Способов добиться идеальной формы металла — великое множество. В металлургии наиболее популярным решением для создания различных форм изделий является литье металлов, осуществляемое под давлением.
Данный способ является актуальным и позволяет производить самые сложные конструкции, которые выполнены из разных видов металла. Процедура литья под максимально высоким давлением обычно применяется в случаях, когда нужно быстро изготовить изделия или деталь, ведь именно этот способ является наиболее надежным и позволяет получать конструкции с идеально ровной поверхностью и точностью исполнения формы.
Процедура литья под давлением: особенности
Процедура литья осуществляется под максимально высоким давлением. Металл очень быстро принимает желаемую форму, при этом деформации исключены. Металл заливается в особые конструкции — ёмкости, называемые пресс-формы для литья алюминия. Конструкции являются высокопрочными и надежными.
Изготовление форм происходит из специальных материалов, устойчивых к воздействию экстремально высоких температур и применяются в основном для промышленных способов получения изделий из металла.
Это было тяжело, но я справился ! Художественное литье в самодельной мастерской
Технология литья металлов под сильным давлением требует обязательного наличия специального оборудования. Сплав металла осуществляется под максимально высоким давлением, оно может варьироваться в пределах от 7 до 700 МПа. При подаче металла в специальную форму деталь быстро приобретает необходимые очертания.
Литье алюминия: особенности процесса
Универсальный металл алюминий используется на предприятиях, выпускающих детали, а также пользуется большой популярностью у мастеров, изготавливающих детали самостоятельно.
В качестве основы для литья применяют алюминий — износоустойчивый металл, который имеет высокие характеристики качества и надежности, а также обладает небольшим весом. Такой металл как алюминий имеет хорошие показатели пластичности, благодаря чему из него можно получать изделия любой формы и размера. Но из-за некоторых особенностей металла, алюминий достаточно сложно поддается процессам обработки.
Процедура выполняется при помощи особых методов и позволяет максимально быстро изготавливать важные детали любого назначения. Процедура на предприятии происходит под высоким давлением и при наличии специальных форм. Для данной процедуры потребуется наличие профессионального оборудования, а также соблюдение особой технологии. Технология литья алюминия предполагает использование стандартных форм. Для этого необходимо правильно подготовить состав смеси.
Изготовление качественных деталей из сплавов является профессиональной процедурой. За счёт пластичности и универсальности алюминий может легко принимать различные формы, что позволяет изготавливать детали высокого класса качества.
Ранее при изготовлении любых деталей использовали удобные формы, выполненные из универсального гипса, а также конструкции, помещаемые непосредственно в землю. Современная процедура изготовления алюминия происходит с использованием специализированных профессиональных пресс-форм и станков, позволяя выплавлять различные детали под давлением в любых количествах.
Особенности процедуры литья алюминия в производственном процессе
На крупных предприятиях, занимающихся выплавкой деталей и изделий широкого назначения, практикуется процедура литья под максимальным давлением. При данной процедуре отсутствует процесс усадки, за счет чего изготовление деталей происходит на более профессиональном уровне. На предприятиях предусмотрено специальное оборудование для литья алюминия, а также профессиональные установки.
Технологическая составляющая процедуры литья алюминия на производстве представляет собой достаточно сложный процесс, который без профессиональных умений осуществить достаточно проблематично.
При помощи специализированного оборудования можно создавать высокое давление, реализуемое за счёт использования специального поршня, который функционирует при помощи быстрого движения воздуха. При осуществлении процедуры применяется специальная эмульсия в сочетании с профессиональным маслом, которое значительно ускоряют работу поршневой системы.
Металл, разогреваемый до температуры максимального плавления, поступает в подготовленную пресс-форму под давлением и заполняет ее до краев. При производственном процессе литья гарантирована высокая точность формы любых изделий и полностью отсутствует брак.
Точные технологии производственного литья важно использовать при изготовлении деталей, которые используются в авиастроении. Применение в производстве специализированных пресс-форм позволит применять расплавленную смесь даже самых высоких температур.
Профессиональное оборудование для качественного литья высокоточных алюминиевых деталей
Чтобы получить качественные изделия, имеющие точную форму, необходимо приобрести оборудование для профессионального литья алюминия, а также спецмашины для правильного осуществления важной процедуры. При грамотном осуществлении процедуры литье деталей из алюминия используются высокопрочные профессиональные пресс-формы.
Конструкции изготовлены из надежных стальных сплавов и им не страшна высокая
температура плавления алюминия. Они должны иметь безупречно ровную поверхность, какие-либо деформации и искажения исключены, поскольку непосредственно влияют на качество процедуры
отлив алюминия нужной формы.
Особенности прессформы:
Форма должна содержать в конструкции дополнительные механизмы, позволяющие быстро извлекать готовые изделия, имеющие высокие температуры. В состав качественной пресс-формы входят специально разработанные подвижные стержни из качественного металла, которые непосредственно нужны для формирования специальных внутренних полостей.
Преимущества оборудования для профессионального изготовления форм:
- С помощью стандартных шаблонных форм можно легко придавать любым изделиям идеально ровную поверхность;
- Выплавляемым материалам можно придавать любую геометрическую конфигурацию;
- специально разработанные механизмы позволяют без особых усилий доставать отлитые металлические изделия из форм.
В процессе качественного литья любых алюминиевых деталей и изделий используют специализированные литейные машины, а также дополнительные приспособления. При этом спецмашины могут традиционно оснащаться холодной и горячей камерой, при помощи которых реализуется основной процесс образования, а также прессования необходимой формы изделия.
Специальные горячие камеры, предназначенные для качественного и быстрого плавления любых видов металла, применяются в основном для профессионального производства сложных сплавов, основу которых составляет высокопрочный цинк.
Преимущества литья при помощи спецоборудования
- Отлив алюминия происходит под требуемым давлением. Максимальное давление в установке достигается при помощи воздуха или действия поршня. Под воздействием необходимого уровня давления формовочная смесь для литья алюминия вытесняется в специальные внутренние формы, которые заранее подготовлены.
- Профессиональные машины, в которых используется только холодное давление, в основном используют для качественной отливки изделий с применением специально разработанных медных сплавов.
Основную смесь для литья направляют в специальную поверхность формы. Процедура происходит под высоким давлением, за счет которого удается создавать заданную форму. При этом получаемое изделие не требует дополнительной обработки, и дополнительная
полировка алюминия не потребуется.
Производственные машины для литья алюминия под давлением могут использоваться для отдельных видов форм. При этом спецмашины, предназначенные для профессиональной процедуры литье алюминия под давлением, могут иметь разные модели, в зависимости от главных параметров работы.
Надежное оборудование используется преимущественно на предприятиях и представляет собой специально созданные конструкции, предназначенные для качественного изготовления деталей под заказ. Таким образом, высокая цена оборудования для производственного литья алюминия полностью оправдана.
Особенности производства профессиональных форм в домашних условиях
Применение специальных машин для процедуры литья и изготовления алюминия своими руками нецелесообразно не только в экономическом плане, но также и в виду сложности высокоточной технологии. Также спецоборудование, работающее под определенным уровнем давления, имеет слишком крупные габариты и не подходит для домашнего применения.
Как расплавить алюминий в домашних условиях?
Существует необычный метод изготовления формы, называемый «литье в землю». Процедура позволяет получать детали непосредственно в «домашних» условиях. С помощью удобного метода можно осуществлять литье алюминия в домашних условиях. Качественные формы можно сконструировать из высокопрочного цемента.
Также используют гипсовые модели форм, которым легко можно придавать любую заданную форму. При помощи высокоточных форм можно смело осуществлять литье алюминия на заказ.
Стоит отметить, что самым важным показателем правильно организованного процесса литья в непроизводственных условиях является степень усадки металла. Небольшие детали выплавляют в специальной форме, придать форму которой можно с помощью специального воска. При этом формы, предназначенные непосредственно для литья алюминия, важно предварительно обрабатывать и наносить специальное масло. После изготовления необходимой детали проводят процедуру чернение алюминия, которая производится при помощи специального раствора.
Технология литья алюминия в домашних условиях: порядок основных действий
- Предварительно необходимо тщательно подготовить форму. Также при использовании метода «литье в землю» необходимо тщательно проверить уровень оптимального углубления и убедиться, что он в точности повторяет форму необходимой детали.
- Необходимо контролировать степень усадки, поскольку именно от этого будет зависеть качество процедуры плавка алюминия в домашних условиях.
- Для того чтобы усадка была минимальна, необходимо непосредственно на форме выполнить из глины специальный кант небольших размеров.
- Для правильного осуществления процедуры
следует использовать качественную стальную емкость, а также печь для литья алюминия. Также необходимо купить алюминий для литья в требуемом количестве, обращая внимание на его качество.
При правильной организации процесса процедура формовочное литье алюминия своими руками не займет много времени, при этом качество получаемых деталей будет выполнено на высоком уровне. Главное в процедуре литья алюминия в домашних и производственных условиях — грамотное соблюдение технологии, которая гарантирует высокое качество получения идеальной поверхности будущей детали.
Источник: namillion.com
Литье из алюминия по напечатанной модели и питерский Кастомайзинг
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Всем доброго времени суток, меня зовут Алексей и, прежде чем перейти к делу, немного расскажу о себе, т. к. это первый пост на 3DToday.
С 2014 года я занимаюсь 3D дизайном, проектированием, 3D печатью, ЧПУ-станками, изделиями из металла, ювелирными изделиями и немного кастомайзингом. За это время скопилось много опыта: далеко не только в 3D печати, но и в смежных технологичных сферах. Пожалуй, пришло время им делиться — так родилась идея цикла статей про использование 3D печати как одного из инструментов в цепочке производства на базе небольшой мастерской. Акцент в этих статьях будет, скорее не на том, ЧТО напечатано, а о том, что было ДО, и что происходило ПОСЛЕ непосредственно самой печати.
Весной 2018, не за долго до международного мото-форума IMIS-2018, мой друг и коллега, Алексей Черкасов, поделился со мной идеей сделать кастомный литой алюминиевый впускной коллектор на свой мотоцикл. К слову, этот проект на базе Yamaha XS650 он строил уже полгода и планировал участвовать на этом весеннем кастом-ивенте. У него было два винтажных карбюратора годов 60-70-х: Posa 35 и Lake 35. Один из них он планировал поставить на свой байк. Немного доработанный Алексеем карбюратор Lake 35:
Кстати, проект в итоге занял первое место в том году в номинации «OldSchool»:
На тот момент двигатель и новая рама были уже смоделированы в 3D, оставалось нарисовать траектории потоков воздушно-топливной смеси, посадочные крепления к двигателю, карбюратору и общую форму. Компоновка агрегатов в раме была довольно тесной, особо не развернешься, но и ничего особо сложного.3D модель нового коллектора:
Коллектор в сборе с карбюратором:
После этого 3D модель впускного коллектора была напечатана из синего PLA от FD Plast на моем FDM принтере. После небольшой обработки на пластиковой модели сформировали систему литников из пчелиного воска (если будет интересно, в следующей статье я расскажу больше технических моментов) и залили модель, без вакуумирования (форма не помещалась в машину), газопроницаемой формовочной ювелирной смесью Satin Cast 20.Модель коллектора из PLA:
Через пару часов после застывания смеси форма с пластиковой моделью и системой литников внутри ставится в печь на два часа при температуре 731 градус (рекомендуемая температура для используемой смеси).
В процессе пластик и воск сгорают, остатки в виде золы после сгорания можно продуть из формы компрессором.Вообще, расплавленный металл лучше заливать в предварительно равномерно прогретую в печи и установленную в специальную вакуумную литейную машину форму. Но из-за отсутствия на тот момент отдельной плавильной печи для металла с тигелем, печь была занята плавлением алюминия для коллектора, а форма прогревалась газовой горелкой. В вакуумную литейную машину форму тоже было не поставить из-за размеров самой формы (машина рассчитана на менее габаритные изделия), поэтому литье производилось под атмосферным давлением. Сразу после того, как металл перестанет быть красным, форма опускается в воду, где она растворяется.Фото литого изделия без обработки, сразу после извлечения из ведра с водой, видны фрагменты литников:
Далее изделие обрабатывалось, удалялись литники, нарезалась резьба, плоскости фланцев выравнивались на фрезерном станке.
Коллектор с карбюратором после установки на мотоцикл:
Еще пара изображений для тех, кому интересно устройство карбюратора Lake 35:
Сейчас я занимаюсь разработкой и изготовлением еще одного впускного коллектора под два карбюратора Mikuni, но в этот раз для снегохода. Если статья зайдет, то расскажу подробнее как про прошлый опыт и оборудование, так и про новый опыт. В этот раз попробуем отлить его в литейной машине, а еще в мастерской появилась отдельная тигельная печь.
Если вы посчитали статью интересной, то вы знаете что делать)На все ваши вопросы постараюсь ответить в комментах и учесть их в написании следующей статьи.
Источник: 3dtoday.ru
Пошаговая инструкция по литью алюминия в домашних условиях — материалы и порядок действий
Существует несколько методик литья алюминия, которые используются на производстве, в промышленных масштабах. Но если речь идет о работе в быту, то наиболее приемлемый способ – заливка жидкого алюминия в самодельные формы. Вот о такой технологии и пойдет речь.
Прежде чем разбираться с нюансами литья, целесообразно вспомнить о некоторых характеристиках этого металла. Алюминий плавится при температуре около 660 °С (зависит от его чистоты), а закипает – при 2 500. Еще одна его особенность, которую нужно принять во внимание – быстрое окисление при прямом контакте с воздухом.
Различных «инженерных решений», реализуемых при самостоятельном литье алюминия в домашних условиях, достаточно много. «Народные умельцы», зная его характеристики, сами подбирают необходимые приспособления и материалы. Одна из основных проблем – из чего и как изготовить форму для заливки. Именно на этом чаще всего и «спотыкаются» люди, не имеющие практического опыта. Поэтому рассмотрим только один из простейших вариантов, так как охватить все способы в одной статье – нереально.
Начнем с того, что нужно будет приготовить для литья:
Лом алюминия
С этим металлом встречался каждый из нас. Но все ли замечали, что, к примеру, проволока из алюминия бывает разной. Одна легко гнется, как пластилин, а другая – более твердая, менее податливая. Для литья желательно выбирать ту, что помягче, так как в таком материале, условно говоря, меньше оксидов и больше «чистого» алюминия.
Гипс
Самый простой вариант для работы на дому. Лучшая его марка – скульптурный (маркируется « Г – 16 »). Но его еще предстоит найти, да и стоимость такого качественного продукта довольно высокая. Поэтому в бытовых условиях чаще используется белый гипс (обозначается « Г – 7 »), который не является дефицитом. Его можно купить в любом специализированном магазине по продаже стройматериалов.
Он по внешнему виду очень похож на алебастр, и их легко перепутать. Кроме того, продавец, не зная, для чего покупателю нужен гипс, вместо него может предложить этот «аналог». В строительной сфере материалы часто заменяют друг друга, так как многие их характеристики схожи. Но для изготовления форм алебастр точно не подходит! Это нужно учесть.
Воск
Данный материал упоминается практически во всех рекомендациях по самостоятельному литью металлов. Действительно, это лучший вариант, но только если речь идет об изготовлении небольших деталей. Чистый воск стоит дороговато, и покупать его в больших объемах смысла нет. Тем более что повторно он использоваться уже вряд ли будет.
На практике берутся обычные свечи, которые есть в любом отделе хоз/товаров. Какие они – стеариновые или парафиновые – не суть важно. Количество зависит от габаритов требуемой детали, «болванка» которой и будет готовиться из них.
В процессе работы понадобится и еще кое-что. Это станет понятно при рассмотрении технологии литья, а выбор конкретных материалов зависит от сообразительности и возможностей мастера.
Емкости для плавления
Растапливать свечи можно и в обычной «жестянке». А вот для алюминия посуда нужна попрочнее, так как ее придется довольно сильно нагревать.
Источник высокой температуры
Что можно использовать? Муфельную печь или самодельный тигел/газовый горн. Главное – добиться требуемой температуры плавления. Что касается последнего «прибора» (тигеля), то из рисунка понятно, как он устроен. Нужно только учесть, что кирпич должен быть обязательно огнеупорным.
При использовании для разогрева материалов достаточно мощной печкой необходимо включить в цепь ее питания какой-нибудь регулятор температуры (если его нет). Такая модернизация сэкономит время, нервы и эл/энергию. Достаточно установить простейший реостат или регулируемый трансформатор (ЛАТР). Иначе придется постоянно заниматься включение/выключением прибора, чтобы не «загнать» температуру.
Технология литья
Изготовление «болванки»
Задача состоит в том, чтобы расплавить парафин и залить его в форму с определенными линейными параметрами. После его остывания из отвердевшей массы несложно вырезать точную копию требуемой детали. Самый простой способ – взять коробку из-под обуви. В принципе, такую «опалубку» несложно сделать из картона, фанеры, скрепив всю конструкцию клейкой лентой.
Особенность работы
- Залитая масса остывает очень долго, причем не следует ускорять этот процесс принудительно. Отвердевание должно идти естественным путем, тогда структура болванки будет однородной по всей толщине. Ждать придется не меньше суток, так как верхняя твердая корка – еще не показатель, что внутри парафин затвердел.
- Используемый материал характеризуется значительной усадкой. Другими словами, в центральной части формы масса в процессе остывания несколько «просядет». Рассчитывая габариты нужной заготовки, это следует учесть и заливать парафин с некоторым запасом по объему.
Так как из готового образца придется вручную вырезать деталь, то понятно, что при отсутствии опыта (может быть, и способностей) все сделать точно и с первого раза не получится, особенно если нужно отлить что-то довольно сложной конфигурации. А у забракованной «болванки» путь один – на переплавку.
Чтобы не тратить зря время, их желательно подготовить две. Если первая и будет испорчена, то уже со второй, учитывая приобретенный опыт, работа пойдет успешнее. Учитывая, что свечи стоят копейки, это не «ударит по карману».
Изготовление формы
Рекомендаций по ее подготовке достаточно. Один из простых способов – сделать ее из оргстекла. Такой «аквариум» собирается скреплением вырезанных кусков оргалита при помощи пластилина. Им же производится и герметизация всех стыков.
Изготовление шаблона детали
На дне «аквариума» помещается «болванка». Чтобы в процессе заливки раствора она не сместилась, ее фиксируют тем же пластилином.
Нужно учесть, что вся остальная работа делается быстро, так как гипс хорошо схватывается. Но в чистом виде этот материал не применяется. Используется его смесь с песком мельчайших фракций (50 на 50). Иначе в массе гипса останется вода, которая после заливки алюминия начнет испаряться. Это приведет к образованию раковин в готовой детали.
Смесь разводят до состояния сметаны средней густоты, после чего раствор загружается в форму. Нужно его готовить столько, чтобы «болванка» была им полностью накрыта. В данном случае экономить на материале не стоит, тем более что и цена на него небольшая. Для удаления воздушных пузырьков, если нет вибростола, форму необходимо хорошенько потрясти вручную.
После застывания залитой массы «аквариум» демонтируется. Остается только удалить из гипса парафин. Вытопить его несложно. Например, положить гипсовый шаблон днищем вверх на лист железа, а его – на открытый огонь. Но это не гарантирует «чистоты» внутренностей формы.
Если деталь – не просто металлическая пластина или что-то подобное, а имеет выступы, вырезы и так далее, то используется другой способ.
Берется ненужная металлическая тара, в которую ставится гипсовый шаблон и наливается вода. Посуда помещается на огонь, и при закипании жидкости парафин начнет собираться вверху (всплывать). Но отмыть емкость потом вряд ли получится.
После окончания процесса вытапливания гипс высушивается. Температура должна быть небольшая, иначе материал может «перегореть» и деформироваться, особенно тонкие части шаблона.
Заливка алюминия
Ничего сложного в этом нет, только один нюанс. Необходимо наготове держать ложку из «нержавейки», которой сразу же снимается образующаяся пленка окисла.
Несколько замечаний
- Форму-«аквариум» можно сделать из любых подручных материалов. Главное, чтобы она не развалилась во время заливки гипса, и чтобы потом ее можно было легко разобрать.
- В качестве источника тепла не обязательно искать муфельную печку или монтировать тигель. Нужно попробовать, будет ли приготовленный алюминиевый лом плавиться, например, от газовой горелки. Возможно, достаточно будет и аргонной сварки. Пробуется все, что есть в хозяйстве.
При самостоятельном литье необходимо экспериментировать, так как суть всех операций изложена вполне понятно, а приведенные примеры по оборудованию и материалам не являются догмой.
Источник: ismith.ru
