DSCN1607

15

1,1, hlota procesu odlewania

Odlewanie do form jednorazowych dominuje w przypadku stopów żelaza, których udział w całej produkcji odlewów jest zdecydowanie największy. Formy takie są wykonywane z materiałów niemetalowych, o dostatecznie dużej odporności na działanie wysokiej temperatury. Najbardziej rozpowszechnionym materiałem na formy jednorazowe jest piasek kwarcowy z dodatkami powodującymi wiązanie ziaren między sobą i utwardzenie formy, której nadano odpowiedni kształt jeszcze w chwili, kiedy materiał był w stanie sypkim lub płynnym. Materiał typu mieszanina piasku kwarcowego z dodatkami wiążącymi (czasami także innymi dodatkami) jest nazywany masą formierską. W celu otrzymania bardzo dokładnych form stosuje się inne, droższe materiały, jak mieszanki ceramiczne oraz gips.

Zgodnie ze swą nazwą, forma jednorazowa jest używana tylko do jednego zalania, a więc wykonania jednego lub kilku odlewów mieszczących się w niej jednocześnie. Oznacza to, że w odróżnieniu od innych procesów technologicznych, odlewanie wymaga, oprócz wytwarzania danego wyrobu (odlewu), równoległego wytwarzania form. Należy zwrócić uwagę na to, że forma składa się przeważnie z kilku części, czasem z różnych materiałów, co sprawia, że wykonywanie form jednorazowych jest procesem złożonym. Sam materiał formy jest również prawie zawsze wytwarzany w odlewni, w specjalnych oddziałach, zwanych stacjami przerobu mas.

Zalewanie formy

Wypełnianie formy ciekłym metalem jest podstawowym działaniem w celu otrzymania odlewu. Struga ciekłego metalu płynie najpierw w kanałach, zwanych układem wlewowym, a następnie wpływa do wnęki formy, wypełniając ją całkowicie. Przepływ ten najczęściej odbywa się w wyniku działania tylko sil ciężkości i wówczas mówimy o odlewaniu grawitacyjnym. Może także zachodzić przy udziale dodatkowego ciśnienia lub z udziałem sił odśrodkowych, w formach poddanych ruchowi obrotowemu.

Sposób wypełniania formy, jak potwierdzono w praktyce, decydująco wpływa na jakość odlewów; szacuje się, że aż 80-r- 90% problemów odlewniczych jest związanych z niewłaściwym zalewaniem. Zbyt mała lub zbyt duża prędkość albo temperatura zalewania oraz nieodpowiednio ukształtowane kanały układu wlewowego mogą być przyczyną wystąpienia wielu wad odlewniczych, takich jak niedolewy (niewypełnienie wszystkich przestrzeni wnęki formy), zanieczyszczenia wewnętrzne i powierzchniowe odlewu oraz inne, a także prowadzić do niszczenia form zarówno jednorazowych (przed ich wypełnieniem), jak i trwałych (przyśpieszone zużycie). Omówienie zjawisk zachodzących przy wypełnianiu formy i zasady budowy układów wlewowych do zalewania grawitacyjnego zamieszczono w p. 1.2.

Krzepnięcie odlewu

Krzepnięcie metalu wlanego do formy jest drugim podstawowym elementem procesu niezbędnym do otrzymania odlewu. Polega on na powstawaniu