סקירה כללית של יציקה צנטריפוגלית
יציקה צנטריפוגלית היא תהליך המספק רכיבים בעלי תקינות חומר גבוהה. כתוצאה מכך, זוהי הטכנולוגיה המועדפת עבור יישומים כמו מדחסים של מנוע סילון, טבעות לבוש הידרו, מוצרים צבאיים רבים ויישומים אחרים בעלי אמינות גבוהה. זה גם הוכח כאמצעי חסכוני לאספקת צורות מורכבות עם דרישות עיבוד מופחתות ועלויות ייצור נמוכות יותר בהשוואה לפרזול וייצור.
שלבי תהליך היציקה הצנטריפוגלי מתחילים עם יציקת מתכת מותכת לתוך תבנית מחוממת ומסתובבת. התבנית עשויה להיות מכוונת על ציר אנכי או אופקי בהתאם לתצורה של החלק הרצוי.
על ידי סיבוב תבנית בזמן שהמתכת המותכת נמזגת לתוכה, כוח צנטריפוגלי פועל לפיזור המתכת המותכת בתבנית בלחצים המתקרבים פי 100 מכוח הכבידה. השילוב של הלחץ המופעל הזה והמכניקה ההנדסית של התמצקות מבוקרת וזיקוק משני מייצרים רכיבים באיכות מעולה.
כאשר התבנית מתחילה להתמלא, המתכת המותכת הצפופה יותר נאלצת אל דופן התבנית המסתובבת. התמצקות כיוונית של מתכת קולית מתקדמת מה-OD לכיוון הקדח, בעוד שהחומר הפחות צפוף, כולל זיהומים, "צף" אל המזהה
לאחר שהיציקה התמצקה, החלק מוסר מהתבנית ושאריות זיהומים במזהה עוברות במכונה, וכתוצאה מכך נוצר מבנה נטול פגמים ללא חללים או כיסי גז.
סוגי יציקה צנטריפוגלית
ישנם שני סוגים של תהליכי יציקה צנטריפוגליים - אנכי ואופקי. בנוסף, חלק מהיצרנים מציעים עיצוב כמעט נטו המשלב את היתרונות של יציקה צנטריפוגלית עם עיצוב OD, אולי אפילו עם הפרט המוגמר שליציקת השקעה.
יציקה צנטריפוגלי אנכית
חלק מהיצרנים מייצרים רכיבים צנטריפוגליים, כולל חלקים בעלי עיצוב OD, במות המסתובבות סביב הציר האנכי. יציקות אנכיות אלו עשויות להשיג את עיצוב ה-OD על ידי החדרת תבניות גרפיט, חול או קרמיקה לתוך התבנית - וכתוצאה מכך עיבוד לאחר עיבוד מופחת משמעותית, כמו עיבוד שבבי או ייצור.
ניתן לשנות פרטים על פני השטח החיצוניים של היציקה מהצורה המעגלית האמיתית על ידי הכנסת אוגנים או בוסים לקוטר הפנימי של התבנית. החלק המוגמר לא צריך להיות סימטרי, אבל, במקרים מסוימים, תבנית היציקה עושה כדי לשמור על איזון בזמן הסיבוב.
הקוטר הפנימי ולכן עובי הדופן של היציקה הם פונקציות של כמות המתכת שנשפכת לתבנית המסתובבת והכמות שעובדה במכונה. בעת יציקה אנכית, גובה היציקה בדרך כלל יהיה פחות מפי שניים מהרוחב.
יציקה צנטריפוגלית אופקית
חלק מהגלגלים הצנטריפוגליים מייצרים רק יציקות אופקיות כאשר התבנית מסתובבת סביב הציר האופקי. זוהי שיטה חסכונית לייצור רכיבים צינוריים באיכות גבוהה.
תהליך זה מתאים במיוחד לחלקים גליליים ארוכים שבהם אורך היציקה ארוך משמעותית מקוטר החיצוני שלה. זה כולל חלקי צינור ישרים, צילינדרים ארוכים עם אוגני קצה, או חלקים קצרים כגון טבעות או אוגנים שבהם ניתן לעבד חלקים מרובים ביעילות מגליל ישר.
תבנית יציקת פלדה ארוכה מסובבת במהירות גבוהה כשהיא ממוקמת אופקית. מהירות הסיבוב של התבנית גבוהה, כדי לקזז את כוחות הכבידה. כיסויים קבועים בכל קצה של התבנית כדי להכיל את המתכת המותכת ומשפך יציקה משמש כדי לספק משקל מוגדר של מתכת בתוך התבנית.
בדיוק כמו ביציקה אנכית, הממד הפנימי של התבנית קובע את גודל ה-OD של החלק, בעוד שכמות המתכת הנוצקת לתבנית קובעת את גודל המזהה.
יציקה צנטריפוגלית בוואקום
יציקה צנטריפוגלית בוואקום משמשת כאשר פירוט חלקים ושליטה בחשיפה לאטמוספירה הם קריטיים מכיוון שסגסוגות מסוימות, כולל סגסוגות-על ניקל-קובלט, מגיבות לחמצן. בנוסף ליתרונות של יציקה בוואקום, מתממשת שלמות המתכת הגבוהה הניתנת על ידי יציקה צנטריפוגלית, לרבות התמצקות כיוונית, היעדר נקבוביות ועיצוב רשת.יציקה צנטריפוגלית בוואקוםמספקת מוצרים בעלי אמינות גבוהה מאוד, המשמשים לעתים קרובות ביישומים תעופה וחלל וצבאיים.
התמצקות כיוונית
דינמיקה מרכזית בתהליך הצנטריפוגלי היא שההתמצקות מנוהלת להתרחש בכיוון אחד. הגודל והצורה החיצוניים של היציקה נקבעים על ידי משטח התבנית (התבנית), שפועל כצינה לתחילת התמצקות. בעזרת חומרים אקסותרמיים שניתן להוסיף למזהה לאחר יציקה, יחד עם גוף הקירור של התבנית ב-OD, שיפוע טמפרטורה מביא להתמצקות כיוונית מ-OD ל-ID מתכת נוזלית זמינה ללא הרף להזנת היציקה, מה שמקדם קול מתכת עד שהזיהוי אם יתמצק לבסוף.
עיבוד חיצוני מבוצע בדרך כלל כדי להסיר חספוס פני השטח ולשמור על ריכוזיות עם הקדח. עם זאת, ביישומים מסוימים, משטח OD כמו יצוק מקובל. כל התכווצות המתרחשת בצנטריפוגל היא בזיהוי, אשר תמיד יוסר על ידי עיבוד שבבי.
מתי לבחור יציקה צנטריפוגלית
חלקים סימטריים שיכולים להסתובב על ציר.
תכונות חומר היציקה הסטטי אינן מספקות.
כיווץ קו מרכז הוא בעיה בשימוש בתהליכי יציקה אחרים.
תכונות זיהוי מוגבלות.
חלקים גדולים, עד 135,000 פאונד. / 61,350 ק"ג או יותר.
עלויות עיבוד גבוהות עבור עיצוב OD.
כאשר נדרשת סגסוגת לא תעבוד או אינה ריאלית עבור תהליכים אחרים.
נדרש מבנה גרגר אחיד.
נדרשת שלמות מימדית.
