Techniki wytwarzania -odlewnictwo

Główne elementy układu wlewowego

Układy wlewowe

Struga metalu

Przekrój minimalny

Produkcja odlewów na świecie

Odbieranie ciepła od odlewów przez form ę

Krystalizacja

Schematyczne przedstawienie tworzenia się skurczu odlewniczego w odlewie pręta:a) pręt w stanie ciekłym w formie odlewniczej w chwili wypełnienia jej metalem,b) skurcz pręta w stanie ciekłym wskutek obniŜania się temperatury do chwili pojawienia siępierwszych kryształów,c) skurcz w okresie krzepnięcia,d) skurcz w stanie stałym.

Krzepni ęcie odlewu

Krzepni ęcie odlewu

Schematyczny przebieg krzepnięcia i powstawania jamy skurczowej:a) wnęka formy wypełniona ciekłym metalem w chwili zakończenia zalewania,b) krzepnięcie zewnętrznych warstw odlewu, tworzących sztywną

nieodkształconą skorupę,c) zmniejszenie objętości ciekłego metalu wskutek skurczu w czasie

krzepnięcia,d) ukształtowanie się jamy skurczowej po zakończeniu krzepnięcia,e) zmniejszenie się wymiarów odlewu po zakończeniu skurczu w stanie stałym.

Krzepni ęcie odlewu

Skurcz

Krystalizacja

Zasilanie odlewów aluminiowych

Zasilanie

Moduł odlewu

1. NaleŜy tak kształtować zewnętrzne elementy odlewu aby miały jednakową wartość

modułu krzepnięcia – dla ścian płaskich jednakową grubość.

2. Grubości ścian wewnątrz odlewu winny być o około 10% mniejsze.

3. NaleŜy unikać łączenia wielu ścian w jednym węźle.

4. NaleŜy unikać ostrych kątów oraz naroŜy, aby nie powodować powstawania węzłów

cieplnych prowadzących do skurczowych osłabień struktury oraz jam skurczowych.

5. NaleŜy unikać duŜych płaskich ścian, których połoŜenie przy odlewaniu miałoby być

poziome.

6. Stosować łagodne zmiany przekrojów: unikać zmian przekraczających stosunek 2:1,

przy stosunku większym stosować przejścia klinowe z pochyleniem 1:4.

7. JeŜeli odlew wymaga zróŜnicowanych grubości ścian naleŜy tak je ukształtować, aby

zmieniała się stopniowo w kierunku wybranych miejsc gdzie moŜna ustawić zasilacze.

8. NaleŜy uwzględnić zróŜnicowanie właściwości materiału odlewu przy napręŜeniach

rozciągających i ściskających (dla Ŝeliwa przy Rr/Rc

Zasady kształtowania w ęzłów w odlewie

Zasada równomierno ści grubo ści ścian

Połączenia ścian

Układy równowagi

Układy równowagi

Zmiana struktury odlewu w wyniku zmiany składu chemicznego i technologii wykonania

Kształt i wymiary próbki klinowej, układu wlewowego oraz klinów z przełomami wzorcowymi

Odlewanie pr ętów próbnych dla Ŝeliwa sferoidalnego.

Model i forma do odlewania próbek słu Ŝących do oznaczania warto ści skurczu Ŝeliwa.

444-555nie podaje si ę130016005

388-4771110014004

341-444485012003

302-363770010502

269-321105508501

Klasy Ŝeliwa ADI wg ASTM

380-480111001400EN-JS1130EN-GJS-1400-1

340-44028501200EN-JS1120EN-GJS-1200-2

300-36057001000EN-JS1110EN-GJS-1000-5

260-3208500800EN-JS1100EN-GJS-800-8

Twardo ść [HB]Wyd łuŜenie A 5[%]

Granica plastyczno ści R0.2

[MPa]

Wytrzyma łość na rozci ąganie

Rm [MPa]Oznaczenie materia łu

Klasy Ŝeliwa ADI wg PN-EN 1564

Własności mechaniczne Ŝeliwa ADI wg Normy Polskiej i ASTM

NapręŜenia

• NapręŜenia fazowe

• NapręŜenia cieplne

NapręŜenia

Analiza technologiczno ści

Materiały odlewane przy pomocy róŜnych procesów odlewniczych

Proces Rodzaje stopów

• Formy piaskowe z mas wodno -glinowych

•Większość stopów odlewniczych (bez stopów cyrkonu i tytanu)

• Kokilowe•Stopy aluminium, magnezu, rzadziej miedzi, cynku, cyny i ołowiu oraz Ŝelaza (przewaŜnie Ŝeliwo)

Cechy charakterystyczne wybranych procesów odlewniczych

Masy odlewów wytwarzanych przy zastosowaniu róŜnych procesów odlewniczych

Proces Wartości masy

•Formy piaskowe z mas wodno -glinowych

•Od kilkunastu gramów, praktycznie brak ograniczenia górnego

•Kokilowe•Od kilkunastu gramów do 100 kg, •rzadko do 1000 kg

Cechy charakterystyczne wybranych procesów odlewniczych

Chropowatość powierzchni odlewów wytwarzanych przy zastosowaniu róŜnych procesów odlewniczych

ProcesŚrednia kwadratowa

chropowatość powierzchni Ra, µµµµm

•Formy piaskowe z mas wodno - glinowych

•Stopy Ŝelaza: 8...20•Stopy metali nieŜelaznych: 4...10

•Kokilowe•Stopy aluminium: 4...6•Stopy miedzi: 3...5•Stopy Ŝelaza: 5...9

Cechy charakterystyczne wybranych procesów odlewniczych

Ekonomiczna wielkość produkcji odlewów wytwarzanych przy zastosowaniu róŜnych procesów

odlewniczych

ProcesEkonomiczna wielkość serii,

w sztukach

•Formy piaskowe z mas wodno - glinowych

•KaŜda

•Kokilowe•Odlewy proste: powyŜej 400 •Odlewy skomplikowane: powyŜej 1000

Cechy charakterystyczne wybranych procesów odlewniczych