Odlewnictwo jest technologią zajmującą się formowaniem wyrobów przez wprowadzenie ciekłego metalu do formy.

Proces powstawania odlewu w dowolnej formie odlewniczej można podzielić na cztery etapy:

- wypełnienie formy metalem,

- stygnięcie ciekłego metalu,

- krzepnięcie odlewu,

- stygnięcie odlewu w stanie stałym.

Doprowadzenie metalu do wnęki formy

Forma jest wypełniana metalem poprzez system kanałów zwany układem wlewowym. Funkcje układu wlewowego:

- usuwanie żużla i wtrąceń niemetalicznych z ciekłego metalu,

- zapewnienie spokojnego wypełniania formy,

- oddziaływanie na przebieg krzepnięcia metalu.

Układ wlewowy:

1 - zbiornik wlewowy,

2 - wlew główny,

3 - belka żużlowa.

4 - wlew doprowadzający

Odwzorowanie kształtów Formy

Metal, który ma jeszcze zdolność do płynięcia w formie, może nie odtworzyć dokładnie takich drobnych jej szczegółów, jak ostre krawędzie, naroża, wnęki itp. Zdolność metalu do odwzorowania kształtów formy jest związana ze zwilżalnością formy metalem, określaną przez kąt zwilżania. Kąt ten zależy od wartości napięć międzyfazowych o na granicach faz występujących w formie. Kąt zwilżania form przez większość stopów technicznych zawiera się pomiędzy 90° a 180°.

Stygnięcie ciekłego metalu i krzepniecie odlewu

Po zakończeniu wypełniania formy metalem ma on najczęściej temperaturę wyższą od temperatury likwidusu (początku krzepnięcia). W formie metal stygnie początkowo do temperatury likwidusu, a potem do temperatury solidusu (koniec krzepnięcia). Podczas stygnięcia i krzepnięcia odlewu jego temperatura nie jest jednakowa we wszystkich punktach. Są miejsca, które ze względu na swoją objętość stygną wolniej niż inne. Z tego powodu nie jest możliwe określenie momentu początku lub końca krzepnięcia dla całego odlewu. Można to zrobić jedynie dla konkretnego punktu w odlewie. Na omawianym etapie tworzenia się odlewu w formie zachodzą zjawiska istotne ze względu na przyszłe właściwości odlewu. Są to:

- zjawiska na granicy metal-forma prowadzące do tworzenia warstwy wierzchniej odlewu, zwanej też naskórkiem odlewniczym,

- tworzenie się pierwotnej krystalicznej struktury odlewu,

- reakcje i procesy fizyczne prowadzące do wydzielania się zanieczyszczeń niemetalicznych w odlewach,

- zjawiska skurczowe związane ze stygnięciem i zmianą stanu skupienia metalu.

Tworzenie się warstwy wierzchniej odlewu

Do warstwy wierzchniej odlewu zalicza się zarówno warstwę metalowo-cera-miczną powstałą na powierzchni odlewu na skutek reakcji fizykochemicznych zachodzących w układzie ciekły metal-forma w czasie stygnięcia i krzepnięcia odlewu, jak i przypowierzchniową warstwę metaliczną grubości około 1,5 mm, wyraźnie różniącą się od głębszych warstw odlewu. Warstwę wierzchnią odlewu charakteryzują następujące elementy:

- chropowatość powierzchni,

- skład chemiczny (mineralogiczny),

- struktura metalograficzna,

- powierzchniowe wady odlewnicze, które niekiedy występują.

Chropowatość powierzchni odlewu zależy przede wszystkim od wielkości ziarna i jednorodności osnowy (piasku) masy formierskiej. Im większe ziarno, tym większa chropowatość powierzchni odlewu. Duży wpływ na chropowatość powierzchni odlewu ma stopień zagęszczenia masy formierskiej. Wzrost stopnia zagęszczenia masy utrudnia penetrację ciekłego metalu w głąb masy, a tym samym zwiększa gładkość powierzchni odlewu. Z kolei penetracja ciekłego metalu w przestrzenie międzyziarnowe masy formierskiej zależy od wielu innych czynników: temperatury, napięć międzyfazowych, ciśnienia metalostatycznego itd.

Struktura metalograficzna warstwy przypowierzchniowej odlewu może się znacznie różnić od struktury głębszych warstw odlewu. Wynika to ze zróżnicowanych warunków krystalizacji tworzywa odlewniczego. Typowym przykładem odmienności struktury (i właściwości) warstw wierzchnich są tzw. zabielenia odlewów z żeliwa szarego, czyli występowanie części węgla w postaci cementytu zamiast grafitu.

Tworzenie się wtrąceń niemetalicznych w odlewach

Wtrącenia niemetaliczne w skrzepniętym odlewie to pęcherze gazowe oraz wtrącenia niemetaliczne stałe. W ciekłym metalu zanieczyszczenia te mogą występować albo w zawiesinie, albo w roztworze. W pierwszym przypadku podczas krzepnięcia zawieszone w ciekłym metalu cząstki tworzą w skrzepłym metalu tzw. egzogeniczne wtrącenia niemetaliczne. W drugim przypadku może nastąpić albo bezpośrednie wydzielenie z metalu rozpuszczonych zanieczyszczeń, albo zapoczątkowanie reakcji chemicznych pomiędzy zanieczyszczeniem a składnikiem metalu, prowadzących do wydzielania się zanieczyszczenia lub jego związku.

Rozpuszczalność zanieczyszczenia w metalu maleje ze spadkiem jego temperatury, szczególnie podczas krzepnięcia. Spadek rozpuszczalności prowadzi do wydzielania się zanieczyszczenia, co szczególnie intensywnie zachodzi w czasie krzepnięcia. Jeżeli zanieczyszczeniem jest gaz, np. wodór, to powoduje on powstanie w odlewie porów gazowych; jeżeli zanieczyszczenie ma postać ciekłą lub stałą, jak np. siarczki w stopach żelaza, to powstają tzw. endogeniczne wtrącenia niemetaliczne.

Na skutek zmiany temperatury zmieniają się warunki równowagi chemicznej pomiędzy rozpuszczonymi w ciekłym metalu zanieczyszczeniam. a składmkam. metalu. Dochodzi wówczas do reakcji:

AZ + B >> BZ + A,

gdzie: A - podstawowy metal (lub składnik stopu),

B - celowo wprowadzony dodatek,

Z - zanieczyszczenie.

Tworzenie się pierwotnej struktury odlewu

Przez pojęcie struktury stopu rozumie się:

- rodzaje występujących w niej faz,

- rozdrobnienie poszczególnych faz,

- ich kształt,

- wzajemne usytuowanie faz w masie metalu.

Struktura pierwotna odlewu jest to struktura, jaką ma metal bezpośrednio po skrzepnięciu. Podczas stygnięcia po skrzepnięciu w niektórych stopach, np. w stopach żelaza, mogą zachodzić przemiany w stanie stałym, a w efekcie może powstać zupełnie nowa budowa materiału. Pewne ślady struktury pierwotnej, np. rozkład zanieczyszczeń, pozostają nadal w materiale i mogą istotnie oddziaływać na jego właściwości. Stopy, w których nie występują przemiany w stanie stałym, zachowują strukturę pierwotną aż do osiągnięcia temperatury otoczenia i struktura ta decyduje o ich właściwościach.

Skurcz metalu i jego etapy

Metal odlany do formy odlewniczej stygnie od temperatury zalewania do temperatury otoczenia. W tym czasie zmniejsza się jego objętość, co jest związane zarówno ze spadkiem temperatury, jak i ze zmianą stanu skupienia, a także z wydzielaniem się nowych faz i przemianami alotropowymi. Ta zmiana objętości nosi nazwę skurczu. Całkowity skurcz metalu może być podzielony na trzy etapy:

- skurcz przegrzania (w stanie ciekłym) zachodzący pomiędzy temperaturą zalewania a temperaturą likwidusu,

- skurcz krzepnięcia zachodzący pomiędzy temperaturą likwidusu i solidusu,

- skurcz w stanie stałym zachodzący podczas stygnięcia odlewu od temperatury solidusu do temperatury otoczenia.

Wartość skurczu metali może być określana liniowo lub objętościowo, przy czym jest ona podawana w procentach. I tak, skurcz objętościowy określa się jako miara objętościowa jest zazwyczaj stosowana do podawania wartości skurczu! przegrzania i krzepnięcia lub obu tych wartości łącznie. Miara liniowa służy natomiast do podawania wartości skurczu w stanie stałym. Nie należy jednak identyfikować skurczu objętościowego lub liniowego z jakimkolwiek etapem skurczu, ponieważ terminy te określają tylko sposób pomiaru skurczu, a nie przemiany za-j chodzące podczas jego powstawania.

Tworzenie sie jamy skurczowej w odlewie

Podczas stygnięcia metalu w stanie ciekłym i jego krzepnięcia zmniejsza się jego objętość. Ciepło z metalu jest odprowadzane przez powierzchnię styku metalu z formą. Zatem jako pierwsza krzepnie powierzchnia odlewu, a jego wnętrze pozostaje ciekłe. Tam też w końcowej fazie krzepnięcia lokalizuje się pustka powstała na skutek skurczu metalu i braku zasilania. Pustka ta może przyjmować różne formy i nosi nazwę jamy skurczowej.

Objętość jamy skurczowej.

Jej objętość zależy od:

• wartości skurczu przegrzania, na który z kolei wpływają rodzaj stopu i stopień jego przegrzania, czyli różnica między temperaturą odlewania a temperaturą likwidusu,

• wartości skurczu krzepnięcia, który jest właściwością tworzywa odlewniczego

Postać jamy skurczowej w odlewie. Obserwacja rzeczywistych odlewów pozwala stwierdzić, że pustki w odlewach, będące skutkiem skurczu metalu w stanie ciekłym oraz skurczu krzepnięcia, mogą występować w postaci skoncentrowanej i rozproszonej. Skoncentrowaną jamę skurczową stanowi pusta przestrzeń w części odlewu, która krzepnie jako ostatnia, lub tzw. obciągnięcie, czyli wklęsłość na zewnętrznej powierzchni odlewu. Obciągnięcie tworzy się wtedy, gdy powstającą pustkę wewnątrz odlewu oddziela od ścianki zewnętrznej cienka, będąca w stanie plastycznym warstewka metalu. Postać rozproszona to znaczna ilość drobnych pustek, czasem trudno dostrzegalnych nieuzbrojonym okiem, zlokalizowanych w całej lub części objętości odlewu. Postać taka jest nazywana porowatością lub mikroporowatością skurczową (rzadzizną skurczową).

W rzeczywistości prawie nigdy nie występuje tylko jedna z wymienionych postaci pustek skurczowych. Zazwyczaj część całkowitej objętości pustek występuje w postaci skoncentrowanej, a część w postaci rozproszonej. Można zatem mówić o skłonności do tworzenia jednej z omówionych postaci jamy skurczowej. Skłonność ta zależy przede wszystkim od:

- sposobu krystalizacji metalu,

- intensywności wydzielania się gazów podczas krzepnięcia metalu.

Można wyróżnić dwa podstawowe sposoby krystalizacji metalu, czyli procesu narastania fazy stałej w objętości fazy ciekłej. Są to krystalizacja warstwowa i objętościowa.

Jama skurczowa występująca w dowolnej postaci w odlewie dyskwalifikuje go pod względem użytkowym. Powstawaniu jam zapobiega się przez odpowiednie sterowanie krzepnięciem odlewu. Ma ono na celu spowodowanie jednego z dwóch sposobów krzepnięcia odlewów: jednoczesnego lub kierunkowego. Krzepnięcie jednoczesne i kierunkowe odlewów nie ma związku z przedstawionymi przypadkami krystalizacji objętościowej i warstwowej.

Krzepniecie jednoczesne i kierunkowe

Krzepnięcie jednoczesne zachodzi wówczas, gdy wszystkie części odlewu stygną i krzepną równocześnie, tak że początek krzepnięcia na powierzchni ścianek odlewu i koniec w środku tychże ścianek następują w tym samym czasie we wszystkich częściach odlewu. Uzyskanie jednoczesnego krzepnięcia zapewniają przede wszystkim dwa czynniki: 1) właściwa konstrukcja odlewu, cechująca się równomierną grubością ścianek i brakiem węzłów cieplnych, oraz 2) konstrukcja formy odlewniczej, pozwalająca na wyrównanie czasów krzepnięcia części odlewu o różnej grubości.

Drugi sposób uzyskiwania krzepnięcia jednoczesnego polega na:

- doprowadzeniu układu wlewowego do miejsc o małym przekroju; uzyskuje się przez to przegrzanie formy i wyższą temperaturę metalu w tych miejscach, co umożliwia wyrównanie czasu krzepnięcia cienkiego przekroju z czasem krzepnięcia pozostałych części odlewu;

- stosowaniu materiałów formy o różnych właściwościach termofizycznych lub tzw. ochładzalników; są to metalowe części formy ceramicznej, przy czym ochładzalniki znajdujące się na zewnątrz odlewu noszą nazwę zewnętrznych, a znajdujące się wewnątrz odlewu i ulegające z nim stopieniu - wewnętrznych;

Krzepnięcie kierunkowe rozpoczyna się w częściach o najmniejszym przekroju, następnie obejmuje części coraz grubsze i kończy się w części najgrubszej, stanowiącej tzw. nadlew. Nadlew nie jest częścią użytkową odlewu, jest odcinany po skrzepnięciu odlewu, a w czasie krzepnięcia pełni funkcję zbiornika uzupełniającego ubytki objętości metalu związane ze skurczem przegrzania i krzepnięcia. Podczas prawidłowego krzepnięcia cała objętość jamy skurczowej powinna się znaleźć w nadlewie.

Drugi to właściwy sposób odlewania, polegający przede wszystkim na:

- doprowadzeniu metalu do lub w pobliże nadlewu, który w czasie krzepnięcia odlewu powinien być jego częścią o najwyższej temperaturze,

- stosowaniu materiałów formy o zróżnicowanych właściwościach termofizycznych lub ochładzalników.

Nadlewy i ich rodzaje. Jak już powiedziano poprzednio, nadlewy są to zbiorniki ciekłego metalu, z których jest uzupełniany ubytek objętości metalu związany z krzepnięciem odlewu. Zabieg ten nosi nazwę zasilania odlewu. Nadlewy muszą zatem krzepnąć jako ostatnie części odlewu. Muszą także się znajdować w pobliżu zasilanego węzła cieplnego. Ze względu na położenie względem odlewu rozróżnia się nadlewy górne i boczne; ze względu na konstrukcję nadlewy dzieli się na zakryte i odkryte. Nadlewy wykonywane w tej samej masie formierskiej co pozostałe części formy i bez zastosowania dodatkowych zabiegów zwiększających ich skuteczność noszą nazwę zwykłych. Poza tym stosuje się nadlewy w otulinach termoizolacyjnych lub egzotermicznych, pozwalających na zmniejszenie ich objętości w stosunku do nadlewów zwykłych, oraz nadlewy ciśnieniowe.

Rys. 3.14. Różne rodzaje nadlewów: górne (a, b, d-h), boczne (c, i), odkryte (a, b. c), zwykłe (a, c. d), w otulinie (b, f), z rdzeniem atmosferycznym (f, g, i), z nabojem gazotwórczym (h), łatwo oddzielane (e, f, h); I - odlew, 2 - nadlew, 3 - otulina termoizolacyjna lub egzotermiczna, 4 - przepona rdze-niowa. 5 - rdzeń atmosferyczny, 6 - nabój gazowy, 7 -jama skurczowa

Wybór rodzaju nadlewów, obliczanie ich objętości i wymiarów oraz zasady ich rozmieszczania w formie zostaną tu pominięte z tych samych powodów, dla których uprzednio pominięto obliczanie wymiarów układów wlewowych.

Stygnięcie odlewu od temperatury solidusu do temperatury otoczenia

Stygnięciu odlewu w stanie stałym towarzyszy zmniejszanie się jego objętości. Skurcz odlewu nie odbywa się jednak swobodnie. Czynnikami wpływającymi na ten skurcz, oprócz rozszerzalności termicznej, są:

• mechaniczne hamowanie skurczu, wynikające z oporów spowodowanych różną rozszerzalnością cieplną formy i metalu,

- cieplne hamowanie skurczu, związane z nierównomiernym stygnięciem i co za tym idzie, nierównomiernym kurczeniem się części odlewu,

- przemiany fazowe w stanie stałym, którym towarzyszą zmiany objętości metalu związane z przebudową sieci krystalicznej.

Wymienione czynniki powodują:

- zmiany wymiarów liniowych odlewu; różnią się one od zmian wynikających z iloczynu średniego współczynnika rozszerzalności liniowej i różnicy temperatury solidusu i otoczenia; zmiany te muszą być uwzględnione podczas konstruowania modeli lub form metalowych;

- powstawanie naprężeń w odlewach; naprężenia te mogą prowadzić do odkształceń odlewów, a nawet do ich pękania w różnych fazach stygnięcia lub w czasie obróbki, lub eksploatacji.

Skurcz odlewniczy

Skurcz odlewniczy jest wartością technologiczną uwzględniającą wymienione uprzednio czynniki wpływające na skurcz. Określa on zmiany wymiarów liniowych odlewu, o które należy go powiększyć podczas konstruowania modeli lub form. Jest on wyznaczony doświadczalnie i określony z zależności:

S_V= (V₁*V₂)/V₁ *100% - skurcz objętościowy

S_L= (L₁*L₂)/L₁ *100% - skurcz liniowy

gdzie: Lr-długość pomiarowa modelu lub formy próbnej, L0 - długość pomiarowa odlewu próbnego. Wartość skurczu odlewniczego zależy od rodzaju metalu, z którego jest wytwarzany odlew, oraz od rodzaju formy, w której jest wykonywany.

Naprężenia odlewnicze

Naprężenia odlewnicze tworzą się przede wszystkim w czasie stygnięcia odlewu. Ze względu na przyczyny naprężenia dzieli się na:

- skurczowe, powstałe na skutek mechanicznego hamowania skurczu,

- cieplne, powstałe w wyniku cieplnego hamowania skurczu,

- strukturalne, wywołane przemianami fazowymi.

Całkowita wartość naprężeń w odlewach stanowi sumę wyżej wymienionych naprężeń składowych.

Podział naprężeń ze względu na obszar, w którym są one równoważne:

- naprężenia I rodzaju równoważne w obszarach zbliżonych do wymiarów odlewu, zwane też naprężeniami makroskopowymi; są one przyczyną odkształceń i pęknięć w odlewach - noszą nazwę naprężeń własnych w odlewach lub naprężeń odlewniczych;

- naprężenia II rodzaju równoważne w objętości kryształów,

- naprężenia III rodzaju równoważne w obszarach sieci krystalicznej. Naprężenia II i III rodzaju wpływają na właściwości mechaniczne tworzywa.

Skłonność do tworzenia się naprężeń odlewniczych zależy od właściwości tworzywa oraz rodzaju formy odlewniczej. Ze stopów odlewniczych największą skłonność do tworzenia naprężeń odlewniczych wykazuje staliwo. Większe naprężenia wykazują także odlewy wykonywane w formach metalowych.

METODY WYTWARZANIA ODLEWÓW

Podstawą klasyfikacji odlewów są rodzaje form, wjakich odlewy te powstają. O doborze metody wytwarzania odlewu decydują jego cechy oraz charakter jego produkcji. Spośród licznych cech odlewu decydujące znaczenie mają:

- materiał odlewu,

- wielkość odlewu, określona jego masą lub gabarytami,

- wymagana minimalna grubość ściany odlewu,

- wymagana dokładność wykonania odlewu,

- wymagana chropowatość powierzchni odlewu. Do drugiej grupy można zaliczyć:

- seryjność produkcji odlewu,

- wymaganą wydajność produkcji,

- koszt oprzyrządowania,

- warunki związane ze środowiskiem pracy i środowiskiem zewnętrznym odlewni,

- cenę odlewu.

WYKONYWANIE ODLEWÓW W FORMACH JEDNORAZOWYCH

Forma jednorazowa jest wykonana z masy ceramicznej, zwanej formierską. Po zalaniu metalem i jego skrzepnięciu jest niszczona w celu wyjęcia z niej odlewu.

Do wytwarzania formy służy zestaw przyrządów zwany oprzyrządowaniem modelowym, za pomocą którego odwzorowuje się w masie formierskiej kształt wnęki formy. Forma może być wykonana w skrzynce formierskiej lub bez niej, jako tzw. forma bezskrzynkowa, w niektórych przypadkach zwana samonośną.

Masy formierskie i rdzeniowe

Jednorazowe formy i rdzenie odlewnicze wytwarza się z mas formierskich i rdzeniowych. Masy te są mieszaninami różnych materiałów, dobranych w odpowiednich proporcjach i przerobionych w celu uzyskania wymaganych właściwości użytkowych. O przydatności mas do wytwarzania form lub rdzeni przeznaczonych do różnych tworzyw odlewniczych decydują ich właściwości, określone za pomocą standardowych i specjalnych metod badań laboratoryjnych i technologicznych. Składniki mas formierskich i rdzeniowych można podzielić na trzy grupy:

• osnowę,

• materiały wiążące,

• dodatki uszlachetniające.

Osnowę mas formierskich stanowią piaski (np. kwarcowe, chromitowe, cyrkonowe) lub inne sypkie materiały syntetyczne (np. korund, karborund, magnezyt) o różnym stopniu ogniotrwałości (od 1350°C do ponad 2000°C) i różnej ziarnistości.

Materiały wiążące są to substancje naturalne lub sztuczne, które charakteryzują się właściwościami umożliwiającymi wiązanie ziaren osnowy. Do grupy materiałów wiążących można zaliczyć gliny i materiały ilaste (bentonity) oraz różnego rodzaju spoiwa, przy czym wiązanie osnowy przez spoiwa może zachodzić w wyniku:

• wysychania

• krzepnięcia

• reakcji chemicznej lub polimeryzacji

Dodatki uszlachetniające są wprowadzane w celu poprawienia różnych właściwości mas formierskich, takich jak: właściwości wpływające na jakość powierzchni odlewów, właściwości termofizyczne masy, przepuszczalność, wybijal-ność itp. Skutecznym środkiem przeciwdziałającym powstawaniu przypaleń masy do odlewów i poprawiającym jakość powierzchni odlewów są różne postacie węgla (grafit, pył węglowy, pył koksowy, sadza lub substancje będące nośnikiem tzw. węgla błyszczącego). Przepuszczalność, podatność i wybijalność mas może być poprawiona przez dodanie drobnych trocin lub torfu. W odlewnictwie magnezu i jego stopów stosuje się nieorganiczne dodatki zabezpieczające przed zapaleniem się ciekłego metalu podczas odlewania do form piaskowych. Są nimi siarka, kwas borowy i sole amonowe. W celu zmiany właściwości termofizycznych mas (po-

jemności i przewodności cieplnej, współczynnika akumulacji ciepła itp.) można wprowadzać dodatki zwiększające te parametry, np. różnego rodzaju cząstki metalowe (śruty, opiłki, wióry), lub zmniejszające je, np. keramzyt lub mikrosfery.

Skrzynki i narzędzia formierskie

Większość piaskowych form odlewniczych wytwarza się w skrzynkach formierskich. Stanowią one zewnętrzną obudowę ograniczającą gabaryty formy i umożliwiającą:

- prawidłowe zagęszczenie masy formierskiej,

- dokładne złożenie połówek (lub więcej części) formy odlewniczej oraz

- transport formy odlewniczej.

Wytwarzanie rdzeni

W produkcji odlewów rdzenie stanowią części formy odlewniczej odtwarzające z reguły wewnętrzne kształty odlewu. Ze względu na to, iż w trakcie zalewania formy rdzenie są otoczone ze wszystkich stron ciekłym metalem, ich właściwości muszą być lepsze niż formy. Do szczególnie istotnych właściwości rdzeni zalicza się: gazotwórczość, przepuszczalność, wytrzymałość na ściskanie, zginanie, rozciąganie, podatność, wybijalność.

Formy piaskowe zwykłej dokładności

Formowanie ręczne

Formowanie ręczne jest to taki sposób wytwarzania form odlewniczych, podczas którego wszystkie czynności (lub zdecydowana ich większość) składające się na powstanie formy są wykonywane ręcznie. Można je prowadzić w gruncie lub w skrzynkach formierskich. Wybór techniki formowania zależy od budowy modelu, jego wielkości i stopnia skomplikowania.

Formowanie maszynowe

Klasyfikacji maszyn formierskich można dokonać, stosując różne kryteria: wielkości, wydajności, sposobu oddzielania modelu od formy, napędu, rodzaju wykorzystywanych mas formierskich itp. Jednak ponieważ zdecydowanie najbardziej praco- i energochłonne jest zagęszczanie masy formierskiej, jako podstawę klasyfikacji formowania maszynowego wybrano sposób mechanizacji tego procesu.

Schemat procesu formowania z „obieraniem"; a) ustawienie na płycie modelowej skrzynki formierskiej i modelu lub jego części, modeli wlewów doprowadzających i pokrycie ich oddzielaczem, b) wypełnienie skrzynki formierskiej najpierw przesianą przez sito masą przymodelową, a następnie masą wypełniającą, staranne jej zagęszczenie i usunięcie nadmiaru oraz wykonanie kanałów odpowietrzających, c) obrócenie powstałej połówki formy o 180° i jeśli jest to konieczne, wykonanie obrania, czyli usunięcie masy uniemożliwiającej wyjęcie modelu lub zamontowanie rdzenia, d) ustawienie z użyciem sworzni ustalających drugiej skrzynki formierskiej, a także pozostałych części modelu oraz modeli belki żużlowej, wlewu głównego i przelewu bądź nadlewu, pokrycie oddzielaczem, e) zasypanie i zagęszczenie drugiej połówki formy, wykonanie kanałów odpowietrzających i zbiornika wlewowego, f) rozłożenie połówek formy, wyjęcie modeli oraz wykończenie układu wlewowego, oczyszczenie formy i zamontowanie rdzeni, jeśli są konieczne, g) złożenie formy i jej sklamrowanie lub obciążenie, a następnie zalanie ciekłym metalem, h) po ostygnięciu wybicie odlewu z formy

Zagęszczanie masy przez prasowanie. Prasowanie jest realizowane w różnych wariantach, zależnych od konstrukcji zespołów prasujących, kinematyki współpracujących elementów lub mediów roboczych. Wspólną cechą wszystkich rozwiązań jest stosunkowo wolne przemieszczanie się cząstek masy zarówno względem siebie, jak i względem stałych punktów odniesienia (ścianek modelu, skrzynek itp.) podczas procesu zagęszczania.

Zagęszczanie masy przez wstrząsanie. Zagęszczanie masy formierskiej przez wstrząsanie następuje pod wpływem wielokrotnego poddawania cząstek masy, znajdujących się w skrzynce formierskiej, ruchom posuwisto-zwrotnym z gwałtownym wyhamowaniem, w wyniku czego sumują się siły bezwładności cząstek masy. Częstotliwość wstrząsania skrzynki z masą formierską wynosi od kilku do kilkunastu herców.

Zagęszczanie masy przez wibracje. W metodzie tej do zagęszczenia masy wykorzystuje się drgania o częstotliwości 60^-100 Hz i amplitudzie 0,5-r0,7 mm. Czas zagęszczania wynosi na ogół 10 s. Metoda ta jest przeznaczona do zagęszczania form średnich i dużych, wykonanych z mas o dużej płynności, czyli samo-utwardzalnych mas sypkich i ciekłych.

Zagęszczanie masy przez narzucanie. Narzucanie łączy dwie czynności wypełniania i zagęszczania masy. Metoda ta polega na rzucaniu małych porcji masy z dużą prędkością (około 30 m/s) na model, a potem na wcześniej ukształtowaną masę. Służy do tego urządzenie zwane narzucarką. Łopatki osadzone na obracającym się wale głowicy narzucarki odcinają porcje podawanej spulchnionej masy i rzucają do formy (rys. 3.33). Energia kinetyczna danej porcji jest zamieniana na pracę potrzebną do zagęszczenia tej porcji, co następuje przy jej wyhamowaniu na powierzchni modelu lub poprzednio ułożonej warstwie.

Mieszarko-nasypywarka jest maszyną przeznaczoną do podawania do formy lub rdzennicy masy chemo-utwardzalnej o krótkim czasie utwardzania. Jej podstawowym zespołem jest zespół mieszający o ruchu ciągłym. Jest on wyposażony w dozowniki składników sypkich (np. piasku) i ciekłych. W początkowym etapie jest mieszany piasek wraz ze spoiwem, a następnie są dodawane utwardzacze. Tak przygotowana masa jest sypana do formy lub rdzennicy.

Nadmuchiwanie masy. Nadmuchiwanie masy stosuje się głównie do wykonania rdzeni. W tym celu do komory wypełnionej masą rdzeniową i znajdującej się nad rdzennicą wprowadza się nagle sprężone powietrze, które tworząc zawiesinę z masą rdzeniową, przenosi ją do wnęki rdzennicy. Ziarna masy rdzeniowej osiadają we wnęce rdzennicy, a powietrze uchodzi przez otwory odpowietrzające.

Wstrzeliwanie masy. Wstrzeliwanie mas, podobnie jak wdmuchiwanie, stosuje się głównie do wytwarzania rdzeni. Działanie strzelarki polega na wrzuceniu masy rdzeniowej ze zbiornika do rdzennicy pod naporem nagłego uderzenia sprężonego powietrza. Masa rdzeniowa jest zagęszczana w rdzennicy pod wpływem dużej prędkości strumienia masy oraz pod wpływem ciśnienia powietrza. W odróżnieniu jednak od nadmuchiwarek nie powstaje tu powietrzna zawiesina masy rdzeniowej, a sprężone powietrze działa jak tłok.

Zagęszczanie masy metodą impulsową. Formowanie impulsowe polega na zagęszczaniu masy falą sprężonego powietrza (0,4+0,6 MPa), wywołaną nagłym otwarciem zaworu o dużym przekroju (rys. 3.37). Zawór ten, zwany impulsowym, łączy dwie przestrzenie: głowicę impulsową (o wyższym ciśnieniu) i skrzynkę formierską z nadstawką (o niższym ciśnieniu). Po otwarciu zaworu impulsowego następuje nagły wzrost ciśnienia w nadstawce nad powierzchnią masy i powoduje jej zagęszczenie.

Zagęszczanie masy metodą eksplozyjną. Zagęszczanie eksplozyjne polega na działaniu fali ciśnieniowej, wytworzonej przez gwałtowne spalanie mieszanki gazów palnych (propanu, butanu, gazu ziemnego) z powietrzem nad powierzchnią masy (rys. 3.38). Powstająca fala ciśnieniowa (0,4-^0,5 MPa) zagęszcza masę w taki sam sposób jak w formierce impulsowej.

Mechanizacja i automatyzacja produkcji odlewów w formach piaskowych

W poprzednim podrozdziale omówiono mechanizację zagęszczania masy formierskiej. W celu poprawienia jakości odlewów oraz przyspieszenia ich produkcji mechanizuje się i automatyzuje również pozostałe czynności związane z wytwarzaniem form, a w konsekwencji odlewów. Do czynności tych zaliczamy:

— dostarczanie na stanowisko formierskie masy formierskiej i pustych skrzynek,

— ustawianie skrzynek na formierce, napełnianie ich masą formierską, wyjmowanie modelu, odbiór gotowych form,

— składanie i obciążanie form,

— transport form i ich zalewanie,

— wybijanie odlewów.

Inna grupa automatycznych linii formierskich jest oparta na zasadzie formowania bezskrzynkowego z pionowym podziałem formy. Istota działania linii tego typu na przykładzie automatu formierskiego DISAMATIC. W automacie tym porcja masy formierskiej jest wstrzeliwana między dwie płyty modelowe, a następnie dodatkowo zagęszczana przez doprasowanie. Powstaje w ten sposób dwustronny segment, którego jedna strona odtwarza lewą stronę wnęki formy, a druga prawą stronę kolejnej wnęki formy. Po złożeniu kolejnych segmentów uzyskujemy całą formę. Następnie pakiet jest skokowo przesuwany i są dokładane kolejne segmenty, tworzące szereg form z pionową płaszczyzną podziału, zalewanych sukcesywnie metalem w miarę przesuwania się pakietu.

Formy piaskowe dokładne

Formowanie w rdzeniach

Formowanie w rdzeniach stosuje się w przypadku wykonywania odlewów o bardzo skomplikowanych kształtach, gdy wszystkie jego powierzchnie mają liczne wgłębienia i występy, a zaformowanie modelu w masie uniemożliwiłoby wyjęcie go.

Metoda pełnej formy (z wypalanym modelem)

Wytwarzanie odlewów metodą pełnej formy rozpoczyna się od wykonania jednorazowego modelu ze spienionego polistyrenu (styropianu). Modele te otrzymuje się analogicznie jak inne elementy z tego tworzywa - przez kształtowanie w specjalnych formach za pomocą spieniania granulowanego polistyrenu lub wycinanie ręczne z gotowych płyt styropianowych. Metoda ta umożliwia uzyskanie dowolnie skomplikowanych kształtów odlewu, może być stosowana do produkcji jednostkowej, w tym wykonywania prototypów. Po wykonaniu modelu pokrywa się go powłoką ochronną i umieszcza w skrzynce, gdzie obsypuje się go masą samoutwardzalną lub suchym piaskiem pozbawionym lepiszcza, który w celu zagęszczenia i osiągnięcia pożądanej sztywności poddaje się wibracji. Następnie forma jest zalewana. Podczas zalewania styropianowy model ulega stopieniu, a następnie zgazowaniu, metal natomiast wypełnia wnękę, odwzorowując kształt modelu.

Formowanie próżniowe

Zasada formowania próżniowego polega na wiązaniu ziaren czystego piasku kwarcowego za pomocą sil wywołanych stanem trójosiowego ściskania. Stan ten powstaje w wyniku różnicy ciśnień: atmosferycznego oraz obniżonego, panującego w objętości piasku ukształtowanej według modelu i zamkniętej w plastikowej, termoplastycznej (termokurczliwej) folii.

Formy półprecyzyjne

Formy skorupowe

Formy skorupowe składają się z dwóch lub więcej części (skorup). Części formy są wykonywane z piasku kwarcowego otoczonego żywicą termoutwardzalną. Masę taką nasypuje się na płytę modelową podgrzaną do temperatury 220-280°C. W wyniku nagrzewania żywica topi się i spaja ziarna piasku. Po 10-30 s usuwa się nadmiar masy przez obrócenie płyty modelowej o 180°. Na płycie powstaje cienka warstwa masy, którą utwardza się w piecu w temperaturze około 350°C. Po wyjęciu z pieca zdejmuje się utwardzoną skorupę i łączy z wykonanymi analogicznie pozostałymi częściami formy przez: sklejenie, skręcenie lub klamrowanie. Przed zalaniem formy skorupowe często obsypuje się dodatkowo piaskiem.

Istnieją dwie odmiany wykonywania form skorupowych: C (Croninga) i D (Dieterta). W metodzie C grubość skorupy zależy od czasu przetrzymania masy formierskiej na podgrzanej płycie modelowej, na której jest umieszczony zbiornik z masą. W metodzie D grubość skorupy jest ściśle uzależniona od przestrzeni między płytą modelową a profilowaną podkładką między które jest wdmuchiwany bądź wstrzeliwany piasek otaczany.

Zaletą odlewania do form skorupowych jest duża gładkość powierzchni i dokładność wymiarowa, możliwość wykonania odlewów cienkościennych oraz zmniejszenie braków wskutek stabilizacji procesu. Wadą natomiast jest duży koszt piasku otaczanego i problemy z utylizacją masy. Metodą formowania skorupowego otrzymuje się również rdzenie wewnątrz puste.

Formowanie metodą Shawa

Masa do wytwarzania form metodą Shawa składa się z materiału ogniotrwałego, np. silimanitu, i ciekłego spoiwa, to jest zhydrolizowanego krzemianu etylu rozpuszczonego w alkoholu etylowym. Masę o konsystencji śmietany wlewa się do skrzynki, w której jest umieszczony model, w taki sposób, aby pokryć go cienką warstwą tej masy. Po krótkim czasie masa uzyskuje konsystencję elastycznej gumy, co umożliwia wyjęcie modelu. Następnie formy się zapala, a później wypala w temperaturze ]000°C, w wyniku czego w objętości formy powstaje siatka drobnych pęknięć zwiększająca przepuszczalność formy i uodporniająca ją na zmiany dylatacyjne.

Zaletą metody Shawa jest możliwość stosowania modeli z różnych tworzyw i o bardzo skomplikowanych kształtach, bez nachyleń lub nawet z odwrotnymi nachyleniami płaszczyzn prostopadłych do płaszczyzny podziału formy. Odlewy wykonane tą metodą charakteryzują się dużą dokładnością i gładką powierzchnią przy stosunkowo dużej masie.

Formy precyzyjne

Do precyzyjnych metod wykonywania odlewów należy metoda wytapianych modeli. Formy tą metodą wytwarza się z użyciem modeli i układu wlewowego wykonanych z materiałów łatwo topliwych w specjalnych matrycach, przy czym matryce muszą być wykonane bardzo starannie i charakteryzować się dużą gładkością pracujących powierzchni. Modele, wytworzone najczęściej metodą wtryskiwania, łączy się w zestawy, tzw. choinki, na które nakłada się kilka warstw rzadkiej masy ceramicznej, składającej się z pyłu kwarcowego i spoiwa w postaci krzemianu etylu lub krzemianu sodu. Każdą warstwę masy posypuje się suchym piaskiem lub zanurza w piasku poddanym fluidyzacji w specjalnych zbiornikach. Twardnienie warstwy następuje w wyniku hydrolizacji krzemianu etylu lub rozkładu szkła wodnego z użyciem salmiaku. Następnie modele wytapia się w gorącej wodzie, autoklawach bądź w suszarni. Formy umieszcza się w blaszanej skrzynce i obsypuje suchym piaskiem kwarcowym lub szamotem, a następnie wyżarza w temperaturze 900-1000°C. Zabiegi te są konieczne dla ostatecznego związania materiałów formy oraz usunięcia z jej wnęki resztek masy modelowej. Tak przygotowaną formę zalewa się ciekłym metalem. Temperatura zalewanej formy zależy od charakterystyki wykonywanych w niej odlewów: im wyższa jest temperatura odlewanego tworzywa, a odlew bardziej skomplikowany i cienkościenny, tym wyższa jest temperatura formy. Po ostygnięciu metalu odlewy się wybija, rozkruszając ceramiczną skorupę, i oczyszcza, a następnie odcina poszczególne odlewy od układu wlewowego.

Odlewy wytworzone tą metodą mają zazwyczaj niewielkie rozmiary i charakteryzują się bardzo dobrą jakością, szczególnie dużą dokładnością wymiarową, a także skomplikowanym kształtem.

Czynniki decydujące o dokładności odlewów wykonanych w formach jednorazowych

Na dokładność odlewów wykonanych w formach jednorazowych wpływa kilka czynników technologicznych. Do najważniejszych należą:

— oprzyrządowanie modelowe,

— skład, sposób przygotowania i właściwości mas,

— wykonanie form i rdzeni oraz ich montaż,

— zalewanie form i stygnięcie odlewów,

— wykończenie odlewów.

WYKONYWANIE ODLEWÓW W FORMACH TRWAŁYCH

Formy trwałe są wykonywane z różnego typu stopów metali: żeliwa, stali konstrukcyjnej, stali narzędziowej, rzadziej z miedzi technicznej i jej stopów oraz aluminium technicznego i jego stopów. Formy te służą do wielokrotnego napełniania ciekłym metalem, przy czym liczba napełnień zależy od wielu czynników, głównie od tworzywa, z którego forma jest wykonana, oraz metalu, z jakiego wytwarza się odlew, i może dochodzić nawet do miliona.

Odlewanie kokilowe

Odlewanie kokilowe jest to odlewanie grawitacyjne do form trwałych zwanych kokilami. Kokile dzielą się na ręczne, zmechanizowane i obsługiwane przez kokilarki. Zależnie od skomplikowania odlewu kokile są budowane jako niedzielone lub dzielone, przy czym powierzchnie podziału mogą być usytuowane pionowo lub poziomo. W kokilach stosuje się dwie grupy rdzeni: metalowe, często dzielone, oraz piaskowe. Ponieważ tworzywo, z którego są wykonane formy trwałe, jest nieprzepuszczalne, podczas konstruowania tych form należy zaprojektować specjalne rowki na podziale formy lub korki odpowietrzające celem odprowadzenia gazów z wnęki formy i uniknięcia wad odlewniczych.

temperatura formy czy ciekłego metalu może spowodować, iż metal zakrzepnie nie wypełniwszy całkowicie wnęki formy. Dotyczy to zwłaszcza odlewów o cienkich ściankach i skomplikowanym kształcie.

Odlewać tą metodą można zarówno metale nieżelazne, jak i żeliwo czy staliwo, choć to ostatnie odlewa się rzadko z powodu wysokiej temperatury topienia, która powoduje znaczne zużywanie się form kokilowych, a także dużej minimalnej grubości ścianki odlewu i dużych naprężeń (szczególnie w odlewach o skomplikowanych kształtach) występujących na skutek braku podatności formy. Odlewy wykonane tą metodą charakteryzują się dobrą jakością powierzchni i drobnoziarnistą strukturą krystaliczną a co za tym idzie, dobrymi właściwościami mechanicznymi. Wadą tej metody jest brak możliwości uzyskania cienkościennych odlewów i występowanie wydzieleń cementytu podczas odlewania żeliwa.

Odlewanie pod ciśnieniem

Odlewanie pod ciśnieniem znane jest w trzech odmianach:

- odlewania ciśnieniowego, którego podstawowym celem jest uzyskanie odlewów o cienkich ściankach,

- odlewania niskociśnieniowego, które umożliwia osiągnięcie dużego uzysku metalu, większego niż przy odlewaniu kokilowym, z zachowaniem zalet tej metody,

- prasowania metalu w stanie ciekłym, umożliwiającego otrzymanie-odlewu o zwartej strukturze dzięki utrzymywaniu krzepnącego metalu pod ciśnieniem.

Odlewanie ciśnieniowe

Odlewanie ciśnieniowe polega na wtłaczaniu ciekłego metalu pod wysokim ciśnieniem do formy metalowej. Tak wysokie ciśnienie uzyskuje się w specjalnych maszynach. Zależnie od rodzaju komory ciśnienia maszyny te dzieli się na zimno- i gorącokomorowe. Drugim zespołem, oprócz zespołu tłoczącego, maszyny ciśnieniowej jest zespół zwierający formę. Wartość siły zwierającej formę wynika z iloczynu powierzchni rzutu odlewu na płaszczyznę podziału formy i ciśnienia wtrysku metalu. Siła ta wynosi od kilkuset do kilku tysięcy megagramów i jest wartością charakterystyczną maszyny.

Odlewanie w maszynach zimnokomorowych. Maszyny te mogą mieć pionową bądź poziomą komorę prasowania. W maszynach zimnokomorowych metal jest wlewany łyżką do komory. Po uruchomieniu tłoka prasującego metal jest wtłaczany wlewem dyszowym do wnęki formy, gdzie krzepnie. Wyjęcie odlewu następuje po odcięciu nadmiaru zakrzepniętego metalu i otwarciu formy. Odlewy są wypychane z formy za pomocą wypychaczy. Maszyny zimnokomorowe są stosowane przede wszystkim do odlewania stopów aluminium i mosiądzu.

Odlewanie w maszynach gorącokomorowych. W maszynach gorącokomoro-wych komora prasowania jest zanurzona w tyglu z ciekłym metalem, a metal do wnęki formy jest wtłaczany za pomocą tłoka prasującego, napędzanego hydraulicznie. Przy uniesionym w górne położenie tłoku prasującym ciekły metal samoczynnie przepływa utworzoną szczeliną z tygla do komory i wypełnia ją. Przemieszczenie tłoka ku dołowi zamyka otwór wlotowy. Następnie tłok wywiera nacisk na metal zamknięty w komorze, co powoduje przetłaczanie metalu do wnęki formy.

W wyniku odlewania ciśnieniowego uzyskuje się odlewy o dużej gładkości powierzchni i dokładności wymiarów, dzięki czemu można wyeliminować prawie całkowicie obróbkę skrawaniem. Metodę tę wykorzystuje się głównie do odlewania metali nieżelaznych mających niską temperaturę topienia. Wartość ciśnień uniemożliwia również stosowanie rdzeni piaskowych, a co za tym idzie, ogranicza możliwość wykonywania bardziej skomplikowanych odlewów.

Odlewanie niskociśnieniowe

W przypadku odlewania niskociśnieniowego wartość ciśnienia wynosi około 0,01-0,07 MPa. Sposób odlewania jest podobny do odlewania w maszynach ciśnieniowych z gorącą komorą. Ponieważ jednak ciśnienie na metal jest wywierane nie przez tłok, lecz przez sprężony gaz, ma ono mniejszą wartość. Dzięki temu oprócz rdzeni metalowych można stosować również rdzenie piaskowe o skomplikowanych kształtach.

Możliwość zasilania krzepnącego odlewu ciekłym metalem bezpośrednio przez rurę wlewową wpływa na zmniejszenie wielkości nadlewów, a to powoduje znaczny wzrost uzysku, dochodzący do 90%.

Odlewy otrzymane tą metodą mają parametry zbliżone do odlewów kokilowych, przy czym koszty wykonania odlewu są mniejsze nawet o 50%.

Prasowanie ciekłego metalu

W metodzie odlewania z prasowaniem w stanie ciekłym odlew jest wykonywany w formie metalowej - matrycy o budowie zbliżonej do matryc stosowanych w odróbce plastycznej.

Przygotowana porcja ciekłego metalu jest dokładnie odmierzona. Po zalaniu formy następuje prasowanie ciekłego, a następnie krzepnącego metalu za pomocą stempla, który zarazem nadaje kształt górnej, często wydrążonej części odlewu. Ciśnienie prasowania jest zbliżone do wartości stosowanych przy odlewaniu ciśnieniowym.

Omawiana technologia umożliwia wytwarzanie wyrobów bardzo dobrej jakości (brak porowatości, drobnoziarnista struktura, dokładność wymiarowa i gładkość powierzchni) z dowolnych materiałów.

Wykonywanie odlewów w formach wirujących

Odlewanie w formach wirujących polega na wykorzystaniu siły odśrodkowej, działającej na metal w wyniku wirowania formy, do kształtowania odlewu lub wypełniania formy.

Odlewanie odśrodkowe

W odlewaniu odśrodkowym oś odlewu pokrywa się z osią wirowania formy. Zewnętrzna powierzchnia odlewu przyjmuje w tym przypadku kształt formy, a powierzchnia wewnętrzna jest powierzchnią swobodną i kształtuje się w wyniku działania siły odśrodkowej na poszczególne cząstki krzepnącego metalu swobodnie wlewanego do wirującej formy. Metoda ta jest stosowana najczęściej do odlewania rur, tulei cylindrowych itp.

Odlewanie półodśrodkowe

W odlewaniu półodśrodkowym, podobnie jak w odlewaniu odśrodkowym, oś odlewu pokrywa się z osią wirowania formy, ale odlew ma skomplikowany kształt, a powierzchnię wewnętrzną odtwarzają rdzenie ustawione w wirującej formie. Tym sposobem są odlewane duże koła zębate, koła jezdne itp.

Odlewanie pod ciśnieniem odśrodkowym

W odlewaniu pod ciśnieniem odśrodkowym odlew jest odtwarzany we wnękach kilku form rozłożonych wokół wlewu głównego, który stanowi oś wirowania całego układu. Metoda ta jest stosowana nie tylko do wypełniania form trwałych, ale także ceramicznych, najczęściej precyzyjnych.

Odlewanie ciągle i pólciągłe

Metoda ta może być także stosowana do odlewania wałków, rur, prętów o różnych kształtach oraz blach ze wszystkich tworzyw odlewniczych.

USUWANIE ODLEWÓW Z FORM, ICH OCZYSZCZANIE I WYKAŃCZANIE

Usuwanie odlewów z formy ceramicznej, zwane też wybijaniem, polega na zniszczeniu tej ostatniej. Przebieg tego zabiegu oraz rodzaj urządzeń służących do jego realizacji zależą od typu formy oraz wielkości odlewu. Duże odlewy wybija się najczęściej z użyciem suwnicy, która może być wyposażona w zawiesie wibracyjne. Z form mniejszych, które mogą być transportowane na stanowisko wybijania, odlewy usuwa się:

- na kratach wstrząsowych,

- przez statyczne wypchnięcie z formy,

- w obrotowych bębnach,

- metodą impulsową wykorzystującą sprężone powietrze jako czynnik wypychający masę ze skrzynki formierskiej.

Następnym zabiegiem jest usunięcie ceramicznych rdzeni z wnętrza odlewu. Może się to odbywać:

- metodą wibracyjną,

- za pomocą strumienia wody o dużym ciśnieniu,

- metodą elektrohydrauliczną, wykorzystującą wyładowania elektryczne w wodzie, w której jest zanurzony odlew.

Po wybiciu odlewów z formy konieczne jest oczyszczenie ich powierzchni przede wszystkim z resztek masy formierskiej lub pokryć ochronnych form metalowych. Odlewy oczyszcza się przede wszystkim następującymi sposobami:

- w bębnach obrotowych w przypadku drobnych odlewów o prostych kształtach, najczęściej z metali nieżelaznych;

- metodą strumieniową, w której czynnikiem czyszczącym jest śrut wyrzucany odśrodkowo przez wirniki; sposób ten jest stosowany w oczyszczarkach o różnej konstrukcji dostosowanej do wielkości i kształtu odlewów;

- strumieniem wody wyrzucanym z dyszy pod ciśnieniem 12-25 MPa z prędkością dochodzącą do 150 m/s, niekiedy z kilkuprocentowym dodatkiem środka ściernego, np. piasku;

- chemicznie lub elektrochemicznie;

- z użyciem wibracji lub ultradźwięków.

Po oczyszczeniu powierzchni odlewy poddaje się zabiegom wykańczania, do których należą:

- oddzielenie układu wlewowego, nadlewów i usunięcie zalewek,

- wykończenie powierzchni,

- naprawa wad,

- obróbka cieplna,

- antykorozyjne zabezpieczenie powierzchni.

TECHNOLOGICZNOŚĆ KONSTRUKCJI ODLEWÓW

Technologiczność konstrukcji odlewu musi być brana pod uwagę na wszystkich etapach projektowania, a szczególnie podczas:

• doboru materiału odlewu,

• doboru metody odlewania,

• kształtowania odlewu.

Dobór materiału odlewu

Dobierając materiał odlewu, bierze się pod uwagę jego właściwości mechaniczne, fizyczne, chemiczne, technologiczne, a wśród nich odlewnicze. Właściwości podstawowych tworzyw odlewniczych są omawiane w ramach przedmiotu materiałoznawstwo.

• Kształtowanie odlewu ze względu na wykonanie i jakość form jednorazowych

• Kształt odlewu umożliwiający prawidłowe wypełnianie formy metalem

• Kształtowanie odlewu umożliwiające prawidłowe krzepniecie

• Kształtowanie odlewów ze względu na naprężenia, odkształcenia i pęknięcia

• Konstrukcja odlewów ze względu na pracochłonność ich oczyszczania

---