ภาพรวมของการหล่อแบบแรงเหวี่ยง
การหล่อแบบแรงเหวี่ยงเป็นกระบวนการที่ให้ส่วนประกอบของวัสดุที่มีความมั่นคงสูง ด้วยเหตุนี้ เทคโนโลยีนี้จึงเป็นทางเลือกสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น เคสคอมเพรสเซอร์เครื่องยนต์ไอพ่น แหวนกันสึกหรอ ผลิตภัณฑ์ทางการทหาร และการใช้งานอื่นๆ ที่มีความน่าเชื่อถือสูง นอกจากนี้ยังได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่ประหยัดต้นทุนในการจัดหารูปทรงที่ซับซ้อนด้วยความต้องการการตัดเฉือนที่ลดลงและต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับการตีขึ้นรูปและการแปรรูป
ขั้นตอนกระบวนการหล่อแบบแรงเหวี่ยงเริ่มด้วยการเทโลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์หมุนที่อุ่นแล้ว ดายอาจวางแนวบนแกนแนวตั้งหรือแนวนอนก็ได้ ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของชิ้นส่วนที่ต้องการ
โดยการหมุนแม่พิมพ์ในขณะที่เทโลหะหลอมเหลวลงไป แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะทำหน้าที่กระจายโลหะหลอมเหลวในแม่พิมพ์ที่แรงดันใกล้ถึง 100 เท่าของแรงโน้มถ่วง การรวมกันของแรงดันที่ใช้นี้และกลไกทางวิศวกรรมของการแข็งตัวแบบควบคุมและการกลั่นขั้นที่สองทำให้เกิดส่วนประกอบที่มีคุณภาพที่เหนือกว่า
เมื่อแม่พิมพ์เริ่มเติมโลหะหลอมเหลวที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจะถูกบังคับให้ไปที่ผนังของดายหมุน การแข็งตัวของโลหะเสียงในทิศทางจาก OD ไปยังรูเจาะ ในขณะที่วัสดุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า รวมถึงสิ่งเจือปน "ลอย" ไปที่ ID
เมื่อการหล่อแข็งตัวแล้ว ชิ้นส่วนจะถูกลบออกจากแม่พิมพ์และสิ่งสกปรกที่ตกค้างใน ID จะถูกตัดเฉือนออกไป ส่งผลให้โครงสร้างที่ปราศจากข้อบกพร่องไม่มีโพรงหรือช่องก๊าซ
ประเภทของการหล่อแบบแรงเหวี่ยง
กระบวนการหล่อแบบแรงเหวี่ยงมีสองประเภท - แนวตั้งและแนวนอน นอกจากนี้ ผู้ผลิตบางรายเสนอการสร้างแบบใกล้ตาข่าย ซึ่งรวมเอาประโยชน์ของการหล่อแบบแรงเหวี่ยงกับการสร้าง OD แม้กระทั่งกับรายละเอียดสำเร็จรูปของหล่อการลงทุน.
การหล่อแบบแรงเหวี่ยงแนวตั้ง
ผู้ผลิตบางรายผลิตส่วนประกอบแบบแรงเหวี่ยง รวมทั้งบางส่วนที่มีรูปทรง OD ในแม่พิมพ์ที่หมุนรอบแกนแนวตั้ง การหล่อแนวตั้งเหล่านี้อาจบรรลุรูปร่าง OD ได้โดยการใส่กราไฟต์ ทราย หรือแม่พิมพ์เซรามิกลงในแม่พิมพ์ ส่งผลให้ขั้นตอนหลังการประมวลผลลดลงอย่างมาก เช่น การตัดเฉือนหรือการแปรรูป
รายละเอียดบนพื้นผิวด้านนอกของการหล่ออาจปรับเปลี่ยนจากรูปทรงกลมที่แท้จริงได้โดยการใส่ครีบหรือบอสเข้ากับเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของแม่พิมพ์ ชิ้นงานที่ทำเสร็จแล้วไม่จำเป็นต้องสมมาตร แต่ในบางกรณี แม่พิมพ์หล่อเพื่อรักษาสมดุลขณะหมุน
เส้นผ่านศูนย์กลางภายในและความหนาของผนังของการหล่อจึงเป็นหน้าที่ของปริมาณโลหะที่เทลงในแม่พิมพ์แบบหมุนและปริมาณที่กลึงออกไป เมื่อทำการหล่อในแนวตั้ง ความสูงของการหล่อโดยทั่วไปจะน้อยกว่าสองเท่าของความกว้าง
การหล่อแบบแรงเหวี่ยงแนวนอน
ลูกล้อแบบแรงเหวี่ยงบางรุ่นผลิตเฉพาะการหล่อในแนวนอนโดยที่แม่พิมพ์หมุนรอบแกนนอน นี่เป็นวิธีที่ประหยัดต้นทุนในการผลิตชิ้นส่วนท่อคุณภาพสูง
กระบวนการนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนทรงกระบอกยาวที่ความยาวการหล่อยาวกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกอย่างมาก ซึ่งรวมถึงส่วนท่อตรง กระบอกยาวพร้อมหน้าแปลนส่วนปลาย หรือชิ้นส่วนสั้น เช่น วงแหวนหรือหน้าแปลนที่สามารถกลึงชิ้นส่วนหลายส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพจากกระบอกตรง
แม่พิมพ์หล่อเหล็กแบบยาวจะหมุนด้วยความเร็วสูงโดยวางในแนวนอน ความเร็วในการหมุนของแม่พิมพ์สูง เพื่อชดเชยแรงโน้มถ่วง ฝาครอบได้รับการแก้ไขที่ปลายแต่ละด้านของแม่พิมพ์เพื่อให้มีโลหะหลอมเหลว และใช้กรวยเทเพื่อส่งน้ำหนักโลหะที่ระบุภายในแม่พิมพ์
เช่นเดียวกับการหล่อแนวตั้ง มิติภายในของแม่พิมพ์กำหนดขนาด OD ของชิ้นส่วน ในขณะที่ปริมาณโลหะที่เทลงในแม่พิมพ์จะกำหนดขนาด ID
การหล่อแบบแรงเหวี่ยงสูญญากาศ
การหล่อแบบแรงเหวี่ยงในสุญญากาศจะใช้เมื่อรายละเอียดชิ้นส่วนและการควบคุมการสัมผัสกับบรรยากาศเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากโลหะผสมบางชนิด รวมถึงซูเปอร์อัลลอยด์นิกเกิล-โคบอลต์ จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน นอกจากข้อดีของการหล่อในสุญญากาศแล้ว ยังทำให้เกิดความสมบูรณ์ของโลหะสูงโดยธรรมชาติจากการหล่อแบบแรงเหวี่ยง รวมถึงการแข็งตัวตามทิศทาง การไม่มีรูพรุน และการขึ้นรูปตาข่ายการหล่อแบบแรงเหวี่ยงสูญญากาศจัดหาผลิตภัณฑ์ที่มีความน่าเชื่อถือสูงมาก ซึ่งมักใช้ในงานด้านอวกาศและการทหาร
การแข็งตัวของทิศทาง
ไดนามิกที่สำคัญในกระบวนการหมุนเหวี่ยงคือการที่การแข็งตัวสามารถเกิดขึ้นได้ในทิศทางเดียว ขนาดและรูปร่างภายนอกของการหล่อถูกกำหนดโดยพื้นผิวของแม่พิมพ์ (แม่พิมพ์) ซึ่งทำหน้าที่เป็นความเย็นเพื่อเริ่มต้นการแข็งตัว ด้วยความช่วยเหลือของวัสดุคายความร้อนที่อาจเพิ่มไปยัง ID หลังจากเท พร้อมด้วยฮีตซิงก์ของแม่พิมพ์ที่ OD การไล่ระดับอุณหภูมิส่งผลให้เกิดการแข็งตัวตามทิศทางจาก OD เป็น ID โลหะเหลวสามารถป้อนการหล่อได้อย่างต่อเนื่อง เสียงโลหะจน ID ถ้าสุดท้ายแข็งตัว
โดยทั่วไปแล้วการตัดเฉือนภายนอกจะดำเนินการเพื่อขจัดความหยาบผิวและรักษาศูนย์กลางไว้กับรู อย่างไรก็ตาม ในบางแอปพลิเคชัน สามารถใช้พื้นผิว OD แบบหล่อได้ การหดตัวที่เกิดขึ้นในระบบแรงเหวี่ยงอยู่ที่ ID ซึ่งจะถูกลบออกโดยการตัดเฉือนเสมอ
เมื่อต้องเลือกการหล่อแบบแรงเหวี่ยง
ชิ้นส่วนสมมาตรที่สามารถหมุนบนแกนได้
คุณสมบัติของวัสดุหล่อแบบคงที่ไม่เพียงพอ
การย่อขนาดเส้นกึ่งกลางเป็นปัญหาเมื่อใช้กระบวนการหล่อแบบอื่นๆ
คุณสมบัติ ID จำกัด
ชิ้นส่วนขนาดใหญ่ สูงสุด 135,000 ปอนด์ / 61,350 กก. ขึ้นไป
ต้นทุนการตัดเฉือนสูงสำหรับการขึ้นรูป OD
เมื่อต้องใช้โลหะผสมจะไม่ทำงานหรือเป็นไปไม่ได้สำหรับกระบวนการอื่น
จำเป็นต้องมีโครงสร้างเกรนที่สม่ำเสมอ
จำเป็นต้องมีความสมบูรณ์ของมิติ
