Oprzyrządowanie odlewnicze- Rozdział 2

1. Model odlewniczy jest to przyrząd, za pomocą którego odtwarza się wnękę formy odlewniczej. Kształt modelu i jego wymiary są identyczne z kształtem i wymiarami wnęki formy oraz ściśle związane z kształtem i wymiarami odlewu jako produktu finalnego. Jednak nie każdy kształt i wymiar modelu jest identyczny z wymiarami odlewu. Odlew uzyskany z danego modelu, musi w danej temperaturze otoczenia posiadać odpowiedni kształt i wymiar. Różnice kształtów i wymiarów modelu i odlewu wynikają z:

- pochyleń odlewniczych (umożl. wyjęcie modelu lub jego części z formy)

- naddatków nad obróbkę skrawaniem poszczególnych powierzchni odlewu

- skurczu liniowego tworzywa odlewniczego

- naddatków technologicznych

- ogólnych zasad konstruowania odlewów

Sporządzając rysunek surowego odlewu dobiera się płaszczyznę podziału odlewu, ustala konieczne pochylenia odlewnicze i dobiera odp. wartość naddatków nad obróbkę skrawaniem.

3.Modele odlewnicze można podzielić na trzy grupy:

- Naturalne; (bezpośrednio odtwarzające kształt odlewu):

• dzielone: z częściami odejmowanymi

- Właściwe; (pośrednio odtwarzające kształt odlewu):

• niedzielone: Bez części odejmowanych

- Uproszczone;

• częściowe: przesuwane, odcinkowe, szkieletowe, przymiary kontrolne, modele-klocki

• wzorniki: z pionową osią obrotu, z poziomą osią obrotu

W praktyce najczęściej stosowane są modele pośrednio i bezpośrednio odtwarzające kształt odlewu, w przypadku odlewów o dużych wymiarach stosowane są modele uproszczone.

4. Do wytwarzania modeli odlewniczych stosuje się różne gatunki drewna, matali, tworzyw sztucznych. O doborze materiału decydują:

- warunki formowania modelu

- ilość serii odlewów wykonanych przy pomocy danego modelu

Model odlewniczy podczas formowania ma kontakt z wilgotną masą formierską, dlatego modele wykonane z drewna muszą być zabezpieczone przed działaniem wilgoci. malowanie

Każdy model wymaga starannego wykonania i dokładnego sprawdzenia przed skierowaniem go do produkcji odlewów, gdyż jakość przyszłego odlewu w znacznej mierze zależy od jakości modelu służącego do jego wykonania.

5. Rdzennice to przyrządy do wytwarzania rdzeni odlewniczych. W produkcji rdzenie stanowią część formy odlewniczej odtwarzającej z reguły wewnętrzne kształty odlewu. Rdzenie odlewnicze wytwarza się najczęściej z mas rdzeniowych, które wymagają zagęszczenia, ręcznego lub maszynowego. Do wytworzenia rdzenia potrzebna jest rdzennica. Rdzennice dzielimy na:

- ramkowe (do wytwarzania płaskich rdzeni)

- skrzynkowe (do wytwarzania rdzeni okrągłych lub zbliżonych do przekroju okrągłego)

- rdzennice w pancerzu (do rdzeni skomplikowanych i o złożonych kształtach)

Rdzennice mogą być wykonane z drewna, metalu lub tworzyw sztucznych. Drewniane przeznaczane są do wykonywania rdzeni z mas formowanych na zimno. W metalowych wytwarza się rdzenie za pomocą nadmuchiwarek i strzelarek oraz metodą gorącej rdzennicy a także rdzenie skorupowe. W takich przypadkach rdzennica musi być podgrzewana, najczęściej wykorzystuje się do tego prąd elektryczny.

6. Podczas wytwarzania rdzeni konieczne są podstawki podrdzeniowe. Podstawki te zabezpieczają go przed odkształceniem lub zniszczeniem. Do magazynowania rdzeni oraz transportu ich na stanowiska składania służą różnego rodzaju pojemniki i palety.

7. płyty podmodelowe służą do ręcznego wykonywania form pojedynczych lub niewielkich serii odlewów. Stanowią podstawę na której umieszcza się model odlewniczy, modele elementów ukł. wlewowego oraz skrzynkę formierską podczas formowania. powinny byś dostatecznie sztywne i niewrażliwe na obciążenia mechanicznie.

Płyty modelowe służą do formowania maszynowego a tym samym do produkcji seryjnej.

Płyty modelowe wykonane są najczęściej z metalu. Konstrukcyjne odmiany płyt modelowych:

Jednostronne jednolite, jednostronne montowane, jednostronne składane, jednostronne uniwersalne, jednostronne rewersyjne, dwustronne, przeciągane, grzebieniowe.

Płyty rewersyjne stosuje się przy formowaniu niewielkich odlewów symetrycznie rozłożonych wzg. ukł. wlewowego. Płyty modelowe dwustronne stosuje się w specjalnych maszynach formierskich wytwarzających najczęściej formy bezskrzynkowe lub składane na pakiety. Płyty modelowe przeciągane i grzebieniowe stosuje się podczas formowania modeli smukłych o wysokich ściankach i małych pochyleniach.

8. Skrzynki formierskie stanowią zewnętrzną obudowę ograniczającą gabaryty formy i umożliwiającą szereg czynności koniecznych do prawidłowego przebiegu procesu wytwarzania odlewów. Umożliwiają;

- prawidłowe zagęszczenie masy formierskiej

- dokładne złożenie połówek formy odlewniczej

- transport form odlewniczych

Kształt skrzynek formierskich jest najczęściej prostokątny, ale są też skrzynki krągłe, kwadratowe lub o kształtach specjalnych. Skrzynki formierskie wykonane są z metali przez odlewanie lub spawanie. Każda skrzynka posiada otwory usytuowane z obu jej stron, raz uchwytu służące do manipulowania skrzynkami oraz transportu formy odlewniczej.

9. Do wytwarzania form oraz rdzeni stosuje się syntetyczne żywiczne spoiwa termoutwardzalne. Procesy utwardzenia masy zachodzą przy temp. 300st.C dlatego formy muszą być metalowe.

10. Oprzyrządowanie do wytwarzania form skorupowych:

Forma skorupowa jest montowana z cienkościennych skorup najczęściej składanych w pakiety o pionowej płaszczyźnie podziału, Wykonanie skorup składających się na formę wymaga użycia płyty modelowej z El. grzewczymi oraz termoregulacją.

Formy skorupowe można także wytwarzać metodą Dieterta- grubość skorupy formy posiada z góry określoną wartość.

11. Rdzenie skorupowe wytwarza się w rdzennicach metalowych a wymaganą temperaturę roboczą rdzennic zapewnia elektryczny system termoregulacji. Rdzenie można też wytwarzać ze sklejonych skorup metodą Dieterta.

12. Ręczne wytwarzanie form i rdzeni wymaga dużego nakładu pracy, wysokich kwalifikacji i licznych narzędzi:

- łopat do nasypywania mas do skrzynek formierskich lub rdzennic

- sita ręczne do przesiewania i spulchniania masy przymodelowej

- ubijaki ręczne i pneumatyczne do zagęszczania masy formierskiej lub rdzeniowej

- młotki gumowe i metalowe do obijania modeli w formie przed ich wyjęciem a także rdzennic do wyjmowania rdzeni

- nakłuwaki metalowe

-narzędzia metalowe np. łyżeczki, gładziki itd.

- zgarniaki metalowe

- wkręty i uchwyty do wyjmowania modeli z form po zaformowaniu

- pędzle, pistolety natryskowe, rozpylacze, haki

Materiały pomocnicze: pudry, oddzielacze, uzbrojenia, ochładzalniki.

13. Przyrządy kontrolne służą do sprawdzania prawidłowego wykonania form i rdzeni odlewniczych. Najczęściej stosowane są sprawdziany dzięki, którym można skontrolować np. rozstawienie otworów, ustawienie rdzenia w formie, wymiar, kształt i prostopadłość poszczególnych El. formy odlewniczej.

14. Formy Trwałe.

Każdą formę odlewniczą można więcej niż raz napełnić ciekłym metalem tzw. formą trwałą. Metalowe formy odlewnicze wytwarza się z: stali , staliwa, żeliwa oraz metali niezależnych. O wyborze tworzywa decydują: właściwości mechaniczne, termofizyczne, technologiczne( skrawalność, odporność na działanie wys. temp)

Do wykonania form metalowych służą narzędzia i maszyny stosowane do obróbki metali. Szczególnie: frezarko-kopiarki, szlifierki koordynacyjne, elektrodrążarki.

15. Formy metalowe używane do grawitacyjnego odlewania metali i stopów nazwane są KOKILAMI. Przy ich pomocy można wykonywać odlewy o masie od kliku do kilkuset gramów. Kokile mogą być jedno lub wielownękowe. Konstrukcja kokili musi zapewniać nie tylko uzyskanie odlewu o wymaganych kształtach, ale również wyjęcie z niej odlewu.

Grawitacyjne odlewanie umożliwia zastosowanie piaskowego rdzenia, którego kształt wyklucza wykonanie go z metalu.

16. Odlewanie ciśnieniowe to proces kształtowania odlewów w formach metalowych, podczas którego wypełnianie formy ciekłym metalem wymuszone jest przez siły wobec których siły grawitacyjne nie maja większego znaczenia. Odlewanie to może być realizowane tylko w przypadku stosowania maszyn ciśnieniowych. Warunki tworzenia się odlewu ciśnieniowego powodują, że forma musi spełniać bardzo wysokie wymagania (wytrzymałość, udarność, twardość, dokładność wykonania). Forma ciśnieniowa musi być szczelna (wszystkie jej fragmenty muszą być dokładnie dopasowane, a luzy między nimi minimalne).

17. Do wytwarzania odlewów precyzyjnych metodą wytapianych modeli konieczne są matryce do wykonania modeli woskowych. Matryce te mogą być metalowe i muszą być wykonane zgodnie z obowiązującymi zasadami przy wytwarzaniu metalowych form odlewniczych ze wzg. na: wymagane dokładne odtworzenie kształtu i wymiarów odlewów.

18. Transport i rozlewanie ciekłego metalu:

Dystrybucja ciekłych stopów między piecem topialnym odbywać się może za pomocą różnego rodzaju kadzi i łyżek odlewniczych. W odlewnictwie stopów żelaza do transportu i dozowania ciekłego metalu do form odlewniczych stosuje sie kadzie odlewnicze, wykonane z blachy stalowej oraz wykładziny z materiałów.

Wyróżniamy kadzie dźwignicowe i podwieszane z których metal wylewany jest przez dziób, posiadają one mechanizm zębaty do przechylania.

W odlewnictwie stopów metal nieżelaznych stosuje się kadzie przechylne i łyżki odlewnicze. Ich pojemność rzadko przekracza 1000 kg ciekłego metalu, natomiast pojemność łyżek od kilkunastu do kilkudziesięciu cm3.

Transport kadzi może odbywać się za pomocą kadzi lub wózków jezdniowych. Przy odlewaniu większych odlewów stosowane są kadzie ręczne. Do czerpania metalu z pieców podgrzewczych stosuje się łyżki ręczne. Są one wykonane z blachy stalowej, nie mają wykładziny ogniotrwałej a przed chemicznym oddziaływaniem ciekłego metalu chronione są cienka warstwą pokryć ochronnych.

---