Изготовление деталей машин и других изделий способом литья называется литейным производством, а изделия, полученные этим способом, называют отливками.
Литейное производство - это изготовление разнообразных металлических изделий путем заливки расплавленного металла в форму, где он затвердевает. Оно является одним из важнейших производств в машиностроении. Изготовление литых деталей в машиностроении составляет 60-80 % всех видов технологических процессов. Способ получения деталей отливкой является более дешевым по сравнению с ковкой и штамповкой. Литьем изготавливают отливки очень сложной конфигурации, в особенности полые, которые нельзя изготовить ковкой, штамповкой или иной механической обработкой из прокатанного или из прессованного материала. Вес литых деталей не ограничен - от нескольких граммов до сотен тонн.
Литейные формы изготавливаются из специальных формовочных смесей, часто называемых в литейных цехах землей.
Полость формы в виде отпечатка будущей отливки получается с помощью деревянной или металлической модели. Внутреннюю полость получают при помощи стержня, устанавливаемого в форму.
Стержень изготавливается из специальной стержневой массы, набиваемой в стержневой ящик. Жидкий металл заполнят полость формы, протекая по каннам литниковой системы. После затвердевания отливка удаляется из формы, для чего литейная форма разрушается (разовая форма).
В современном литейном производстве, кроме земельных форм, применяют металлические формы (кокильное литье, центробежное литье и литье под давлением). Литье в металлические формы - прогрессивный метод литья, позволяющий повысить качество, точность отливки, производительность труда.
Литьё чугуна - это самый предсказуемый, а поэтому и простой, способ литья. К литейным относят сплавы с хорошими или удовлетворительными литейными свойствами. литейными свойствами сплавов называют технологические свойства, проявляющиеся в процессе формирования отливки, т. е. при заполнении формы расплавом и последующем его затвердевании и охлаждении. Наиболее важными литейными свойствами являются жидкотекучесть и усадка. Жидкотекучестью называют способность расплавленного металла заполнять полость литейной формы; зависит от химического состава сплава и температуры его заливки. Оценивают жидкотекучесть по длине спиралевидного канала специальной литейной формы, заполненного расплавленным металлом. Чем выше жидкотекучесть, тем более длинный участок канала заполняется сплавом. При высокой жидкотекучести отливка более точно повторяет контуры рабочей полости формы, что особенно важно при литье чугуна, так как чугунные отливки (художественные), как правило, в дальнейшем не обрабатываются.
Усадкой называют свойство металлов и сплавов уменьшаться в объеме при затвердевании и охлаждении. Оценивают усадку по выраженному в процентах относительному уменьшению линейных размеров или объема залитых образцов по отношению к их начальному размеру или объему после полного охлаждения. Чем больше усадка сплава, тем труднее получить отливку, свободную от литейных дефектов. Усадка при литье чугуна незначительная (около 1 %), что, опять же, увеличивает желание создавать изделия художественного литья, именно, из чугуна.
Чугун - железоуглеродистый сплав, содержит более 2 % углерода. В состав чугуна входят также кремний, марганец и т.д. Для улучшения литья чугуна, его механических свойств, в него могут дополнительно вводить хром, никель, молибден, и другие легирующие элементы. Структура и свойства чугуна в основном определяются тем, в каком количестве и в каком виде (свободном или связанном) содержится в нём углерод.
Литьё чугуна очень распространено, различают несколько разновидностей литья, в зависимости от качества чугуна:
1. Литьё серого чугуна. Серый чугун характеризуется тем, что содержащийся в нём свободный углерод находится в виде мелкодисперсных пластинок графита. Такой чугун имеет в изломе серый цвет. Часто используется в художественном литье.
2. Литьё высокопрочного чугуна. Высокопрочный чугун получают модифицированием серого чугуна магнием или церием, в результате чего графитовые включения приобретают круглую форму. Литьё высокопрочного чугуна повышает механические свойства изделия.
3. Литьё из белого чугуна. Белый чугун характеризуется низким содержанием углерода и кремния, не имеет свободных графитовых включений. Излом такого чугуна белого цвета. Литьё белого чугуна повышает твёрдость изделия, и оно плохо поддаётся механической обработки.
4. Литьё ковкого чугуна. Ковкий чугун получают графитизирующим отжигом белого чугуна (отливки белого чугуна нагревают до 900-1000 градусов и выдерживают в течении 50-120 часов). Литьё ковкого чугуна обладает некоторой пластичностью и по своим механическим свойствам занимает промежуточное место между серым чугуном и сталью.
Литьё чугуна в наши дни - незаменимый процесс изготовления разнообразных изделий, экономичный, так как позволяет опустить механическую обработку, а вместе с тем достаточно развит технологически для создания сложных деталей и узлов различных механизмов.
Компании, которые занимаются промышленным литьем чугуна в г.Москва очень мало. Все они занимаются не промышленным, а художественным литьем чугуна, стали, цветных металлов. Сравнивать расценки на промышленное и художественное литье не правильно, так как художественное литье всегда будет на порядок дороже и предприятия, занимающиеся художественным литьем, могут не обладать специальным оборудованием необходимым для производства промышленного литья.
Приведем некоторые примеры предприятий занимающих литьем чугуна в г.Москва. Компанию ООО «Промтехснаб» имеет узкую специализацию и занимается литьем чугунных люков и дождеприемников и печным литьем. Цены на продукцию варьируются в зависимости от сложности и составляет от 14 до 20 рублей за 1 кг литья. Печное литье уже относится к декоративному (т.е не промышленного назначения) и цена его несколько выше - 24-28 рублей за 1 кг литья. Компания ООО «Сталь-ТМ» является официальным эксклюзивным представителем ООО «Каслинский завод архитектурно-художественного литья» с правами реализации всей номенклатуры производимых изделий на территории Москвы и Московской области, а также в ближнем и дальнем зарубежье. Таким образом, с поиском поставщика литья чугуна в г.Москве могут возникнуть проблемы. В основном производственные мощности предприятий заявляющих свои услуги по литью чугуна располагаются за пределами города Москва. Заказать литье чугуна в г.Москве можно на предприятии НПО «Корпус», ООО «Спецмонолит».
Исследование средних цен на литье чугуна проводилось на примере типового изделия «Отливка». Объем партии был ограничен 1 500 шт. в месяц, Материал Чугун марки ЧН 16Д7ГХШ ТУ 26-06-1305-81, объем отливки составлял 43,7 см3 , масса отливки 300 гр. Цены приведены без учета стоимости оснастки и с учетом НДС 18%.
Рис. 7. Типовое изделие «Отливка».
Диаграмма 23. Средние цены на литье чугуна в региональном разрезе.
Таблица 11. Разброс цен на литье чугуна внутри региона
