Процес ливења и ковања
У обради метала ливење је процес у коме се течни метал испоручује у калуп (обично помоћу лончића) који садржи негативан утисак (тј. тродимензионалну негативну слику) предвиђеног облика.Метал се сипа у калуп кроз шупљи канал који се назива спруе.Метал и калуп се затим хладе, а метални део (лив) се екстрахује.Ливење се најчешће користи за израду сложених облика које би било тешко или неекономично направити другим методама.
Процеси ливења познати су хиљадама година и нашироко су коришћени за скулптуре (посебно у бронзи), накит од племенитих метала и оружје и алате.Високо конструисани одливци налазе се у 90 одсто трајне робе, укључујући аутомобиле, камионе, ваздухопловство, возове, рударску и грађевинску опрему, нафтне бушотине, уређаје, цеви, хидранте, ветротурбине, нуклеарна постројења, медицинске уређаје, одбрамбене производе, играчке и више.
Традиционалне технике укључују ливење изгубљеним воском (које се даље може поделити на центрифугално ливење и ливење помоћу вакуумског директног ливења), ливење у гипсани калуп и ливење у песак.
Савремени процес ливења је подељен у две главне категорије: потрошно и непотрошно ливење.Даље се разлаже материјалом калупа, као што је песак или метал, и методом изливања, као што је гравитација, вакуум или низак притисак.
Ковање је производни процес који укључује обликовање метала коришћењем локализованих сила притиска.Ударци се задају чекићем (често електричним чекићем) или матрицом.Ковање се често класификује према температури на којој се изводи: хладно ковање (врста хладне обраде), топло ковање или топло ковање (врста топле обраде).За последња два, метал се загрева, обично у ковачници.Ковани делови могу бити у тежини од мање од килограма до стотина метричких тона. Ковање су радили ковачи миленијумима;традиционални производи су били кухињски прибор, хардвер, ручни алати, оштрице, чинеле и накит.Од индустријске револуције, ковани делови се широко користе у механизмима и машинама где год компонента захтева високу чврстоћу;такви отковци обично захтевају даљу обраду (као што је машинска обрада) да би се постигао скоро готов део.Данас је ковање главна светска индустрија
Потрошни ливени калупи је генеричка класификација која укључује лајсне од песка, пластике, шкољке, гипса и инвестиционих (техника изгубљеног воска).Ова метода ливења у калупе укључује употребу привремених калупа за вишекратну употребу.
Песак ливење
Ливење у песак је једна од најпопуларнијих и најједноставнијих врста ливења и користи се вековима.Ливење у песак омогућава мање серије од трајног ливења калупа и по веома разумној цени.Не само да ова метода омогућава произвођачима да креирају производе по ниској цени, већ постоје и друге предности ливења у песак, као што су операције веома малих димензија.Процес омогућава одливке који су довољно мали да стану на длану до оних који су довољно велики само за возове (један одлив може да створи цео лежај за један вагон).Ливање у песак такође омогућава ливење већине метала у зависности од врсте песка који се користи за калупе.
За ливење у песак потребно је време од неколико дана, или чак недеља, за производњу при високим излазним стопама (1–20 комада/х калупа) и непревазиђено је за производњу великих делова.Зелени (влажни) песак, који је црне боје, готово да нема ограничење тежине, док суви песак има практично ограничење масе од 2.300–2.700 кг (5.100–6.000 лб).Минимална тежина дела се креће од 0,075–0,1 кг (0,17–0,22 лб).Песак се везује помоћу глине, хемијских везива или полимеризованих уља (као што је моторно уље).Песак се може рециклирати много пута у већини операција и захтева мало одржавања.
Лоам молдинг
Калуп од иловаче коришћен је за производњу великих симетричних предмета као што су топови и црквена звона.Иловача је мешавина глине и песка са сламом или балегом.Модел произведеног је формиран у трошном материјалу (сукњу).Калуп се формира око ове мајице покривањем иловаче.Ово се затим испече (пече) и уклони се кошуља.Калуп се затим усправно поставља у јаму испред пећи да би се метал излио.Након тога се калуп ломи.Калупи се стога могу користити само једном, тако да су друге методе пожељније за већину намена.
Гипсани калуп ливење
Гипсано ливење је слично ливењу у песак, осим што се као материјал за калупе уместо песка користи париски гипс.Генерално, за припрему форме је потребно мање од недељу дана, након чега се постиже брзина производње од 1–10 јединица/сат калупа, са предметима од 45 кг (99 лб) и само 30 г (1 оз) са веома добром завршном обрадом површине и блиским толеранцијама.[5]Ливење гипса је јефтина алтернатива другим процесима обликовања за сложене делове због ниске цене гипса и његове способности да произведе одливке у облику мреже.Највећи недостатак је што се може користити само са обојеним материјалима ниске тачке топљења, као што су алуминијум, бакар, магнезијум и цинк.
Схелл молдинг
Обликовање шкољке је слично ливењу у песак, али калупну шупљину формира стврднута "љуска" песка уместо боце напуњене песком.Песак који се користи је финији од песка за ливење песка и помешан је са смолом тако да се може загрејати узорком и очврснути у шкољку око узорка.Због смоле и ситнијег песка даје много финију површину.Процес је лако аутоматизован и прецизнији од ливења у песак.Уобичајени метали који се ливеју укључују ливено гвожђе, алуминијум, магнезијум и легуре бакра.Овај процес је идеалан за сложене предмете мале до средње величине.
Инвестиционо ливење
Инвестиционо ливење (у уметности познато као ливење воска) је процес који се практикује хиљадама година, при чему је процес изгубљеног воска једна од најстаријих познатих техника обликовања метала.Од пре 5000 година, када је пчелињи восак формирао образац, до данашњих воскова високе технологије, ватросталних материјала и специјалних легура, одливци обезбеђују да се производе висококвалитетне компоненте са кључним предностима тачности, поновљивости, свестраности и интегритета.
Инвестиционо ливење добија име по томе што је шара уложена, или окружена, ватросталним материјалом.Воштани узорци захтевају изузетну пажњу јер нису довољно јаки да издрже силе на које се сусрећу током прављења калупа.Једна од предности ливења је та што се восак може поново користити.
Процес је погодан за поновљиву производњу компоненти у облику мреже од разних метала и легура високих перформанси.Иако се генерално користи за мале одливе, овај процес је коришћен за производњу комплетних оквира за авионска врата, са челичним одливцима до 300 кг и алуминијумским до 30 кг.У поређењу са другим процесима ливења као што су ливење под притиском или ливење у песак, то може бити скуп процес.Међутим, компоненте које се могу произвести ливењем по инвестицији могу имати замршене контуре, а у већини случајева компоненте су ливене у облику мреже, тако да захтевају мало или нимало прераде након ливења.
Ковањем се може произвести комад који је јачи од еквивалентног ливеног или машински обрађеног дела.Како се метал обликује током процеса ковања, његова унутрашња текстура зрна се деформише како би пратила општи облик дела.Као резултат тога, варијације текстуре су континуиране у целом делу, што доводи до дела са побољшаним карактеристикама чврстоће. Поред тога, отковци могу постићи ниже укупне трошкове од ливења или израде.Узимајући у обзир све трошкове који настају у животном циклусу производа од набавке до времена до прераде, и узимајући у обзир трошкове отпада, застоје и друга разматрања квалитета, дугорочне користи од отковака могу надмашити краткорочне уштеде које би одливци или измишљотине могли да понуде.
Неки метали се могу ковати хладно, али гвожђе и челик су скоро увек топло ковани.Вруће ковање спречава радно очвршћавање које би настало услед хладног обликовања, што би отежало извођење секундарних операција обраде на комаду.Такође, док радно каљење може бити пожељно у неким околностима, друге методе очвршћавања комада, као што је топлотна обрада, су генерално економичније и лакше се контролишу.Легуре које су подложне таложном очвршћавању, као што је већина легура алуминијума и титанијума, могу се топло ковати, након чега следи очвршћавање.
Производно ковање укључује значајне капиталне трошкове за машине, алате, објекте и особље.У случају топлог ковања, потребна је високотемпературна пећ (која се понекад назива и ковачница) за загревање ингота или гредица.Због величине масивних ковачких чекића и пресе и делова које могу да произведу, као и опасности које су инхерентне у раду са врућим металом, често је потребна посебна зграда за смештај операције.У случају операција падајућег ковања, морају се предузети мере да апсорбују ударце и вибрације које ствара чекић.Већина операција ковања користи калупе за формирање метала, које морају бити прецизно машински обрађене и пажљиво термички обрађене да би правилно обликовале радни предмет, као и да би издржале огромне силе које су укључене.
Ливење делова са
ЦНЦ процес обраде
ГГГ40 ливено гвожђе
ЦНЦ делови за обраду
ГС52 ливени челик
машинске делове
Обрада 35ЦрМо
делови за ковање од легуре
