Повний посібник з процесу лиття графітових форм

Процес лиття широко використовується в сучасній обробній промисловості. Процес лиття за графітовими моделями має унікальні переваги, завдяки особливим характеристикам матеріалу та відмінним експлуатаційним характеристикам. Він забезпечує рішення для виготовлення високоточних складних деталей, що має велике значення для підвищення загального рівня виробництва.

Характеристики графітової форми

Характеристики матеріалу

Графіт - це кристалічний матеріал, що складається з атомів вуглецю і має хорошу стійкість до високих температур. Його температура плавлення сягає 3652°C, що дозволяє графітовій формі зберігати стабільну фізичну форму в умовах високотемпературного лиття, не плавлячись і не деформуючись під впливом високої температури. У той же час він має відмінну хімічну стабільність. У процесі лиття він нелегко вступає в реакцію з більшістю металів і флюсів. Забезпечення терміну служби форми і чистоти виливки. Крім того, його коефіцієнт теплового розширення невеликий, а зміна його розміру відносно невелика в разі швидких перепадів температури. Це сприяє збереженню точності форми.

Переваги продуктивності

Високоточне лиття:

Графітова форма має хорошу продуктивність обробки, ви можете переробляти його в різноманітні складні форми. Він може відповідати вимогам високої точності дизайну різних виробів. Під час процесу лиття його гладка поверхня може значно покращити якість поверхні виливка та зменшити подальші процедури обробки.

Висока теплопровідність:

Він забезпечує швидку та рівномірну передачу тепла під час процесу лиття. Це сприяє швидкому затвердінню рідкого металу, скорочуючи виробничий цикл і підвищуючи ефективність виробництва. У той же час, рівномірне відведення тепла також сприяє зменшенню концентрації напруги всередині виливка і зниженню ймовірності виникнення дефектів, таких як тріщини в кастинг.

Хороші показники розпалубки:

Адгезія між графітом і більшістю металів невелика, що робить виливок більш гладким під час розформування. І зменшити пошкодження виливків, спричинені труднощами демонтажу, покращити вихід.

Детальне пояснення процесу лиття графітових форм

Підготуйте матеріали для лиття графітових форм

Вибір матеріалу

Високоякісний графітовий матеріал є основою для забезпечення якості прес-форми. Зазвичай вибирають графітові матеріали з високою чистотою та рівномірною щільністю. Відповідно до різних потреб лиття, слід вибирати дрібнозернистий графіт або середньозернистий графіт. Дрібнозернистий графіт може забезпечити кращу обробку поверхні, що підходить для лиття з високими вимогами до якості поверхні. Графіт із середніми частинками має кращу міцність і в'язкість і підходить для форм, які витримують більший тиск і силу удару.

Обробка матеріалів

Перш за все, розріжте обраний графітовий матеріал. Відповідно до розміру конструкції форми, графіт вирізається в грубу форму за допомогою ріжучого обладнання. Потім механічна обробка за допомогою обробного центру з ЧПУ та іншого обладнання для фрезерування графіту, буріння та інші операції, точно оброблена порожнина форми, серцевина та інші конструкції. Забезпечити відповідність розмірів прес-форми проектним вимогам.

Створюйте шаблони

Дизайнерські ідеї

Конструкція моделі повинна бути всебічно продумана відповідно до форми, розміру, вимог до точності та виробничої партії остаточного виливка. У процесі проектування слід повністю врахувати швидкість усадки виливки та зарезервувати відповідний припуск на обробку. Для виливків складної форми також необхідно спроектувати розумну поверхню розділу та систему заливки. Щоб рідкий метал міг рівномірно і плавно заповнювати порожнину форми.

Спосіб обробки

Це переважно механічна обробка та 3D-друк. Механічна обробка підходить для виготовлення моделей правильної форми та великих партій. А точність розмірів і якість поверхні моделей може бути гарантована обробним обладнанням з ЧПУ. Для деяких моделей зі складними формами та унікальними структурами технологія 3D-друку має очевидні переваги. Вона дозволяє швидко і точно виготовляти моделі зі складними формами, значно скорочуючи цикл виробництва моделей.

Нагрівальний графітовий тигель

Вибір обладнання

Найчастіше використовується наступне обладнання для нагрівання тиглів піч опоруіндукційна піч тощо. Піч опору нагріває тигель шляхом нагрівання дроту опору. Її контроль температури більш точний, простий в експлуатації, підходить для невеликих ливарних підприємств або вимог до високої температурної стабільності процесу лиття. Індукційна піч використовує принцип електромагнітної індукції для отримання тепла, швидкості нагріву, високої ефективності, підходить для великомасштабного виробництва.

Контроль температури

У процесі нагрівання дуже важливим є точний контроль температури. Різні металеві матеріали мають різні температури плавлення та діапазони температур застигання. І відповідні температурні криві нагріву повинні бути встановлені відповідно до фактичної ситуації. За допомогою системи контролю температури потужність нагріву контролюється і регулюється в режимі реального часу, щоб забезпечити стабільність температури в тиглі в межах необхідного діапазону. І щоб уникнути дефектів якості рідкого металу або лиття, викликаних занадто високою або занадто низькою температурою.

Розливання металу

Плавлення металу

Покладіть необхідний метал у нагрівач графітовий тигель розплавити. Під час плавлення додайте відповідну кількість флюсу відповідно до характеристик металу. Видаліть домішки і газ, щоб підвищити чистоту, і перемішайте, щоб зробити склад рідкого металу однорідним.

Ливарна операція

Після того, як металева рідина досягне відповідної температури заливки, її швидко і плавно заливають у порожнину форми. Контролюйте швидкість і кількість під час заливки, щоб запобігти таким дефектам, як недостатня заливка і холодна ізоляція. Для великих або складних виливків можуть знадобитися різні методи заливки, такі як нижнє і бічне впорскування. Переконайтеся, що металева рідина заповнює всі кути форми.

Видаліть домішки

Метод рафінуючого агента

Додайте відповідну кількість рафінатора до металевої рідини. Він хімічно реагує з домішками, утворюючи шлак або газ, який спливає на поверхню для видалення. Зазвичай використовується бура, карбонат натрію і т.д., для різних металів потрібно вибрати відповідний рафінувальний агент.

Метод фільтрації

Керамічний фільтр встановлений в системі розливання. Коли рідкий метал протікає через нього, домішки фільтруються для підвищення чистоти рідкого металу, що потрапляє в порожнину. Виберіть фільтр відповідно до потоку рідкого металу та розміру домішок.

Розпалубка деталей

Час виштовхування

Час виштовхування дуже важливий, занадто раннє виливання не застигає, легко піддається деформації та пошкодженням. Запізнення через збільшення тертя збільшує складність зачистки і навіть пошкоджує форму. Відповідно до матеріалу виливки, товщини, структури форми тощо, визначених досвідом або аналізом моделювання.

Операція зачистки

Виштовхування виливків за допомогою виштовхувального стрижня, виштовхувального блоку та інших механічних виштовхувальних пристроїв. Під час цього процесу сила виштовхування рівномірна, що дозволяє уникнути локальної деформації виливка. Ви також можете нанести розділовий агент на поверхню форми, щоб зменшити тертя і зробити вивільнення більш плавним.

Висновок

Процес лиття за графітовими моделями, з його унікальними характеристиками та перевагами, відіграє важливу роль у сучасній обробній промисловості. Завдяки розумному підбору матеріалів, тонкому формуванню, точному контролю, ви можете виробляти високоякісні виливки.

ЧАСТІ ЗАПИТАННЯ

Як довго служить графітова форма?

Загалом, термін служби графітових форм становить 100-1000 разів. На термін служби впливають матеріали для лиття, параметри процесу, технічне обслуговування та інші фактори. При нормальному використанні та обслуговуванні ви можете використовувати його десятки-сотні разів. Лиття алюмінієвого сплаву, наприклад, процес невеликих втрат цвілі, термін служби цвілі довший. Високотемпературне, сильно корозійне лиття металу коротше.

Які ключові фактори впливають на якість графітової форми в процесі лиття під тиском?

Якість графітового матеріалу:

Чистота, однорідність щільності впливають на продуктивність прес-форми, домішки низької чистоти легко викликають високотемпературні дефекти.

Точність обробки:

Точність розмірів і шорсткість поверхні пов'язані з якістю форми. А недостатня точність призведе до відхилення розміру порожнини та вплине на формування виливка.

Параметри процесу формування:

Тиск, температура, час пресування не підходять. Це призведе до нерівномірності внутрішньої структури форми, вплине на міцність і термін служби.

Чи легко пошкодити графітову форму?

При правильному використанні та обслуговуванні його нелегко пошкодити. Однак надмірний температурний вплив, механічне навантаження або неналежна зовнішня дія, наприклад, зіткнення під час роботи, можуть призвести до пошкодження. Після тривалого використання поверхневий знос і корозія також можуть пошкодити форму, тому правильна експлуатація і регулярне технічне обслуговування дуже важливі.

Чи потрібно розігрівати графітові форми?

Зазвичай рекомендується попередній нагрів. Попередній нагрів може зменшити різницю температур між формою та металевою рідиною, уникнути тріщин, спричинених термічним впливом. А також робить металеву рідину більш плавною в порожнині, що сприяє литтю під тиском. Температура попереднього нагрівання, як правило, визначається відповідно до типу металу для лиття та матеріалу форми, від 100°C до 300°C.