Основной задачей при проектировании процесса литья является выбор подходящего метода литья. Каждый метод литья имеет свои преимущества, недостатки и область применения. Выбор метода литья должен основываться на таких факторах, как применяемые марки сплавов, структура и размеры отливок, технические требования к точности размеров, шероховатости поверхности и внутреннему качеству, размер производственной партии и существующие производственные условия предприятия. Необходимо провести всестороннее рассмотрение и сравнительный анализ с точки зрения технических, экономических, производственных условий, использования ресурсов и защиты окружающей среды, чтобы выбрать наиболее экономичный метод литья, который может производить отливки, отвечающие требованиям качества, с использованием существующего или потенциально доступного технологического оборудования.
Что касается применяемых типов сплавов, то выбор метода литья зависит, прежде всего, от жаростойкости материала формы. Кварцевый песок, используемый при литье в песчаные формы, имеет огнеупорность до 1700 градусов, что примерно на 100 градусов выше температуры заливки углеродистой стали, что делает его пригодным для отливок из различных металлических материалов, таких как литая сталь, чугун и цветные-металлы. Оболочечные формы, используемые при литье по выплавляемым моделям, изготавливаются из более тугоплавких материалов, таких как порошок глинозема, порошок чистого кварца и кварцевый песок, что позволяет производить отливки из легированной стали с еще более высокими температурами плавления. Для литья в постоянные формы, литья под давлением и литья под низким-давлением обычно используются металлические формы и металлические стержни. Даже при нанесении на поверхность огнеупорных покрытий их огнеупорность невысока, поэтому их обычно используют только для отливок из цветных металлов с низкими температурами плавления.
Что касается применимых размеров отливки, выбор метода отливки в основном связан с такими условиями, как размеры формы, мощность плавильной печи для металла и мощность подъемного оборудования. Литье в песок и литье по выплавляемым моделям имеют меньше ограничений и позволяют производить отливки малого, среднего и большого размера. Литье по выплавляемым моделям обычно подходит только для производства отливок небольших и средних-размеров из-за склонности восковых моделей и оболочек к деформации во время процесса. При литье в постоянные формы, литье под давлением и литье под низким-давлением сложность и высокая стоимость изготовления больших металлических форм и стержней в сочетании с ограничениями по тоннажу оборудования обычно ограничивают их использование производством отливок малого и среднего-размеров.
Что касается применимости к структуре, форме и сложности отливки, такие методы, как литье в песчаные формы, литье по выплавляемым моделям и литье по выплавляемым моделям, не накладывают ограничений на форму или сложность отливок. Центробежное литье больше подходит для изготовления труб определенной формы, например труб и гильз. Литье в постоянные формы подходит для производства отливок относительно простых форм и не идеально подходит для сложных тонкостенных отливок. Литье под давлением позволяет производить отливки сложной формы, но высокая стоимость форм для литья под давлением-означает, что оно экономически выгодно только для массового производства. Однако литье под давлением в целом остается экономически выгодным для производства деталей благодаря высокой производительности и значительной экономии времени обработки.
Что касается точности размеров и шероховатости поверхности отливки, выбор метода литья в первую очередь связан с точностью и чистотой поверхности формы. Отливки из песка обычно имеют меньшую точность размеров и более высокие значения шероховатости поверхности. При литье по выплавляемым моделям штампы для моделей можно обрабатывать очень точно и плавно, в результате чего получаются точные восковые модели. Оболочечные формы не имеют линий разъема, что обеспечивает превосходную точность размеров и очень низкие значения шероховатости поверхности для отливок по выплавляемым моделям. Благодаря формованию под высоким давлением и высокой скоростью при литье под давлением, а также точной механической обработке форм для литья под давлением,-литые детали также демонстрируют очень хорошую размерную точность и очень низкие значения шероховатости поверхности. Металлические формы (стержни), используемые при литье в постоянные формы и литье под низким-давлением, не такие точные и гладкие, как формы для-литья под давлением. Формовка под действием силы тяжести или низкого давления приводит к получению отливок с большей точностью размеров и шероховатостью поверхности, чем при литье в песчаные формы, хотя и не так хорошо, как при литье под давлением.
С точки зрения размера производственной партии метод литья также должен соответствовать объему производства литья. Литье в песчаные формы, литье по выплавляемым моделям и литье по выплавляемым моделям можно использовать для единичного-штучного, мелко-серийного и массового производства. Однако такие методы литья, как литье под низким-давлением, литье под давлением и центробежное литье, из-за высокой стоимости оборудования и форм подходят только для серийного производства. При массовом или серийном производстве полых ротационных отливок, таких как гильзы, трубы и цилиндры, центробежное литье может значительно упростить производственный процесс, устранить необходимость в литниковых и стояковых системах и обеспечить высокую производительность. Кроме того, литье по выплавляемым моделям с использованием процесса формования сухим песком в вакууме под отрицательным давлением позволяет значительно сократить выбросы отходов, свести к минимуму пыль, дым и шумовое загрязнение, облегчить вытряску и использовать остаточное тепло для водоупрочнения отливок из стали с высоким содержанием марганца и обработки раствором отливок из жаропрочной стали. Таким образом, литье по выплавляемым моделям должно быть приоритетным для производства отливок из стали с высоким содержанием марганца для достижения комплексного использования ресурсов и защиты окружающей среды.
