ZASADY DOBORU METOD ODLEWANIA

Dobór optymalnej technologii wykonania odlewu wymaga dobrej znajomości za­gadnień związanych z możliwościami technicznymi poszczególnych metod ich wy­twarzania. O doborze metody wykonania odlewu decydują takie czynniki, jak:

- wielkość produkcji (liczność serii odlewów),

- rodzaj tworzywa, z którego ma być wykonany odlew,

- kształt, wymiary gabarytowe i masa odlewu,

- minimalna grubość ścianki odlewu,

- wymagania jakościowe, jakie musi spełniać odlew (np. wytrzymałość, twardość, dokładność wymiarowa, jakość powierzchni itp.),

- warunki techniczne odbioru i eksploatacji odlewów,

- rachunek ekonomiczny kosztów wytwarzania odlewu,

- wyposażenie i poziom techniczny odlewni.

Z pojęciem grubości Ścianek odlewu związane jest Ścisłe pojęcie minimalnej gru-

bości ścianki odlewu, tj. najmniejszej grubości możliwej do uzyskania (bez wad) dla

różnych tworzyw odlewniczych i sposobów odlewania (por. pkt. 1.1).

Warto tutaj zaznaczyć, że minimalna grubość Ścianek odlewu zależy od jego wymiarów (gabarytów), rodzaju tworzywa odlewniczego oraz metody odlewania. W tablicy przedstawione są minimalne grubości Ścianek małych odlewów z różnych tworzyw (staliwo, żeliwo, stopy metali nieżelaznych), możliwe do uzyskania w różnych formach odlewniczych.

Jakość powierzchni surowego odlewu oceniana jest, zgodnie z wymaganiami nor-

my, na podstawie wartości Średniego arytmetycznego odchylenia profilu od linii średniej - czyli parametru R , wyrażonego w mikrometrach. Norma wyróżnia 6 klas

chropowatości powierzchni surowego odlewu, przedstawionych w tablicy 9.3. Jako

wskaźnik pomocniczy podano w tablicy także parametr R . Możliwe do uzyskania

chropowatości powierzchni surowych odlewów w zależności od sposobu otrzymywania odlewu.

Czynniki wpływające na dokładność wykonania odlewów zostały omówione na

początku rozdziału 8. Odlewy ze stopów żelaza (staliwo i żeliwo) klasyfikowane są w

• 5-ciu, a odlewy ze stopów metali nieżelaznych w 7-miu klasach dokładności wykonania.

Z klasą dokładności wykonania ścisłe wiążą się dopuszczalne odchyłki wymiarów

i masy odlewu, tolerancje nie obrabianych ścianek i żeber, a także wielkości nad-

datków na obróbkę skrawaniem.

Podkreślić należy, iż precyzja wykonania odlewu nie zależy od jego gabarytów.

Drobny odlew może posiadać odchyłki (wymiarów i masy) sytuujące go na przykład

w klasie piątej, a wielkogabarytowy odlew, posiadający odchyłki o takich samych

wartościach bezwzględnych, może odpowiadać klasie pierwszej, a tym samym wymagać precyzyjnej technologii do jego uzyskania.

Klasyfikacja metod odlewania.

• ODLEWANIE W FORMACH JEDNORAZOWYCH

-formowanie z modelami trwałymi

*odlewanie w formach piaskowych

*odlewanie w formach precyzyjnych dzielonych: metoda Shawa,

odlewanie w formy gipsowe

-formowanie z modelami jednorazowymi

*odlewanie w formach precyzyjnych nie dzielonych: metoda wytapianych

modeli

*odlewanie w formach pełnych nie dzielonych: metoda wypalanych modeli

• ODLEWANIE W FORMACH WIELOKROTNEGO UŻYCIA

-bez formowania

*odlewanie w formach metalowych: odlewanie kokilowe, odśrodkowe,

ciśnieniowe, ciągłe

*odlewanie w formach specjalnych: odlewanie w formy półtrwałe

(metaloceramiczne)

Cechy odlewów wytwarzanych różnymi metodami.

1. z formy piaskowej

• duża porowatość i nieścisłość odlewu

• możliwość: ograniczenia rozmiarów odlewu, złożoność kształtu, odlewania różnych stopów

• b. Mała dokładność wymiarów i masy (odchyłki wymiarowe od0,8-1,5mm)

• duża chropowatość powierzchni (staliwo Rz do 1000)

• minimalna grubość ścianki 3-7 mm

z formy skorupowej

• dość duża porowatość, mała złożoność kształtu odlewu

• średnia dokł. Wymiarowa i masy (odchyłki odlewów o wymiarach 30-50 mm wynoszą od 0,25-0,38 mm)

• chropowatość powierzchni średnia (dla odlewów 200-400 mm ze staliwa wynosi 160-320 Rz)

• minimalna gr. ścianki od 2,0 mm)

• z formy gipsowej

• ścisłość odlewu i brak porowatości

• możliwa złożoność kształtu, mała możliwość odlewania różnych stopów

• średnia dokładność wymiarów i masy (odchyłki 0,13-0,25 dla odlewów 30-50 mm)

• możliwa do uzyskania mała chropowatość powierzchni (stopy Al. Ok. 20 Rz)

• minimalna gr. ścianki 0,8-1,0 mm

• z formy Shawa

• średnia porowatość

• duża złożoność kształtu

• możliwość odlewania różnych stopów

• duża dokładność wymiarów i masy (odchyłki 0,10-0,30 mm)

• minimalna gr. ścianki 2,0 mm

• mała chropowatość 20-100 Rz

• met. Wytapianych modeli

• średnia porowatość

• mała złożoność kształtu

• b. duża dokładność wymiarów i masy (odchyłki 0,03-0,10 mm)

• b. Mała chropowatość (max do 80 Rz)

• minimalna gr. ścianki 0,5-1,5 mm)

• z kokili

• średnia ścisłość odlewu i brak porowatości

• średnia złożoność kształtu

• mała dokładność wymiarów i masy (odchyłki 0,2-0,40 mm)

• duża chropowatość powierzchni (do 320 Rz)

• minimalna gr. ścianki 3-12 mm

• ciśnieniowy

• dość duża porowatość, mała złożoność kształtu odlewu

• b. mała złożoność kształtu

• b. duża dokładność wymiarów i masy (odchyłki 0,05-0,20 mm)

• b. mała chropowatość powierzchni (Rz do 20)

• minimalna gr. ścianki 0,6-1,5 mm

• odlewanie odśrodkowe

• ścisłość odlewu i brak porowatości

• b. mała złożoność kształtu

• b. mała dokładność wymiarów i masy

• duża chropowatość powierzchni

• minimalna gr. ścianki 4,0-6,0 mm

Kształtowanie odlewu ze wzgl. na:

1. koszt oprzyrządowania

• odpowiednia konstrukcja modelu (dobranie odpowiednich wymiarów, aby gotowy odlew posiadał wymagane kształty)

• płyty podmodelowe dostatecznie sztywne i niewrażliwe na na obciążenia mechaniczne

• dobór skrzynki formierskiej (ilość masy formierskiej jak najmniejsza)

• odpowiedni dobór tworzywa do konstrukcji form metalowych

• koszt wykonania formy jednorazowej

• ograniczenie liczby rdzeni

• dążenie do umieszczenia całego odlewu w jednej połówce formy

• uwzględnienie pochyleń odlewniczych przy konstruowaniu

• oba końce rdzenia powinny być podparte

• odpowiednia konstrukcja, pozwalająca na wyrównanie czasów krzepnięcia części odlewu o różnej grubości

3. wypełnianie formy

• przestrzeganie minimalnej grubości ścianki odlewu, zależy od intensywności odprowadzania ciepła w odlewie (od 0,6-10mm, zależnie od metalu)

• unikanie dużych powierzchni płaskich

• krzepnięcie formy i odlewu

• unikanie węzłów cieplnych

• wewnętrzne ścianki powinny być cieńsze od zewnętrznych

• odlew powinien się sam dzielić na strefy oddziaływania nadlewów

• stygnięcie odlewu

• równomierna grubość ścianki

• łagodne przejście ścianek

• wybijanie i oczyszczanie odlewu

• łatwe usuwanie rdzeni

• zalewki powinny znajdować się na powierzchni obrabianej

• zalewki nie powinny występować w trudno dostępnych miejscach

ustawianie nadlewów na płaskich powierzchniach

---