Ливарне виробництво: завдання та технології

Ливарне виробництво займається випуском так званих фасонних заготовок і відноситься до такої промислової галузі як машинобудування. Ливарний процес – це заливання рідкого (розплавленого) металу у формувальну порожнину, що повністю повторює контури необхідної для отримання деталі. У процесі остигання метал твердне. Після звільнення його з форми виходить готовий виріб, що підлягає подальшій нескладній механічній обробці. Такі заготівлі отримали назву виливки.

Сьогодні більшість усіх деталей, призначених для промислового обладнання, агрегатів, машин, складних пристроїв, виготовляються саме шляхом лиття. Таким чином одержують блоки, циліндри, поршні для двигунів внутрішнього згоряння, робочі колеса насосів, лопаті газових турбін, станкові станини, інші комплектуючі.

Виробничі завдання

Головною метою виробничого ливарного процесу є виготовлення виливків, які повністю збігатимуться за габаритами, конфігурацією кінцевого виробу. Для цього застосовується спеціальне ливарне обладнання – форми. Від конструктивних особливостей таких форм загалом їх якості безпосередньо залежить як результат, так і трудовитрати на виробництво деталей.

До ливарних форм пред’являється ціла низка досить жорстких вимог. Наприклад, вони повинні бути максимально міцними, щоб витримувати високі навантаження, пластичні, вогнетривкі, непригораючі, газопроникні.

Ливарні форми класифікуються залежно від матеріалу виготовлення, кратності використання, ступеня участі у виробничому процесі. Так, згідно з першою класифікацією, форми бувають піщаними, металевими, та таке інше. З другою – одноразові та багаторазові (можуть витримувати до тисячі заливок). З третьою – основні (формоутворюючі) та допоміжні (універсальні).

У досягненні поставлених перед виробництвом цілей саме якість кожної ливарної форми грає найважливішу роль.

Технологія виробництва

Для отримання ливарних форм, що відповідають усім переліченим вище вимогам, зазвичай беруться такі метали, як ковкий або сірий чавун, вуглецева і легована сталь. Бронза, латунь, силумін також використовуються для виготовлення форм, але набагато рідше.

Технологія, що застосовується на виробництві, складається з декількох етапів:

  • Виготовлення ливарної форми;
  • Плавка металу та заповнення ним отриманої форми;
  • Затвердіння у формі металу, охолодження виливки;
  • Вилучення її з форми шляхом руйнування (при використанні одноразової форми) або розкриття (багаторазової);
  • Зняття прибутків (масивних припливів, які твердіють останніми, запобігають утворенню у виливку усадкових раковин), видалення литникової системи з виливки;
  • Очищення поверхні деталі (якщо потрібно).

Потім отриману виливку відправляють на термічну (за наявності таких вимог у кресленнях, техзавдання) або на механічну обробку, де кінцевої деталі задають необхідні розміри, доводять поверхню до потрібної чистоти.

Ця технологія дозволяє отримувати металеві вироби найскладніших форм. При цьому деталі відповідають усім встановленим стандартам якості, мають високі експлуатаційні показники, характеристики, не вимагають подальшої складної механічної обробки.

Існує кілька способів заповнення ливарної форми гарячим сплавом: під впливом високого або низького надлишкового тиску, гравітаційних чи відцентрових сил, інші. Сфера їх застосування безпосередньо залежить від типу виробництва: серійне, масове, одиничне.

Області застосування литих деталей

Ливарне виробництво передбачає випуск виробів із тугоплавких металів. Саме такі потрібні для застосування у наступних промислових сферах: авіабудуванні, ракетобудуванні, приладобудуванні, машинобудуванні, суднобудуванні, радіоелектроніці, атомній енергетиці. Хімічна ж промисловість використовує виключно деталі із жароміцних та стійких щодо корозії сплавів.