DSCN1615

/J. Wypełnianie formy odlewniczej (zalewanie) 23

1.2. Wypełnianie formy odlewniczej (zalewanie)

lii. Zjawiska fizyczne występujące przy wypełniania form

W procesie wypełniania formy występuje wiele zjawisk, których zrozumienie jest niezbędne do prawidłowego zaprojektowania układu wlewowego, które i kolei warunkuje otrzymanie odlewu bez wad. W tym punkcie omówiono te zjawiska, które dotyczą zalewania grawitacyjnego. Wypełnianie form pod działaniem ciśnienia zostanie omówione w rozdziale dotyczącym technologii odlewania ciśnieniowego.

Charakter przepływa

Stopiony metal zawsze niesie na swojej powierzchni warstwę tlenków i innych zanieczyszczeń, których dostanie się do wnętrza odlewu należy znacznie ograniczać, zwłaszcza przy istotnych wymaganiach odnośnie do struktury i wytrzymałości odlewu. Sprawia to, że należy dążyć do przepływu uwarstwionego (kaBnsrnsgd), w którym wszystkie warstwy strugi będą płynęły równolegle do siebie, nie dopuszczając do wnikania tlenkowej warstwy powierzchniowej w gfeb strugi O charakterze przepływu decyduje zasadniczo liczba Reynoldsa

Re—nDfr    (1.1)

«big * — prędkość przepływu, D — średnica kanału, » — współczynnik kpkośri kinematycznej płynu.

Przyjmuje się, że przy Re > 2000 należy już spodziewać aję niepożądanego prie/łpm burzliwego. Ostatnie badania wskazują jednak, że dla zjawiska wnikania warstw powierzchniowych w głąb cieczy bardziej odpowiednim krytemm jest mniej rozpowszechniona tzw. liczba Webera [1]

* = **    P

gdzie r — napięcie powierzchniowe, p — gęstość cieczy.

Należy zwrócić uwagę, że w przeciwieństwie do liczby Reynoldsa, bezpieczne jest utrzymywanie wartości liczby Webera powyżej pewnej wartości granicznej. Wartość ta nie została jednak jeszcze określona, choć jej postać wskazuje ydrwnarzaie na konieczność ograniczenia prędkości metalu w kanałach ńay. Dotyczy to szczególnie metali łatwo utleniających ag, jak stopy alu-rbrium i magnezu, a także żdtw i staliw odlewanych w formach piaskowych ze spoiwem na bazie żywic metanowych (warstwa powierzchniowa składa się wówczas z grafitu powstałego z rozkładu tego spoiwa pod działaniem wysokiej temperatury odlewanego stopuj.

Zbyt mata prędkość przepływu może również powodować problemy związane z przedwczesnym krzepnięciem metale lub powierzchniowej warstwy