1. Klasyfikacja procesów spawalniczych

2. Spawanie elektrodą topliwą

3. Spawanie elektrodą nietopliwą

4. Spawanie gazowe (narysować reduktor, jakie palniki wyróżniamy, butle - oznakowanie jakie gazy stosujemy itp.)

5. Zgrzewanie elektryczne (oporowe, liniowe, garbowe)

6. Odlewnictwo ciśnieniowe (na czym polega, zalety, wady, schemat z gorącą lub zimną komorą)

7. Odlewnictwo kokilowe (podział, zalety, wady)

8. Ręczne wykonywanie form piaskowych

9. Formowanie maszynowe (zalety, wady, podział)

Ad 1

KLAS. PROC. SPAWALN.

SPAWALNICTWO

1.Spajanie

a) spawanie

--elektryczne

--gazowe

--termitowe

b) zgrzewanie

--elekt. Oporowe

--termitowe

--specj.metody zgrzewania

c) lutowanie

--miękkie

--twarde

--lutospawanie

2 Proc.pokrewne spajaniu

--metalizacja natryskowa

--hartowanie powierzch.

--nakładanie metali

--cięcie i żłobienie termiczne

--inne procesy pokrewne

AD 2

SPAWANIE ŁUKOWE ELEKTRODA TOPLIWĄ

Spawanie w osłonie gazu obojętnego (MIG) Znane pod inną nazwą -spawanie w osłonie gazu aktywnego .Sposób pracy ręczny, a źródło ciepła to łuk elektryczny .Osłona jeziorka to gaz nie reagujący z metalem spawanym.

Zasada działania - łuk jarzy się między końcem elektrody a metalem rodzimym w linii złącza. Elektroda jest przesuwana ze stałą prędkością za pomocą silnika o nastawialnej prędkości obrotowej. Prąd zależy od prędkości podawania elektrody . Długość łuku jest utrzymywana przez źródło prądu , a spawacz powinien prowadzić wylot prowadnika elektrody na stałej wysokości nad jeziorkiem. Przestrzeń łukowa i spawany metal są osłaniane gazem dobranym odpowiednio do rodzaju spawanego materiału. Gazami powszechnie używanymi są : argon, argon z dodatkiem 5% tlenu lub 20% dwutlenku węgla albo czysty dwutlenek węgla.

Typowe zastosowania- wyroby o średniej grubości łączonych elementów ,takie jak urządzenia do prac ziemnych , belki skrzynkowe i kształtownikowe , blachy nadwozi samochodowych.

AD 3

SPAWANIE ŁUKOWE ELEKTRODĄ NIETOPLIWĄ

Spawanie metoda TIG (w osłonie gazu obojętnego ) Znane pod inną nazwą - spawanie elektrodą nietopliwą w osłonie gazowej .Sposób pracy- ręczny , źródło ciepła to łuk elektryczny .Osłona jeziorka -gaz obojętny.

Zasada działania - łuk jarzy się między końcem elektrody wolframowej a metalem rodzimym złącza .Elektroda się nie stapia a spawacz utrzymuje stałą długość łuku. Wartość natężenia prądu jest nastawiana na źródle prądu .Spoiwo jest zwykle dostępne w postaci drutu o długości 1m. Doprowadza się je w miarę potrzeby do przedniego brzegu jeziorka .Jeziorko jest osłaniane poprzez gaz obojętny wypierający powietrze z obszaru łuku. Jako gaz ochronny stosowany jest najczęściej argon.

Typowe zastosowania- wysokiej jakości spoiny w takich metalach jak aluminium ,stale nierdzewne, stopy nimonik, konstrukcje blaszane w lotnictwie i silnikach lotniczych.

AD 4

Butla tlenowa-

Korpus (cylinder),szyjka na której jest wyciagnięty jest na gorąco pierścień zew. Nagw.

,kołpaka ochronnego,stopy.

Pojemn.-0,5do50lit.Ciśnienie

Robocze -15Mpa przy 15stp.

Butle te maluje się na kolor niebieski,oznacza się nap.tlen o2

Butle acetylenowe-

Ciągnione bez szwu ze stali.poj.-40l.Dop.ciś robocz-

1,5Mpa .Wnętrze butli acetyl.

Jest wypełniona masą porowatą której zadaniem jest zadaniem rozprzestrzenianie się acetonu(produktu rozkładu acetylenu) pod wpływem np.wstrząsów:aceton rozpuszcza acetylen.wW jed.

Litrze acetonu pod ciśnieniem 0.1Mpa rozpuszcza się 23l acetylenu i w miarę wzrostu ciśnienia wzrasta prop.ilość pochłoniętego acetylenu.butle acetylenowe są malowane na czerwono z napisem acetylen c2h2.

Ad 5

ZGRZEWANIE ELEKTRYCZNE, OPOROWE.

Zgrzewaniem nazywa się proces łączenia metali przez nagrzanie obu łączonych części do stanu ciastowatości i następnie dociśnięcie ich do siebie . Powstałe w ten sposób połączenie nazywa się zgrzeiną. Zależnie od źródła ciepłego użytego do nagrzania łączonych części rozróżnia się zgrzewanie: ogniskowe (kowalskie), gazowe i elektryczne. Zgrzewanie elektryczne dzieli się na doczołowe, punktowe, liniowe i garbowe. Źródłem ciepła w zgrzewaniu elektrycznym oporowym jest prąd elektryczny, który w miejscu największego oporu zamienia się na ciepło. Miejsce styku dwóch metali wykazuje tak znaczny opór dla przepływającego prądu, że przy dostatecznym natężeniu prądu nagrzewa się ono do wysokiej temperatury, a materiał staje się plastyczny. Po wywarciu nacisku stykające się ze sobą części łączą się bez trudu . Do zgrzewania stosuje się prąd o stos niskim napięciu lecz o dużym natężeniu dochodzącym do kilku tysięcy amperów. Zalety:

-niewielki wydatek ciepła,

-brak dostępu powietrza do zgrzeiny, -możliwość łączenia metali trudno-spawalnych (np. stal z miedzią) , -czas zgrzewania krótszy niż przy spawaniu.

ZGRZEWANIE LINIOWE.

Jest stos tam , gdzie zależy nam na szczelności szwu. Wykonuje się je na specjalnych zgrzewarkach liniowych, w których elektrody mają kształty krążków . Krążki , z których górny napędzany jest silnikiem , obracają się i przesuwają między sobą łączone blachy. Co pewien czas krążki są zasilane impulsowo prądem o dużym natężeniu . Zgrzewanie liniowe wykonywane jest zwykle na zakładkę. Obsługa zgrzewarek sprowadza się najczęściej do regulowania przepływu prądu oraz nacisku na łączone blachy.

ZGRZEWANIE PUNKTOWE.

Polega na łączeniu za pomocą szeregu punktów dwóch elementów cienkościennych ułożonych jeden na drugim (na zakładkę). Operację zgrzewania wykonuje się na maszynie wyposażonej w elektrody kłowe najczęściej miedziane, między którymi umieszcza się elementy zgrzewane. Szereg zgrzein w kształcie punktów tworzy szew punktowy. Zgrzeiny te są bardzo mocne i prawie nierozłączne. Blachy w chwili docisku zostają „przestrzelone” ład elektrycznym , zgrzewanie zachodzi w krótkim czasie .

Zgrzewanie punktowe zastępuje nitowanie i służy przeważnie do łączenia blach. Znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle samochodowym , lotniczym.

ZGRZEWANIE GARBOWE.

W zgrzewaniu garbowym łączone wielkości i rozmieszczenie punktów zgrzewania są z góry ustalone przez wytłoczenie garbów na jednej z części łączonych. Przy dociśnięciu obu części na odpowiedniej prasie-zgrzewarce między płaskimi elektrodami o dużej powierzchni i jednoczesnym przepływie prądu, silnie nagrzane garby ulegają spłaszczeniu i otrzymuje się w tych miejscach zgrzeiny. Jest stosowane do złączy przylgowych , do łączenia kołków, śrub, itd. Ze ściankami płaskimi.

Ad 6

Odlewanie ciśnieniowe należy do najbardziej ekonomicznych metod odlewania. W metodzie tej metal w stanie ciekłym wtłaczany jest do formy metalowej pod wysokimi ciśnieniami (2-350 MPa). Czas wypełniania wnęki formy przy odlewaniu odlewów o skomplikowanym kształcie i cienkich ściankach powinien być jak najkrótszy.

Przy odlewaniu ciśnieniowym należy stosować odpowiednie zbieżności i pochylenia ścian odlewów, które zależą od kształtu odlewu, rodzaju stopu, wielkości powierzchni odlewu, grubości ścian oraz długości rdzenia. Przejścia pomiędzy cieńszymi, a grubszymi częściami odlewu winny być odpowiednio zaokrąglone.

. Odlewanie pod ciśnieniem

Polega na wtryśnięciu do stalowej formy stopu pod ciśnieniem 2 ÷ 350 MPa. Metal do formy jest wtryskiwany z komory ciśnieniowej.

Istnieją dwa rodzaje maszyn do odlewania ciśnieniowego

• z gorącą komorą ciśnieniową (do stopów cynku)

• z zimną komorą ciśnieniową

Wtryskiwanie metalu do formy może odbywać się też za pośrednictwem sprężonego powietrza.

Maszyny zimnokomorowe mogą być z poziomymi lub pionowymi kanałami ciśnień.

Po wtryśnięciu metalu tłok przesuwa się dalej i wypycha formę ruchomą. Następnie wypychacze wypychają odlew.

Zalety odlewania ciśnieniowego:

• duża dokładność wykonywania odlewów

• mała chropowatość powierzchni

• czysta błyszcząca powierzchnia

• duża stabilizacja wymiarowa

• możliwość otrzymywania odlewów o bardzo cienkich ściankach 0,7 ÷ 1 mm

• duże ograniczenie, lub nawet wyeliminowanie obróbki mechanicznej

• lepsza jakość tworzywa odlewu

• mniejsza masa surowych odlewów

• nie stosuje się nadlewów

• bardzo duża wydajność 30 ÷ 100 napełnień na godzinę

• bardzo znaczne zmniejszenie pracy oczyszczania i wykańczania odlewów

Wady:

• bardzo wysoki koszt oprzyrządowania

• kosztowne maszyny

• produkcja powyżej 5 ÷ 10 tys. sztuk, aby było opłacalne

• kosztowne projektowanie form

• ograniczona wielkość i masa odlewów

• trudność odlewania odlewów o grubych ściankach

• występowanie porowatości odlewów

• ograniczenie zastosowań odlewania pod ciśnieniem tylko do niektórych stopów (stopy nieżelazne)

Ad 7

Odlewanie kokilowe

Formami trwałymi nazywamy te formy, które nie ulęgają zniszczeniu podczas wyjmowania modelu. Z takiej formy można uzyskać od kilkuset do kilkutysiecy odlewów. Odlewanie w formach trwałych jest stosowane wyłącznie w produkcji wielkoseryjnej ze względów ekonomicznych.

Odlewanie kokilowe odbywa się pod działaniem sił grawitacyjnych, ale zalicza się do niego także odlewanie pod niskim ciśnieniem do 0,2 MPa. Odlewanie to stosuje się do wszystkich stopów, głównie jednak do stopów nieżelaznych. Odlewanie żelaza, czy żeliwa napotyka na duże trudności. Odlewanie pod niskim ciśnieniem stosuje się do stopów metali lekkich.

Materiałem na kokile jest żeliwo szare perlityczne z dodatkiem chromu i niklu - zwiększają ognioodporność i poprawiają odporność na pęczenie. Kokila jest wykonana w formie odlewanej. Czasami wykonuje się je ze stali (obrabiana z bloku), a niekiedy z mosiądzu. Kokila odtwarza kształty zewnętrzne. Kształty wewnętrzne są odtwarzane przez rdzenie metalowe lub piaskowe. Rdzenie piaskowe są wykonywane np. procesem CO₂, gorącej rdzennicy. Kokila najczęściej składa się z dwóch części ustawionych na płycie. Gdy nie da się wyjąć odlewów z rdzeni, to stosuje się rdzenie piaskowe (np. głowice silników spalinowych).

Czas potrzebny do wykonania odlewu wynosi od kilkudziesięciu sekund do kilku minut, w związku z tym wydajność na jedną zmianę wynosi 100 ÷ 500 zalań.

Zewnętrzne części kokili są pokrywane powłokami ochronnymi nakładanymi na rozgrzaną kokilę pędzlem lub natryskim. Grubość warstwy pokrycia dochodzi do kilku mm (talk, kreda, grafit i szkło wodne jako spoiwo z wodą). Zadaniem pokrycia jest oddzielenie odlewu od kokili, ponadto chroni kokilę przed bezpośrednim zetknięciem się z metalem; przedłuża się w związku z tym jej żywotność. Grubość pokrycia wpływa również na szybkość odprowadzania ciepła.

- współczynnik przewodności cieplnej pokrycia

- grubość pokrycia

Zalety odlewania kokilowego w stosunku do odlewania piaskowego

• odlewy kokilowe wykazują polepszenie jakości, które objawia się przez zwiększenie własności mechanicznych. Powodem tego jest bardziej drobnoziarnista struktura (szybsze stygnięcie w kokilach)

• forma metalowa jest dokładniejsza, niż forma piaskowa

• nie następuje zagazowanie od materiału formierskiego

• w związku z polepszeniem jakości odlewów polepszają się wskaźniki ekonomiczne odlewów, obniżają się koszty obróbki, zmniejsza się ilość braków, następuje obniżka kosztów robocizny

• następuje polepszenie warunków pracy (wyeliminowanie formowania, nieużywane mas formierskich).Powoduje to znaczne zmniejszenie zapylenia w odlewni . Upraszcza się oczyszczanie i wykańczanie odlewów.

Wady:

• znaczne przyspieszenie szybkości stygnięcia wpływa korzystnie na strukturę materiału, ale w przypadku żeliwa może powodować jego zabielenie i należy takie odlewy wyżarzać grafityzująco. Wskutek dużej przewodności cieplnej kokili żeliwo szybko traci swoje własności lejne i nie można wykonywać odlewów o zbyt cienkich kształtach. Na odlewy żeliwne i staliwne stosuje się wyłącznie rdzenie piaskowe

• kokila jest formą bardzo kosztowną i opłaca się wykonywanie jej dla produkcji seryjnej.

• przy odlewaniu kokilowy ograniczona jest wielkość odlewów. Dla odlewów pow. 20 kg kokila staje się wielka i ciężka. Przy dużych odlewach maleje też trwałość kokili.

Ad 8

Kolejne czynności przy wykonywaniu skrzynek formierskich

• Ustawienie modelu, bez górnego odejmowanego znaku rdzeniowego i modelu wlewów doprowadzających na płycie pod modelowej

• Ustawienie dolnej skrzynki formierskiej i posypanie modelu talkiem formierskim

• Naniesienie warstwy masy przy modelowej i jej ręczne obciśnięcie

• Wypełnienie skrzynki masą wypełniającą

• Zagęszczenie masy formierskiej ubijakiem

• Usunięcie nadmiaru masy formierskiej

• Wykonanie kanałów odprowadzających na pł. 15 mm

• odwrócenie dolnej części formy o 180°, ustawienie z powrotem na płycie modelowej, założenie górnego znaku rdzeniowego, ustawienie na modelu wlewów: doprowadzających, rozprowadzających, wlewu głównego

• założenie za pomocą sworzni, górnej skrzynki formierskiej

• nasianie masy przy modelowej i powtórka punktów 4 - 7

• zdjęcie górnej części, odwrócenie o 180° i ustawienie obok górnej formy

• ustalenie w dolnej połowie formy rdzenia

• złożenie górnej i dolnej części formy i wypełnienie ją ciekłym metalem

• wybicie układu wraz z układem wlewowym

Ad 9

Zalety i wady formowania maszynowego:

Zalety: koszty formowania maszynowego są tańsze od kosztów formowania ręcznego, podstawowa zaleta to zmniejszenie pracochłonności oraz dokładność i stałość wymiarów otrzymywanych odlewów, dokładność wymiarów osiągana dzięki zastosowaniu modeli metalowych oraz zmechanizowanie ich wyjmowanie, duża wydajność.

Wady: nakłady: koszty maszyn i urządzeń SA bardzo wysokie dochodzą do tego jeszcze koszty energii, koszty materiałowe (można powiedzieć że są identyczne)

---