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离心铸造

离心铸造

几个世纪以来,铸造在制造业中扮演着重要角色。金属的铸造在今天仍然很重要。它为许多工业部件的生产提供了便利。

在金属铸造过程中,制造商使用加热和一个(或多个)模具来永久改变固体金属的形状。例如,液态金属会冷却成由模具决定的形状。

离心铸造工艺

离心铸造(或“旋转铸造”)是一种高度专业化的铸造形式。该工艺由阿尔弗雷德·克虏伯发明,通过使用旋转模具,可以批量生产圆柱形零件、金属环和圆盘。制造商依靠离心力使熔融的金属均匀地分散在模具中。这导致产生细粒度的,密实的金属工件。

首先,制造商将一种或多种涂层涂在模具表面,并将模具加热到所需的温度,从而制备出离心模具。在模具以选定的转速开始旋转后,制造商将流道放置到合适的位置,并开始充填过程。

离心力有助于熔融物质均匀地扩散。金属随着模具继续旋转而冷却。制造商可以通过选择性地使用冷却剂,在规定的时间内保持恒定的高温。当熔化的金属凝固并冷却后,制造商将工件从模具中拔出,例如借助拔管器。今天,许多大批量生产环境完全自动化了离心铸造过程。

离心铸造的类型

金属零件制造商依赖多种不同类型的离心铸造工艺:

真正的离心铸造

这个过程

真正的离心铸造不需要使用内模芯。对称的模具围绕其中心轴旋转,使金属分散在模具中,形成一个内部中空的圆筒形铸件。

优势

在精心控制的条件下,这种铸造方式可以有效地利用熔融金属。

应用程序

制造商利用真正的离心铸造生产各种金属零件,包括发动机气缸,环形活塞和管道。

半离心铸造

这个过程

在半离心铸造过程中,在模具中增加中心芯决定了铸件内孔的形状。生产过程仍然依赖于旋转模具来获得细晶粒的铸件。

优势

这一工艺允许修改铸造环或圆柱体中空内部的形状。

应用程序

使用半离心铸造生产的产品有轨道轮、机车轮、飞轮等。

离心铸造

这个过程

离心铸造包括围绕中心轴旋转几个小模具,就像放置在离心机中的试管旋转一样。以这种方式组合的单个模具可能包括不对称的模具。通常,熔化的金属通过中心浇口进入模具,并沿着预先切割的通道网络在内部扩散。

优势

这一过程产生了几个小部件,具有紧密、精细的颗粒。

应用程序

制造商经常利用离心铸造来帮助形成齿轮和其他圆盘形状的金属部件。

材料和应用

离心铸造可以大批量生产适合机械加工的零件。它允许制造商制造圆柱形、圆盘形或环形工件,既方便又具有成本效益:

材料

在本世纪,工业零件制造商采用离心铸造工艺,从各种金属和金属合金中制造零件。这种铸件常用的原材料包括铁、不锈钢、钢、铝、铜和镍。

工厂可能会投入大量资金来制造离心铸造过程中使用的永久模具。由于采用这种工艺生产既需要高温,又需要以控制的速度旋转模具,因此工厂可能会比采用其他铸造工艺产生相对较高的能源生产成本。离心铸造适合于自动化,所以尽管初期投资很大,但它通常提供了一个非常高效的制造过程,特别是对于那些从事大批量生产的公司。

应用程序

离心铸造有许多应用。这一工艺最初是为了制造更结实、更均匀的火车车轮而开发的,如今它也用于生产各种其他工业金属零件。

例如,制造商可以利用这一过程来制造各种尺寸的金属管,而不必焊接接缝。此外,离心铸造将生产金属环和圆盘,以及非常薄壁的圆柱形部件。它可以帮助企业生产具有内部、牢固粘合包层的管材。其他常见的应用包括线圈、衬套、轴承、滑轮组件和车轮的生产。

离心铸造的优点

离心铸造有许多优点。首先,由于这些铸造部件与其他制造工艺生产的铸件相比,具有更细的压实金属颗粒,因此它们倾向于为机械加工和精加工提供更强、更耐腐蚀的工件。例如,制造商可能会发现使用这一工艺来形成铸件有助于降低加工过程中的废品率。

第二,离心铸造工艺与自动化配合良好。由于这种铸造过程的每个元素都得益于精心的控制(包括熔融金属的制备、所用原材料的数量、浇注速度、模具的转速、模具旋转时的温度和模具旋转时间的长度),自动化这一过程有助于生产更均匀的铸件。

三是离心铸造的通用性。它生产几乎任何直径和长度的对称铸件。这些物品表现出优异的机械性能。


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