Ливење је једна од најранијих метода обликовања метала познатих људима. То генерално значи уливање растопљеног метала у ватростални калуп са шупљином облика који треба да се направи, и омогућавање да се очврсне. Кадаочврснуо, жељени метални предмет се вади из ватросталног калупа или разбијањем калупа или растављањем калупа. Очврсли предмет се назива ливење. Овај процес се назива и оснивање, а зове се савремена фабрика која се бави ливењем металних деловаливница.
1. Историја процеса ливења
Процес ливења је вероватно откривен око 3500. године пре нове ере у Месопотамији. У многим деловима света током тог периода бакарне секире и други пљоснати предмети су израђивани у отвореним калупима од камена или печеним.глине. Ови калупи су у суштини били у једном комаду. Али у каснијим периодима, када је требало да се праве округли предмети, такви калупи су подељени на два или више делова да би се олакшало извлачење округлих предмета.Бронзано доба (око 2000. пре нове ере) донело је много више префињености у процес ливења. Можда је први пут измишљено језгро за прављење шупљих џепова у предметима. Ова језгра су била направљена од печене глине.Такође, процес цире пердуе или изгубљеног воска се увелико користио за израду украса и финих радова.
Технологију ливења Кинези су знатно унапредили од око 1500. године пре нове ере. Пре тога, нема доказа о било каквој активности ливења у Кини. Изгледа да нису били сјајниупознат са процесом цире пердуе нити га је у великој мери користио, али уместо тога специјализован за вишеделне калупе за израду веома сложених послова. Доста су времена провели у усавршавању калупа до детаља, тако да је то тешкобило какви завршни радови били су потребни на ливењу направљеном од калупа. Вероватно су правили калупе за комаде који су садржали пажљиво постављене комаде, којих је било тридесет или више. У ствари, много таквих калупа је откривенотоком археолошких ископавања у разним деловима Кине.
Цивилизација долине Инда је такође позната по широкој употреби ливења бакра и бронзе за украсе, оружје, алате и прибор. Али није било много побољшања у технологији. Од вариЗа предмете и фигурице које су ископане са локалитета у долини Инда, изгледа да су били упознати са свим познатим методама ливења као што су отворени калуп, калуп за комаде и процес цире пердуе.
Иако се Индији може приписати проналазак челика за лончиће, у Индији није било много стварања гвожђа. Постоје докази да је оснивање гвожђа почело око 1000. године пре нове ере у Сирији и Персији. Чини сетоливење гвожђатехнологија у Индији је у употреби од времена инвазије Александра Великог, око 300. године пре нове ере.
Чувени гвоздени стуб који се тренутно налази у близини минара Кутб у Делхију пример је металуршких вештина древних Индијанаца. Дугачка је 7,2 м и направљена је од чистог кованог гвожђа. Претпоставља се да је ово одпериод Чандрагупте ИИ (375-413 н.е.) из династије Гупта. Стопа рђе овог стуба, који стоји напољу на отвореном, је практично нула, а чак и затрпани део рђа веома споро. Овомора да је прво изливена, а затим укуцана до коначног облика.
2. Предности и ограничења
Процес ливења се увелико користи у производњи због својих бројних предности. Растопљени материјал тече у било који мали део у шупљини калупа и као такав, сваки сложени облик – унутрашњиили екстерно – може се направити поступком ливења. Могуће је ливети практично било који материјал, било да је од гвожђа или од обојеног гвожђа. Даље, неопходни алати потребни за ливење калупа су веома једноставни ијефтино. Као резултат тога, за пробну производњу или производњу мале серије, то је идеалан метод. У процесу ливења могуће је поставити количину материјала тамо где је тачно потребна. Као резултат тогасмањење тежине у дизајну може се постићи.Цастингссе углавном равномерно хладе са свих страна и стога се очекује да немају својства усмерености. Постоје одређени метали и легурекоји се може обрадити само ливењем, а не било којим другим процесом попут ковања због металуршких разматрања. Могу се направити одливци било које величине и тежине, чак и до 200 тона.
Међутим, тачност димензија и обрада површине постигнути су нормалнимпроцес ливења у песакне би био адекватан за коначну примену у многим случајевима. Да би се ови случајеви узели у обзир, нека посебна кастингаразвијени су процеси као што је ливење под притиском, чији су детаљи дати у каснијим поглављима. Такође, процес ливења у песак је у одређеној мери радно интензиван и стога су многа побољшања усмерена на њега,као што су машинско ливење и ливничка механизација. Код неких материјала често је тешко уклонити дефекте који настају услед влаге која је присутна у њимаодливци од песка.
3. Услови ливења
У наредним поглављима ће се видети детаљи ливења у песак, који представља основни процес ливења. Пре него што уђемо у детаље процеса, требало би да дефинишемо одређени број речи из речникаодговарајуће.
Фласк– Тиквица за калупљење је она која држи пешчани калуп нетакнут. У зависности од положаја тиквице у структури калупа, назива се различитим називима као што су повлачење, хватаљка и образ. Састоји се од дрветаза привремене примене или уопштено од метала за дуготрајну употребу.
Драг– Доњи балон за калупљење
Цопе– Горња пљосна за калупљење
Образ– Средњи балон за ливење који се користи у троделном калупу.
Паттерн– Паттерн је реплика коначног објекта који треба да се направи уз неке модификације. Шупљина калупа се прави уз помоћ шаблона.
Линија раздвајања– Ово је линија раздвајања између две тиквице за калупљење која чини пешчани калуп. У подељеном узорку то је такође линија раздвајања између две половине шаре
Доња табла– Ово је плоча која се обично прави од дрвета, која се користи на почетку израде калупа. Шара се прво држи на доњој дасци, по њој се посипа песак, а затим се врши набијање.
Фацинг Санд– Мала количина угљеничног материјала посипана по унутрашњој површини калупне шупљине да би се дала боља завршна обрада одливака
Песак за калупљење– То је свеже припремљен ватростални материјал који се користи за израду шупљине калупа. То је мешавина силицијумске глине и влаге у одговарајућим размерама за постизање жељених резултата и окружујеузорку приликом израде калупа.
Бацкинг Санд– То је оно што чини већину ватросталног материјала који се налази у калупу. Састоји се од коришћеног и сагорелог песка.
Цоре– Користи се за израду шупљих шупљина у одливцима.
Поуринг Басин– Мала левкаста шупљина на врху калупа у коју се сипа растопљени метал.
Спуре– Пролаз кроз који растопљени метал из базена за изливање доспева у шупљину калупа. У многим случајевима контролише проток метала у калуп.
Руннер– Пролази у раван раздвајања кроз које се регулише струјање растопљеног метала пре него што стигну у шупљину калупа.
Капија– Стварна улазна тачка кроз коју растопљени метал улази у шупљину калупа.
Цхаплет– Чепови се користе за подупирање језгара унутар шупљине калупа како би се бринули о сопственој тежини и савладали металостатичке силе.
Охлади се– Хладе су метални предмети који се постављају у калуп да би се повећала брзина хлађења одливака како би се обезбедила уједначена или жељена брзина хлађења.
Рисер– То је резервоар растопљеног метала који се налази у ливењу тако да врући метал може да тече назад у шупљину калупа када дође до смањења запремине метала услед очвршћавања
4. Процедура израде пешчаног калупа
Процедура за прављење типичног пешчаног калупа описана је у следећим корацима:
Прво, доња плоча се поставља или на платформу за обликовање или на под, чинећи површину равном. Боца за калупљење се држи наопако на доњој дасци заједно са делом за повлачењеузорак у средини боце на дасци. Између шаре и зидова боце треба да буде довољно размака који треба да буде реда величине 50 до 100 мм. Преко њега се посипа суви песакплоча и шара да би се обезбедио нелепљиви слој. Свеже припремљени песак за калуповање потребног квалитета се сада сипа у увлаку и на шаблону до дебљине од 30 до 50 мм. Остатак боце за повлачење јепотпуно испуњен резервним песком и равномерно набијен да би се песак збио. Набијање песка треба да се уради како треба да се не би превише сабијао, што отежава излазак гасова,нити превише лабав, да калуп не би имао довољно снаге. Након што је набијање завршено, вишак песка у балону се потпуно оструже помоћу равне шипке до нивоа ивица балоне.
Сада, са жицом за вентилацију, која је жица пречника 1 до 2 мм са шиљастим крајем, рупе за вентилацију су направљене у повлачењу до пуне дубине тиквице као и на шаблону како би се олакшало уклањање гасова током ливењаучвршћивање. Овим је завршена припрема повлачења.
Готова боца за повлачење се сада откотрља на доњу даску и открива шаблон као што је приказано на фотографији. Користећи заливање, ивице песка око шаре се поправљају и половина шаре се поставља прекошаблон за повлачење, поравнавајући га уз помоћ клинова. Боца на врху превлаке се поново поравнава уз помоћ игала. Суви песак за одвајање се посипа по целом вучу и по узорку.
На малом растојању од око 50 мм од шаре налази се игла за прављење пролаза спруве. Такође, игла за подизање по потреби се чува на одговарајућем месту и свеже припремљени песак за калуповање сличан томепосипа заједно са подлогом песка. Песак је темељно набијен, вишак песка оструган и отвори за одзрачивање су направљени свуда у чамцу као код вуче.
Спруе пин и е рисер пин се пажљиво извлаче из балоне. Касније се базен за изливање сече близу врха спруда. Навлака је одвојена од превлаке и било каквог растреситог песка на интерфејсу хватача и превлачењавуче се одува уз помоћ мехова. Сада се половице поклопца и шаблона за повлачење повлаче коришћењем шиљака за извлачење и ударањем шаре свуда около да би се мало повећала шупљина калупа тако дазидови калупа нису покварени узорком повлачења. Водичи и капије се пажљиво урезују у калуп без кварења калупа. Сваки вишак или растресити песак који се нађе у клизачима и шупљини калупа се издувавадалеко користећи мехове. Сада се обложни песак у облику пасте наноси по целој шупљини калупа и клизачима, што би готовом одливу дало добру површинску завршну обраду.
Језгро од сувог песка се припрема помоћу кутије за језгро. Након одговарајућег печења, ставља се у калуп као што је приказано на фотографији. Коп је замењен на превлаци водећи рачуна о поравнању два помоћуигле. На поклопцу се држи одговарајућа тежина како би се водила рачуна о металостатичкој сили нагоре током изливања растопљеног метала. Калуп је сада, као што је приказано на фотографији, спреман за изливање.
Време објаве: 25.12.2020