Литниковые системы

Литейную форму заливают металлом через литниковую систему, под которой понимают совокупность каналов и резервуаров, по кото­рым расплав поступает из ковша в полость формы. Литниковая систе­ма должна обеспечивать непрерывное поступление металла в форму, питание отливки для компенсации усадки, предотвращать разрушение формы, попадание шлака и воздуха со струёй расплава.

Основными элементами литниковой системы являются литниковая чаша, стояк, шлакоуловитель, питатели (рис. 1.1). Чаша уменьшает размывающее действие струи расплава, задерживает всплывающий шлак. Для лучшего задержания шлаковых включений в литниковые чаши или другие элементы литниковой системы иногда устанавлива­ют фильтры (например, керамические сетки, либо фильтры из специ­альной стеклоткани).

Стояк представляет собой вертикальный конический, обычно су­живающийся к низу канал круглого сечения, по которому металл из литниковой чаши или воронки попадает в шлакоуловитель.

Шлакоуловитель служит для задержания попавших в металл шла­ка и других включений и представляет собой горизонтальный канал, обычно трапециевидного сечения, располагающийся в верхней полу­форме.

Питатели представляют собой каналы прямоугольного или трапе­циевидного сечения, которые примыкают к нижней части шлакоулови­теля и предназначаются для подвода металла непосредственно в по­лость формы. Их располагают в нижней полуформе на некотором рас­стоянии от стояка и концов шлакоуловителя, так как в противном слу­чае в них, а, следовательно, и в полость формы, может попасть шлак. Для лучшего задержания шлака в литниковой системе выдерживается следующее соотношение размера сечения стояка, шлакоуловителя и питателей: F_CT> F_шл> F_nHT.

Над самым высоким местом полости формы, на стороне, противо­положной месту подвода в неё металла, делают выпоры - каналы для выхода из формы воздуха и газов и всплывающих неметаллических включений. Они содействуют нормальной усадке застывающего спла­ва и позволяют контролировать полноту заполнения формы металлом.

При изготовлении отливок из стали у наиболее массивных частей делают прибыли - наполненные жидким металлом полости, предна­значенные для предупреждения образования в отливках усадочных ра­ковин и рыхлот. Они должны всё время пополнять затвердевающую отливку жидким металлом и сами затвердевают последними.

В зависимости от формы, размера отливки, состава и свойств ли­тейного сплава применяются верхняя, нижняя (сифонная) и ярусная литниковые системы. Верхняя система наиболее проста, её применяют для мелких деталей небольшой высоты.

С увеличением высоты про­исходит размывание формы струёй металла, разбрызгивание и окис­ление его, увеличивается количество неметаллических включений в теле отливки.

Нижнюю систему применяют для средних и толстостенных отли­вок значительной высоты. Она обеспечивает спокойное заполнение формы металлом, но она более сложна.

Рисунок 1.1 – Элементы литниковой системы:

1 - литниковая чаша; 2 - стояк; 3 - шлакоуловитель; 4 - питатели; 5, 6 - чаша

и стояк выпоров (прибылей); 7 - фильтр из специальной стеклоткани

Ярусная система обеспечивает последовательное питание отливки снизу вверх, и её применяют для крупных отливок. Недостатки ярус­ной системы - сложность в изготовлении и значительный расход ме­талла на литники.