « предходна страница             следваща страница » » »