Care este procesul de turnare? Un ghid pentru turnarea țevilor

Care este procesul de turnare? Un răspuns direct

Turnarea este procesul de fabricație de turnare a metalului topit într-o cavitate a matriței în formă de piesa finală, lăsându-l apoi să se răcească și să se solidifice înainte de a-l scoate din matriță. Este una dintre cele mai vechi metode de prelucrare a metalelor încă în uz industrial pe scară largă și rămâne modalitatea principală de producere a țevilor turnate, deoarece turnarea permite formarea formelor complexe, goale și sub presiune într-o singură etapă, mai degrabă decât prelucrarea din material solid.

Acest articol parcurge fiecare etapă a procesului de turnare în ordine, apoi se concentrează în mod special pe cum piese turnate pentru țevi sunt fabricate, inspectate și specificate pentru aplicații industriale și municipale.

Procesul de turnare, pas cu pas

În timp ce tehnicile specifice variază, aproape toate procesele de turnare urmează aceeași secvență de bază de la proiectarea modelului până la piesa finită:

1. Crearea modelului - o replică a piesei finale, de obicei realizată din lemn, metal sau plastic și ușor supradimensionată pentru a ține seama de contracția metalului în timpul răcirii
2. Fabricarea matriței - ambalare nisip, ceramică sau o matriță metalică permanentă în jurul modelului pentru a forma cavitatea care va primi metalul topit
3. Topire - încălzirea metalului, de obicei fier, oțel sau aliaj de aluminiu, într-un cuptor la temperaturi între 1.200°C și 1.600°C in functie de aliaj
4. Turnare — transferul metalului topit în cavitatea matriței printr-un sistem de blocare conceput pentru a controla fluxul și a minimiza turbulențele
5. Răcirea și solidificarea - permițând metalului să se răcească la o viteză controlată, deoarece viteza de răcire afectează direct structura granulelor și rezistența finală
6. Scuturare și finisare - îndepărtarea materialului de matriță, tăierea porților și a coloanelor și curățarea suprafeței prin șlefuire sau sablare.
7. Inspecție - verificarea preciziei dimensionale, a solidității interne și a proprietăților mecanice înainte ca piesa să fie aprobată pentru utilizare

Metode comune de turnare utilizate pentru producția de țevi

Turnare centrifuga

Turnarea centrifugă este metoda dominantă pentru turnarea țevilor, în special țevile din fontă ductilă. Metalul topit este turnat într-o matriță cilindrică care se rotește rapid, iar forța centrifugă împinge metalul spre exterior, pe peretele matriței, formând un perete dens și uniform al țevii, în timp ce impuritățile și gazele mai ușoare migrează către orificiul central, unde sunt îndepărtate.

Turnare cu nisip

Turnarea cu nisip este utilizată pentru fitingurile de țevi, flanșe și componente de țevi cu formă neregulată care nu se potrivesc cu simetria de rotație cerută de turnarea centrifugă. Este o metodă flexibilă, cu costuri mai mici, potrivită pentru volume de producție mai mici și geometrii complexe de montaj, cum ar fi coturile și teurile.

De ce turnarea este metoda preferată pentru fabricarea țevilor

Turnarea produce teava cu grosime uniformă a peretelui și diametru interior consistent într-o singură etapă de formare, care este esențială pentru conductele care transportă apă sub presiune, gaz sau fluide industriale. Țeava din fontă ductilă produsă prin turnare centrifugă atinge de obicei rezistența la tracțiune de 420 MPa sau mai mare, combinată cu alungirea necesară pentru a rezista la fisurarea sub mișcarea solului și la valuri de presiune - o combinație dificil de realizat economic cu alte metode de fabricație.

Materiale comune pentru turnarea țevilor

Controlul calității pentru țevi turnate

Deoarece țevile turnate transportă adesea fluide sub presiune, standardele de inspecție sunt mai stricte decât pentru multe alte componente turnate. Verificările comune includ:

• Testarea presiunii hidrostatice , unde fiecare țeavă este testată la presiuni mult peste presiunea sa nominală de lucru pentru a confirma că poate rezista la condițiile de funcționare fără scurgeri
• Măsurarea grosimii peretelui folosind manometre ultrasonice pentru a confirma uniformitatea pe întreaga circumferință
• Inspecție vizuală și de penetrare a vopselei pentru a detecta fisurile de suprafață sau porozitatea
• Analiza compoziției chimice pentru a confirma că aliajul îndeplinește standardele specificate, cum ar fi ASTM A536 pentru fontă ductilă

Alegerea turnării potrivite pentru un proiect

Selecția ar trebui să înceapă cu presiunea de funcționare și fluidul transportat: sistemele municipale de apă specifică de obicei țeavă din fontă ductilă clasificată la clasa 350 sau mai mare , în timp ce liniile industriale de abur sau chimice de înaltă presiune necesită adesea oțel turnat sau oțel inoxidabil atât pentru rezistență, cât și pentru rezistența la coroziune. Condițiile solului contează și ele - conducta care trece prin solul coroziv sau foarte acid ar trebui să includă o înveliș de polietilenă sau căptușeală de protecție, indiferent de materialul de bază.

Inginerii care specifică piese turnate pentru țevi ar trebui, de asemenea, să confirme certificarea producătorului conform standardelor relevante, deoarece piesele turnate certificate de terți sunt supuse unor teste hidrostatice și chimice consecvente, pe care produsele auto-certificate nu pot, reducând riscul defecțiunii premature în aplicațiile de infrastructură critică..