Što je proces lijevanja? Vodič za odljevke cijevi

Što je proces lijevanja? Izravan odgovor

Lijevanje je proizvodni proces ulijevanja rastaljenog metala u šupljinu kalupa u obliku završnog dijela, zatim se ostavlja da se ohladi i skrutne prije nego što se izvadi iz kalupa. To je jedna od najstarijih metoda obrade metala koja je još uvijek u širokoj industrijskoj upotrebi i ostaje primarni način proizvodnje odljevaka cijevi, budući da lijevanje omogućuje oblikovanje složenih, šupljih i tlačnih oblika u jednom koraku umjesto strojne obrade od čvrstog materijala.

Ovaj članak redom prolazi kroz svaku fazu procesa lijevanja, a zatim se posebno usredotočuje na to kako odljevci cijevi proizvedeni su, pregledani i specificirani za industrijske i komunalne primjene.

Proces lijevanja, korak po korak

Iako se specifične tehnike razlikuju, gotovo svi procesi lijevanja slijede isti osnovni slijed od dizajna uzorka do gotovog dijela:

1. Stvaranje uzorka — replika završnog dijela, obično izrađenog od drva, metala ili plastike i malo većeg zbog skupljanja metala tijekom hlađenja
2. Izrada kalupa - nabijanje pijeska, keramike ili trajnog metalnog kalupa oko uzorka kako bi se formirala šupljina koja će primiti rastaljeni metal
3. Taljenje — zagrijavanje metala, obično željeza, čelika ili legure aluminija, u peći do temperatura između 1200°C i 1600°C ovisno o leguri
4. Izlijevanje — prijenos rastaljenog metala u šupljinu kalupa kroz sustav zatvarača dizajniran za kontrolu protoka i minimiziranje turbulencije
5. Hlađenje i skrućivanje — omogućuje metalu da se ohladi kontroliranom brzinom, jer brzina hlađenja izravno utječe na strukturu zrna i konačnu čvrstoću
6. Istresanje i završna obrada — uklanjanje materijala kalupa, rezanje vrata i uspona i čišćenje površine brušenjem ili pjeskarenjem
7. Inspekcija — provjera točnosti dimenzija, unutarnje čvrstoće i mehaničkih svojstava prije nego što se dio odobri za upotrebu

Uobičajene metode lijevanja koje se koriste za proizvodnju cijevi

Centrifugalno lijevanje

Centrifugalno lijevanje je dominantna metoda za odljevke cijevi, posebice cijevi od nodularnog željeza. Rastaljeni metal se ulijeva u brzo rotirajući cilindrični kalup, a centrifugalna sila gura metal prema van prema stijenci kalupa, tvoreći gustu, jednoliku stijenku cijevi dok lakše nečistoće i plinovi migriraju prema središnjem otvoru, gdje se uklanjaju.

Lijevanje u pijesak

Lijevanje u pijesku koristi se za spojeve cijevi, prirubnice i dijelove cijevi nepravilnog oblika koji ne odgovaraju rotacijskoj simetriji koju zahtijeva centrifugalno lijevanje. To je fleksibilna, jeftinija metoda prikladna za manje količine proizvodnje i složene geometrije dogradnje kao što su koljena i T-komadi.

Zašto je lijevanje preferirana metoda za proizvodnju cijevi

Lijevanje proizvodi cijev sa ujednačena debljina stijenke i dosljedan unutarnji promjer u jednom koraku oblikovanja, što je bitno za cijevi koje prenose vodu pod pritiskom, plin ili industrijske tekućine. Cijev od nodularnog željeza proizvedena centrifugalnim lijevanjem obično postiže vlačnu čvrstoću od 420 MPa ili više, u kombinaciji s istezanjem potrebnim za otpornost na pucanje pod pomicanjem tla i prenaponskim tlakom — kombinacija koju je teško ekonomski postići s drugim metodama proizvodnje.

Uobičajeni materijali za lijevanje cijevi

Kontrola kvalitete za odljevke cijevi

Budući da odljevci cijevi često nose tekućine pod tlakom, standardi inspekcije su stroži nego za mnoge druge odljevene komponente. Uobičajene provjere uključuju:

• Ispitivanje hidrostatskim tlakom , gdje se svaka cijev testira na tlakove znatno iznad svog nazivnog radnog tlaka kako bi se potvrdilo da može izdržati radne uvjete bez curenja
• Mjerenje debljine stijenke pomoću ultrazvučnih mjerača za potvrdu ujednačenosti po cijelom opsegu
• Vizualni pregled i pregled penetrantom za otkrivanje površinskih pukotina ili poroznosti
• Analiza kemijskog sastava kako bi se potvrdilo da legura zadovoljava određene standarde, kao što je ASTM A536 za nodularno željezo

Odabir pravog lijevanja cijevi za projekt

Odabir bi trebao početi s radnim tlakom i tekućinom koja se transportira: općinski vodovodni sustavi obično specificiraju cijevi od nodularnog željeza ocijenjene na klasu 350 ili više , dok visokotlačne industrijske parne ili kemijske linije često zahtijevaju lijevani čelik ili nehrđajući čelik za čvrstoću i otpornost na koroziju. Uvjeti tla također su važni — cijev koja prolazi kroz korozivno ili visoko kiselo tlo trebala bi uključivati ​​polietilensko kućište ili zaštitnu oblogu bez obzira na osnovni materijal.

Inženjeri koji specificiraju odljevke cijevi također bi trebali potvrditi certifikaciju proizvođača u skladu s relevantnim standardima, budući da odljevci certificirani od treće strane prolaze dosljedna hidrostatska i kemijska testiranja koja samocertificirani proizvodi možda neće, čime se smanjuje rizik od preranog kvara u kritičnim infrastrukturnim aplikacijama.