Liejimo medžiagos, paaiškintos su jų pagrindiniais tipais

Liejimo medžiagaformuoja produktus, tokius kaipŽandikaulio trupintuvo mašina or Giratorinis trupintuvasJie padeda kurti viską išKūginio trupintuvo dalysį aMangano plieno plaktukasTeisingas pasirinkimas yra svarbus. Peržiūrėkite šį stalą iš geriausios Europos liejyklos:

| Metinė ketaus produkcija | 23 000 tonų |
| Defektų rodiklis | 5–7 % |

Medžiagų mokslas apima metalus, keramiką, polimerus ir kompozitus. Tinkamos liejinių medžiagos žinojimas padeda inžinieriams pagerinti kokybę ir sumažinti atliekas.

Svarbiausios išvados

• Tinkamos liejimo medžiagos, tokios kaip geležis, plienas, pasirinkimasaliuminis, arba plastikai, tiesiogiai veikia produkto kokybę, kainą ir našumą.
• Geležies turinčios medžiagos yra stiprios, bet gali rūdyti, o spalvotosios medžiagos, tokios kaip aliuminis ir varis, yra atsparios rūdijimui ir lengvesnės.
• Plastikai ir keramika pasižymi unikaliomis savybėmis, tokiomis kaip atsparumas korozijai ir karščiui, todėl jie idealiai tinka specialioms reikmėms.

Pagrindiniai liejinių medžiagų tipai

Geležies liejinių medžiaga: geležis ir plienas

Geležies liejinių medžiagos yra geležis ir plienas. Šių metalų pagrindinis elementas yra geležis. Jie vaidina svarbų vaidmenį sunkiosiose mašinose ir statybose. Geležis ir plienas turi skirtingas savybes. Žemiau esančioje lentelėje parodytas jų palyginimas:

Geležies liejiniai gerai tinka variklių blokams ir siurblių korpusams.Plieno liejinių medžiagaTinka krumpliaračiams, spyruoklėms ir daugeliui automobilių dalių. Kiekvienas tipas turi savų privalumų.

Spalvotųjų metalų liejinių medžiaga: aliuminis, varis, magnis, cinkas

Spalvotųjų metalų liejinių sudėtyje geležis nėra pagrindinis elementas. Šiai grupei priklauso aliuminis, varis, magnis ir cinkas. Šie metalai yra lengvesni už geležį ir plieną. Aliuminio liejiniai yra populiarūs automobilių dalims ir lėktuvų rėmams gaminti. Vario liejiniai tinka elektros dalims, nes gerai praleidžia elektrą. Magnio ir cinko liejiniai padeda gaminti lengvas elektronikos ir įrankių dalis. Spalvotieji metalai yra atsparūs rūdijimui ir yra tvirti, atsižvelgiant į jų svorį.

Kitos liejimo medžiagos: plastikas ir keramika

Kai kurios liejinių medžiagos visai nėra metalai. Plastikas ir keramika pasižymi unikaliomis savybėmis. Plastikas gali formuoti sudėtingas formas ir būti atsparus korozijai. Keramika yra atspari aukštai temperatūrai. Senovės žmonės variui lydyti naudojo keramines liejinių medžiagas. Šiuolaikinė keramika, pavyzdžiui, nano-cirkonis, pasižymi dar geresnėmis savybėmis. Ji pasižymi dideliu lenkimo stiprumu, tvirtumu ir atsparumu įbrėžimams. Ši keramika padeda gaminti plonas, tvirtas telefonų ir laikrodžių dalis.

Plastikai ir keramika atveria naujas duris liejinių medžiagoms, ypač ten, kur svarbus atsparumas karščiui ar specialios formos.

Liejimo medžiagų tipų savybės ir panaudojimas

Geležies liejinių medžiaga

Geležies liejiniai išsiskiria savo atsparumu gniuždymui. Žmonės dažnai ją naudoja kolonoms, variklių blokams ir sunkiosioms mašinoms. Pilkajame ketuje yra anglies dribsnių, dėl kurių jį lengva apdirbti, bet jis taip pat yra trapus. Baltasis ketus, kuriame anglis yra geležies karbidas, pasižymi geresniu tempiamuoju stiprumu ir kalumu.

• Stipriosios pusės:
  • Gerai susidoroja su sunkiais kroviniais.
  • Tinka detalėms, kurios nelabai linksta.
• Silpnybės:
  • Trapūs ir gali sulūžti veikiant įtampai.
  • Linkęs rūdyti, ypač drėgnose vietose.

Pridėjus tokių elementų kaip silicis, nikelis ar chromas, galima padidinti atsparumą korozijai ir ilgaamžiškumą. Reguliarus dažymas ir apžiūros padeda išvengti rūdžių ir išlaikyti ketaus liejinius geros būklės.

Bandymai rodo, kad liejinių gamybai naudojamas smėlis gali atlaikyti didelę kaitrą, tačiau paviršiaus apdaila priklauso nuo smėlio grūdelių dydžio ir formos. Tai turi įtakos galutinio produkto lygumui ar šiurkštumui.

Plieno liejimo medžiaga

Plieno liejinys pasižymi tvirtumu, tąsumu ir tvirtumu. Žmonės renkasi plieną pavaroms, spyruoklėms ir automobilių dalims, nes jis gali atlaikyti tiek tempimą, tiek gniuždymą. Plieno savybės kinta priklausomai nuo lydinių ir apdorojimo būdų.

Plieno eksploatacinės savybės priklauso nuo to, kaip jis pagamintas. Greitesnis aušinimas sukuria mažesnius grūdelius, todėl plienas tampa stipresnis. Terminis apdorojimas ir kruopštūs liejimo metodai taip pat gali padidinti tvirtumą ir sumažinti defektus, tokius kaip poros.

Aliuminio liejimo medžiaga

Aliuminio liejinys yra populiarus dėl savo mažo svorio ir lankstumo. Jis dažnai naudojamas automobilių detalėse, lėktuvų rėmuose ir elektronikoje. Aliuminis išsiskiria geru stiprumo ir svorio santykiu bei puikiu atsparumu rūdijimui.

• Privalumai:
  • Sukuria sudėtingas formas su dideliu tikslumu.
  • Taupo energiją dėl žemesnės lydymosi temperatūros.
  • Atsparus korozijai, todėl ilgiau tarnauja lauke.
  • Tinka didelio masto gamybai.
• Apribojimai:
  • Ne toks tvirtas kaip plienas.
  • Kai kuriuose lydiniuose gali būti trapūs.
  • Reikia atidžiai kontroliuoti, kad būtų išvengta defektų, tokių kaip poringumas.

Statistinė analizė rodo, kad aliuminio lydalo kokybė ir defektų buvimas daro didelę įtaką stiprumui ir tvirtumui. Inžinieriai naudoja specialius bandymus ir programinę įrangą liejinių kokybei patikrinti ir pagerinti.

Vario liejinių medžiaga

Vario liejinių medžiaga yra gerai žinoma dėl savo elektros ir šilumos laidumo. Žmonės naudoja vario liejinius elektros detalėse, santechnikoje ir dekoratyviniuose elementuose. Vario lydiniai, tokie kaip bronza ir žalvaris, yra tvirtesni ir atsparesni korozijai.

Tokie apdorojimo būdai kaip gilus aušinimas gali padidinti laidumą neprarandant stiprumo. Pridėjus tokių elementų kaip cinkas ar alavas, taip pat galima pagerinti atsparumą dilimui ir ilgaamžiškumą. Vario liejiniai gerai veikia atšiaurioje aplinkoje, nes yra atsparūs korozijai, ypač legiruoti su kitais metalais.

Magnio liejimo medžiaga

Magnio liejinys yra lengviausia iš visų konstrukcinių metalų. Jis puikiai tinka detalėms, kurios turi būti tvirtos, bet nesunkios, pavyzdžiui, automobiliams, lėktuvams ir elektronikai. Magnio lydiniai pasižymi dideliu stiprumo ir svorio santykiu ir yra lengvai apdirbami.

• Pagrindinės savybės:
  • Labai lengvas, todėl padeda taupyti degalus transporto priemonėse.
  • Geras standumas ir liejamumas.
  • Didelis savitasis stiprumas, ypač liejinių lydiniuose.

Eksperimentiniai bandymai rodo, kad pridėjus skylių ar specialių formų, magnis gali būti dar lengvesnis neprarandant daug stiprumo. Tačiau magnis gali lengvai koroduoti, todėl jam apsaugoti dažnai naudojamos dangos arba legiruojantys elementai.

Cinko liejimo medžiaga

Cinko liejiniai dažnai naudojami mažoms, detalioms detalėms. Jį lengva lieti ir jis gerai užpildo formas, todėl puikiai tinka krumpliaračiams, žaislams ir techninei įrangai. Cinko lydiniai, atsižvelgiant į jų svorį, pasižymi geru stiprumu ir tvirtumu.

• Privalumai:
  • Puikiai tinka sudėtingoms formoms kurti.
  • Geras atsparumas korozijai.
  • Žema lydymosi temperatūra taupo energiją liejimo metu.
• Iššūkiai:
  • Ne toks tvirtas kaip plienas ar aliuminis.
  • Laikui bėgant gali tapti trapūs, ypač šaltu oru.

Cinko liejiniai yra įprasti automobilių ir elektronikos pramonėje, nes juose derinamas tikslumas ir ekonomiškumas.

Plastikinė liejimo medžiaga

Plastikinė liejinių medžiaga atveria daug dizaino galimybių. Ji yra lengva, atspari korozijai ir gali įgauti beveik bet kokią formą. Žmonės naudoja plastiko liejinius medicinos prietaisuose, plataus vartojimo prekėse ir automobilių dalyse.

• Mechaninės savybės:
  • Stiprumas, standumas ir tvirtumas priklauso nuo plastiko rūšies ir gamybos būdo.
  • Pridėjus pluoštų, tokių kaip anglis ar stiklas, plastikas gali tapti daug tvirtesnis.

Plastikiniai liejiniai, priklausomai nuo medžiagos, gali gerai atlaikyti vandenį ir šilumą. Kai kurie yra netoksiški ir saugūs medicininiam naudojimui. Kituose gali būti cheminių medžiagų, su kuriomis reikia elgtis atsargiai.

Keramikos liejimo medžiaga

Keramikos liejiniai išsiskiria savo gebėjimu atlaikyti aukštą temperatūrą. Keramika yra kieta, atspari dilimui ir nerūdija. Žmonės ją naudoja elektronikoje, aviacijos ir kosmoso pramonėje ir net juvelyrikoje.

• Terminės savybės:
  • Gali atlaikyti iki 1300 °C temperatūrą.
  • Puikiai tinka izoliacijai ir šilumos izoliacijai.
• Atsparumas:
  • Lankstūs keraminiai pluoštai gali būti naudojami daugkartinio naudojimo erdvėlaivių izoliacijoje.
  • Pažangi keramika sujungia didelį stiprumą ir mažą šilumos laidumą.

Tyrėjai sukūrė naujas keramines medžiagas, kurios yra tvirtos ir lanksčios, todėl idealiai tinka ekstremalioms aplinkoms, tokioms kaip kosmosas ar aukštųjų technologijų gamyba.

Keraminės liejimo medžiagos išlaiko savo formą ir stiprumą net ir esant dideliam karščiui, todėl jos vertingos daugeliui šiuolaikinių pritaikymų.

Tinkamos liejimo medžiagos pasirinkimas lemia gaminio kokybę, kainą ir našumą. Inžinieriai lygina liejimo metodus ir savybes, naudodami lenteles ir realių atvejų analizę, kad kiekviena medžiaga būtų geriausiai pritaikyta. Žinodamos šias detales, komandos gali suprojektuoti geresnes dalis, sutaupyti pinigų ir išvengti brangiai kainuojančių klaidų.

DUK

Koks yra pagrindinis skirtumas tarp juodųjų ir spalvotųjų metalų liejinių?

Juodųjų metalų sudėtyje yra geležies. Spalvotųjų metalų – ne. Juodieji metalai dažnai sveria daugiau ir greičiau rūdija. Spalvotieji metalai yra atsparesni rūdijimui ir lengvesni.

Kodėl inžinieriai liejimui renkasi aliuminį?

Aliuminis sveria mažiau nei plienas. Jis atsparus rūdijimui ir lengvai formuojasi. Inžinieriai jį mėgsta gaminti automobilių dalims, lėktuvų rėmams ir elektronikai.

Ar plastikas ir keramika atlaiko aukštą temperatūrą?

Keramika atlaiko labai aukštą temperatūrą. Plastikas paprastai lydosi žemesnėje temperatūroje. Inžinieriai keramiką renkasi krosnims ar varikliams, o plastikas tinka vėsesniems darbams.