Odlewanie kokilowe.
Zalety:
-większa dokładność wymiarowa odlewów
-mniejsza chropowatość powierzchni
-lepsze właściwości mechaniczne
-większy uzysk metalu
-skrócenie czasu obróbki cieplnej odlewu
-wzrost wydajności
-ograniczenie transportu związanego z produkcją wewnątrz odlewni
-poprawa warunków pracy w odlewni
-łatwość mechanizacji i automatyzacji procesu odlewania
Wady:
-trudność uzyskania cienkościennych odlewów
-znaczne naprężenia własne odlewów
-skłonność do zabieleń odlewów z żeliwa szarego
-niejednorodnewłaściwości mechaniczne tworzywa w różnych przekrojach odlewu
-pracochłonność wykonywania kokili
Zasady konstruowania kokili
Odpowiednie pochylenia zapobiegające zaplombowaniu
Odpowietrzenia (rowki i korki odpowietrzające)
Prawidłowe ukształtowanie układu wlewowego zapewniające wypełnienie metalem
Łatwość usuwania i mocowania rdzeni
Optymalna grubość ścianek zapewniająca najkorzystniejszą szybkość krzepnięcia
Szczelność pozwalająca na otrzymywanie odlewów bez zalewek
–sztywność-odporność na odkształcenia termiczne i mechaniczne.
Centrowanie poszczególnych elementów
Kokile muszą posiadać
-zamknięcia lub mechanizmy zawierające
-elementy mocujące do kokilarek
-system wypychowy
Wyjmopwanie modelu z kokili jest zawsze trudne z powodu małej podatności formy, Dlatego stosuje się wypychacze montowane pojedynczo lub systemowo. Poiwerzchnie czołową stanowią fragmenty powierzchni wnęki kokili,które podczas otwierania wypychają odlew. Usytuowane są tak by nie uszkodzić odlewu podczas wypychania.
Materiały do wytwarznaia kokili muszą posiadać odpowiednie własności mechaniczne w podwyszonych temperaturach i odporność na erozję strumienia ciekłego metalu.
Pozostałe
Minimalna skłonność do pęcznienia,odporność na korozjem dobra obrabialność.
Do wytwarzania kadłubów kokil stosuje się żeliwo PERLITYCZNE. Inne: żeliwo STEROIDALNE, NISKOTOPOWE( Cr,Al,Mo,Ni,Cu)
Staliwo,stal węglowa, stal narzędziowa.
Wytwarzanie kokil
Metoda obróbki wiórowej-materiałem wyjściowym jest blok metalowy,który po kolejnych operacjach nabiera wymaganego kształtu.
Wygodnym sposobem jest uzyskiwanie kokil jest obróbka uprzednio odlanych elementów o kształtach zblożonych do wymaganych. Odlewanie elementów kokil-precyzyjne metodą Shaw’a
Do wytwarzania kokil można stosować również procesy bezwiórowe takie jak spawanie,tłoczenie, metalizowanie napawanie.
Wykonane elementy kokil łączy się na zimno,a następnie testuje w temperaturze roboczej.
Zasady eksploatacji kokil:
Staranne sprawdzenie działania kokil przed ich eksploatacja
Zminimializowanie wewnętrznych naprężeń
Stopniowe i równoczesne ogrzewanie kokili
Kontrola stanu pokryć ochronnych
Obserwacja stanu kokili podczas zalewania jej metalem oraz wyjmowania z niej odlewu
Ustalenie wszelkich przyczyn nieszczelności
W razie nieszczelności kokile oddać do warsztatu w celu naprawy
W razie chłodzenia niektórych elementów kokil wodą szczególna uwagę zwrócić na szczelność układów chłodzących
W czasie ie użytkowania kokili starannie zakonserwować ją przed złożeniem do magazynu
Zabezpieczyć magazynowaną kokilę przed przypadkowym uszkodzeniem mechanicznym
parametry odlewania kokilowego:
Właściwe wypełnienie metalem kokili
Odpowiednie zasilenie
Stosowanie właściwej temperatury roboczej kokili w cyklu odlewania
Stosowanie odpowiedniej temperatury zalewania odlewanego metalu
Stosowanie odpowiednich pokryć na kokile
Przed zalaniem kokili ciekłym metalem należy ją rozgrzać w celu uniknięcia pęknięcia kokili. Zbyt zimna kokila może być przyczyną niedolewów.
Temperatura równowagi termicznej-to ilość dostarczanego ciepła cyklicznie równoważąca się z ilością iepła oddawanego do otoczenia. Im mniejsza jest różnica między temperaturą odlewanego metalu, a temperaturą kokili pracującej w stanie równowagi termicznej tym praca kokili jest bardziej komfortowa i bezpieczna.
Pokrycia na kokille chronią jej wnękę przed oddziaływaniem odlewanego metalu na materiał kokili. Wpływa na proces wymiany ciepła między metalem a formą. Mogą również ułatwiać/utrudniać wyjmowanie rdzeni z odlewu lub odlewu z kokili. Wpływa również na gładkość powierzchni odlewu.
Klasyczne pokrycia składają się z zasadniczego materiału ceramicznego(tlenki metali,węgliki metali, glinu,grafitu itp.) spoiwa oraz substancji roztwarzającej(woda). Jako spoiwa stosowane są:- szkło wodne,boraks,tlenek sodu,oleje,syrop skrobiowy. Aktywizatory poprawiające przyczepność do podłoża(kwas borny,borak,fluorokrzemian sodu,nadmanganian potasu.
Czernidła podwyższają trwałość kokili, a ponadto modyfikują warstwę przypowierzchniową odlewów.