Tsentrifugaalvalu ülevaade
Tsentrifugaalvalu on protsess, mis tagab materjali kõrge vastupidavuse. Selle tulemusena on see tehnoloogia valik rakenduste jaoks, nagu reaktiivmootori kompressori korpused, hüdro kulumisrõngad, paljud sõjalised tooted ja muud suure töökindlusega rakendused. Samuti on see osutunud kulutõhusaks vahendiks keerukate kujundite pakkumisel väiksemate töötlemisnõuetega ja madalamate tootmiskuludega võrreldes sepistatud ja töötlustega.
Tsentrifugaalvalamise protsessi etapid algavad sulametalli valamisega eelkuumutatud pöörlevasse stantsi. Matriit võib olla orienteeritud kas vertikaal- või horisontaalteljele, olenevalt soovitud detaili konfiguratsioonist.
Vormi tsentrifuugimisel sulametalli valamise ajal toimib tsentrifugaaljõud, mis jaotab sulametalli vormis rõhul, mis läheneb 100-kordsele gravitatsioonijõule. Selle rakendatava rõhu ja kontrollitud tahkumise ja sekundaarse rafineerimise insenermehaanika kombinatsioon annab suurepärase kvaliteediga komponente.
Kui stants hakkab täituma, surutakse tihedam sulametall pöörleva matriitsi seina külge. Heli metalli suunatud tahkumine edeneb OD-st ava suunas, samal ajal kui vähem tihe materjal, sealhulgas lisandid, "ujub" ID-le
Kui valu on tahkunud, eemaldatakse see osa matriitsist ja ID-s olevad jääklisandid töödeldakse ära, mille tulemuseks on defektideta struktuur ilma õõnsuste ja gaasitaskuteta.
Tsentrifugaalvalu tüübid
Tsentrifugaalvaluprotsesse on kahte tüüpi – vertikaalne ja horisontaalne. Lisaks pakuvad mõned tootjad võrgulähedast vormimist, mis ühendab tsentrifugaalvalu eelised OD vormimisega, võib-olla isegi viimistletud detailiga.investeeringute valamine.
Vertikaalne tsentrifugaalvalu
Mõned tootjad toodavad ümber vertikaaltelje pöörlevates stantsides tsentrifugaalkomponente, sealhulgas mõned OD kujuga. Need vertikaalsed valandid võivad saavutada selle OD-kujundamise, sisestades stantsi grafiidi-, liiva- või keraamilised vormid, mille tulemuseks on märkimisväärselt vähenenud järeltöötlus, näiteks töötlemine või valmistamine.
Valu välispinna üksikasju saab muuta tegelikust ringikujulisest kujust, lisades äärikud või eendid kuni vormi sisediameetrini. Valmis osa ei pea olema sümmeetriline, kuid mõnel juhul hoiab valuvorm ketramise ajal tasakaalu.
Valu siseläbimõõt ja seega ka seina paksus sõltuvad pöörlevasse vormi valatud metalli kogusest ja ära töödeldud kogusest. Vertikaalselt valades on valandi kõrgus tavaliselt väiksem kui kahekordne laius.
Horisontaalne tsentrifugaalvalu
Mõned tsentrifugaalrattad toodavad ainult horisontaalseid valandeid, kus stants pöörleb ümber horisontaaltelje. See on kulutõhus meetod kvaliteetsete torukujuliste komponentide tootmiseks.
See protsess sobib eriti pikkade silindriliste osade jaoks, mille valupikkus on oluliselt pikem kui selle välisläbimõõt. See hõlmab sirgeid torusektsioone, pikki otsaäärikutega silindreid või lühikesi osi, nagu rõngad või äärikud, mille puhul saab sirgest silindrist tõhusalt töödelda mitut osa.
Pikka terasest valuvormi kedratakse suurel kiirusel, kui see on horisontaalselt paigutatud. Vormi pöörlemiskiirus on suur, et kompenseerida gravitatsioonijõude. Vormi mõlemasse otsa kinnitatakse kaaned, et hoida sulametalli ja valamislehtrit kasutatakse kindla massi metalli viimiseks vormi sisse.
Nii nagu vertikaalvalu puhul, määrab vormi sisemõõt detaili OD suuruse, vormi valatud metalli kogus aga ID suuruse.
Vaakumtsentrifugaalvalu
Tsentrifugaalvalamist vaakumis kasutatakse siis, kui osade detailide täpsustamine ja atmosfääriga kokkupuute kontroll on kriitilise tähtsusega, kuna mõned sulamid, sealhulgas nikli-koobalti supersulamid, reageerivad hapnikuga. Lisaks vaakumis valamise eelistele realiseeritakse tsentrifugaalvalamisel saavutatav kõrge metalli terviklikkus, sealhulgas suunatud tahkumine, poorsuse puudumine ja võrgu kujundamine.Vaakumtsentrifugaalvalupakub väga suure töökindlusega tooteid, mida kasutatakse sageli kosmose- ja sõjalistes rakendustes.
Suunatud tahkumine
Tsentrifugaalprotsessi võtmedünaamika seisneb selles, et tahkumine toimub ühes suunas. Valandi välissuuruse ja kuju määrab matriitsi (vormi) pind, mis toimib tahkumise algatamiseks jahutajana. Tänu eksotermilistele materjalidele, mida võib lisada ID-le pärast valamist, ja vormi jahutusradiaatori OD juures, põhjustab temperatuurigradient suunatud tahkumise OD-st ID-le. Vedel metall on valandi toitmiseks pidevalt saadaval, soodustades heli metalli kuni ID-ni, kui see lõpuks tahkub.
Välimine töötlemine toimub tavaliselt pinna kareduse eemaldamiseks ja avaga kontsentrilisuse säilitamiseks. Mõnes rakenduses on OD pind siiski vastuvõetav. Iga tsentrifugaalis ilmnev kokkutõmbumine on ID-s, mis eemaldatakse alati töötlemise teel.
Millal valida tsentrifugaalvalu
Sümmeetrilised osad, mis võivad teljel pöörata.
Staatilise valumaterjali omadused on ebapiisavad.
Keskjoone kokkutõmbumine on probleem muude valuprotsesside kasutamisel.
Piiratud ID-funktsioonid.
Suured osad, kuni 135,000 naela. / 61 350 kg või rohkem.
OD vormimise kõrged töötlemiskulud.
Vajadusel sulam ei tööta või ei ole muude protsesside jaoks teostatav.
Vaja on ühtlast terastruktuuri.
Nõutav on mõõtmete terviklikkus.
