Сутність ливарного виробництва (Навчальний елемент №10)

Цілі
Закінчивши вивчення даного навчального елемента, студент повинен знати:
- елементарні відомості про отримання виливків;
- основні матеріали ливарного виробництва;
- особливості конструювання виливка

Ливарне виробництво - це процес одержання виробів шляхом заливання рідкого металу в ливарну форму (foundry), порожнина якої за розміром і конфігурацією відповідає деталі. Виріб, отриманий шляхом лиття, називається виливка.

Лиття - найбільш економічний спосіб обробки металів. Шляхом лиття можна одержати виріб будь-якої форми і майже з усіх металів. В багатьох випадках виготовити потрібні деталі можливо тільки литтям, особливо  складної конфігурації, які куванням, штампуванням, зварюванням одержати важко або неможливо. Серед заготовок, які використовують у машинобудуванні, виливки за сумарною масою посідають друге місце після зварювання.

Основними матеріалами для лиття є чавун, сталь, сплави на основі алюмінію,  міді, магнію, цинку, титану та ін. З-поміж ливарних сплавів найпоширенішим в світовому масштабі є чавуни (до 80%).   До ливарних металів ставлять певні вимоги: вони повинні мати невисоку температуру плавлення, хорошу рідко текучість, малу усадку, незначну газовбираніст, тощо.

Рідкотекучістью називають здатність розплавленого металу добре наповнювати порожнину ливарної форми й точно відтворювати виливком конфігурацію цієї порожнини. Рідко текучість залежить від температури й хімічного складу сплаву  виливка.

Усадка – це зменшення розмірів виливка під час охолодження від температури заливання аж до кімнатної. На її значення впливають хімічний склад і температура заливання металу в форму. З підвищенням температури заливання усадка зростає.

Ліквація спричиняє хімічну неоднорідність в різних зонах виливка. На ліквацію впливають хімічний склад сплаву та швидкість його охолодження.

Ливникова система призначена для наповнення розплавленим металом порожнини ливарної форми, затримування шлаку й живлення виливка металом під час кристалізації.

Конструюючи виливок вибирають раціональну конфігурацію і визначають оптимальні розміри виливка, уникають раптових змін товщини стінок та різких переходів між спряженими поверхнями.

Під час конструювання виливок враховують припуск на механічну обробку – це додатковий шар металу, який видаляють в процесі механічної обробки. Припуск на механічну обробку визначають з урахуванням жолоблення, неточності виготовлення, а також ливарної усадки відливки.

Приблизно чотири п'ятих всіх виливок отримують в одноразових піщаних формах і одну п'яту - спеціальними видами лиття. Ці види лиття поділяються більш ніж на 50 способів, основними із яких є: кокільне лиття, лиття під тиском, лиття в оболонкові форми, відцентрове лиття, лиття за моделями, які виплавляються та інші.

Контрольні запитання
1. Які вимоги ставлять до ливарних металів?
2. В чому переваги ливарного виробництва?
3. Який спосіб лиття най розповсюджений?
4. Яке призначення ливникової системи? Що таке усадка?