Литейное производство ivlit.ru- отрасль, роль которой в человеческой истории трудно переоценить. Человечество изготавливает разнообразные детали и предметы с помощью литья уже более семи тысяч лет. Суть самой технологии проста до чрезвычайности, и неизменна на протяжении всей своей истории. В форму, выдавленную в песке, заливают расплавленный металл, даёт ему остыть и таким образом получают готовую деталь. Однако, то что так просто звучит на словах, на самом деле достаточно сложный и трудоёмкий процесс. Например проектирование и изготовление оснастки - задание, которое сейчас требует работы дизайнеров и инженеров целого модельного цеха, когда-то представляло собой просто вырезание примитивной модели из дерева.
А изготовление литьевой оснастки невероятно разнится в зависимости от изготовляемых деталей и составляет немалую долю стоимости процесса, тогда было просто отпечатыванием модели в песке.
Первым материалом, который наши далёкие предки использовали для литья, была бронза. Сейчас бронзы сильно разняться по своему составу, многие из них уже даже не содержат олова, его заменяют алюминий, марганец, или железо. В те же далёкие тысячелетия бронза представляла собой сплав меди и олова, который был значительно прочнее отдельно взятых своих компонентов. Также там, в незначительных количествах, встречались добавки цинка, сурьмы, свинца, или даже серебра. Литье из бронзы зародилось в разных культурах от трёх и до семи тысяч лет назад. На территории где, проживали восточные славяне, более-менее развитое литейное производство появляется в первых веках нашей эры.
На заре человеческой истории изготовление литья производилось двумя основными способами - в каменные формы, или по воску. Изготовление формы для литья из камня производилось с помощью вырубания в мягких породах камня, типа известняка. Такие формы были открытыми с одной стороны. Таким образом, одна сторона изделия была абсолютно гладкой. Литейные модели для литья по воску изготавливали из воска и погружали их в глиняный раствор, затем глину обжигали - воск выплавлялся, освобождая место для заливки металла. Таким образом изготовляли оружие, доспехи, кухонную утварь и даже украшения. Бронза была, да и остаётся по сей день, основным материалом для изготовления памятников и скульптур, по сей день сохранилась литая статуя императора Марка Аврелия, изготовленная ещё во II до нашей эры. Художественное литье из бронзы - одна из наиболее распространённых археологических находок, которые дошли до нас из средних веков. Огромный скачок в литейном ремесле произошел в XV веке, когда из бронзы начали изготовлять пушки.
В XVIII веке роль главного материала для литья занимает чугун, именно чугунное литье станет основой развития промышленности в XIX и XX веках.
Тогда литье производилось «В землю», то есть в песчаные формы, выдавленные моделью будущей детали. Изготовление моделей происходило из дерева, они представляли из себя точную копию будущей детали. Сейчас деревянные модели повсеместно заменяются пластиковыми, отпечатанными на 3d принтере. Но не смотря ни на что, деревянная модельная оснастка остаётся самой популярной и востребованной на данный момент
Даже сейчас детали из чугуна, являются востребованным товаром литейных заводов, а тогда именно они построили промышленную революцию, и тот мир, в котором мы живём сейчас. В России литье чугуна всегда было поставлено на широкую ногу, в конце XVIII века Россия становиться передовым производителем чугуна в мире. В конце XIX века практически в каждом крупном городе появляется завод чугунного литья, существенно расширяется производство, вводятся новые ковши, начинается повсеместно литьё стали.
В первой половине XX века начинается повсеместное изготовление форм для литья из металла( алюминиевые и магниевые сплавы). Тогда же плавно престают делать отливки из чугуна, или даже отливки из стали, и переходят на более прочные материалы.
В середине века до, а особенно после Второй Мировой войны появляются крупные исследовательские центры которые занимаются проблемами литья.
В современном мире, не смотря на развитие невиданных ранее достижений техники невозможно существовать без технологии литья, которая сопровождает человечество на протяжении всей его истории. И более 75% литья и сейчас изготавливается по-старинке в песчаные формы. Как и в древние времена, изготовление модельной оснастки происходит из дерева, реже из пластика. Иногда модели делают из металла, но это рентабельно при литье на заказ, а только в случае массового производства.
Один из подвидов такого литья - литье в оболчковые формы, при изготовлении которых используют песок, смешанный со смолами. Этой формовочной смесью засыпают разогретую металлическую модель, смола плавиться и создаёт уплотнённый слой вокруг модели. Но тем не мене, такую форму надо подвергнуть доуплотнению в печи. При использовании такого метода производство оснастки моделей происходит исключительно из металла, а формы из формовочных смесей, что обуславливает некоторою дороговизну такого способа. Не каждый завод способен купить формы для литья за такую цену, так что используется этот метод на больших заводах при изготовлении крупных партий деталей.
На втором месте стоит литье в кокиль, при котором используется многоразовая металлическая форма, в которой заполнение формы происходит точно так же как и раньше, под действием силы тяжести. Так что единственное её отличие в многоразовости формы для отливки.
Следующим по популярности видом литья является литьё под давлением, при котором расплав поступает в форму под давлением во избежание раковин и недоливов. Подобная техника позволяет добиться высокой точности изготовления литья, но использовать её сможет только крупный литейный завод, т.к. рентабельна она только при изготовлении больших объёмов продукции.
Литьё по выплавляемым моделям возвращает нас к дедовскому методу литью по воску, используя для литья модель, которая замещается в форме заливаемым в неё металлом. При этом методе модельная оснастка изготовляется из парафина и стеарина, которые по своим характеристикам близки к тому самому дедовскому воску.
Литьё по газифицируемым моделям отличается от предыдущего лишь тем, что модели, которые для него используются, не выплавляются, а выгорают при заливке расплавом. В данном случае изготовление оснастки происходит из пенопласта, или подобных материалов.
Центробежное литьё необходимо при создании отливок, которые имеют форму тел вращения. В процессе такого способа отливки, расплав заливается в форму, которая вращается со скоростью три тысячи оборотов в секунду. Это обеспечивает высокую плотность детали и отсутствие раковин, но потребует от завода покупки специализированной литейной оснастки.