Colata centrifuga

Colata centrifuga di ottone: un processo di fusione avanzato per fusioni di maniche di alta qualità

01 Principio del processo: la base tecnica della colata centrifuga

La fusione centrifuga è un metodo di fusione che utilizza la forza centrifuga generata dalla rotazione per formare e solidificare il metallo liquido. Il principio fondamentale è versare il liquido metallico fuso in uno stampo rotante ad alta velocità.

Sotto l'azione della forza centrifuga equivalente a decine o addirittura centinaia di volte il peso della gravità, il metallo fuso aderisce strettamente alla parete dello stampo per formare una forma cilindrica cava e sotto questa pressione si solidifica e cristallizza.

Questa potente forza centrifuga porta due vantaggi chiave: in primo luogo, l'effetto di alimentazione del metallo è buono e le inclusioni e i gas sono facili da scaricare; In secondo luogo, la direzione di raffreddamento della fusione è chiara, formando una cristallizzazione direzionale dall'esterno verso l'interno.

Questa caratteristica di solidificazione direzionale migliora significativamente le proprietà meccaniche e fisiche dei getti, rendendo la fusione centrifuga particolarmente adatta per la produzione di parti rotanti simmetriche come manicotti e tubi.

02 Vantaggi tecnici: le caratteristiche eccezionali della fusione centrifuga

● Eccellente qualità di fusione

Il vantaggio più significativo della fusione centrifuga è la sua eccellente qualità di fusione. Sotto la forte forza centrifuga, il gas e le inclusioni di scorie nel liquido metallico possono essere facilmente scaricati, in modo che la densità del getto sia elevata e i difetti come pori e inclusioni di scorie siano pochi.

Questa elevata densità porta direttamente a migliori proprietà meccaniche, rendendo le proprietà meccaniche del rame mediante fusione centrifuga vicine al livello del processo di forgiatura.

● Costi di produzione ridotti

Il processo di fusione centrifuga comporta inoltre notevoli miglioramenti della produttività e risparmi sui costi. Non è necessario utilizzare un'anima quando si producono getti cavi, il che semplifica notevolmente il processo di produzione di getti di manicotti e tubi.

Nel frattempo, questo processo non prevede quasi alcun consumo di metallo nel sistema di colata e nel sistema montante, il che migliora notevolmente la resa del processo e il tasso di utilizzo del materiale. Per il prezioso materiale in lega di rame, i vantaggi economici di questo risparmio di materiale sono particolarmente evidenti.

● Capacità di produzione di compositi

La fusione centrifuga mostra anche capacità di produzione di compositi unici. È conveniente realizzare getti metallici compositi di tubi e manicotti, come manicotti in rame con supporto in acciaio, rulli bimetallici, ecc.

Adottando la tecnologia composita della fusione centrifuga a doppio metallo liquido, è possibile ottenere un solido composito di diversi metalli come acciaio e rame, acciaio e alluminio, ecc. L'interfaccia è seghettata, con elevata forza di adesione e qualità affidabile.

Ciò apre un nuovo percorso di produzione per parti in materiale composito utilizzate in condizioni di lavoro speciali.

03 Limitazioni dell'applicazione: i limiti tecnici della colata centrifuga

Sebbene la colata centrifuga presenti numerosi vantaggi, non è un processo universale e comprenderne i limiti è essenziale per una corretta applicazione.

In primo luogo, la fusione centrifuga presenta evidenti limitazioni nella produzione di getti di forme speciali. È particolarmente adatto per la produzione di parti rotanti simmetriche come cilindri, manicotti e tubi, ma è difficile gestire fusioni di forma complessa.

In secondo luogo, la qualità della superficie interna della fusione centrifuga è scarsa. Il diametro del foro interno della fusione non è preciso e la superficie interna è ruvida, il che di solito richiede un ampio sovrametallo di lavorazione. Ciò rende necessarie ulteriori fasi di lavorazione per scenari applicativi con elevati requisiti di superficie interna.

Inoltre, la colata centrifuga è soggetta alla segregazione del peso specifico. Pertanto, non è adatto per leghe come il bronzo al piombo che sono soggette a segregazione del peso specifico.

Va notato in particolare che non è adatto per la fusione di leghe il cui peso specifico delle impurità è maggiore di quello del metallo fuso.

04 Applicazione pratica: la soluzione professionale per la fusione centrifuga del rame

◆ Colata centrifuga di boccole in bronzo allo stagno di grandi dimensioni

Nelle applicazioni pratiche, le boccole in bronzo allo stagno di grandi dimensioni sono tipici prodotti rappresentativi della fusione centrifuga. Questo tipo di parti sono ampiamente utilizzate nell'industria meccanica, con eccellente resistenza all'usura e caratteristiche autolubrificanti, spesso utilizzate nella produzione di boccole, cuscinetti, ingranaggi e altre parti resistenti all'usura.
Bronzo allo stagno ZCuSn10Pb1, ad esempio, la resistenza alla trazione della condizione di fusione centrifuga fino a 330 MPA, resistenza allo snervamento di 170 MPA, l'allungamento è del 4%, la durezza Brinel può raggiungere 785 HBS.
Questi dati sono significativamente più alti rispetto agli stessi materiali della fusione in sabbia, il che riflette pienamente i vantaggi della fusione centrifuga nel miglioramento delle proprietà meccaniche.

◆ Sfide tecniche e contromisure

Nel processo di fusione centrifuga delle boccole in bronzo allo stagno, le principali sfide nella produzione sono la segregazione inversa e il ritiro. Il bronzo allo stagno ha caratteristiche anti-segregazione e il suo intervallo di temperature di cristallizzazione è ampio, quindi è facile produrre difetti di ritiro e porosità.

Per risolvere questo problema, il grave ritiro causato dalla solidificazione bidirezionale è stato risolto con successo aggiungendo una lega di Ni e adottando misure di raffreddamento a spruzzo del metallo.

Questa misura tecnologica innovativa garantisce la stabilità della qualità delle boccole in bronzo allo stagno di grandi dimensioni durante il processo di fusione centrifuga, facendo sì che la loro robustezza e resistenza alla pressione soddisfino i requisiti di condizioni di lavoro difficili.

◆ Gamma di prodotti diversificata

La tecnologia di fusione centrifuga può produrre una varietà di prodotti in lega di rame. I gradi comuni includono: QSn4-3, QSn4.4-2.5, QSn7-0.2, ZQSn10-1, ZQSn5-2-5, ZQSN6-6-3, ecc.

I manicotti in rame, le piastrelle in rame, le piastre scorrevoli in rame, gli ingranaggi a vite senza fine in rame e altri prodotti realizzati con questi materiali sono ampiamente utilizzati nell'industria elettrica ed elettronica, nella produzione meccanica, nei veicoli da trasporto e in altri settori, dimostrando eccellenti prestazioni tecniche ed economiche.

Con il continuo miglioramento dei requisiti di qualità delle parti nell'industria manifatturiera, la posizione della tecnologia di fusione centrifuga nella produzione di parti in lega di rame sarà sempre più consolidata. Questo processo non è adatto solo per la produzione di manicotti in rame-bronzo-stagno di grandi dimensioni, ma mostra anche un grande potenziale nel campo delle fusioni composite bimetalliche.

In futuro, con la continua maturazione della tecnologia dei compositi di fusione centrifuga, saremo in grado di vedere più getti in lega di rame ad alte prestazioni e di lunga durata al servizio di vari campi industriali.

Qualunque cosa tu abbia bisogno di un set di rame o di una fusione di leghe normali o speciali, la tecnologia di fusione centrifuga può fornirti prestazioni eccellenti e una soluzione di ottimizzazione dei costi.