Метод заключается в том, что определенное количество жидкого расплава заливается заливочным устройством или ковшом в полость неподвижной пресс-формы (матрицы) где в последующем под давлением с помощью пуансона окончательно формируются контуры отливки. Под воздействием давления на кристаллизующийся сплав в отливках происходят изменения структуры, повышение однородности, равномерное распределение неметаллических включений. После окончательного затвердевания отливку извлекают из пресс-формы для последующей термической или механической обработки. Это позволяет повысить механические и служебные свойства полученных деталей.
Литье методом жидкой штамповки позволяет получать отливки различных геометрических фигур из цветных металлов и сплавов, вес которых варьируется от нескольких граммов, до сотен килограммов. Литье в пресс-формы производиться либо на гидравлических и кривошипных фрикционных прессах, либо путем выдавливания расплава пуансоном.
Непосредственно технологический процесс происходит следующим образом: в корпус штампа пресса устанавливают матрицу для каждой отливки, а на штоке пресса закрепляют пуансон. Перед началом заливки тщательно очищают рабочую поверхность формы. После чего, электронагревателями или газовой горелкой нагревают форму до температуры 100-200 ℃. На рабочую поверхность матрицы и пуансона с помощью пульверизатора наносят тонкий слой краски.
В отличие от заливки в обычные кокиля и пресс-формы литья под давлением заливку расплава производят в открытую матрицу. Заливка осуществляется при помощи мерного ковша или дозирующего устройства. Расплав выдерживают до появления на его поверхности заметной усадки, после чего опускают пуансон, под давлением которого, происходит окончательное формирование отливки. Запрессованный металл выдерживают несколько секунд под давлением, после чего извлекают отливку из матрицы путем движения пуансона вверх или при помощи выталкивателей.
Литье методом жидкой кристаллизации под давлением дает возможность изготовить отливки толщина стенок, которых может составлять 2-100 мм, а также слитки различных диаметров (30-600 мм).
К основным технологическим параметрам методам жидкой штамповки относятся:
- удельное давление в зависимости от сплава, его свойств, размеров, конфигурации и толщины отливок колеблется в пределах 300-1000 кГ/ см².
- средняя скорость опускания пуансона 0,1 -0,2 м/сек.
- выдержка под давлением отливки до окончания кристаллизации 2-40 сек.
При неправильном технологическом процессе жидкой штамповки не исключена возможность получения отливок с микропористостью. Основной причиной ее возникновения является недостаточное давление прессования, перегрев расплава, высокая скорость опускания пуансона и др.
Метод получения отливок путем жидкой штамповки достаточно экономичен. Это обусловлено следующими факторами:
- отсутствие литниковой системы снижает расход сплава на отливку
- кристаллизация под давлением позволяет получать отливки сложной конфигурации
- максимальное приближение отливок к детали снижает трудоемкость при механической обработке
Отливки, полученные методом жидкой штамповки, имеют точные размеры, мелкокристаллическое строение, а также обладают высокими физико-механическими свойствами.