Metal quyish: jarayoni, usullari, usullari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Metal barcha zamonaviy tsivilizatsiyaning asosidir. Bir yil ichida zamonaviy insoniyat shu qadar temirni ajratib oladi va qayta ishlaydiki, butun dunyo uni kamida bir necha asr davomida tanlab oladi. Va bu ehtiyoj to'liq oqlanadi, chunki qurilishning o'zi aql bovar qilmaydigan miqdorda po'latni oladi. Bunday sharoitda metall quyish doimiy ravishda takomillashtirilayotgani ajablanarli emas.

Biroz tarix

Temirning eng muhim xususiyatini qabul qilish, qotib qolish, unga "taklif qilingan" shakli, qadimgi davrlarda odam payqagan. Bugungi kunda deyarli barcha olimlar insonning metall bilan dastlabki tanishuvi meteoritlar tufayli sodir bo'lgan deb taxmin qilishadi. Meteorit temir eriydigan va oson ishlov berilgan, shuning uchun quyma asoslari ba'zi yangi tsivilizatsiyalar tomonidan uzoq vaqt oldin o'rganilgan.

Mamlakatimizda metall quyish asrlar davomida hurmatli va sharafli ish bo'lib kelgan, odamlar bu hunarga doimo katta hurmat bilan qarashgan. "Tsar to'pi" va "Tsar qo'ng'irog'i" ko'pchilikka ma'lum bo'lib, ular rus ustalarining quyma mahoratining durdonalaridir, hatto ulardan biri hech qachon jiringlamasa va ikkinchisi otmasa ham. Buyuk Pyotr davridagi Ural g'ildiraklariarmiya uchun ishonchli qurol yetkazib beruvchi sifatida alohida shuhrat qozondi. Biroq, ular bu unvonni hozir ham haqli ravishda olib yurishadi. Metall quyishning asosiy turlarini ko'rib chiqishdan oldin, xom ashyoning talab qilinadigan xususiyatlari haqida bir necha so'z aytish kerak.

Quyma uchun metall qanday bo'lishi kerak

Quyma uchun ishlatiladigan metallning eng muhim xususiyati uning suyuqligidir. Eritilgan shakldagi qotishma eng kichik chuqurchalarni to'ldirgan holda bir tigeldan ikkinchisiga imkon qadar oson oqishi kerak. Suyuqlik qanchalik yuqori bo'lsa, devorlarni tayyor mahsulotda yupqaroq qilish mumkin. Yomon tarqaladigan metall bilan bu juda qiyin. Oddiy sharoitlarda u formadagi barcha bo'shliqlarni to'ldirishdan ancha oldinroq qatnashadi. Bu sanoatchilar metall qotishmalarini quyishda duch keladigan qiyinchilik.

Quyma temir quyish zavodining sevimli materialiga aylangani ajablanarli emas. Buning sababi shundaki, bu qotishma mukammal suyuqlikka ega bo'lib, u bilan ishlashni nisbatan osonlashtiradi. Chelik unchalik suyuq emas, shuning uchun qolipni to'liq to'ldirish uchun (bo'shliqlar va bo'shliqlar bo'lmasligi uchun) turli xil hiyla-nayranglarga murojaat qilish kerak.

Eng oddiy holatda, uyda metall quyish kerak bo'lganda, xom ashyo eritiladi va kichik qismlarda suvga quyiladi: shu tarzda, xususan, baliq ovlash uchun cho'tka yasashingiz mumkin. Ammo bu usul hatto qurol sanoatida ham nisbatan keng qo'llaniladi! Konturda sovutish minorasiga o'xshash maxsus minoraning tepasidan eritilganmetall. Strukturaning balandligi shundayki, mukammal shakllangan, allaqachon sovutilgan tomchi erga etib boradi. Sanoat miqyosida shunday ishlab chiqariladi.

Yerga quyish usuli

Eng oddiy va qadimiy usul bu metallni erga quyishdir. Ammo uning "oddiyligi" nisbatan shartli tushunchadir, chunki bu ish juda mashaqqatli tayyorgarlikni talab qiladi. Bu nimani anglatadi?

Birinchidan, modellar do'konida kelajakdagi quymaning to'liq o'lchamli va eng batafsil modeli tayyorlanadi. Bundan tashqari, uning o'lchami olinishi kerak bo'lgan mahsulotdan biroz kattaroq bo'lishi kerak, chunki metall sovutilganda cho'kadi. Qoidaga ko'ra, model ikkita yarmidan ajratib olinadigan qilib ishlab chiqariladi.

Bu amalga oshirilgandan so'ng, maxsus qoliplash qumi tayyorlanadi. Agar kelajakdagi mahsulotda ichki bo'shliqlar va bo'shliqlar bo'lishi kerak bo'lsa, unda novdalarni, shuningdek, qo'shimcha kalıplama birikmasini tayyorlash ham kerak bo'ladi. Ular tayyor qismda "bo'sh" bo'lgan joylarni vaqtincha to'ldirishlari kerak. Agar siz uyda metall quyishga qiziqsangiz, bu haqiqatni yodda tuting, chunki aks holda allaqachon to'ldirilgan kolba bosim ostida yirtilib ketishi mumkin va buning oqibatlari eng achinarli bo'lishi mumkin.

Qoplama qumlari nimadan yasalgan?

Asosiy - qum va gillarning turli navlari, shuningdek, bog'lovchilar. Ularning rolini tabiiy va sintetik yog'lar, quritish moyi, qatron, rozin va hatto smola o'ynashi mumkin.

Keyingi vazifa qoliplarni tayyorlash bo'lgan qolipchilar vaqti keladi. Agar tushuntirsangizosonroq, bu shunday amalga oshiriladi: yog'och quti olinadi, unga qolipning yarmi qo'yiladi (uni ham ajratib olish mumkin) va model va qolip devorlari orasidagi bo'shliqlar qolip kompozitsiyasi bilan tiqilib qoladi.

Ikkinchi yarmi bilan ham xuddi shunday qilinadi va ikkala qismni pinlar bilan mahkamlang. Shuni ta'kidlash kerakki, ikkita maxsus konus quyilganida tepada bo'ladigan shaklning o'sha qismiga kiritilgan. Ulardan biri eritilgan metallni quyish uchun, ikkinchisi - kengayuvchi gazlarni chiqarish uchun ishlatiladi.

Tayyorgarlik bosqichining oxiri

Va endi operatsiyaning, ehtimol, eng muhim qismi uchun vaqt keldi. Kolbalar qumning yaxlitligi buzilishining oldini olishga harakat qilib, juda ehtiyotkorlik bilan ajratiladi. Shundan so'ng, kelajakdagi qismning ikkita aniq va batafsil izlari erda qoladi. Shundan so'ng ular maxsus bo'yoq bilan qoplangan. Bu eritilgan metall qum zamin bilan bevosita aloqa qilmasligi uchun amalga oshiriladi. Metall quyish texnologiyasi bunga yo'l qo'ymasligi kerak, aks holda tayyor mahsulot sifati sezilarli darajada yomonlashishi mumkin.

Agar bu zarur bo'lsa, bir vaqtning o'zida eritmani quyish uchun zarur bo'lgan qo'shimcha eshik o'tish joyi kesiladi. Kolbalar yana buklanadi va iloji boricha mahkam bog'lanadi. Qum biroz quriganidan keyin quyishni boshlashingiz mumkin.

Translashni boshlash

Birinchi navbatda gumbazlarda, ya'ni maxsus pechlarda, cho'yan blankalar eritiladi. Agar po'lat quyish kerak bo'lsa, u holda xom ashyo dona pechlarida, o'choqli pechlarda, invertor va boshqa pechlarda eritiladi. Kirish uchunrangli metallarning erish holati, maxsus eritish moslamalaridan foydalaning.

Hammasi, siz translatsiyani boshlashingiz mumkin. Agar faqat bitta shakl mavjud bo'lsa, unda eritma alohida-alohida bir kepçe bilan quyiladi. Boshqa hollarda, qoida tariqasida, konveyer tashkil etiladi: yoki bo'shliqlari bo'lgan tasma cho'chqa ostiga o'tadi yoki cho'p kolbalar qatorlari bo'ylab harakatlanadi. Bularning barchasi faqat ishlab chiqarishni tashkil etishga bog'liq. Vaqti kelib, metall soviganida, u qolipdan chiqariladi. Asos sifatida, bu usul uyda metall quyish zarur bo'lgan hollarda (masalan, temirchilik uchun) idealdir. Bunday sharoitda mukammalroq narsaga baribir erishib bo'lmaydi.

Qumlash yoki silliqlash mashinalari tayyor mahsulotdan qolipni va yopishtiruvchi qumni olib tashlaydi. Aytgancha, bu usul Ulug 'Vatan urushi davrida tanklarni ishlab chiqarishda faol ishlatilgan. Shunday qilib quyma minoralar ishlab chiqarilgan va bu jarayonning soddaligi va ishlab chiqarilishi frontga juda zarur bo'lgan juda ko'p sonli harbiy transport vositalarini ishlab chiqarishga imkon berdi. Metall quyishning yana qanday turlari mavjud?

Qoʻlimga quyish

Ammo hozir ular quyma mahsulotlar ishlab chiqarishda ancha ilgʻor va texnologik jihatdan ilgʻor usullardan foydalanmoqda. Masalan, chill qolipida metall quyish. Asosan, bu usul ko'p jihatdan yuqorida tavsiflanganga o'xshaydi, chunki bu holda quyma qoliplar ham qo'llaniladi. Faqat bir vaqtning o'zida ular metalldir, bu keng ko'lamli ishlab chiqarish jarayonini sezilarli darajada osonlashtiradi.

Shunday qilib, konuslar va novdalar ikkita yarmiga (metall quyish va bo'shliqlar hosil qilish uchun) kiritilgan vakeyin ularni bir-biriga mahkam bog'lab qo'ying. Hamma narsa, siz ishga kirishingiz mumkin. Ushbu usulning o'ziga xosligi shundaki, bu erda erigan metall juda tez qotib qoladi, qoliplarni majburiy sovutish imkoniyati mavjud va shuning uchun bo'shatish jarayoni ancha tezlashadi. Bitta qolip yordamida siz qolip va qumlarni individual tayyorlashga ko‘p vaqt sarflamasdan, yuzlab, balki minglab quymalarni olishingiz mumkin.

Usulning ba'zi kamchiliklari

Ushbu quyish usulining kamchiliklari shundaki, unga faqat eritilgan shakldagi suyuqlikning o'sishi bilan tavsiflangan metallarning turlari mos keladi. Masalan, po'lat uchun faqat bosimli quyma mos keladi (quyida bu haqda), chunki bu material umuman yaxshi suyuqlikka ega emas. Siqilgan havo ta'sirida po'latning eng "egiluvchan" navlari ham kerakli shaklni ancha yaxshi oladi. Yomon narsa shundaki, oddiy chill mog'or bunday ekstremal ishlab chiqarish sharoitlariga bardosh bera olmaydi va parchalanadi. Shuning uchun siz maxsus ishlab chiqarish usulidan foydalanishingiz kerak, biz uni quyida muhokama qilamiz.

Inyeksion kalıplama

Metallarni bosim ostida quyish qanday amalga oshiriladi? Biz yuqorida ba'zi jihatlarni ko'rib chiqdik, ammo bu masalani batafsilroq ochish kerak. Hammasi juda oddiy. Birinchidan, ko'p bosqichli, murakkab ichki shaklga ega bo'lishi mumkin bo'lgan sifatli po'latdan yasalgan quyma qolip kerak. Ikkinchidan, bizga yetti yuzdan yetti yuz MPgacha yetkazib beradigan nasos uskunasi kerak.

Asosiy afzallikbu eritish usuli yuqori mahsuldorlikka ega. Inyeksion kalıplamani yana nima ta'minlaydi? Bunday holda, juda kam metall ishlatiladi va tayyor mahsulotning sirt sifati juda yaxshi. Oxirgi holat murakkab va juda mashaqqatli tozalash va silliqlash jarayonini rad etishni nazarda tutadi. Tayyor mahsulotlar va ehtiyot qismlarni ishlab chiqarish uchun ushbu ishlab chiqarish usuli uchun eng yaxshi materiallar qaysi materiallar?

Eng koʻp ishlatiladigan qotishmalar alyuminiy, rux, mis va qalay-qoʻrgʻoshin (rangli metallarni quyish) asosida ishlab chiqariladi. Ularning erish harorati nisbatan past, shuning uchun butun jarayonning juda yuqori ishlab chiqarish qobiliyatiga erishiladi. Bundan tashqari, bu xom ashyoni sovutishda nisbatan kichik cho'kindi mavjud. Bu zamonaviy texnologiyani ishlab chiqarishda juda muhim bo'lgan juda kichik bardoshliklarga ega qismlarni ishlab chiqarish mumkinligini anglatadi.

Ushbu usulning murakkabligi shundaki, tayyor mahsulotlar qoliplardan ajratilganda ular shikastlanishi mumkin. Bundan tashqari, bu usul faqat nisbatan kichik devor qalinligi bo'lgan qismlarni ishlab chiqarish uchun javob beradi. Gap shundaki, qalin metall qatlami juda notekis qattiqlashadi, bu qobiq va bo'shliqlarning shakllanishini oldindan belgilab beradi.

Bosim bilan quyish uchun turli xil qurilmalar

Metal mahsulotlarini quyishning ushbu usulida qo'llaniladigan barcha mashinalar ikkita katta guruhga bo'lingan: issiq va sovuq quyma kamerali. "Issiq" nav ko'pincha faqat sink asosidagi qotishmalar uchun ishlatilishi mumkin. Bunday holda, quyma kameraning o'zi issiq metallga botiriladi. Bosim ostidahavo yoki maxsus piston bo'lsa, u quyma bo'shlig'iga oqadi.

Qoida tariqasida, kuchli inyeksiya kuchi talab qilinmaydi, 35-70 MPa gacha bosim etarli. Shunday qilib, bu holda, metall quyish uchun qoliplar ancha sodda va arzonroq bo'lishi mumkin, bu mahsulotning yakuniy narxiga eng qulay ta'sir ko'rsatadi. Sovuq quyma qoliplarda eritilgan metall ayniqsa yuqori bosim ostida quyma kameraga chuqur kirib borishi kerak. Shu bilan birga, u 700 MPa ga yetishi mumkin.

Inyeksion kalıplama qismlari qayerda ishlatiladi?

Ular hamma joyda. Telefonlarda, kompyuterlarda, kameralarda va kir yuvish mashinalarida, hamma joyda ushbu maxsus usul yordamida olingan tafsilotlar mavjud. U, ayniqsa, mashinasozlikda, shu jumladan aviatsiya va hatto kosmik sanoat bilan bevosita bog'liq bo'lgan sohalarda keng qo'llaniladi. Quyma qismlarning massasi bir necha grammdan 50 kilogrammgacha (va undan ham yuqori) o'zgarishi mumkin. Metalllarni quyish yo'li bilan boshqa "qayta ishlash" dan foydalanish mumkinmi? Ha, va boshqa ko'plab usullar mavjud.

Yo'qotilgan mum quyish

Biz ko'rib chiqqan birinchi holatda bo'lgani kabi, qadimgi zamonlardan beri insoniyat eritilgan metallni kerosin yoki mumdan tayyorlangan oldindan tayyorlangan modelga quyish usuli haqida biladi. U oddiygina kolbaga joylashtiriladi va bo'shliqlar qolip qumi bilan to'ldiriladi. Eritma mumni eritadi va asosiy ish qismining butun hajmini ideal tarzda to'ldiradi. Bu usul yaxshi, chunki modelni kolbadan olib tashlash kerak emas. Bundan tashqari, oddiygina mukammal sifatli qismlarni olish mumkin, bu quyish jarayonimetallarni avtomatlashtirish nisbatan oson.

Shell casting

Agar quyish nisbatan sodda bo'lsa va tayyor mahsulotdan "bo'shliq" mustahkamligi talab qilinmasa, qobiq qoliplariga quyish usulidan foydalanish mumkin. Ular qadim zamonlardan beri ishlab chiqarilgan va nozik kvarts qumi va qatroni asos sifatida ishlatiladi. Bugungi kunda, albatta, ikkinchisi sifatida turli xil sintetik birikmalar qo'llaniladi.

Keyin, ikki yarmidan iborat yigʻiladigan metall modellar olinadi va taxminan 300 daraja Selsiyga qizdirilgan sirtga joylashtiriladi. Keyin qoliplash aralashmasi (qum va quruq qatronlardan) bir xil joyga quyiladi, shunda u metall modellarning sirtini to'liq qoplaydi. Issiqlik ta'sirida qatron eriydi va qum qalinligida ancha kuchli "kolba" paydo bo'ladi.

Hammasi bir oz sovishi bilanoq, metall quymalarni olib tashlash mumkin va qumni "qovurish" uchun pechga yuborish mumkin. Shundan so'ng, etarlicha kuchli shakllar olinadi: ularning ikkita yarmini birlashtirib, ularga eritilgan metallni quyish mumkin. Metall quyishning yana qanday usullari mavjud?

Santrifüjli quyma

Bunda eritma gorizontal yoki vertikal proyeksiyada juda yuqori tezlikda aylanadigan maxsus shaklga quyiladi. Kuchli teng qo'llaniladigan markazdan qochma kuchlarning ta'siri natijasida metall qolipning barcha bo'shliqlariga teng ravishda oqadi va shu bilan tayyor mahsulotning yuqori sifatiga erishadi. Ushbu quyma usuli har xil turdagi quvurlarni ishlab chiqarish uchun idealdir. Bu yanada bir xil qalinlikni shakllantirishga imkon beradi"statik" usullar yordamida erishish juda qiyin.

Elektr-shlakli quyma

To'g'ri ravishda zamonaviy deb atash mumkin bo'lgan metallarni quyish usullari bormi? Elektroslak quyish. Bunday holda, suyuq metall birinchi navbatda kuchli elektr yoyi razryadlari bilan oldindan tayyorlangan xom ashyoga ta'sir qilish orqali olinadi. Arksiz usuldan temir shlak tomonidan to'plangan issiqlikdan eritilganda ham foydalanish mumkin. Ammo oxirgisi kuchli zaryadlardan ta'sirlanadi.

Shundan so'ng butun jarayon davomida havo bilan hech qachon aloqa qilmagan suyuq metall kristallanish kamerasiga kiradi, bu "kombinatsiyada" ham quyma qolip hisoblanadi. Bu usul nisbatan oddiy va massiv quyma uchun qo'llaniladi, ularni ishlab chiqarish uchun ko'p shartlarga rioya qilish shart emas.

Vakuumli plomba

Faqat oltin, titan, zanglamaydigan po'lat kabi "yuqori" materiallarga tegishli. Bunday holda, metall vakuum sharoitida eritiladi, so'ngra tezda (bir xil sharoitlarda) qoliplarga taqsimlanadi. Usul yaxshi, chunki u ishlatilganda mahsulotdagi havo bo'shliqlari va bo'shliqlar paydo bo'lishi deyarli istisno qilinadi, chunki u erda mavjud bo'lgan gazlar miqdori minimaldir. Shuni yodda tutish kerakki, bu holda quymalarning og'irligi yuz yoki ikki kilogrammdan oshmasligi kerak.

Yirik qismlarni olish mumkinmi?

Ha, bunday texnologiya mavjud. Lekin u faqat bir vaqtning o'zida yuz tonna po'lat qayta ishlangan hollarda qo'llanilishi mumkin.va boshqalar. Birinchidan, metall vakuum sharoitida eritiladi, so'ngra qoliplarga emas, balki ularning bo'shlig'iga havo kirishidan himoyalangan maxsus qoliplarga quyiladi.

Shundan so'ng, tayyor eritmani qoliplarga taqsimlash mumkin, undan avval havo nasos bilan chiqariladi. Bunday texnologik jarayon natijasida olingan po'lat ancha qimmat. U zarb qilish uchun, shuningdek, eng yuqori sifatli blankalar va qismlarni olish zarur bo'lganda bir xil quyma turlarining ayrim turlari uchun ishlatiladi.

Gazlashtirilgan (yoqilgan) naqshlar boʻyicha quyish

Quyma sifati va soddaligi nuqtai nazaridan, bu usul eng foydalilaridan biri hisoblanadi va shuning uchun u zamonaviy sanoatda tobora kengroq qo'llaniladi. Yildan yilga ishlab chiqarilishi ortib borayotgan bunday metall quyish, ayniqsa, XXR va AQShda mashhur, chunki bu ikki mamlakatning sanoat bazalari yuqori sifatli po'latga bo'lgan eng katta ehtiyoj bilan ajralib turadi. Ushbu usulning afzalligi shundaki, u og'irlik va o'lcham bo'yicha hech qanday cheklovlarsiz quyma ishlab chiqarish imkonini beradi.

Ko'p jihatdan bu usul yuqorida tavsiflanganlarga o'xshaydi: masalan, bu holda, asosiy model mum yoki plastilindan emas, balki hozirda keng tarqalgan ko'pikdan foydalaniladi. Ushbu material o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lganligi sababli, bog'lovchi qum aralashmasi taxminan 50 kPa bosim ostida kolbaga o'raladi. Ko'pincha, bu usul og'irligi 100 grammdan ikki tonnagacha bo'lgan qismlarni tayyorlash zarur bo'lgan hollarda qo'llaniladi.

Biroq, biz allaqachon ba'zi qattiq cheklovlar haqida aytgan ediko'lcham tafsilotlari №. Shunday qilib, ushbu quyish usulidan foydalanib, hatto kema dvigatellari uchun komponentlar ham ishlab chiqarilishi mumkin, ular hech qachon o'lchamlari "kamtarona" bo'lmagan. Har bir tonna metall xom ashyo uchun quyidagi miqdorda qo'shimcha materiallar sarflanadi:

• Yuqori qum kvarts - 50 kg.
• Maxsus yopishmaydigan qoplama - 25 kg.
• Granullangan polistirol ko'pik - 6 kg.
• Zich polietilen plyonka - 10 kv. m.

Barcha qoliplash qumlari qo'shimcha qo'shimchalar va qo'shimchalarsiz sof kvarts qumidir. U taxminan 95-97% qayta ishlatilishi mumkin, bu esa iqtisodni sezilarli darajada yaxshilaydi va jarayon narxini pasaytiradi.

Shunday qilib, metall quyish (jarayon fizikasi biz tomonidan qisman ko'rib chiqilgan) "ko'p qirrali" hodisadir, chunki bugungi kunda juda ko'p yangi usullar mavjud. Shu bilan birga, zamonaviy sanoat bir necha ming yillar oldin qo'llanilgan usullarni qo'llamoqda va ularni hozirgi voqelikka biroz moslashtirmoqda.