Центробежное литье или ротокастинг — это метод литья , который обычно используется для литья тонкостенных цилиндров. Обычно он используется для литья таких материалов, как металлы, стекло и бетон. Высокое качество достигается путем контроля металлургии и кристаллической структуры. В отличие от большинства других методов литья, центробежное литье в основном используется для производства вращательно-симметричных заготовок стандартных размеров для дальнейшей обработки , а не фасонных деталей, адаптированных под конкретное конечное использование.
Типичные материалы, которые могут быть отлиты методом центробежного литья, это металлы, цементы, бетоны, стекло и керамические материалы. Типичные литые металлы — это железо , сталь , нержавеющая сталь и сплавы никеля , алюминия и меди , магния .
Два материала можно объединить, введя второй материал в процессе. Распространенным примером является чугунная труба, покрытая изнутри цементом.
При центробежном литье постоянная форма непрерывно вращается на высоких скоростях (от 300 до 3000 об/мин) по мере заливки расплавленного металла. Расплавленный металл растекается по внутренней стенке формы, где он затвердевает после охлаждения. Отливка обычно представляет собой мелкозернистое литье с особенно мелкозернистым внешним диаметром из-за быстрого охлаждения на поверхности формы. Более легкие примеси и включения перемещаются к внутреннему диаметру и могут быть удалены механической обработкой после литья.
Литейные машины могут быть как с горизонтальной, так и с вертикальной осью. [1] Горизонтальные осевые машины предпочтительны для длинных тонких цилиндров, вертикальные осевые машины — для колец и подшипников. [2]
Отливки обычно затвердевают снаружи внутрь. Это направленное затвердевание улучшает некоторые металлургические свойства. Часто внутренние и внешние слои удаляются и используется только промежуточная столбчатая зона . [3]
Центробежное литье было изобретением Альфреда Круппа , который использовал его для производства железнодорожных бандажей ( литых стальных бандажей для железнодорожных колес), начиная с 1852 года. [4]
Типичные детали, изготовленные этим процессом, — это трубы , маховики , гильзы цилиндров и другие детали, которые являются осесимметричными . Он особенно используется для литья гильз цилиндров и втулочных клапанов для поршневых двигателей, деталей, которые невозможно надежно изготовить иным способом. UFIP известен применением этого процесса для производства тарелок .
Этот метод известен в стекольной промышленности как « спиннинг ». Центробежная сила прижимает расплавленное стекло к стенке формы, где оно затвердевает. Процесс охлаждения часто занимает от 16 до 72 часов в зависимости от примесей или объема материала. Типичные продукты, изготовленные с использованием этого процесса, — это телевизионные трубки и носовые обтекатели ракет. [ необходима цитата ]
Литье центрифугированием также используется для производства больших зеркал телескопа , где естественная кривизна, которой следует расплавленное стекло, значительно снижает количество необходимой шлифовки. Вместо того, чтобы заливать стекло в форму, весь поворотный стол, содержащий периферийную форму и заднюю модель (сотовая модель для уменьшения массы готового продукта), содержится в печи и загружается используемым стеклянным материалом. Затем сборку нагревают и вращают на медленной скорости, пока стекло не станет жидким, затем постепенно охлаждают в течение нескольких месяцев.
Центробежное литье также широко используется для придания стеклу сферической формы, например, шариков . [ требуется ссылка ]
Цилиндры и формы с вращательной симметрией чаще всего отливаются с помощью этой техники. Длинные отливки часто производятся с длинной осью, параллельной земле, а не вертикально, чтобы равномерно распределить эффект гравитации.
Тонкостенные цилиндры трудно отливать другими способами. Центробежное литье особенно подходит, поскольку они ведут себя как неглубокие плоские отливки относительно направления центробежной силы.
Центробежное литье также используется для изготовления предметов в форме дисков и цилиндров, таких как колеса железнодорожных вагонов или детали машин, где зернистость, текучесть и балансировка имеют важное значение для долговечности и полезности готового изделия.
Возможно также литье некруглых форм при условии, что радиус формы относительно постоянен.
Центробежное литье труб из ковкого чугуна
