Specjalne metody odlewania 1.Odlewanie odśrodkowe-stosuje się do odlewów o kształcie brył obrotowych najczęściej tulei. Są 2 metody odlewania odśrodkowego, z osią pionową i poziomą. Forma jest wstępnie nagrzana do temp. zakresu pracy dla zmniejszenia szybkości krzepnięcia stopu. Zwiększenie żywotności formy a także zwiekszenie odprowadzanej ilości ciepła z odlewu, realizuje się przez nanoszenie pokryć na powierzchnię formy. Regulując grubość pokrycia wpływamy na intensywność odprowadzania ciepła. Przy odlewach w chłodnych formach struktura jest nie właściwa ulega szybkiemu zużycia ścierania.2.Odlewanie ciągłe-w metodzie tej uzyskuje się odlewy w kształcie prętów rur. Metal wlewany jest do metalowej formy (krystalizatora) w sposób ciągły jak i odbierany. 3.Wytważanie odlewów na bazie modeli styropianowych-model wykonuje się ze styropianu łącznie z układem wlewowym, w trakcie wlewanie ciekłego metalu styropian ulega zgazowaniu. Metodą tą wykonuje się ciękościęnne odlewy (nie są konieczne pochylenia odlewnicze). 4.Odlewanie kokilowe-odlewanie grawitacyjne do form metalowych. Połówki formy są montowane w urządzeniach zwanych kokilarkami. Odlewanie kokilowe jest powszechnie stosowane do stopu Al. i Cu, a także staliwa i żeliwa. Forma musi być wstępnie nagrzana. Forma powinna odebrać z odlewu tylko ciepło krzepnięcia, nadmierne przetrzymywanie odlewu w formie może spowodować zakleszczenie formy. Formy kokilowe są staliwne lub żeliwne, rdzenie metalowe bardzo często są dzielone. Z uwagi na duże naprężenia w materiale formy stosuje się kokile segmentowe. Podczas zalewania formy jej przypowierzchnie ulegają gwałtownemu nagrzaniu co powoduje naprężenia ściskające. Po wyjściu odlewu podczas chłodzenia strumienie powietrza powstają w przypowierzchniowych warstwach formy naprężenia rozciągające. Te zmiany powodują pękanie formy, dla zmniejszenia tego zjawiska nanosi się pokrycia. Formy chłodzi się strumieniem sprężonego powietrza lub płynami, które płyną w specjalnie zaprojektowanych kanałach chłodzących |
5.Wytważania odlewów w formach skorupowych-na formy skorupowe stosowane są masy termoutwardzalne. Na modelową płytkę nagrzaną do temp. ok 200 C nasypuje się masę termoutwardzalną, przetrzymuje przez czas potrzebny do utwardzenia, nadmiar niezwiązanej masy wysypuje się. Następnie po zdjęciu z płyty modelowej skleja się ze sobą do uzyskania formy. Formy montuje się do skrzyń formierskich i obsypuje piaskiem. Zaletą tej metody jest wysoka gładkość powierzchni.6.Odlewanie ciśnieniowe-stosowane jest do stopów Al.,Zn i Cu. Z uwagi na duża cenę form technologia ta nie jest stosowana do stopów żelaza. Są stosowane zimno i gorącokomorowe Na maszynach g.k wykonuje się jedynie odlewy ze stopów cynku. Maszyny z.k mają tuleje zlewowe na powietrzu a g.k mają tuleje zlewowe zanurzone w ciepłym metalu. Metal do formy wprowadzany jest w 3 fazach: - wolny ruch tłoka do przodu, aby metal spokojnie wpłyną do formy. - gwałtowny przyrost ciśnienia na tłoku, aby dokładnie odwzorować kształt odlewu. - kolejny gwałtowny skok ciśnienia na tłoku, aby poprawić zasilenie odlewu. Z uwagi na duża szybkość wpływającego metalu, metal ulega zagazowaniu. Odlewy powinny być stos. na gotowo. Korekta dotyczy jedynie zarysu celem usunięcia ukł. wlewowego, zalewek oraz koretka otworów. Ochładzalniki-stosuje się je w celu przyśpieszenia procesu krzepnięcia w obszarach węzłów cieplnych. Ochładzalniki zewnętrzne to kształtki zazwyczaj żeliwne lub staliwne zaformowanie do masy formierskiej dla zintensyfikowania, odprowadzania ciepła. Ochładzalnik wewnętrzny stanowia kawałki metalu tego samego co stop odlewu montowane w obszarze węzła cieplnego. Po zalaniu formy ciekłym metalem ulegają natopieniu pobierając ciepło topienia z ciekłego metalu. Utwardzanie formy- stosujemy ochładzalniki w celu szybkiego chłodzenia warstwy wierzchniej dzięki czemu twardość tej warstwy jest znacznie większa niż rdzenia.
|
Piece do topienia metali. 1.Zeliwiak-najstarszy piec do topienia żeliwa (koks) nowoczesne żeliwiaki są ogrzewane gazem. Wsad metalowy ładuje się przez okno wsadowe, który gromadzi się na ruszcie. Pod rusztem palniki podają ciepło i topi się wsad. W górnej części żeliwiaka znajduje się rekuperat przez który wtłaczane jest gorące powietrze. Żeliwiaki często współpracują z piecami indukcyjnymi, najczęściej wtedy gdy temp. metalu żeliwiaka jest zbyt niska (np. celem otrzymania żeliwa sferoidalnego. 2.Piec indukcyjny-są piece tyglowe i kanałowe. W piecu tyglowym tygiel znajduje się w induktorze wykonanym z rurki miedziowej, wewnątrz której płynie woda. Do tygla wkłada się kawałki metalu, powstające w tych kawałkach metalu prądy wirowe indukowane przez induktor powoduję topnienie wsadu. Po stopieniu metalu na skutek wzajemnego oddziaływania prądów wyidukowanych w ciekłym metalu z polem magnetycznym ciekły metal jest intensywnie mieszany. |
Aby zrobić odlew należy: mieć rys. konstr, podać stop, wymagania odnośnie zmienności składu, dopuszczalne odchyłki wymiarowe, wymagania jakości powierzch, wymag zawartości odlewu, wymag odnośnie wlasciw mech, ilości sztuk odlewu. Rys. surowego odlewu zawiera: pow podziału, otwor wlewowy. Ukł. wlew. zamknięty - najmniejsze pole przekroju ma wlew doprowadzający, metal do odlewu wpływa z duża szybkością, tym większa im większy jest ukł wlew, działa tu belka żużlowa. Ukł wlew. otwarty - pole przekroju wlewu doprowadzającego jest większe od pola przekr glown, metal wpływa z mała predk, co jest korzystne z uwagi na zmniejszenie porowatości gazowej. Belka żużlowa nie pracuje. Rodz ukł wlew: prosty, deszczowy, klinowy, kaskadowy, syfonowy, wytapianych metali. Pomniejszanie zagazowania odlewu: 1. przedmuchiwanie ciekłego metalu gazami (N, Cl) 2. ciekły metal znajduje się pod kloszem , z którego wysysane jest powietrze 3. poddanie kadzi z cieklym metalem drganiom 4. przetapianie strefowe, stosow do wstępnego przygotow wsadu do pieców próżniowych. Zanieczyszczenia odlew: zagazowanie, porowatość skurczowa, tlenki, żużle. Metoda wytapiania modeli: 1 wykonanie metrycy 2. wtrysk wosku 3. wykonanie zestawu modelowego 4 wykonanie formy. a) formy z gipsu spienionego b) usuniecie modelu c) zalanie formy d) rozbicie formy. Inna metoda: 1 zestaw zanurza się w zasobniku o konsystencji cieczy 2. na zestaw nanosi się piasek gruboziarnisty i zanurza w złożu sfluidyzowanego piasku 3. zestaw się pozostawia do osuszenia, i powtarza nanoszenie( ma być 7 warstw) 4. z gotowej formy wytapia się wosk i formę zalewa ciekłym metalem. Naprezenia odlew. a) cieplne- są następstwem różnicy temp w cienkich i grubych ściankach odlewu, b) fazowe- związane z zakresem temp w których dokonuje się przemiana fazowa, c) skurczowe- wystep podczas mech homowego skurczu, d) odlewnicze- usuwa się droga OC, ich efektem jest deformacja odlew, a nawet ich pękanie. |
Kształtowanie kół- w odlew. z grubym wieńcem i cienkimi ramionami, ramion krzepną szybciej i sa przeszkoda dla swobodnego skurczu wieńca. Dla uzyskania prawdlowej konstruk odlewu stosuje się odpowiedni model lub zwiększa ilość ramion w kole. Krzepniecie kierunkowe- zmniejsza porowatość skurczowa, należy wymusić krzepniecie od ścianki cienkiej do grubej. Ostatnie porcje metalu sa narażone na porowatość skurczowa, dlatego stosuje się zasilacze. W zasilaczu metal zakrzepnie dopiero po zakrzepniecu modelu. Dla zmniejszenia zasilaczy wymyślono zasilacze w osłonie egzotermicznej, osłona jest termit Fe2O3+2Al→Al2O3+2Fe; Krystalizacja równomierna- występuje gdy wszystkie pkt odlewu maja taka sama temp. Metal doprowadzany jest do ścianki cienkiej, taka krystalizacja jest korzystna w stopach o dużym skurczu, na granicach ziarna występują mikroporowatosci. Zasięg działania zasilacza- w strefie „c” proces krystal rozpocz się najwcześniej. Odcinek ten nazywa się zasięg oddziaływania efektu brzegowego. W strefie „b” rozpoczyna się krystalizacja w kierunku do osi ścianki, gdy w strefie pozostanie ok. 50% ciekłego metalu, zostanie zahamowany przepływ do strefy „c” . strefa „a” odlew będzie zdrowy w następstwie działania zasilacza. Aby odlew był zdrowy na całej długości, należy go skrócić o odcinek „b”, aby działanie efektu brzegowego spotkało się z oddziaływaniem zasilacza, lub zastosować w strefie „b” zasilacz. |
Specjalne metody odlewania 1.Odlewanie odśrodkowe-stosuje się do odlewów o kształcie brył obrotowych najczęściej tulei. Są 2 metody odlewania odśrodkowego, z osią pionową i poziomą. Forma jest wstępnie nagrzana do temp. zakresu pracy dla zmniejszenia szybkości krzepnięcia stopu. Zwiększenie żywotności formy a także zwiekszenie odprowadzanej ilości ciepła z odlewu, realizuje się przez nanoszenie pokryć na powierzchnię formy. Regulując grubość pokrycia wpływamy na intensywność odprowadzania ciepła. Przy odlewach w chłodnych formach struktura jest nie właściwa ulega szybkiemu zużycia ścierania.2.Odlewanie ciągłe-w metodzie tej uzyskuje się odlewy w kształcie prętów rur. Metal wlewany jest do metalowej formy (krystalizatora) w sposób ciągły jak i odbierany. 3.Wytważanie odlewów na bazie modeli styropianowych-model wykonuje się ze styropianu łącznie z układem wlewowym, w trakcie wlewanie ciekłego metalu styropian ulega zgazowaniu. Metodą tą wykonuje się ciękościęnne odlewy (nie są konieczne pochylenia odlewnicze). 4.Odlewanie kokilowe-odlewanie grawitacyjne do form metalowych. Połówki formy są montowane w urządzeniach zwanych kokilarkami. Odlewanie kokilowe jest powszechnie stosowane do stopu Al. i Cu, a także staliwa i żeliwa. Forma musi być wstępnie nagrzana. Forma powinna odebrać z odlewu tylko ciepło krzepnięcia, nadmierne przetrzymywanie odlewu w formie może spowodować zakleszczenie formy. Formy kokilowe są staliwne lub żeliwne, rdzenie metalowe bardzo często są dzielone. Z uwagi na duże naprężenia w materiale formy stosuje się kokile segmentowe. Podczas zalewania formy jej przypowierzchnie ulegają gwałtownemu nagrzaniu co powoduje naprężenia ściskające. Po wyjściu odlewu podczas chłodzenia strumienie powietrza powstają w przypowierzchniowych warstwach formy naprężenia rozciągające. Te zmiany powodują pękanie formy, dla zmniejszenia tego zjawiska nanosi się pokrycia. Formy chłodzi się strumieniem sprężonego powietrza lub płynami, które płyną w specjalnie zaprojektowanych kanałach chłodzących |
5.Wytważania odlewów w formach skorupowych-na formy skorupowe stosowane są masy termoutwardzalne. Na modelową płytkę nagrzaną do temp. ok 200 C nasypuje się masę termoutwardzalną, przetrzymuje przez czas potrzebny do utwardzenia, nadmiar niezwiązanej masy wysypuje się. Następnie po zdjęciu z płyty modelowej skleja się ze sobą do uzyskania formy. Formy montuje się do skrzyń formierskich i obsypuje piaskiem. Zaletą tej metody jest wysoka gładkość powierzchni.6.Odlewanie ciśnieniowe-stosowane jest do stopów Al.,Zn i Cu. Z uwagi na duża cenę form technologia ta nie jest stosowana do stopów żelaza. Są stosowane zimno i gorącokomorowe Na maszynach g.k wykonuje się jedynie odlewy ze stopów cynku. Maszyny z.k mają tuleje zlewowe na powietrzu a g.k mają tuleje zlewowe zanurzone w ciepłym metalu. Metal do formy wprowadzany jest w 3 fazach: - wolny ruch tłoka do przodu, aby metal spokojnie wpłyną do formy. - gwałtowny przyrost ciśnienia na tłoku, aby dokładnie odwzorować kształt odlewu. - kolejny gwałtowny skok ciśnienia na tłoku, aby poprawić zasilenie odlewu. Z uwagi na duża szybkość wpływającego metalu, metal ulega zagazowaniu. Odlewy powinny być stos. na gotowo. Korekta dotyczy jedynie zarysu celem usunięcia ukł. wlewowego, zalewek oraz koretka otworów. Ochładzalniki-stosuje się je w celu przyśpieszenia procesu krzepnięcia w obszarach węzłów cieplnych. Ochładzalniki zewnętrzne to kształtki zazwyczaj żeliwne lub staliwne zaformowanie do masy formierskiej dla zintensyfikowania, odprowadzania ciepła. Ochładzalnik wewnętrzny stanowia kawałki metalu tego samego co stop odlewu montowane w obszarze węzła cieplnego. Po zalaniu formy ciekłym metalem ulegają natopieniu pobierając ciepło topienia z ciekłego metalu. Utwardzanie formy- stosujemy ochładzalniki w celu szybkiego chłodzenia warstwy wierzchniej dzięki czemu twardość tej warstwy jest znacznie większa niż rdzenia.
|
Piece do topienia metali. 1.Zeliwiak-najstarszy piec do topienia żeliwa (koks) nowoczesne żeliwiaki są ogrzewane gazem. Wsad metalowy ładuje się przez okno wsadowe, który gromadzi się na ruszcie. Pod rusztem palniki podają ciepło i topi się wsad. W górnej części żeliwiaka znajduje się rekuperat przez który wtłaczane jest gorące powietrze. Żeliwiaki często współpracują z piecami indukcyjnymi, najczęściej wtedy gdy temp. metalu żeliwiaka jest zbyt niska (np. celem otrzymania żeliwa sferoidalnego. 2.Piec indukcyjny-są piece tyglowe i kanałowe. W piecu tyglowym tygiel znajduje się w induktorze wykonanym z rurki miedziowej, wewnątrz której płynie woda. Do tygla wkłada się kawałki metalu, powstające w tych kawałkach metalu prądy wirowe indukowane przez induktor powoduję topnienie wsadu. Po stopieniu metalu na skutek wzajemnego oddziaływania prądów wyidukowanych w ciekłym metalu z polem magnetycznym ciekły metal jest intensywnie mieszany. |
Aby zrobić odlew należy: mieć rys. konstr, podać stop, wymagania odnośnie zmienności składu, dopuszczalne odchyłki wymiarowe, wymagania jakości powierzch, wymag zawartości odlewu, wymag odnośnie wlasciw mech, ilości sztuk odlewu. Rys. surowego odlewu zawiera: pow podziału, otwor wlewowy. Ukł. wlew. zamknięty - najmniejsze pole przekroju ma wlew doprowadzający, metal do odlewu wpływa z duża szybkością, tym większa im większy jest ukł wlew, działa tu belka żużlowa. Ukł wlew. otwarty - pole przekroju wlewu doprowadzającego jest większe od pola przekr glown, metal wpływa z mała predk, co jest korzystne z uwagi na zmniejszenie porowatości gazowej. Belka żużlowa nie pracuje. Rodz ukł wlew: prosty, deszczowy, klinowy, kaskadowy, syfonowy, wytapianych metali. Pomniejszanie zagazowania odlewu: 1. przedmuchiwanie ciekłego metalu gazami (N, Cl) 2. ciekły metal znajduje się pod kloszem , z którego wysysane jest powietrze 3. poddanie kadzi z cieklym metalem drganiom 4. przetapianie strefowe, stosow do wstępnego przygotow wsadu do pieców próżniowych. Zanieczyszczenia odlew: zagazowanie, porowatość skurczowa, tlenki, żużle. Metoda wytapiania modeli: 1 wykonanie metrycy 2. wtrysk wosku 3. wykonanie zestawu modelowego 4 wykonanie formy. a) formy z gipsu spienionego b) usuniecie modelu c) zalanie formy d) rozbicie formy. Inna metoda: 1 zestaw zanurza się w zasobniku o konsystencji cieczy 2. na zestaw nanosi się piasek gruboziarnisty i zanurza w złożu sfluidyzowanego piasku 3. zestaw się pozostawia do osuszenia, i powtarza nanoszenie( ma być 7 warstw) 4. z gotowej formy wytapia się wosk i formę zalewa ciekłym metalem. Naprezenia odlew. a) cieplne- są następstwem różnicy temp w cienkich i grubych ściankach odlewu, b) fazowe- związane z zakresem temp w których dokonuje się przemiana fazowa, c) skurczowe- wystep podczas mech homowego skurczu, d) odlewnicze- usuwa się droga OC, ich efektem jest deformacja odlew, a nawet ich pękanie. |
Kształtowanie kół- w odlew. z grubym wieńcem i cienkimi ramionami, ramion krzepną szybciej i sa przeszkoda dla swobodnego skurczu wieńca. Dla uzyskania prawdlowej konstruk odlewu stosuje się odpowiedni model lub zwiększa ilość ramion w kole. Krzepniecie kierunkowe- zmniejsza porowatość skurczowa, należy wymusić krzepniecie od ścianki cienkiej do grubej. Ostatnie porcje metalu sa narażone na porowatość skurczowa, dlatego stosuje się zasilacze. W zasilaczu metal zakrzepnie dopiero po zakrzepniecu modelu. Dla zmniejszenia zasilaczy wymyślono zasilacze w osłonie egzotermicznej, osłona jest termit Fe2O3+2Al→Al2O3+2Fe; Krystalizacja równomierna- występuje gdy wszystkie pkt odlewu maja taka sama temp. Metal doprowadzany jest do ścianki cienkiej, taka krystalizacja jest korzystna w stopach o dużym skurczu, na granicach ziarna występują mikroporowatosci. Zasięg działania zasilacza- w strefie „c” proces krystal rozpocz się najwcześniej. Odcinek ten nazywa się zasięg oddziaływania efektu brzegowego. W strefie „b” rozpoczyna się krystalizacja w kierunku do osi ścianki, gdy w strefie pozostanie ok. 50% ciekłego metalu, zostanie zahamowany przepływ do strefy „c” . strefa „a” odlew będzie zdrowy w następstwie działania zasilacza. Aby odlew był zdrowy na całej długości, należy go skrócić o odcinek „b”, aby działanie efektu brzegowego spotkało się z oddziaływaniem zasilacza, lub zastosować w strefie „b” zasilacz. |
Specjalne metody odlewania 1.Odlewanie odśrodkowe-stosuje się do odlewów o kształcie brył obrotowych najczęściej tulei. Są 2 metody odlewania odśrodkowego, z osią pionową i poziomą. Forma jest wstępnie nagrzana do temp. zakresu pracy dla zmniejszenia szybkości krzepnięcia stopu. Zwiększenie żywotności formy a także zwiekszenie odprowadzanej ilości ciepła z odlewu, realizuje się przez nanoszenie pokryć na powierzchnię formy. Regulując grubość pokrycia wpływamy na intensywność odprowadzania ciepła. Przy odlewach w chłodnych formach struktura jest nie właściwa ulega szybkiemu zużycia ścierania.2.Odlewanie ciągłe-w metodzie tej uzyskuje się odlewy w kształcie prętów rur. Metal wlewany jest do metalowej formy (krystalizatora) w sposób ciągły jak i odbierany. 3.Wytważanie odlewów na bazie modeli styropianowych-model wykonuje się ze styropianu łącznie z układem wlewowym, w trakcie wlewanie ciekłego metalu styropian ulega zgazowaniu. Metodą tą wykonuje się ciękościęnne odlewy (nie są konieczne pochylenia odlewnicze). 4.Odlewanie kokilowe-odlewanie grawitacyjne do form metalowych. Połówki formy są montowane w urządzeniach zwanych kokilarkami. Odlewanie kokilowe jest powszechnie stosowane do stopu Al. i Cu, a także staliwa i żeliwa. Forma musi być wstępnie nagrzana. Forma powinna odebrać z odlewu tylko ciepło krzepnięcia, nadmierne przetrzymywanie odlewu w formie może spowodować zakleszczenie formy. Formy kokilowe są staliwne lub żeliwne, rdzenie metalowe bardzo często są dzielone. Z uwagi na duże naprężenia w materiale formy stosuje się kokile segmentowe. Podczas zalewania formy jej przypowierzchnie ulegają gwałtownemu nagrzaniu co powoduje naprężenia ściskające. Po wyjściu odlewu podczas chłodzenia strumienie powietrza powstają w przypowierzchniowych warstwach formy naprężenia rozciągające. Te zmiany powodują pękanie formy, dla zmniejszenia tego zjawiska nanosi się pokrycia. Formy chłodzi się strumieniem sprężonego powietrza lub płynami, które płyną w specjalnie zaprojektowanych kanałach chłodzących |
5.Wytważania odlewów w formach skorupowych-na formy skorupowe stosowane są masy termoutwardzalne. Na modelową płytkę nagrzaną do temp. ok 200 C nasypuje się masę termoutwardzalną, przetrzymuje przez czas potrzebny do utwardzenia, nadmiar niezwiązanej masy wysypuje się. Następnie po zdjęciu z płyty modelowej skleja się ze sobą do uzyskania formy. Formy montuje się do skrzyń formierskich i obsypuje piaskiem. Zaletą tej metody jest wysoka gładkość powierzchni.6.Odlewanie ciśnieniowe-stosowane jest do stopów Al.,Zn i Cu. Z uwagi na duża cenę form technologia ta nie jest stosowana do stopów żelaza. Są stosowane zimno i gorącokomorowe Na maszynach g.k wykonuje się jedynie odlewy ze stopów cynku. Maszyny z.k mają tuleje zlewowe na powietrzu a g.k mają tuleje zlewowe zanurzone w ciepłym metalu. Metal do formy wprowadzany jest w 3 fazach: - wolny ruch tłoka do przodu, aby metal spokojnie wpłyną do formy. - gwałtowny przyrost ciśnienia na tłoku, aby dokładnie odwzorować kształt odlewu. - kolejny gwałtowny skok ciśnienia na tłoku, aby poprawić zasilenie odlewu. Z uwagi na duża szybkość wpływającego metalu, metal ulega zagazowaniu. Odlewy powinny być stos. na gotowo. Korekta dotyczy jedynie zarysu celem usunięcia ukł. wlewowego, zalewek oraz koretka otworów. Ochładzalniki-stosuje się je w celu przyśpieszenia procesu krzepnięcia w obszarach węzłów cieplnych. Ochładzalniki zewnętrzne to kształtki zazwyczaj żeliwne lub staliwne zaformowanie do masy formierskiej dla zintensyfikowania, odprowadzania ciepła. Ochładzalnik wewnętrzny stanowia kawałki metalu tego samego co stop odlewu montowane w obszarze węzła cieplnego. Po zalaniu formy ciekłym metalem ulegają natopieniu pobierając ciepło topienia z ciekłego metalu. Utwardzanie formy- stosujemy ochładzalniki w celu szybkiego chłodzenia warstwy wierzchniej dzięki czemu twardość tej warstwy jest znacznie większa niż rdzenia.
|
Piece do topienia metali. 1.Zeliwiak-najstarszy piec do topienia żeliwa (koks) nowoczesne żeliwiaki są ogrzewane gazem. Wsad metalowy ładuje się przez okno wsadowe, który gromadzi się na ruszcie. Pod rusztem palniki podają ciepło i topi się wsad. W górnej części żeliwiaka znajduje się rekuperat przez który wtłaczane jest gorące powietrze. Żeliwiaki często współpracują z piecami indukcyjnymi, najczęściej wtedy gdy temp. metalu żeliwiaka jest zbyt niska (np. celem otrzymania żeliwa sferoidalnego. 2.Piec indukcyjny-są piece tyglowe i kanałowe. W piecu tyglowym tygiel znajduje się w induktorze wykonanym z rurki miedziowej, wewnątrz której płynie woda. Do tygla wkłada się kawałki metalu, powstające w tych kawałkach metalu prądy wirowe indukowane przez induktor powoduję topnienie wsadu. Po stopieniu metalu na skutek wzajemnego oddziaływania prądów wyidukowanych w ciekłym metalu z polem magnetycznym ciekły metal jest intensywnie mieszany. |
Aby zrobić odlew należy: mieć rys. konstr, podać stop, wymagania odnośnie zmienności składu, dopuszczalne odchyłki wymiarowe, wymagania jakości powierzch, wymag zawartości odlewu, wymag odnośnie wlasciw mech, ilości sztuk odlewu. Rys. surowego odlewu zawiera: pow podziału, otwor wlewowy. Ukł. wlew. zamknięty - najmniejsze pole przekroju ma wlew doprowadzający, metal do odlewu wpływa z duża szybkością, tym większa im większy jest ukł wlew, działa tu belka żużlowa. Ukł wlew. otwarty - pole przekroju wlewu doprowadzającego jest większe od pola przekr glown, metal wpływa z mała predk, co jest korzystne z uwagi na zmniejszenie porowatości gazowej. Belka żużlowa nie pracuje. Rodz ukł wlew: prosty, deszczowy, klinowy, kaskadowy, syfonowy, wytapianych metali. Pomniejszanie zagazowania odlewu: 1. przedmuchiwanie ciekłego metalu gazami (N, Cl) 2. ciekły metal znajduje się pod kloszem , z którego wysysane jest powietrze 3. poddanie kadzi z cieklym metalem drganiom 4. przetapianie strefowe, stosow do wstępnego przygotow wsadu do pieców próżniowych. Zanieczyszczenia odlew: zagazowanie, porowatość skurczowa, tlenki, żużle. Metoda wytapiania modeli: 1 wykonanie metrycy 2. wtrysk wosku 3. wykonanie zestawu modelowego 4 wykonanie formy. a) formy z gipsu spienionego b) usuniecie modelu c) zalanie formy d) rozbicie formy. Inna metoda: 1 zestaw zanurza się w zasobniku o konsystencji cieczy 2. na zestaw nanosi się piasek gruboziarnisty i zanurza w złożu sfluidyzowanego piasku 3. zestaw się pozostawia do osuszenia, i powtarza nanoszenie( ma być 7 warstw) 4. z gotowej formy wytapia się wosk i formę zalewa ciekłym metalem. Naprezenia odlew. a) cieplne- są następstwem różnicy temp w cienkich i grubych ściankach odlewu, b) fazowe- związane z zakresem temp w których dokonuje się przemiana fazowa, c) skurczowe- wystep podczas mech homowego skurczu, d) odlewnicze- usuwa się droga OC, ich efektem jest deformacja odlew, a nawet ich pękanie. |
Kształtowanie kół- w odlew. z grubym wieńcem i cienkimi ramionami, ramion krzepną szybciej i sa przeszkoda dla swobodnego skurczu wieńca. Dla uzyskania prawdlowej konstruk odlewu stosuje się odpowiedni model lub zwiększa ilość ramion w kole. Krzepniecie kierunkowe- zmniejsza porowatość skurczowa, należy wymusić krzepniecie od ścianki cienkiej do grubej. Ostatnie porcje metalu sa narażone na porowatość skurczowa, dlatego stosuje się zasilacze. W zasilaczu metal zakrzepnie dopiero po zakrzepniecu modelu. Dla zmniejszenia zasilaczy wymyślono zasilacze w osłonie egzotermicznej, osłona jest termit Fe2O3+2Al→Al2O3+2Fe; Krystalizacja równomierna- występuje gdy wszystkie pkt odlewu maja taka sama temp. Metal doprowadzany jest do ścianki cienkiej, taka krystalizacja jest korzystna w stopach o dużym skurczu, na granicach ziarna występują mikroporowatosci. Zasięg działania zasilacza- w strefie „c” proces krystal rozpocz się najwcześniej. Odcinek ten nazywa się zasięg oddziaływania efektu brzegowego. W strefie „b” rozpoczyna się krystalizacja w kierunku do osi ścianki, gdy w strefie pozostanie ok. 50% ciekłego metalu, zostanie zahamowany przepływ do strefy „c” . strefa „a” odlew będzie zdrowy w następstwie działania zasilacza. Aby odlew był zdrowy na całej długości, należy go skrócić o odcinek „b”, aby działanie efektu brzegowego spotkało się z oddziaływaniem zasilacza, lub zastosować w strefie „b” zasilacz. |
Specjalne metody odlewania 1.Odlewanie odśrodkowe-stosuje się do odlewów o kształcie brył obrotowych najczęściej tulei. Są 2 metody odlewania odśrodkowego, z osią pionową i poziomą. Forma jest wstępnie nagrzana do temp. zakresu pracy dla zmniejszenia szybkości krzepnięcia stopu. Zwiększenie żywotności formy a także zwiekszenie odprowadzanej ilości ciepła z odlewu, realizuje się przez nanoszenie pokryć na powierzchnię formy. Regulując grubość pokrycia wpływamy na intensywność odprowadzania ciepła. Przy odlewach w chłodnych formach struktura jest nie właściwa ulega szybkiemu zużycia ścierania.2.Odlewanie ciągłe-w metodzie tej uzyskuje się odlewy w kształcie prętów rur. Metal wlewany jest do metalowej formy (krystalizatora) w sposób ciągły jak i odbierany. 3.Wytważanie odlewów na bazie modeli styropianowych-model wykonuje się ze styropianu łącznie z układem wlewowym, w trakcie wlewanie ciekłego metalu styropian ulega zgazowaniu. Metodą tą wykonuje się ciękościęnne odlewy (nie są konieczne pochylenia odlewnicze). 4.Odlewanie kokilowe-odlewanie grawitacyjne do form metalowych. Połówki formy są montowane w urządzeniach zwanych kokilarkami. Odlewanie kokilowe jest powszechnie stosowane do stopu Al. i Cu, a także staliwa i żeliwa. Forma musi być wstępnie nagrzana. Forma powinna odebrać z odlewu tylko ciepło krzepnięcia, nadmierne przetrzymywanie odlewu w formie może spowodować zakleszczenie formy. Formy kokilowe są staliwne lub żeliwne, rdzenie metalowe bardzo często są dzielone. Z uwagi na duże naprężenia w materiale formy stosuje się kokile segmentowe. Podczas zalewania formy jej przypowierzchnie ulegają gwałtownemu nagrzaniu co powoduje naprężenia ściskające. Po wyjściu odlewu podczas chłodzenia strumienie powietrza powstają w przypowierzchniowych warstwach formy naprężenia rozciągające. Te zmiany powodują pękanie formy, dla zmniejszenia tego zjawiska nanosi się pokrycia. Formy chłodzi się strumieniem sprężonego powietrza lub płynami, które płyną w specjalnie zaprojektowanych kanałach chłodzących |
5.Wytważania odlewów w formach skorupowych-na formy skorupowe stosowane są masy termoutwardzalne. Na modelową płytkę nagrzaną do temp. ok 200 C nasypuje się masę termoutwardzalną, przetrzymuje przez czas potrzebny do utwardzenia, nadmiar niezwiązanej masy wysypuje się. Następnie po zdjęciu z płyty modelowej skleja się ze sobą do uzyskania formy. Formy montuje się do skrzyń formierskich i obsypuje piaskiem. Zaletą tej metody jest wysoka gładkość powierzchni.6.Odlewanie ciśnieniowe-stosowane jest do stopów Al.,Zn i Cu. Z uwagi na duża cenę form technologia ta nie jest stosowana do stopów żelaza. Są stosowane zimno i gorącokomorowe Na maszynach g.k wykonuje się jedynie odlewy ze stopów cynku. Maszyny z.k mają tuleje zlewowe na powietrzu a g.k mają tuleje zlewowe zanurzone w ciepłym metalu. Metal do formy wprowadzany jest w 3 fazach: - wolny ruch tłoka do przodu, aby metal spokojnie wpłyną do formy. - gwałtowny przyrost ciśnienia na tłoku, aby dokładnie odwzorować kształt odlewu. - kolejny gwałtowny skok ciśnienia na tłoku, aby poprawić zasilenie odlewu. Z uwagi na duża szybkość wpływającego metalu, metal ulega zagazowaniu. Odlewy powinny być stos. na gotowo. Korekta dotyczy jedynie zarysu celem usunięcia ukł. wlewowego, zalewek oraz koretka otworów. Ochładzalniki-stosuje się je w celu przyśpieszenia procesu krzepnięcia w obszarach węzłów cieplnych. Ochładzalniki zewnętrzne to kształtki zazwyczaj żeliwne lub staliwne zaformowanie do masy formierskiej dla zintensyfikowania, odprowadzania ciepła. Ochładzalnik wewnętrzny stanowia kawałki metalu tego samego co stop odlewu montowane w obszarze węzła cieplnego. Po zalaniu formy ciekłym metalem ulegają natopieniu pobierając ciepło topienia z ciekłego metalu. Utwardzanie formy- stosujemy ochładzalniki w celu szybkiego chłodzenia warstwy wierzchniej dzięki czemu twardość tej warstwy jest znacznie większa niż rdzenia.
|
Piece do topienia metali. 1.Zeliwiak-najstarszy piec do topienia żeliwa (koks) nowoczesne żeliwiaki są ogrzewane gazem. Wsad metalowy ładuje się przez okno wsadowe, który gromadzi się na ruszcie. Pod rusztem palniki podają ciepło i topi się wsad. W górnej części żeliwiaka znajduje się rekuperat przez który wtłaczane jest gorące powietrze. Żeliwiaki często współpracują z piecami indukcyjnymi, najczęściej wtedy gdy temp. metalu żeliwiaka jest zbyt niska (np. celem otrzymania żeliwa sferoidalnego. 2.Piec indukcyjny-są piece tyglowe i kanałowe. W piecu tyglowym tygiel znajduje się w induktorze wykonanym z rurki miedziowej, wewnątrz której płynie woda. Do tygla wkłada się kawałki metalu, powstające w tych kawałkach metalu prądy wirowe indukowane przez induktor powoduję topnienie wsadu. Po stopieniu metalu na skutek wzajemnego oddziaływania prądów wyidukowanych w ciekłym metalu z polem magnetycznym ciekły metal jest intensywnie mieszany. |
Aby zrobić odlew należy: mieć rys. konstr, podać stop, wymagania odnośnie zmienności składu, dopuszczalne odchyłki wymiarowe, wymagania jakości powierzch, wymag zawartości odlewu, wymag odnośnie wlasciw mech, ilości sztuk odlewu. Rys. surowego odlewu zawiera: pow podziału, otwor wlewowy. Ukł. wlew. zamknięty - najmniejsze pole przekroju ma wlew doprowadzający, metal do odlewu wpływa z duża szybkością, tym większa im większy jest ukł wlew, działa tu belka żużlowa. Ukł wlew. otwarty - pole przekroju wlewu doprowadzającego jest większe od pola przekr glown, metal wpływa z mała predk, co jest korzystne z uwagi na zmniejszenie porowatości gazowej. Belka żużlowa nie pracuje. Rodz ukł wlew: prosty, deszczowy, klinowy, kaskadowy, syfonowy, wytapianych metali. Pomniejszanie zagazowania odlewu: 1. przedmuchiwanie ciekłego metalu gazami (N, Cl) 2. ciekły metal znajduje się pod kloszem , z którego wysysane jest powietrze 3. poddanie kadzi z cieklym metalem drganiom 4. przetapianie strefowe, stosow do wstępnego przygotow wsadu do pieców próżniowych. Zanieczyszczenia odlew: zagazowanie, porowatość skurczowa, tlenki, żużle. Metoda wytapiania modeli: 1 wykonanie metrycy 2. wtrysk wosku 3. wykonanie zestawu modelowego 4 wykonanie formy. a) formy z gipsu spienionego b) usuniecie modelu c) zalanie formy d) rozbicie formy. Inna metoda: 1 zestaw zanurza się w zasobniku o konsystencji cieczy 2. na zestaw nanosi się piasek gruboziarnisty i zanurza w złożu sfluidyzowanego piasku 3. zestaw się pozostawia do osuszenia, i powtarza nanoszenie( ma być 7 warstw) 4. z gotowej formy wytapia się wosk i formę zalewa ciekłym metalem. Naprezenia odlew. a) cieplne- są następstwem różnicy temp w cienkich i grubych ściankach odlewu, b) fazowe- związane z zakresem temp w których dokonuje się przemiana fazowa, c) skurczowe- wystep podczas mech homowego skurczu, d) odlewnicze- usuwa się droga OC, ich efektem jest deformacja odlew, a nawet ich pękanie. |
Kształtowanie kół- w odlew. z grubym wieńcem i cienkimi ramionami, ramion krzepną szybciej i sa przeszkoda dla swobodnego skurczu wieńca. Dla uzyskania prawdlowej konstruk odlewu stosuje się odpowiedni model lub zwiększa ilość ramion w kole. Krzepniecie kierunkowe- zmniejsza porowatość skurczowa, należy wymusić krzepniecie od ścianki cienkiej do grubej. Ostatnie porcje metalu sa narażone na porowatość skurczowa, dlatego stosuje się zasilacze. W zasilaczu metal zakrzepnie dopiero po zakrzepniecu modelu. Dla zmniejszenia zasilaczy wymyślono zasilacze w osłonie egzotermicznej, osłona jest termit Fe2O3+2Al→Al2O3+2Fe; Krystalizacja równomierna- występuje gdy wszystkie pkt odlewu maja taka sama temp. Metal doprowadzany jest do ścianki cienkiej, taka krystalizacja jest korzystna w stopach o dużym skurczu, na granicach ziarna występują mikroporowatosci. Zasięg działania zasilacza- w strefie „c” proces krystal rozpocz się najwcześniej. Odcinek ten nazywa się zasięg oddziaływania efektu brzegowego. W strefie „b” rozpoczyna się krystalizacja w kierunku do osi ścianki, gdy w strefie pozostanie ok. 50% ciekłego metalu, zostanie zahamowany przepływ do strefy „c” . strefa „a” odlew będzie zdrowy w następstwie działania zasilacza. Aby odlew był zdrowy na całej długości, należy go skrócić o odcinek „b”, aby działanie efektu brzegowego spotkało się z oddziaływaniem zasilacza, lub zastosować w strefie „b” zasilacz. |