ODLEWNICTWO
Technologie wytwarzania
Elementy konstrukcji:
-spawanie
-metalurgia proszków
-technologie łączne
-przeróbka plastyczna
-odlewanie
-obróbka skrawaniem
Czynniki wpływające na wybór technologii:
-tworzywo wyrobu
-wymagane właściwości
-konstrukcja (kształt i gabaryty)
-wielkość produkcji
-koszt jednostkowy
-walory artystyczne
Odlewnictwo jest technologią wytwarzania polegającą na wypełnieniu ciekłym stopem odpowiednio przygotowanej formy odlewniczej, w której w wyniku krzepnięcia uzyskuje się odlewy o oczekiwanych właściwościach mechanicznych i użytkowych oraz kształcie i walorach estetycznych.
Zespół modelowy – zestaw przyrządów przeznaczonych do wykonania formy odlewniczej
Model odlewniczy – przyrząd za pomocą, którego w czasie wykonania formy odlewniczej i odtwarza się zewnętrzne kształty odlewu.
Rdzennica – przyrząd do wykonywania rdzeni tj. elementów odtwarzających wewnętrzny kształt odlewu.
Etapy wytwarzania odlewu:
1.Projekt
2.Rysunek konstrukcyjny
3.Rysunek surowego odlewu
4.Wykonanie modelu
5.Wykonanie rdzenia
6.Formowanie
7.Zalewanie
8.Obróbka końcowa
Układ wlewowy – to zespół kanałów w formie służący do doprowadzenia ciekłego metalu do wnęki formy.
Masa formierska – mieszanina głównych i pomocniczych materiałów formierskich przerobiona we właściwy sposób.
Stopy odlewnicze
Czyste metale mające ograniczone zastosowanie techniczne ze względu na niekorzystny zespół ich właściwości mechanicznych i użytkowych. Większość pierwiastków metalowych cechuje się albo zbyt dużą twardością, albo zbyt dużą plastycznością.
Dlatego w zastosowaniu technicznym do wytwarzania odlewów jako podstawowych elementów ????
Aluminium (temperatura topnienia 660 stopni Celsjusza)
Cyna (temperatura topnienia 232stopni Celsjusza)
Cynk (temperatura topnienia 420 stopni Celsjusza)
Krystalizacja stopów metali:
Proces krystalizacji jest inicjowany przez zmniejszenie energii swobodnej ciekłego stopu. Jest to naturalne zjawisko uzyskania minimum energii przez każdy układ.
Zarodkowanie homogeniczne - ????????????????????????????????????????????????????
Właściwości metali i stopów:
Fizyczne:
-gęstość „ρ”
-ciepło właściwe w stanie stałym „c” i ciekłym „c’”
-ciepło krzepnięcia „L”
-współczynnik rozszerzalności cieplnej liniowej „α”
-współczynnik przewodzenia temperatury „a”
-współczynnik akumulacji ciepła „b”
Mechaniczne:
-wytrzymałość na rozciąganie „Rm”
-granica plastyczności „RP0,2”
-krytyczny współczynnik intensywności naprężeń „KIC”
-współczynnik tłumienia drgań
-twardość
Odlewnicze stopów konstrukcyjnych:
-lejność
-skurcz odlewniczy
-skłonność do powstawania jam skurczowych
-naprężenia i pęknięcia
Lejność – to zdolność ciekłego stopu do płynięcia przez kanały układu wlewowego. Zapełnienie wnęki formy odlewniczej oraz dokładnego odwzorowania kształtów tej wnęki zależy od składu chemicznego, czasu odlewania i temperatury odlewania.
Skurcz odlewniczy liniowy:
S = $\frac{l\ modelu - l\ odlewu}{\text{l\ modelu}}$ • 100%
Procentowe zmniejszenie wymiarów odlewu w stosunkach do wymiarów modelu.
Skłonność do powstawania jam skurczowych:
Jama skurczowa powstaje w odlewie w zakresie jego krzepnięcia i jest rezultatem zmniejszania się objętości ciekłego metalu i braku możliwości uzupełnienia jego niedoboru. Jama skurczowa tworzy zwykle w obszarach odlewów krzepnących jako ostatnie. Są to obszary tzw. węzłów cieplnych.
Naprężenia i pękanie odlewów:
Ze względu na przyczyny i mechanizm powstawania rozróżnia się następujące rodzaje naprężeń:
-skurczowe
-fazowe
-cieplne
Naprężenia cieplne są spowodowane cieplnym hamowaniem skurczu w wyniku nierównomiernego stygnięcia elementów odlewu. Stanowią najważniejszy rodzaj naprężeń i są główną przyczyną pękania odlewów. W każdym odlewie niezależnie od kształtu i wielkości w czasie stygnięcia zachodzi kurczenie się jego części, które może być w różnym stopniu hamowania. W ten sposób w elementach o zróżnicowanej masie pojawiają się naprężenia (dodatnie lub ujemne), które po przekroczeniu wartości krytyczne mogą prowadzić do pękania na gorąco lub zimno.