во что льют алюминий
Литье алюминия
В производственных цехах литье алюминия выполняется с помощью автоматических установок.
Машины разных моделей в большом ассортименте представлены в компании «ИМСТЕК».
Все оборудование от лучших Китайских и Тайваньских производителей. Отличается высокой степенью автоматизации и безупречным качеством.
Рис.1. Машина для литья алюминия DC-250V4N
Характеристики алюминия
Алюминий — пластичный легкий металл серебристого цвета. Отлично гнется, хорошо поддается штамповке, литью, металлообработке.
На воздухе быстро окисляется, образуя тонкую оксидную пленку, защищающую от коррозии.
В расплавленном состоянии металл хорошо растекается, заполняя пресс-формы для литья алюминия.
Высокая пластичность позволяет раскатывать его в тончайшую фольгу, используемую для создания упаковок.
Отличные технические и эксплуатационные качества позволяют использовать алюминий в транспортном машиностроении, строительстве, электротехнике, производстве потребительских товаров разного назначения.
Технологии домашнего литья алюминия, материалы и оборудование
Благодаря относительно невысокой температуре плавления, литые детали из алюминия можно изготовить кустарным способом.
Изготовление изделий выполняется в следующем порядке:
1. Расплавленный воск или парафин заливается в емкость, имеющую параметры будущей детали и оставляется до полного затвердевания.
2. Из отлитой заготовки вырезается макет будущей детали, помещается в подготовленную опалубку и закрепляется.
3. Смесь из гипса или цемента, песка мелкой фракции и воды перемешивается до сметанообразного состояния и выливается в опалубку. При этом заготовка должна полностью накрываться раствором.
4. Форму с раствором необходимо слегка потрясти, для удаления пузырьков воздуха.
5. После набора прочности из гипсовой формы вытапливается парафин, гипс полностью высушивается.
6. Сырье плавится в специальных печах или при помощи горелок.
7. Сверху расплава снимается слой окисла, раскаленный металл заливается в готовые формы.
Чтобы подготовить необходимое для заливки количество сырья, нужно определить вес и массу будущего изделия с помощью металлического калькулятора.
Самодельные печи и способы расплавления алюминия
На производственных предприятиях и литейных цехах металл плавится в тигельных индукционных печах.
Плавка кустарным способом возможна в самодельных печах или устройствах, работающих от бензиновых или газовых горелок.
В муфельной печи имеется специальная камера, изолирующая расплавляемую заготовку от контакта с углем или продуктами горения.
Нагревательная камера может быть изготовлена из шамотного огнестойкого кирпича, глины или теплоизоляционных панелей ШПГТ-450. Для уменьшения тепловых потерь муфельную печь снаружи можно изолировать минеральной базальтовой ватой.
Нагрев в такой печи происходит от угля, газа или электричества.
Электрические печи самые популярные и эффективные. В них быстро достигается необходимая температура. Они не занимают много места и отличаются чистотой производства.
Рис.2 Самодельная электрическая муфельная печь
Принцип действия угольной печи:
1. В камеру, выложенную из шамотного кирпича, устанавливается емкость для плавки сырья.
2. Вокруг укладывается и поджигается уголь.
3. Снизу подается воздух, поддерживающий горение.
4. Дым от горения угля удаляется в оставленное в крышке отверстие или трубу.
Рис.3. Схема печи кустарного изготовления: 1. Крышка с проемом для выхода топочных газов; 2. Стенки печи из шамотного кирпича, глины или плит; 3. Тигель для алюминия; 4. Чугунная решетка; 5. Дверка для удаления золы; 6. Камера зольная; 7. Подача воздуха; 8. Угольная камера.
Небольшие заготовки, весом до 150 граммов, можно плавить при помощи газовых или бензиновых горелок, приспособив для этого разные по размеру жестяные банки.
Рис.4. Устройство для плавки с газовой горелкой
Способы создания форм для литья алюминия
Для производства изделий методом плавки нужны соответствующие пресс-формы для литья алюминия.
Они могут изготавливаться из гипса, цемента, смеси песка и жидкого стекла.
1. Открытый способ литья
Простые изделия изготавливают в открытых формах. Для этого используются приспособленные емкости в виде жестяных банок, коробок, сковородок, самодельные формы из гипса.
Сложные детали и узлы создаются в закрытых разъемных пресс-формах для литья алюминия. Они обычно состоят из основной детали и двух или нескольких боковых, или верхних частей. В верхней части формы делаются воронкообразные проемы для подачи металла.
Материалы для литых форм
Мастера, занимающиеся литьем алюминия, чаще всего используют гипсовый или цементный раствор для изготовления форм.
Макет детали изготавливается из воска, пенопласта или парафина.
Восковый шаблон устанавливается в коробку или ящик, выступающий в роли опалубки, фиксируется и заливается раствором из гипса.
Для изготовления формы лучше подойдет белый гипс, марки Г-7.
В процессе схватывания и сушки формы парафин или воск расплавляется и выливается. В образовавшиеся полости заливается горячий алюминий.
Если в качестве макета используется пенопласт, раскаленный алюминий заливается по пенопласту, расплавляя и вытесняя его из формы.
Типичные ошибки и советы по правильному литью
Литье из алюминия — непростой процесс, требующий выполнения сложных операций. Если вы решили, что отливка изделий вам под силу — смело беритесь за дело.
Важно трезво оценить свои возможности, запастись необходимыми материалами и прислушаться к советам профессионалов:
1. Важно разогревать расплав до нужной температуры, чтобы обеспечить хорошее растекания по форме и предотвратить образование пустот. Слишком высокая температура расплава также может повлиять на прочность готовых изделий.
2. В качестве сырья лучше использовать мягкие виды алюминиевых изделий. В твердых образцах может содержаться большой процент оксидов.
3. При заливке металла в формы из гипса, необходимо дождаться полного их высыхания. В противном случае, испаряемая влага может создавать на готовых деталях из алюминия полости и поры.
4. Не допускается закалка раскаленных отливок в холодной воде, так как при резком остывании может возникнуть внутреннее напряжение и усадка металла.
5. При устройстве печи с электрическими нагревательными элементами, необходимо предусмотреть заземление конструкции.
При выполнении последовательности и технологии работ, литье — доступный процесс создания изделий из алюминия в кустарных условиях.
Оборудование для литья алюминия
Алюминиевая продукция востребована в различных отраслях промышленности и строительства, в машиностроении, самолетостроении, для бытовых нужд.
Специально разработанное оборудование для литья алюминия упрощает процесс производства деталей с качественной гладкой поверхностью, с точными линейными и геометрическими параметрами.
Рис.1. Автоматический станок для литья изделий из алюминиевых сплавов.
Особенности алюминия
Алюминий — мягкий и легкий материал, обладающий малой температурой плавления. Технические свойства алюминия позволяют производить литые изделия даже в кустарных условиях и маленьких мастерских.
Однородная структура алюминия исключает возможность появления пор, пустот трещин и прочих дефектов при литье.
Алюминиевые детали отлично обрабатываются на фрезерных станках, ручном и электрическом инструменте. С помощью добавления различных модификаторов и добавок можно добиться повышения механической прочности, стойкости к воздействию солей и химикатов, жаропрочности.
Чистый алюминий широко применяется при производстве фасонных отливок в электротехнике, пищевой и химической промышленности.
Рис.2.Изделия из алюминия, изготовленные на литьевых станках.
Для литья алюминиевых отливок в машинах может использоваться как первичный материал, производимый в чушках на алюминиевых заводах, так и лом, пригодный для вторичной переработки.
Литье алюминия — особенности процесса
При производстве изделий в машине для литья алюминия под давлением металлический алюминиевый лом разогревается до 600°С и выше. Расплав перемещается в камеру формовки. При помощи мощного поршня под определенным высоким давлением он впрыскивается в разъемные формы.
Литьевые машины обеспечивают выпуск качественной продукции, для которой не требуется какая-либо последующая доработка.
Способы литья
Алюминий продолжает оставаться доступным металлом, активно используемым для изготовления самых разнообразных деталей и конструкций.
Выбор технологии и способов литья зависит от требований к качеству, необходимых характеристик и линейных размеров будущих изделий.
Наиболее популярные способы:
Эта технология позволяет создавать изделия различных конструкций с минимально тонкими гладкими стенками.
Обе технологии позволяют отливать изделия с большой точностью. Литьё в машине — автоматизированный процесс, не требующий участия ручного труда. Изготовление литья в кокиле — операция длительная и требует больших трудозатрат.
Рис.3. Заливка расплава в кокиль.
Важность использования давления в алюминиевом литье
Подача раскаленного алюминия под определенным высоким давлением позволяет обеспечить впрыскивание металла в самые труднодоступные участки разъемных форм.
Литьё с использованием давления позволяет изготавливать тонкостенные изделия разных конфигураций, весом от нескольких граммов.
Детали могут иметь различные нарезки, бороздки, углубления, отверстия или резьбу.
Литьё алюминия под давлением используется при создании партий изделий для медицины, фармацевтической, пищевой промышленности, машино- и авиастроения.
Литьё алюминиевых сплавов под давлением — какие сплавы лучше
Алюминий в чистом виде — мягкий и податливый материал, не всегда обладающий нужными характеристиками.
Сплав алюминия с магнием и кремнием называется «Авиаль» — авиационный металл. Отличается хорошей коррозийной стойкостью, механической прочностью и пластичностью. Применяется при изготовлении конструкций, подверженных большим нагрузкам. Из сплава «Авиаль» изготавливают лопасти и винты вертолетов, детали самолетов и другие изделия с высокими техническими показателями.
Существуют разновидности сплавов, которые подразделяют по свойствам и маркируют буквами и цифрами от АЛ 2 до АЛ 20.
К востребованным сплавам с высокими техническими и рабочими характеристиками относятся:
1) АЛ 4 и АЛ 9 — отличаются высокой коррозийной стойкостью, отличной текучестью и пластичностью. Пригодны для создания тонкостенных деталей сложной формы.
2) АЛ 8 и АЛ 27. Коррозионностойкие сплавы, устойчивые к повышенной влажности и агрессивному воздействию окружающей среды. При повышении температуры выше 80°С, металл становится излишне пластичным.
3) АЛ 19. Жаропрочный сплав, включающий в себя титан, придающий алюминию прочность и стойкость к температурным воздействиям и механическим нагрузкам. Изделия их составов этой группы не теряют качеств и линейных параметров даже при повышении температуры до 350°С. Полученный металл легко обрабатываются и хорошо свариваются. Применяется для литья крупногабаритных конструкций в песок или землю.
Рис.4. Заготовки из алюминиевых сплавов.
При плавлении смеси очищаются специальными присадками, флюсами, обрабатываются инертными газами.
Составы подбираются тщательно, в зависимости от требуемых нагрузок и задач, которые будут выполнять отлитые изделия. Каждый отдельный сплав обладает особенными свойствами и требует определенных правил и технологий заливки.
Сплавы из алюминия пригодны для создания разных заготовок и корпусных деталей в моторо- и машиностроении, автомобилестроении, при производстве летательных аппаратов и кораблей.
Профессиональное оборудование для литья высокоточных деталей из алюминия
Высокоточное алюминиевое литьё необходимо для выпуска труб, втулок, колесных дисков, ювелирных изделий и многих других разнообразных деталей.
Для отливки изделий с повышенными требованиями к точности линейных параметров и геометрии форм применяют центробежное литьё.
Данная технология заключается в заполнении вращающихся модулей раскаленным металлом. Так обеспечивается проникновение жидкого расплава в труднодоступные места.
Технология центробежного литья повсеместно используется в медицине, ювелирном деле, автомобилестроении.
Рис.5. Схема производственного процесса центробежного литья.
Примеры использования алюминиевого литья под давлением
С помощью литья под давлением удобно создавать детали разных форм со стенками толщиной от 0,5 мм. При такой технологии получаются ровные и гладкие поверхности отлитых деталей. Они не нуждаются ни в какой механической доработке.
Процесс литья
Операции по производству отливок из алюминия выполняются в несколько этапов:
1) В особом индукционном модуле алюминий расплавляется при 650°С.
2) Вручную или ковшом манипулятора расплав подается в плунжер литьевой машины.
3) При помощи шнека алюминиевая масса перемещается в формовочное отделение.
4) Гидравлический поршень через сопла впрыскивает расплавленную массу в стальную разъемную форму для медленного остывания.
Остывшая заготовка высвобождается — пресс-форма распахивается, изделия извлекаются наружу.
Производственный цикл создания отливок в спецмашинах для литья алюминия занимает от десяти секунд, до получаса. Затраты времени зависят от габаритов заготовки.
Необходимое оборудование
Для литья алюминия под давлением существуют автоматические устройства разных модификаций, станки и другое вспомогательное оборудование:
На рынок поставляются различные модели и модификаций оборудования:
Рис.6. Литьевая машина для алюминия.
Рис.7. Образец пресс-формы, которая используется для литья алюминиевых деталей.
Особенности производства форм
Для получения отливок разнообразных сложных форм применяются смыкающиеся пресс-формы, включающие две или несколько разъемных частей. Они изготавливаются из прочных стальных сплавов и применяются многократно. Имеют механизм запирания и отверстия для заливки или впрыска расплавленного сырья.
Пресс-формы для литья алюминия заводского производства бывают одногнездовыми и многогнездовыми.
Для литья алюминия в кустарных мастерских формы для заливки могут изготавливаться из цементно-песчаных, гипсовых смесей или раствора из жидкого стекла с песком.
Алгоритм работы в домашних условиях
Создание самодельных форм в кустарных условиях происходит в следующем порядке:
Если в качестве шаблона используется пенопласт, расплавленный металл заливается по пенопласту, который в процессе заливки плавится и вытесняется из модуля.
Механическая обработка
Подготовка алюминиевого лома включает очистку от грязи, масел и пыли, сушку, измельчение до определенных размеров для ускорения процесса плавления.
Материалы для литых форм
Для создания форм лучше применять гипс марки Г-6 или Г-7. Раствор отличаются быстрым схватыванием и минимальной усадкой. При этом прочность на сжатие гипсовых форм составит до 7 кгс/см2.
Объемные крупногабаритные заготовки могут отливаться в земляных ямах.
При изготовлении простых изделий могут использоваться формы из подручных емкостей: жестяных банок, стальных коробок, кастрюль или сковородок.
Рис.8. Гипсовая форма для литья.
Производство
Изготовление алюминиевых изделий в кустарных условиях не обеспечивает должного качества — потребуется механическая доработка.
Машины, вспомогательное оборудование и комплектующие для литьевого производства легко приобрести в компании «ИМСТЕК» в Москве. Мы продаем машины по ценам изготовителей. Позвоните по контактному номеру или заказывайте обратный звонок.
Поможем выбрать наиболее подходящую для ваших целей машину, проведем пуско-наладку и запуск агрегата. Обучим персонал, обеспечим техническое сопровождение на весь период эксплуатации.
Предоставим два года гарантии на все приобретенное у нас оборудование.
Литьё алюминия в домашних и промышленных условиях
Литьё алюминия в домашних условиях — это процесс, который может быть под силу домашнему мастеру, однако выполнять его нужно в соответствии с определенной методикой. Нужно знать особенности самого материала и понимать, как правильно с ним работать.
Особенности алюминия
Алюминий — материал, широко применяемый в разных видах промышленности, подходит он и для домашнего литья. Его преимущества такие:
Есть у него и недостатки. В частности, некоторым видам обработки металл поддается плохо.
Процесс литья
Благодаря литью можно быстро сделать на основе алюминия различные приспособления для бытовых или промышленных нужд.
Процесс может выполняться под давлением или с применением форм. В первом случае потребуются:
Также процесс выполняют и с использованием обычных форм, которые изготавливаются на основе специальной самодельной смеси. Технологию производства освоить достаточно просто. Алюминий имеет высокую пластичность, благодаря чему может приобретать любую форму. Его температура плавления составляет более 600 градусов.
Раньше для изготовления алюминиевых деталей использовали формы, которые вставлялись в землю, затем стали применяться гипсовые самодельные. Сейчас существуют специальные пресс-формы, из которых изготавливают детали под давлением.
На крупных предприятиях литье осуществляется под большим давлением и усадка практически отсутствует. Для работы применяют специальные машины и оборудование. Технологический процесс достаточно сложный:
Изделия, которые производятся таким способом, редко имеют какой-либо брак и обладают высокой точностью. Подобная технология актуальна при изготовлении деталей для авиастроения и приборостроения. Пресс-формы позволяют применять расплавленный металл любой температуры.
Необходимое оборудование
Чтобы изготовить алюминиевые детали разного назначения с высокой точностью под давлением, потребуется специальное оборудование: автоматическая машина и прочные пресс-формы. Для литья алюминия их обычно делают на основе стальных сплавов.
Их поверхность отливки должна быть почти идеальной, не допускаются никакие искажения геометрической конфигурации и размера. Пресс-форма должна быть оснащена механизмом, благодаря которому из нее готовую деталь можно будет извлечь без труда. Помимо этого, в ее составе должны присутствовать и подвижные стержни из металла, с помощью которых образуются внутренние полости заготовок.
Будущим изделиям, которые вы будете заливать в специальные формы, потребуется придать ту или иную конфигурацию, которые преимущественно зависят от самих форм. В таком литейном процессе также используются специализированные машины и прочее оборудование.
Литейные машины могут иметь холодную или горячую камеру, в которой осуществляется процесс прессования форм. Обычно машины с горячей камерой для плавки металла применяются для изготовления сплавов преимущественно на основе цинка. Нужное давление в них нагнетается благодаря применению поршня или сжатого воздуха. Под давлением расплавленная смесь медленно вытесняется вовнутрь предварительно приготовленных пресс-форм.
А машины, где применяют холодное давление, в основном используются тогда, когда потребуется сделать отливки с добавлением медных и магниевых сплавов. Расплавленная смесь в таком случае в процессе литья попадает вовнутрь форм под очень большим давлением, иногда оно может составлять около 700 мегапаскаль.
Благодаря литью под давлением можно в плане производительности достичь высоких показателей, также не нужно будет детали подвергать дополнительно механической обработке. Машины отличаются по моделям в зависимости от своих рабочих параметров.
Производство форм
Специальные литейные машины в домашних условиях практически не используются. Это не целесообразно не только в отношении больших затрат на их приобретение, но и потому что процесс достаточно сложный в техническом плане. А еще оборудование, которое работает под давлением, очень габаритное.
В домашних условиях выплавляемым изделиям на основе алюминия требуемая форма придается ручным способом. Форму при этом тоже можно сделать самому. Многие домашние мастера применяют методику литья «в землю», благодаря которой можно в итоге получить необходимые алюминиевые детали без специального оборудования.
Моделям форм, с которыми приходится работать, вы сможете придать определенную конфигурацию, причем сами формы изготавливаются на основе подручных материалов своими руками. В частности, форму можно получить из простого цементного раствора. В такой ситуации выплавляемой заготовке можно придать прямоугольную или квадратную форму. В интернете можно отыскать видеоуроки, как правильно залить алюминий в цемент.
Для литья нередко применяются гипсовые формы. Гипсовым моделям в такой ситуации можно придать почти любую конфигурацию. Очень важным показателем при работе с формами является усадка материала. При его застывании он должен быть минимальным.
Под заливку алюминия моделям можно придать желаемую конфигурацию благодаря применению воска. Но здесь нужно сказать, что посредством воска можно изготавливать на основе алюминия только небольшие детали. Благодаря ряду эксплуатационных характеристик восковым моделям можно будет придать даже сложные конфигурации, но изготовить детали таким способом можно только один раз.
Литейным методом можно с легкостью изготавливать детали на преимущественно дюралевой основе. Дюраль — это материал, состоящий преимущественно из алюминиевого сплава с рядом других компонентов. Но нужно знать, что заготовки, которые выплавляются на его основе, застывают долго.
Модели, которые используются под литье металла, должны обязательно быть подготовлены: их потребуется очистить и нанести масло в качестве смазки.
Алгоритм работы в домашних условиях
Изготавливать алюминиевые детали литейным способом дома не так уж и сложно, для процесса не потребуется дорогое специальное оборудование. Те модели, которые будут принимать участие в литейной работе, потребуется очистить сверху и смазать изнутри. Подготовка потребуется и тогда, когда вы практикуете метод литья «в землю». Обязательно проконтролируйте, чтобы технологическое углубление по своим контурам строго соответствовало контурам будущей детали.
Как говорилось, усадка расплавленного алюминия является немаловажным параметром при работе. При выполнении заливки она должна быть минимальной, иначе деталь по размерам не будет соответствовать тем, которые были заданы.
С той целью, чтобы при застывании металла усадка имела минимальный показатель, на форме нужно будет выполнить незначительный глиняный кант, по который в нее и заливают расплавленный алюминий.
С целью расплавления металла обычно применяется емкость из стали и специальная печка. При этом при выполнении работы не стоит забывать и о правилах по технике безопасности. В случае если вы решили заниматься литейным процессом дома, нужно соблюдать правила личной безопасности. Обязательно надевайте специальную одежду, которая будет защищать кожу от возможных ожогов.
Ниже были рассмотрены ключевые аспекты, связанные с процессом литья алюминия как в промышленных, так и домашних условиях. Как видите, заниматься этим дома может каждый, для работы не потребуется дорогое оборудование, с помощью подручных средство можно научиться изготавливать всевозможные алюминиевые детали прямо не выходя из дома.