Co je gravitační tlakové lití?

Gravitační lití je běžně používaný proces lití kovů, při kterém je tvar formy dán matricí a roztavený kov je do matrice vháněn gravitací, nikoli vnějším umístěním matrice (pozitivní umístění). Tato metoda se liší od vysokotlakého tlakového lití tím, že roztavený kov je do formy vháněn pod tlakem, ale pomocí gravitace je materiál do formy přiváděn pouze gravitačně. Forma je obvykle vyrobena z odolných kovů, jako je ocel nebo litina, opakovaně použitelná s vysokou rozměrovou přesností a vysokou kvalitou povrchu. Stejně tak je tato technika velmi oblíbená při výrobě dílů z neželezných kovů, jako je hliník, zinek, hořčík a jejich slitiny. Zahřátí kovu do kovového stavu a jeho následné nalití do předehřáté trvalé formy. Roztavený kov proudí směrem k gravitaci a dolů do dutiny formy, čímž dochází k jejímu vyplnění. Poté se forma otevře a odlitek se vysune, přičemž může být nutné jej oříznout, opracovat nebo jinak upravit, aby se zlepšil jeho povrch.

Jedním z nejčastějších použití tohoto procesu je gravitační lití hliníku, protože hliník je lehký, odolný proti korozi a má dobré mechanické vlastnosti. Tato technika se hojně používá v různých průmyslových odvětvích, včetně automobilového a leteckého průmyslu, průmyslových strojů a spotřebního zboží, k výrobě odolných a složitých dílů, jako jsou součásti motorů, skříně, držáky a podobně. Jedním z důvodů respektování gravitačního lití je možnost odlévat střední až velké objemy dílů vysoké kvality (nízká pórovitost) pro dobrou mechanickou pevnost. Přestože existují určitá omezení, jako jsou vyšší počáteční náklady na nástroje a méně komplexní výrobky než jiné systémy lití, díky svým výhodám je tato metoda vhodná a levná pro mnoho výrobních potřeb.

Gravitační tlakové lití je v podstatě přesný, opakovatelný a racionální materiál, který je důležitý v moderním procesu zpracování kovů.

Jak porozumět procesu gravitačního tlakového lití?

To byla jednoduchá a účinná technika, která byla základem gravitačního lití. Předehřátá kovová forma z oceli nebo železa je potažena rozpojovacím prostředkem, připravena k odlévání, odlitky se snadno vyjímají. Poté, co je forma připravena, se do ní nalije roztavený kov, například slitiny hliníku, hořčíku nebo mědi. Aby kov vyplnil dutinu, forma se jednoduše ochladí a ztuhne, a to pouze pomocí gravitace.

Poté se forma otevře a odlitek se vyjme. Pokud ne, zůstane přebytečný materiál, ať už se jedná o vtokový systém, vtokové ústrojí nebo jinou část, odřízne se a odlitek se může dokončit obráběním nebo jiným způsobem. Ve srovnání s litím do písku se formy, v nichž se odlitky vyrábějí z písku, používají pouze jednou. Součást odlévaná v gravitační formě se výrazně zlepšuje z hlediska efektivity výroby a konzistence výrobku, protože kovové formy při gravitačním lití lze používat opakovaně.

Různé možnosti povrchové úpravy pro gravitační tlakové lití

Další výhodou gravitačního tlakového lití je, že umožňuje vyrábět díly s hladkým a konzistentním povrchem přímo z formy. V závislosti na funkčních a estetických požadavcích konečného výrobku však mohou být do procesu povrchové úpravy přidány další techniky povrchové úpravy, které zlepší vzhled, trvanlivost nebo připraví díl pro další procesy, jako je lakování nebo pokovování. Níže jsou uvedeny nejčastěji používané povrchové úpravy na gravitačně litých dílech:

1. Povrchová úprava jako odlitek

Jedná se o přirozený povrch, který vzniká přímo při odlévání. Při správné přípravě a optimálních procesních podmínkách však může gravitační lití vytvořit poměrně hladký povrch ve srovnání s litím do písku. Vnitřní součásti nebo díly, u nichž není vzhled kritický, obvykle akceptují jako lité povrchy.

2. Otryskávání / tryskání štěrkem

Jedná se o tryskání, při kterém se na povrch odlitku vrhají malé ocelové nebo keramické kuličky, které odstraňují okuje, otřepy nebo jakékoli zbytky. Tento proces vytváří rovnoměrnou matnou strukturu povrchu a také lépe čistí povrch a je mnohem vhodnější pro takové díly, které dále procházejí dokončovacími úpravami, jako je práškové lakování nebo lakování. 

3. Leštění

Při leštění se mechanicky odstraňují drobné nedokonalosti, aby se zlepšila hladkost a lesk povrchu. Zejména u estetických dílů a tam, kde je třeba snížit tření. Leštění může být základní leštění, ruční nebo automatizované, nebo může zahrnovat zrcadlový povrch.

4. Práškové lakování

Při práškovém lakování se na povrch odlitku nanáší prášek, který se za tepla vytvrzuje a vytváří tvrdou ochrannou vrstvu. Díky vynikající odolnosti vůči korozi, nárazům a UV záření je vhodný pro automobilové komponenty a venkovní součásti vyráběné gravitačním litím hliníku.

5. Eloxování

Hliníkové díly pro gravitační lití mají mnoho důvodů pro volbu eloxování. Povrch je elektrochemicky zesílen vrstvou přírodního oxidu, což zvyšuje odolnost proti korozi a poskytuje možnost přizpůsobení barvy. Eloxované povrchy jsou odolné, barvy neunavují a mají elegantní, profesionální vzhled.

6. Obrábění přesných povrchů

V mnoha případech se gravitační odlitky po odlití alespoň částečně opracovávají, zejména aby se dosáhlo přesných tolerancí nebo aby kritické povrchy byly hladké. CNC obrábění se používá k zušlechtění plochých ploch a závitů, jakož i těsnicích oblastí, kde potřeba přesnosti přesahuje možnosti samotné formy.

7. Lakování a nátěry

Díly, které vyžadují označení, barevné kódování nebo ochranu, lze natírat některou z metod používaných při běžném mokrém lakování. Nanášení nátěrových hmot se obvykle provádí buď ručně, nebo pomocí automatických stříkacích linek, často po očištění povrchu nebo po základním nátěru.

8. Chromování / chemické ošetření

Pro zvýšení ochrany proti korozi a zlepšení přilnavosti nátěru lze použít chromování nebo chemické konverzní nátěry. Pasivní ochranný film vytvořený těmito úpravami má malý vliv na rozměry, ale chrání hliníkový povrch.

Výhody gravitačního tlakového lití

Vynikající mechanické vlastnosti jsou jedním z hlavních důvodů, proč výrobci dávají přednost gravitačnímu lití. Výsledkem je, že odlitky vyrobené tímto postupem mají obvykle méně vzduchových kapes nebo pórů, a proto jsou pevnější a spolehlivější.

Mezi další klíčové výhody patří:

• Vysoká přesnost rozměrů: Gravitační lití zachovává přísné tolerance a jemné detaily vyráběných dílů.
• Hladká povrchová úprava: Vzhledem k tomu, že kovové formy mají lepší povrchovou úpravu, snižuje se nutnost následného zpracování.
• Opakovatelnost: Formy lze používat opakovaně, takže výrobci mohou vyrábět velká množství při stejné úrovni kvality.
• Účinnost materiálu: Ztráty kovu jsou minimalizovány, pokud jsou použity správné konstrukce brány a podávání.

Gravitační lití hliníku je i v dnešní době volbou pro průmysl, který chce vyrábět lehké, pevné a korozivzdorné díly.

Gravitační lití hliníku?

Gravitační tlakové lití hliníkových slitin je metoda, při níž se kovová forma (nebo zápustka) pro gravitační lití plní roztavenou hliníkovou slitinou pouze za působení gravitační síly. Obecně se tyto formy vyrábějí z oceli nebo litiny kvůli jejich odolnosti proti opotřebení a schopnosti odolávat řadě tepelných cyklů. Charakteristickým rysem tohoto procesu je jeho jednoduchost, k vtlačování kovu do formy se nepoužívá žádný vnější tlak. Tok je řízen pouze gravitací.

Gravitační lití hliníku je jednou z výhod, která minimalizuje vnitřní vady. Je minimalizováno zachycování vzduchu, což následně minimalizuje pórovitost, protože forma se plní velmi pomalu a přirozeně. Vznikají tak odlévané součásti s lepší integritou a výkonem a vyšší pevností. Proto je tato metoda mezi výrobci hojně preferována pro výrobu kvalitních a precizně zpracovaných dílů.

Běžné slitiny hliníku používané při gravitačním tlakovém lití

Při gravitačním lití hliníku je rozhodující volba správné slitiny. Různé slitiny byly navrženy pro různé vlastnosti v závislosti na aplikaci. Rozdělení těchto běžně používaných hliníkových slitin lze provést podle jejich složení, mechanických vlastností a průmyslových aplikací následovně.

Tato tabulka poskytuje jednoduché srovnání různých metod lití z hlediska několika důležitých faktorů. Výrobci tak získají představu o tom, která metoda odlévání je nejvhodnější pro naplnění jejich potřeb.

Aplikace gravitačního lití

Protože gravitační lití má výhodu přizpůsobivosti, hospodárnosti a schopnosti vyrábět kvalitní díly, je hojně využíváno v mnoha průmyslových odvětvích. Důvodem je jeho spolehlivost a efektivita do té míry, že jej lze skutečně použít pro výrobu malých i velkých sérií odolných a přesných a konzistentních součástí. Mezi nejčastější aplikace gravitačního lití patří.

Automobilový průmysl

V automobilovém průmyslu se gravitační lití používá v několika případech, mimo jiné pro kritické díly motorů, jako jsou bloky motorů, hlavy válců, součásti zavěšení atd., skříně převodovek. Pomocí gravitačního lití hliníku lze vytvořit lehké, ale pevné součásti s vynikajícím poměrem pevnosti a hmotnosti. Využívá se také k výrobě dílů, mezi něž patří skříně automobilových převodovek, brzdové díly a sací potrubí automobilů, protože nabízejí extrémní trvanlivost a chemickou odolnost vůči teplu a opotřebení, což jsou důležité součásti automobilového provozu.

Letectví a kosmonautika

Proces gravitačního tlakového lití je pro letecký průmysl důležitým procesem pro výrobu dílů s nízkou hustotou, které však musí být bezpečné a fungovat tak, jak to umožní budoucí konstrukce a aplikace. Shelton opakuje, že stejně jako u většiny gravitačních odlitků je důležitá přesnost a trvanlivost výrobku, jako jsou držáky letadel, části podvozku a části trupu. Vzhledem k nutnosti použít lehký materiál, ale bez ztráty pevnosti, je gravitační lití hliníku vhodné pro letecké aplikace.

Průmyslové stroje

Metoda gravitačního lití se používá při výrobě odolných a vysoce pevných součástí průmyslových strojů, například skříní čerpadel, převodových skříní nebo konzol. Protože tyto díly musí odolávat vysokým tlakům, mechanickému namáhání a drsným provozním podmínkám, gravitační lití toho dosahuje tím, že vyrábí robustní komponenty s nízkou pórovitostí. Tyto díly se používají například v důlních strojích a zemědělských zařízeních, stejně jako v motorech pro těžká vozidla.

Spotřební zboží

Gravitační tlakové lití je přínosné také pro odvětví spotřebního zboží, konkrétně pro kuchyňské nádobí, svítidla a dekorativní kování. Gravitační lití se používá například k výrobě hliníkových litých pánví, kuchyňských dřezů a držáků osvětlení, protože umožňuje dosáhnout dobré povrchové úpravy a tvarové stálosti odlitků.

Umělecké díly a architektonické komponenty, jako jsou sochy, ozdobné panely a dveřní a okenní kování, se rovněž vyrábějí gravitačním litím. Gravitační lití je díky své univerzálnosti základním procesem v široké škále průmyslových odvětví, kde se snoubí dobrá hospodárnost s dobrým výkonem.

Materiály používané při gravitačním tlakovém lití

Velmi univerzálním procesem odlévání je gravitační lití, které lze použít k odlévání široké škály materiálů. Zásadní je správný výběr materiálu, protože na něm přímo závisí pevnost a vlastnosti konečného výrobku. Nejběžnějšími materiály používanými při gravitačním tlakovém lití jsou slitiny hliníku, zinku, mědi a hořčíku, ale na základě požadavků na vyráběný díl lze použít i jiné typy kovů a slitin.

1. Slitiny hliníku

Hliníkové slitiny jsou zdaleka nejrozšířenějšími materiály používanými při gravitačním tlakovém lití, a to díky vynikajícímu poměru pevnosti a hmotnosti, vynikající odolnosti proti korozi a vlastnostem odlitků. Obvykle nacházejí uplatnění v automobilovém a leteckém průmyslu a v průmyslových strojích.

Mezi hlavní hliníkové slitiny patří:

• A356: A356 má dobrou pevnost, tažnost a vynikající obrobitelnost a je široce používán na bloky motorů, skříně a držáky používané v automobilovém a leteckém průmyslu.
• A380: Tato slitina má vynikající tekutost, tlakovou těsnost a střední pevnost. Obecně se železo hojně používá k výrobě bloků motorů, skříní a prvků převodovek.
• A413: Pokud je nalezena, je dobře obrobitelná a vysoce pevná slitina s dobrou tlakovou těsností; někdy se vyskytuje v hydraulických válcích, ventilech a čerpadlech.

Vysoká účinnost gravitačního lití hliníku je dána především kombinací lehkých vlastností a mechanické pevnosti.

2. Slitiny zinku

Zinkové slitiny se často používají při gravitačním tlakovém lití, protože se často jedná o díly, které vyžadují dobrou pevnost, tvrdost a odolnost proti korozi při nízké hmotnosti. Zinek je relativně levný materiál, který má velmi dobrou tekutost a umožňuje provádět složité tváření a detailní opracování.

Mezi běžně používané slitiny zinku patří:

• ZA8: Má vysokou pevnost, střední tažnost a dobrou rozměrovou stálost. Často se používá při výrobě tlakově litých dílů s úzkými tolerancemi.
• Zamak: Jedná se o skupinu zinkových slitin, které jsou pro svou dobrou odolnost proti korozi a slévatelnost oblíbené zejména pro automobilové díly, železářské výrobky a dekorativní odlitky.

Zinkové gravitační tlakové lití se často používá v odolných aplikacích vyžadujících přísné tolerance v železářství, elektronických pouzdrech a běžných spotřebních výrobcích.

3. Slitiny hořčíku

Hořčíkové slitiny jsou lehké a mají vysokou pevnost, a proto jsou vhodné pro aplikace se sníženou hmotností. Jedním z nejoblíbenějších použití hořčíku pro gravitační tlakové lití je automobilový a letecký průmysl pro lehké konstrukční díly.

Klíčové hořčíkové slitiny používané v gravitačním tlakovém lití jsou:

• AM60: Tato hořčíková slitina má vysokou pevnost a houževnatost a snadno se svařuje; tyto slitiny se používají v konstrukčních součástech a automobilových dílech.
• AZ91D: AZ91D je známý jako materiál s dobrou odolností proti korozi a poměrem pevnosti a hmotnosti a používá se v letectví a kosmonautice, včetně držáků a krytů.

Hořčík je obzvláště cenný v takových odvětvích, jako je letecký nebo automobilový průmysl, protože jeho vysoký poměr pevnosti k hmotnosti umožňuje snížení hmotnosti v kontextu nedostatečného snížení výkonu.

4. Slitiny mědi

Gravitační tlakové lití se používá pro slitiny mědi s vysokou pevností, odolností proti opotřebení a vynikající tepelnou vodivostí. Díly, které musí odolávat vysokým teplotám a opotřebení, se často vyrábějí z mědi v různých legovaných formách, jako jsou její slitiny na bázi mědi, mosazi a bronzy.

Běžně používané slitiny mědi:

• C356: Tato slitina se používá pro díly vyžadující vysokou pevnost a odolnost proti opotřebení, jako jsou pístní kroužky, součásti motorů a průmyslových strojů.
• C443: Jedná se o slitinu mosazi, která se obvykle používá pro odolnost proti korozi a pevnost v lodním nebo automobilovém průmyslu.

Schopnost slitin mědi odolávat extrémně nepříznivým podmínkám, jako jsou vysoké teploty, vedla k jejich použití v oblastech, jako jsou lodní motory, výměníky tepla a elektrické přístroje, např. komentátory.

5. Ostatní slitiny

Kromě běžných materiálů lze v gravitačním tlakovém lití použít i další speciální slitiny, pokud jde o požadované vlastnosti konečného výrobku. Mezi ně patří např:

• Slitiny olova: V aplikacích, kde je nutná vysoká hustota, se fólie používá v aplikacích zahrnujících protizávaží a stínění.
• Slitiny cínu: Používá se k výrobě malých, malých a přesných dílů používaných při výrobě elektroniky a dekorativních předmětů.

Tyto materiály se vybírají na základě jejich vlastností, které sahají od odolnosti proti korozi přes tepelnou vodivost až po hustotu a další. Použití gravitačního tlakového lití umožňuje použití různých materiálů pro výrobu výrobku s vlastnostmi na míru.

Inovace v gravitačním tlakovém lití

K dalšímu zlepšení procesu gravitačního lití přispěl nedávný pokrok v oblasti simulačního softwaru, automatizace a konstrukce odlévacích forem. Nyní mohou inženýři simulovat tok roztaveného kovu a tuhnutí, a tím optimalizovat návrh formy a předcházet vadám.

Záleží také na automatizaci. Přesto se často používá lití kovu, vytahování odlitků a také základní kroky následného zpracování pro robotická ramena. Tyto inovace snižují náklady na pracovní sílu a také zajišťují bezpečnost práce. V gravitačním lití hliníku se díky vývoji, jako je vakuová asistence a zdokonalené povlaky forem, podařilo také snížit pórovitost a prodloužit životnost forem.

Dopad na životní prostředí a udržitelnost

V této době, kdy se prosazuje trvale udržitelný rozvoj, se gravitační tlakové lití ukazuje jako relativně ekologické. Pokud se formy používají opakovaně, vede to také k menšímu množství odpadu a použitý kovový odpad se často recykluje a znovu použije v rámci procesu.

Hliník, který je jedním z nejpoužívanějších materiálů při gravitačním lití hliníku, je navíc velmi dobře recyklovatelný. V neposlední řadě tento proces spotřebovává méně energie než jiné výrobní metody, zejména při optimalizaci technologie pomocí moderních pecí a systémů řízení procesu.

Gravitační lití vs. jiné metody lití

Přestože je gravitační lití široce používanou technikou, není jedinou metodou pro výrobu kovových dílů. Různé metody odlévání mají pro výrobce různé výhody v závislosti na požadavku. V porovnání s ostatními metodami odlévání, mezi které patří lití do písku, vysokotlaké lití, investiční lití a nízkotlaké lití, umožňuje gravitační lití výrobci kvalifikovaně se rozhodnout, který typ odlévání je pro jeho konkrétní požadavky nejvhodnější. 

Gravitační tlakové lití vs. lití do písku

Mezi materiálem formy pro gravitační lití a lití do písku je zásadní rozdíl. Při gravitačním lití jsou trvalé formy často z litiny nebo oceli, zatímco formy pro lití do písku jsou jednorázové. To vede k některým zásadním rozdílům v povrchové úpravě a rozměrové přesnosti.

Povrchová úprava je hladší než u odlitků z písku a je mnohem rovnoměrnější. Rovněž rozměrová stálost je lepší. Proces lití do písku je však flexibilnější, pokud jsou tvary větší nebo složitější. Kromě toho má odlévání do písku nižší počáteční náklady na nástroje, a proto je cenově výhodnější pro výrobu malých množství nebo velkých kusů. Gravitační lití je méně nákladné pro výrobu středních a velkých objemů dílů a poskytuje lepší kvalitu a konzistenci dílu.

Vysokotlaké lití vs. gravitační lití.

Způsob, jakým je roztavený kov vháněn do formy, je jedním ze základních rozdílů mezi vysokotlakým a gravitačním tlakovým litím. Gravitační lití je druh litiny, který umožňuje vstup roztaveného kovu do dutiny formy díky gravitační síle, a tedy pomalejší a kontrolovanější proces plnění. To udržuje pórovitost na nízké úrovni a zpevňuje, zlepšuje spolehlivost dílů.

Vysokotlaké lití však vyžaduje hydraulický tlak, který tlačí roztavený kov do dutiny formy mnohem vyšší rychlostí. Je sice rychlé a umožňuje vyrábět složité tvary, ale je náchylnější k vyšší pórovitosti konečného výrobku. Z tohoto důvodu se gravitační tlakové lití většinou používá, pokud je nutná mechanická pevnost a nízká pórovitost, například u automobilových komponentů a konstrukčních dílů. Vysokotlaké lití pod tlakem je sice rychlejší, ale může být vhodnější pro díly, u nichž jsou detaily malé a rychlost kritická.

Gravitační tlakové lití vs. investiční lití 

Dalším způsobem, který se odlišuje od gravitačního lití, je investiční lití neboli lití do ztraceného vosku. Investiční lití je jedním z nejpřesnějších postupů a vyžaduje vytvoření voskové verze dílu, potažení této voskové formy keramickým pláštěm, následné roztavení vosku a vytvoření formy. Takto kvalitních a detailních dílů však lze dosáhnout pouze tímto procesem, a proto je velmi vhodný pro průmyslová odvětví, která jsou na dílech velmi závislá, jako je letecký průmysl, lékařské přístroje a šperky.

Investiční odlévání je však poměrně složité a trvá déle, je také dražší. Na rozdíl od gravitačního lití je však gravitační lití rychlejší a levnější, zejména u dílů, které nevyžadují tak složité detaily. Investiční lití je známé svou přesností a povrchovou úpravou, ale gravitační tlakové lití využívá levnější řešení pro výrobu funkčních dílů s dobrými mechanickými vlastnostmi ve středním až velkém objemu výroby.

Nízkotlaké tlakové lití vs. gravitační tlakové lití

Další technikou, která navazuje na gravitační lití, je nízkotlaké lití, při němž se k natlakování formy roztaveným kovem používá řízený tlak. To vede k rovnoměrnějšímu plnění a větší hustotě materiálu, což může zlepšit několik potenciálně problematických vad, jako jsou dutiny a pórovitost.

Při gravitačním tlakovém lití jsou náklady na zařízení a formy nižší než při nízkotlakém tlakovém lití, avšak výsledné díly jsou méně kvalitní, vznikají nedokonalosti materiálu i vady. Je složitější než současný nízkotlaký systém, ale umožňuje výrobu ve větším objemu a vyšší kvalitě při nižších nákladech než všechny současné nízkotlaké systémy. Vzhledem k tomu, že je tok kovu o něco méně kontrolovatelný, je gravitační tlakové lití (nebo nízkotlaké tlakové lití) stále konvenčnějším a ekonomičtějším způsobem výroby středně složitých součástí, jako jsou součásti automobilových motorů a konstrukční díly ve většině průmyslových odvětví. 

Srovnávací tabulka: Gravitační lití vs. jiné metody lití

Omezení gravitačního tlakového lití

Gravitační tlakové lití má určitá omezení, ale má také řadu výhod, jako je dobrá rozměrová přesnost, dobrá povrchová úprava, dobrá mechanická pevnost atd. Pro výběr správného výrobního procesu pro konkrétní aplikaci je třeba tyto nevýhody pochopit.

1. Vysoké počáteční náklady na nástroje

Hlavní nevýhodou gravitačního tlakového lití jsou náklady na formu. Náklady na nástroje mohou být značné, protože proces používá trvalé kovové formy (obvykle ocelové nebo litinové). Vzhledem k tomu, že gravitační tlakové lití je ekonomicky výhodné pouze pro středně velkou až velkou sériovou výrobu, provádí se obvykle pouze tímto způsobem. Odlévání do písku může být dražším procesem pro nízké objemy výroby.

2. Omezená složitost návrhu

Avšak tvary, které jsou extrémně složité nebo mají složité vnitřní prvky, jsou pro výrobu gravitačním litím méně vhodné. Protože roztavený kov neproudí do formy pod jiným než gravitačním tlakem, nemusí být schopen dobře vyplnit velmi tenké nebo hluboké dutiny ve formě. Nedostatečné zářezy, jemné otvory nebo extrémně tenké stěny jsou vlastnosti, kterých je obtížnější dosáhnout ve srovnání s investičním litím nebo vysokotlakým litím.

3. Delší doba chlazení

Zatímco doba chlazení a tuhnutí u vysokotlakého tlakového lití může být poměrně krátká, doba chlazení a tuhnutí u gravitačního tlakového lití může být delší. To může zpomalit celkovou dobu cyklu a rychlost výroby. V případě rychlejších a vysokorychlostních výrobních aplikací to nemusí být nejlepší volba.

4. Omezená kompatibilita materiálů

Přestože gravitační lití lze použít u všech neželezných kovů, je nejúčinnější u hliníku a méně účinné u slitin zinku a hořčíku. Vysoké teploty tání železných materiálů, jako je ocel nebo železo, je však činí nevhodnými, protože teplota tání oslabuje formu a snižuje její životnost. V důsledku toho je rozsah aplikací gravitačního tlakového lití omezen.

5. Opotřebení a údržba forem

Kovové formy používané při gravitačním lití se časem opotřebovávají a tepelně unavují, protože jsou opakovaně zahřívány a ochlazovány. To způsobuje degradaci povrchů forem a při nesprávně prováděné údržbě může vést k vadným součástem. S pravidelnou údržbou forem a jejich případnou výměnou vznikají provozní náklady.

6. Ruční nebo poloautomatický provoz

Gravitační tlakové lití je však méně automatizované než jiné metody lití, například vysokotlaké tlakové lití. Ruční nebo poloautomatické nalévání roztaveného kovu do formy může být prováděno na základě variability kvality a snižuje závislost na pracovní síle. Je také méně efektivní ve velkoobjemových prostředích s plně automatizovanou výrobou

Závěr 

Gravitační tlakové lití je důležitý výrobní proces. Tato technika spočívá ve využití gravitace k zatížení forem roztaveným kovem, čímž se dosáhne vysoce kvalitních a spolehlivých dílů s vynikající povrchovou úpravou a mechanickými vlastnostmi. Je jedinečná zejména v automobilovém a leteckém průmyslu a v průmyslu průmyslových strojů, kde nelze slevit z pevnosti, stálosti a trvanlivosti. Tento proces lze použít pro gravitační lití hliníku nebo základní gravitační lití hliníku a lze jej dodávat výrobci s nákladově efektivním a účinným způsobem gravitačního lití hliníku pro střední až velký objem výroby. Gravitační tlakové lití zůstává jednoduchou metodou používanou po mnoho dalších let díky kombinaci jednoduchosti a výkonu.

Hlavní výhodou tohoto procesu je jeho univerzálnost. Lze při něm zpracovávat všechny druhy neželezných kovů, přičemž nejoblíbenější je gravitační lití hliníku, protože hliník je lehký, odolný proti korozi a recyklovatelný. Lepší rozměrová přesnost a opakovatelnost, protože při gravitačním lití se používají trvalé kovové formy, což také pomáhá zajistit, aby každý díl splňoval průmyslové normy. V současné době se proces gravitačního lití vyvinul tak, aby uspokojil rostoucí potřebu průmyslu po kvalitních, pevných a lehkých řešeních. Je zajištěno, že tato metoda je odolná, šetří náklady a produkuje konzistentní výrobky pro použití při výrobě součástí motoru, strojních součástí nebo konstrukčních prvků.

Nejčastější dotazy

1. Jaký je obrovský rozdíl mezi gravitačním a vysokotlakým litím pod tlakem?

Gravitační tlakové lití využívá k plnění formy pouze gravitaci a vysokotlaké tlakové lití využívá hydraulický tlak. Přestože je gravitační lití pomalejší kvůli většímu počtu kroků, vytváří hustší a spolehlivější díly.

2. Proč se pro gravitační lití běžně používá hliník?

Podle publikace Hliník pro mečové odlitky použitelný v technologii odlévání (neboli této příručky) je hliník lehký, odolný proti korozi a má vynikající tepelnou vodivost, což znamená, že je vhodný pro gravitační tlakové lití v automobilovém a leteckém průmyslu.

3. Je gravitační lití vhodné pro malosériovou výrobu?

Gravitační lití je nejúspěšnější pro středně velkou až velkou sériovou výrobu vzhledem k nákladům na stálé formy. Odlévání do písku je obvykle ekonomičtější než pro malé série.

4. Jaké jsou podmínky prostředí pro gravitační tlakové lití?

Jedná se o ekologicky šetrnou položku, protože nevyžaduje použití velmi znečišťujících materiálů, jako je plast. Moderní postupy využívají mnohem méně energie, kromě toho také snižují množství odpadu díky svým opakovaně použitelným formám.