На основе сплавов из легких цветных металлов, таких, как бериллий, алюминий, титан, а также сплавов на основе цинка, производится широкий спектр деталей и компонентов, без которых немыслима современная промышленность.
Большинство изделий из цветных металлов изготавливается методом литья под давлением с применением пресс-форм.
Эта технология применяется при изготовлении 50% отливок из алюминиевых сплавов, более 95% отливок из цинковых сплавов, а также при литье из магния и латуни.
Для выполнения данных работ используются машины для литья горячего и холодного прессования.
Принцип работы машины с камерами горячего прессования
Устройство машины для литья с камерой горячего прессования предполагает наличие чугунного котла, зачастую объединенного с камерой прессования. При открытом поршне расплавленный металл вливается в цилиндр и металлопровод. Когда поршень закрывается, металл подается по мундштуку в пресс-форму.
Машины для литья цветных металлов с горячими камерами применяются в случае, если температура плавления сплава не превышает от 300° С (олово, свинец и цинк).
Литье сплавов из тугоплавких металлов (цинк, алюминий, магний и медь) осуществляется с помощью машин, оснащенных камерами холодного прессования.
Принцип работы машины с камерами холодного прессования
Сначала в цилиндр машины вливают жидкий металл из расчета, чтобы он заполнил емкость пресс-формы, затем поршень под действием гидравлики передвигается влево и отправляет жидкий металл в пресс-форму.
Прессовочные камеры машин для литья могут располагаться как горизонтально, так и вертикально.
Машины с горячими камерами рассчитаны на 100-200 ударов в час, с холодной камерой на 50—180 ударов в час.
Характеристики и требования к изготовлению пресс-форм
Пресс-формы изготавливаются из легированных сталей, в зависимости от сложности заготовок имеют простую, либо сложную структуру.
Формы для сложного литья имеют корпус и дополнительные съемные вставки, что значительно упрощает их производство и восстановление в случае возникновения трещин, разрушения. Благодаря литым вставкам уменьшается себестоимость изготовления форм, а также увеличивается их термоустойчивость.
Порог ударопрочности пресс-форм для сплавов цинка колеблется в пределах 150—250 тыс. ударов, алюминия – около 50 000 ударов, магния – 60—80 тыс. ударов и меди – от 2 до 10 тыс. ударов.
Необходимая температура расплавленного металла на момент заливки в пресс-формы также варьируется:
- для цинка – от 400 до 450° С;
- для алюминия – 660–750° С,
- для магния – 700–780° С,
- для латуни – 950–1020° С.
Для обеспечения высокого качества и плотности структуры отливки, а также термоустойчивости пресс-форм, температура заливки до должна быть минимальной из возможных. Для получения сложных тонкостенных отливок выдерживается максимальная температура плавления.
Наиболее целесообразно использовать данный метод литья для изготовления тонкостенных (толщиной 0,5-1 мм) изделий с равномерной по всем сечениям толщиной стенок.
Температурный режим пресс-камер зависит от особенностей заготовки.
Для тонкостенных отливок температура должна быть умеренно высокой, чтобы не привести утере ими прочности. В свою очередь, недостаточно высокая температура приводит к недоливам и образованию пор.
При литье из сплавов из цинка температура плавления находится в диапазоне 180—250° С, при литье из алюминия – от 120 до 280° С, а литье из меди – от 300 до 400° С.
Перед литьем смазывается покрытием на основе минеральных масел, что предотвращает ее от разрушения при тепловом воздействии, а также позволяет избежать приваривания отливки, образования на ее поверхности дефектов. Плотность отливки связана с удельным давлением при прессовании.
При литье сплавов из цинка этот показатель составляет до 35 Мн/м2 (350 кГ/см2), алюминия – до 60 Мн/м2 (600 кГ/см2), латуни – 100 Мн/м2 (1000 кГ/см2).
Преимущества литья под давлением
Сильной стороной литья из цветных металлов под давлением является возможность получать тонкостенные отливки любого уровня сложности, с точным соблюдением заданных размеров и конфигураций, с идеально гладкой поверхностью, либо минимальными погрешностями. Как правило, механическая обработка отливок не требуется, либо проводится в незначительных объемах, с припуском, не превышающим 0,3-0,5 мм для того, чтобы не нарушить наиболее прочную литейную корку отливки.
Данный способ литья является на сегодняшний день наиболее производительным.
Однако при массовом производстве цветных отливок под давлением существует риск того, что при наполнении пресс-форм расплавленным металлом в последнем образуются полости, заполняемые воздухом, что приводит к образованию характерной пористой структуры отливок. Эта проблема решается путем герметизации пресс-форм с помощью специальных вакуумных камер.
Основным способом изготовления мебельной фурнитуры и сувенирной продукции в мастерской «Калежа» является литье металлов под давлением.
Эта технология позволяет получать качественные отливки с помощью специальных пресс-форм. Расплавленная бронза или латунь под высоким давлением заполняет пространство. При остывании материал затвердевает, приобретая необходимые для изделия контуры и размеры.
Метод литья под давлением позволяет выплавлять разнообразные металлические изделия:
- мебельную фурнитуру (петли, ручки и другие декоративные элементы);
- предметы интерьера (элитную сантехнику, фонтаны, осветительные приборы, ажурные полки);
- креативные подарки и сувениры (кубки, медали, статуэтки, церковную утварь).
Продукция мастерской «Калежа», изготовленная этим способом, отличается совершенством форм и эталонным уровнем исполнения.
Технология литья
Как правило, пресс-формы производятся из стали. При этом оформляющая полость должна повторять наружную поверхность отливки с учетом возможного искажения размеров. Пресс-форма также включает в себя выталкиватели и подвижные металлические стержни. С их помощью образуются внутренние полости изделий.
Литье под давлением, как процесс, можно разделить на несколько этапов:
- Специалисты художественно-производственной мастерской «Калежа» создают мастер-модель – прототип будущей фурнитуры или сувенира. В качестве материала используются пластичные воск, гипс или пластилин.
- На основе полученной мастер-модели создается пресс-форма для литья. Как правило, она состоит из двух полуформ – опок. Они позволяют удерживать расплавленный металл при его уплотнении.
- В полость, расположенную внутри формы, под давлением льют бронзу или латунь. Металл остывает и образует отливку.
- После затвердевания форму открывают и снимают подвижные стержни. Отливка удаляется с помощью выталкивателей.
- Из формы достают готовый декоративный предмет.
- Литье под давлением предполагает очистку, шлифовку и полирование. Для создания художественного покрытия могут применяться чернение и гальваника. Для придания изделию золотого блеска, твердости и улучшения коррозионной устойчивости часто используются никелирование или хромирование.
Качественное литье под давлением исключает возможность образования газовых раковин. Благодаря этому структура изделия отличается однородностью и не имеет дефектов.
Преимущества и недостатки
К преимуществам литья металлов под давлением относятся:
- улучшение условий для усадки отливки;
- высокая герметичность изделий;
- глубокий рельеф;
- точное соблюдение размеров;
- широкие художественные возможности;
- минимальная потребность в специальной обработке полученных предметов;
- качественное изготовление небольших тиражей продукции (от 10 до 100 штук);
- оптимальный набор условий для выпуска медалей, значков, мебельной фурнитуры тиражом до 1000 штук.
Среди недостатков, которые имеет литье под давлением, можно выделить:
- долгую подготовку к изготовлению изделий (не менее недели);
- сложность конфигурации отливки;
- высокую стоимость расходных материалов.
Как оформить заказ
Большинство товаров, представленных в каталоге художественно-производственной мастерской «Калежа», созданы с помощью литья под давлением. При этом опытные специалисты не тиражируют ранее изготовленные сувениры и фурнитуру.
Мастерская «Калежа» производит продукцию по индивидуальным проектам, разработанным профессиональными дизайнерами.
Также заказы выполняются по предоставленным эскизам. Заявку можно оформить по номерам телефонов в Москве: 8 (499) 135-01-53 , 8 (499) 135-63-34 , 8 (903) 579-99-54, 8 (499) 135-83-01 или по электронной почте художественно-производственной мастерской «Калежа»: kalezha2@gmail.com.
Адрес и схема проезда указаны в соответствующем разделе.
Оперативно рассчитаем стоимость заказа
Изготовим и отремонтируем пресс-формы
Произведем механическую обработку
Согласуем нужные сроки исполнения
Оперативный расчет заказа
Рассчитаем стоимость изготовления деталей по вашим эскизам/чертежам в течении 24 часов после обращения
Обратная связь
Общение с технологом любым удобным для вас способом. Телефон, почта, мессенджеры или личная встреча
Собственное производство
Современное технологичное производство. Использование машин с усилием смыкания от 250 до 1000 тонн
Оптимальные цены
Опыт работы с крупными заказчиками позволяют вести гибкое ценообразование
Дополнительные операции
Механическая обработка, покраска или анодирование отливок
Используемые материалы
Сплавы: АК5М2 (АЛ3В), АК9ч (АЛ4), АК12 (АЛ2), АК12М2, ЦАМ, ЦАМ4−1 по литейным ГОСТам
Литье под давлением
Литье под давлением — это способ изготовления деталей, при котором сплав приобретает форму отливки, быстро заполняя пресс-форму. При этом сплав под высоким давлением до 700 МПа формируется в нужную форму.
Этот способ применяется для сплавов цветных металлов (на основе цинка, алюминия, меди, магния, сплав олово-свинец) из-за их низкой температуры плавления, а также для некоторых сталей. Изделия могут быть массой от нескольких граммов до десятков килограммов.
Процесс литья под давлением является производственным процессом, в котором расплавленный металл выливают в стальные пресс-формы.
Формы, также известные как инструменты, изготовлены из стали и специально разработаны для каждой детали.
Это позволяет многократно получать отливки высокой точности. Алюминий и цинк являются наиболее часто используемыми литыми сплавами.
Преимущества литья под давлением:
1.Качество поверхности (5-8 класс шероховатости)
2. Высокая точность отливки (3-5 класс)
3. Минимальная толщина стенки – 1-1,2 мм.
4. Масса отливки – от 2 грамм до 20 кг
5. Низкая пористость
6. Высокая плотность изделия
Особенности технологии
Использование процесса литья под давлением дает значительные преимущества по сравнению с другими производственными процессами, что часто приводит к значительной экономии затрат по цене за единицу продукции и общим издержкам производства.
Процесс литья позволяет создавать сложные формы, включая внешний контур и сложные внутренние формы при малых литейных уклонах. Это уменьшает объем последующих операций.
Кроме того, можно объединить несколько частей детали в одну, исключая сборочные операции и снижая затраты на рабочую силу.
Цинк и алюминий являются наиболее распространенными литыми сплавами. Они обычно не содержат железа, и их механические свойства сильно различаются, что делает их пригодными практически для любого применения. Литые сплавы не только выдерживают высокие рабочие температуры, но и полностью перерабатываются и обладают следующими характеристиками:
- Высокая коррозионная стойкость
- Высокая прочность и твердость
- Высокая теплопроводность
- Высокая электропроводность
- Высокие обрабатывающие свойства