3 Літніковие системи

Призначення літніковойсистеми

Литниковая система - це система каналів і резервуарів для підведення розплавленого металу в порожнину ливарної форми, її заповнення і харчування виливки при затвердінні. Литниковая система повинна забезпечувати заповнення ливарної форми з необхідною швидкістю, затримку шлаку та інших неметалевих включень, вихід парів і газів з порожнини форми, безперервну подачу металу до твердіє литві. Після закінчення лиття надлишковий метал, що заповнює литниковую систему, застигає, зберігаючи форму її каналів і утворюючи відхід, що підлягає відділенню від самого виливка.

Мал. 33Л.Літніковая система

1 - литниковая чаша; 2 - стояк; 3 - шлакоуловителя; 4 - живильник; 5 - випор; 6 - прибуток.

Основними елементами ливникової системи (рис. 33 л) є: 1 - литниковая чаша (воронка), яка призначена для прийому струменя розплаву, яка витікає з розливного ковша, і часткового затримання потрапляє разом з розплавом шлаку; 2 - стояк - вертикальний або похилий канал, що передає розплав з ливникової чаші всередину літніковойсистеми; 3 - шлакоуловителя - горизонтальний канал, розташований, як правило, у верхній напівформи і службовець для затримання шлаку і передачі розплаву з стояка до живильників; 4 - живильник - канал, що подає розплав безпосередньо в порожнину ливарної форми (живильник може бути як один, так і кілька, і вони зазвичай розташовуються в нижній напівформи); 5 - випор - вертикальний канал для виведення газів з порожнини форми, сигналізації про закінчення заливки, харчування виливки розплавом при затвердінні; 6 - прибуток - резервуар з розплавленим металом, що забезпечує його безперервний підведення до масивної частини виливки, застигає останньої (при наявності декількох масивних частин прибутків також може бути кілька).

Вибір місця підведення металу до виливка

При виборі місця підведення металу до виливка обов'язково враховується принцип затвердіння виливки. Так як виливок за своєю конструкцією схильна до спрямованого затвердіння, то метал краще підводити в її масивні частини.

Різновиди систем літників

Літніковие системи, в залежності від форми, розмірів виливки і властивостей ливарного сплаву, мають різне пристрій.

1.За способом підведення розплаву в робочу порожнину форми літніковие системи ділять на: верхню, сифонную (нижню), ярусні, вертикально-щілинну (рис. 34Л).

Мал. 34Л. Типи систем літників

а - верхня; б - сифонная (нижня); в - бічна; г - ярусна; д -вертікально- щілинна;

1 - литниковая чаша; 2 - стояк; 3 -шлакоуловітель; 4 - живильник; 5 - випор; 6 - виливок

Верхня литниковая система (рис. 34Л, а).

Перевагами системи є: мала витрата металу; конструкція проста і легко здійсненна при виготовленні форм; подача розплаву зверху забезпечує сприятливий розподіл температури в залитій формі (температура збільшується від нижньої частини до верхньої), а отже, і сприятливі умови для спрямованої кристалізації і харчування виливки.

Недоліки: падаюча зверху струмінь може розмити піщану форму, викликаючи засмічення; при розбризкуванні розплаву виникає небезпека його окислення і замішування повітря в потік з утворенням оксидних включень; ускладнюється уловлювання шлаку.

Верхню литниковую систему застосовують для невисоких (в положенні заливки) виливків, невеликої маси і нескладної форми, виготовлених зі сплавів, які не схильні до сильного окислення в розплавленому стані (чавуни, вуглецеві конструкційні стали, латуні).

Сифонна (нижня) литниковая система (рис. 34Л, б)

Широко використовується для лиття сплавів, легко окислюються і насищаються газами (алюміній), забезпечує спокійний підведення розплаву до робочої порожнини форми і поступове заповнення її вступником знизу без відкритої струменя металом. При цьому ускладнюється конструкція літніковойсистеми, збільшується витрата металу на неї, створюється несприятливий розподіл температур в залитій формі через сильний розігріву її нижній частині. Можливе утворення усадочнихдефектів і внутрішньої напруги. При такій системі обмежена можливість отримання високих тонкостінних виливків (при литті алюмінієвих сплавів форма не заповнюється металом, якщо відношення висоти виливка до товщини її стінки перевищує 60, H / δ≥60).

Бічна литниковая система (рис. 34Л, в).

Підведення металу здійснюється в середню частину виливки (по роз'єму форми).

Таку систему застосовують при отриманні виливків з різних сплавів, малих і середніх за масою деталей, площина симетрії яких збігається з площиною роз'єму форми. Є проміжною між верхньою і нижньою, і отже поєднує в собі деякі їхні переваги і недоліки.

Ярусна литниковая система (ріс.34Л, г).

При ярусной літніковой системі подача розплаву здійснюється на декількох рівнях. Живильники діють послідовно, починаючи з нижніх, у міру підйому рівня металу в порожнині форми. Ці системи, що забезпечують спокійне заповнення і гарячий метал в головній частині потоку, широко застосовують при виготовленні великих і тонкостінних виливків з чорних і кольорових сплавів.

Вертикально-щілинна литниковая система (ріс.34Л, д).

Різновид ярусной. Призначена, головним чином, для кольорових металів і сплавів.

2. За гідродинамічного ознакою літніковие системи підрозділяються на звужуються і розширюються.

Приклад бічної звужується літніковойсистеми наведено на рис. 35Л.

Мал. 35Л. Литниковая система на фронтальному вигляді а й вигляді зверху б, в.

1 - литниковая чаша; 2 - стояк; 3 - шлакоуловителя; 4 - живильник; 5 - випор; 6 - прибуток; 7 - колектор.

Колектор - розподільний горизонтальний канал, іноді виконується між шлакоуловителя і живильниками для одночасного направлення розплаву до різних частин порожнини ливарної форми.

Мал. 36Л.Прінціп роботи шлакоуловителя (відповідає перетину Б-Б на рис. 35Л, б):

1 - стояк; 2 - шлакоуловителя; 3 - живильники; 4 - шлак; 5 - розплавлений метал

Принцип роботи шлакоуловителя (рис. 36Л) заснований на тому, що шлак має значно меншу щільність, ніж розплавлений метал, в зв'язку з чим, потрапивши з стояка 1 в шлакоуловителя 2. він спливає наверх і залишається у верхній частині шлакоуловителя, що не має з'єднання з порожниною ливарної форми, а в розташовані нижче живильники 3. виходять безпосередньо в порожнину форми, надходить лише важчий розплавлений метал.

Сужающаяся литниковая система використовується при виготовленні чавунних виливків і має послідовне зменшення площ S поперечних перерізів стояка 1 (рис. 36Л), шлакоуловителя 2 і живильників 3. тобто Sс> Sш> S п. Така литниковая система забезпечує швидке заповнення розплавом всіх каналів і краще уловлювання шлаку. Однак в порожнину ливарної форми розплав надходить з високою швидкістю, що може призводити до розбризкування і окисленню розплаву, захоплення повітря і розмиву форми.

Розширюється литниковая система використовується при виготовленні сталевих виливків, а також виливків з алюмінієвих, магнієвих, мідних і інших легкоокисляющихся сплавів, і характеризується послідовним збільшенням площ поперечних перерізів стояка 1. шлакоуловителя 2 і живильників 3. тобто Sс