Gravitacijsko litje, znano tudi kot trajno litje v kalupe, in litje v pesek sta dva običajna postopka litja kovin, ki se uporabljata v neštetih panogah. Oba vključujeta vlivanje staljene kovine v votlino kalupa, da se oblikuje želena oblika dela. Vendar pa se vrste kalupov in optimalne uporabe bistveno razlikujejo med gravitacijskim in peščenim litjem. Tukaj primerjamo ti dve metodi ulivanja v sedmih ključnih vidikih:
1. Visoka kakovost in estetska končna obdelava
- Gravitacijsko litje lahko doseže odlične površinske zaključke do RMS vrednosti 63 mikronov ali manj. Visoka toplotna prevodnost kovinskih kalupov omogoča hitro strjevanje z minimalno turbulenco.
- Peščena litina ima grobejše zaključke okoli 200-500 mikronov RMS zaradi hrapavosti kalupa in počasnejšega ohlajanja v pesku. Kljub temu lahko še vedno doseže gladke površine, primerne za številne aplikacije.
- Pri izdelkih, kjer je videz kritičen, je prednostna gravitacijska litina. Postopek lahko ustvari podrobne logotipe in dizajne z dobro natančnostjo replikacije.
- Toplotna kontrola trajnih kalupov omogoča tudi dobro konsistenco barv litih kovinskih komponent.
2. Sposobnost izdelave velikih delov
- Gravitacijska in peščena metoda lahko proizvedeta zelo velike ulitke, ki tehtajo več ton. Zmogljivosti velikosti se spustijo na opremo za oblikovanje in ravnanje s kovino v livarni.
- Za gravitacijsko ulivanje večji kalupi zahtevajo bolj zapleteno zapiranje in dvigovanje, da se zagotovi pravilna dobava kovine. V zvezi s tem ima pesek večjo prilagodljivost.
- V podjetju China Welong smo proizvedli več kot 50 ton železnih ulitkov z gravitacijskimi in peščenimi postopki. Povprašajte o naših zmogljivostih!
3. Prilagodljivost za nizke količine
- Ulivanje v pesek je izjemno prilagodljivo, zmožno obdelave posameznih prototipov do majhnih proizvodnih serij 1,000 enot stroškovno učinkovito. Izdelava kalupa se ponovi za vsak cikel litja.
- Gravitacijsko litje ima višje vnaprejšnje stroške orodja za obdelane trajne kalupe. To je dobro za srednje do velike količine proizvodnje 500 enot ali več.
- Za občasne kratke serije med proizvodnimi cikli gravitacijska livarja uporabljajo cenejše vzorce vžigalnikov namesto popolnoma strojno obdelanih kalupov, da prihranijo stroške orodja.
4. Dimenzijska natančnost in površinska obdelava
- Gravitacijski lit ponuja boljšo dimenzijsko natančnost in ponovljivost kot pesek z tolerancami, ki se redno vzdržujejo na ±0,5 % ali več. Trajni kalupi ob večkratni uporabi ohranijo svoje dimenzije.
- Standardni odlitki iz peska imajo nižjo natančnost okoli ±2 % tolerance zaradi postopne degradacije peščenih kalupov med termičnim ciklom. Vendar pa se lahko kemično vezan pesek približa natančnosti gravitacijskega ulitka.
- Odlična toplotna prevodnost kovinskih kalupov za gravitacijsko litje daje tudi bolj fino mikrostrukturo in izboljšane mehanske lastnosti v primerjavi s peščenim litjem.
5. Izboljšane mehanske lastnosti
- Hitro strjevanje kovine v trajnih kalupih za gravitacijsko ulivanje povzroči finejše zrnate strukture z večjo trdnostjo in duktilnostjo. Zlitine je mogoče prilagoditi specifikacijam.
- Peščena litina se ohlaja počasneje, kar povzroči bolj grobe mikrostrukture. Vrednosti trdnosti so 10-30% nižje od gravitacijskega ulitka iste zlitine, čeprav so še vedno primerne za številne aplikacije.
- Toplotne obdelave po litju se lahko uporabijo za izboljšanje določenih lastnosti, ki so potrebne za gravitacijo in pesek.
6. Hitrost proizvodnje
- Za velike količine gravitacijsko litje zagotavlja hitrejše ciklične čase in pretočnost kot litje v pesek zaradi trajnih kalupov, pripravljenih za uporabo. Popolno avtomatizacijo je lažje izvesti
- Ulivanje v pesek je občasno, kar zahteva pripravo kalupa za vsak cikel ulivanja. Pri majhnih serijah pa je čas izdelave kalupa nepomemben.
- Za prototipe in majhne količine pod 1,000 enotami peščeno litje zagotavlja hitrejšo dostavo z nižjimi začetnimi stroški orodja.
7. Stroškovna konkurenčnost
- Gravitacijsko litje vključuje višje stroške orodja za strojno obdelane trajne kalupe. Vendar so stroški na del pri obsegu proizvodnje zelo konkurenčni.
- Peščeni lit ima minimalne stroške orodja za lesene ali kovinske vzorce, zaradi česar je idealen za prototipe v majhnih serijah. Pri večjih količinah postanejo stroški dela manj konkurenčni v primerjavi z gravitacijskim ali tlačnim litjem.
- Za ulitke s kompleksno geometrijo je oblikovanje v pesku pogosto najbolj stroškovno učinkovit postopek. Trajno oblikovanje zahteva bolj zapletene zapornice in dvižne cevi.
Če povzamemo, litje v pesek zagotavlja neprimerljivo prilagodljivost v smislu kovin, količine in stroškov. Toda za srednje do velike proizvodne serije gravitacijsko litje zagotavlja izboljšano natančnost, površinsko obdelavo in lastnosti. Pozdravljamo poizvedbe o vaših edinstvenih potrebah po kastingu, kontaktirajte nas na info@welongpost.com!
Reference:
Qiao, X., Zhao, J., Liu, Y., Chen, X., in Li, H. (2020). Razlike v ulitem stanju in toplotno obdelani mikrostrukturi ter korozijskem obnašanju zlitine Al-Mg-Si-Cu, proizvedene z gravitacijskimi in nizkotlačnimi peščenimi ulitki. Kovine, 10(4), 462.
He, X., Hao, L., Luo, H., Chen, J., Zhong, Y., & Jiang, Z. (2020). Razvoj robotskega sistema za pripravo peska za maloserijske livarske ulitke. Materiali, 13 (24), 5748.
Souza, JP, Alves, JL, Reis, DAP, Spinelli, D., Cheung, N., & Garcia, A. (2021). Vpliv toplotne obdelave na trdoto in mikrostrukturo blokov iz belega litega železa ASTM A532. Materiali, 14 (9), 2388.
Yuan, C., Liu, Z., Wu, B., & Jiang, J. (2019). Inteligentna diagnoza napak pri litju na podlagi strojnega učenja in prepoznavanja slike. Journal of Intelligent Manufacturing, 30(3), 1193-1205.
Qian, L., Han, Q., Li, W., Sun, H., Zhao, Y., & Zhao, J. (2022). Vpliv procesnih parametrov na mikrostrukturo in mehanske lastnosti 17-4PH nerjavnega jekla s horizontalnim centrifugalnim litjem. Kovine, 12 (1), 55.
Zhang, P., Xie, J., Liu, Z., Fu, P., & Peng, Y. (2022). Učinki procesnih parametrov na mikrostrukturo in mehanske lastnosti aluminijeve zlitine ZL101 v pesek. Kovine, 12 (1), 152.
Xu, L., Jing, L., Zhang, M., Zhao, J., Zhang, L., & Jia, Z. (2019). Numerična simulacija dinamike kovinskega čela in ustrezne eksperimentalne raziskave na horizontalnem centrifugalnem litju. Kovine, 9(2), 172.