Odlewanie jest procesem wykonywania wyrobów ( lub półwyrobów) w postaci odlewów poprzez wypełnienie ciekłym metalem specjalnie przygotowanej formy odlewniczej (ceramicznej lub metalowej ) odzwierciedlającej kształt odlewu, CECHY ODLEWU -Odlew odzwierciedla dokładnie kształt przyszłego wyrobu, -Metal z którego wykonany jest odlew wykazuje odpowiednie właściwości mechaniczne -Istnieje możliwość odwzorowania w odlewie otworów i wnęk wewnętrznych -Nie ma ograniczeń masy wytwarzanych odlewów -Stopy trudnoobrabialne na drodze obróbki skrawaniem mogą być kształtowane przy zastosowaniu tej technologii STOPY ODLEWNICZE -żeliwo -staliwo ( węglowe i stopowe ) -stopy Cu ( brązy i mosiądze) -stopy Al -stopy Mg -stopy Zn -stopy Ti ETAPY POWSTAWANIA ODLWU W FORMIE -Zalewnie ciekłego metalu do formy, -Proces stygnięcia metalu w formie do temperatury likwidus, -Proces krystalizacji i krzepnięcia metalu w formie [T (likwidus) → T (solidus) ] -Proces stygnięcia odlewu w stanie stałym Układ wlewowy - definicja -Układ wlewowy jest to system kanałów w formie odlewniczej służący do wypełnienia jej objętości ( wnęki ) ciekłym metalem Podstawowe funkcje układu wlewowego -oddzielenie kropli żużla i wtrąceń niemetalicznych od ciekłego metalu -spokojne wypełnienie objętości formy ciekłym metalem -wpływa na proces krystalizacji ciekłego metalu Równanie Bernuliego -Równanie wyrażające zachowanie energii w odniesieniu do ruchu płynu doskonałego ( nielepkiego i nieściśliwego ) Prawo ciągłości przepływu -określa wartość strumienia cieczy Q = F ⋅ w Gdzie :Q - wartość strumienia F - przekrój poprzeczny przez kanał w - szybkość przepływu cieczy Liczba Reynoldsa -opisuje charakter przepływu cieczy w kanale ( wyraża stosunek sił bezwładności do sił tarcia wewnętrznego ) Typy charakterystyczne rodzaju przepływu cieczy w kanale: Re < Re kr.min = Przepływ Laminarny | Przepływ mieszany| Re > Re kr.max=Przepływ turbulentny. Kiedy Re > Re _kr.max. -Obserwujemy proces utleniania ciekłego metalu ( np. stopy Al i Mg ) -Obserwujemy proces zassysania powietrza i gazów z formy odlewniczej -Występuje zjawisko porywania wtrąceń niemetalicznych poprzez ciekły metal i następuje wzrost ich zawartości w odlewie Re _kr.max. dla wybranych stopów -Żeliwo szare- 12 400 -Staliwo węglowe- 16 600 -Stopy aluminium- 1 200- 6 000 -Brązy ( stopy Cu-Sn ) - 11 400 UKŁADY WLEWOWE DLA ODLEWÓW Z ŻELIWA SZAREGO, CIĄGLIWEGO I SFEROIDALNEGO ORAZ STOPÓW Al I Mg I MAŁYCH ODLEWÓW STALIWNYCH ( do 300 Kg ) -zalewne są z kadzi przechylnych - niebezpieczeństwo zażużlenia, -zapobiegamy poprzez zastosowanie zbiornika wlewowego czaszowego, belki żużlowej ( wlewu rozprowadzającego ), filtra ceramicznego lub odżużlaczy ( zwykłych lub odśrodkowych ) Odlewy staliwne zalewne z kadzi zatyczkowej -kadź zatyczkowa zapobiega przedostawaniu się cząstek żużla do formy, -można zastosować prostą konstrukcję układu wlewowego Sposób doprowadzenia ciekłego metalu do wnęki formy ( odlewy o małym skurczu objętościowym ) -odlewy nieduże o zróżnicowanej grubości ścianki ze stopów o małym skurczu objętościowym ( np. żeliwo ) zalewać poprzez doprowadzenie ciekłego metalu do cienkich ścianek, aby zapewnić proces krzepnięcia równoczesnego. Sposób doprowadzenia ciekłego metalu do wnęki formy ( odlewy o dużym skurczu objętościowym- np. staliwo, żeliwo ciągliwe,sferoidalne oraz duże odlewy z żeliwa szarego) -zalewać poprzez części grubościenne odlewu lub w nadlewy boczne w celu ułatwienia krzepnięcia kierunkowego PRZELEWY -Stosujemy w celu ułatwienia procesu usuwania gazów z objętości formy,- Ustawiamy w najwyżej położonym punkcie odlewu w miejscach najbardziej oddalonych od miejsca przyłożenia układu wlewowego. Zjawiska zachodzące podczas studzenie metalu oraz procesów krzepnięcia i krystalizacji -proces formowania warstwy powierzchniowej odlewu -proces powstawania struktury pierwotnej odlewu -chemiczne i fizyczne procesy prowadzące do powstawania wtrąceń niemetalicznych -zjawisko skurczu metalu podczas studzenia metalu w formie w stanie ciekłym , procesu krzepnięcia i studzenia w stanie stałym Właściwości termofizyczne λ - współczynnik przewodnictwa ciepła c_w - ciepło właściwe ( kJ /kg) b= ( λ•α•ρ) ^0.5- współczynnik akumulacji ciepła α - współczynnik rozszerzalności cieplnej T_t - temperatura topnienia Proces krystalizacji i tworzenie struktury odlewu -Zarodkowanie * Homogeniczne * Heterogeniczne -Wzrost ziaren -Tworzenie struktury odlewu Zarodkowanie homogeniczne Podczas procesu powstawania zarodka: GV - energia swobodna objętościowa maleje GF - energia powierzchniowa na granicy faz wzrasta Zgodnie z powyższym :၄G = - ၄Gv + ၄GF ZARODKOWANIE HETEROGENICZNE (WYMAGA MNIEJSZEJ ENERGII)-POWSTAWANIE ZARODKA NA NIEDOSKONAŁOŚCIACH SIECI KRYSTALICZNEJ OSNOWY ( GRANICE ZIARN, BŁĘDY UŁOZENIA SIECI, DYSLOKACJE ), ZARODEK POWSTAJE NA WTRĄCENIACH NIEMETALICZNYCH ZAWARTYCH W CIEKŁYM MEALU, ZARODKOWANIE NA KONTACIE CIEKŁEGO METALU Z MATERIAŁEM FORMY ZARODKOWANIE HETEROGENICZNE -WYSTĘPYJE PODCZAS WYKONYWANIA ODLEWÓW Z CZYSTYCH METALI TECHNICZNYCH (O OBNIŻONYM STOPNIU CZYSTOŚCI ) I STOPÓW ODLEWNICZYCH (OBECNOŚĆ WTRĄCEŃ I KONTAKT CIEKŁEGO METALU Z FORMĄ ODLEWNICZĄ ).Odmiany procesy krystalizacji -Zarodkowanie warstwowe -Zarodkowanie objętościowe -Zarodkowanie mieszane. SKURCZ METALU -Metal lub stop zalany do formy odlewniczej stygnie od temperatury zalewania do temperatury otoczenia -W tym okresie następuje zmniejszenie jego objętości wywołane: *spadkiem T *zmianą stanu skupienia, *wydzielaniem się nowych faz, *przemianami alotropowymi SKURCZ METALI I STOPÓW -Może być podzielony na trzy etapy : Skurcz przegrzania ( T_p - T_l );Skurcz krzepnięcia ( T_l - T_s ); Skurcz w stanie stałym ( T_s - T_o ) Jamy skurczowe w odlewach -W stanie ciekłym i podczas krzepnięcia metale zmniejszają swoją objętość -Przykładowa wartość skurczu przegrzania i krzepnięcia:- stopy Al - 3-5%,- staliwo węglowe - 5-7%,- stopy miedzi - 4-7% Powstawanie jam skurczowych -Po zalaniu formy odlewniczej odprowadzanie ciepła odbywa się przez powierzchnię :ciekły metal - forma, -w pierwszej fazie krzepnie powierzchnia odlewu a w jego wnętrzu obserwujemy występowanie ciekłego metalu Objętość jamy skurczowej Zależy od :- wartości skurczu przegrzania - wartości skurczu krzepnięcia Zapobieganie powstawaniu jam skurczowych -Sterowanie procesem krzepnięcia odlewu poprzez realizację zasady krzepnięcia: -jednoczesnego; jednoerunkowego. Zasada krzepnięcia jednoczesnego -Ma miejsce gdy wszystkie części odlewu stygną i krzepną równocześnie z tą samą szybkością Zasada krzepnięcia jednoczesnego Uzyskanie zjawiska krzepnięcia jednoczesnego uzyskujemy poprzez: -właściwą konstrukcję odlewu (równomierna grubość ścianek odlewu- brak węzłów cieplnych), -stosowanie odpowiednio dobranych materiałów na formy odlewnicze pozwalających wyrównać czas krzepnięcia różnych fragmentów odlewu i odpowiedni sposób przyłożenia układu wlewowego. Krzepnięcie jednoczesne Stosujemy do odlewów nie tworzących dużych jam skurczowych np.:- odlewy z żeliwa niższej jakości, - niektóre gatunki brązów ( brąz cynowy) KRZEPNIĘCIE KIERUNKOWE -DĄŻYMY DO ZAPEWNIENIA PROCESU KRZEPNIĘCIA ODLEWU OD NAJCIEŃSZEJ DO NAJGRUBSZEJ ŚCIANKI ODLEWU A NAD NAJGRUBSZĄ SCIANKĄ ODLEWU USTAWIAMY NADLEW

KRZEPNIĘCIE KIERUNKOWE -Nadlew - nie jest częścią użytkową odlewu ,- W czasie procesu krzepnięcia odlewu spełnia rolę zbiornika uzupełniającego ubytki objętości metalu związane ze skurczem przegrzania i krzepnięcia NADLEW -Nadlew to zbiornik ciekłego metalu z którego pobierany jest ciekły metal do kompensacji skurczu przegrzania i krzepnięcia. -Proces ten nosi nazwę zasilania odlewu NADLEW -Nadlew aby wypełnić swoją funkcję musi krzepnąć jako ostatnia część odlewu NADLEW Dzielimy na :- nadlewy górne,- nadlewy boczne. Dzielimy na :- otwarte,- zakryte,- w otulinach egzotermicznych i termoizolacyjnych,- ciśnieniowe Dobór rodzaju i objętości nadlewu -Rodzaj nadlewu zależy od kształtu odlewu i jego usytuowania w formie Dobór rodzaju i objętości nadlewu, -Dobór wymiarów nadlewu musi być poprzedzony obliczeniem tzw. modułu krzepnięcia odlewu lub jego fragmentu, -Moduł ten bywa także nazywany „sprowadzoną grubością ścianki odlewu” - M_o MODUŁ ODLEWU - M_o Moduł wyznaczamy jest z zależności: M_o = V_o / F_{o ;}M_o - moduł krzepnięcia odlewu lub jego części , ( m ) V_o - objętość odlewu ( lub jego części ) wymagająca zasilania, ( m³ ) F_o - powierzchnia stygnięcia odlewu lub jego części przez którą odprowadzane jest ciepło , (m²); Skład mas formierskich i rdzeniowych Podstawowe grupy składników mas formierskich i rdzeniowych: -Osnowa ziarnowa ( składnik podstawowy ) -Materiał wiążący ( spoiwo ) -Dodatki do mas Osnowa mas formierskich Osnowa ziarnowa powstała w wyniku rozdrobnienia skał : Kwarcyt (>98% SiO₂ ), Cyrkonit ( ZrSiO₄ ), Oliwin ( Mg₂SiO₄ ), Chromit ( Fe₂Cr₂O₃ ), Mulit (SiO₂ ⋅Al₂O₃ ) Magnezyt (MgCO₃) Wymagania stawiane kwarcowym piaskom formierskim -zawartość naturalnego lepiszcza (poniżej 2.0 %), -odpowiednia ziarnistość, -odpowiedni kształt i powierzchnia ziarn -odpowiednia temperatura spiekania (staliwo >1400^oC, żeliwo - 1350^oC ) -odpowiedni skład chemiczny Podstawowe właściwości osnowy mas formierskich -ognioodporność, -odpowiedni skład ziarnowy, -odpowiedni kształt ziaren, -przepuszczalność, -zawartość wilgoci, -zawartość naturalnego lepiszcza; Spoiwa: *Naturalne spoiwa ( gliny): - gliny bentonitowe(montmorylonity) -gliny kaolinitowe (kaolinity) *Spoiwa Organiczne: żywice -Oleje -Dekstryna -ług posiarczynowy -melasa, *Spoiwa Nieorganiczne, -cement portlandzki -gips -szkło wodne sodowe -krzemian etylu, Dodatki do mas Funkcje dodatków wprowadzanych do mas : -nie wpływają na własności wiążące masy, -dodawane do masy przymodelowej wpływają na jakość powierzchni odlewu lub wprowadzone do masy wypełniającej podwyższają wybrane jej właściwości Dodatki do mas -Węglowe i węglopochodne (pył węglowy, pył koksowy, grafit, smoła granulowana) -Zawierające celulozę - stosowane jako środki rozluźniające ( trociny, mączka drzewna, torf) -Specjalne ( np. kwiat siarkowy zapobiega zapaleniu się stopu magnezu po zalaniu do formy Modele

MODEL - jest to przyrząd wykonany z drewna, metalu lub innych materiałów służący do odzwierciedlenia w formie odlewniczej zewnętrznych kształtów wykonywanego odlewu MODEL -Kształt modelu różni się od kształtu wykonywanego odlewu, zdefiniowanego na rysunku konstrukcyjnym odlewanej części , następującymi elementami: 1 -obecnością naddatków na powierzchniach podlegających obróbce mechanicznej, 2 - obecnością pochyleń odlewniczych na powierzchniach odlewu usytuowanych prostopadle do powierzchni podziału formy których zadaniem jest ułatwienie procesu wyjęcia modelu z formy odlewniczej po procesie zagęszczenia formy ,3-wymiary liniowe modelu są powiększone w celu kompensacji skurczu metalu występującego podczas procesu krzepnięcia metalu w formie odlewniczej,4 - wystąpieniem tzw. znaków rdzeniowych , które służą do odwzorowania w formie gniazd rdzeniowych do zamocowania rdzenia w formie Materiały na modele *Drewno (Produkcja jednostkowa)- sosna, mahoń, wiśnia *Metal (Produkcja seryjna i masowa)- mosiądz Zeliwo Aluminium *T.Sztuczne (Produkcja seryjna i masowa)- Żywice epoksydowe Żywice poliestrowe Żywice poliuretanowe, Zalety modeli wykonanych
z metalu i tworzyw sztucznych -Nie absorbują wilgoci, -dobra wytrzymałość i stabilność wymiarowa, -dobra jakość powierzchni Dobór materiału do wykonywania modeli Dobór materiału na model zależy od : -rozmiarów i kształtu odlewu, -żądanej dokładności wykonania modelu, -seryjności produkcji, -sposobu formowania. Klasyfikacja modeli

MODELE *Modele naturalne ( jednoczęściowe)- Z częściami Odejmowanych -Bez części

Odejmowanych *Modele Dzielone -Z częściami Odejmowanych -Bez części Odejmowanych * Modele uproszczone, Rdzeń - jest to element formy odlewniczej , wykonany poprzez masy zagęszczenie masy rdzeniowej w specjalnym przyrządzie nazywanym rdzennicą, który służy do odwzorowania w formie tych kształtów odlewu które nie są możliwe do odzwierciedlenia przez formę Rdzeń odzwierciedla wewnętrzne kształty odlewu (np. otwory ), -może także odzwierciedlać zewnętrzne kształty odlewu Rdzeń odtwarza w formie te kształty które nie mogą być odwzorowane poprzez model, -zespół specjalnie ukształtowanych rdzeni może być stosowany do budowy form odlewniczych (np. formowanie w stosach, formowanie w kesonach ), -niektóre elementy układu wlewowego mogą być odwzorowane poprzez rdzeń w celu zapobiegania zjawisku erozji formy odlewniczej ( np. zbiornik wlewowy) RDZENNICA - przyrząd do odwzorowania kształtu rdzenia Klasyfikacja rdzennic *Rdzennice skrzynkowe: -dzielone, -obracane *Rdzennice ramkowe: -otwarte, -pół zamknięte * Rdzennice w pancerzu * Rdzennice uproszczone, Wykonywanie form: Formy odlewnicze *Formy jednorazowe; Wykonane z masy Formy wykonane z masy formierskiej niszczone w celu usunięcia odlewu *Formy wielokrotne; Odlew może być łatwo usunięty z formy, a forma może być zastosowana ponownie *Formy kompozytowe Wykonane z dwóch lub więcej materiałów Stosowane w celu zwiększenia wytrzymałości formy, zwiększenia szybkości studzenia i poprawy ekonomiki procesu odlewania, WYKONYWANIE FORM JEDNORAZOWYCH -Formowanie ręczne, -Formowanie maszynowe, Formowanie ręczne -Formowanie z modelu naturalnego: wnęka formy w górnej skrzynce formierskiej; wnęka formy w dolnej skrzynce formierskiej -Formowanie z modelu dzielonego -Formowanie z modelu niedzielonego: formowanie z obieraniem; formowanie z „ fałszywką ” -Formowanie z częściami odejmowanymi, -Formowanie w gruncie; -Formowanie w stosach, -Formowanie wzornikowe Formowanie ręczne - proces pełnej formy -MODEL WYKONANY ZE SPECJALNEGO GATUNKU STYROPIANU ULEGA PROCESOWI ZGAZOWANIA PO WYPEŁNIENIU FORMY CIEKŁYM METALEM, FORMOWANIE MECHANICZNE -WSTRZĄSANIE -PRASOWANIE -WSTRZĄSANIE Z DOPORASOWANIEM -NARZUCANIE -NADMUCHIWANIE -STRZELANIE -FORMOWANIE PRÓŻNIOWE WSTRZĄSANIE -Forma jest podnoszona do góry i energicznie opuszczana -Uderza o obudowę maszyny -Najwyższy stopień zagęszczenia masy przy płycie modelowej -Bardzo dobra metoda zagęszczania dla płaskich modeli Prasowanie -Małe zużycie energii -Najwyższy stopień zagęszczenia jest uzyskiwany od strony wywieranego nacisku -Najlepsze dla płytkich form FORMIERKI WSTRZĄSOWO- PRASUJĄCE -Połączenie zagęszczania poprzez wstrząsanie z następującym po nim prasowaniu ( na tej samej maszynie ) -Rozkład stopnia zagęszczenia jest zdecydowanie korzystniejszy NARZUCARKA -Duża wydajność -Wysokie koszty inwestycyjne, -Równomierny stopień zagęszczenia masy wzdłuż wysokości skrzynki formierskiej zależny od głębokości skrzynki i odległości głowicy narzucarki od skrzynki formierskiej -Stopień zagęszczenia formy jest regulowany prędkością łopatki rzutowej ( od 1200 do 1800 obrotów na minutę ) NADMUCHIWANIE -Masa formierska jest wdmuchiwana z pojemnika do wnętrza skrzynki lub rdzennicy, -Skrzynka lub rdzennica napełniana masą przez nadmuchiwarkę musi być wyposażona w korki odpowietrzające ułatwiające wyprowadzenie powietrza -Stopień zagęszczenia jest równomierny STRZELARKA Różni się od nadmuchiwarki: -wyższym ciśnieniem sprężonego powietrza, -mechanizmem wypełniania, -krótszym czasem wypełniania, -mniejszym zużyciem sprężonego powietrza, FORMOWANIE SKORUPOWE -WYNALEZIONE W 1947 ROKU - USA, -WYNALAZCA - Cronnig, -NAZWA PROCESU - PROCES „C” FORMOWANIE SKORUPOWE -Wykonywanie form odlewniczych , które składają się z dwóch lub więcej cienkich form skorupowych odlewanej części -Do wykonywania tych form stosuje się masy ze spoiwem z żywic termoutwardzalnych -Formy skorupowe są formami jednorazowymi

Formowanie skorupowe -Formy skorupowe zwykle posiadają grubość od 3 do 6 mm, odpowiednią twardość i są wygodne w składowaniu i transporcie -Skorupy po złożeniu, przy wykorzystaniu odwzorowanych elementów ustalających, odtwarzają kształt odlewu, -Łączone są poprzez klejenie lub specjalnymi zaciskami, -Zalewne są metalem po połączeniu w pozycji poziomej lub pionowej, -Formy skorupowe mogą być składane w przyrządach lub w celu zwiększenia wytrzymałości formy umieszczone w pojemniku i zasypane piaskiem kwarcowym lub śrutem metalowym Płyty modelowe do formowania skorupowego -Wykonane są z metalu -Nagrzewane są do temperatury dochodzącej do 450^oC -W płycie modelowej jest zamontowany system wypychaczy służący do oddzielenia skorupy od płyty modelowej po procesie utwardzenia formy.Masy do wykonywania form skorupowych, -Piasek kwarcowy, -Żywica fenolowo-formaldehydowa - 4-8%, -Utwardzacz - 10-12% -Środek zwilżający- 0.1% lub Piasek kwarcowy powlekany żywicą gotowy do wykonywania form bez konieczności przygotowania masy Proces technologiczny wykonywania form skorupowych -Masa formierska narzucana jest na podgrzaną płytę modelową lub rdzennicę -Temperatura podgrzania płyty modelowej waha się od 220 do 300^oC,- Wymagany czas kontaktu masy z podgrzaną płytą modelową ,niezbędny do przebiegu procesu wiązania, wynosi od 5 do 20 sekund -Płyta modelowa wraz ze skorupą umieszczana jest w piecu nagrzanym do temperatury od 300 do 400^oC w celu ostatecznego utwardzenia skorupy -Oddzielenie skorupy od płyty jest ułatwione przez zainstalowanie systemy wypychaczy.

Formowanie skorupowe - proces „D” - Proces Dietera -Masa formierska jest wdmuchiwana do formy przy użyciu nadmuchiwarki poprzez system otworów w głowicy nadmuchiwarki, -Uzyskujemy cienkie ścianki formy o stałej grubości, Formowanie skorupowe Zalety -duża dokładność wykonania odlewów (tolerancja wymiarowa ±0.3-0.4 mm na odcinku pomiarowym 50 mm), dobra jakość powierzchni ( Ra≤ 30 μm ), możliwość obniżenia kosztu oczyszczania powierzchni odlewów i obróbki mechanicznej, stosowane w produkcji seryjnej i masowej, skorupy nie pochłaniają wody w okresie składowania (łatwe do magazynowania)Formowanie skorupowe Wady -Wysokie początkowe koszty wykonania oprzyrządowania do wykonywania form i zakupu specjalistycznych urządzeń do wykonywania formowania skorupowego, -Wyższe koszty stosowanej masy formierskiej ( spoiwo na bazie żywicy) -Ograniczenie masy i wymiarów gabarytowych wykonywanych odlewów, Odlewanie do form jednorazowych ODLEWANIE PRECYZYJNE ODLEWANIE METODĄ WYTAPIANYCH MODELI -Odlewanie precyzyjne pozwala na wykonanie w trakcie jednej operacji precyzyjnego odlewu przy dużym uzysku metalu i małym nakładzie energii na proces obróbki wykańczającej ( ograniczenie do minimum zabiegu obróbki mechanicznej ) -Odlewanie precyzyjne cechuje się największą wszechstronnością ze znanych metod odlewania ( brak ograniczeń kształtu wykonywanego odlewu ) -Są możliwe do odzwierciedlenia skomplikowane kontury zewnętrzne i wewnętrzne odlewu ODLEWANIE PRECYZYJNE -Stwarza dużą swobodę w projektowaniu kształtu odlewu, -Odlewanie precyzyjne pozwala na wykonywanie odlewów z prawie wszystkich stosowanych w technice stopów metali, -Obecnie przy zastosowaniu tej technologii są już wykonywane odlewy o masie dochodzącej do 250 kg ODLEWANIE PRECYZYJNE - TECHNOLOGIA Etapy procesu technologicznego :1. Wytwarzanie modeli woskowych lub z tworzyw sztucznych w matrycach, 2. Dołączenie wykonanych modeli do przygotowanego układu wlewowego wykonanego z wosku ( np. metodą lutowania ), 3. Zanurzenie zestawu modelowego w masie ceramicznej o konsystencji śmietany, 4.Posypanie zestawu modelowego materiałem ceramicznym ( np. piaskiem kwarcowym ) 5. Powtórzenie czynności z punktu 3 i 4 - kilkakrotnie ( trzy do pięć razy ) 6. Wytopienie modeli woskowych w temperaturze około 100^oC, 7. Wypalenie form ceramicznych w temperaturze ok.1000^oC, 7. Zalewanie ciekłego metalu do form nagrzanych po procesie wypalania, 8. Po zakrzepnięciu metalu w formie następuje rozbicie formy skorupowej i proces oczyszczania odlewu. Matryce do wykonywania modeli woskowych -Są zwykle wykonywane z :- duraluminium, - mosiądzu KORZYŚCI Z PROCESU ODLEWANIA PRECYZYJNEGO Można wyrazić przy użyciu czterech wyrazów : Dokładność, Wszechstronność, Odwzorowalność, Wykończenie, ODLEWANIE KOKILOWE Proces wykonywania odlewów polegający na zalewaniu trwałych form metalowych lub z innych materiałów ciekłym metalem. -Metal jest zalewny do objętości formy pod ciśnieniem grawitacyjnym, -Forma nie jest niszczona po wykonaniu odlewu i może być użyta ponownie wielokrotnie ODLEWANIE KOKILOWE
MATERIAŁY NA FORMY KOKILOWE -Żeliwo szare, -Stale stopowe, -Stopy aluminium z powierzchnią anodowaną ( pokrytą warstwą Al₂O₃ na powierzchni roboczej ), ODLEWANIE KOKILOWE TRWAŁOŚĆ FORMY Trwałość kokili zależy od: -temperatury zalewania ciekłego metalu do kokili, -rodzaju pokrycia ochronnego na powierzchni roboczej kokili STOPY ODLEWNICZE ODLEWANE DO FORM KOKILOWYCH -STALIWO, -ŻELIWO, -STOPY ALUMINIUM, -STOPY MAGNEZU, -STOPY MIEDZI, -STOPY CYNKU ZAKRES ZASTOSOWANIA -DOSTATECZNA GRUBOŚĆ ŚCIANKI ODLEWU -PROSTY KSZTAŁT I ŁATWE USUWANIE ODLEWU Z FORMY -MAŁA LICZBA RDZENI -BRAK WYSTAJĄCYCH CZĘŚCI HAMUJĄCYCH SKURCZ -BRAK NAGŁCH ZMIAN GRUBOŚCI ŚCIANKI ODLEWANIE KOKILOWE
ZALETY -niższe kwalifikacje personelu obsługi, -potrzebna mniejsza powierzchnia odlewni -mniejsze pole tolerancji niż przy odlewaniu do form wykonanych z masy (±0.3mm na odcinku pomiarowym 50 mm ) -dobra jakość powierzchni ( Ra≤30μm ) -spadek kosztów wytwarzania w przypadku produkcji wielkoseryjnej -zwiększenie uzysku metalu -wyeliminowanie z obiegu masy formierskiej ODLEWANIE KOKILOWE
WADY -Technologia stosowana tylko w przypadku produkcji wielkoseryjnej i masowej ( wysoki koszt oprzyrządowania - kokili ), -Materiał kokili musi być dostosowany do rodzaju metalu zalewanego do kokili -Dużą prędkość studzenia metalu w formie może być źródłem wystąpienia niepożądanej struktury lub naprężeń w odlewie -Występują ograniczenia w kształcie odlewu (minimalna grubość ścianki odlewu) Minimalna grubość ścianki odlewu kokilowego Rodzaj stopu /g_min. (mm): Mg/ 4; Al./3; Cu( brązy)/3; Żeliwo/4; Staliwo/6 Klasyfikacja typów form metalowych ( Kokil ) ,-Bez podziału ( z rdzeniem ceramicznym),-Z pionową powierzchnią podziału,-Z poziomą powierzchnią podziału,-Z kilkoma płaszczyznami podziału Przebieg procesu technologicznego 1. Oczyszczenie powierzchni roboczej kokili :- usunięcie zużytej powłoki ochronnej,- udrożnienie kanałów odpowietrzających. 2.Naniesienie na powierzchnię roboczą kokili powłoki ochronnej: Zadania powłoki ochronnej:- ochrona kokili przed oddziaływaniem wysokiej temperatury, - ułatwia wyjęcie odlewu z formy, - reguluje szybkość odprowadzania ciepła, - możliwość wprowadzenie przez pokrycie pierwiastka do powierzchni Przebieg procesu technologicznego Skład powłoki ochronnej: 1.Osnowa: - kreda mielona -grafit koloidalny - grafit srebrzysty, - mączka kwarcowa 2. Spoiwo: - glinka ogniotrwała -szkło wodne - żywice 3. Podgrzanie kokili do temperatury pracy Cel: -regulacja szybkości krzepnięcia odlewu, -zapobieganie zjawisku powstawania niedolewów, pęknięć i jam skurczowych Przebieg procesu technologicznego -Dobór temperatury kokili w zależności od rodzaju stopu: Żeliwo 159-400^oC Staliwo 100-350^oC Mosiądz 80-120^oC Brąz 120-200^oC Aluminium 150-400^oC 4. Zalewanie form kokilowych Czynności związane z tym etapem : ,-sprawdzenie temperatury kokili, -zamontowanie rdzeni, złożenie kokili i jej zamknięcie, -kontrola temperatury ciekłego metalu, -zalanie kokili ciekłym metalem, -wyjęcie rdzeni bocznych, demontaż kokili i usunięcie odlewu, ODLEWANIE ODŚRODKOWE -CIEKŁY METAL JEST WLEWANY DO WIRUJĄCEJ FORMY , A PROCES STYGNIĘCIA I KRYSTALIZACJI ODBYWA SIĘ PODCZAS WIROWANIA FORMY -ODLEW JEST WYTWARZANY POD WPŁYWEM DZIAŁANIA SIŁY ODŚRODKOWEJ RODZAJE TECHNOLOGII ODLEWANIA ODŚRODKOWEGO *-ODLEWANIE ODŚRODKOWE - ODLEW JEST WYKONYWANY W FORMIE W KSZTAŁCIE TULEI - OŚ WIROWANIA TULEI (FORMY ) POKRYWA SIĘ Z OSIĄ ODLEWU , *ODLEWANIE PÓŁODŚRODKOWE LUB KSZTAŁTOWE ODLEWANIE ODŚRODKOWE, *ODLEWANIE POD CISNIENIEM ODŚRODKOWYM - FORMA NIE OBRACA SIĘ WOKÓŁ WŁASNEJ OSI LECZ WOKÓŁ OSI CENTRALNEGO WLEWU GŁOWNEGO ( CIŚNIENIE METALU WYWOŁANE DZIAŁANIEM SIŁY ODŚRODKOWEJ UŁATWIA PROCES WYPEŁNIENIA FORMY ODLEWNICZEJ) FORMY DO ODLEWANIA ODŚRODKOWEGO -MOGĄ BYĆ WYKONANE Z NASTĘPUJĄCYCH MATERIAŁÓW - MASY FORMIERSKIEJ,- METALU ( STALE WĘGLOWE I STOPOWE ),- GRAFITU,- Z POŁĄCZENIA TRZECH WYŻEJ WYMIENIONYCH MATERIAŁÓW OŚ WIROWANIA FORMY STOSOWANE JEST WIROWANIE FORMY WOKÓŁ OSI -PIONOWEJ, -POZIOMEJ, -INNE ODMIANY, Odlewanie pod ciśnieniem -CIEKŁY METAL JEST WPROWADZANY DO TRWAŁEJ FORMY POD CIŚNIENIEM ODLEWANIE POD CIŚNIENIEM Ciśnienie może być wywierane na ciekły metal poprzez : -Sprężone powietrze, -Tłokiem napędzanym hydraulicznie lub pneumatycznie

KLASYFIKACJA MASZYN -MASZYNY GORĄCOKOMOROWE -MASZYNY ZIMNOKOMOROWE MASZYNY ZIMNOKOMOROWE -Z KOMORĄ POZIOMĄ,-Z KOMORĄ PIONOWĄ. TECHNOLOGIA ODLEWANIA W MASZYNACH ZIMNOKOMOROWYCH 1. Topienie metalu przebiega w osobnym piecu, a ciekły metal musi być be transportowany do komory roboczej maszyny za pomocą kadzi, 2. Stosowane jest bardzo duże ciśnienie metalu ( 70-210MPa) w celu skompensowania niskiej lejności wynikającej ze stosowania niskiej temperatury zalewania, 3. Stopień przegrzania ciekłego metalu jest niższy niż zwykle stosowany, 4. Niższa temperatura zalewania i stosowanie wysokiego ciśnienia pozwala uzyskiwać odlewy o zwartej budowie wolne od porowatości skurczowej i gazowej, 5. Maszyny te zwykle są wyposażone w tłokowy mechanizm wprowadzania metalu do formy. MASZYNA Z GORĄCĄ KOMORĄ 1. Piec do topienia metalu jest integralną częścią maszyny z gorącą komorą, 2. Ciekły metal jest wprowadzany bezpośrednio z pieca do topienia metali do objętości formy poprzez pneumatyczny lub hydrauliczny mechanizm, 3. Wymagany jest normalny stopień przegrzania ciekłego metalu,

4. Ciśnienie wywierane na ciekły metal waha się od 3.5 do 20 MPa, 5. Technologia ta jest stosowana bardzo często do wykonywania odlewów ze stopów cynku. STOPY ODLEWNE NA MASZYNACH CIŚNIENIOWYCH -STOPY CYNKU -STOPY ALUMINIUM -STOPY MIEDZI -STOPY MAGNEZU -STOPY OŁOWIU -STOPY CYNY ZALETY -duża wydajność, -wymagana mała powierzchnia, -ograniczenie zakresu obróbki mechanicznej, -można wytwarzać odlewy cienkościenne, -możliwość odwzorowania skomplikowanych kształtów odlewu, -bardzo dobra jakość powierzchni, -ograniczenie ilości braków, -wzrost uzysku metalu WADY -bardzo duży koszt maszyn i form do wykonywania odlewów, -ograniczenie zastosowania do odlewania metali nieżelaznych, -ograniczone wymiary i masa odlewu, -wymagane wysokie kwalifikacje w stosunku do personelu obsługi

---