🔥 WWW.METALE.XMC.PL

Hartowanie Metali Umacnianie Zastosowanie Obróbka Metalurgia Cechy Właściwości

🔥 Odlewnictwo Metali

Forma odlewnicza – zespół elementów które po ułożeniu tworzą wnękę odpowiadającą kształtem odlewowi i układowi wlewowemu przeznaczonym do wypełniania ciekłym metalem.

Formowanie – zespół czynności niezbędnych do wykonania formy odlewniczej. Zespół modelowy (oprzyrządowanie modelowe) – zestaw przyrządów przeznaczonych do wykonania formy odlewniczej.

Model odlewniczy – przyrząd za pomocą którego w czasie wykonywania formy odlewniczej odtwarza się zewnętrzny kształt odlewu i znaki rdzeniowe.

Rdzennica – przyrząd do wykonywania rdzeni tj. elementów odtwarzających wewnętrzny kształt odlewu.

Masa formierska (rdzeniowa) – (odzwierciedla wew. kształt) mieszanina materiałów formierskich przeznaczona do wykonywania form (rdzeni). Nasza masa w ćwiczeniu to : 100 części wagowych piasku kwarcowego (SiO2) – osnowa
5 części wagowych bentonku czeskiego – lepiszcze ( 0,02mm) 6 części wagowych wody.
Własności mas formierskich
wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie, ścinanie;
ogniotrwałość;
przepuszczalność gazów;
czyli zdolność do utraty wytrzymałości po zastygnięciu odlewu;

Stopień zagęszczenia masy – decyduje o powstaniu odlewu bez wad; jest to stosunek objętości masy przed zagęszczeniem do objętości po zagęszczeniu Masa rdzeniowa nie jest używana powtórnie. Posiada ona lepsze własności od masy formierskiej, gdyż jest najbardziej obciążona mechanicznie i cieplnie.

Układ wlewowy – zespół kanałów, wnęk i innych elementów formy którymi doprowadzany jest ciekły metal do wnęki formy oraz w którym zatrzymywane są wtrącenia niemetaliczne.

Nadlew – nad – dodatek technologiczny usuwany w trakcie obróbki wykończającej którego głównym zadaniem jest zapobieganie tworzeniu się w odlewie jam skurczowych i rzadzizn.

Skrzynka formierska – sztywna rama metalowa ograniczająca wymiary formy i zapobiegająca rozsypaniu się masy formierskiej.

Dobry odlew – prawidłowy dobór materiałów formierskich ; prawidłowo opracowana forma;
Główne etapy wytwarzania odlewu :
– wykonanie modelu rdzennicy lub kokili
– wykonanie formy odlewniczej i rdzeni
– przygotowanie ciekłego metalu i wypełnienie nim formy odlewniczej
– wybijanie lub usuwanie odlewu z formy, wybijanie rdzeni
– oddzielenie układu wlewowego
– oczyszczenie i wykończenie odlewu.

Projektowanie technologii odlewów– rozpoczyna się od wyboru najbardziej racjonalnej metody jej wykonania zapewniając najlepsze własności eksploatacyjne.

Wybór ten wymaga współpracy pomiędzy konstruktorem a odlewnikiem już na etapie konstruowania danego elementu. Podstawę do opracowania dokumentacji technologicznej stanowi rysunek części odlewanej opracowany przez konstruktora. W zależności od masy odlewu i stopnia skomplikowania rozróżnia się trzy rodzaje projektów procesu technologicznego w odlewni. – projekt uproszczony ; – projekt pełny ; – projekt rozwinięty

Formowanie z obieraniem – stosuje się wtedy gdy model jest nie dzielony a jego kształt uniemożliwia wyjęcie go z formy. Model ustawia się na płycie podmodelowej i wykonuje się wszystkie czynności jak w formowaniu zużyciem modelu dzielonego, aż do momentu obracania dolnej skrzynki o 180o. Ponieważ wystająca część modelu uniemożliwia jego wyciągnięcie z formy należy używając narzędzi formierskich (jaszczurka, lancet) wykonać czynności tzw. obierania. Obieranie polega na usunięciu części masy formierskiej w celu umożliwienia wyjęcia modelu z formy. Obieranie wykonuje się z lekkim pochyleniem ścianek, co ułatwi rozdzielenie i składanie formy.

Specjalne metody wytwarzania form i rdzeni piaskowych
Proces CO2 – głównie stosowany do rdzeni, jak również do niewielkich form; po zaformowaniu przez rdzeń wykonany z masy formierskiej przepuszcza się CO2. Rdzeń zawiera krzemian sodu lub szkło wodne sodowe Na2 Si2 O5. Materiały te twardnieją w wynik reakcji z CO2. Wady : rdzenie po tej obróbce niezbyt dobrze się wybija.

Masy cementowe – skład to ok. 10 cementu portlandzkiego i 7 do 10 % wody; utwardzanie trwa 1 do 2 dób; stosowana do dużych form i rdzeni.

CMS – Ciekłe Masy Utwardzalne zawierają oprócz krzemu szkło wodne i żużel chromowy (utwardzacz), dodatki spieniające (powodują uzyskanie ciekłej formy masy – możliwość jej lania) Stosowana do wielkich serii umożliwia automatyzację procesu. Zastosowana przy dużych odlewach żeliwnych i staliwnych. Wady: nienajlepsza wybijalność co powoduje złą jakość uzyskanego odlewu. Masy żywiczne termoutwardzalne : proces gorącej rdzennicy (hot box) – małe i cienki rdzenie; polega na do 3 % sproszkowanej żywicy w masie i metalizator (kwas fosforowy). Rdzennicę metalową o temp. 200o C wstrzeliwuje się w masę formierską – utwardzanie trwa ok. 1 min.; Zalety : dokładność, stabilność. Proces zimnej rdzennicy (cool box) masy przez wstrzelenie do zimnej rdzennicy; użycie katalizatorów i samoutwardzacza masy w rdzennicy – należy do mas żywicznych samoutwardzalnych.

Odlewanie (należy do grupy formowania) – masę formierską jest piasek kwarcowy, żywica fenolowa, utwardzacz (tzw. urotropina) i niewielki dodatek nafty; po zetknięciu z nagrzaną płytą żywica rozpuszcza się zwilżając piasek kwarcowy i utwardzacz utwardza skorupę.
– proces „C”
– fazy wykonania formy:
– podgrzanie płyty modelowej do temp. 300oC;
– nałożenie zbiornika z masą skorupową – do 25 s;
– obrócenie i opadnięcie nie związanej masy;
– dodatkowa obróbka cieplna skorupy (300 – 400oC) – do 3 min;
– zdjęcie skorupy;
– połączenie połówek formy;
– zalanie ciekłym metalem form;

W metodzie „C” grubość skorupy zależy od czasu trzymania masy skorupowej na gorącej płycie modelowej. Metoda „D” – Ditenta – stosuje się w niej gorące wkładki metalowe używane do produkcji rdzeni. Zakres zastosowania formowania skorupowego

Cechy:
– mała chropowatość powierzchni;
– wąskie tolerancje wymiarowe;
– cienkie ścianki odlewów;
– częściowe lub całkowite wyeliminowanie obróbki skrawaniem;
– mniejsze zużycie materiałów formierskich – do 80 % oszczędności w porównaniu z metodami tradycyjnymi;
– forma ma dobrą przepuszczalność i małą gazotwórczość;
– możliwość długiego przechowania masy i gotowych form skorupowych;

Ograniczenia:
– wysoki koszt materiałów formierskich i urządzeń;
– ograniczenie masy odlewów do 30 kg (wyjątkowo 100 kg);
– Jest to metoda stosowana w przemyśle motoryzacyjnym do odlewów żeliwnych i staliwnych

[Czytaj Więcej …]