Lijevanje je proces u kojem se ukapljeni materijal, kao što je rastopljeni metal, izlije u šupljinu posebno dizajniranog kalupa i ostavi da se stvrdne. Nakon skrućivanja, radni komad se uklanja iz kalupa kako bi se podvrgao raznim završnim obradama ili za upotrebu kao konačni proizvod. Lijevanje se obično koristi za stvaranje zamršenih čvrstih oblika, a liveni proizvodi se nalaze u širokom rasponu primjena, uključujući automobilske komponente, avio dijelove, elektroniku, mehaničke uređaje i građevinski materijal.
Iako je livenje jedna od najstarijih poznatih tehnika proizvodnje, savremeni napredak u tehnologiji livenja doveo je do širokog spektra specijalizovanih metoda livenja. Procesi vrućeg oblikovanja, kao što su livenje pod pritiskom, livenje u investiciju, livenje u gipsu i livenje u pesak, svaki pruža svoje jedinstvene prednosti u proizvodnji. Upoređivanje prednosti i nedostataka uobičajenih tipova procesa livenja može pomoći u odabiru metode koja je najprikladnija za datu proizvodnju.
Lijevanje u pijesak:
Lijevanje u pijesak se obično oslanja na materijale na bazi silicijevog dioksida, poput sintetičkog ili prirodno vezanog pijeska. Pijesak za livenje uglavnom se sastoji od fino mljevenih, sfernih zrnaca koja se mogu čvrsto upakovati zajedno u glatku površinu za oblikovanje. Odljevak je dizajniran da smanji mogućnost kidanja, pucanja ili drugih nedostataka omogućavajući umjereni stepen fleksibilnosti i skupljanja tokom faze hlađenja procesa. Pijesak se također može ojačati dodatkom gline, koja pomaže da se čestice bolje vežu. Mnogi automobilski proizvodi, kao što su blokovi motora i kućišta, proizvode se lijevanjem u pijesak. Njegove glavne prednosti kao procesa livenja uključuju:
- Relativno jeftini troškovi proizvodnje, posebno u malim serijama.
- Sposobnost izrade velikih komponenti.
- Kapacitet za livenje obojenih i obojenih materijala.
- Niska cijena alata za naknadno livenje.
- Uprkos svojim prednostima, lijevanje u pijesak daje niži stupanj točnosti od alternativnih metoda i može biti teško izlivati komponente s unaprijed određenim specifikacijama veličine i težine. Nadalje, ovaj proces ima tendenciju da proizvodi proizvode s relativno grubom završnom obradom.
Investicijski livenje:
Investiciono livenje koristi uzorak voska za jednokratnu upotrebu za svaki liveni deo. Vosak se ili ubrizgava direktno u kalup ili se prethodno premazuje tekućim vatrostalnim materijalom prije ubrizgavanja. Otopljeni materijal za formiranje se zatim izlije u kalup i ostavi da se stvrdne i postavi u oblik voštanog uzorka. Komponenta se zatim izbacuje, dok se voštani uzorak topi iz odlivaka i stavlja na raspolaganje za ponovnu upotrebu. Lijevanje se često koristi za proizvodnju dijelova za zrakoplovnu i automobilsku industriju, kao i za vojsku. Neke od centralnih prednosti korištenja procesa investicionog livenja uključuju:
- Visok stepen tačnosti i preciznih dimenzija.
- Sposobnost stvaranja tankih zidova složene geometrije.
- Kapacitet za livenje obojenih i obojenih materijala.
- Relativno visokokvalitetna završna obrada površine i detalji u završnim komponentama.
- Iako je visoko precizno, livenje po investiciji je obično skuplje od drugih uporedivih tehnika livenja i obično je isplativo samo kada se ne mogu koristiti odlivci od peska ili gipsa. Međutim, trošak se ponekad može nadoknaditi smanjenim troškovima obrade i alata zbog rezultata kvalitetne površine odljevaka za ulaganje.
livenje pod pritiskom:
Lijevanje pod pritiskom je metoda oblikovanja materijala pod visokim pritiskom i obično uključuje obojene metale i legure, kao što su cink, kalaj, bakar i aluminij. Kalup je premazan mazivom koji pomaže u regulaciji temperature matrice i pomaže pri izbacivanju komponenti. Rastopljeni metal se zatim ubrizgava u kalup pod visokim pritiskom, koji ostaje kontinuiran sve dok se radni komad ne očvrsne. Ovo umetanje pod pritiskom je brzo, sprečavajući da se bilo koji segment materijala očvrsne prije livenja. Nakon što je proces završen, komponenta se vadi iz kalupa i uklanja se otpadni materijal. Neke od glavnih prednosti koje pruža livenje pod pritiskom uključuju:
- Bliske tolerancije veličine i oblika.
- Visoka konzistentnost dimenzija komponenti i ujednačen dizajn.
- Smanjena potreba za obradom nakon livenja.
- Uprkos svojim prednostima, livenje pod pritiskom ima relativno visoke troškove alata, što ga čini isplativijim u velikim serijama proizvoda. Također može biti teško osigurati mehanička svojstva tlačno livene komponente, što znači da ovi proizvodi obično ne funkcionišu kao strukturni dijelovi.