2. Wykonywanie modelu przez wtryskiwanie do matrycy ciekłej masy modelowej na bazie wosków

Model z zastygłej masy modelowej wyjęty z matrycy; Łączenie modeli z układem wlewowym w zestaw; Nanoszenie metodą fluidyzacyjną na powierzchnię modelu ciekłej masy ceramicznej w celu wytworzenia formy skorupowej. Cykl wielokrotny, aż do uzyskania grubości skorupy od 6 do 11 mm. ; Ustawienie formy skorupowej w skrzynce i zasypywanie jej suchym piaskiem kwarcowym; Wytapianie modeli i układu wlewowego z formy. Temperatura około 95°C. ; Wyżarzanie w celu zwiększenia wytrzymałości i uzyskania mikropęknięć formy. Temperatura 850 – 950°C. ; Zalewanie formy ciekłym stopem. Temperatura formy nie może być niższa niż 600°C. Przemiana alotropowa kwarcu β w α następuje w temperaturze 573°C. Przemianie tej towarzyszy wzrost objętości 2,4%. ; Wyjęcie formy z odlewem z pojemnika i usunięcie ceramicznej skorupy z odlewu. ; Oczyszczanie odlewów, odcinanie odlewów od układu wlewowego.

3. I. Klasyfikacja maszyn ciśnieniowych: 1)maszyny z gorącą komorą ciśnieniową. a)powietrzne (sprężarkowe)-w którym bezpośrednio na metal działa sprężone powietrze lub gaz o ciśnieniu do 4.0 MN/m2 : *z nieruchomą komorą ciśnieniową *z ruchomą komorą ciśnieniową. b)tłokowe – w których ciśnienie na metal wywiera tłok. 2)Maszyny tłokowe z zimną komorą ciśnienia: a)z poziomą komorą ciśnieniową b)z pionową komorą ciśnieniową. II. W tej maszynie wyróżnia się 3 suwy i 3 fazy pracy: SUW 1- zwany dosuwem-mała prędkość(0,3-0,8m/s), zapewnia zamknięcie otworu zalewowego. Nie ma wpływu na zapełnienie formy, SUW 2- wstępny ,V=(0,3-0,5m/s), usunięcie powietrza i wystąpienie I fazy-czyli zapełnienie układu wlewowego do wysokości szczeliny wlewowej, SUW 3-napełniający- V≠const=(0-8m/s), wywierane duże ciśnienie, następuje II faza – zapełnienie formy, zatrzymanie tłoku. ETAP 4- doprasowywanie metalu we wnęce formy. Jest to III faza- dalszy szybki wzrost nacisku tłoka na metal. Koniec fazy następuje wraz z zakrzepnięciem odlewu.

4. I.Pierwszy etap: otrzymywanie wlewki o strukturze reocast: mechaniczne mieszanie stopu o temp. Bliskiej temp. Krzepnięcia ; w urządzeniu do odlewania ciągłego ; w przemyśle: odlewanie metodą ciągłą z mieszaniem elektromagnetycznym. Drugi etap: a) Nagrzewanie półwyrobu o strukturze reocast do temp odlewania. Temp. podgrzania i czas wytrzymania mają zapewnić: przejście całej eutektyki w stan ciekły ; sferyczny kształt fazy stałej ; udział fazy stałej<50% b) kształtowanie odlewu ze stopu ciekło-stałego: półwyrób w stanie ciekło-stałym układa się na połączeniu formy do odlewania ciśnieniowego z zimną komorą poziomą i tłoka pracy hydraulicznej ; przyłożenie energii, a co za tym idzie zwiększenie ciśnienia powoduje upłynnienie wlewka i uzupełnienie formy ; krzepnięcie odlewu nad wpływem ciśnienia dopracowania.

5. skład ziarnowy osnowy oznacza sięga pomocą znormalizowanego zestawu sit. Po przesianiu uprzednio obmytej z lepiszca i wysuszonej próbki piasku, otrzymuje się na poszczególnych sitach kilka frakcji. Suma 3 największych odsiewów na sąsiadujących obok siebie sitach jest frakcją główną. Im wyższa jest wartość frakcji głównej tym bardziej piasek jest jednorodny:jednorodny<80%, m.jednorodny 60-80%, niejednorodny<60%. Podstawowe składniki wilgotnej masy formierskiej to: piasek formierski(najczęściej kwarcowy, w ilości ok. 94% całości), materiały wiążące [lepiszce(glinka :bentonitowa, kaolinitowa), spoiwa: szkoło wodne, krzemian etylu], aby materiały wiążące wiązały potrzebna jest woda ze względu na hydrofilny charakter materiałów wiążących.

6. 1-wał główny, 2-silnik napędu, 3 i 4 –wymienne mieszadła, 5-misa z dnem, 6-mieszadło łopatkowe, 7 i 8 - wirniki.

7.

I-operacja dozowania masy formierskiej, II-przygotowywanie układu do wykonywania operacji prasowania, III-operacja prasowania impulsem sprężonego powietrza, IV-operacja oddzielania.

8. Zasada procesu nadmuchiwania rdzeni polega na tym, że do komory wypełnionej masą rdzeniową i znajdującej się nad rdzennicą, wprowadza się nagle sprężone powietrze, które tworząc zawiesinę z masą rdzeniową przenosi ją do wnęki rdzennicy. Ziarna masy rdzeniowej osiadają we wnęce rdzennicy a powietrze uchodzi przez otwory odpowietrzające.

Zasada działania strzelarki polega na wyrzucaniu pod naporem nagłego uderzenia sprężonego powietrza masy rdzeniowej ze zbiornika do rdzennicy. Masa rdzeniowa zagęszcza się w rdzennicy pod wpływem dużej prędkości strumienia masy rdzeniowej oraz pod wpływem ciśnienia powietrza.

Różnica między strzelarką a nadmuchiwarką polega na tym, że w przypadku strzelarki nie powstaje powietrzna zawiesina masy rdzeniowej, a sprężone powietrze działa jak tłok.

9. I

II. Koncepcja technologii wykonania: odlew wykonany z żeliwa szarego(C_E­>4,1%), forma piaskowa, model niedzielony, płaszczyzna podziału formy na największej średnicy, zaprojektowanie naddatku na obróbkę skrawaniem, zaprojektowanie odpowiednich pochyleń ścianek zewnętrznych odlewu(cele: zapobieganie powstawaniu karbu i obciągnięć, ułatwienie oddzielania odlewu od formy), wlew rozprowadzający o przekroju trapezowym, wykonanie zbiornika wlewowego w celu umożliwienia zalania formy czystym stopem(zanieczyszczenia unoszą się na powierzchni), zaprojektowanie i wykonanie rdzenia, osadzenie rdzenia w formie i zalanie ciekłym stopem o temp ok. 1350’C- wówczas nie ma potrzeby stosowania nadlewów.

10. M₀=V₀/F₀ (M-moduł krzepnięcia odlewu lub jego części, V-moduł zasilacza, F- powierzchnia stygnięcia odlewu. Nadlew musi mieć większy moduł odlewu: Mz=c×M₀ (Mz- moduł zasilacza, c- współczynnik) Ogólna zasada: c=1,2-1,3 dla staliw, c=1,3-1,5 dla trudno zasilających(aluminium, miedź).

11.I - zasięg działania efektu brzegowego:2,5g, nadlewu:2g. II - Zmiana konstrukcji nadlewu w celu zwiększenia zasięgu: zastosowanie pogrubienia przekroju odlewu który będzie miał bezpośrednią styczność z nadlewem(wydłużenie strefy zasilania), można również zastosować pogrubienie ścian przylegających lokalnych węzłów cieplnych. Istotnie konstrukcja odlewu się nie zmienia, ale jego zasięg ulega zwiększeniu. Wobec takich zmian moduł węzła cieplnego jest mniejszy i wady skurczowe w węźle nie powstaną. III – pochylenie dla zapobiegnięcia obciągnięciom. Zaokrąglenie w celu uniknięcia karbów.

12. nadlewu nie stosuje się dla żeliw oraz materiałów które nie mają tendencji do tworzenia jamy skurczowej. Żeliwo szare, grubość ścianki odlewu <=40mm, równoważnik węgla>=4,1%.

13. model, nakłucia odpowietrzające, skrzynka formierska, model belki rozprowadzającej, model wlewu głównego, model przelewu, wlew doprowadzający, obciążniki.

14. W procesie krystalizacji wyodrębnia się dwa elementarne procesy: tworzenie się zarodków krystalizacji oraz wzrost tych zarodków. Obydwa te procesy przebiegają jednocześnie, a ich wynikiem jest utworzenie się kryształów. Ze względu na warunki pojawiania się zarodków krystalizacji rozróżnia się zarodkowanie homogeniczne i heterogeniczne. W przypadku zarodkowania homogenicznego, zarodkami krystalizacji są grupy atomów fazy ciekłej, stanowiące zespoły bliskiego uporządkowania. Muszą one osiągnąć wielkość krytyczną, co na ogół wymaga dużych przechłodzeń. W ciekłych metalach na ogół występują zbyt małe przechłodzenia (ok. 1°C), aby możliwe było zarodkowanie homogeniczne. Jedynie metal rozdrobniony na bardzo małe krople można silnie przechłodzić nawet o 300°C, dzięki czemu w pojedynczych kroplach występują warunki umożliwiające zarodkowanie homogeniczne. W czystych metalach zarodki i ciecz mają jednakowy skład chemiczny, natomiast w stopach zagadnienie staje się bardziej złożone, ponieważ z warunków równowagi w danej temperaturze wynika, że zarodki i roztwór ciekły różnią się znacznie składem.

W przypadku zarodkowania heterogenicznego, powstawanie zarodków następuje na powierzchniach fazy stałej stykającej się z cieczą. Zarodkowanie następuje na powierzchniach ścian naczynia, na drobnych cząstkach stałych zawieszonych w cieczy, jak wtrącenia niemetaliczne, nierozpuszczone zanieczyszczenia itp. Zarodkowanie może następować również na warstewce stałych tlenków znajdującej się na powierzchni ciekłego metalu. W takich warunkach krystalizacja przebiega przy znacznie mniejszym przechłodzeniu niż w przypadku zarodkowania homogenicznego.

15. Rozrost kryształów, wzrost wymiarów liniowych w ciałach polikrystalicznych kosztem ziaren tej samej bądź innej fazy. Siła napędowa wzrostu w układzie jednofazowym jest zmniejszenie energii powierzchni granic ziaren, w układach wielofazowych siła napędu może być zmniejszenie energii związanej z obecnością granic międzyfazowych , jak i energii swobodnej objętościowej na skutek zmiany ilościowej składu fazowego.

16. 1. Odcinek A-B: - wzrost do wielkości krytycznej i większej zarodków roztworu stałego Si w Al.(fazaα); - odprowadzenie ciepła krystalizacji zarodkowania fazy α do formy przez otaczającą fazę ciekłą;  - zarodkowanie heterogoniczne. 2. Odcinek B-C: - wzrost kryształów fazy α; - zmiana zawartości Si do max 1,65% w fazie solidus, w fazie likwidus do składu eutektycznego 12,5%Si. 3. Odcinek C-D: - zarodkowanie eutektyki (α+β), gdzie α-roztwór stały 1,65% w Al, β=Si; - jako pierwszy zarodkuje Si(ze względu na większą entropię); - zarodkowanie heterogoniczne; - przekroczenie wielkości i uzyskanie małych wypustekzarodkowanie fazy α w eutektyce; - zarodkowanie eutektyki(α+Si) kończy się poniżej punktu D. 4. Odcinek D-E: - sprężony wzrost eutektyki (α+Si), Si – faza wiodąca. Punk E jest końcem krzepnięcia odlewu.

17.

18. W odlewach ze stopu Al-Si kształt można zmienić poprzez dodanie modyfikatorów (zwiazkow sodu, strontu lub antymonu) do cieklego stopu o temperaturze wyzszej od temperatury odlewania. Powoduja one rozdrobnienie i zaokraglenie krysztalow krzemu. Zmiana ksztaltu grafitu w zeliwie rowniez polega na dodaniu modyfikatorow, magnezu lub ceru. Grafit wtedy przybiera postac kulkowa (sferoidalna).

19. Metody rafinacji: Ekstrakcja(żużlowa, gazowa, próżniowa), zmiana stanu skiupienia(postępująca krystalizacja, topienie strfowe, destylacja rektyfikacyjna), elektroliza, mechaniczna(filtrowanie, wibracja/ultradźwięki).

Prawo Nernsta:

N_(A) / N_[A] = L_N

p i T = const

N_(A) – stężenie składnika A w cieczy I

N_[A] - stężenie składnika A w cieczy II

L_N – stała podziału

A – usuwane zanieczyszczenie

Do żużla lub do metalu wprowadzamy pierwiastek (R) charakteryzujący się dużą aktywnością chemiczną w stosunku do zanieczyszczenia

Żużel

- Faza ciekła – absorbent składników, które nie powinny znaleźć się w fazie metalu

- Skład:
- popiół po koksie (kwaśny)
- CaO z wsadu (CaCO₃)
- SiO₂,… ze skały płonnej

- Układ 7-8 składników, trudno konstruować diagram fazowy

- Brak T_m (ciecze przechłodzone, szkła)