Технологии
Шероховатость и чистота поверхности отливки: от чего зависит и как задать в чертеже
«Поверхность должна быть гладкой» — так требование к чистоте отливки звучит в половине чертежей. Разбираем, какую шероховатость реально даёт каждый способ литья, когда без мехобработки не обойтись и как сформулировать требование так, чтобы не платить за лишнюю обработку.
Чистота поверхности — то, по чему заказчик оценивает отливку «на глаз», ещё до замеров. При этом инженерное требование к ней всегда выражается числом: шероховатостью Ra (среднее отклонение профиля, мкм). Литая поверхность — это не обработанная поверхность: она формируется материалом формы и режимом заливки, и «сделать гладче» простой командой нельзя — придётся менять формовочную смесь, краску, способ литья или вводить механическую обработку. Поэтому правильная постановка требования в чертеже сразу определяет и цену детали.
Ориентировочные значения шероховатости литых поверхностей по способам литья:
  • Литьё в кокиль — Ra 2,5–6,3 мкм. Поверхность формируется металлической рабочей поверхностью формы с огнеупорной краской; лучший «литой» результат по чистоте. Детали часто используют без мехобработки там, где допускает квалитет — кокильное литьё;
  • Литьё по газифицируемым моделям (ЛГМ) — Ra 6,3–20 мкм (пеномодель воспроизводит собственную зернистость). На безоснастных единичных деталях ЧПУ-модель фрезеруется, и её качество напрямую переходит на отливку — ЛГМ;
  • Литьё в ХТС — Ra 10–40 мкм: всё определяет крупность формовочной смеси и качество модели. Тонкий модельный комплект и мелкозернистая противопригарная краска дают заметно более гладкую поверхность — литьё в ХТС;
  • ПГС (песчано-глинистые формы) — Ra 20–80 мкм, грубее всех: смесь крупнее, уплотнение менее равномерное — ПГС;
  • Центробежное литьё — наружная поверхность по изложнице Ra 2,5–10 мкм, внутренняя (свободная) — грубее и неровная по природе процесса — центробежное литьё.
Что портит чистоту независимо от способа литья: грубая или разрушенная форма, отслоение противопригарной краски, высокая температура заливки (резиновая плёнка пригара на стальных деталях, «жирная» поверхность на алюминии), плохая плавка с шлаком и оксидами, слишком медленная заливка с намывом. Отдельная группа пороков — брак отливок, влияющий на поверхность: засоры, спаи, пригар. Важно понимать: шероховатость — статистическая величина, нормируется она верхним пределом (Ra не более), а не «гладко везде». Единичные риски от стыка полуформ, следы знаков и питателей — нормальное явление, их зоны обычно оговаривают отдельно.
Практическое правило для чертежа: символ шероховатости ставьте только там, где гладкость нужна функционально — посадочные места, зеркала, уплотняемые поверхности. Их всё равно обеспечит мехобработка с припуском (как его назначать — в статье про припуски и допуски отливок). Нелишние поверхности оставляйте в состоянии поставки «литая поверхность» — каждая «обработанная витком» позиция в таблице точности превращается в станочные операции в цене. Если гладкая поверхность нужна целиком (корпуса под окраску, декор, гильзы), это аргумент в пользу кокиля или ЛГМ с добротной моделью — выбор метода под серию и требования мы разбираем в статье про экономику оснастки.
Технолог требует «чистую поверхность» — уточните у него, что имеется в виду: отсутствие пригара и засоров (дефектность), визуальная гладкость (литейная шероховатость) или точность размера (допуск). Это три разных требования с разной ценой. Самая частая ошибка заказчика — требовать Ra 3,2 на всю отливку «на всякий случай»: это автоматически добавляет полный цикл мехобработки. Грамотно разделённые требования позволяют получить деталь, которую после литья достаточно только засветлить пескоструем — без единого прохода резцом.
Made on
Tilda