Matrița pentru răcire este o matriță reutilizabilă pentru turnarea metalului. Poate fi fie detașabil (constă din două părți), fie nu (se scutură matrița). Turnarea sub presiune are o serie de avantaje față de turnarea în carcasă, dar există și unele dezavantaje, de exemplu, la turnarea fontei, turnarea necesită un tratament termic suplimentar.
Beneficii
În timpul formării unei turnări, are loc un transfer intens de căldură de la metalul topit la matriță. Acest lucru are ca rezultat o densitate mai mare, proprietăți mecanice mai bune ale metalului, o precizie mai mare, o structură mai bună și o rugozitate mai mică în comparație cu turnarea cu nisip.
Procedeul de turnare a matriței este, de asemenea, diferit prin faptul că matrița metalică (forma de răcire) poate fi reutilizată. Este realizat dintr-un material de în altă rezistență, datorită căruia suprafața de lucru a matriței este realizată mai precis. Acest lucru îmbunătățește calitatea suprafeței pieselor turnate și, datorită conductivității termice ridicate a matriței, piesele turnate se solidifică rapid.
Un alt avantaj al turnării sub presiune față de matrițele de nisip este că piesele turnate rezultate sunt mai puțin prelucrate mecanic, iar acest lucru reduce consumul de materiale de turnare.
Sănătate și ecologie
Turnarea la rece crește productivitatea muncii de 2-3 ori, deoarece din processunt excluse operațiunile consumatoare de timp precum pregătirea amestecului, curățarea și turnarea produselor. Deoarece zona de producție scade și ea, costul reparațiilor și al construirii de noi ateliere devine semnificativ mai mic.
Multe operațiuni de lucru nesănătoase sunt eliminate din proces, cum ar fi lovirea mucegaiului, curățarea turnării și ciobirea. Acest lucru contribuie nu numai la îmbunătățirea condițiilor de muncă, ci și la reducerea poluării mediului.
Defecte
Producția unei matrițe de răcire este destul de costisitoare din cauza complexității procesului în sine. Dacă există decupări în piese turnate, costul matriței crește din cauza necesității de a complica designul: se folosesc inserții, nisip de unică folosință și tije metalice despicate.
Durata de viață a unei matrițe este determinată de numărul de piese turnate de bună calitate care pot fi obținute în ea. Stabilitatea formei determină fezabilitatea economică a procesului, în special în procesul de turnare a oțelului și a fontei. Creșterea duratei de viață a matrițelor este una dintre principalele provocări tehnologice în acest domeniu de producție.
Datorită răcirii rapide și îngroșării topiturii, este dificil să se obțină produse lungi cu pereți subțiri la turnarea într-o matriță. Acest lucru face ca fonta să dobândească un strat dur, albit. Forma este maleabilă, ceea ce poate duce la tensiuni și fisuri în piese turnate. Când folosiți miezuri de nisip de unică folosință, precizia piesei turnate scade, rugozitatea suprafeței crește în punctul de contact cu miezul.
Castinguri de calitate
Turnarea și matrița interacționează cu eficiență ridicată. Turnarea se întărește și se răcește în matrița de nisip mult mai mult decât în matriță, cu toate acestea, umplerea matriței de nisip este de obicei mai bună, ceea ce face ca procesul de producție prin turnarea în matriță a pieselor turnate non-fluide să fie mai laborios și, de asemenea, impune restricții asupra acestor forme. parametri precum dimensiunea turnării și grosimea minimă a pereților. Turnarea sub presiune a aluminiului (precum și cuprul și alte metale neferoase) este cea mai populară în Rusia.
Totuși, ca urmare a răcirii rapide, se poate obține o structură neporoasă, cu granulație fină, care crește nu numai rezistența, ci și ductilitatea turnării rezultate. În fabricarea produselor din fontă prin turnare la rece, apar o serie de probleme: datorită cristalizării deosebite în piese turnate, este posibilă formarea de carburi, eutectici ferit-grafit. Acest lucru reduce duritatea și rezistența la uzură a fontei. Stratul de suprafață albit în astfel de piese turnate este foarte dur, astfel încât produsele sunt potrivite pentru tăiere numai după tratament termic (recoace), care elimină frigul.
Structura formei
Matrița chill este, de regulă, două semi-matrițe care se prind cu cleme (știfturi), iar imediat înainte de începerea turnării metalului topit, semi-motele se fixează cu încuietori. Profiturile alimentează turnarea prin așa-numitele orificii de aerisire și dopuri de aerisire. Formele metalice fără funcție de conectare se numesc forme de agitare.
Înainte de turnare, suprafața de lucru a matrițeitratat cu un strat dintr-o substanță care protejează mucegaiul de șocul termic de o creștere bruscă a temperaturii. Această măsură previne, de asemenea, blocarea turnării cu matrița.
Oțel și fontă
Turnarea sub presiune a oțelului și a fontei are loc folosind cuarț pulbere, grafit, sticlă de apă și argilă refractară ca acoperire refractară. Înainte de turnare, matrița trebuie încălzită la o anumită temperatură, care depinde de grosimea peretelui turnării și de aliajul utilizat.
Principala cerință pe care trebuie să o îndeplinească materialul matriței este rezistența la șocuri termice, inevitabile la turnarea metalului topit. Pentru fabricarea matrițelor se utilizează fontă cenușie, fontă ductilă, oțel structural, carbon și aliat, precum și aliaje de cupru și aluminiu.
Matriță pentru răcire căptușită
Acesta este un tip de tehnologie care combină avantajele turnării în carcasă și sub presiune, în timp ce dezavantajele ambelor metode sunt netezite. Această tehnologie se caracterizează nu numai prin rezistența la fisuri, ci și prin ductilitate, ceea ce face posibilă producerea de piese turnate de în altă precizie, iar în comparație cu turnarea în carcasă, materialul de turnare scump este consumat minim.
Tripa metalica captusita se realizeaza prin umplerea spatiului dintre modelul metalic al turnarii si suprafata interioara a matritei. Cele mai utilizate metode de sablare și jeleu. Pentru umplere se ia un amestec nisip-rășină, în care liantul este rășină fenol-formaldehidă (2-2,6%) șiurotropină (aproximativ 10% în greutate), precum și auto-întărire (liant - sticlă lichidă) și compuși ceramici (liant - silicat de etil). Modelul chill matriță și turnare, având o temperatură de 200 de grade, transferă căldura amestecului, care se întărește și formează un strat de căptușeală de 3-5 mm grosime. Tijele obișnuite sau shell sunt folosite pentru a face cavități în piese turnate.
Proces de difuzare
Matrița de răcire, acoperită cu un strat de material refractar, se încălzește. Temperatura de funcționare trebuie să fie de cel puțin două sute de grade, dar depinde nu numai de aliajul folosit pentru turnare, ci și de dimensiunile turnării, grosimea peretelui acesteia și de proprietățile care îi sunt cerute. După încălzire, în matriță pot fi instalate tije, ceramică sau nisip, dacă acest lucru, desigur, este necesar conform planului de turnare, iar apoi jumătățile de matriță sunt conectate și blocate strâns cu cleme speciale. Dacă turnarea are loc într-o mașină de matriță, atunci se folosește propriul mecanism de blocare a matriței. După aceste măsuri pregătitoare, metalul topit poate fi turnat în matrița de răcire.
Când turnarea a dobândit deja o anumită rezistență, tijele metalice pot fi îndepărtate parțial din ea. Acest lucru facilitează ulterior îndepărtarea finală a miezurilor din piese turnate datorită reducerii presiunii asupra acestora de la metalul care se solidifică.
După ce turnarea s-a răcit la temperatura dorită, matrița poate fi deschisă. În această etapă, tijele metalice sunt îndepărtate și piesele turnate sunt scoase din matriță. Miezurile de nisip sunt eliminate, profituri, ascensoare și spruesunt întrerupte și se efectuează controlul calității produsului, după care întregul proces poate fi repetat.
Înainte de a face o nouă turnare, planul de despărțire și suprafața matriței sunt examinate cu atenție. Compoziția refractară se aplică o dată sau de două ori pe schimb, totuși, în caz de delaminare de pe suprafața de lucru, este necesară refacerea stratului. Dacă produsul are pereți subțiri, matrița este puternic răcită; dacă turnarea care se face a fost suficient de masivă, atunci matrița s-ar putea încălzi peste temperatura de funcționare și apoi sunt utilizate sisteme de răcire special prevăzute, astfel încât matrița să fie răcită în orice caz înainte de următoarea turnare.
Turnarea la rece nu implică acțiuni complexe și consumatoare de timp, cu excepția procesului de răcire a turnării la temperatura dorită. Majoritatea operațiunilor pot fi efectuate automat de mașini, ceea ce este unul dintre avantajele importante ale metodei, dar principalul lucru este că matrița nu este o formă unică.
