الدليل النهائي لتكنولوجيا الصب بالطرد المركزي: المبادئ/العمليات/تحليل التطبيقات الصناعية

ما هو الصب بالطرد المركزي؟

离心铸造是通过旋转模具产生的离心力（可达重力150倍）将液态金属浇入高速旋转（通常为250～1500r/min）使其在离心力作用下充填铸型和凝固而形成铸件的液态成形工艺。该工艺特别适用于制造船舶发动机缸套、航空航天耐高温部件等严苛工况产品——更具实测数据显示，离心铸造 الألومنيوم 件的抗拉强度比传统砂型铸造提升25%以上。

离心铸造的工作原理

离心铸造过程始于将液态金属注入旋转的高温模具中。根据设计的具体要求，模具可以垂直旋转，也可以水平旋转。

在这个过程中，离心力会以接近重力数倍的压力将液态金属均匀分布在模具内。这种施加的压力确保了铸件不会出现裂缝，以及微观和宏观上的缺陷。这与常规的压铸工艺非常相似，压铸工艺也是通过施加压力来减少产品的整体缺陷。

随着模具被填满，较浓稠的液态金属会被推向旋转模具的内壁。此外，致密金属会从外径向中心进行定向凝固，而密度较低的物质以及杂质则会浮到外径处。

凝固完成后，将整个零件从模具中取出，然后通过机械加工去除零件边缘残留的杂质。这样，最终得到的就是没有内部空洞或气泡的高质量材料。

以下是模具准备好后，基本离心铸造过程的简单步骤：

1. 第一步与任何铸造工艺一样，将金属加热到熔点以上。
2. 第二步是旋转模具，为浇注做准备。通常，转速在 300 到 3000 转 / 分钟之间，不过实际转速取决于项目的具体情况。
3. 接下来是浇注步骤。这一过程相对简单，无需特殊准备，但需要格外小心，因为浇注是在模具旋转时进行的。
4. 浇注完成后，下一步自动开始。旋转不仅有助于冷却过程，还能在模具内产生足够的压力，确保不会出现与铸造过程相关的缺陷。
5. 冷却后，下一步与其他铸造工艺类似。只需将模具从旋转装置上取下，然后从铸件中取出材料。
6. 最后，对最终产品进行精加工。离心旋转会将材料中的杂质推向边缘，通过机械加工去除这些杂质，就能得到所需质量的产品。

两种离心铸造机

الصب بالطرد المركزي العمودي

وهي تُستخدم بشكل أساسي لإنتاج المسبوكات الدائرية ذات الارتفاع الأصغر من القطر، وأحيانًا يمكن أيضًا صب المسبوكات ذات الأشكال باستخدام ماكينة الصب بالطرد المركزي هذه..ونظرًا للتركيب المستقر لماكينة الصب العمودية، فمن الممكن استخدام ليس فقط الأنواع المعدنية، ولكن أيضًا الأنواع غير المعدنية مثل الرمل وقشور القوالب المنصهرة.

الصب بالطرد المركزي الأفقي

تُستخدم بشكل أساسي لإنتاج مصبوبات الأكمام والأنابيب ذات الأطوال الأكبر من القطر.

离心铸造的三种类型

类型	产品案例	宁波贺鑫工艺突破
真离心铸造	柴油机缸套（HT300）	双金属复合铸造技术
半离心铸造	高铁制动盘（ADI材质）	石墨冷铁激冷系统
离心法	液压阀体（ZL104）	真空辅助浇注技术

خصائص الصب بالطرد المركزي

离心铸造的优点:

（1） 用离心铸造生产空心旋转体铸件时，可省去型芯、浇注系统和冒口。
（2） 由于旋转时液体金属在所产生的离心力作用下，密度大的金属被推往外壁，而密度小的气体、熔渣向自由表面移动，形成自外向内的定向凝固，因此补缩条件好，铸件组织致密，力学性能好。
（3）便于浇注“双金属”轴套和轴瓦，如在钢套内镶铸一薄层铜衬套，可节省价格较贵的铜料。
（4）充型能力好。
（5）消除和减少浇注系统和冒口方面的消耗。

离心铸造的缺点：

⑴ 铸件内自由表面粗糙，尺寸误差大，品质差。
⑵ 不适用于密度偏析大的合金（如铅青铜）及铝、镁等轻合金。

الصب بالطرد المركزي للتطبيق

离心铸造主要用来大量生产管筒类铸件，如铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套、耐热钢辊道、无缝钢管毛坯、造纸机干燥滚筒等，还可用来生产轮盘类铸件，如泵轮、电机转子等。

离心铸造和其它铸造工艺比较

طريقة الصب	صب الرمل	الصب الاستثماري	صب المعادن	صب القوالب ذات الضغط العالي	الصب بالضغط المنخفض	离心铸造
适用金属	任意	不限制，以铸钢为主	不限制，以非铁合金为主	铝、锌、镁等低熔点合金	以非铁合金为主，也可用于铸钢和铸铁	以铸铁、铸钢为主
铸件质量范围	不限制	一般小于25kg	以中、小型铸件为主	一般小于10kg，也可用于中型铸件	以中、小型铸件为主	不限制
生产批量	不限制	成批、大量生产，也可单件、小批量生产	成批、 大量生产	成批、 大量生产	成批、 大量生产	成批、 大量生产
铸件尺寸公差（mm)	100±1.0	100±0.3	100±0.4	100±0.3	100±0.4
铸件表面粗糙度	粗糙	Ra25~Ra3.2	Ra25~Ra12.5	Ra6.3~Ra1.6	Ra25~Ra6.3	内表面粗糙
铸件铸态晶粒组织	粗晶粒	粗晶粒	细晶粒	细晶粒，内部多有气孔	细晶粒
التفاوت المسموح به (أي الخطأ المسموح به)	大	小或不加工	小	小或不加工	较小	内表面加工余量大
生产率（一般机械化程度）	低、中	低、中	中、高	最高	中	中、高
铸件最小壁厚（mm)	3.0	通常0.7	الألومنيوم2~3	0.5~1.0	一般2.0

FAQالفاكسات

Q1：离心铸造件最大可处理尺寸？
→ 直径Φ2.5m×长度8m（单件重量20吨）

Q2：如何解决离心铸造偏析问题？
→ 推荐方案：采用脉冲电磁场+梯度冷却复合工艺

Q3：小批量试制是否经济？
→ ＜50件建议采用砂型铸造，模具成本占比过高