Keskipakovalun yleiskatsaus
Keskipakovalu on prosessi, joka tuottaa komponentteja, joilla on korkea materiaalivakaus. Tämän seurauksena se on valittu tekniikka sovelluksiin, kuten suihkumoottorien kompressorikoteloihin, vesirenkaisiin, moniin sotilaallisiin tuotteisiin ja muihin erittäin luotettaviin sovelluksiin. Se on myös osoittautunut kustannustehokkaaksi keinoksi tuottaa monimutkaisia muotoja pienemmillä koneistusvaatimuksilla ja alhaisemmilla valmistuskustannuksilla verrattuna takeisiin ja valmisteisiin.
Keskipakovaluprosessin vaiheet alkavat sulalla metallilla, joka kaadetaan esilämmitettyyn, pyörivään suulakkeeseen. Suulake voidaan suunnata joko pysty- tai vaaka-akselille riippuen halutun osan konfiguraatiosta.
Pyöritämällä muottia samalla, kun sulaa metallia kaadetaan siihen, keskipakovoima toimii jakaakseen sulan metallin muottiin paineilla, jotka lähestyvät 100 kertaa painovoimaa. Tämän käytetyn paineen ja hallitun jähmettymisen ja sekundäärijalostuksen teknisen mekaniikan yhdistelmä tuottaa korkealaatuisia komponentteja.
Kun suulake alkaa täyttyä, tiheämpi sula metalli pakotetaan pyörivän muotin seinämään. Äänen metallin suunnattu jähmettyminen etenee ulkohalkaisijasta kohti porausta, kun taas vähemmän tiheä materiaali, mukaan lukien epäpuhtaudet, "kelluu" sisäpinnalle
Kun valu on jähmettynyt, osa poistetaan muotista ja ID:n jäännösepäpuhtaudet koneistetaan pois, jolloin saadaan virheetön rakenne ilman onteloita tai kaasutaskuja.
Keskipakovalutyypit
Keskipakovaluprosesseja on kahdenlaisia – pysty- ja vaakasuuntaisia. Lisäksi jotkut valmistajat tarjoavat lähes verkkomuotoilua, jossa keskipakovalun edut yhdistyvät ulkopinnan muotoiluun, ehkä jopa viimeistellyn yksityiskohdan kanssa.sijoitusvalu.
Pystysuora keskipakovalu
Jotkut valmistajat valmistavat keskipakokomponentteja, joista osa on OD-muotoiltuja, pystyakselin ympäri pyörivissä muotteissa. Näillä pystysuoralla valulla voidaan saavuttaa tämä OD-muotoilu lisäämällä grafiitti-, hiekka- tai keraamisia muotteja suuttimeen, mikä vähentää merkittävästi jälkikäsittelyä, kuten koneistusta tai valmistusta.
Valukappaleen ulkopinnan yksityiskohtia voidaan muuttaa todellisesta pyöreästä muodosta lisäämällä laippoja tai ulokkeita muotin sisähalkaisijaan. Valmiin osan ei tarvitse olla symmetrinen, mutta joissain tapauksissa valumuotti säilyttää tasapainon kehruun aikana.
Valukappaleen sisähalkaisija ja siten seinämän paksuus ovat funktioita pyörivään muottiin kaadetun metallin määrästä ja pois koneistetusta määrästä. Pystysuorassa valussa valukappaleen korkeus on tyypillisesti alle kaksi kertaa leveys.
Vaakasuuntainen keskipakovalu
Jotkut keskipakopyörät tuottavat vain vaakasuuntaisia valukappaleita, joissa muotti pyörii vaaka-akselin ympäri. Tämä on kustannustehokas menetelmä korkealaatuisten putkikomponenttien valmistukseen.
Tämä menetelmä soveltuu erityisesti pitkille lieriömäisille osille, joissa valupituus on huomattavasti pidempi kuin sen ulkohalkaisija. Tämä sisältää suorat putkiosat, pitkät sylinterit päätylaipoilla tai lyhyet osat, kuten renkaat tai laipat, joissa useita osia voidaan työstää tehokkaasti suorasta sylinteristä.
Pitkä teräsvalumuotti kehrätään suurella nopeudella vaakasuorassa asennossa. Muotin pyörimisnopeus on suuri painovoiman kompensoimiseksi. Kannet on kiinnitetty muotin molempiin päihin sisältämään sulan metallin, ja kaatosuppiloa käytetään syöttämään tietyn painon metallia muotin sisään.
Aivan kuten pystyvalussa, muotin sisämitta määrittää osan ulkohalkaisijakoon, kun taas muottiin kaadetun metallin määrä määrittää ID-koon.
Tyhjiökeskipakovalu
Keskipakovalua tyhjiössä käytetään, kun osien yksityiskohdat ja ilmakehälle altistumisen hallinta on kriittistä, koska jotkin seokset, mukaan lukien nikkeli-koboltti-superseokset, reagoivat hapen kanssa. Tyhjiövalun etujen lisäksi toteutuu keskipakovalun luontainen korkea metallin eheys, mukaan lukien suunnattu jähmettyminen, huokoisuuden puuttuminen ja verkon muotoutuminen.Tyhjiökeskipakovalutarjoaa erittäin luotettavia tuotteita, joita käytetään usein ilmailu- ja sotilassovelluksissa.
Suuntautunut kiinteytyminen
Keskeinen dynamiikka keskipakoprosessissa on se, että kiinteytyminen onnistuu tapahtumaan yhteen suuntaan. Valukappaleen ulkokoon ja muodon määrää muotin (muotin) pinta, joka toimii jäähdytyksenä käynnistäen jähmettymisen. Eksotermisten materiaalien avulla, joita voidaan lisätä ID:hen kaatamisen jälkeen, sekä muotin ulkopinnan jäähdytyselementin avulla lämpötilagradientti johtaa suunnattuun jähmettymiseen OD:sta ID:hen. Nestemäistä metallia on jatkuvasti saatavilla valun syöttämiseen, mikä edistää ääntä metallia, kunnes tunnus on lopulta jähmettynyt.
Ulkopuolinen koneistus suoritetaan tyypillisesti pinnan karheuden poistamiseksi ja samankeskisyyden säilyttämiseksi porauksen kanssa. Joissakin sovelluksissa OD-pinta on kuitenkin hyväksyttävä. Keskipakoputkessa esiintyvä kutistuminen on ID:ssä, joka poistetaan aina koneistamalla.
Milloin valita keskipakovalu
Symmetriset osat, jotka voivat pyöriä akselin ympäri.
Staattisen valumateriaalin ominaisuudet ovat riittämättömät.
Keskilinjan kutistuminen on ongelma muissa valuprosesseissa.
Rajoitettu ID-ominaisuudet.
Suuret osat, jopa 135,000 lbs. / 61 350 kg tai enemmän.
Korkeat työstökustannukset OD-muotoilussa.
Tarvittaessa seos ei toimi tai ei ole mahdollista muissa prosesseissa.
Tarvitaan yhtenäinen raerakenne.
Ulottuvuuden eheys vaaditaan.
