1. Co to jest rdzeń, model, skrzynka formierska, odlew.

Rdzeń - element odtwarzający kształty wewnętrzne odlewu, wykonywany z masy rdzeniowej (formierskie materiały) w przyrządach zw. rdzennicami (ręcznie) lub, w produkcji seryjnej i masowej, maszynowo na formierkach.
Model - zespół elementów odtwarzający zewnętrzne. kształty odlewu. Służy do sporządzania formy odlewniczej m.in.: dzielony, niedzielony, wytapiany.
Skrzynka formierska – skrzynka wykonana np. z żeliwa umożliwiająca zasypanie masą formierską modelu, odwzorowanie jego kształtu a następnie wykorzystywane w celu odlewu danego kształtu.
Odlew - przedmiot wykonany przez napełnienie formy odlewniczej (odlewanie) ciekłym metalem lub stopem, krzepnącym w tej formie, lub innym utwardzającym się tworzywem (np.: gips, ceramika, bazalt, szkło, żywica syntetyczna).
2. Przebieg procesu wykonywania formy piaskowej:
Najprostszy rodzaj formy piaskowej otrzymuje się, ubijając piasek jedynie wokół części wzorca, któremu nadano stożkowaty kształt, by można go było łatwo wyciągnąć przez otwór umieszczony w górnej części formy.

Najprostszy rodzaj formy piaskowej otrzymuje się, ubijając piasek jedynie wokół części wzorca, któremu nadano stożkowaty kształt, by można go było łatwo wyciągnąć przez otwór umieszczony w górnej części formy.

3. Formy jednorazowe:
Formy odlewnicze jednokrotnego użytku (jednorazowe) oraz większość form półtrwałych wykonuje się z masy formierskiej. W grupie tych form, zależnie od sposobu ich wykonania, wyodrębnić można szereg odmian, jak np.: formy klasyczne (zwykłe) – otrzymywane przez ręczne lub mechaniczne zagęszczanie masy formierskiej, formy skorupowe, formy wykonywane wg metody Shaw’a, metodą wytapianych modeli oraz wykonywane metodami specjalnymi (np. sypkie masy samoutwardzalne, masy ciekłe itd.).

4. Co to jest formowanie. Podział procesów:

Zagęszczanie masy przez wstrząsanie z doprasowaniem:

Ciśnienie powietrza 0,5-0,7 MPa

Skok stołu: 30-100mm

Napęd pneumatyczny ?

Zagęszczanie masy przez narzucanie:

Prędkość narzucania masy: 30m/s

Gęstość 1,5 – 1,6 g/cm³

Wydajność: 18-50 m² masy/godz

Czas zagęszczania 1m² masy – ok. 8 min.

Ubijanie ???? -100min , ubijanie pneumatyczne 60min

Zaleta to bardzo duża wydajność

Wstrzeliwanie masy

Do produkcji rdzeni i form

Zagęszczanie różnych rodzajów mas

Ciśnienie powietrza: 0,6-0,8 MPa

Czas zagęszczania : 1-4 sekund
Impulsowe zagęszczanie masy

Formowanie pod wysokimi naciskami

Formowanie bezskrzynkowe DISMATIC

Wydajność 500 form/godz

Dobra jakość odlewów

Małe odchyłki wymiarowe

Mała chropowatość powierzchni

Ograniczona wielkość odlewów

5. Metody wytwarzania odlewów:

- odlewanie w formach piaskowych
- odlewanie w formach wirujących
- odlewanie w kokilach
- Odlewanie pod ciśnieniem
- Odlewanie skorupowe

- odlewanie metodą trąconego wosku

6. Formy trwałe - Odlewanie kokilowe

Odlewaniem kokilowym grawitacyjnym nazywa się proces wykonywania odlewów w formach

metalowych (kokilach) — grawitacyjnie, przy ewentualnym zastosowaniu rdzeni metalowych lub

piaskowych. Ze względu na wielokrotne użycie kokili w procesie odlewania stosuje się niekiedy pojecie o szerszym zakresie — odlewanie do form trwałych (kokile od kilkuset odlewów), w odróżnieniu od odlewania do form półtrwałych (kilkadziesiąt odlewów) i odlewania do form jednorazowych (piaskowych). Do form trwałych zalicza się również formy wykonane z materiałów niemetalowych, np. z grafitu.

O zastosowaniu odlewania kokilowego decydują takie czynniki, jak: kształt i ciężar odlewu,

własności odlewnicze stopu oraz wielkości serii.
CHARAKTERYSTYKA:

— dostateczną grubością ścianki,

— łatwą usuwalnością z formy przy ograniczonym jej podziale,

— małą liczbą rdzeni piaskowych,

— brakiem dużych występów (hamujących skurcz), nagłych zmian grubości ścianek oraz

dużych węzłów cieplnych.

ZALETY:

— większa dokładność wymiarowa odlewów,

— mniejsza chropowatość powierzchni, umożliwiająca 2÷3-krotne zmniejszanie naddatków na

obróbkę lub nawet na ich unikniecie,

— bardziej drobnoziarnista struktura, a więc polepszenie własności mechanicznych o 15÷30%,

zwiększanie wytrzymałości odlewu oraz jego odporności na korozję, erozję i zużycie,

— wzrost wskaźników wydajności na jednego pracownika bezpośrednio produkcyjnego (2÷6

razy) oraz z1m2powierzchni produkcyjnej (3÷4-kronie),

— zwiększanie uzysku do wartości 75÷98% wskutek zmniejszania układu wlewowego i

naddatków obróbkowych,

— wielokrotne zmniejszenie lub wyeliminowanie obiegu masy rdzeniowej i formierskiej oraz

wydatne ograniczenie związanego z tym transportu,

— skrócenie czasu obróbki cieplnej

— łatwość zmechanizowania i zautomatyzowania procesu,— lepsze warunki pracy.

WADY:

— trudności w uzyskiwaniu odlewów cienkościennych — wskutek dużej szybkości

odprowadzania ciepła przez formę,

— konieczność stosowania rdzeni piaskowych przy żebrach zewnętrznych, pogrubieniach i

występach,

— znaczne naprężenia cieplne — wskutek hamowania skurczu w niepodatnej kokili,

— skłonność do zabieleń żeliwa szarego — wskutek większej szybkości krzepnięcia i

chłodzenia,

— większa niejednorodność własności w przekroju ścianki odlewu,

— ograniczona trwałość formy i długi czas jej wykonania,

— większa wrażliwość na zmiany parametrów technologicznych procesu.RODZAJE:
Grawitacyjne
Pod niskim ciśnieniem

7. Przebieg procesu wykonania odlewu:
- Wykonanie modelu przedmiotu.
- Wykonanie elementów formy odlewniczej.
- Wykonanie rdzeni, które odwzorowują kształty wewnętrzne przedmiotu.
- Montaż formy.
- Zalewanie formy ciekły metalem.
- Wyjęcie odlewu z formy, czyszczenie, obróbka wykańczająca.
8. Kolejność czynności przy formowaniu:
- ustawienie modelu i odwróconej skrzynki dolnej na płycie pod modelowej - posypanie modelu pudrem formierskim w celu zabezpieczenia przed przywieraniem masy formierskiej,
- wypełnienie skrzynki masą przy modelową i wypełniającą oraz jej ubicie,
- wykonanie odpowietrzenia nakłuwakiem,
- odwrócenie dolnej połówki formy wraz z modelem o 180 stopni, ustawienie na modelu odlewu modelu układu wlewowego i górnej skrzynki,
- wypełnienie górnej skrzynki masą formierską i ubicie jej,
- rozłożenie ubitych form na części, wyjęcie modeli, reperacje i wykańczanie form, suszenie rdzeni,
- składanie formy, przygotowanie do zalania i zalanie ciekłym metalem.
9. Formowanie maszynowe:
Formowanie maszynowe umożliwia:
* produkcję odlewów o zwiększonej dokładności wymiarowej I masowej w stosunku do formowania ręcznego
* uzyskiwanie dużych wydajności formowania
* zmniejszenie lub całkowite wyeliminowanie wysiłku fizycznego pracownika
* zmniejszenie kosztów wytwarzania
wady: duży koszt zespołów modelowych, ograniczona wielkość odlewów i stopień ich skomplikowania, brak możliwości stosowania różnych gatunków mas, konieczność zainwestowania większych pieniędzy przed rozpoczęciem produkcji.

10. Metody szybkiego prototypowania:
Szybkie prototypowanie jest to tworzenie, warstwa po warstwie, trójwymiarowych obiektów fizycznych bezpośrednio z modeli komputerowych wykonanych przy użyciu oprogramowania CAD. Proces ten określany jest również jako kształtowanie przyrostowe – metody addytywne.
Jest ona również wykorzystywana do tworzenia narzędzi, a nawet gotowych produktów. Szybkie prototypowanie jest technologia stosowana od niedawna i jako taka podlega ciągłemu rozwojowi.
Zastosowanie metod szybkiego prototypowania
Typowymi obszarami zastosowania technik RP są:
– studia projektowe i ergonomiczne,
– badania i ocena rozwiązań konstrukcyjnych na bazie modeli fizycznych,
– ocena procesów wytwarzania i montażu,
– badania i ocena marketingowa nowych produktów,
– wielofunkcyjne modele stosowane w odlewnictwie i przeróbce plastycznej,
– modelowanie i wytwarzanie implantów w medycynie

Warstwowy druk ciekłym fotopolimerem polega na nakładaniu warstwy polimeru z głowicy drukującej, która jest utwardzana światłem UV emitowanym z lampy zintegrowanej z głowicą drukującą. Podczas budowy modelu nakładane są na platformę roboczą dwa materiały: modelu

i konstrukcji podpierającej model. Modele budowane są na platformie roboczej wzdłuż osi pionowej (z) przestrzeni roboczej. Warstwy polimeru nakładane są kolejno w płaszczyźnie równoległej platformy roboczej (x, y). System JS stosowany jest do wytwarzania prototypów znajdujących zastosowanie m.in. w przemyśle elektromaszynowym, samochodowym i lotniczym.

W metodzie PolyJet stosowane są polimerowe żywice foto utwardzalne pozwalające na uzyskanie prototypów o różnych właściwościach. Skład chemiczny żywic jest zastrzeżony przez producentów.

Selektywne spiekania proszku (SLS) polega na utwardzaniu powierzchni warstwy wiązką lasera. Model jest wykonywany na podstawie geometrii 3D-RP np. w formacie STL. Proszek rozprowadzany jest warstwami na platformie roboczej. Wiązka lasera spieka warstwę – w pierwszej kolejności obrys przekroju, następnie wypełnienia wnętrze przekroju warstwy. Po utwardzeniu platforma robocza obniża się o grubość warstwy i następuje ponowne rozprowadzenie proszku. Utwardzanie kolejnej warstwy powoduje nadtopienie warstwy poprzedniej, tworzy się jednolita bryła modelu

Stereolitografia należy do najstarszych metod szybkiego prototypowania. Zaletą tej metody jest przede wszystkim możliwość tworzenia modeli o złożonej budowie wewnętrznej i zewnętrznej wymagających dużej dokładności wymiarowej oraz powtarzalności. W procesie budowania prototypu stereolitograficznego wyróżnia się cztery etapy: trójwymiarowe projektowanie CAD, wirtualne przygotowanie modelu, budowę modelu fizycznego, obróbkę wykończeniową modelu. Model stereolitograficzny tworzony jest w wyniku fotopolimeryzacji ciekłej żywicy utwardzanej za pomocą wiązką lasera. Model jest umieszczony jest na platformie roboczej w zbiorniku z ciekłą żywicą.

Trójwymiarowy druk polega na warstwowym łączeniu proszków materiałów za pomocą spoiwa nanoszonego przez głowicę drukującą. Proces rozpoczyna się naniesieniem określonej warstwy proszku z zasobnika. Warstwa ta jest wyrównywana na powierzchni platformy roboczej przy użyciu walca. Na tak przygotowaną warstwę proszku nanoszone jest spoiwo, zgodnie z założonym

przekrojem poprzecznym bryły.
11.