Литье алюминия под давлением технология

На заводе «РОСАЛ» используются несколько технологий, которые хорошо зарекомендовали себя в производстве алюминиевых сплавов по всей России. Они позволяют нам получать как единичные отливки, так и наладить серийный выпуск деталей из алюминия под заказ.

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.

Литье алюминия и сплавов алюминия под давлением

Литье под давлением позволяет получать тонкостенные отливки различной формы и конфигурации с качественным рельефом поверхности практически не требующим механической обработки. Высокая скорость теплоотдачи от отливки к пресс-форме обусловливает необходимость быстрого заполнения (менее 0,1 с.) последней. Такое заполнение обеспечивают специальные литейные машины А711А08, которыми оснащено производство «РОСАЛ». В данных машинах залитый в камеру прессования расплав алюминия под большим давлением (30…100 мн.) и с высокой скоростью (до 100 м/с.) запрессовывается в пресс-форму. Высокие скорости впускного потока способствуют качественному оформлению рельефа отливки.

Минимальная допустимая толщина стенок алюминиевых отливок – 0,8-1,2 мм;
Масса производимых алюминиевых отливок – от 5 г до 12 кг;
Шероховатость поверхности отливок согласно ГОСТ 2789-73 Ra = 3,2-10 мкм;
Класс точности получаемых алюминиевых отливок по ГОСТ Р 53464-2009 : 3-8.

На нашем производстве мы используем различные сплавы алюминия, каждый из которых обладает своими особенными характеристиками и требует соблюдения определённых правил литья. Сплавы на основе алюминия представляют собой сложные системы из двух и более металлов. В алюминиевых сплавах может присутствовать кремний, медь, магний, цинк. Ниже указаны примеры сплавов алюминия, которые могут использоваться для производства разных деталей:

Сплав – система алюминий-магний: АМг6л, АМг7 (АЛ29);
Сплав – система алюминий-кремний-магний: АК7, АК12, АК7ч (АЛ9), АК8л, АК9ч;
Сплав – система алюминий-медь-магний: Д16 (дюралюминий);
Сплав – система алюминий-кремний-медь: АК5М, АК6М2;
Сплав – система алюминий-медь: АМ5 (АЛ5);

Возможно изготовление изделий из сплавов алюминия, предложенных заказчиком. Для моделирования литейных процессов используются программы SolidWorks и Pro/ENGINEER. Отливки запускаются в производство только после получения результатов моделирования, подтверждающих, что разработанная литейная технология гарантирует отсутствие каких-либо литейных дефектов.

Для литья применяются алюминиевые сплавы в чушках с гарантированным химическим составом ГОСТ 11069-2001, ГОСТ 1583-93; Во время плавления сплавов алюминия производится очистка специальными флюсами, рафинирование спец присадками, и осуществляется продувка инертным газом. Основные процессы производственного цикла литья автоматизированы, что исключает ошибки ручного производства.

Литье алюминия под давлением технология

Несмотря на то, что алюминий относится к мягким металлам, сплавы из него получаются достаточно прочные и сложно поддаются обработке, но довольно низкая температура плавления позволяет получать качественные отливки из алюминия. Самый востребованный способ получения отливок – это метод литья алюминия под давлением. Такой метод позволяет выполнять изделия сложных форм и конфигураций, отливки отличаются своим высоким качеством и надежностью.

Читать еще: Литейное производство доклад

В ходе процесса литья жидкий алюминий под давлением подается в специальную разъемную форму. Этим способом можно достичь высокого уровня точности исполнения изделия, а также гарантированное отсутствие усадки. Конечно, эти технологии требуют современного профессионального оборудования для литья алюминия под давлением, которое может устанавливаться в производственных заводских цехах.

Технологический процесс литья на «Московском литейном заводе» полностью механизирован. Производители оборудования для литья алюминия под давлением, благодаря высокой конкуренции на рынке, позволяют нам выбрать современное качественное оборудование для получения максимально надежных изделий.

Как происходит литье алюминия под высоким давлением

Изначально для осуществления процесса литья алюминия под давлением необходимо разработать чертеж и подготовить специальную проектную документацию для модели, с помощью которой изготавливают пресс-форму. После этого создается металлическая пресс-форма. При изготовлении пресс-форм необходимо:

Строго соблюдать соответствие формы внешней поверхности отливки;
Не допускать искажения размеров;
Оснастить форму специальным выталкивающим устройством;
Оснастить пресс-форму подвижными стержнями, которые образуют внутренние полости в изделии.

«Московский литейный завод» может производить литье алюминия под давлением как по чертежам заказчика, так и самостоятельно разрабатывать всю необходимую документацию.

Машины для литья алюминия работают с холодной камерой для прессования. Этот процесс предусматривает подачу раскаленного металла при помощи гидравлического поршня в пресс-форму (давление варьируется в диапазоне от 35 до 700Мпа).

«Московский литейный завод» предлагает также экструзионное литье алюминия под давлением, профиль изделия будет полностью соответствовать требованиям заказчика.

Гарантируем надежные и качественные отливки литья алюминия под давлением

Основным преимуществом технологии литья алюминия под высоким давлением является его большая производительность. Также чрезвычайно высоким будет качество поверхности готового изделия, класс точности, и наконец, благодаря таким технологиям механическая обработка изделия практически не требуется.

Литье под давлением из алюминия предприятия металлургии выполняют практически для всех областей промышленности, а особенно для:

Машиностроении;
Приборостроении;
Авиационной промышленности и других сфер.

«Московский литейный завод» имеет все необходимое современное оборудование и штат специалистов-профессионалов для того, чтобы производить полный цикл литья под давлением алюминия и других плавких металлов. Все процессы максимально компьютеризированы, а качество контролируется на каждом этапе производства.

Мы работаем с заказчиками по индивидуальным программам и производим изделия любого уровня сложности. Наши технологии позволяют выполнять и объемные серийные заказы, и уникальные неповторимые изделия.

Технология литья под давлением алюминиевых сплавов

Введение

В современных условиях рыночной экономики высокая конкурентоспособность выпускаемой продукции может быть обеспечена в первую очередь за счет постоянного улучшения ее качества, снижения затрат на ее изготовление и совершенствования способов ее получения. Литейное производство относится к важнейшим отраслям машиностроения, являясь одновременно одной из самых трудоемких и энергоемких отраслей промышленности. Это обусловлено, в частности, большой сложностью процессов, высокой стоимости материалов, оборудования и литейной оснастки, применяемых для изготовления отливок. В связи с этим снижение затрат на изготовление отливок является актуальной задачей.

С каждым годом всё более широкое применение находят специальные способы литья, особенно те из них, которые обеспечивают получение отливок с высокими физико-механическими свойствами и минимальными припусками на механическую обработку.

Читать еще: Изготовление тротуарной плитки своими руками технология

Литье под давлением (ЛПД) является одним из наиболее перспективных способов получения литых заготовок. Получение отливок методом ЛПД целесообразно в том случае, если их производство носит крупносерийный или массовый характер. Это связано с высокой себестоимостью отливок, получаемых этим методом. В производстве для получения отливок из алюминиевых и медных сплавов чаще всего практикуется использование машин ЛПД с холодной горизонтальной камерой прессования.

Существенная доля временных и материальных затрат (до 50 — 70%) на ЛПД относится к изготовлению пресс-формы, а также ремонтно – восстановительным работам технологической оснастки и оборудования.

Поршневая пара (или прессующий узел) машины ЛПД, состоящий из неподвижной камеры прессования и подвижного пресс-поршня, работает в условиях жестких температурно-силовых воздействий и интенсивного динамического физико-механического взаимодействия с расплавом. В связи с этим, к материалам, из которых изготавливаются детали поршневой пары, предъявляются высокие требования по теплостойкости, сопротивлению смятию и износостойкости.

По данным ОАО «Арзамасский приборостроительный завод им. П.И. Пландина», входящем в структуру концерна ПВО «Алмаз-Антей», в ходе эксплуатации прессующего узла часто наблюдаются существенные потери усилия прессования в узле вплоть до заклинивания пресс-поршня в камере, а также повышенный износ деталей поршневой пары. В настоящее время эксплуатационная стойкость пресс-поршней не превышает 200 запрессовок, а камер прессования – 600 запрессовок по алюминию.

Предварительный анализ данной проблемы, проведенный рабочей группой кафедры «Металлургические технологии и оборудование» (МТО) Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева, показал, что величина износа деталей поршневой пары во многом зависит от триботехнических характеристик материала контактирующих деталей, а такие известные методы ее решения, как оптимизация состава смазки поршневой пары и нанесение упрочняющих покрытий на основе соединений молибдена и титана, либо оказываются малоэффективными, либо требуют использования дополнительного дорогостоящего оборудования.

Информационно-аналитический обзор состояния вопроса

Литье под давлением на машинах литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования

Технология литья под давлением алюминиевых сплавов

Основные этапы технологии ЛПД на машинах с холодной горизонтальной камерой прессования представлены на рисунке 1.1.

Вначале расплавленный алюминий заливается в камеру прессования 2, расположенную горизонтально по оси машины и перпендикулярно к плоскости разъема формы, непосредственно связанную с неподвижной половиной формы 1. Заливка металла осуществляется через окно 3, имеющееся в верхней части камеры.

Далее осуществляется заполнение полости формы: посредством движения пресс-поршня 5 расплавленный алюминий через питатель 4 заполняет рабочую полость формы.

После выдержки отливок в полости формы при необходимости происходит подпрессовка, позволяющая сделать неизбежную газовую пористость в литых заготовках, получаемых методом ЛПД, минимальной.

По окончании выдержки форма раскрывается (при этом отливка обязательно должна оставаться в подвижной ее части), и отливка с пресс-остатком 7 выталкивается из подвижной полуформы 6 специальными толкателями (выталкивателями), чаще всего размещенными в плите толкателей и сбрасывается в специальную тару, либо извлекается захватами манипулятора комплекса ЛПД.

Рисунок 1.1 – Схема литья под

давлением на машинах

с холодной горизонтальной

1 – неподвижная половина пресс-формы;

2 – камера прессования; 3 – заливочное окно;

4 – питатель; 5 – пресс-поршень;

6 – подвижная половина пресс-формы;

При литье на машинах с холодной горизонтальной камерой прессования потери теплоты металлического расплава и гидравлическое сопротивление на пути его движения в полость пресс-формы меньше, чем при литье на машинах с вертикальной камерой прессования, в результате исключения одного из элементов литниковой системы – литникового хода. Это позволяет снизить температуру заливки сплава, уменьшить пористость отливки и осуществить ее эффективную подпрессовку после окончания заполнения. Возможность широкого диапазона изменения скорости прессования позволяет создавать наиболее благоприятные гидродинамические и тепловые условия формирования отливки, до минимума сокращать пористость отливок [1].

Читать еще: Технология ультразвуковой сварки

Литье алюминия под давлением технология

Как происходит литье алюминия под высоким давлением

Строго соблюдать соответствие формы внешней поверхности отливки;
Не допускать искажения размеров;
Оснастить форму специальным выталкивающим устройством;
Оснастить пресс-форму подвижными стержнями, которые образуют внутренние полости в изделии.