Показать меню Технической информации

Фильтры для литья под давлением

(По материалам статьи Давида В. Нэфф, ф. "Metaullics Systems BV", ж-л GUSS-EX, №1, 2003 г.)

Высокое качества литья начинается в жидком металле, а соответствующее фильтрование решает всё в этом процессе.

Нужно избегать включений инородных тел в литье и удалять их всяческими воз­можными способами, в частности, путём старательной подборки шихтового материала, обработки жидкого материала и, наконец, путём фильтрации. Чтобы достигнуть этой цели, фирма Metaullics Systems (Огайо, США), мировой лидер в этой области, поставля­ет алюминиевой промышленности уникальные фильтрационные установки, специально приспособленные для кокильной отливки и отливки под давлением.

Фильтрование в литейном производстве под давлением

В противоположность отливкам в песчаных формах или кокилях, для которых часто можно применять одноразовые фильтры в пределах литниковой системы, прямо перед полостью формы, литьё под давлением должно использовать фильтры прямо пе­ред самой операцией отливки, так как фильтрование невозможно в подводящем литни­ке. Итак, фильтры монтируются в плавильных печах и непосредственно в заливаемых печах, из которых берётся металл, снабжающий литник или литниковую камеру.

Фильтрация литейного сплава непосредственно перед выполнением отливки приносит большую пользу:

-  повышенная текучесть металла даёт лучшее наполнение формы и меньше не­доливов;

- улучшение механических свойств отливки;

- частичное или полное удаление твёрдых мест, затрудняющих обработку реза­нием;

- лучшее качество поверхности;

- меньше бракованных отливок. Фильтры из спаянных зёрен.

Фирма Metaullics Systems применила фильтры из спаянных карборундовых зе­рен определённой грануляции. Такие фильтры обладают:

- большей сопротивляемостью и прочностью к температуре жидкого сплава, что позволяет легче ими оперировать и очищать в месте их применения;

- полной химической стойкостью без реагирования и деградации во всех ли­тейных сплавах;

- высокой теплопроводностью (карборунд), которая вызывает минимальное па­дение температуры между пространствами перед и за фильтром;

повышенной фильтрующей способностью, благодаря сложной внутренней структуре фильтра и переносу жидкого металла.

Среди основных, пригодных в литейном деле, видов фильтров из спаянных зё­рен выступают: вертикальная фильтровальная плита (Vertical Gate Filter, VGF) и коробчатый фильтр "metaullics" (Metaullics Box Filter, MBF).

Вертикальная фильтровальная плита.

Вертикальная фильтровальная плита служит в качестве перемычки или перего­родки, отделяющей под или нагревательную зону печи от ковшовой ванны в топливной печи (Рис.1.) Такая система повсеместно используется как в топливных, так и литейных печах.

Для ванны полной ширины до 890 мм достаточен единичный фильтр, а двух- фильтровые агрегаты создают возможность для перегораживания большей ширины.

Перестроенные или новые печи часто конструируются с направляющими для ус­тановки VGF (выполненными в футеровке); везде там, где монтируется фильтр к суще­ствующей футеровке, часто применяются податливые уплотнители из керамического волокна по всей длине окружности фильтра, чтобы установить его в существующей пе­чи без изменения огнеупорной конструкции. Больше того, можно смонтировать фильтр без опорожнения печи. Чтобы подогреть фильтр перед монтажом, достаточно помес­тить его на порог печи на время примерно одного часа, так как требуется температура подогрева 250-300°С. Можно сначала смонтировать новый фильтр, а затем удалить ис­пользованный, чтобы обеспечить непрерывное фильтрование всего металла, участвую­щего в процессе.

Второй метод фильтра, а именно коробчатый фильтр "metaullics" (MBF) показан на  рис. 2.

Этот фильтр с полной фильтрующей поверхностью (дно и стенки) создаёт во­зможность для вливания и черпания металла из вместилища однокамерной печи, на­пример, тигельной печи с одновременной фильтрацией, так как металл берётся изнутри фильтра ручной ложкой или автоматическим ковшом. Кроме того, конструкция обеспе­чивает большую поверхность фильтрации и, в результате, создаёт возможность для применения фильтров с более мелким зерном.

Многие кокильные литейные заводы добились значительных успехов, применяя обе формы фильтра или одну из них в своих литейных печах. Достигнуто существенное снижение количества бракованных отливок, проблем при первой обработке резанием. Получены хорошие свойства литья.

Средняя живучесть фильтра составляет от двух до четырёх месяцев для MBF.

Отсюда следует, что в подсчёте издержек применение этих фильтров эффектив­но по отношению к количеству отливок, выполненных при использовании фильтра в установленное время. Предлагаются многочисленные размеры и формы VGF (прямо­угольные, квадратные, трапециевидные) и MBF, приспособленные к печам разных форм и к различным требованиям клиентов, касающимся также размеров ковша.