Centrifugalgjutning innebär att gjutning sker i en snabbt roterande form. Förutom tyngdkraften utnyttjar man centrifugalkraften för att föra in smältan i formhåligheten och utöva ett förtätande tryck på denna

Centrifugalkraften kan även i vissa fall dessutom användas för att utforma detaljens inre kontur. Centrifugalgjutning kan ske antingen kring en horisontell eller svagt lutande axel eller alternativt kring en vertikal axel. Bild C1 visar de två principerna.

Principer för horisontell respektive vertikal centrifugalgjutning. Principerna visas för gjutning av stålverksvalsar.

 

Den vanligaste typen av centrifugalgjutning används för gjutning av rotationssymmetriskt gjutgods, speciellt rör, valsar, hylsor, cylinderfoder och liknande. Gjutning sker i roterande kokiller eller sandformar. Rörgjutmaskinen i bilden nedan är ett exempel. En utvändigt kyld kokill roterar här med i stort sett horisontell axel. Kokillen är stängd i sin ena ände med en muffkärna. Vid gjutningen tillförs en avvägd mängd smälta genom en lång ränna med start i formens inre del. Hela kokillen är axiellt åkbar. Rotationshastighet, åkhastighet och gjuttemperatur måste vara väl anpassade till varandra för att ett gott resultat skall uppnås. Efter att smältan har stelnat trycks godset ut ur kokillen med en stämpel.

Rörgjutning.

Denna metod används främst för tillverkning av grövre rördimensioner i segjärn, så kallade tryckrör. För klenare dimensioner som exempelvis avloppsrör i gråjärn, finns automatiska anläggningar med ett större antal cirkulerande kokiller. Ett exempel är den anläggningen som visas nedan och som har utvecklats av Åkers Styckebruk. Automatisk anläggning för centrifugalgjutning av rör.

1.  Kokiller
2.  Övre rullbana
3.  Nedre rullbana
4.  Lyftanordning
5.  Renblåsning av kokillen samt beläggning av denna med ett nytt skyddsskikt
6.  Insättning av kärna
7.  Avgjutning
8.  Avlägsnade av kärnlock
9.  Uttagning av rör ut kokillen

 

Vid vertikal rotationsaxel på formen (bilden nedan) kan vissa problem uppstå genom otillåtet stora variationer i godstjocklek mellan gjutstyckets övre och nedre delar. Konturen hos den inre håligheten blir teoretiskt en parabel. Lutningen på kurvan, som bestämmer godstjockleksdifferensen, bestäms av rotationshastigheten. Användningen av vertikal axel lämpar sig därför bäst för hålformade kroppar med relativt liten längd, gärna större diameter än längd.

Centrifugalgjutning kring vertikal axel.

 Vid gjutning av valsar för stålindustrin tillämpas en speciell teknik för att valsarna skall få önskade egenskaper. Trots den stora längden i förhållande till diametern sker gjutning kring vertikal axel. Formen utgörs av en cylinderformad kokill av vermikulärt gjutjärn, ofta med påkrympta stålringar som förstärkning. Kokillen beläggs före gjutning med ett keramiskt skyddsskikt, bestående av exempelvis glasmjöl och bentonit. När tekniken används för gjutning av valsar gjuts tapparna i sandformar eller i keramiska engångsformar.

Vid centrifugalgjutningen av stålverksvalsar fylls först kokillen delvis med en smälta som efter stelning ger ett hårt och slitstarkt material, höglegerat gjutjärn eller stål. Detta hårda och slitstarka material, höglegerat gjutjärn eller en stållegering, kommer att bilda valsens  slityta. Kokillen roterar vid gjutningen med högt varvtal, 500 – 800 rpm. Rotationen ger en centrifugalkraft motsvarande cirka 120 gram. Efter en avpassad tid fylls resterande del av den roterande kokillen med ett material, som vid stelning ger en seg kärna hos valsen.

Valsgjutning (Åkers Sweden).

En speciell variant av centrifugalgjutning är så kallad centrifugalformgjutning, även kallad halvcentrifugalgjutning. Vid denna metod roteras formen och därmed även det blivande gjutstycket kring sin symmetriaxel. Rotationsaxeln är alltid vertikal. Formen är ofta relativt enkel och detaljens konturer utformas av formen och eventuella kärnor (bilden nedan). Centrifugalkraften utnyttjas här enbart för slaggavskiljning. Förhållandevis låg rotationshastighet används. Metoden används exempelvis för  ämnen för kugghjul och skivfräsar.

 Maskin för centrifugalformgjutning.

Ytterligare en variant av centrifugalgjutning är centrifugalpressgjutning. Vid denna metod grupperas formhåligheter runt ett centralt placerat nedlopp (bilden nedan). Från detta slungas smältan under tryck ut i formhåligheterna och utfyller väl dessa konturer genom det ökade hydrostatiska trycket som erhålls genom centrifugalkraften. Rotationshastigheten bestäms dels av önskat tryck på smältan, dels av formens hållfasthet. I allmänhet begränsar den senare varvtalet till 50 - 200 rpm. Centrifugalpressgjutning kombineras ofta med vaxursmältningsmetoden eller med stapelformning. Metoden lämpar sig bäst för tunnväggigt gods, för komplicerat gods och för legeringar som har för hög smältpunkt för att kunna pressgjutas. Som exempel på mycket tunnväggiga detaljer, som gjuts med metoden kan nämnas prydnadsföremål och smycken i tenn. Vid detta material utgörs formen av ett gummiliknande material .

Centrifugalpressgjutning.

Centrifugalpressgjutet prydnadsföremål i tenn (Jokkmokks Tenn).

 

.

3553