Odlewanie

download Odlewanie

of 5

description

metody odlewania

Transcript of Odlewanie

  • 1.Metody otrzymywania odleww:

    a. grawitacyjne

    w formach jednorazowych

    w formach piaskowych formowanie w gruncie i wzornikami formowanie w rdzeniach formowanie na sucho formowanie na wilgotno formowanie pod wysokimi naciskami proces CO2 proces CMS (cieke masy samoutwardzalne) formowanie w masach cementowych formowanie w ywicznych masach samoutwardzalnych formowanie w ywicznych masach termoutwardzalnych formownie skorupowe w formach ceramicznych i ogniotrwaych proces wytapianych modeli proces Showa odlewanie w innych formach ceramicznych formowanie w masach ogniotrwaych

    w formach trwaych

    w formach metalowych (kokilach) odlewanie cige i pcige w formach ptrwaych i trwaych niemetalowych specjalne metody odlewania w kokilach

    b. cinieniowe

    odlewanie pod cinieniem

    specjalne metody odlewania pod cinieniem

    odlewanie odrodkowe

    metody pod niskim cinieniem

    odlewanie prniowo-cinieniowe

    2. Etapy procesu wytwarzania odleww piaskowych:

    1) dzia Gwnego Konstruktora (rysunek konstrukcyjny)

    2) dzia Gwnego Metalurga lub Technologa (rysunki surowego odlewu, modeli, rdzennic I

    oprzyrzdowania, instrukcje)

    3) modelarnia I narzdziownia (modele, rdzennice, oprzyrzdowanie)

    4) magazyn modeli I oprzyrzdowania (oprzyrzdowanie, rdzennice, instrukcje)

    5) materiay I skay materiaw I surowcw (piaski formierskie I kwarcowe, glinki, spoiwa, dodatki)

    6) przygotowanie masy formierskiej I rdzeniowej (masa rdzeniowa)

    7) rdzeniarnia (przygotowanie rdzeni)

    8) formiernia (przygotowanie form)

    9) piece do topienia (do ktrego wchodz surwki, zom, topniki, paliwo lub energia, a powstaje w nich

    cieky metal)

    10) skadanie I zlewanie form (formy zalane ciekym metalem, krzepnicie I stygnicie odleww)

    11) wybijanie form i rdzeni z odleww

    12) oczyszczalnia odleww

    13) obrbka cieplna odleww

    14) kontrola techniczna

    15) malarnia i powoki antykorozyjne

    16) magazyn odleww

  • 3. Odlewanie kokilowe.

    Jest to process wykonywania odleww w formach metalowych (kokilowych), przy ewentualnym zastosowaniu rdzeni metalowych lub piaskowych

    Kokile mog by uywane kilkaset razy (std nazwa: odlewanie do form trwaych)

    Stosujc obnione cinienie we wnce formy lub nadajc kokilom drga (przy jej wypenianiu lub w czasie krzepnicia odleww mona uzyska takie warianty odlewania kokilowego, jak: odlewanie niskocinieniowe, odlewanie przez zassanie prniowe I odlewanie do form drgajcych

    Odlewy kokilowe charakteryzuj si: Dostateczn gruboci cianki atw usuwalnoci z formy przy ograniczonym jej podziale Ma liczb rdzeni piaskowych Brakiem duych wystpw, nagych zmian gruboci cianek oraz duych wzw cieplnych

    Zalety (w porwnaniu do form jednorazowych) Dua dokadno wymiarowa odleww Maa chropowato powierzchni Drobnoziarnista struktura (dobre wasnoci mechaniczne) Krtki czas obrbki cieplnej

    Wady: Trudno uzyska odlewy cienkocienne Due naprenia cieplne Skonno do zabiele eliwa szarego Ograniczona trwao formy I dugi czas wykonania Dua wraliwo na zmiany parametrw technologicznych procesu

    Inne rnice pomidzy formami trwaymi a jednorazowymi:

    Forma jednorazowa jest wykonana z masy ceramicznej(formierskiej)za trwaa z rnego typu stopw metali.

    Forma trwaa suy do wielokrotnego napeniania ciekym metalem przy czym liczba napenie zaley od

    wielu czynnikw(tworzywa formy, metal odlewu) za forma jednorazowa po zalaniu metalem i jego

    skrzepniciem jest niszczona w celu wyjcia z niej odlewu.

    Temperature kokili jest zalena od: rodzaju stopu, jego wasnoci technologicznych (tj. lejno, zakres krzepnicia, skonno do segregacji), konstrukcji i wielkoci odlewu, materiau formy I zdolnoci do odprowadzenia ciepa

    4. Pcige i cige sposoby odlewania Odlewnie cige polega na wlewaniu ciekego metalu do krystalizatora, w ktrym metal po skrzepniciu

    przybiera okrelony ksztat i w tej postaci w sposb cigy lub skokowo usuwany jest z drugiej strony a nastpnie city na odcinki.

    Odlewanie pcige odbywa si na tej samej zasadzie, ale dugo odlewu jest cile okrelona. Urzdzenia do odlewania cigego i pcigego mog by pionowe i poziome. Zastosowanie: - produkcja seryjna i masowa prtw okrgych i profilowych oraz paskich zamiast wyrobw walcowanych,

    - produkcja rur, - produkcja wlewkw jako pwyrobw do przerbki plastycznej.

    Stosuje si do stopw metali nieelaznych oraz do eliwa. Rnice pomidzy odlewaniem cigym, a pcigym:w odlewaniu pcigym krystalizator jest krtszy. W

    Cigym wystpuj wibracje krystalizatora oraz wystpuje wysuwanie za pomoc rolek prowadzcych. Podzia w odlewaniu cigym zachodzi przy pomocy piy latajcej za w pcigym dugo odlewu jest cile ograniczona bez koniecznoci cicia na odcinki. W odlewaniu pcigym chodzenie jest mniejsze ni w przypadku odlewania cigego.

    5. Odlewanie skorupowe

    Jest procesem podobnym do odlewania piaskowego, tym razem uywamy mieszaniny piasku i ywicy (3-6%) dla spojenia ziaren

    Etapy w procesie odlewania skorupowego: 1) Przygotowanie pyty 2) Zmieszanie ywicy i piasku 3) Podgrzanie wzorca do temp. 505-550 ok. 4) Przygotowanie modelu wytapianego

  • 5) Utwardzanie i wyarzanie skorupy 6) Usunicie formy 7) Wstawienie rdzeni 8) Przygotowanie drugiej powki 9) Zoenie formy 10) Napenienie formy 11) Wyjcie odlewu 12) Oczyszczenie i wyrwnanie powierzchni

    6. Odlewanie cinieniowe

    Odlewanie pod cinieniem nazywane rwnie odlewaniem cinieniowym jest rozwiniciem odlewania kokilowego i polega na wprowadzeniu do formy metalu na ktry wywarte jest cinienie 2,0 350 MN/m2.

    Zastosowanie masowa produkcja odleww maych i rednich (od kilku gramw do ok. 50 kg), o dowolnym ksztacie i bardzo duych dokadnociach wymiarowych oraz o cienkich ciankach. Najczciej stosowane jest do odlewania stopw miedzi, oowiu, aluminium, cyny i cynku.

    Zalety odlewania cinieniowego:

    - bardzo dua dokadno wymiarowa, - bardzo maa chropowato, - moliwo uzyskiwania odleww o bardzo cienkich ciankach, - bardzo due ograniczenie lub wyeliminowanie obrbki skrawaniem, - lepsze wasnoci mechaniczne, chemiczne i fizyczne odleww, - mniejszy ciar surowych odleww, - bardzo dua wydajno.

    Wady odlewania cinieniowego: - wysoki koszt maszyn i oprzyrzdowania, - dugi czas przygotowania produkcji, - ograniczona wielko i masa odleww, - trudnoci w odlewaniu odleww o grubszych ciankach (moe wystpi porowato), - ograniczenie zastosowania do niektrych stopw (gwnie stopw cynku, aluminium, magnezu).

    Charakterystyka gwnych metod odlewania z zastosowaniem cinienia: Odlewanie pod cinieniem odrodkowym

    W odlewaniu pod cinieniem odrodkowym odlew jest odtwarzany we wnkach kilku form rozoonych wok wlewu gwnego, ktry stanowi o wirowania caego ukadu. Metoda ta jest stosowana nie tylko do wypeniania form trwaych, ale take ceramicznych, najczciej precyzyjnych

    Odlewanie pod cinieniem Przeprowadza si go zawsze w maszynie odlewniczej w ktrej zamocowane s czci formy metalowej. Przed zalaniem metali forma jest skadana mechanicznie i dociskana obcieniem kilkudziesiciu ton a nastpnie wlewany jest metal pod cinieniem kilkuset atmosfer. Zastosowanie masowa produkcja odleww maych i rednich (od kilku gramw do ok. 50 kg), o dowolnym ksztacie i bardzo duych dokadnociach wymiarowych oraz o cienkich ciankach. Najczciej stosowane jest do odlewania stopw miedzi, oowiu, aluminium, cyny i cynku.

    Odlewanie z krzepniciem Odlewanie gorco-komorowe

    Popularna metoda odlewnicza dla stopw magnezu, charakteryzuje si automatycznym dostarczaniem ciekego metalu do formy. Syfon jest zanurzony w kpieli ciekego metalu, wskutek czego jest cigle wypeniony metalem, co zapewnia uzyskanie wymaganej temperatury odlewania. Mechanizm wtryskowy umieszczony jest bezporednio w kpieli, dziki czemu proces jest szybki i wydajny.

    Odlewanie zimno-komorowe Skada si z dwch etapw: metal dostarczany jest do komory wtrysku, a nastpnie wtryskiwany do formy. Ani komora ani tok nie s nagrzewane, co utrudnia zapewnienie wymaganej temperatury odlewania.

    Prasowanie ciekego metalu: W metodzie odlewania z prasowaniem w stanie ciekym odlew jest wykonywany w formie

  • metalowej - matrycy o budowiez blionej do matryc stosowanych w odrbce plastycznej. Przygotowana porcja ciekego metalu jest dokadnie odmierzona. Po zalaniu formy nastpuje prasowanie ciekego, a nastpnie krzepncego metalu za pomoc stempla, ktry zarazem nadaje ksztat grnej, czsto wydronej czci odlewu. Cinienie prasowania jest zblione do wartoci stosowanych przy odlewaniu cinieniowym. Omawiana technologia umoliwia wytwarzanie wyrobw bardzo dobrej jakoci (brak porowatoci, drobnoziarnista struktura, dokadno wymiarowa i gadko powierzchni) z dowolnych materiaw.

    Odlewanie niskocinieniowe W przypadku odlewania niskocinieniowego warto cinienia wynosi okoo 0,01-0,07 MPa. Sposb odlewania jest podobny do odlewania w maszynach cinieniowych z gorc komor. Poniewa jednak cinienie na metal jest wywierane nie przez tok, lecz przez sprony gaz, ma ono mniejsz warto. Dziki temu oprcz rdzeni metalowych mona stosowa rwnie rdzenie piaskowe o skomplikowanych ksztatach. Moliwo zasilania krzepncego odlewu ciekym metalem bezporednio przez rur wlewow wpywa na zmniejszenie wielkoci nadleww, a to powoduje znaczny wzrost uzysku, dochodzcy do 90%. Odlewy otrzymane t metod maj parametry zblione do odleww kokilowych, przy czym koszty wykonania odlewu s mniejsze nawet o 50%.

    7. Proces wytapianych modeli

    Jedna z najstarszych metod odlewania. Polega na wykonaniu modelu z substancji atwotopliwej, ktr

    pokrywa si warstw ceramiczn. Nastpnie model wytapia si, skorup wypala si i zalewa ciekym

    metalem.

    Zastosowanie do produkcji seryjnej i wielkoseryjnej bardzo drobnych i drobnych odleww o najwyszej

    dokadnoci wymiarowej i gadkoci powierzchni (przemys precyzyjny, zbrojeniowy, narzdziowy,

    motoryzacyjny, maszynowy, artystyczny, jubilerski itp.)

    Masa modelowa:

    - mieszanina parafiny, stearyny, cerezyny, kalafoni, wosku pszczelego itp.

    Modele odlewu i ukadu wlewowego wykonuje si najczciej w matrycach metalowych, rzadziej

    gumowych, cementowych lub gipsowych.

    Masa ceramiczna:

    - sproszkowana mczka kwarcowa lub cyrkonowa, szamotowa, mulit, sylimanit itp..

    - spoiwa roztwory na bazie krzemianu etylu lub zolu kwasu krzemowego, a przy mniejszych wymaganiach

    szko wodne.

    -rozpuszczalniki i inne materiay: spirytus etylowy, aceton, hydrazyt, kwas solny, woda destylowana.

    Operacje procesu odlewania metod modeli wytapianych:

    - wykonanie modeli odleww i ukadu wlewowego,

    - monta modeli na wlewie gwnym,

    - tworzenie powoki ceramicznej poprzez kilkakrotne zanurzanie zestawu modelowego w pynnej masie

    ogniotrwaej i obsypywanie piaskiem kwarcowym,

    - tworzenie powoki samononej, lub umieszczanie w skrzynkach formierskich,

    - wytapianie modeli (moe odbywa si w urzdzeniach wannowych, bbnowych lub komorowych z

    wykorzystaniem gorcego powietrza lub pary wodnej,

    - w razie potrzeby dodatkowe wypalanie formy w piecach komorowych w temperaturze 850 9000C,

    - zalewanie ciekym metalem,

    - wybijanie odleww z formy,

    - odcinanie odleww od wlewu gwnego,

    - czyszczenie i wykaczanie odleww.

    Zalety procesu:

    - uzyskiwanie najwikszych dokadnoci wymiarowych i gadkoci powierzchni,

    - zastpowanie drogich odkuwek i obrbki skrawaniem poprzez wykonanie odleww precyzyjnych,

    - moliwo uzyskania odleww o bardzo zoonych ksztatach, niemoliwych do wykonania innymi

    metodami,

    - moliwo wykonania odlewu z dowolnego stopu (w produkcji seryjnej i wielkoseryjnej stosowana

    najczciej do staliw , zwaszcza stopowych, rzadziej eliw i stopw miedzi, a wyjtkowo do stopw

    aluminium),

    - mona uzyskiwa odlewy cienkocienne.

  • Wady procesu:

    - proces trudny do mechanizacji i automatyzacji,

    - ograniczona masa odlewu, zasadniczo do 1 2 kg, wyjtkowo do 10 kg.