Trajno livenje u kalupe odnosi se na proces livenja koji koristi poseban metalni kalup (matrica) za primanje rastopljenog tečnog livenog metala. Pogodan je za proizvodnjuodljevciu velikoj količini. Ovaj proces katinga naziva se livenje metala pod pritiskom ili gravitaciono livenje pod pritiskom, jer metal ulazi u kalup pod dejstvom gravitacije.
U poređenju sa livenjem u pesak, livenjem u kalupe ili livenjem u kalupe, kod kojih je potrebno pripremiti kalup za svaki odliv, trajni odliv u kalup bi mogao da proizvede odlivke sa istim sistemima za livenje za svaki deo livenja.
Materijal kalupa za trajno livenje se odlučuje uzimajući u obzir temperaturu izlivanja, veličinu odlivaka i učestalost ciklusa livenja. Oni određuju ukupnu toplinu koju nosi matrica. Sivo gvožđe sitnog zrna je najčešće korišćeni materijal za kalupe. Legirano liveno gvožđe, ugljenični čelik i legirani čelici (H11 i H14) se takođe koriste za veoma velike zapremine i velike delove. Grafitni kalupi se mogu koristiti za proizvodnju malih količina od aluminija i magnezija. Vijek trajanja matrice je kraći za legure na višoj temperaturi topljenja kao što su bakar ili sivi ljev.
Za izradu bilo kojih šupljih dijelova, jezgra se također koriste u trajnom livenju kalupa. Jezgra mogu biti izrađena od metala ili pijeska. Kada se koriste pješčane jezgre, proces se naziva polutrajno oblikovanje. Takođe, metalno jezgro treba izvući odmah nakon stvrdnjavanja; inače, njegovo izvlačenje postaje teško zbog skupljanja. Za komplikovane oblike, sklopiva metalna jezgra (jezgra od više komada) se ponekad koriste u trajnim kalupima. Njihova upotreba nije ekstenzivna zbog činjenice da je teško bezbedno pozicionirati jezgro kao jedan komad, kao i zbog varijacija dimenzija koje će se verovatno pojaviti. Stoga, kod sklopivih jezgara, projektant mora osigurati grubu toleranciju na ove dimenzije.
U redovnom ciklusu livenja, temperatura na kojoj se kalup koristi zavisi od temperature izlivanja, učestalosti ciklusa livenja, težine livenja, oblika livenja, debljine zida livenja, debljine zida kalupa i debljine premaza kalupa. Ako se livenje obavlja sa hladnom matricom, prvih nekoliko odlivaka će verovatno imati pogrešne rezultate dok matrica ne dostigne svoju radnu temperaturu. Da biste to izbjegli, kalup treba prethodno zagrijati na radnu temperaturu, najbolje u pećnici.
Materijali koji se obično lijevaju u trajnim kalupima su legure aluminija, legure magnezija, legure bakra, legure cinka i sivog lijeva. Težina jedinice livenja kreće se od nekoliko grama do 15 kg u većini materijala. Ali, u slučaju aluminija, mogli bi se proizvesti veliki odljevci mase do 350 kg ili više. Trajno livenje u kalupe je posebno pogodno za proizvodnju velikih količina malih, jednostavnih odlivaka sa ujednačenom debljinom zida i bez zamršenih struktura.
Prednosti procesa trajnog livenja u kalupe:
1. Zbog metalnih kalupa koji se koriste, ovaj proces proizvodi fino zrnati odljevak s vrhunskim mehaničkim svojstvima
2. Daju vrlo dobru završnu obradu površine od 4 mikrona i bolji izgled
3. Mogu se postići uske dimenzionalne tolerancije
4. Ekonomičan je za proizvodnju velikih razmera jer je smanjen rad uključen u pripremu kalupa
5. Mogu se napraviti rupe sa malim jezgrom u poređenju sa lijevanjem u pijesak
6. Umetci se mogu lako baciti na svoje mjesto
| Poređenje različitih procesa livenja
| |||||
| Predmeti | Lijevanje u pijesak | Trajno livenje u kalup | Die Casting | Investicijski Casting | Hemijski vezani liveni kalupi |
| Tipične tolerancije dimenzija, inči | ± .010" | ± .010" | ± .001" | ± .010" | ± .005" |
| ± .030" | ± .050" | ± .015" | ± .020" | ± .015" | |
| Relativni trošak u količini | Nisko | Nisko | Najniže | Najviša | Srednje visok |
| Relativni trošak za mali broj | Najniže | Visoko | Najviša | Srednje | Srednje Visoka |
| Dozvoljena težina livenja | Umlimited | 100 lbs. | 75 lbs. | Unce do 100 lbs. | Shell ozs. Do 250 lbs. bez pečenja 1/2 lb. - tona |
| Najtanji presjek za livenje, inči | 1/10" | 1/8" | 1/32" | 1/16" | 1/10" |
| Relativna završna obrada površine | Pošteno do dobro | Dobro | Najbolji | Vrlo dobro | Shell good |
| Relativna lakoća livenja složenog dizajna | Pošteno do dobro | Pošteno | Dobro | Najbolji | Dobro |
| Relativna lakoća promjene dizajna u proizvodnji | Najbolji | Jadno | Najsiromašniji | Pošteno | Pošteno |
| Raspon legura koje se mogu lijevati | neograničeno | Poželjna baza od aluminijuma i bakra | Poželjno aluminijumsko postolje | Neograničeno | Neograničeno |
Vrijeme objave: Jan-29-2021