Технологии

На нашем заводе производство алюминиевого литья осуществляется несколькими способами. Внедрена новая технология алюминиевого литья с кристаллизацией под давлением, позволяющая получать отливки с повышенными механическими свойствами по сравнению с литьем в кокиль. По этой технологии налажен серийный выпуск двух изделий для электроэнергетики.

Алюминиевое литье под давлением

Сущность этого способа заключается в том, что расплав металла подается в стальную разъемную пресс-форму под давлением. Рабочее давление на расплав осуществляется непосредственно сжатым воздухом (газом) или поршнем, который перемещается под действием сжатого воздуха (газа), эмульсии или масла. Давление может достигать нескольких сот атмосфер, что обеспечивает хорошую заполняемость пресс-формы и получение отливок 3—5-го классов точности и с шероховатостью поверхности, соответствующей 5—8-му классам. При этом обеспечивается большая производительность.

Литье под давлением алюминиевых сплавов ведут на поршневых машинах. Поршневые машины выполнены с камерой прессования. Камеры могут быть холодными и горячими.

Горячая камера прессования располагается внутри тигля с расплавленным металлом, холодная же находится отдельно от расплавленного металла и расположена горизонтально или вертикально.

Цикл работы современных поршневых машин полностью автоматизирован и имеет программное управление, также автоматически осуществляются работы по регулировке усилия смыкания пресс-форм, изменение скорости прессования, блокировка узлов в том случае, если появляются неисправности в работе машины.

Поршневые машины с холодной горизонтальной камерой прессования в основном работают с такими пресс-формами, которые состоят из двух частей. При этом половина данной формы прикрепляется к подвижной плите машины, а вторая — к неподвижной плите.

Основные преимущества литья под давлением заключаются в следующем. Алюминиевое литье под давлением позволяет решить одну из важнейших задач литейного производства: максимально приблизить размеры отливки к размерам готовой детали. Отливки, полученные в металлических пресс-формах, имеют чистую и гладкую поверхность, что значительно сокращает поверхностную отделку деталей (шлифование, полирование и т. д.). Этим способом отливают ответственные детали с тонкими стенками, сложной конфигурации кроме того, литье под давлением применяют для соединения нескольких деталей или получения отливок с арматурой из других металлов. Отливки, полученные литьем под давлением имеют мелкозернистую структуру и высокие механические свойства.

Экономически выгодным также является то, что в одной пресс-форме можно изготовить в короткий срок большое количество отливок. Высокая производительность этого способа литья и минимальные припуски снижают себестоимость производства как в литейном, так и в механических цехах.

Кроме того, литье алюминиевых сплавов под давлением исключает применение формовочных смесей, поэтому санитарно-производственные условия лучше, чем в обычных литейных цехах.

На участке литья под давлением установлены машины моделей 51Б5, 516М2, CLH-630-01, CLH-400-01, CLH-400-03, CLOO-250-25-B2, CLH-250-01 работающие в комплексе с автоматическими дозаторами Д250 или Д630.

Благодаря жесткому и надежному смыканию полуформ, создаваемому гидрорычажным механизмом, а также ступенчатому нарастанию скорости и усилия впрыска, оказывается возможным получать качественные и точные отливки сложной формы.

В зависимости от конструкции и формы отливаемой детали на машинах могут быть осуществлены две технологические схемы с нижним или центральным расположением пресс-камеры относительно отливки и центра плит формодержателей.

Устройство для автоматического отрыва пресс-остатка от центрального литника и его удаления из пресс-камеры входит в нормальный комплект машин. При установке крупногабаритных форм на машины одну или две верхние колонны механизма запирания можно удалить за пределы рабочего пространства между плитами - формодержателями.

"Завод алюминиевого литья" так же предлагает алюминиевые формы для литья грузил.

Алюминиевое литье в кокиль

Кокилем называют металлическую разъемную форму, многократно используемую для получения отливок. Такую форму применяют для изготовления мелких и средних отливок из различных сплавов как простой, так и очень сложной формы с резкими переходами от тонких частей отливки к толстым.

Кокили подразделяют на разъемные (с вертикальной, горизонтальной и криволинейной плоскостью разъема) и неразъемные (вытряхные).

Кокиль с вертикальной плоскостью разъема состоит из двух половин, в которых имеется литейная полость, литниковые каналы с чашей и выпором. Точное совпадение половин при сборке кокиля достигается применением центрирующих штырей и втулок. Штыри наружной поверхности способствуют лучшему охлаждению кокиля.

Отливку извлекают из кокиля специальными толкателями, которые при раскрытии половин кокиля выходят из своих гнезд и выталкивают отливку.

Технологический процесс имеет такую последовательность:

1. нагретый до температуры 250—300° С кокиль покрывают огнеупорной краской;
2. в кокиль устанавливают стержни;
3. соединяют и скрепляют половинки формы;
4. заливают в кокиль жидкий металл из ковша;
5. выдерживают металл до начала кристаллизации и остывания отливки;
6. раскрывают кокиль и извлекают из него отливку;
7. охлаждают кокиль и подготавливают для следующей заливки.

Для повышения производительности и уменьшения трудоемкости ручных работ кокили устанавливают на специальных машинах, на которых все операции механизированы.

Стойкость кокилей зависит от температуры заливаемого металла и от массы получаемых отливок. Точность отливки при литье в кокиль соответствует 5—9-му классам, а шероховатость поверхно­сти 4—6-му классам. Припуск на механическую обработку колеблется в пределах 0,5—2 мм.

Преимуществами кокильного литья являются возможность многократно использовать форму, высокая механическая прочность отливок, незначительные припуски на механическую обработку, экономия металла.

Само качество отливки значительно повышается, так как для работы используются металлические формы. Также производительность труда повышается в результате исключения трудоемких операций, таких как приготовление формовки или очистки отливок от пригара.

Данное производство вполне экологично, что весьма важно в современном мире. Объем вредных для здоровья операций по выбивке форм, очистки отливок от пригара, их обрубки  уменьшается, что влечет за собой общее оздоровление сотрудников и улучшение условий труда, меньшее загрязнение окружающей среды.

Барнаульский «Завод алюминиевого литья» полностью укомплектован представителями созданной гаммы полуавтоматических кокильных машин моделей 5946А, 5946Б, 5926, 5924, 5966. Они обеспечивают высокую степень механизации и автоматизации процесса производства отливок и обладают рядом преимуществ. Например, в них предусмотрены автоматические манипуляторы-съемники отливок, переносящие их в зону транспортировки на обрубку; система автоматического водяного охлаждения кокилей, поддерживающая заданный режим оснастки в оптимальном диапазоне и интенсифицирующая процесс получения отливок; автономный привод механизмов, расположенных на оснастке и вспомогательных устройствах, а также совмещение с системами управления автоматических заливочно-дозирующих устройств; встроенные эффективные вентиляционные устройства оригинальной конструкции.

На машинах производятся: очистка кокиля и нанесение на его рабочие поверхности защитных покрытий, установка (при необходимости) песчаных стержней, сборка кокиля, заливка расплава в кокиль, кристаллизация отливок, охлаждение кокиля, раскрытие кокиля, выталкивание отливок и съем их специальным механизмом. Все операции, кроме первых двух, осуществляются в полуавтоматическом цикле. Обслуживание кокиля и установка песчаных стержней производятся вручную.