6872


Odlewnictwo-jest to technika wytwarzania polegajaca na wypełnianiu odpowiednio przygotowanej formy odtwarzającej kształt wyrobu ciekłym tworzywem odlewniczym i doprowadzenia tworzywa w stan stały. Odlewy pojawiły się ok4500 p.n.e w Chinach

Pkt. Wejœcia.

1Wielki piec(surówka,koks,topniki) 2.Surówka+złom(pods mat wsadowy) 3 forma 4 odlew ;

Rozwój tech. Odlewniczej współ.- zautomatyzowanie urządzen do topnienia i zalewanie kabinowe,agregaty do ciągłego odlewania, elektroniczne urządŸ do ustalania namiarow poszczególnych składników,-automatyczne zalewanie formy- --||-- linie form i rdzeni

Klasyczny model odlewu: 1) tworzymy ukl.wlewowy 2 odciskamy model w masie formierskiej 3zalewamy ciekłym metalem 4wybicie układu

Podst cechy wymagane od odlewow:-sklad chemi -dobre własnoœci mech (dobra lejnoœć, maly skurcz -male zdolnoœci pochlaniania gazow- dobra obrabialnoœć-zgrzewalnosc-struktura i własnoœci bryly stale w czasie eksploatacji -stalosc cech eksploatacji wytworu

Ogolne tworzywa metalowe stosowane do odlewu to:- czyste metale -stopy metali - : skład stopowy to: metal podst -skladniki stopowe -domieszki zwykle - domieszki szkodliwe

Domieszki szkodliwe- to przede wszystkim siarka, fosfor9 choć SA wyjatki dodaje siue go do klockow hamulcowych)

Właœciwoœci odlewnicze stopów:

- lejnoœć

-skłonnoœć do pochłaniania gazów i tworzenia porowatoœci gazowej

-sklonnoœć do tworzenia wtrąceń niemetalicznych

-skurcz objętoœciowy w stanie ciekłym, stałym oraz skłonnoœć do tworzenia jam skurczowych

-skłonnoœć do tworzenia makro i mikro struktury

-skłonnoœć do tworzenia naprężeń odlewniczych i pęknięć

Lejnoœć - zdolnoœć metali i stopów w stanie ciekłym do wypełniania formy odlewniczej i dokładnego odtwarzania zarysów odlewu,

Skurcz - zmniejszenie liniowych i objętoœciowych wymiarów tworzyw odlewniczych w wyniku krzepnięcia, odgazowania, zagęszczania i innych procesów.

Powstawanie wtrąceń niemetalicznych:

-przerywają ciągłoœć osnowy metalicznej, tworzą tzw. Karb

-koncentrują naprężenia

-wtrącenia

Krzywe chłodzenia od momentu zalewania:

I.Styugnięcie matali podczas zalewania

II.Odprowadzenia ciepła przegrzania ciekłego metalu

III.Krzepnięcie matali, kształtowanie struktury

IV. Studzenia metali w formie

V. Studzenie do temperatury otoczenia odlewu

Zjawisko likwacji: Likwacja w odlewach to makroniejednorodnoœci zróżnicowanie składu chemicznego w poszczególnych strefach odlewu.

Unikniecie likwacji - poprzez dodanie domieszki miedzi do stopu. Poprzez obróbke cieplną likwacja nie zostanie usunieta.

Powstawanie jam skurczowych:

Jama skurczowa zamknięta powstaje w naczyniu zamkniętym. Drogie jest stosowanie nadlewów 30% odlewu to nadlew. Odlewy są najskuteczniejsze: *unikanie więzów cieplnych, *odlewnictwo cieplne. Skurcz odlewniczy: 0x01 graphic
skurcz liniowy. Im wieksza temperatura topnienia tym skurcz metali jest wiekszy. Skurcz może być hamowany: *swobodnie, *mechanicznie, *cieplnie, *mechanicznie i cieplnie.

0x01 graphic

V1- żeliwo z małą iloœcą ziaren austenitu,

V2- zeliwo z dużą iloœcią ziaren o dużych rozmiarach, V3- zeliwo zabielone, V4-zeliwo białe. C,Si,Al.- sprrzyjaja grafityzacji, Mn,Cr,Mg,Si- przeciwdziała grafityzacji. Z żeliwa szarego robi się żeliwo ciągliwe.Najlepszy grafit jest grafit kulkowy. Układ niestabilny- układ połowiczny: częœc grafitu, częœć cementytu. Ważna cecha żeliwa jest zdolnoœć do zabieleń. 1 min po zalaniu wybija się odlew. TOPNIENIE ŻELIWA: Metody wsadowe:1) wsad metalowy ( surówki odlewnicze, złom żeliwny, złowm stalowy(wióry) paliwo(koks, mała możliwoœc zawartoœci siarki, mała wilgotnoœc) topniki weglan wapnia CaCO3 za CaCO2 fluoryt, siarczan baru). PROCES ŻELIWNIAKOWY: piec żeliwniak (95% w poslce); zalety:*prosty, *tani stosunkowo, *sprawny; WADY: *trudno otrzymać żeliwa o małej zawartoœci węgla, przeważnie 33,7%, *nie możnoœć przegrzania, * nie możnoœć przetrzymania żeliwa. ŻELIWNIAK: sztywny, prosty do pracy ciągłej, płyta podstawowa, płaszcz żeliwniaka, zamkniety drzwiczkami dennymi, trzon, okno włazowe formuje trzon, okno spustowe, rynna spustowa, rynna do odprowadzania żużla, dysze, przewody do powietrz. Żeliwiak, szybowy piec do wytapiania żeliwa, mający kształt pionowego walca, wykonany z blachy stalowej wyłożonej wewnątrz materiałem ogniotrwałym. Metale przeznaczone do topienia (np. złom żeliwny i stalowy, surówki odlewnicze) ładowane są na przemian z koksem i topnikiem od góry żeliwiaka przez specjalny otwór zwany oknem wsadowym. Stopione żeliwo gromadzi się u dołu na trzonie pieca, skąd przez otwór spustowy jest okresowo spuszczane do kadzi. Rozróżnia się żeliwiaki: z dmuchem zimnym (tzw. żeliwiaki zwykłe), z dmuchem podgrzewanym oraz z dmuchem wzbogaconym w tlen.

Metody intensyfikacji: wprowadza się ogrzane powietrze do kilkuset stopni, do powietrza doprowadza się tlan, umieszcza się palniki ponad dyszami. TOPIENIE W PIECACH ELEKTRYCZNYCH:

LUKOWE DO 25 TON , ŁUKOWE POŒREDNIE- sa to piece bardzo hałaœliwe. ZALETY PIECÓW ELEKTRYCZNYCH WZGLECEM ŻELIWA: można przetrzymywac wsad, przegrzewac go, lepsza kontrola składu.

KLASYFIKACJA I OZANACZENIE ŻELIWA:

*żeliwo szare z zeliwem płatowym uwzględnia norma 6 gatunków: EN-GJL 250MPa-wytrzymałaoœ na rozciaganie na podstawie twardoœci, * zeliwo sferoidalne: norma uwazgladnia 9 gatunków: od EN- GJS-350-22 do EN-GJS-700-2, * po poddaniu obróbce

cieplej np. normalizowaniu EN-GJS-900-2, *EN-GJS800-8, *EN-GJS-900-1.

ZELIWO CIAGLIWE: *EN-GJM W - białe, *EN-GJM-B -czarne, *EN-GJM-P -perlityczne. ZESLIWO STOPOWE:żaroodporne, kwasoodporna, duze iloœci dodatków stopowych nikulu, chromu, odporne na œcieranie.STALIWO: krzepnie w postaci dentrytów, nie ma sladu eutektyki,1/10 produkcji zeliwa, można spawac, można stosowac lano-spawanie, ma mniejsza lejnoœć, tendencje do tworzenia jam skurczowych, odlewy często się krzywią , można prostować,odlewy zawsze podlegaja obróbce cieplnej, piecem do topienia staliwa jest konwektor.zasypuje się żeliwem i przepłukuje, 1700?C, 1500-1550?C temp zalewania staliwa. MATERIAŁY FORMIERSKIE I RDZENIOWE:podstawowe[piaski, gliny], pomocnicze[spoiwa, pył weglowy

Inne materiały formierskie: Pudry służą do zabezpieczenia przywarciu masy do modelu. Najskuteczniejszy jest puder rykopodium, sznury woskowe, szpilki formierskie, kołki

MASY FORMIERSKIE I RDZENIOWE-masa formierska lub rdzeniowa jest mieszaniną podstawowych i pomocniczych materiałów formierskich z wodą dodaną w odpowiednim stosunku i przerobiona w okreœlony sposób w specjalnych urządzeniach.

RODZAJE FORM ODLEWNICZYCH - 1) FORMY NIETRWAŁE- 1 forma 1 odlew w 90% do stali 100% kolorowe 50% 2)PÓŁTRWAŁE formy z mielonego szamotu i gliny ogniotrwałe od 20 do 100 odlewów odlewy proste 3) TRWAŁE otrzymujemy 1000 odlewów są to formy metalowe

WŁASNOŒCI MAS FORMIERSKICH: PLASTYCZNOŒĆ- zdolnoœc masy do odtwarzania kształtu modelu pod wpływem obciążenia. Jest tym lepsza im lepsza jakoœć materiałów wiążących i im drobniejsze ziarna piasku. WYTRZYMAŁOŒĆ- wzrasta wraz ze wzrostem zawartoœci materiałów wiążących i stopniem zagęszczenia PRZEPUSZCZALNOŒĆ- zdolnoœc do odprowadzania gazów roœnie z jednorodnoœcią piasku zawartoœć I ROZŁÓŻENIE LEPISZCZA równomierne rozłożenie PODATNOŒĆ masy- zdolnoœć masy do stwarzania możliwie małego oporu. Kurczącemu się materiałowi. OGNIOTRWAŁOŒĆ - mniej węgla większa ogniotrwałoœć OSYPLIWOŒĆ TRWAŁOŒĆ

RODZAJE MAS FORMIERSKICH a) w zależnoœci od rodzaju tworzywa odlewniczego(ognioodpornoœc, dobra przepuszczalnoœć,dobra podatnoœć) b) ze względu na zastosowanie w formie ( rdzeniowe i formierskie) c) w oparciu o wynagrodzenie jakoœciowe i względy ekonomiczne (przymodelowe, wypełniające

PODZIAŁ ZE WZGLĘDU doboru składników NATURALNE ( piaski i gliniaste) MASY SYNTETYCZNE (przemyte i przesiane piaski, gliny i materiały pomocnicze) MASY PÓŁSYNTETYCZNE (piasek chudy + gliny; piasek tłusty + piasek) ZE WZGLĘDU NA CIĘŻAR I GRUBOŒC ŒCIANEK (ogniotrwałoœć i ciężar wlewowy)

Wzór na czas zalewania T=PIERWIASTEK z (S*Q)

S-zależy od œredniej masy œcianek

Q- masa cieklego materialu

Fws=Q/TK (cm2) szybkoœc zalewania

Masywnoœć odlewu G= m/V

OBJĘTOŒĆ ZWZORNIKA WLEWOWEGO Vz

Vz=(Fwg*K*X)/RO

X- współczynnik zależny od masy Q odlewu

RO- gęstoœć cieklego żeliwa

Na tone odlewu potrzebne jest od 4-8 ton mas formierskich

PRZYGAOTOWANIE MASY

1)PIASEK jest suszony

2) przechodzi przez sito PO ZALANIU skrzynki są kierowane na krate wibracyjną lub wstrząsowa. Następnie przez układ walcowy jest przeprowadzany.

Do 90% proszku się odzyskuje w dobrych odlewach.


Na 1 tone piasku przypada 15 ton wody. Formowania na sucho na mokro.

Modelowanie : Negatyw odlewu utworzony przez model w masie formierskiej jest formą odlewniczą. Najczęœciej występuje forma górna i dolna czyli forma w dwóch skrzyniach.

RDZEŃ: LuŸne częœci formy wykonane oddzielnie a służące do odwzorowania w zasadzie wewnętrznych kształtów odlewu.

Przyrządy do wykorzystania formy:

Model (M)

Rdzeń (R)

Płyty modelowe (P)

Skrzynki formierskie

Drewno na modele: dobrze się obrabia, lecz pod wpływem wilgoci drewno pęcznieje dlatego model się lakieruje ( żeliwo na czerwono a znaki na czarno)

Uwaga przy tworzeniu modelu: przy tworzeniu modelu musimy uwzględniać skurcz 1%- żeliwo

2%- staliwo. Konieczne są zbieżnoœci pochylenia odlewniczego przy modelu.

Formowanie w dwóch skrzynkach

Czynnoœci formierza

Formowanie dolnej skrzynki

Formowanie górnej skrzynki

Przesmarować formę czernidłem i osadzić rdzenie

Złożyć obie połówki formy, spiąć kołkami spinającymi i obciążyć

Formowanie z modelu na szpilkę i na jaskółczy ogon dla elementów, których nie można by wyjąć ze skrzynki.

Formowanie z obieraniem

- wykonanie dolnej częœci formy

- wybranie masy umożliwiającej wyjęcie form

- wykonanie górnej częœci formy

- wyjęcie modelu i złożenie formy

Wykonywanie rdzeni

Rdzeń - odwzorowuje pow. wewnętrzną, żeby zamocować rdzeń musimy w formie utworzyć gniazda. Rdzenie wykonuje się w rdzennicach w następujący sposób:

• składa się połówki rdzennicy i œciąga œciskaczem,

• wypełnia do połowy rdzennicę masą rdzeniową i ustawia żebro z drutu stalowego,

• dopełnia rdzennicę masą,

• wykonuje kanał odpowietrzający nakłuwakiem,

• wyjmuje rdzeń z rdzennicy i suszy się.

Naddatki tworzą złom własny odlewni.

Rdzenie- wykonuje się z masy rdzeniowej w rdzennicach:

Formowanie maszynowe

- zagęszczarki

- prasowarki (płyta modelowa odwzorowuje kształt formy w masie, wydajne)

- wstrząsarki (duży hałas)

- formierka przeporowa

- narzucarka masy (bardzo dobry sposób zagęszczania mas do dużych elementów)

- nadmuchiwarki (do wykonywania rdzenia)

Kadzie odlewnicze: a - łyżka odlewnicza, b - kadŸ z widłami, c - kadŸ suwnicowa, otwarta, d - kadŸ suwnicowa zamknięta, e - kadŸ przechylna z przegrodą, f - kadŸ syfonowa (czajnikowa), g - kadŸ zatyczkowa

Po zalaniu i wystygnięciu transportuje się do wybijania, na kratę wstrząsową, gdzie usuwa się piasek. Model idzie do obróbki.

Usuwanie układu wlewowego:

- w żeliwie szarym wystarczy uderzenie młotkiem

- w żeliwie sferoidalnym trzeba ciąć lub usunąć przy pomocy palnika

- usuwanie zalewek

- naprawa uszkodzeń

Odlewanie w formy Skorupowe. Odlewanie w formach skorupowych przeprowadza się za pomocą płyt modelowych. Płytę modelową z połówką modelu, pokrywa się piaskiem kwarcowym zmieszanym z niewielką iloœcią syntetycznej żywicy i ogrzewa się do temp. 220-280°C. Pod wpływem ciepła żywica topnieje i pokrywa płytę z połową modelu warstwą masy. Po wykonaniu tej czynnoœci ogrzewa się płytę do temp. 300°C. W tych warunkach następuje twardnienie masy i po ostudzeniu płyty zdejmuje się utworzoną skorupę. Na jedną formę składają się zwykle dwie połówki skorupowe wykonane na dwóch płytach modelowych. W celu dokładnego złożenia formy jedna płyta jest zaopatrzona w dwa stożkowe wstępy, a druga w dwa stożkowe wgłębienia. Połówki formy prawidłowo złożone łączy się klamrami lub skleja. Tak wykonana forma służy do wykonania jednego odlewu. Zalewanie form skorupowych można wykonać zwykłym sposobem przez wlanie metalu łyżką do stojącej formy lub ciœnieniowo przy pomocy specjalnej maszyny.


Metody wytwarzania odlewów.

W zależnoœci od stosowanego tworzywa odlewniczego, wielkoœci i wymaganej dokładnoœci odlewu oraz wielkoœci produkcji stosuje się w przemyœle różne metody odlewania.

odlewanie pod normalnym ciœnieniem (grawitacyjne):

w formach trwałych

w formach jednorazowych:

odlewanie pod zwiększonym ciœnieniem 2,0-350 Mpa (ciœnieniowe):

odlewanie z krzepnięciem pod ciœnieniem,

odlewanie odœrodkowe.

Procesy występujące przy wytwarzaniu odlewów.

Skład piaskowych mas formierskich.

Masy formierskie i rdzeniowe składają się z osnowy, lepiszcza, wody i dodatków, nie licząc powietrza wypełniającego porowatą strukturę mas formierskich i rdzeniowych. Na osnowy piaskowych mas formierskich (85-90% udziału węglowego), stosuje się oprócz piasku kwarcowego, piasek cyrkonowy, silimanitowy, magnezytowy, oliwinowy oraz szamotowy. Lepiszczami (spoiwami) osnowy mogą być gliny, cement, betonit, lepiszcza organiczne, takie jak dekstryna, melasa, mąka, olej lniany, pokost, kalafonia, a także żywice i szkło wodne. Udział wagowy lepiszcza lub spoiwa w masie nie przekracza 5-10%. Jako dodatki stosuje się między innymi pył węgla kamiennego, w iloœci 2-6%. Udział wody przygotowanej do formowania masy wynosi 2,5-4%.

Najważniejsze właœciwoœci mas formierskich.

Definicja modelu i rdzenia.

Model - przyrząd, który w formie odlewniczej odtwarza zewnętrzny kształt odlewanego przedmiotu, czyli odlewu.

Rdzennica - przyrząd (forma) z pomocą którego wykonuje się rdzenie odtwarzające wewnętrzne kształty odlewu.

Zużycie masy formierskiej dla uzyskania 1 tony odlewów.

Dla otrzymania 1 tony odlewów żeliwnych lub staliwnych zużywa się 4-8 tony masy formierskiej i rdzeniowej.

Istota i zastosowanie formowania skorupowego.

Dokładnoœć wymarowo-kształtowa odlewów w zasadniczej mierze jest uzależniona od dokładnoœci i technologii wykonania formy. Dużą dokładnoœć zapewniają formy skorupowe. Masę sporządza się z płukanego piasku kwarcowego (89-92%), żywicy spełniającej rolę spoiwa (6-10%), utwardzacza (1%) oraz nafty w iloœci 0,1%, służącej do zwilżania ziaren osnowy. Substancje te miesza się ze sobą w podwyższonych temperaturach, po czym się je schładza, rozkrusza i przesiewa. Formowanie skorupkowe wymaga metalowych modeli i rdzennic, ponieważ znajduje ono zastosowanie w produkcji wielkoseryjnej i masowej. Szczególne korzyœci odnosi się ze stosowania technologii, przy masowej produkcji skomplikowanych i dokładnych odlewów cienkoœciennych, tj: odlewy głowic, wałów korbowych i wałków rozrządczych silników samochodowych.

Zalety odlewania w formach skorupowych.

Metoda formowania z użyciem wytapianych modeli.

Najbardziej rozpowszechnioną metodą odlewania precyzyjnego jest metoda wytapianych modeli, którą stosuje się najczęœciej do dolewania małych przedmiotów. Polega ona na wykonaniu z niskotopliwego tworzywa (np. wosku) modelu składającego się zwykle z wielu modeli tego samego przedmiotu, połączonych modelem wspólnego układu wlewowego. Tak przygotowany zestaw modelowy (choinkę) zanurza się w specjalnej suspensji drobnoziarnistego piasku kwarcowego, mączki cyrkonowej, magnezytu, itp., z krzemianem etylu lub szkłem wodnym, która po wyschnięciu utworzy wokół niego ognioodporną powłokę. W zależnoœci od kształtu, masy i wielkoœci produkowanych odlewów, zestaw modelowy zanurza się w suspensji ceramicznej i suszy 3-5 krotnie. Wzmocniony taką skorupą zestaw modelowy po obsuszeniu (8-12h) stawia się w skrzynce formierskiej i obsypuje masą formierską, którą się zagęszczą metodą wstrząsania. Skrzynkę z zaformowanym modelem umieszcza się następnie w pozycji odwróconej o 180o w piecu w celu wytopienia i usunięcia z wnętrza formy wosku. Kolejną operacja jest wypalanie formy w temp. 800-850oC, aż do całkowitego usunięcia œladów wosku.

Stopy najczęœciej odlewane w kokilach i ich zastosowanie.

Korzyœci z zastosowania metalowych form trwałych.

Podstawowe właœciwoœci odlewnicze stopów.

Definicja skurczu, jam skurczowych i naprężeń odlewniczych.

Skurcz - zmniejszenie liniowych i objętoœciowych wymiarów tworzyw odlewniczych w wyniku krzepnięcia, odgazowania, zagęszczania i innych procesów.

Jamy skurczowe - puste miejsca w odlewie powstałe w wyniku zmiany objętoœci metalu podczas przejœcia ze stanu ciekłego w stan stały. Powstają one w najpóŸniej krzepnących miejscach odlewu, i dlatego są najczęœciej niewidoczne, umiejscowione wewnątrz odlewu, w okolicy większych skupisk metalu, w tzw. węzłach cieplnych.

Naprężenia odlewnicze - powstają w czasie krzepnięcia metali i stopów w formach odlewniczych. Mogę one wynikać z nierównomiernego stygnięcia tworzywa w różnych przekrojach odlewu (naprężenia cieplne), być konsekwencją skurczu (naprężenia skurczowe) lub przemian alotropowych (naprężenia fazowe). Naprężenia te mogą doprowadzić nawet do pęknięć.

Budowa żeliwiaka, wsad i produkty

Żeliwiak jest piecem szybowym o różnych rozwiązaniach konstrukcyjnych, w którym Ÿródłem ciepła może być paliwo stałe (koks), ciekłe (mazut) lub gazowe (gaz ziemny i gazy przemysłowe) służącym do wytwarzania żeliwa szarego. Wsadem do żeliwiaka jest paliwo, topniki i wsad metalowy, na który składa się surówka odlewnicza, złom stalowy i żeliwny i żelazostopy (np., żelazo-krzem, żelazo-mangan).

Żeliwiak składa się ze stalowego płaszcza walcowego wyłożonego materiałem ogniotrwałym, a w górnej częœci, poniżej okna wsadowego, kształtkami żeliwnymi. Pomiędzy płaszczem a wyłożeniem znajduje się szczelina dylatacyjna, wypełniona sypkim materiałem izolacyjnym. Płaszcz opiera się o stalową płytę podstawy, spoczywającą na czterech stalowych słupach. Otwór w œrodku płyty jest zamknięty drzwiami dennymi, na których ubita jest ogniotrwała masa formierska z nachyleniem w kierunku otworu spustowego i rynny spustowej. Strefa dolna żeliwiaka nosi nazwę trzonu. Nad trzonem znajduje się obwodowo rozmieszczony rząd dysz, do których doprowadza się ze skrzyni dmuchowej sprężone powietrze, potrzebne do spalania koksu. Natężenie dmuchu regulują zawory.. Nieco poniżej dysz znajduje się otwór spustowy żużla z rynną.

Definicja żeliwa białego i szarego

Żeliwo szare - podstawowe tworzywo odlewnicze

Istota odlewania ciągłego i zastosowania

W technologii tej wykonuje się odlewy o stałym przekroju poprzecznym i o znacznej długoœci, w krystalizatorach. Istotą procesu jest doprowadzenie ciekłego stopu do formy w sposób ciągły, w miarę jak zakrzepnięta częœć odlewu opuszcza formę.

Wytwarza się tą metodą odlewy z żeliwa szarego, sferoidalnego, staliwa i metali nieżelaznych, stosowane w przemyœle motoryzacyjnym (np. tuleje zaworowe).

Definicja krystalizatora

Krystalizator - specjalnie chłodzone formy; wykonuje się go z miedzi stali, żeliwa lub grafitu, a powierzchni wewnętrznej nadaje dużą gładkoœć przez polerowanie. Dodatkowo, w celu zmniejszenia tarcia na powierzchni wewnętrznej krystalizatora, stosuje się jej smarowanie specjalnymi smarami.

Urządzenia do oczyszczania odlewów:

Z NOTATEK

Istota i zastosowanie formowania skorupowego.

Dużą dokładnoœć zapewniają formy skorupowe. Masę sporządza się z płukanego piasku kwarcowego (89-92%), żywicy spełniającej rolę spoiwa (6-10%), utwardzacza (1%) oraz nafty w iloœci 0,1%, służącej do zwilżania ziaren osnowy. Substancje te miesza się ze sobą w podwyższonych temperaturach, po czym się je schładza, rozkrusza i przesiewa. Formowanie skorupkowe wymaga metalowych modeli i rdzennic, ponieważ znajduje ono zastosowanie w produkcji wielkoseryjnej i masowej. Szczególne korzyœci odnosi się ze stosowania technologii, przy masowej produkcji skomplikowanych i dokładnych odlewów cienkoœciennych, tj: odlewy głowic, wałów korbowych i wałków rozrządczych silników samochodowych.

Zalety odlewania w formach skorupowych.

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 œmietany 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 póŸniej wypala w temperaturze ]000°C, w wyniku czego w objętoœci formy powstaje siatka drobnych pęknięć zwiększająca przepuszczalnoœć formy i uodporniająca ją na zmiany dylatacyjne. Zaletą metody Shawa jest możliwoœć 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 dokładnoœcią i gładką powierzchnią przy stosunkowo dużej masie.

Odlewanie odœrodkowe

W odlewaniu odœrodkowym oœ 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 odœrodkowej na poszczególne cząstki krzepnącego metalu swobodnie wlewanego do wirującej formy. Metoda ta jest stosowana najczęœciej do odlewania rur, tulei cylindrowych itp.

Odlewanie ciągle i półciągłe

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

Odlewanie pod ciœnieniem odœrodkowym

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

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. 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 gruboœci œcianki odlewu i dużych naprężeń występujących na skutek braku podatnoœci formy. Zalety duża dokładnoœć wymiarowa, małą chropowatoœć i duża czystoœć pow, dobra jakoœć tworzywa, wydatne ograniczenie obiegu masy rdzeniowej, lepsze warunki pracy, wzrost wskaŸników wydajnoœci na jednego pracownika, mniejsze nakłady $, łatwa mechanizacja, duża stabilizacja procesu odlewania. Wady ograniczona trwałoœć formy, znaczne naprężenia odlewów, możliwoœć zagazowania odlewu, większa wrażliwoœć na zmiany parametrów procesu, trudnoœci w uzyskiwaniu odl. Cienkoœciennych, większa niejednorodnoœć własnoœci w przekroju œcianki odlewu, ograniczona wielkoœć odlewu.

Odlewanie pod ciœnieniem

Odlewanie pod ciœnieniem znane jest w trzech odmianach:
- odlewania ciœnieniowego, którego podstawowym celem jest uzyskanie odlewów o cienkich œciankach,
-odlewania niskociœnieniowego, 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 ciœnieniem.

Odlewanie ciœnieniowe

Odlewanie ciœnieniowe polega na wtłaczaniu ciekłego metalu pod wysokim ciœnieniem do formy metalowej. Tak wysokie ciœnienie uzyskuje się w specjalnych maszynach. Zależnie od rodzaju komory ciœnienia maszyny te dzieli się na zimno- i gorącokomorowe. Drugim zespołem, oprócz zespołu tłoczącego, maszyny ciœnieniowej jest zespół zwierający formę. Odlewanie w maszynach zimnokomorowych. Maszyny te mogą mieć pionową bądŸ 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. 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. Następnie tłok wywiera nacisk na metal zamknięty w komorze, co powoduje przetłaczanie metalu do wnęki formy. W wyniku odlewania ciœnieniowego uzyskuje się odlewy o dużej gładkoœci powierzchni i dokładnoœci wymiarów, dzięki czemu można wyeliminować prawie całkowicie obróbkę skrawaniem. Metodę tę wykorzystuje się głównie do odlewania metali nieżelaznych mających niską temperaturę topienia.

Metoda formowania z użyciem wytapianych modeli.

Najbardziej rozpowszechnioną metodą odlewania precyzyjnego jest metoda wytapianych modeli, którą stosuje się najczęœciej do dolewania małych przedmiotów. Polega ona na wykonaniu z niskotopliwego tworzywa (np. wosku) modelu składającego się zwykle z wielu modeli tego samego przedmiotu, połączonych modelem wspólnego układu wlewowego. Tak przygotowany zestaw modelowy (choinkę) zanurza się w specjalnej suspensji drobnoziarnistego piasku kwarcowego, mączki cyrkonowej, magnezytu, itp., z krzemianem etylu lub szkłem wodnym, która po wyschnięciu utworzy wokół niego ognioodporną powłokę. W zależnoœci od kształtu, masy i wielkoœci produkowanych odlewów, zestaw modelowy zanurza się w suspensji ceramicznej i suszy 3-5 krotnie. Wzmocniony taką skorupą zestaw modelowy po obsuszeniu (8-12h) stawia się w skrzynce formierskiej i obsypuje masą formierską, którą się zagęszczą metodą wstrząsania. Kolejną operacja jest wypalanie formy w temp. 800-850oC, aż do całkowitego usunięcia œladów wosku.

Metoda Croninga. 1)podgrzanie płyty modelowej do 230-280 2)nałożenie płyty na zbiornik z piaskiem powlekanym 3)obrócenie płyty wraz ze zbiornikiem o 180stopni. Żywica topi się i wiąże ziarna w początkowo plastyczną, a potem twardą i wytrzymałą skorupę. Gruboœć formy skorupowej większa jest gdy wyższa jest temp płyty i dłuższy jest czas przetrzymywania masy na płycie 4)po 15-40s zbiornik z płytą odwraca się do początkowego położenia. 5)utwardzenie skorupy w piecu przez ok. 2 min w 300stopniach.

Metoda Dietera. Korzyœci: Założona stała gruboœć wytwarzanej formy skorupowej, jednoczesne dwustronne nagrzewanie masy (skrócenie czasu wytwarzania), 30% większa wytrzymałoœć dzięki zagęszczaniu masy formierskiej, oszczędnoœć masy formierskiej.

Dokumentacja procesu technologicznego odlewania: Podstawowe rysunki.

- rysunek konstrukcyjny czesci odlewanej

-surowy rysunek odlewu ( wykonuje się w uposzczeniu, bądzi pełen rysunek surowego odlewu. Odlewnik musi uwzględnić skurcz, pochylenia scianek, otwory itp.)

Rysunek koncepcji technologicznej:

-uwzględnia się podzial formy

-uwzglednia się rdzenie (niebieski)

-układy wlewowe (zerwone)

-jak ma wyglądać doprowadzenie metalu

- wszystko z ochładzalnikami ? ( zielone)

Rysunek oprzyrządowania odlewniczego:

-rdzennice , przymiary, sprawdziany , plyty modelowe

Wady , kontrola i naprawy odlewów:

1.Wady kształtu: niedolew, guz, zalewka, wypchnięcie, wypeczenie.

2.Wady powierzchni surowej: chropowatoœć, zdarcie, kornik, nakłucie, fałda, obciągniecie.

3.Przerwy ciągłoœci: pękniecie, naderwanie.

4. Wady wewnętrzne: bąbel, porowatoœć, jama skurczowa, pęcherz.

5.Wady materiału: niezgodnoœć składu chemicznego,


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
6872
6872
07 hydrogeologiaid 6872 ppt
praca-magisterska-6872, Dokumenty(1)
6872

więcej podobnych podstron