В настоящее время для получения цилиндрической чугунной отливки используют 3 основных метода:
- литьё в песчано-глинистые формы,
- центробежное литьё,
- литьё в кокиль.
Однако эти методы наряду со своими доступностью и преимуществами имеют ряд недостатков, главным из которых являются наличие двух фронтов кристаллизации, что приводит к неизбежному образованию усадочных дефектов в отливках. Использование формовочных смесей не исключает газовую пористость и попадание шлаковых включений в тело отливки.
Необходимость производства широко востребованных тонкостенных литых деталей с высокими механическими свойствами и без распространенных литейных дефектов (усадочная пористость, химическая неоднородность, окисные и шлаковые включения и т.п.) вызвала развитие различных способов литья намораживанием.
Характерной чертой этих способов литья является то, что объем затвердевшего металла меньше объема металла, залитого в форму, и процесс формирования отливки происходит под действием однонаправленного теплоотвода в условиях свободного питания фронта кристаллизации жидким металлом в течение всего времени затвердевания. При этом газовые пузыри, неметаллические и шлаковые включения оттесняются фронтом кристаллизации и не попадают в тело отливки.
Особый интерес представляет новый метод непрерывно-циклического литья направленным затвердеванием без стержня.
Метод непрерывно-циклического литья направленным затвердеванием без стержня
Рисунок 1. Принципиальная схема непрерывно-циклического литья полых заготовок без стержня:
- металлопровод;
- соединительный стакан;
- стационарная часть кристаллизатора;
- подвижная часть кристаллизатора (захваты);
- отливка.
Его сущность заключается в следующем. Жидкий металл через металлопровод подают в стальной водоохлаждаемый кристаллизатор, состоящий из стационарной и подвижной частей, до его заполнения на высоту, равную высоте получаемой отливки. Затем подачу металла прекращают и делают выдержку для намораживания заготовки необходимой толщины. Затвердевшую корку, представляющую собой тело отливки, извлекают вверх из стационарного кристаллизатора и расплава.
Одновременно с началом извлечения заготовки расплав, находящийся в осевой ее части, попадает на освобождающиеся участки рабочей втулки кристаллизатора и начинается намораживание следующей отливки. В это же время в кристаллизатор через металлопровод подают новую порцию расплава, объемом, равным объему извлеченной отливки, возвращают подвижную часть кристаллизатора в исходное положение и вновь заполняют его до нужного уровня.
