Cill kalup je kalup za večkratno uporabo za vlivanje kovine. Lahko je snemljiva (sestavljena iz dveh delov) ali ne (kalup za stresanje). Tlačno litje ima številne prednosti pred litjem lupine, vendar obstajajo tudi nekatere pomanjkljivosti, na primer pri litju litega železa ulitki zahtevajo dodatno toplotno obdelavo.
Ugodnosti
Med nastajanjem ulitka pride do intenziven prenos toplote iz staljene kovine v kalup. To ima za posledico večjo gostoto, boljše mehanske lastnosti kovine, večjo natančnost, boljšo strukturo in manjšo hrapavost v primerjavi s peščenimi ulitki.
Postopek litja v kalup se razlikuje tudi po tem, da je kovinski kalup (hladilni kalup) mogoče ponovno uporabiti. Izdelana je iz materiala visoke trdnosti, zaradi česar se delovna površina kalupa izvaja natančneje. S tem se izboljša kakovost površine ulitkov, zaradi visoke toplotne prevodnosti kalupa pa se ulitki hitro strdijo.
Druga prednost tlačnega litja pred peščenimi kalupi je, da so nastali odlitki manj mehansko obdelani, kar zmanjša porabo materialov za oblikovanje.
Zdravje in ekologija
Hladno oblikovanje poveča produktivnost dela za 2-3 krat, ker iz procesadolgotrajni postopki, kot so priprava mešanice, čiščenje in oblikovanje izdelkov, so izključeni. Ker se zmanjšuje tudi proizvodna površina, so stroški popravil in gradnje novih delavnic bistveno nižji.
Številne nezdrave delovne operacije so izločene iz procesa, kot so trkanje plesni, čiščenje ulivanja in sekanje. To ne prispeva le k izboljšanju delovnih pogojev, ampak tudi k zmanjšanju onesnaženosti okolja.
pomanjkljivosti
Izdelava hladilnega kalupa je zaradi zahtevnosti samega procesa precej draga. Če so v odlitkih podrezi, se stroški kalupa povečajo zaradi potrebe po zapletanju zasnove: uporabljajo se vložki, pesek za enkratno uporabo in razcepljene kovinske palice.
Življenjska doba kalupa je določena s številom kakovostnih ulitkov, ki jih je mogoče dobiti v njem. Stabilnost oblike določa ekonomsko izvedljivost postopka, zlasti v procesu litja jekla in litega železa. Podaljšanje življenjske dobe kalupov je eden glavnih tehnoloških izzivov na tem področju proizvodnje.
Zaradi hitrega ohlajanja in zgoščevanja taline je pri vlivanju v kalup težko dobiti dolge tankostenske izdelke. To tudi povzroči, da lito železo pridobi trdo, beljeno plast. Oblika je upogljiva, kar lahko povzroči obremenitve in razpoke v ulitkih. Pri uporabi peščenih jeder za enkratno uporabo se zmanjša natančnost ulitkov, poveča se hrapavost površine na mestu stika z jedrom.
Kakovostni ulitki
Ulitek in kalup delujeta z visoko učinkovitostjo. Ulitek se v peščenem kalupu strdi in ohladi veliko dlje kot v kalupu, vendar je polnivost peščenega kalupa običajno boljša, zaradi česar je proizvodni proces z litjem netekočinskih ulitkov zahtevnejši, poleg tega pa nalagajo omejitve za takšne parametri kot velikost ulitka in minimalna debelina sten. Tlačno litje aluminija (kot tudi bakra in drugih barvnih kovin) je najbolj priljubljeno v Rusiji.
Vendar pa lahko zaradi hitrega hlajenja dobimo neporozno, drobnozrnato strukturo, ki poveča ne le trdnost, temveč tudi duktilnost nastalega ulitka. Pri izdelavi izdelkov iz litega železa s hladilnim litjem se pojavljajo številne težave: zaradi svojevrstne kristalizacije v ulitkih je možna tvorba karbidov, ferit-grafitna evtektika. To zmanjša žilavost in odpornost proti obrabi litega železa. Beljena površinska plast pri takšnih ulitkih je zelo trda, tako da so izdelki primerni za rezanje šele po toplotni obdelavi (žarjenju), ki odpravlja mraz.
struktura oblike
Cill kalup je praviloma dva polovična kalupa, ki sta pritrjena s sponkami (zatiči), tik pred pričetkom vlivanja staljene kovine pa se polovična kalupa pritrdita s ključavnicami. Dobički hranijo ulitke skozi tako imenovane zračnike in prezračevalne čepe. Kovinski kalupi brez povezovalne funkcije se imenujejo kalupi za stresanje.
Pred vlivanjem delovno površino kalupaobdelana s plastjo snovi, ki ščiti kalup pred toplotnim šokom pred močnim zvišanjem temperature. Ta ukrep tudi preprečuje, da bi se odlitek zajedel s kalupom.
Jeklo in lito železo
Tlačno litje jekla in litega železa se izvaja z uporabo kremena v prahu, grafita, vodnega stekla in ognjevzdržne gline kot ognjevzdržne prevleke. Pred vlivanjem je treba kalup segreti na določeno temperaturo, ki je odvisna od debeline stene ulitka in uporabljene zlitine.
Glavna zahteva, ki jo mora izpolnjevati material kalupa, je odpornost na toplotne udarce, ki so neizogibni pri vlivanju staljene kovine. Za izdelavo kalupov se uporablja siva litina, nodularna litina, konstrukcijsko, ogljikovo in legirano jeklo ter bakrene in aluminijeve zlitine.
obložen kalup za hlajenje
To je vrsta tehnologije, ki združuje prednosti lupine in tlačnega litja, medtem ko so slabosti obeh metod zglajene. Za to tehnologijo ni značilna le odpornost na razpoke, ampak tudi duktilnost, ki omogoča izdelavo ulitkov visoke natančnosti, v primerjavi z litjem lupine pa se dragi material za oblikovanje porabi minimalno.
Obložen kovinski kalup je izdelan tako, da se zapolni prostor med kovinskim modelom ulitka in notranjo površino kalupa. Najpogosteje uporabljene metode peskanja in želeja. Za polnjenje se vzame mešanica peska in smole, v kateri je vezivo fenol-formaldehidna smola (2-2,6%) inurotropin (približno 10 mas. %), pa tudi samostrjevalne (vezivo - tekoče steklo) in keramične spojine (vezivo - etil silikat). Hladilni kalup in model za ulivanje s temperaturo 200 stopinj prenašata toploto mešanice, ki se strdi in tvori oblogo debeline 3-5 mm. Za izdelavo votlin v ulitkih se uporabljajo navadne ali školjkaste palice.
Proces oddajanja
Model za hlajenje, prekrit s plastjo ognjevzdržnega materiala, se segreje. Delovna temperatura mora biti najmanj dvesto stopinj, vendar ni odvisna samo od zlitine, ki se uporablja za vlivanje, temveč tudi od dimenzij ulitka, debeline njegove stene in lastnosti, ki se od njega zahtevajo. Po segrevanju lahko v kalup vgradimo palice, keramične ali pesek, če je to seveda potrebno po načrtu litja, nato pa se polovice kalupa povežejo in tesno zaklenejo s posebnimi sponkami. Če vlivanje poteka v kalupnem stroju, se uporablja lasten mehanizem za zaklepanje kalupa. Po teh pripravljalnih ukrepih se lahko staljena kovina vlije v hladilni kalup.
Ko je ulitek že pridobil nekaj trdnosti, lahko kovinske palice delno odstranimo iz njega. To posledično olajša končno odstranitev jeder iz ulitkov zaradi zmanjšanja pritiska nanje iz strjevalne kovine.
Ko se ulitek ohladi na želeno temperaturo, lahko kalup odprete. V tej fazi se kovinske palice odstranijo in ulitki se vzamejo iz kalupa. Peščena jedra so izbita, dobički, dvižni vodi in sprusso odrezani in se izvede kontrola kakovosti izdelka, po kateri se lahko celoten postopek ponovi.
Pred izdelavo novega ulitka se natančno pregledata ločilna ravnina in površina kalupa. Ognjevzdržna sestava se nanese enkrat ali dvakrat na izmeno, vendar je v primeru razločevanja z delovne površine potrebno obnoviti plast. Če je izdelek s tankimi stenami, je kalup močno ohlajen; če je bil ulitek dovolj masiven, bi se kalup lahko segrel nad delovno temperaturo, nato pa se uporabijo posebej predvideni hladilni sistemi, tako da bo kalup v vsakem primeru ohlajen pred naslednjim litjem.
Hladno litje ne vključuje zapletenih in dolgotrajnih dejanj, razen postopka hlajenja ulitka na želeno temperaturo. Večino operacij lahko avtomatsko izvajajo stroji, kar je ena od pomembnih prednosti metode, vendar je glavno, da kalup ni enkratna oblika.