*-=-*p#-=-#Когда говорят про *-=-*strong#-=-#гравитационное литье в кокиль*-=-*/strong#-=-#, многие сразу представляют просто алюминиевый сплав и чугунную форму. Но на деле, если копнуть глубже, тут целая наука — от выбора материала оснастки до тонкостей терморежима. Частая ошибка — считать, что раз литье под действием силы тяжести, то можно обойтись без точного расчёта литниковой системы. Сам через это прошел, пока не столкнулся с браком из-за незаполненных полостей в ответственных отливках из нержавейки.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#О материале оснастки и его износе*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Кокиль для *-=-*strong#-=-#гравитационного литья*-=-*/strong#-=-# — это не вечная деталь. Особенно при работе с тугоплавкими сплавами, теми же никелевыми. Раньше думал, что чугун с шаровидным графитом — панацея. Но на практике, при серийном производстве отливок из жаропрочной стали, термоциклирование убивает даже самую качественную оснастку за 3-4 тысячи циклов. Появляются микротрещины, начинает ?плыть? размер.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Помню, для одного заказа на корпуса арматуры из стали GS-20Mn5 пришлось пересматривать весь подход. Использовали кокиль из чугуна ЧХ16М2, но после 1500 отливок начались проблемы с поверхностью — появились раковины. Оказалось, локальный перегреб в зоне тонких рёбер жёсткости. Пришлось вносить коррективы в систему охлаждения, добавлять дополнительные каналы. Это не по учебнику, такой опыт только в цеху получаешь.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Сейчас многие коллеги, особенно те, кто работает с цветными сплавами, активно экспериментируют с медными вставками в критические зоны кокиля. Ускоряет теплоотвод, но и усложняет конструкцию. Для нас, в QSY, при литье сложных деталей из кобальтовых сплавов это иногда единственный вариант обеспечить мелкую структуру металла.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Термический режим — где кроется 80% успеха*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Температура кокиля перед заливкой — это святое. Но цифры из справочников часто далеки от реальности. Для алюминиевых сплавов типа А356 обычно рекомендуют 200-250°C. Однако, если отливка массивная, с резкими перепадами толщин стенок, то нижнюю границу лучше поднять. Иначе — недоливы в тонких сечениях и усадочная пористость в массивных узлах.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Контролировать нагрев равномерно по всей поверхности сложной формы — отдельная задача. Мы в цеху используем газовые горелки с рассекателями, но идеала нет. Всегда есть ?холодные? углы. Для ответственных заказов, например, деталей насосного оборудования из дуплексной нержавеющей стали, перешли на индукционный нагрев отдельных плит кокиля. Дороже, но стабильность качества того стоит.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Охлаждение — вторая сторона медали. Естественное воздушное часто не годится для высокопроизводительного цикла. Приходится комбинировать: сначала выдержка в форме для подпитки усадочных раковин, потом принудительное обдувание сфокусированными струями. Важно не переохладить, иначе внутренние напряжения в отливке зашкалят. Был случай с крышкой из чугуна ВЧ50 — после механической обработки повело, потому что сняли с формы слишком рано.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Литниково-питающая система: не только ?залить?, но и ?накормить?*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Конструкция литниковой системы для *-=-*strong#-=-#литья в постоянный металлический кокиль*-=-*/strong#-=-# — это компромисс между скоростью заполнения и эффективностью питания. Слишком узкие ходы — металл застывает раньше, чем заполнит форму. Слишком широкие — увеличивается угар, растут потери. Для стальных отливок это критично.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#На основе нашего опыта в QSY, для средне- и крупногабаритных отливок часто применяем щелевые питатели, расположенные по разъёму формы. Это помогает направить поток металла более управляемо, снизить турбулентность. Но для тонкостенных деталей из нержавейки, например, элементов пищевой арматуры, иногда эффективнее оказывается сифонная система. Меньше брызг, спокойнее заполнение.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Высоту стояка и размер прибылей считаем всегда с запасом. Особенно для сплавов с большим интервалом кристаллизации. Никелевые сплавы, с которыми мы часто работаем, очень склонны к усадке. Прибыль должна не просто быть, она должна быть ?горячей? до самого конца затвердевания. Иногда для этого приходится делать её массивнее самой отливки, что потом сказывается на выходе годного. Но качество важнее.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Обработка поверхности и проблемы с пригаром*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Пригар — бич *-=-*strong#-=-#гравитационного литья в кокиль*-=-*/strong#-=-# для чёрных металлов. Образование оксидной плёнки на поверхности формы, которая затем приваривается к отливке. Борьба с этим — ежедневный ритуал. Покрытия помогают, но не панацея. Составы на основе мела, графита, иногда с добавками — всё это нужно подбирать под конкретный сплав.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Для чугунов с высоким содержанием углерода своя история, для легированных сталей — своя. Мы перепробовали десятки составов. Сейчас для большинства стальных отливок используем суспензию на основе коллоидного графита с огнеупорными наполнителями. Наносим распылением после каждого цикла. Но важно не делать слой слишком толстым, иначе ухудшится чистота поверхности отливки, появятся ?следы от покрытия?.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Ещё один нюанс — вентиляция. Если в полости формы остаётся воздух, он не даёт металлу заполнить тонкие элементы. Мы делаем в разъёме формы тонкие канавки-выпоры, глубиной буквально 0.05-0.1 мм. Этого часто достаточно, чтобы воздух ушёл, а металл не вытек. Но их расположение и количество — результат проб и ошибок для каждой новой модели.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#От отливки к готовой детали: влияние на механическую обработку*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#Качество отливки, полученной методом *-=-*strong#-=-#гравитационного кокильного литья*-=-*/strong#-=-#, напрямую бьёт по экономике последующей мехобработки. Твёрдые пригарные корки убивают режущий инструмент на CNC станках. Внутренние напряжения ведут к деформации после снятия первого слоя стружки.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Поэтому мы в Qingdao Qiangsenyuan Technology всегда рассматриваем процесс как единую цепочку: литьё -#-=-# термообработка (при необходимости) -#-=-# механическая обработка. Например, для деталей из нержавеющей стали 316L, которые идут на химическое оборудование, мы обязательно проводим полный отжиг для снятия литейных напряжений перед тем, как деталь попадёт на фрезерный центр.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Точность размеров литой заготовки — тоже ключевой момент. Хорошо спроектированный и обслуживаемый кокиль позволяет получать допуски в районе CT7-CT8 по ISO 8062. Это значит, что припуски на механическую обработку можно уменьшить, что снижает стоимость и время производства. Для нас, как для компании с полным циклом (литьё и machining), это критически важно для конкурентоспособности. На сайте tsingtaocnc.com мы как раз акцентируем внимание на этой синергии процессов.*-=-*/p#-=-#*-=-*h2#-=-#Вместо заключения: практика против шаблонов*-=-*/h2#-=-#*-=-*p#-=-#В итоге, *-=-*strong#-=-#гравитационное литье в постоянный кокиль*-=-*/strong#-=-# — это не застывшая технология из учебника. Это живой процесс, где под каждый новый сплав, под каждую конфигурацию детали нужно заново подбирать параметры. Теория даёт базис, но финальные настройки — температура, скорость заливки, состав покрытия — всегда результат практических проб, а иногда и неудач.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Наши 30 лет в отрасли литья и механической обработки — это по сути история таких проб. От простых чугунных заготовок до сложных ответственных отливок из специальных сплавов для энергетики и судостроения. Каждый проект добавляет что-то в копилку знаний, заставляет пересматривать казалось бы устоявшиеся правила.*-=-*/p#-=-#*-=-*p#-=-#Поэтому, когда клиент приходит с чертежом, первое, что делаешь — не открываю справочник, а оцениваю геометрию, материал, условия работы будущей детали. И уже потом в голове начинает складываться картинка: какой нужен кокиль, как его нагревать, куда ставить литники. Это и есть главное в нашем деле — умение видеть за металлом и формой конечный результат, который должен работать долго и надёжно.*-=-*/p#-=-#