Odstredivé odlievanie, pri ktorom sa roztavený kov nalieva do rýchlo rotujúcej formy, bolo patentované v Anglicku v roku 1807. Prvé priemyselné využitie tejto technológie bolo až v roku 1848 v Baltimore, keď sa použilo na výrobu liatinových rúr. Odstredivé odlievanie je ekonomicky najvýznamnejšou metódou výroby vysokokvalitných odliatkov rúrkovitého alebo valcovitého tvaru, vzhľadom na využitie tekutého kovu, náklady na dokončovacie operácie a náklady na formu.
Podstatou odstredivého odlievania je naliatie roztaveného kovu do predhriatej formy, ktorá rotuje aj počas tuhnutia odliatku. Odstredivá sila vyvolaná rotáciou je veľká v porovnaní s normálnymi hydrostatickými silami a má dvojaký efekt:
- Rovnomerne distribuuje roztavený kov po vnútornom povrchu formy a tento pritláča na steny formy.
- Vytvára tlak v odliatku počas jeho tuhnutia, ktorý pomáha zhusťovať tuhnúcu taveninu a urýchľuje separáciu nekovových vtrúsenín a plynov. Tie majú hustotu nižšiu ako odlievaný kov a preto sa z neho vytláčajú na vnútorný povrch odliatku.
Voľba materiálu formy závisí čiastočne od tvaru a čiastočne od počtu požadovaných odliatkov. Pre jednoduché tvary sa preferujú zvyčajne kovové formy, a to nielen z ekonomických dôvodov, ale aj z hľadiska ich efektu na vyvolanie usmerneného tuhnutia. Pre zložitejšie tvary alebo pre odliatky požadované v malom množstve sa bežne používajú jednorazové formy. Tieto môžu byť na báze konvenčných formovacích zmesí s vysokou pevnosťou alebo na báze keramických škrupinových foriem. Bežné sú oceľové puzdrá zvnútra vyložené výstelkou – vložkami z jednorazovej formovacej zmesi rôznej hrúbky. Používajú sa aj grafitové formy. Grafit má vynikajúcu tepelnú vodivosť a odolnosť voči tepelným rázom a je ľahko opracovateľný. Okrem toho grafit nereaguje s väčšinou roztavených kovov.
Formy sa obvykle ochladzujú vodnou sprchou. Stroj musí byť vybavený technickými prostriedkami umožňujúcimi naliatie roztaveného kovu do rotujúcej formy. Na vytiahnutie odliatkov z formy po stuhnutí kovu sa používajú špeciálne nástroje, a to buď mechanické, hydraulické alebo pneumatické. Existujú dva základné typy odstredivých odlievacích strojov:
- horizontálny typ, ktorý sa otáča okolo vodorovnej osi
- vertikálny typ, ktorý sa otáča okolo zvislej osi.
Princíp odstredivého odlievania s:
a) vertikálnou osou rotácie, b) horizontálnou osou rotácie
1 – forma, 2 – panva, 3 – roztavený kov, 4 – odlievací žľab
Vo všeobecnosti sú stroje s vodorovnou osou rotácie vhodné pre odliatky s väčším pomerom dĺžky k priemeru, zatiaľ čo pre odliatky s priemerom väčším než je ich dĺžka sa volí vertikálna os rotácie, aj keď v oboch prípadoch existujú určité výnimky. Odlievacie stroje s horizontálnou osou rotácie sa všeobecne používajú na výrobu rúr alebo iných valcovitých a rúrkových odliatkov jednoduchého tvaru. Rozsah využiteľnosti odstredivých odlievacích strojov s vertikálnou osou rotácie je podstatne širší. Týmto spôsobom sa môžu vyrábať aj také odliatky, ktoré nie sú valcovité alebo dokonca tvarovo symetrické. Odstredivý spôsob odlievania je možné na základe využitia odstredivej sily rozdeliť do troch hlavných skupín: pravé odstredivé odlievanie, poloodstredivé odlievanie a odstreďovanie.
Pravé odstredivé odlievanie
Základným znakom pravého odstredivého odlievania je vytvorenie symetrického dutého telesa bez použitia akýchkoľvek jadier. Dosahuje sa to iba samotnou odstredivou silou pri otáčaní formy okolo svojej vertikálnej alebo horizontálnej osi. Hrúbka steny je daná objemom kovu naliateho do formy. Tvar formy môže byť kruhový, štvorcový alebo šesťuholníkový, pokiaľ je táto symetrická okolo svojej osi otáčania. Forma rotuje takou rýchlosťou, že odstredivá sila 100-krát prevyšuje silu gravitačnú.
Poloodstredivé odlievanie
Odstredivá sila sa využíva v tomto prípade iba na dokonalé zaplnenie formy a na vytvorenie tlaku v roztavenom kove počas tuhnutia. Odliatky získavajú tvar výlučne formou a v prípade potreby vytvoriť dutý odliatok sa do formy vkladá jadro. Zvyčajne sa používa zvislá os rotácie a nižšie rýchlosti rotácie, než je tomu v prípade pravého odstredivého odlievania. Metóda sa využíva na výrobu veľkých osovo symetrických odliatkov.
Odstreďovanie
Pri tejto metóde sú jednotlivé dutiny odliatkov vo forme rozmiestnené okolo centrálneho vtokového kanála, ktorý je zároveň aj osou rotácie formy, čo umožňuje výrobu viacerých odliatkov súčasne (pozri Obr. 6.13). Os rotácie je obvykle vertikálna, aby sa uľahčila montáž formy, odliatky sú tvarované výhradne formou a jadrami. Odstredivá sila vytvára tlak na roztavený kov rovnakým spôsobom, ako pri polostredivom odlievaní. Odstreďovanie má zo všetkých troch spôsobov odstredivého odlievania najširšiu oblasť využitia.