Чугунное печное литьё – виды отечественного производства
Возникнув еще в Средние века, печное литье до сегодняшнего дня используется в нашем быту. При кладке печи и установке каминов в доме или на даче человек должен оснастить их топочными дверцами, колосниками, конфорками и другими обязательными элементами, которые необходимы для правильного функционирования отопительных приборов.
Краткая историческая справка
Интерес к печному чугунному литью появляется в России в Средние века и особого расцвета достигает при Иване Грозном. В «Домострое» было написано о том, что печи можно топить только тогда, когда наступят морозы. И это было оправдано тем фактом, что печные дверцы были изготовлены из дерева или глины, и частое использование печей связывалось с риском пожара.
Чугунные дверки для печей начали изготавливать еще в XVIII веке
В Петровскую эпоху начала развиваться металлургическая промышленность, и следом стало развиваться печное строительство.
Первое, что стали делать для печей, — это дверки, поддувала и заслонки, которые изготавливались на оружейном заводе в Туле, что было важно для противопожарной безопасности в государстве. Позднее уже на уральских заводах стали лить оружие, ограды, памятники и купола церквей. Имея во владении ряд уральских и сибирских заводов, династия Демидовых давала более около 30% всей выплавки чугуна в России
Имея во владении ряд уральских и сибирских заводов, династия Демидовых давала более около 30% всей выплавки чугуна в России.
Было открыто массовое производство чугунных изделий для печей. В XVIII веке Россия стала первой страной, которая продавала предметы чугунного литья за границей.
Во времена правления Петра построили более 16 металлургических заводов, а производство чугуна увеличилось в 700 раз. В XIX веке ученым стали известны свойства углерода и кремния, и литейное производство получило новый виток развития.
Сегодня чугунное печное литье российского производства очень ценится на мировом рынке.
Виды печного литья
Топочные дверцы состоят из рамки и крышки, соединяют их заклепками или стальными пружинами. Кладка печки за счет этого очень облегчается. Современное производство предусматривает изготовление таких топочных дверок, которые могут открываться в обе стороны.
Чугунные дверки – неотъемлемая часть русской печи
Современное запирающее устройство на дверце смонтировано таким образом, что исключает возможность открыться самопроизвольно. Отдельные модели дверок оснащены термостойкими шнурами вокруг стекла, крышки и по контуру открывающегося изделия, что повышает герметичность и не дает проникнуть угарному газу в помещение.
Поддувальные дверки в печи закрывают зольную камеру и подают кислород в топку.
Они имеют такую же конструкцию, как и дверцы для топки. Некоторые также имеют шибер, позволяющий контролировать подачу воздуха безопасным способом.
Задвижки регулируют тягу в трубе. Как только дрова в топке полностью сгорают, задвижка закрывается и не дает теплу выйти на улицу.
Задвижки подразделяются на три вида:
- С поворотным механизмом в форме блинка.
- Цельнокорпусная со стержневой вставкой. Это обеспечивает ход движка без перекосов. Когда задвижка закрыта, обеспечивается герметичность, и теплый воздух остается в комнате.
- Двухполовинчатая задвижка, скреплённая между собой заклёпками. На обеих половинках движка есть выпуклости продольного направления, которые при открывании и закрывании не дают рамке перекашиваться. Когда задвижка плотно закрыта, теплый воздух не выходит в трубу.
В этом видео вы узнаете о Нижегородском печном центре:
Вьюшка — это запорное устройство тоже из чугуна. Применяется в русской печке. Ею закрывают дымовую трубу, когда печка протопится. В устройстве каждой печи есть колосник, который нужен для поступления кислорода из поддувала в топливник. Колосники в зависимости от вида топлива бывают разные. Например, для отопления печи углем колосник подбирается потолще, чем под дрова.
В современном мире до сих пор изготавливают чугунные изделия для каминов и печей
На многие печи ставятся варочные плиты для приготовления пищи. Они тоже выпускаются нескольких видов. Плиты с двумя конфорками имеют отдельные кольца, чтобы можно было использовать посуду разных размеров. Сборные печные плиты состоят из двух плит, поэтому их можно применять по отдельности.
На каждой из половинок в месте соединения имеется зазор, предназначенный для расширения металла при нагреве.
Подробнее о печном литье:
Что такое литье чугуна от компании «НЗМК»?
Перечислим основные преимущества, которые объективно выделяют нашу организацию из среды конкурентов:
- Усовершенствованные технологии изготовления;
- Продукты высочайшего качества, обладающие литейно-технологическими признаками;
- Отсутствие задержек выполнения вашего заказа;
- Производство отливок по индивидуальным размерам;
- Современное и качественное зарубежное оборудование;
- Персонал с высшим техническим образованием.
Перечень услуг по чугунному литью
Перечислим коротко список выпускаемой продукции —
- Литье чугунных деталей поштучно и в больших количествах, согласно планам и разработкам Клиента;
- Проектирование индивидуального дизайна литья;
- Изготовление макетного оснащения;
- Приготовление нужных для эксплуатации документов;
- Чугунные отливки подвергаются механическому воздействию;
- Окрашивание продукта специальным порошком и подбор дизайна под старину (при необходимости).
Цены на услуги чугунного литья ООО «НЗМК»
Итоговая стоимость высчитывается с учетом многочисленных факторов: объема использованного материала, трудности производства, величины задачи, сроков, технических сложностей производства в случаи их наличия. Будьте уверены, ООО «НЗМК» выполняет заказ полностью — от чертежа до сборки. Сотни готовых работ и выполненных кейсов на поставку оптовыми объемами на предприятия Санкт-Петербурга и Ленобласти, СЗФО. Положительные отзывы и достаточная результативность нашего предприятия позволяют считать наше производство современным, технически инновационным и быстрым. В силу достаточно больших объемов производства, мы поддерживаем конкурентоспособные цены.
Мы НЕ нанимаем персонал без знаний основ и глубоких познаний технических процессов литья. Персонал с высшим техническим и узкоспециализированным образованием — наш приоритет.
Чугунное литье и производные продукты от «НЗМК»:
- Детали для строителей, сантехников, машиностроителей, не предназначенные для больших нагрузок. Как правило, для изготовления берется серый чугун марки СЧ10-СЧ35, который выделяется своим гибким ценообразованием.
- Запчасти, предназначенные для сильных нагрузок: детали насосов, детали турбин, прокатные валики, клапаны. Чугун повышенной прочности марок ВЧ40-ВЧ80 используется для этих изделий.
- Для декорирования жилых помещений: литые решетки, лавочки, фонари, элементы заборов и ворот, металлические балясины и ограждения.
- Литье разного рода использования: резные заборы и ворота; уникальные мангалы, грили, посуда; ажурные ограды; столики для сада, арочные конструкции, беседки.
- Изделия, предназначенные для сильного трения и нагревания: жароустойчивое оборудование, компрессоры, дизели. Для этого необходим чугун марок ЧС15, ЧХ16, АЧС, который легирован или антифрикционен.
Формовочные инструменты
По своему назначению подразделяются на два основных вида
Набивочные
- Подмодельные доски
- Лопаты и совки для земли
- Сита
- Трамбовки: с тупым концом для уплотнения поверхности и с узким концом для мест со сложным рельефом. Применяют также и универсальные пневматические трамбовки со сменным наконечником.
- Счищалка, или правило — для разравнивания смеси и удаления ее избытков
- Душники-наколки. Тонкие острые стержни служат для прокалывания в земле тонких газоотводящих канальцев
- Киянки — используют для сплочения подмоделей и при их выколачивании.
- Трепало — доска, опирающаяся на края формы. Уплотняет землю в случае применения макетов из малопрочных материалов.
- Щетки. Чистить поверхность от остатков земли
Читать также: Высота листа профнастила для забора
| литье в землю (слева) литье в ХТС (справа) |
- Отделочные
- Гладилки — для коррекции изъянов
- Режущие и колющие инструменты
- Кисти для нанесения покрытий
- Емкости — ведерки или мешки для хранения и нанесения порошковых покрытий.
Производство
В промышленной сфере, а именно в производстве машин и станков, комплексов водоотведения и снабжения водой, высок спрос на детали, которые изготовлены из чугуна, называемого «серым». Причина этого кроется в том, что такой материал прочен и износостоек. Эти свойства обеспечены тем, что в сплав добавляется графит.
Разные промышленные компании обращаются за такой услугой, как литьё изделий из чугуна на заказ. Несмотря на то что есть отличия в требованиях к технологическому процессу, которые объясняются особенностями деятельности отдельных заказчиков, существует общее требование. Оно состоит в том, что изготовление чугунного литья должно соответствовать характеристикам детали, которые указываются в чертежах и документах.
Основной инструмент в литейном производстве
Литейная оснастка – это модели (шаблоны), опоки и формы. Что такое опока? Это полость, куда заливается расплавленный металл. Шаблон представляет собой реплику объекта, подлежащего литью, и используется для формирования отливки. Модели могут быть изготовлены из древесины, металла или пластмассы. Основными этапами получения оснастки являются:
- Получение полости;
- Размерная обработка элементов;
- Разработка и установка механизмов зажима.
Формы разрабатывают с учётом усадки металла, для чего предусматривают компенсаторы. Стенки форм имеют конические участки для облегчения выталкивания из них готового изделия. Полые отливки создаются с использованием стержня – дополнительного объёма песка или металла, который образует внутренние отверстия и проходы в отливке. Каждый стержень помещают в форму до заливки. Для облегчения выемки застывшей отливки из формы используют противопригарные покрытия.
Существует два различных типа литейных форм: одно- и многоразовые.
Изготовление модельной оснастки многоразового применения обычно производится из металла, одноразового – из песка. Для облегчения складирования и применения всегда выполняется маркировка кокилей.
После того, как подготовка формовочных песков завершена, песок размещается вокруг модели. Затем образец удаляют, стержни устанавливают на место, после чего производят заливку расплава. Конструктивные особенности инструментов для литья оптимизируются для различных металлов и уровней сложности полости.
Стоимость некоторых видов литейного оборудования и оснастки представлена в таблице:
Наименование | Назначение | Ориентировочная цена, тыс. руб. |
Кокили | Для литья чугунных отливок массой до 15000 кг | 2 |
Линия непрерывного литья | Для получения отливок из цветных металлов и сплавов | 7200 |
Индукционная печь | Универсального применения | 800 |
Машина для литья под давлением | То же | 4500 |
Индукционный плавильный комплекс | То же | 1500 |
Вихревые смесители непрерывного действия | Для приготовления песчаных смесей | 13 |
Машина для центробежного литья | Универсального применения | 25 |
Изложница | Для литья чугуна | 1,5 |
Выбивная решётка | Для удаления остатков песчаных форм | 16 |
Чугунные отливки
Чугунные отливки бывают разных размеров — от мелких деталей до многометровых станин крупных станков. Конфигурация их тоже бывает самая разнообразная — от простеньких втулок до изысканных литых решеток и ворот.
Чугунные отливки
Отливки из чугуна также подразделяются:
- по назначению – на общие и специальные, такие, как антифрикционные, жаропрочные и т.п.
- по структуре материала – на ферритные, перритные и смешанные
- По виду содержащегося графита — на шаровидные, пластинчатые, хлопьевидные и вермикулярные
- По содержанию углерода — на белые, серые и отбеленные
В металлургической науке существуют и другие классификации чугунных отливок.
Производство чугуна
Производство чугуна из ряда главных показателей экономической мощи страны отошло в ряд второстепенных, но не потеряло своего значения для экономики.
Лидером в производстве чугуна с почти десятикратным отрывом является Китай- 543,748 млн. т в год, следом идут Япония 66,943 млн. т, Россия — 43,945 млн. т и Индия — 29,646 млн. т. Китай производит более 50% мирового чугуна.
https://youtube.com/watch?v=gkgFOipxxew
Чугун производится в доменных печах, подготовленная железная руда плавится вместе с добавками, в качестве топлива используется коксующийся каменный уголь или природный газ.
Основное потребление чугуна происходит сегодня в качестве компонента для выплавки стали. Развитие чугунного производства идет в основном в направлении повышения его энергоэффективности, экологичности и снижения издержек.
Производство чугуна
Уникальные свойства чугуна — дешевизна, прочность и коррозионная стойкость позволяют черному металлу уверенно смотреть в будущее.
Литьё под давлением
Литье под давлением используется для производства отливок ответственного назначения. Процесс требует использования специального оборудования, где металл плавится, а затем поступает в форму, где охлаждается и затвердевает.
Литье под давлением используется для изготовления тонкостенных деталей с большим количеством рёбер и поднутрений. Такие отливки применяют в бытовой технике, электроинструментах, деталях автомобилей и пр. Формы для литья под давлением не ограничиваются по сечению.
Преимущества способа:
- Возможность получения деталей со сложными формами и небольших размеров.
- Высокое качество поверхности.
- Повышенная (в сравнении с обычными литейными технологиями) точность.
- Стабильность характеристик металла отливки.
- Высокая производительность.
Ограничения:
- Высокая стоимость оборудования и оснастки.
- Сравнительно небольшая стойкость инструмента.
- Повышенный уровень первоначальных финансовых затрат.
Литьё под давлением оправдывает себя при значительных программах выпуска продукции, либо при повышенных требованиях к качеству готовых отливок (в частности, для исключения последующей механической доработки).
Технологический цикл для литья под давлением очень короткий, обычно от 2 секунд до 2 минут, он состоит из следующих четырех этапов:
- Зажима частей пресс-формы, при этом одна половина закрепляется на оборудовании, а вторая получает возможность скольжения по направляющим;
- Подачи расплава в закрытый объём пресс-формы. Объём впрыска определяется объёмом металла (с учётом его усадки), давлением и мощностью подачи;
- Охлаждения расплава в процессе контакта металла со стенками пресс-формы. В некоторых случаях усадку учитывают поджатием подвижной половины пресс-формы к поверхности затвердевающей детали;
- Удаление сформированной отливки из оснастки, время которого рассчитывается, исходя из термодинамических свойств материала и максимальной толщины стенки детали.
После цикла литья под давлением обычно требуется некоторая пост-обработка. Так, при охлаждении часть материала, находящегося в каналах формы, затвердевает. Этот избыточный металл должен быть обрезан с помощью резаков. При необходимости его можно добавлять в расплав, используя для литья следующей партии продукции.
Производство
В промышленной сфере, а именно в производстве машин и станков, комплексов водоотведения и снабжения водой, высок спрос на детали, которые изготовлены из чугуна, называемого «серым». Причина этого кроется в том, что такой материал прочен и износостоек. Эти свойства обеспечены тем, что в сплав добавляется графит.
Разные промышленные компании обращаются за такой услугой, как литьё изделий из чугуна на заказ. Несмотря на то что есть отличия в требованиях к технологическому процессу, которые объясняются особенностями деятельности отдельных заказчиков, существует общее требование. Оно состоит в том, что изготовление чугунного литья должно соответствовать характеристикам детали, которые указываются в чертежах и документах.
Чугунное литье
Чугун — это сплав железа с углеродом и другими элементами. Является недорогим, прочным, износостойким, но хрупким конструкционным материалом, широко используемым в промышленности и строительстве.
Чугун
Основные методы чугунного литья
Современная промышленность использует много различных методов производства чугунного литья. Они сводятся к нескольким основным методам литья:
в формы из глиняно-песчаной смеси (так называемое литье «в землю»)
внутрь формы помещается модель готового изделия, полностью повторяющаяся его форму, но превышающая его по размерам на величину литейной усадки. Глиняно-песчаная смесь трамбуется и уплотняется, обеспечивая полное прилегание к модели. Литье чугуна в форму осуществляется через специально предусмотренные отверстия — литники.
- в гипсовые формы (и из других отвердевающих растворов);
- в оболочковые формы;
- в кокиль (металлические защищенные формы);
- по выплавляемым моделям;
- под давлением.
- В газифицируемую модель
Специалисты различают несколько видов чугуна, в зависимости от содержания тех или иных примесей.
Виды чугуна
Серый чугун содержит от 2,9% до 3,7% графита и кремний, обладает отличными литейными свойствами:
- низкая температура плавления
- высокая текучесть расплава
- малая усадка.
Является подходящим материалом для корпусов станков и механизмов, поршней и блоков цилиндров двигателей. Высокая хрупкость исключает применение материала в деталях, работающих на изгиб и растяжение. Литье серого чугуна преимущественно проводится в песчаные формы и в кокиль.
Высокопрочный чугун, ВЧШГ, содержит графит в шаровидной форме. Этот вид графита отличается высокой вязкостью и ковкостью, пригоден для кузнечной обработки. Из него отливают трубы, трубопроводную арматуру, ответственные и высоконагруженные детали механизмов.
Высокопрочный чугун
Изделия из высокопрочного чугуна производят также методом литья в газифицируемую модель. Литье чугуна производится в форму из песчаной смеси, уплотненной вокруг полистироловых блоков моделей.
Для улучшения механических свойств отливки из высокопрочного чугуна подвергают термической обработке. Ее основные этапы:
- нагрев до 850 °C;
- выдержка в нагретом состоянии несколько часов;
- медленное остывание в минеральном масле при 350 °C.
Термообработка повышает однородность материала и снимает внутренние напряжения в отливке, снижая вероятность возникновения трещин в процессе эксплуатации
Чугунные отливки
Чугунные отливки бывают разных размеров — от мелких деталей до многометровых станин крупных станков. Конфигурация их тоже бывает самая разнообразная — от простеньких втулок до изысканных литых решеток и ворот.
Чугунные отливки
Отливки из чугуна также подразделяются:
- по назначению – на общие и специальные, такие, как антифрикционные, жаропрочные и т.п.
- по структуре материала – на ферритные, перритные и смешанные
- По виду содержащегося графита — на шаровидные, пластинчатые, хлопьевидные и вермикулярные
- По содержанию углерода — на белые, серые и отбеленные
В металлургической науке существуют и другие классификации чугунных отливок.
Способы литья
Наиболее современный способ это литье по газифицируемым моделям. Этот способ позволяет не только осуществлять литье чугуна, но и получать стальные отливки. Способ отличается экономичностью, экологичностью и возможностью повторного использования материала форм.
Способ состоит из следующих этапов.
Заливка металла
Металл заливают прямо в материал модели. Жидкий расплав испаряет полистирольные модели и заполняет все детали рельефа.
Формовка чугуна
Продукты сгорания полистирола удаляются вакуумным насосом прямо через стенки формы.
Завершающие операции
Отливки из чугуна остывают в форме. Темп снижения температуры и общая его длительность определяется весом детали, толщиной ее стенок и требованиями производственного процесса. Далее формы разбиваются, отливки очищаются от остатков противопригарной краски, удаляются литники.
Преимущества чугунного литья
Чугунное литье отличается от отливок из других материалов рядом преимуществ, таких, как:
- дешевизной
- высокой прочностью и износостойкостью
- высоким качеством поверхности, сводящим к минимуму последующую механическую обработку
Характеристики и применение чугуна
Важно отметить, что при использовании современных методов литья дешевле получается не только сама отливка, но и конечная продукция. Многие производства, в конце 20 века заменившие чугунные детали своих изделий на стальные, вернулись или планируют вернуться к проверенному временем материалу на новом этапе его развития
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Большинство машин, различного рода сооружений, имеющих широкое использование на Земле, изготовлено из металлов. И особое место среди них занимают черные металлы, к которым, главным образом, относятся железо и его сплавы.
Чугун — “самый литейный металл”. Доля чугунных отливок в машиностроении составляет от 40 до 80%.
Чугунами называют железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода более 2,14 %, которые имеют в структуре эвтектическую составляющую, графитную или ледебуритную эвтектику.
Около трех четвертей всех отливок производят из чугунов: серого, легированного, ковкого и высокопрочного. Наиболее распространён серый чугун.
Чугун имеет ряд существенных преимуществ перед сталью
Это и лучшая заполняемость литейных форм, и меньшая объёмная усадка, и, что немаловажно, низкие затраты на выплавку
Литейка.ру — флагман российского чугунолитейного производства. На протяжение 30 лет мы занимаемся литьём чугунных отливок на заказ с повышенными физико-механическими свойствами.
Подбор специалистов
Эта профессия предполагает производство чугунных, стальных или цветных металлических деталей различными процессами литья, а также периодическое проведение испытаний материалов с целью обеспечения качества. Специалист современного литейного цеха – обрубщик, плавильщик, формовщик – должен знать различные типы пресс-форм и материалов, обработку литейных инструментов, химические процессы, происходящие во время литья.
Профессиональная подготовка включает в себя:
- Теоретическое профессиональное обучение;
- Практику в компании непосредственно на рабочих местах;
- Стажировку или прохождение курсов переподготовки.
Последний этап предназначается для специалистов литейного производства, желающих повысить свою квалификацию. Среди них могут быть операторы производства, инженеры, менеджеры, металлурги, персонал подразделений, обеспечивающих качество, специалисты по охране труда.
В обязательную программу подготовки или переподготовки входят:
- Основы металлургических процессов (материалы, термодинамика).
- Виды оборудования.
- Вторичные металлургические процессы (заливка, перемешивание металла, охлаждение).
- Пресс-формы, их проектирование и обслуживание.
- Дефекты литья.
- Моделирование литейных процессов.
Цены на изготовление пресс-формы для литья алюминия
Стоимость изготовления оснастки для литья алюминия значительно зависит от конструкции пресс-формы и панируемого гарантийного срока эксплуатации. Часто производители китайских пресс-форм, дают цену без учёта стоимости каналов охлаждения и нагрева, а также наличия в форме специальных формообразующих предназначенных для торможения расплавленного металла и снижения количества брака в ходе отливки тестовой партии. изготавливает оснастку для литья алюминия в пресс-формы по ценам способными выдержать любую конкурентную борьбу не только с китайскими, но и российскими производителями
Технология литейного производства чёрных и цветных металлов
Литейные свойства материалов учитывают не только жидкотекучесть, но и уменьшение объёма, которое происходит в процессе охлаждения отливки. Такое явление называют усадкой; она составляет 1…3 % от первоначальных размеров. Поскольку все металлы анизотропны, то различают линейную и объёмную усадку, которые определяют итоговый баланс металла. Первый параметр важен для отливок с увеличенным соотношением длины к ширине, а второй – для отливок сложной формы.
В процессе охлаждения металла в его структуре наблюдается ликвация – неоднородность зёрен, что обуславливается различными свойствами составляющих. Формируются также примеси и неметаллические включения. Ликвация негативно влияет на свойства конечной продукции, поэтому неоднородность структуры стараются уменьшать всеми приемлемыми способами. В частности, действующий ГОСТ 26645-85 «Отливки из металлов и сплавов» ограничивает содержание фосфора, серы (а также их соединений – сульфидов и фосфидов), ряд газов – водород, кислород, а также количество шлаков, не выведенных из металла.
В зависимости от литейных свойств металлов принимается решение о выборе целесообразной технологии получения отливок. Различают свободное литьё в формы (песчаные или металлические), литьё под давлением, литьё выжиманием, центробежное литьё, а также комбинированные способы, например, жидкую штамповку.
