Trajno lijevanje u kalupe odnosi se na proces lijevanja koji koristi poseban metalni kalup (matriku) za primanje rastaljenog tekućeg lijevanog metala. Pogodan je za proizvodnjuodljevciu velikoj količini. Ovaj proces lijevanja naziva se lijevanje metala pod pritiskom ili gravitacijsko lijevanje pod pritiskom, budući da metal ulazi u kalup pod djelovanjem sile teže.
U usporedbi s lijevanjem u pijesak, lijevanjem u kokile ili investicijskim lijevanjem, kod kojih je potrebno pripremiti kalup za svaki odljevak, lijevanje u trajni kalup može proizvesti odljevke s istim sustavima kalupljenja za svaki dio odljevka.
O materijalu kalupa trajnog lijevanja odlučuje se uzimajući u obzir temperaturu lijevanja, veličinu odljevka i učestalost ciklusa lijevanja. Oni određuju ukupnu toplinu koju mora podnijeti matrica. Finozrnati sivi lijev je najčešće korišteni materijal za kalupe. Legirano lijevano željezo, ugljični čelik i legirani čelici (H11 i H14) također se koriste za vrlo velike volumene i velike dijelove. Grafitni kalupi mogu se koristiti za proizvodnju malih količina od aluminija i magnezija. Životni vijek matrice kraći je za legure s višom temperaturom taljenja kao što su bakar ili sivi lijev.
Za izradu bilo kakvih šupljih dijelova jezgre se također koriste u trajnom lijevanju u kalupe. Jezgre mogu biti izrađene od metala ili pijeska. Kada se koriste pješčane jezgre, postupak se naziva polutrajno oblikovanje. Također, metalnu jezgru potrebno je izvaditi odmah nakon skrućivanja; inače, njegovo vađenje postaje teško zbog skupljanja. Za komplicirane oblike ponekad se u trajnim kalupima koriste sklopive metalne jezgre (jezgre od više dijelova). Njihova upotreba nije široka zbog činjenice da je teško sigurno postaviti jezgru kao jedan komad kao i zbog dimenzionalnih varijacija koje će se vjerojatno pojaviti. Stoga, kod sklopivih jezgri, dizajner mora osigurati grubu toleranciju na te dimenzije.
U redovnom ciklusu lijevanja, temperatura na kojoj se kalup koristi ovisi o temperaturi izlijevanja, učestalosti ciklusa lijevanja, težini lijevanja, obliku odljevka, debljini stijenke odljevka, debljini stijenke kalupa i debljini premaza kalupa. Ako se lijevanje vrši s hladnom matricom, prvih nekoliko odljevaka će vjerojatno biti loše u radu dok matrica ne postigne radnu temperaturu. Kako bi se to izbjeglo, kalup treba prethodno zagrijati na radnu temperaturu, najbolje u pećnici.
Materijali koji se obično lijevaju u trajnim kalupima su legure aluminija, legure magnezija, legure bakra, legure cinka i sivi lijev. Jedinična težina odljevka kreće se od nekoliko grama do 15 kg u većini materijala. No, u slučaju aluminija mogu se proizvoditi veliki odljevci mase do 350 kg ili više. Lijevanje u trajnom kalupu posebno je prikladno za proizvodnju velikih količina malih, jednostavnih odljevaka s ravnomjernom debljinom stjenke i bez zamršenih struktura.
Prednosti procesa trajnog lijevanja u kalupe:
1. Zbog korištenih metalnih kalupa, ovaj proces proizvodi fino zrnati odljevak s vrhunskim mehaničkim svojstvima
2. Daju vrlo dobru završnu obradu površine reda veličine 4 mikrona i bolji izgled
3. Mogu se dobiti uske dimenzijske tolerancije
4. Ekonomičan je za proizvodnju velikih razmjera jer je smanjen rad uključen u pripremu kalupa
5. U usporedbi s lijevanjem u pijesak mogu se proizvesti rupe s malom jezgrom
6. Umetci se mogu lako lijevati na mjesto
| Usporedba različitih postupaka lijevanja
| |||||
| Predmeti | Lijevanje u pijesak | Trajni kalup za lijevanje | Lijevanje pod pritiskom | Investicijski lijev | Kemijski vezani lijevi u kalupe |
| Tipična dopuštena odstupanja dimenzija, inči | ± 0,010" | ± 0,010" | ± 0,001" | ± 0,010" | ± 0,005" |
| ± 0,030" | ± 0,050" | ± 0,015" | ± 0,020" | ± 0,015" | |
| Relativni trošak u količini | Niska | Niska | Najniža | Najviša | Srednje visoka |
| Relativni trošak za mali broj | Najniža | visoko | Najviša | srednje | Srednje Visoko |
| Dopuštena težina odljevka | Neograničeno | 100 lbs. | 75 lbs. | Unce do 100 lbs. | Shell ozs. Do 250 lbs. bez pečenja 1/2 lb. - tona |
| Najtanji dio koji se može lijevati, inči | 1/10" | 1/8" | 1/32" | 1/16" | 1/10" |
| Relativna završna obrada površine | Pošteno prema dobrom | Dobro | Najbolje | Vrlo dobro | Školjka dobra |
| Relativna jednostavnost lijevanja složenog dizajna | Pošteno prema dobrom | Fer | Dobro | Najbolje | Dobro |
| Relativna jednostavnost mijenjanja dizajna u proizvodnji | Najbolje | Jadno | Najsiromašniji | Fer | Fer |
| Raspon legura koje se mogu lijevati | neograničen | Poželjna baza od aluminija i bakra | Poželjna je aluminijska baza | Neograničeno | Neograničen |
Vrijeme objave: 29. siječnja 2021