Čo je to odstredivé liatie?

Odstredivé liatie roztáča roztavený kov vo vnútri formy. Rotácia vrhá kov smerom von. Najprv stuhne na stene formy a potom sa prepracuje dovnútra. Výsledkom je rúrka alebo valec s hustou vonkajšou kožou.

K tejto stránke biznisu som sa dostal asi pred štrnástimi rokmi, keď sa v našom obchode začali vyskytovať predčasné poruchy na nastrelených rukávoch. Kupovali sme statické liate objímky od dodávateľa v Ohiu. Fungovali dobre možno na 35 000 výstrelov, potom sa ID začalo vymývať. Prešiel na odstredivo liate rukávy z miesta vo Wisconsine. Rovnaký materiál H13. Rukávy prekonali 90 000 výstrelov, kým sme ich natiahli.

To upútalo moju pozornosť.

Fyzika

Keď nalejete oceľ do zvlákňovacej formy, ťažké veci idú von. Inklúzie, plynové bubliny, troska-to všetko migruje smerom k vrtu. Vonkajší povrch je čistejší ako čokoľvek, čo by ste mohli získať statickým nalievaním. Štruktúra zŕn je tiež pevnejšia. Rýchlejšie ochladzovanie na stene formy to robí.

Vývrt je odpad. Aj tak to vyrobíte na väčšine nástrojov, takže koho to zaujíma. Dôležitá je pracovná plocha na OD.

Rýchlosť otáčania sa mení. Náš dodávateľ rukávov beží niekde okolo 900 otáčok za minútu pre štandardné hliníkové brokové puzdro. Raz som sa ich hutníka pýtal, či ide rýchlejšie. Povedal, že po určitom bode máte problémy so segregáciou karbidov. Zhlukujú sa na OD a vy skončíte s krehkou povrchovou vrstvou. Je tu sladká bodka.

Kde na tom záleží v tlakovom liatí

Nastrelené rukávy. To je 90% dôvodov, prečo sa ktokoľvek v tlakovom liatí zaujíma o odstredivé liatie.

Puzdro je umiestnené medzi naberačkou a matricou. Roztavený hliník s teplotou 1250 °F ním preteká každý cyklus. Hrot piestu sa pod vysokým tlakom posúva tam a späť. Erózia, tepelný šok, mechanické opotrebovanie-všetko zlé sa stane s nástrelom.

Odstredivo odlievaná manžeta to zvláda lepšie, pretože povrch je hustejší. Menej mikroporéznosti znamená menej iniciačných miest na kontrolu tepla. Prvé trhliny, ktoré sa tvoria na akomkoľvek povrchu rukávu, sú začiatkom konca. Hustší materiál to odďaľuje.

Pre niektoré väčšie jadrové čapy používame aj odstredivé liate polotovary. Čokoľvek s priemerom väčším ako 2 palce, zlieváreň dokáže vyrobiť lepší polotovar, ako môžeme získať z tyčového materiálu. Kovaná tyč v tomto rozsahu veľkostí má niekedy stredovú pórovitosť z pôvodného ingotu. Odstredivé liatie odstráni pórovitosť tam, kde ju budete obrábať.

Čo som sa naučil

Rozdiel vo výkone medzi odstredivým a statickým odlievaním závisí od vašej aplikácie. Beh zinok? Rukávy takmer nevidia zneužívanie, ktoré hliník vytvára. Cenová prémia za odstredivé liatie sa nemusí vrátiť. Prevádzka hliníka v rýchlych cykloch s veľkou rýchlosťou kovu? Iný príbeh.

Kontrola teploty v procese odlievania je dôležitejšia, než si väčšina kupujúcich uvedomuje. V roku 2019 som navštívil zariadenie na odstredivé liatie v Nemecku. Monitorovali teplotu odlievania v rozmedzí plus mínus 15 stupňov F. Predhrievanie formy bolo riadené rovnakým spôsobom. Obchod, ktorý som navštívil v Mexiku rok predtým, bežal oveľa voľnejšie. Obaja predávali produkt, ktorý spĺňal rovnakú špecifikáciu tvrdosti. Nemecký materiál fungoval lepšie v našich matriciach. Nie dramaticky, ale sledovali sme to.

Bimetalové rukávy sa stali bežnejšími. Koncept je pevný vnútorný materiál s tvrdým vonkajším plášťom. Odstredivé liatie ich spája počas tuhnutia. Získate to najlepšie z oboch. Vyskúšali sme ich asi pred piatimi rokmi. Výkon bol dobrý, ale dodávateľ mal problémy s doručením. Vrátil sa k monolitickému H13. Stále ich použite na pár-objemových pracovných miest, kde funguje ekonomika.

Nákup tohto materiálu

Dodacie lehoty sú dlhé. Minimálne desať týždňov, často dlhšie. Nemôžete zavolať a objednať odstredivo liate brokové rukávy na doručenie budúci týždeň. Plánujte dopredu alebo majte náhradné diely na poličke.

Na špecifikáciách záleží. Videl som nákupné objednávky, kde bolo len napísané "odstredivo odlievaná broková objímka H13" s rozmermi. To je málo. Chcete určiť minimálnu G-sila alebo parametre rotácie, limity pórovitosti pre zónu OD a aké testovanie očakávate. UT kontrola pracovnej plochy je štandardná. Niektorí dodávatelia to zahŕňajú, niektorí si účtujú príplatok.

Cena sa pohybuje o 20 % až 35 % oproti statickému odliatku pri porovnateľných rukávoch. Všade som videl cenové ponuky v závislosti od dodávateľa a množstva. Jedno-zľavy stoja viac za kus. Ak kupujete päťdesiat rukávov ročne od toho istého dodávateľa, môžete sa dohodnúť.

Hranice

Odstredivé liatie vyrába valce a rúrky. To je všetko. Ak potrebujete vnútorné prvky alebo zložitú geometriu, tento proces vám nepomôže.

K dispozícii je tiež praktická minimálna hrúbka steny. Pod asi pol palca na nástrojovej oceli kov pri otáčaní príliš rýchlo zamrzne. V tenkých častiach získate neúplnú výplň alebo pórovitosť. Nie je to problém pre rukávy, ktoré sú aj tak hrubé.

Povrch otvoru je potrebné opracovať. Vždy. Niektorí kupujúci si myslia, že môžu ušetriť peniaze používaním-liateho vývrtu. Učia sa inak.

Stále vidím obchody so statickými odlievanými rukávmi a čudujem sa, prečo ich tak často menia. Rozdiel v počiatočných nákladoch nie je taký veľký, keď zohľadníte prestoje a prácu pri výmene rukávov. Spustite čísla vo svojej vlastnej aplikácii. Pri objeme viac ako 50 000 výstrelov ročne v hliníku zvyčajne vyhráva odstredivé odlievanie.