Литниковые системы.

Литниковая система - это система каналов, через которые расплавленный металл подводят в полость формы. Литниковая система должна обеспечивать заполнение литейной формы с необходимой скоростью, задержание шлака и других неметаллических включений, выход паров и газов из полости формы, непрерывную подачу расплавленного металла к затвердевающей отливке.

По гидродинамическому признаку выделяют сужающиеся и расширяющиеся литниковые системы.

Для сужающихся литниковых систем характерно последовательное уменьшение площадей поперечных сечений стояка, шлакоуловителя и питателей F_ст>F_шл>F_пит. Такая литниковая система обеспечивает быстрое заполнение расплавом всей системы и лучшее улавливание шлака. Однако в полость литейной формы расплав поступает с высокой линейной скоростью, что может приводить к разбрызгиванию и окислению расплава, захвату воздуха и размыву формы. Такие литниковые системы используются при изготовлении чугунных отливок.

В расширяющихся литниковых системах узким местом является нижнее сечение стояка: F_ст<F_шл<F_пит. В такой литниковой системе скорость потока расплава снижается от стояка к питателям, в результате чего расплавленный металл поступает в полость формы спокойно, с меньшим разбрызгиванием, меньше окисляясь и размывая стенки литейной формы. Эти литниковые системы применяют при изготовлении стальных отливок, отливок из алюминиевых, магниевых и других лег-коокисляющихся сплавов.

В зависимости от конфигурации и толщины стенок отливок 5, состава заливаемого сплава и направления течения его в полость формы подразделяют на боковые (рис.4,а), нижние (рис.4,б) и верхние (рис.4,в).

Рис. 4. Способы подвода расплавленного металла в полость литейной формы

Для боковой литниковой системы (рис.4,а) характерным является то, что питатели и шлакоуловители располагаются в горизонтальной плоскости разъема формы, что удобно в отношении формовки.

В нижних литниковых системах (рис.4,б) расплав поступает снизу под затопленный уровень без разбрызгивания, окисления и вспенивания, что очень важно при изготовлении отливок из легкоокисляющихся пленообразующих сплавов (алюминиевых, магниевых и других).

В верхних литниковых системах (рис.4,в) в течение всей заливки обеспечивается горячее зеркало расплава, что способствует направленному снизу вверх затвердеванию. Такие литниковые системы используются при изготовлении чугунных и стальных отливок.

Основными элементами литниковых систем являются следующие (рис.4).

Литниковая чаша (воронка) 4 предназначена для приема струи расплава, вытекающей из разливочного ковша, и задержания шлака, попадающего вместе с расплавом в чашу.

Стояк 3 - вертикальный канал, передающий расплав из литниковой чаши к другим элементам литниковой системы.

Шлакоуловитель 2, расположенный горизонтально и, как правило, в верхней полуформе, служит для задержания шлака и передачи расплава из стояка к питателям.

Питатели 1 - каналы, предназначенные для подачи расплава непосредственно в полость литейной формы. Питатели должны обеспечивать плавное поступление расплава в полость формы. Обычно питатели располагают в нижней полуформе.

Выпор 6 служит для отвода газов из полости формы, сигнализирует об окончании заливки, уменьшает динамическое давление расплава на форму, способствует питанию отливки расплавом при затвердевании.

Коллектор 7 - распределительный канал для направления расплава к различным частям отливки. Его располагают горизонтально по разъему формы. Он всегда должен быть заполнен расплавленным металлом.

Сечения элементов литниковой системы выбирают на основе приближенного расчета, который позволяет установить соотношение между ними (обычно между стояком, шлакоуловителем и питателями).