Полное руководство по процессу литья в графитовые формы

Процесс литья широко используется в современной обрабатывающей промышленности. Процесс литья в графитовые формы обладает уникальными преимуществами, особыми свойствами материала и отличными эксплуатационными характеристиками. Он обеспечивает решения для изготовления высокоточных сложных деталей, что имеет большое значение для повышения общего уровня производства.

Характеристики графитовой формы

Характеристики материала

Графит представляет собой материал кристаллической структуры, состоящий из атомов углерода и обладающий хорошей термостойкостью. Его температура плавления достигает 3652°C, что позволяет графитовой форме сохранять стабильную физическую форму в условиях высокотемпературного литья, не плавясь и не деформируясь под воздействием высокой температуры. В то же время он обладает отличной химической стабильностью. В процессе литья он нелегко вступает в реакцию с большинством металлов и флюсов. Это обеспечивает срок службы формы и чистоту отливки. Кроме того, его коэффициент теплового расширения мал, а изменение размеров относительно невелико при резких изменениях температуры. Это способствует сохранению точности формы.

Преимущества производительности

Высокая точность формовки:

Графитовая форма имеет хорошие характеристики обработки, вы можете обрабатывать его в различные сложные формы. Он может удовлетворять высокоточным требованиям к дизайну различных изделий. В процессе литья его гладкая поверхность может значительно улучшить качество поверхности отливки и сократить последующие процедуры обработки.

Высокая теплопроводность:

Он обеспечивает быструю и равномерную передачу тепла в процессе литья. Это способствует быстрому застыванию жидкого металла, сокращению производственного цикла и повышению эффективности производства. В то же время равномерная теплоотдача способствует снижению концентрации напряжений внутри отливки и уменьшению вероятности появления таких дефектов, как трещины в литье.

Хорошая производительность при формовке:

Сцепление между графитом и большинством металлов невелико, что делает отливку более гладкой во время распалубки. Уменьшаются повреждения отливки, вызванные трудностями при распалубке, повышается выход годного.

Подробное объяснение процесса литья в графитовую форму

Подготовка материалов для литья в графитовые формы

Выбор материала

Высококачественный графитовый материал является основой для обеспечения качества пресс-формы. Обычно выбирают графитовые материалы с высокой чистотой и равномерной плотностью. В соответствии с различными потребностями литья следует выбирать мелкозернистый или среднезернистый графит. Мелкозернистый графит обеспечивает лучшую обработку поверхности, подходит для литья с высокими требованиями к качеству поверхности. Среднезернистый графит обладает лучшей прочностью и вязкостью и подходит для форм, которые выдерживают большее давление и силу удара.

Обработка материалов

Прежде всего, нарежьте выбранный графитовый материал. В соответствии с размерами конструкции пресс-формы графит нарезается на грубые формы с помощью режущего оборудования. Затем механическая обработка, через обрабатывающий центр с ЧПУ и другое оборудование для фрезеровки графита, бурение и другие операции, точно обработанные полости пресс-формы, сердечник и другие структуры. Чтобы гарантировать, что точность размеров пресс-формы соответствует проектным требованиям.

Создавайте узоры

Идеи дизайна

Дизайн модели должен быть всесторонне продуман в соответствии с формой, размером, требованиями к точности и производственной партией готовой отливки. В процессе проектирования необходимо полностью учесть степень усадки отливки и зарезервировать соответствующий припуск на обработку. Для отливок сложной формы также необходимо разработать рациональную поверхность раздела и систему заливки. Чтобы жидкий металл мог равномерно и плавно заполнить полость формы.

Метод обработки

В основном это механическая обработка и 3D-печать. Механическая обработка подходит для изготовления моделей правильной формы и больших партий. Точность размеров и качество поверхности моделей может быть гарантирована оборудованием с ЧПУ. Для некоторых моделей сложной формы и уникальной структуры технология 3D-печати имеет очевидные преимущества. Она позволяет быстро и точно изготавливать модели сложной формы, значительно сокращая цикл производства модели.

Нагревательный графитовый тигель

Выбор оборудования

Обычно используется оборудование для нагревательных тиглей резистивная печь, индукционная печь и т.д. Печь сопротивления нагревает тигель путем нагрева проволоки сопротивления. Ее температурный контроль более точен, простая эксплуатация, подходит для небольших литейных предприятий или требований высокой температурной стабильности процесса литья. Индукционная печь использует принцип электромагнитной индукции для генерации тепла, скорость нагрева, высокая эффективность, подходит для крупномасштабного производства.

Контроль температуры

В процессе нагрева очень важен точный контроль температуры. Различные металлические материалы имеют разные точки плавления и температурные диапазоны заливки. Поэтому в зависимости от реальной ситуации необходимо устанавливать соответствующие температурные кривые нагрева. С помощью системы контроля температуры мощность нагрева контролируется и регулируется в режиме реального времени, чтобы обеспечить стабильную температуру в тигле в требуемом диапазоне. И чтобы избежать ухудшения качества жидкого металла или дефектов литья, вызванных слишком высокой или слишком низкой температурой.

Заливка металла

Плавление металла

Поместите необходимый металл в нагревательный элемент графитовый тигель расплавить. При плавлении добавьте соответствующее количество флюса в соответствии с характеристиками металла. Удалите примеси и газ, чтобы повысить чистоту, и перемешайте, чтобы состав жидкого металла стал однородным.

Операция литья

После того как металлическая жидкость достигает соответствующей температуры, она быстро и плавно заливается в полость формы. Контролируйте скорость и количество жидкости во время заливки, чтобы предотвратить такие дефекты, как недостаточная заливка и холодная изоляция. Для больших или сложных отливок могут потребоваться различные методы заливки, такие как впрыск снизу и впрыск сбоку. Чтобы обеспечить заполнение металлической жидкостью всех углов формы.

Удаление загрязнений

Метод рафинирующего агента

Добавьте в металлическую жидкость соответствующее количество рафинирующего вещества. Он вступает в химическую реакцию с примесями, образуя шлак или газ, который всплывает на поверхность для удаления. Обычно используются бура, карбонат натрия и т. д., для разных металлов необходимо выбрать подходящий рафинирующий агент.

Метод фильтрации

Керамический фильтр установлен в системе заливки. По мере прохождения жидкого металла примеси отфильтровываются, улучшая чистоту жидкого металла, поступающего в полость. Выберите фильтр в соответствии с потоком жидкого металла и размером примесей.

Разборные детали

Время выталкивания

Время выталкивания очень важно, слишком рано отливка не затвердевает, легко деформируется и повреждается. Слишком позднее время из-за увеличения трения увеличивает сложность извлечения и даже повреждает форму. В зависимости от материала отливки, толщины, структуры формы и т.д., определяется опытом или анализом моделирования.

Операция зачистки

Выталкивание отливок с помощью выталкивающего стержня, выталкивающего блока и других механических выталкивающих устройств. В процессе выталкивания сила выталкивания равномерна, и локальная деформация отливки исключена. На поверхность формы можно также нанести разделительное средство, чтобы уменьшить трение и сделать извлечение более плавным.

Заключение

Процесс литья в графитовые формы, обладая уникальными характеристиками и преимуществами, играет важную роль в современной обрабатывающей промышленности. Благодаря разумному выбору материалов, тонкой формовке, точному контролю можно производить высококачественные отливки.

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Как долго служит графитовая форма?

В целом, срок службы графитовых форм составляет 100-1000 раз. На срок службы влияют материалы для литья, технологические параметры, техническое обслуживание и другие факторы. При нормальном использовании и обслуживании вы можете использовать ее от десятков до сотен раз. Литье алюминиевого сплава, такого как процесс небольшой потери формы, срок службы формы дольше. Литье высокотемпературных, высококоррозионных металлов короче.

Какие ключевые факторы влияют на качество формы в процессе формовки графита?

Качество графитового материала:

Чистота, однородность плотности влияют на производительность пресс-формы, примеси низкой чистоты легко вызывают высокотемпературные дефекты.

Точность обработки:

Точность размеров и шероховатость поверхности связаны с качеством формы. Недостаточная точность приведет к отклонению размеров полости и повлияет на качество литья.

Параметры процесса формовки:

Давление прессования, температура, время не соответствуют требованиям. Это приведет к нарушению внутренней структуры формы, повлияет на прочность и срок службы.

Легко ли повредить графитовую форму?

При правильном использовании и обслуживании его несложно повредить. Однако чрезмерное температурное воздействие, механические нагрузки или неправильные внешние воздействия, такие как столкновения во время работы, могут привести к повреждению. После длительного использования износ поверхности и коррозия также повредят пресс-форму, поэтому правильная эксплуатация и регулярное обслуживание очень важны.

Нужно ли предварительно нагревать графитовые формы?

Обычно рекомендуется предварительный нагрев. Предварительный нагрев позволяет уменьшить разницу температур между формой и металлической жидкостью, избежать трещин, вызванных тепловым воздействием. Кроме того, он делает металлическую жидкость более плавным потоком в полости, что благоприятствует формовке отливки. Температура предварительного нагрева обычно определяется в зависимости от типа металла отливки и материала формы и составляет от 100°C до 300°C.