Liejimo pramonė pradeda medžiagų revoliuciją, naujos medžiagų technologijos pertvarko tūkstantmečius{0}}seną amatą

Pastaruoju metu visame pasaulyje liejinių pramonėje nuvilnijo rami medžiagų naujovių banga. Nuo automobilių gamybos iki aviacijos ir nuo energetikos įrangos iki tiksliųjų instrumentų – naujų liejimo medžiagų tyrimai ir taikymas iš esmės padidina liejinių veikimo ribas, paspartindamos šios tradicinės pagrindinės pramonės transformaciją į lengvesnę, stipresnę, išmanesnę ir ekologiškesnę.

Ilgą laiką medžiagų plėtra liejimo pramonėje buvo gana stabili, o pagrindinė kryptis buvo įvairių tipų ketus, plienas ir aliuminio lydiniai. Tačiau tolesnėse pramonės šakose taikant vis griežtesnius komponentų veikimo reikalavimus, -ypač reikalaujantis stabilumo ekstremaliomis sąlygomis, pvz., lengvumo, aukštos temperatūros, aukšto slėgio ir atsparumo korozijai{2}}, tradicinės medžiagų sistemos susiduria su kliūtimis. Šis kontekstas paskatino naujos kartos liejimo medžiagų pažangą.

Didelio našumo{0}}lengvųjų lydinių kūrimas yra vienas iš pagrindinių akcentų. Lieto aliuminio lydinių šeima nuolat plečiasi. Dėl optimizuoto elementų santykio ir mikrostruktūrinės kontrolės didelio-stiprumo ir didelio{4}}tvirtumo lietų aliuminio lydinių tempiamasis stiprumas ir kietumas artėja prie kai kurių liejamų plienų, todėl naujų energijos vartojimo transporto priemonių važiuoklės ir kėbulo konstrukcijų komponentai gali būti pritaikyti labai daug. Dar labiau pastebima, kad magnio lydinių liejimo technologija pasiekė esminių laimėjimų. Ilgą -lengvo oksidacijos ir degimo pramonės problemos buvo veiksmingai nuslopintos taikant naujas apsaugos nuo lydalo technologijas ir pridedant liepsną -stabdančių lydinio elementų, todėl išaugo paklausa svoriui -jautriose srityse, pvz., nešiojamųjų elektroninių prietaisų korpusų.

Taikant aukštą{0}}temperatūrą, medžiagų naujovės yra tokios pat sparčios. Lygiagrečių, kryptingai sukietėjusių ir vieno{2}}kristalinių superlydinių liejimo procesai tampa vis brandesni. Šios didelio našumo-mentės su itin sudėtingomis vidinėmis kameromis yra pati aero-variklių ir dujų turbinų širdis. Jie įkūnija didžiausią medžiagų naujovių išmintį, suteikdami galios įrangai didesnį efektyvumą ir mažesnę emisiją. Tuo pat metu kuriant ir taikant intermetalinius junginius, pvz., titano aliuminidus ir nikelio aliuminidus, ieškoma geresnės pusiausvyros tarp atsparumo aukštai temperatūrai, atsparumo oksidacijai ir medžiagos tankio, o tai yra esminė medžiaga, padedanti sumažinti svorį ir padidinti naujos kartos aviacinių variklių efektyvumą.

Be pačių metalų naujovių, kompozicinių medžiagų taikymas liejant taip pat perėjo nuo koncepcijos prie praktikos.In-situsintetiniai kompozitai, kuriuose armavimo fazės, pvz., tolygiai paskirstytos, termodinamiškai stabilios keramikos dalelės arba pluoštai, susidaro tiesiogiai liejinyje, vykstant cheminėms reakcijoms lydalo viduje, žymiai pagerina medžiagos standumą, atsparumą dilimui ir aukštą{0}}temperatūrą. Atvirkščiai, eksogeninės kompozicinės liejimo technologijos, pvz., iš anksto -pagamintų pluošto karkasų arba keraminių putų įdėjimas į formą, o paskui išlydyto metalo įpylimas, sėkmingai pagamino komponentus, kurie sujungia dvigubus metalo plastiškumo ir tvirtumo privalumus su dideliu keramikos moduliu ir atsparumu dilimui, todėl siūlo visiškai naujus dalių projektavimo sprendimus ypatingomis eksploatavimo sąlygomis.

Be to, su šiomis naujomis medžiagomis suderinami liejimo ir tolesnio{0} apdorojimo procesai vystosi sinergiškai. Pavyzdžiui, pažangios technologijos, tokios kaip vakuuminis lydymas ir liejimas, aukšto -slėgio liejimas ir pusiau-kietas formavimas, tampa standartinėmis konfigūracijomis, sprendžiančiomis šioms naujoms medžiagoms dažnai būdingą didesnį reaktyvumą ir siauresnius apdorojimo langus. Sumanūs terminio apdorojimo procesai, tiksliai valdydami temperatūrą ir laiką, efektyviai reguliuoja šių naujų medžiagų mikrostruktūrą ir taip „aktyvina“ jų latentinį optimalų veikimą.

Pramonės ekspertai pabrėžia, kad ši medžiagų revoliucija yra ne tik atskirų technologijų proveržis, bet ir sistemingas pramonės atnaujinimas. Tai paremta skaičiavimo medžiagų mokslo raida, leidžiančia mokslininkams kurti ir peržiūrėti lydinių kompozicijas virtualioje erdvėje, o tai labai sutrumpina MTEP ciklą. Tuo pačiu metu griežti aplinkosaugos teisės aktai skatina pramonę kurti mažai-taršių, perdirbamų medžiagų sistemas, o žaliojo liejimo koncepcija yra giliai įtraukta į naujų medžiagų genus.

Numatoma, kad šios naujoviškos liejimo medžiagos iš laboratorijos pereina prie masinės gamybos, jos nuolat stums tradicinio dizaino ribas, suteikdamos galingą impulsą aukščiausios klasės įrangos gamybai ir ekologiškai tvariai plėtrai. Taigi tūkstantmečius-senęs liejimo amatas atgaivinamas iš naujo.