Для изготовления металлических изделий используются разные технологии. Одним из способов их получения является заполнение расплавленным металлом предварительно подготовленной формы, в которой он затвердевает. Среди всех элементов механизмов и оборудования, применяемых в машиностроении, более половины по весу являются литыми. Производство деталей посредством отливки является очень простым, и как следствие, дешевым способом, а при крупных габаритах деталей и сложности конструкций – единственно возможным. Кроме того, литейное производство позволяет изготавливать изделия из металлов, не поддающихся ковке. Весь процесс производства деталей путем литься состоит из следующих операций:
• подготовка формовочной земли;
• изготовление формы;
• плавка металла;
• сборка и заливка формы;
• освобождение полученной отливки из формы;
• очистка литья;
• термообработка литого изделия.
В качестве материалов для изготовления форм в литейном производстве преимущественно служат песок и глина. Помимо того, широкое применение получили металлические формы, главным образом сделанные из стали. В процессе отвердевания металл уменьшается в объеме (подвергается усадке), по этой причине при изготовлении формы предусматривают превышение ее размеров над габаритами готового литого изделия на величину усадки. Процесс усадки сказывается на прочности отливки, а в некоторых случаях и на ее целости, к примеру, когда окруженная расплавленным металлом формовочная масса характеризуется чрезмерной прочностью и неподатливостью, а металл отливки при застывания сокращается. По этой причине формовочная масса при использовании временных форм должна быть податливой, а при использовании постоянных форм нужно (в зависимости от быстроты отвердевания металла) своевременно выбрасывать из них изделия, для чего применяются чрезвычайно точно действующие (по времени) соответствующие механизмы.
Использование постоянных форм получило распространение в основном при отливке цветных металлов с невысокой температурой плавления. Для стали и чугуна постоянные формы используются редко, так как крайне сложно подобрать металл, который легко переносит многократное нагревание и остывание. Особенно часто в постоянные формы с металлическими шишками отливаются сплавы алюминия.
Для изготовления временных форм используются шаблоны или модели, в точности копирующие отливку (с учетом величины усадки), а также опоки – ящики квадратной или прямоугольной формы (реже – круглой) без крышки и дна, придающие формовочному материалу прочность.