Технология и оборудование для литья алюминиевых сплавов с незатвердевающей рассредоточенной литниковой системой (РАСЛИТ-процесс)

Главной отличительной особенностью этого процесса является постоянный контакт ванны расплава с нижней частью формы в зоне литниково-питающих каналов и ее нагрев до температуры, близкой к температуре кристаллизации сплава. Благодаря тому, что в процессе всех операций литья уровень расплава не опускается ниже литниково-питающих каналов, исключается попадание в полость формы а, следовательно, и в отливку, оксидных плен и других шлаковых включений с поверхности ванны. Нагрев нижней части формы до требуемой температуры также происходит за счет ее постоянного контакта с расплавом, поэтому отпадает потребность в специальных нагревательных устройствах, что упрощает конструкцию формы и ее изготовление.
Поскольку верхняя часть формы выполнена водоохлаждаемой, затвердевание отливки при РАСЛИТ-процессе идет преимущественно направленно сверху вниз к питателям, и только после затвердевания практически всей отливки начинается затвердевание расплава в питающих каналах (в результате отвода тепла через тело отливки). Такая технологическая схема формирования отливки исключает образование в ее объеме усадочных дефектов независимо от массивности и количества металлоемких узлов, а размеры литниково-питающих каналов с точки зрения питания не играют существенной роли и определяются чаще условиями заливки. В результате появляется возможность максимально использовать резервы повышения выхода годного, устранить операции обрубки и обрезки литников вместе с предназначенным для этого оборудованием. Опыт получения РАСЛИТ-процессом ряда отливок из алюминиевых сплавов толщиной 2-40 мм показал, что оптимальные размеры литниково-питающих каналов составляют: диаметр 2-10мм, высота 5-10 мм. Такие литниковые остатки занимают около 1% объема отливки и легко удаляются в процессе механической обработки поверхности, на которой они расположены.
Благодаря рассредоточению литниковых каналов РАСЛИТ-процесс позволяет заполнить форму расплавом при более низких перегревах, чем при литье другими способами.
Технологические особенности РАСЛИТ-процесса, обусловленные необходимостью обеспечения постоянного контакта литниково-питющей системы нижней части формы с ванной жидкого металла в раздаточной печи, потребовали создания специализированного оборудования.
Анализ результатов опытно-промышленной проверки и внедрения РАСЛИТ-процесса при изготовлении широкой номенклатуры отливок показал следующие преимущества этой технологии:
- коэффициент использования жидкого металла 97-98%;
- гарантированное отсутствие пороков усадочного происхождения, оксидных и шлаковых включений, осевой ликвационной неоднородности;
- низкий (0,5-3%) расход металла на литниково-питающую систему;
- возможность увеличения производительности в 3-5 раз по сравнению с кокильным литьем;
- устранение операции и оборудования для обрубки литников и прибылей.
Экономические показатели: при производстве 1 тонны отливок снижается на 200-400 кг потребность в жидком металле, экономится 200-300 кВт-ч электроэнергии, в 1,5-2 раза сокращаются безвозвратные потери металла, расход огнеупоров и флюсов, что улучшает экологическую обстановку.
Технология РАСЛИТ-процесса может быть использована для получения сложных крупногабаритных отливок с горизонтальным, вертикальным и комбинированным разъемами формы, типа: головка блока цилиндров, картер маховика, поршень, корпусов шестеренчатых насосов, а также высокогабаритных литых заготовок с размерами вплоть до нескольких метров.