Kolokwium 2 z odlewnictwa

  1. Odlewanie ciśnieniowe - polega na wtłaczaniu metalu do stalowej formy pod wysokim ciśnieniem za pomocą tłoka lub sprężonego powietrza. Odlewanie pod ciśnieniem nazywane również odlewaniem ciśnieniowym jest rozwinięciem odlewania kokilowego i polega na wprowadzeniu do formy metalu na który wywarte jest ciśnienie 2,0 – 350 MN/m2.

Zastosowanie – masowa produkcja odlewów małych i średnich (od kilku gramów do ok. 50 kg), o dowolnym kształcie i bardzo dużych dokładnościach wymiarowych oraz o cienkich ściankach. Najczęściej stosowane jest do odlewania stopów miedzi, ołowiu, aluminium, cyny i cynku.
Klasyfikacja maszyn ciśnieniowych:
1) maszyny z gorącą komorą ciśnienia;

a) powietrzne (sprężarkowe) – w których bezpośrednio na metal działa sprężone powietrze
lub gaz ciśnieniu do 4,0 MN/m2.

- z nieruchomą komorą ciśnienia,

- z ruchomą komorą ciśnienia,

b) tłokowe – w których ciśnienie na metal wywiera tłok,

2) maszyny tłokowe z zimną komorą ciśnienia:

a) z poziomą komorą ciśnienia,
b) z pionową komorą ciśnienia.

Zalety odlewania ciśnieniowego:

- bardzo duża dokładność wymiarowa,

- bardzo mała chropowatość,

- możliwość uzyskiwania odlewów o bardzo cienkich ściankach,

- bardzo duże ograniczenie lub wyeliminowanie obróbki skrawaniem,

- lepsze własności mechaniczne, chemiczne i fizyczne odlewów,

- mniejszy ciężar surowych odlewów,

- bardzo duża wydajność.

Wady odlewania ciśnieniowego:

- wysoki koszt maszyn i oprzyrządowania,

- długi czas przygotowania produkcji,

- ograniczona wielkość i masa odlewów,

- trudności w odlewaniu odlewów o grubszych ściankach (może wystąpić porowatość),

- ograniczenie zastosowania do niektórych stopów (głównie stopów cynku, aluminium, magnezu).

  1. Formowanie skorupowe – Prostszą i szybszą odmianą odlewania w formie piaskowej jest formowanie skorupowe. Niekiedy nazywane jest procesem Croninga, na cześć wyna­lazcy.
    Etapy wykonywania form skorupowych:

- oczyszczenie płyty modelowej i pokrycie jej oddzielaczem (np. olejem silikonowym,

- podgrzanie elektrycznie lub gazowo płyty modelowej do temperatury 220 – 3000 C,

- obrót płyty modelowej o 1800 i połączenie ze zbiornikiem z masą skorupową,

- obrót płyty modelowej ze zbiornikiem do pierwotnego położenia i przetrzymanie przez okres 6 – 25 s - powstanie skorupy,

- ponowny obrót o 1800 - masa opada, odłączenie zbiornika z masą,

- utwardzanie skorupy w temperaturze 300 – 4000 C przez 1 – 3min,
- zdjęcie skorupy i klejenie połówek form skorupowych za pomocą klejów żywicznych
- zalewanie form.

Zastosowanie:
Zastosowanie do produkcji seryjnej i masowej form i rdzeni odlewów małych i średnich o wysokich wymaganiach wymiarowych i dobrej gładkości powierzchni.

Masa formierska:

- czysty, płukany i drobnoziarnisty piasek kwarcowy,

- 4 – 8% sproszkowanej nowolakowej żywicy fenolowej,

- 10 – 12% w stosunku do żywicy urotropiny jako utwardzacza,

- 0,1% nafty jako środka powodującego lepsze rozprowadzenie żywicy.

Masa formierska jest mieszaniną, której utwardzenie w normalnych warunkach nie zachodzi. Proces wiązania rozpoczyna się pod działaniem temperatury.

Zalety formowania skorupowego:

- możliwość zastosowania do wszystkich stopów odlewniczych, (ze względów ekonomicznych stosowane głównie dla żeliw, najczęściej w przemyśle motoryzacyjnym),

- uzyskanie odlewów o małej chropowatości powierzchni i dużej dokładności wymiarowej,

- możliwość uzyskania odlewów o cienkich ściankach,

- częściowe lub całkowite wyeliminowanie obróbki skrawaniem,

- łatwość automatyzacji i mechanizacji procesu.

Wady formowania skorupowego:

- wysoki koszt materiałów formierskich,

- skomplikowane i drogie maszyny do formowania,

- ograniczenie masy odlewu do 100kg, (najczęściej 20 – 30 kg).

  1. Metoda wytopionych modeli. Jedna z najstarszych metod odlewania. Polega na wykonaniu modelu z substancji łatwotopliwej, którą pokrywa się warstwą ceramiczną. Następnie model wytapia się, skorupę wypala się i zalewa ciekłym metalem.

Zastosowanie do produkcji seryjnej i wielkoseryjnej bardzo drobnych i drobnych odlewów o najwyższej dokładności wymiarowej i gładkości powierzchni (przemysł precyzyjny, zbrojeniowy, narzędziowy, motoryzacyjny, maszynowy, artystyczny, jubilerski itp.)

Masa modelowa:

- mieszanina parafiny, stearyny, cerezyny, kalafoni, wosku pszczelego itp.

Modele odlewu i układu wlewowego wykonuje się najczęściej w matrycach metalowych, rzadziej gumowych, cementowych lub gipsowych.

Masa ceramiczna:

- sproszkowana mączka kwarcowa lub cyrkonowa, szamotowa, mulit, sylimanit itp..

- spoiwa – roztwory na bazie krzemianu etylu lub zolu kwasu krzemowego, a przy mniejszych wymaganiach szkło wodne.

-rozpuszczalniki i inne materiały: spirytus etylowy, aceton, hydrazyt, kwas solny, woda destylowana.

Operacje procesu odlewania metodą modeli wytapianych:

- wykonanie modeli odlewów i układu wlewowego,

- montaż modeli na wlewie głównym,

- tworzenie powłoki ceramicznej poprzez kilkakrotne zanurzanie zestawu modelowego w płynnej masie ogniotrwałej i obsypywanie piaskiem kwarcowym,

- tworzenie powłoki samonośnej, lub umieszczanie w skrzynkach formierskich,

- wytapianie modeli (może odbywać się w urządzeniach wannowych, bębnowych lub komorowych z wykorzystaniem gorącego powietrza lub pary wodnej,

- w razie potrzeby dodatkowe wypalanie formy w piecach komorowych w temperaturze 850 – 9000C,

- zalewanie ciekłym metalem,

- wybijanie odlewów z formy,

- odcinanie odlewów od wlewu głównego,

- czyszczenie i wykańczanie odlewów.
Zalety procesu:

- uzyskiwanie największych dokładności wymiarowych i gładkości powierzchni,

- zastępowanie drogich odkuwek i obróbki skrawaniem poprzez wykonanie odlewów precyzyjnych,

- możliwość uzyskania odlewów o bardzo złożonych kształtach, niemożliwych do wykonania innymi metodami,

- możliwość wykonania odlewu z dowolnego stopu (w produkcji seryjnej i wielkoseryjnej stosowana najczęściej do staliw , zwłaszcza stopowych, rzadziej żeliw i stopów miedzi, a wyjątkowo do stopów aluminium),

- można uzyskiwać odlewy cienkościenne.

Wady procesu:

- proces trudny do mechanizacji i automatyzacji,

- ograniczona masa odlewu, zasadniczo do 1 – 2 kg, wyjątkowo do 10 kg.

  1. Odlewanie odśrodkowe. Odlewanie odśrodkowe polega na doprowadzeniu ciekłego metalu do wirującej formy. Pod wpływem siły odśrodkowej metal odtwarza kształty odlewu i ulega zakrzepnięciu.

Metody odlewania odśrodkowego:

a) odlewanie odśrodkowe gdzie oś odlewu pokrywa się z osią wirującej formy;

- oś wirowania pozioma,

- oś wirowania pionowa,

b) odlewanie pod ciśnieniem odśrodkowym – oś wirowania pokrywa się z osią wlewu głównego.

Zastosowanie:
seryjna i masowa produkcja odlewów o kształtach brył obrotowych (odlewy rur i o kształcie rur, tuleje, pierścienie, bębny hamulcowe, obudowy łożysk, odlewy kół, wałów itp.).
Odlewanie w formach wirujących (odśrodkowe)
- Schemat odlewania odśrodkowego w formie z poziomą osią obrotu:

Metoda ta wykorzystywana jest do wykonywania odlewów o kształtach brył obrotowych dla których
L>D, jednak max L= 5D.
Stosowane są maszyny z przesuwną wirującą formą i stałą rynną lejniczą oraz z stałą wirującą formą i przesuwną rynną lejniczą.

- Schemat odlewania odśrodkowego w maszynach z pionową osią obrotu:

Metoda ma zastosowanie do wykonywania odlewów o
kształtach brył obrotowych dla których L < D.
Ograniczenie jest spowodowane spływaniem metalu w dół i
zwiększaniem grubości ścianki
w dolnej części odlewu.

Zalety procesu:
- lepsze własności wytrzymałościowe niż w odlewach uzyskanych w kokilach zalewanych grawitacyjnie i w formach piaskowych,
- polepszenie własności technologicznych i fizykochemicznych,
- zmniejszenie i wyeliminowanie porowatości odlewów,
- zmniejszenie lub wyeliminowanie układów wlewowych i nadlewów zwiększa uzysk,
- łatwość uzyskiwania odlewów wielowarstwowych.
Wady:
- ograniczenie odlewania kształtem odlewu,
- wysoki koszt urządzeń i ich eksploatacji,
- opłacalność jedynie przy wykonywaniu dużych serii odlewów,
- mała uniwersalność urządzeń,
- trudności przy mechanizacji, a zwłaszcza automatyzacji procesu


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
do kolokwium interna
WODA PITNA kolokwium
KOLOKWIUM 2 zadanie wg Adamczewskiego na porownawczą 97
kolokwium 1
Materiały do kolokwium III
Fizjologia krążenia zagadnienia (II kolokwium)

więcej podobnych podstron