Що таке відцентрове лиття?

Відцентрове лиття обертає розплавлений метал у формі. Обертання викидає метал назовні. Він спочатку застигає на стінці форми, а потім просувається всередину. В результаті виходить трубка або циліндр з щільною зовнішньою оболонкою.

Я зайнявся цією стороною бізнесу приблизно чотирнадцять років тому, коли наш цех почав передчасно виходити з ладу. Ми купували статичні литі гільзи у постачальника в Огайо. Вони добре працювали, можливо, 35 000 знімків, а потім ідентифікатор почав вимиватися. Перейшов на гільзи відцентрового лиття з місця у Вісконсіні. Той же матеріал H13. Гільзи витримали 90 000 пострілів, перш ніж ми їх витягнули.

Це привернуло мою увагу.

Фізика

Коли ви заливаєте сталь у прядильну форму, важкий матеріал виходить назовні. Включення, бульбашки газу, шлак-все це мігрує до стовбура. Зовнішня поверхня стає чистішою, ніж будь-що, що можна отримати від статичної заливки. Структура зерна також більш щільна. Швидше охолодження стінки форми сприяє цьому.

Свердловина сміття. Ви все одно обробляєте це на більшості додатків інструментів, тож кого це хвилює. Важлива робоча поверхня на OD.

Швидкість обертання змінюється. Наш постачальник гільзи працює приблизно на 900 об/хв для стандартної алюмінієвої гільзи. Якось я запитав у їхнього металурга про те, щоб їхати швидше. Він сказав, що після певного моменту виникають проблеми із сегрегацією карбідів. Вони скупчуються на OD, і ви отримуєте крихкий поверхневий шар. Є солодке місце.

Де це важливо для лиття під тиском

Прострілені рукава. Це 90% причин, чому будь-хто, хто займається литтям під тиском, піклується про відцентрове лиття.

Дробова гільза знаходиться між вашим ковшем і матрицею. Розплавлений алюміній при 1250 градусах F протікає через нього кожного циклу. Наконечник плунжера ковзає всередині нього вперед і назад під високим тиском. Ерозія, термічний удар, механічний знос-усе погане трапляється з гільзою.

Гільза відцентрового лиття справляється з цим краще, оскільки поверхня щільніша. Менша мікропористість означає менше місць ініціації для перевірки тепла. Перші тріщини, які утворюються на будь-якій поверхні рукава, є початком кінця. Більш щільний матеріал затримує це.

Ми також використовуємо відцентрові литі заготовки для деяких більших стрижнів. Усе, що має діаметр понад 2 дюйми, ливарне виробництво може виготовити кращу заготовку, ніж ми можемо отримати з прутка. Кований брусок у цьому діапазоні розмірів іноді має центральну пористість порівняно з оригінальним зливком. Відцентрове лиття звільняє пористість там, де ви збираєтеся її видалити.

Що я навчився

Різниця в продуктивності між відцентровим і статичним литтям залежить від вашого застосування. Запуск цинку? Гільзи майже не бачать зловживань, які створює алюміній. Надбавка за вартість відцентрового лиття може не окупитися. Обробляти алюміній за короткий час циклу з великою швидкістю металу? Інша історія.

Контроль температури в процесі лиття має більше значення, ніж усвідомлюють більшість покупців. У 2019 році я відвідав цех відцентрового лиття в Німеччині. Там стежили за температурою заливки в межах плюс-мінус 15 градусів за Фаренгейтом. Попередній нагрів форми контролювався таким же чином. Магазин, який я відвідав у Мексиці роком раніше, працював набагато вільніше. Обидва продали продукт, який відповідав однаковим характеристикам твердості. Німецький матеріал показав себе краще в наших штампах. Не різко, але ми це відстежили.

Більшого поширення набули біметалічні гільзи. Концепція являє собою міцний внутрішній матеріал із твердою зовнішньою оболонкою. Відцентрове лиття скріплює їх під час застигання. Ви отримуєте найкраще з обох. Ми спробували це близько п'яти років тому. Продуктивність була хорошою, але у постачальника виникли проблеми з доставкою. Повернувся до монолітного H13. Використовуйте їх на кількох-важких роботах, де працює економіка.

Купівля цього матеріалу

Час виконання тривалий. Мінімум десять тижнів, часто довше. Ви не можете зателефонувати та замовити відцентрово литі дробові гільзи для доставки наступного тижня. Плануйте заздалегідь або тримайте запчастини на полиці.

Специфікації мають значення. Я бачив замовлення на купівлю, де просто написано "відцентрово лита гільза H13" із зазначенням розмірів. Цього мало. Ви хочете вказати мінімальні параметри сили G- або обертання, межі пористості для зони зовнішнього діаметра та очікуване випробування. УЗ огляд робочої поверхні є стандартним. Деякі постачальники включають його, деякі стягують додаткову плату.

Ціна становить від 20% до 35% порівняно зі статичним литтям для порівнянних рукавів. Я скрізь бачив розцінки залежно від постачальника та кількості. Разові-вартки коштують дорожче за штуку. Якщо ви купуєте п’ятдесят гільз на рік у того самого постачальника, ви можете домовитися.

Обмеження

Відцентрове лиття виготовляє циліндри та труби. Ось і все. Якщо вам потрібні внутрішні функції або складна геометрія, цей процес вам не допоможе.

Існує також практична мінімальна товщина стінки. Нижче приблизно півдюйма на інструментальній сталі метал занадто швидко замерзає під час обертання. Ви отримуєте неповне заповнення або пористість тонких ділянок. Це не проблема для гільз, які все одно товсті.

Поверхня отвору потребує механічної обробки. Завжди. Деякі покупці вважають, що вони можуть заощадити гроші, використовуючи-литий отвір. Вони вчаться інакше.

Я все ще бачу, як магазини використовують статичні литі гільзи, і дивуюся, чому вони так часто їх змінюють. Початкова різниця у вартості не така вже й велика, якщо взяти до уваги час простою та роботу під час заміни гільз. Виконайте цифри у власній програмі. Якщо річний обсяг алюмінію перевищує 50 000 шт., зазвичай виграє відцентрове лиття.