Nyomásos öntészeti Ismeretek

5/27/2018 Nyomsos ntszeti Ismeretek

1/181

Nyomsos ntszeti ismeretek

sszelltotta: Dr. Dl Jen, tanszkvezet, egyetemi docens

ektor: Dr. !kcs "ndor, #$D


2/181

Elsz

Ez a tananyag nem jhetett volna ltre a cmlapon megnevezett projekt ltrehozinak stmogatinak segt tevkenysgn kvl, a hazai nyomsos ntszeti oktats-, kutats- stermels elmlt kt vtizedes tretlen fejldse, az ebbben kzremkdk munkja nlkl.

ppen 20 ve indult a Korszernyomsos ntszeti oktats megvalstsa Magyarorszgoncm TEMPUS-2173 projekt Dr. Friedrich Klein professzor, Fachhochschule Aalenirnytsval, tbb klfldi intzmny s hazai nyomsos ntde bevonsval.

A nyomsos ntszet hazai szakmai fejldse a 70-es vekben kezddtt s a 80-as vekbenmr jelents eredmnyeket rt el. Ennek az oktatsra gyakorolt hatsa az ilyen tmjdiplomatervek ksztsben s zemltogatsok, szakmai gyakorlatok megszervezsbenmutathat ki.

Az els hazai nyomsos ntszeti tmj tudomnyos alkots Sndor Jzsef egyetemidoktori rtekezse 1987-ben, mely az akkori Vasipari Kutat Intzet ntdei Osztlyakeretben vgzett ttr tevkenysgnek az eredmnyeit foglalja ssze. Az ntvnyekgyrtstechnolgijacm, 1986-ban megjelent szakknyv nyomsos ntszettel foglalkozfejezete is Sndor Jzsef munkja, aki a hazai nyomsos ntszet szakmai- s termelsikultrjnak felfejlesztse mellett az ntszeti oktats mentoraknt is folyamatosan segti amunknkat.

Ennek a tananyagnak az sszelltja Dr. Nndori Gyula professzornak, az ntszetiTanszk alaptjnak tantvnyaknt, majd munkatrsaknt a vasntszet terletn folytatottoktati-kutati tevkenysge mellett, a TEMPUS projekt keretben szerezte meg a nyomsosntszeti ismereteit, melyet a tovbbiakban ezt a tmt vlaszt diplomatervez s doktoritanulmnyokat folytat hallgatkkal s az zemi szakemberekkel egytt, tle telhetenfolymatosan fejlesztett.

A Miskolci Egyetemen az elmlt tz vben tbb, mint 30 diplomaterv kszlt nyomsosntszet tmban. A tbblpcss kpzsre ttrs ta, az utbbi kettvben nyomsos ntstmban 4 BSc szakdolgozat s 5 MSc diplomaterv kszlt, melyeket remlhetentovbbiak kvetnek majd. Ezekhez tartoz munka eredmnyei, tovbb Pintr Richrd,Lukcs Sndor, Szab Richrd, Simcsk Attila s Lrnth Gbor nyomsos ntszetidoktori kutatsi eredmnyei bepltek a tananyagba.

A nyomsos ntszetrl sokan azt tartjk, hogy inkbb gpszet s kevsb ntszet. Atananyag kiadsval egyidben jelent meg Boris Nogowizin: Theorie und Praxys desDruckgiesses cmezer oldalas knyve, mely a nyomsos ntgpek tervezsnek ismereteitis tartalmazza. A tananyag sszelltja nem trekedhetett az idzett mhz hasonlteljessgre.

A nyomsos ntszeti ismeretek tananyag ennek a sokfle hozzrtst ignyl szakterletnekolyan sszefoglalsa, mely a folyamatok lnyegnek, az alapvetsszefggsek bemutatsrairnyul, elsegtve ezzel a hallgatk ntszeti szakirny ismereteinek jobb elsajttst, azntszeti oktats tovbbi fejlesztst, a szakterlet hazai fejlesztst.

Ksznet illeti azoknak a munkjt, akik a tananyag elksztsben segtsgemre voltak.Kln ksznm Dr. Lukcs Sndor gondos lektori tevkenysgt.


3/181

TARTALOMJEGYZK

BEVEZETS ............................................................................................................................ 31. NYOMSOS NTS TECHNOLGIAI JELLEMZI ................................................ 4

1.1ANYOMSOS NTS SSZEHASONLTSA MS NTVNYGYRSI ELJRSOKKAL.......... 41.2ANYOMSOS NTSZETI ELJRSOK................................................................................. 61.3MELEGKAMRS NYOMSOS NTS.................................................................................... 91.4HIDEGKAMRS NYOMSOS NTS................................................................................... 13

1.4.1 Fggleges hidegkamrs nyomsos nts ................................................................ 131.4.2 Vzszintes hidegkamrs nyomsos nts ................................................................... 161.4.3 Klnleges, tmeneti nyomsos ntsi technolgik ................................................ 17

2. VZSZINTES HIDEGKAMRS NYOMSOS NTS ............................................... 202.1ANYOMSOS NTSI TECHNOLGIA RSZMVELETEI HIDEGKAMRS NTSNL............ 20

2.1.1 A szerszm zrsa ..................................................................................................... 202.1.2AFOLYKONY FM NTKAMRBA ADAGOLSA......................................................... 21

2.1.3. Az nts folyamata ................................................................................................... 222.1.4. A szerszm nyitsa ................................................................................................... 222.1.5. ntvnykilks, elvtel ............................................................................................. 222.1.6. Szerszm tiszttsa, lefjsa ..................................................................................... 23

2.2ANYOMSOS NTGP FRSZEGYSGEI,FELADATA S MKDSE.............................. 242.3AZ NTEGYSG FELADATA S MKDSE..................................................................... 25

2.3.1 ntegysg tpusok ................................................................................................... 252.3.2 Az ntegysg mkdsi fzisai ................................................................................ 272.3.3 A kamratlts (1. fzis) kzben lejtszd folyamatok ............................................. 292.3.4 A formatlts (2. fzis) kzben lejtszd folyamatok .............................................. 322.3.5 Az utnnyoms (3. fzis) kzben lejtszd folyamatok ........................................... 41

2.4AZREGYSG FELADATA S MKDSE........................................................................ 422.4.1 A zregysg m

kdsvel sszefgg

fogalmak...................................................... 44

2.4.2 Csukls-knykemels rendszerzregysg felptse........................................... 452.4.3 A csukls-knykemels zregysg mkdse ........................................................ 472.4.4 A nyomsos ntgp gposzlopai .............................................................................. 502.4.5 A hidraulikus zregysg j megoldsa .................................................................... 53

2.5ANYOMSOS TVNYEKKEL SZEMBEN TMASZTOTT KVETELMNYEK......................... 542.6AZ OPTIMLIS NTSI PARAMTEREK MEGHATROZSA................................................. 56

3. NYOMSOS NTSZERSZMOK .............................................................................. 623.1ANYOMSOS NTSZERSZMOK FELPTSE.................................................................. 623.2NYOMSOS NTSZERSZMOK ANYAGA......................................................................... 73


4/181

3.3ANYOMSOS NTSZERSZMOK GYRTSA................................................................... 754. A NYOMSOS NTS HHZTARTSA ................................................................. 79

4.1AHTADS ALAPESETEI................................................................................................ 824.2ANYOMSOS NTSZERSZM H-S ENERGIAMRLEGE................................................ 884.3AFM LTAL AZ NTSZERSZMNAK TADOTT HMENNYISG...................................... 884.4AZ NTSZERSZMBL NTSI CIKLUSONKNT ELVEZETETT HMENNYISGE............... 894.5ASZKSGES HTTELJESTMNY................................................................................... 924.6HT-FTKRK ALKALMAZSA.................................................................................. 934.7LEVLASZT ANYAGOK ALKALMAZSA,SZEREPE A SZERSZM HTSBEN................... 994.8HTCSATORNK MRETEZSE..................................................................................... 103

4.8.1 A htcsatornk s a szerszm kztti htads alapjai ........................................ 1034.8.2 A htcsatornk mretezse, szmtsnak alapjai ................................................ 1064.8.3 A htcsatornk mretezsre kidolgozott szmtgpes programok ..................... 1124.8.4 A htcsatornk mreteit befolysosl tnyezk hatsa ......................................... 1154.8.4 A szerszm hmrsklet-viszonyok mrse ............................................................. 124

5. NYOMSOS NTSZETI TVZETEK .................................................................. 1305.1ALUMNIUM NYOMSOS NTSZETI TVZETEK........................................................... 1315.2MAGNZIUM NYOMSOS NTSZETI TVZETEK.......................................................... 137

5.2.1 A magnzium nyomsos nts specilis technolgija ........................................... 1375.2.2 Mg-nyomsos ntszeti tvzetek tulajdonsgai ..................................................... 141

5.3CINK-BZIS NYOMSOS NTSZETI TVZETEK.......................................................... 1445.4RZ-BZIS NYOMSOS NTSZETI TVZETEK........................................................... 1465.5ANYOMSOS NTVNYEK TULAJDONSGAI.................................................................. 148

6. NYOMSOS NTVNYEK HIBI ............................................................................. 155MELLKLET ...................................................................................................................... 165

NTSTECHNIKAI MRETEZS BEMUTAT FELADAT.......................................................... 165HMRLEG SZMTS BEMUTAT FELADAT.................................................................... 167EGYNIFELADAT ........................................................................................................... 170ELLENRZKRDSEK ............................................................................................... 171

FELHASZNLT IRODALOM .......................................................................................... 173


5/181

3

BEVEZETS

A nyomsos nts egyre nagyobb szerepet tlt be a fmalakt technolgik tern, mely

sokoldal, modern, krnyezetbart gyrtsi eljrs, knnyen automatizlhat, tovbb

nagysorozat ntvnyek gyrtsra a legalkalmasabb. Ezrt, valamint a nagyon bonyolult s

vkony fal ntvnyek gyrthatsga miatt a nyomsos ntszet jelentsge mind a klfldi,mind a hazai viszonylatokban egyre nvekszik.

A nyomsos nts a kokillants gpestett vltozata, amelyben a mozg kokillafl, a magok

s a kilk tskk mozgatsa gpestett, s az olvadt fmet a formaregbe nagy sebessggel

juttatjk be, s a formaregben a megszilrdul fmre rendkvl nagy nyoms hat.

A clnak megfelel tvzetekkel, az ntsi felttelek betartsval, az olvadk helyes

kezelsvel s a j szerszm konstrukcival lehetv vlik a legjobb minsg ntvnyek

gyrtsa.

A nyomsos ntszet egyike azoknak a gyrtsi eljrsoknak, amelyek egyetlen mvelet

segtsgvel sszetett szerkezet s alak, tisztasgban s pontossgban a ksz alkatrszhez

annyira hasonl munkadarab ntst biztostjk, hogy legtbb esetben az utlagos gpi

megmunkls teljesen elmaradhat. Az ntvnyeket ksz furatokkal s igen tetszets fellettel

ksztik.

A nyomsos ntszet napjainkban kiemelkeden fontos, meghatroz szerepet tlt be a tbbi

ntsi eljrshoz kpest az iparban. A nyomsos nts nagy fejldsen ment keresztl, mitaJoseph Polak cseh mrnk 1929-ben szabadalmaztatta a vilgon elsknt mkdnyomsos

ntgpt.

Az elmlt vekben az ntgpeket gyrt cgek, a fejleszts slypontjt, az ntsi folyamat

tkletestsre helyeztk. Klns gondot fordtottak arra, hogy az ntsi folyamat egyes

fzisainak lefolysa kamratlts, formatlts, utnnyoms pontosan bellthat, s

szablyozhat legyen.

A nyomsos nts egyike azoknak a bonyolult eljrsoknak, amelynl a legtbb paramtertcsak nehezen, nmelyeket pedig kizrlag csak specilis mrberendezsek segtsgvel lehet

megfigyelni. Az ntsi paramterek mrsre, ellenrzsre s szablyozsra sokfle,

korszer berendezst fejlesztettek ki. Az ntdkben manapsg mr elterjedt teljesen

automata ntgpek, kln vezrl, adatgyjt, paramterellenrzs megjelentterminllal

vannak elltva. Elmondhat, hogy a nyomsos ntszet a legnagyobb jelentsg a

knnyfmbl, nagy sorozatban kszl, bonyolult geometrij termkek ellltsi mdjai

kzl.


6/181

4

1. NYOMSOS NTS TECHNOLGIAI JELLEMZI

A nyomsos nts egy olyan fmalaktsi technolgia, amelynek sorn az olvadt fmet

rendkvl rvid id alatt, az ehhez szksges nagy sebessggel juttatjk az osztott tarts

fmformba (a szerszm regbe), ahol a megszilrduls kzben nagy nyoms hat r. A

formakitlts ily mdon mr nem fgg a nehzsgi er hatstl, mint a homok vagykokillantsnl, hanem a folykony fmre hat nyomsenergia kinetikai energiv val

alaktsn alapszik.

A formatlts kzben alkalmazott a nagy fmsebessg bonyolult ramlsi viszonyok

kialakulst idzi el, melynek kvetkeztben a folykony fm a formaregben lv leveg

jelents rszt magba zrja. A rendkvl nagy fmre hat nyoms a megszilrduls kzben a

leveg-bezrdsok sszeprselshez szksges.

A nyomsos ntst klnsen a vkony falvastagsg, bonyolult geometrij ntvnyek

gyrtshoz alkalmazzk. A szerszm hmrsklete lnyegesen kisebb, mint a gravitcis

nts esetn, ezrt a nyomsos ntvnyek jellemzje a rendkvl rvid dermedsi

(megszilrdulsi) id. A formareg megtltshez teht a dermedsi idhz kpest sokkal

rvidebb ntsi id szksges, mely csak nagy fmramlsi sebessg alkalmazsval

biztosthat.

Napjainkban szles krben hasznljk a nyomsos nts klnbz vltozatait, fleg

gpkocsi alkatrszek, elektromos motorok, szmtgp alkatrszek, hztartsi gpalkatrszeks kziszerszmok, stb. gyrtsnl.

A nyomsos ntssel kszlt ntvnyek slytartomnya nhny grammtl kb. 50 kg-ig terjed.

Fleg alumnium-, magnzium-, horgany- s rztvzetek ntsre hasznljk. Korbban

jelents volt az n- s az lom-tvzetek nyomsos ntse is.

1.1 A nyomsos nts sszehasonltsa ms ntvnygyrsi eljrsokkal

Kzs tulajdonsguk a klnbznyomsos ntsi eljrsoknak, hogy ntgpen, tbbrszeskokillba (szerszm) trtnik az nts. Az ntgp nyitja s zrja a kokillafeleket,

automatikusan adagolja a folykony fmet, majd az eljrstl s az nvnnyel szemben

tmasztott kvetelmnyektl fggen belltott paramterek szerint trtnik a formareg

megtltse s az ntvny megszilrdulsa.

Az 1. tblzatban lthat a nyomsos nts s ms ntszeti eljrsok f jellemzinek, az

ntsi (formareg megtltsi) idnek, a fm bekt csatornban (megvgsban) kialakul

ramlsi sebessgnek s a megszilrduls kzben a fmre hat nyomsnak az

sszehasonltsa.


7/181

5

1. tblzatA nyomsos nts technolgiai paramtereinek sszehasonltsa ms ntszetieljrsokkal

A nyomsos nts fbb elnyei- leggyorsabb tmegtermel ntsi eljrs, klnsen tbbfszkes szerszmok

alkalmazsakor,- bonyolultabb, vkonyabb fal, mretpontos, ezen fell nagyobb hossz/vastagsg

arny ntvnyek kszthetk, mint brmely ms ntsi eljrssal,- a ksbbi megmunkls sok esetben nem szksges, mivel csaknem ksz, illetve ksz

termkek llthatk el, gy a kiksztshez szksges kltsg minimlisracskkenthet,

- az alapanyag kltsge sokszor lnyegesen kisebb, mint ms ntsi eljrsnl, mivelkisebb falvastagsg ntvnyek kszthetk,

- a nyomsos ntvnyek szilrdsgi rtkei jobbak, mint a hasonl homokformba, vagykokillba nttt ntvnyek, azonos tvzet alkalmazsa esetn,

- szleskraz alkalmazhat ntszeti tvzetek szma,- az ntvnyek minimlis felleti elksztssel bevonhatk.

A nyomsos nts fbb htrnyai- az ntvnyek mrete korltozott, a nyomsos ntssel kszlt ntvnyek tmege ritkn

nagyobb, mint 25 kg s ltalban kisebb, mint 5 kg,- az ntvny alakjtl s a megvgs elhelyezstl fgg mrtkben nehzsgeket

okoz az ntvnybe zrt leveg vagy gz, ami a bels inhomogenits, a porozits foka,

- a gp, a segdberendezsek, a szerszmok drgk, a beruhzsi kltsgek nagyok,- ez az eljrs olyan ipari fmtvzetekre korltozdik, amelyek olvadsi hmrsklete

nem magasabb a rz alap tvzeteknl,- adott gpmrethez megtervezett szerszmmal ms paramterekkel rendelkez

ntgpen gyrtani ltalban nem lehet, amely nehzsget okoz a termelstszervezsben,

Paramterek

Technolgiantsi id

(s)

ramlsi sebessg abektcsatornban

(m/s)

Fmre hat nyoms amegszilrduls kzben

(bar)

Gravitcis ntshomokformba

5...30 0,5...5 1

Gravitcis ntskokillba

2...10 1...5 1

Alacsony nyomsnts kokillba

2...10 0,5...2 1,4...2,5

Melegkamrsnyomsos nts

5...20*10-3 50...120 200...400

Hidegkamrsnyomsos nts 10...50*10-3 20...80 500...1500


8/181

6

- az ntvnyek tulajdonsgt nem, vagy csak korltozottan lehet javtani, hkezelni,hegeszteni.

1.2 A nyomsos ntszeti eljrsok

A nyomsos ntvnyeket hideg- vagy melegkamrs rendszer ntgpeken gyrtjk. A

klnleges eljrsokat is belertve, amelyeket klnleges clra sznt ntvnyek gyrtsradolgoztak ki, a nyomsos ntsi eljrst hrom fcsoportba lehet sorolni:

- melegkamrs nts,

- hidegkamrs nts,

- klnleges nyomsos nts.

A hidegkamrs eljrshoz tartoz gpeknl egyarnt kifejlesztettk a vzszintes s a

fggleges ntkamrs rendszert. A nyomsos ntgpek jellemzen vzszintes szerszmzr

egysggel, hidraulikus energiaforrssal, ntegysggel s szmos biztonsgi berendezssel

vannak felszerelve, ilyen pl. a mozg vdrcs, a vdburok, a mechanikus biztonsgi

reteszels, stb..

Ezek a rszegysgek mr megtallhatk voltak a legkorbbi sorozatgyrtsra ltrehozott

ntgpek esetn is, az elmlt vtizedekben a technikai fejlds lehetsgei szerint

korszersdtek.

Trtneti ttekints

Az els ntgpeket mg emberi izomervel mkdtettk. Ksbb a levegnyomstkezdtk hasznlni a zr- s nter kifejtsre. A hidraulikus rendszerek ltal mkdtetett

gpek az 1920-as, 30-as vekben terjedtek el, s fejlesztsk napjainkig is tart. Az els

hidraulikus gpeket egyszer, kismret alkatrszek (fonogrf- s pnztrgp alkatrszek)

gyrtsra hasznltk.

Minden eljrsnak, technolginak vannak ttri, akik nagy kpzeletervel s

lelemnyessggel, sokszor kedveztlen krlmnyek kztt is jelents haladst rtek el a

technikban.A nyomsos ntszetnek is vannak hres, nagy emberei.

- Az els szmottev nyomsos ntgpet 1927-ben a svjci Bhler ksztette, kzivezrlst s vz-hidraulikt alkalmazott (1. bra)

- Joseph Polak cseh mrnk 1929-ben szabadalmaztatta nyomsos ntgpt, az vllalata szlltotta a Polak-fle gpeket az 1930-as vekben. Ezeket a korai vz-hidraulikus gpeket mr tbbfokozat tltrendszerrel szereltk fel. A 2. vilghboreltti Polak-gpeknek horizontlis zregysgk s vertiklis ntrendszerk volt.

- Leopold Frommer 1932-ben jelentette meg a nyomsos ntszet elmleti s gyakorlati

krdseivel foglalkoz tanknyvet, ez volt a nyomsos ntszet elstanknyve.


9/181

7

- Majdnem 33 vvel ksbb Gustav Lieby jelentette meg ennek a knyvnek a msodikteljesen feljtott, tdolgozott kiadst, amely a nyomsos ntk biblijv vlt.

- Carlo Panzeri 1949-ben ksztett egy alumnium kziknyvet. Ez a mindenre kiterjedmunka, ami az alumnium tvzetekkel s az ntszeti eljrsokkal foglalkozik.Panzeri kziknyve kiegszti Lieby Nyomsos ntszet knyvt, az elbbi azeljrs metallurgiai krdseivel foglalkozik, mg Lieby az ramls s a termodinamikai

alapelveit hangslyozza.

1. braBhler nyomsos ntgp 1927-bl

A 2. brn a nyomsos ntgpek korai vltozata lthat, melyet a Karl A. Reckziegel

Gpgyr lltott el Berlinben. A szakmatrtneti jelentsg ntgp restaurlst Florian

Zimmermann, a Fachhochschule Lbeck dikja vgezte el a Druckguss Service Deutschland

GmbH (DGS) cgnl vgzett szakmai munkja keretben.

Az 1970-es vek elejn a kutatk vilgszerte felismertk a szerszmtltsi fzis

megfigyelsnek s regisztrlsnak, az nts kzben lejtszd folyamatok megismersnek

szksgessgt. Az ntsi paramterek mrsre primitv, mechanikus regisztrl

berendezsek alkalmazsval trtn megfigyelse utn, az 1960-as vek vgn az


10/181

8

elektronika elgg fejlett vlt ahhoz, hogy lehetv tegye a klnsen rvid esemnyek

regisztrlst nhny s-os felbontssal.

2. braSzakmatrtneti jelentsgnyomsos ntgp a GIFA 2007 killtson

Egy tipikus mrrendszer kt nyomstalaktt, egy elmozdulstalaktt, egy jelerstt, s

egy regisztrl egysget tartalmazott. Ksbb ezeket a gp szablyz krbe ptettk be.

A jellemzntsi s ntgp-mkdtetsi paramterek:

Dugatty sebessge a kamratlts kzben vd1 0,1 0,5 m/sDugatty sebessge a formatlts kzben vd2 1 6 m/sA fm ramlsi sebessge az eloszt csatornban vL 5 30 m/sA fm ramlsi sebessge a bektcsatornban vA 10 100 m/sntsi formatltsi id tnt 5 100 msFmre hat nyoms a megszilrduls kzben p3M 100 1500 bar

A mai fejlett integrlt ramkrs technolgia lehetv teszi egy teljes, kivlasztott

ntsi paramter-kombinci elektronikus letrolst, melyet ssze lehet hasonltani az elz

ntsi ciklusokkal. gy meg lehet figyelni a gpbelltsi s mkdsi paramtereinek vals

rtkt s vltozst, ezltal megvalsthat a folymatos ellenrzs s lehetsges a korrigls.

1984-tl megvalsult a vals idejCNC szablyozs, melynek fejldse napjainkban a

szmtgpes folyamatirnyts alkalmazsval folytatdik.


11/181

9

1.3 Melegkamrs nyomsos nts

A melegkamrs ntsi eljrst s a gpeit (3. bra), kis olvadspont nehzfm tvzetek

(n, lom, cink) ntsre hasznljk. Kedveztulajdonsgai miatt a cink tvzetekhez trtn

alkalmazsa terjedt el a gyakorlatban. Kiegszt berendezsek alkalmazsval (vkuum

berendezs, oxidcit megakadlyoz hntart kemence megoldsok) a magnzium tvzetek

ntsre is jl hasznlhat, amely tvzetek egyre jobban terjednek napjainkban a kedvez

szilrdsgi s kis srsgi tulajdonsgaik miatt.

3. bra Modern melegkamrs nyomsos nt

gp

Melegkamrs gpeknl az ntkamra llandan a folykony fmfrdbe merl, a hntart

kemence az ntgp rsze (4. bra).

4. braMelegkamrs nyomsos ntegysg

ntkamraDugatty


12/181

10

Az ntegysg kzel azonos hmrskletaz olvadk hmrskletvel, az ntkamra anyaga

hll tvztt szrkentvny vagy aclntvny, az ntdugatty, dugattyszr hll

aclbl kszl forgcsolssal. Az ntdugatty dugattygyrkkel van elltva, ezzel biztostja

a megfeleltmtst.

A fm olvasztsa ltalnosan egyedileg az ntgpeknl trtnik. A modern ntgpek

kemenci kt rszbl llnak, kln hmrskletszablyozssal. Az egyik kemencerszben

trtnik a tmbk olvasztsa, a msik rszben helyezkedik el a fmfrdben az ntegysg,

amelyet a ftrendszer tart lland hmrskleten.

A megolvasztott, megfelel hmrsklet olvadkot az olvasztrszbl a hntart rszbe

fmszivatty segtsgvel tovbbtjk (5. bra).

Amennyiben nem ll rendelkezsre osztott ntkemence, clszer a fmet kln

olvasztkemencben megolvasztani s a gpbe az elrt sszettelfolykony fmet adagolni.

A nem osztott ntkemence htrnya, hogy ha olvasztsra is hasznljk az ntssel

egyidejleg, akkor a beadagolt tmbfm az olvadk hmrsklett akr 20-30 C-kal is kpes

cskkenteni, amely mr a gyrtott ntvny tulajdonsgait jelentsen befolysolhatja. Ezen

kvl az lland olvadkszint tartsa sem valsthat meg.

5. braKorszerktrszes olvaszt-hntart kemence fmszivattyval

A folyamatos fejlesztsek eredmnyeknt a gyakorlatban a melegkamrs ntgpekhez az

albbi ntegysgek vltak be:

srtett levegs nyomsos ntegysg merlkamrval srtett levegs nyomsos ntegysg frdszeleppel dugattys nyomsos ntegysg nyomsos ntegysg a magnziumtvzetekhez

Az egyszersge s megbzhatsga miatt a gyakorlatban a leginkbb elterjedt a dugattys

nyomsos ntegysg, melynek mkdshez tartoz rszfolymatokat a 6. bramutatja. A


13/181

11

fmet az ntegysg tgelyben az adott ntsi hmrskleten tartjk. Az ntkamra a

fmfrdbe merl, az ntdugatty fels helyzetben a fm bemlst szabadd teszi az

ntkamrba, az oldaln lvbefoly nylson keresztl.

Az olvadk felletn lv oxidok s egyb lebeg szennyezds nem tud az ntkamrba

kerlni. Az ntdugatty lefel haladtban elzrja a befoly nylst s ennek hatsra a fm a

lvkn keresztl a szerszmba prseldik. Az ntdugattyt hidraulikusan, esetleg

mechanikusan mkdtetik. A hidraulikus rendszer az ntegysgen nagy hmrskletnek van

kitve, ezrt manapsg glikol s vz adott arny keverke a hidraulikafolyadk, ezzel

megakadlyozhat egy esetleges tz kialakulsa.

Az egyes tvzetekhez s ntvnyfajtkhoz val alkalmazkods a dugatty nyomsnak

vezrlsvel lehetsges. Napjaink ntdugatty vezrlsei mr vals idben kpesek a

sebessget szablyozni, a fejlett hidraulikus szelepek segtsgvel. Az ntkamrt s az

ntdugattyt cserlheten ksztik, klnbz tmrkkel, hogy a helyes fajlagos nyoms

rdekben, illetve, hogy kops esetn a gyors csere lehetsges legyen. A fmre hat nyoms

15 400 bar vagy ennl nagyobb. A sorozatban, dugattys nyomsos ntgpekkel gyrtott

cink ntvnyek maximlis slya 10 kg krli. A lvsszm egy fszkes szerszmmal 600

ntvny/ra lehet tlagban, de teljesen automatizlt gpek s kis alkatrszek gyrtsnl

ennek tbbszrse is lehet

nts kezdete Formatlts kezdete Utnnyoms6. braMelegkamrs dugattys nyomsos nts rszfolyamatai

A 7. brnjellegzetes melegkamrs nyomsos ntssel gyrtott ntvnyek lthatk.

Tgely TgelyTgely

Kapcsolpont

ntegysg


14/181

12

7. braMelegkamrs nyomsos ntssel gyrtott ntvnyek

A melegkamrs nyomsos nts technolgija klnsen a magnzium-tvzetekbl gyrtott

alkatrszek terjedsvel folyamatosan fejldik. A magnzium-tvzetek ntsre egyre

nagyobb, korszer melegkamrs nyomsos ntgpeket gyrtanak, vdgzas olvadktrol

kemenckkel egytt.


15/181

13

1.4 Hidegkamrs nyomsos nts

A hidegkamrs nyomsos nts jellemzje, hogy a folykony fmet az ntgpen kvl lv

hntart kemencben troljk, az ntberendezsek (ntkamra, dugatty, dugattyszr) csak

az ntsi folyamat alatt, rvid ideig rintkeznek a folykony fmmel. A hidegkamrs

nyomsos nts el

nye az, hogy az ntkamra mentes a fmolvadk kmiai reakcijtl,

valamint nagy fmre hat nyoms rhet el. Elssorban alumnium tvzetek ntsre

hasznljk, de alkalmas rztvzetek s bizonyos esetekben magnzium tvzetek ntsre is.

A hidegkamrs nyomsos nts gpeiben az ntkamra lehet fggleges s vzszintes

helyzet, a szerszm osztskja ltalban fggleges, a zrszerkezetk pedig vzszintes

helyzetben mkdik, de ltezik vzszintes osztsk s fggleges zrrendszerelrendezs

vltozat is.

1.4.1 Fggleges hidegkamrs nyomsos nts

A fggleges nyomsos ntsi eljrsnak kt megoldsa van. Az egyiknl a szerszm osztsa

fggleges, a msiknl vzszintes helyzet.

A fggleges osztsk szerszm esetn a zregysg vzszintes elrendezs. A fggleges

ntkamrt egy persely kti ssze az ll szerszmfllel. A persely nylst egy hidraulikusan

mkdtetett als dugatty zrja le, amikor a fm bentse trtnik az ntkamrba. A lefel

mozg ntdugatty nyomsnak hatsra az als dugatty lenyomdik, az ttlt nyls

szabadd vlik, s a fmolvadk beramlik a formaregbe. A fm megdermedshez

szksges id utn az ntdugatty visszall a fels helyzetbe, mikzben az als dugatty

felemelkedik s elnyrja, majd az ntkamrbl kitolja a pogcsa maradkot. A 8. brn a

mkdtets hrom rszfolymata lthat: a fm kamrba juttatsa, a formareg megtltse, a

pogcsa s az ntvny kilksre.

1. zr henger,2. vezetoszlop,3. nthenger,4. ntkanl,

5. felsdugatty,6. pogcsamaradvny,7. als dugatty,8. ntvny,9. ntszerszm

8. braFggleges hidegkamrs nyomsos ntgp, fggleges oszts szerszmmal


16/181

14

Ennek az eljrsnak elnye az, hogy a folykony fm a szerszm kzepbe jutva az ntvny

belsrszrl trtnformatltst teszi lehetv. Az eljrs htrnya az, hogy a kt dugatty

miatt, amely kzl az als egy ciklusban ktszer is zemel, gyakori karbantartst ignyel.

A 9. brn jellegzetes fggleges hidegkamrs nyomsos ntssel gyrtott ntvnyek

lthatk.

9. braFggleges hidegkamrs nyomsos nts jellegzetes ntvnyei

A vzszintes osztsk eljrsnl a szerszmhoz alulrl csatlakoz ntkamrbl az

ntdugatty felfel nyomja a folykony fmet. Az ntkamrba ktfle mdon juthat a fm.

Az egyik megolds, hogy a szerszmbl kiszivattyzzk a levegt s a nyomsklnbsg

kvetkeztben a fmolvadk felemelkedik az ntkamrba (vkuumos nyomsos nts). A

fmolvadk mennyisgt a nyomsklnbsg nagysga hatrozza meg. A msik esetben a

hntart kemencben lev fmet s az ntkamrt egy kzdarab kti ssze. Ennl a

megoldsnl a hntart kemenct tlnyoms al helyezik, amelynek hatsra a fmolvadk a


17/181

15

kzdarab furatn keresztl az ntkamrba jut. A fmolvadk mennyisgt a nyoms

nagysgval lehet szablyozni.

Az ntdugatty a fmet mindkt esetben alulrl felfel haladva juttatja be a formaregbe.

A 10. brn a vzszintes oszts szerszmmal mkd fggleges hidegkamrs nyomsos

ntgp fotja s egy ilyen eljrssal nttt csokor lthat.

10. braFggleges hidegkamrs nyomsos ntgp, vzszintes oszts szerszmmal

A fggleges kamrj nyomsos ntgpek ntsi sebessge s a megszilrduls kzben a

fmre hat nyoms a hidraulikus zregysg esetn lnyegesen kisebb, mint a vzszintes

kamrj nyomsos ntgpek.


18/181

16

1.4.2 Vzszintes hidegkamrs nyomsos nts

A vzszintes hidegkamrs nyomsos nts a legelterjedtebb a vilgon, mert a szerszmot

sztfeszt s azt sszezr erk azonos tengelyek, az ntsi folyamat jl szablyozhat,

nagy dugatty sebessg s nagy fmre hat nyoms rhetel.

A vzszintes hidegkamrs nyomsos ntgpeket legfkppen a nevben is foglalt, a

hidraulikus ntdugatty vonalban elhelyezked vzszintes ntkamra jellemzi. Az

ntkamrba adagolt fmet az ntdugatty juttatja a formaregbe. A formareget az

ntkamrval az osztskban elhelyezett bemlrendszer kti ssze, mely az eloszt- s a

bektcsatornbl ll. Ezek keresztmetszete kisebb az ntkamrnl, ezrt itt thaladva a

fm mr egy megnvekedett sebessggel jut a formaregbe. A 11. brn a vzszintes

hidegkamrs nyomsos nts vzlata lthat.

Mozg szerszmfelfog lap

Kilkcsapok

Bemlrendszer

ntdugatty

ll szerszmfelfog lap

Szerszmbett

Szerszmkeret

Kamra bentnyls

ntvnyreg

11. braVzszintes hidegkamrs nyomsos nts vzlata

Az ntkamrt nem tltik teljesen tele, ppen ezrt a kamrban lvt a dugatty szablyozottmozgatsa kzben a formareg fel el kell vezetni. A folykony fm a formaregben nagy

sebessggel ramlik, melynek kvetkeztben a formatltskor a turbulencia miatt a

fmolvadkba keveredett levegaz ntvnybe bezrdik. A leveg-bezrdsokat a szerszm

vkuumos kilevegzsvel, illetve megfelelen elhelyezett tlfolyk segtsgvel lehet

cskkenteni. Az a leveg mennyisg, ami ezek utn is az ntvnyben marad, azt a

megszilrduls kzben alkalmazott nagy fmre hat nyoms a lehet legkisebb mretre

nyomja ssze.


19/181

17

A vzszintes hidegkamrs nyomsos ntgpek mkdshez tartoz nts rszfolymatait a

12. bramutatja.

Mveletek

1) A folykony fm ntkamrba

adagolsa

2) A formareg megtltse

3) A szerszmfelek nyitsa s

ntvny kilkse

12. braVzszintes hidegkamrs nyomsos nts rszfolyamatai

A 13. brn jellegzetes vzszintes hidegkamrs nyomsos ntssel gyrtott ntvnyek

lthatk.

1.4.3 Klnleges, tmeneti nyomsos ntsi technolgik

A nyomsos ntssel gyrtott ntvnyek egyes htrnyos tulajdonsgainak (pl. a leveg

bezrdsbl ered inhomogenits, kicsi marad alakvltoz kpessg, stb.) kikszblsre

fejlesztettek ki tmeneti technolgikat. Ilyen lehet a nyomsos-kokillants, mely a vastag

fal ntvnyek gyrtsra alkalmas. Az eljrs jellemzje a nagy keresztmetszet bekt-

csatorna, melyen keresztl kis ramlsi sebessggel tltik meg a szerszm regt, majd fm a

megszilrdulsa kzben a nagy utnnyoms alkalmazsval a tmrre tpllst is biztostjk.


20/181

18

13. braHidegkamrs nyomsos ntssel gyrtott ntvnyek


21/181

19

Az tmeneti technolgia kvetelmnyeinek megfelel szerszm regbe nyomsos

ntgppel juttatjk be a flfolykony fmet, melyet szilrd halmazllapot kiindul anyag

egyedi rszleges megolvasztsval, vagy folykony fm rszleges megszilrdtsval lltanak

el. A sllyesztkes kovcsols s a nyomsos nts kztti tmeneti technolgikat, a

flfolykony ntsi eljrsokat a 14. brnmutatjuk be.

Fm hmrsklete

Alkatrsz bonyolultsga

Alkatrsz szilrdsgi tulajdonsgai

14. braFlfolykony ntsi technolgik

Az tmeneti technolgikkal ellltott alkatrszekre jellemz a nagy tmrsg s az

tvzetre jellemz kedvez szilrdsgi tulajdonsg, klnsen a marad alakvltoz

kpessg. A szilrd halmazllapot kiindul anyagot alkalmaz eljrsok kzl a Thixo-nts

terjedt el, melynek van a nyomsos ntgp kamra-mretnek megfelel henger-alak

alapanyag felhevtst alkalmaz eljrsa, illetve szemcss fmgranultum alapanyag csigs

sajtolst s felhevtst alkalmaz eljrsa. A szilrd halmazllapot kiindul anyag sszettele

eltra szoksos nyomsos ntszeti tvzetektl, f jellemzje a nagy likvidusz-szolidusz

hmrsklet klnbsg.

A folykony llapot kiindul anyagot alkalmaz eljrsok az olvadk htartalmt kevers

kzben tvoltjk el s a ksa-szeranyagot juttatjk az ntkamrba.

Az tmeneti tecnolgival gyrtott alkatrszek hegeszthetek s a szilrdsgi tulajdonsgaik

hkezelssel javthatk.


22/181

20

2. VZSZINTES HIDEGKAMRS NYOMSOS NTS

A nyomsos ntvnyek tarts formba nttt vkony fal alkatrszek. Az ntvnygyrts

jellemzje a rendkvl rvid dermedsi (megszilrdulsi) id. Ebbl ereden a nyomsos

ntvnyek gyrtsra jellemz a rendkvl rvid formatltsi (ntsi) id. A forma teljes

megtltse a rendkvl rvid ntsi id (0,005 0,050 s) alatt csak nagy fm-ramlsi

sebessg alkalmazsval biztosthat. Ezrt a nyomsos nts elssorban nagy sebessg

nts. A nagy ramlsi sebessg (Al-tvzeteknl 20 60 m/s; Zn-tvzeteknk 60 120

m/s) miatt levegbezrdsokkeletkeznek a formatlts kzben a forma regben. A leveg

bezrdsok sszeprselshez s az utntpllshoz szksges a nagy fmre hat nyomsa

formatltst kveten, a fm megszilrdulsa kzben. A fmre hat nyoms Al-tvzeteknl

500 1500 bar; Zn-tvzeteknk 200-400 bar.

2.1 A nyomsos ntsi technolgia rszmveletei hidegkamrs ntsnl

1. Szerszmfelek zrsa2. A folykony fm ntkamrba adagolsa3. Az nts folyamata.4. Szerszmfelek nyitsa5. ntvny kilkse6. Szerszm tiszttsa, levlaszt anyag felvitele

2.1.1 A szerszm zrsa

A nyomsos ntgpeken zrszerkezet vgzi el a szerszm zrst s nyitst. A

zrszerkezet feladata az ntvny kilvtelhez szksges szerszmnyits megvalstsn

kvl az ntsi folyamat sorn kialakul szeszmfeleket sztfeszt ervel szemben egy

szerszmfeleket sszetart, zrerltrehozsa.

A zrer az ntgp mretnek, nagysgnak fontos mutatja. Az ntgp azonositja

tartalmazza a zrerrtkt tonna mrtkegysgben, pl. H-630 B jelzsntgp vzszintes

kamrj (H), 630 t (6300 kN) zrerej, a B a Bhler gyrtcg nevre utal. A melegkamrs

nyomsos ntgpek zrereje 5 150 t, a magnzium-tvzetek gyrtsra kifejlesztett

nyomsos ntgpek 100 400 t, a vzszinte hidegkamrs nyomsos ntgpek zrereje

100 2000 t kztti rtk, de egyedi nagy ntvnyek ellltsra 3000 4000 t zrerej

ntgpeket is gyrtanak.

Az ntvny bels regeinek kialaktshoz magokat hasznlnak, melyeket jellemzen a

mozg szerszmflre szerelnek, s magmozgat szerkezettel mkdtetnek. A magmozgats

ssze van kapcsolva a zrszerkezet mkdtetsvel, a mechanikus magmozgats s

reteszels a szerszmfelek sszezrsa kzben trtnik.


23/181

21

A zregysg kialaktst s mkdst kln fejezetben mutatjuk be.

2.1.2 A folykony fm ntkamrba adagolsa

Az adagols trtnhet kzi vagy robot kanalas eljrssal, illetve adagol kemencvel. Az

adagolt fm trfogata ltalban az ntkamra trfogatnak 30-60%-a. Az adagolt fm

mennyisge az ntvnyek minsgt befolysol fontos tnyez, ennek azonos mrtkt asorozatgyrts sorn biztostani kell. A fmadagols idtartama a gyrtsi ciklus idejt, ezltal

a termelkenysget s a gazdasgos zemeltetst befolysolja. Az jabb fejlesztsek

eredmnyeknt egy kamrazr egysget ptenek be az ll szerszmflre az osztskban,

mely lehetv teszi, hogy az adagols a szerszm nyitott llapotban megkezddjn

(SPEEDiall-Eljrs, Bhler AG). A kamrazr egysg elvi rajza a 15. brnlthat.

http://www.buhlergroup.com/global/de/industrieloesungen/druckguss/aerospace/maschinen--anlagen.htm

15. braKamrazr egysg a folykony fm adagolsnak elsegtsre

A kisebb zrerejhidegkamrs gpek esetben a mechanikus mkdsmert-ntkanl, a

nagyobb gpek esetben pedig a pneumatikus mkds szifonos nt-adagol kemence

hasznlata terjedt el.

A vkuumos nyomsos ntsi technolginl (vacural) a folykony fmet a szerszmban

ltrehozott vkuum szvja fel a hntart kemencbl egy felszll csvn keresztl az

ntkamrba.


24/181

22

2.1.3. Az nts folyamata

Az ntsi folyamat az ntdugatty megindtstl az ntvny megszilrdulsig tart. Az

ntsi mveletet a nyomsos ntgpek ntegysge vgzi. Az ntsi folyamat jl

elhatrolhat rszmveletei az ntsi fzisok:

1. fzis Kamratlts

2. fzis Formatlts

3. fzis Utnnyoms

Az ntsi folyamat elvi megvalstst a 16. bramutatja.

Kamratlts Formatlts

16. baAz ntsi folyamat rszmveletei

A rszmveletek megvalstst kln trgyaljuk.

2.1.4. A szerszm nyitsaMiutn a fmolvadk megdermedt, s a szksges hmrskletre lehlt, a szerszmfeleket

sztnyitjk. A nyits mkdtetse trtnhet program alapjn, illetve kzi indtssal. A

zrrendszert mkdtet hidraulikus dugatty nyitja a knykemels rendszert s a mozg

szerszmfl elkezd tvolodni az lltl. Ezzel egyidejleg az ntdugatty tovbb mozog s

kitolja az ntkamrbl az ntsi maradvnyt, az gynevezett pogcst. Ha a szerszmban

mozgatott magok is vannak, megfelel temezssel a magkihz kihzza a magokat. A

nyitskor az ntvny a mozg szerszmflben marad.

2.1.5. ntvnykilks, elvtel

Miutn a szerszmfeleket sztnyitottk, s a magokat -ha szksges- kihztk, az ntvnyt

lelkik a mozg szerszmflrl. A szerszmfelek kztti trbl az ntvnyt az

ntvnykiemel rendszer (dolgoz, vagy robot) emeli ki. Trekedni kell arra, hogy a

megfogs nyomai ne befolysoljk az ntvny felhasznlhatsgt. A klnbz ntvnyek

kilkshez, azok alakjtl s mrettl fggen, klnbz erhats szksges. A gpek

maximlis kilkerejt a gpknyv tartalmazza.


25/181

23

A szerszm nyits s kilks mveletek megvalstst a 17. bramutatja.

Szerszm nyitsa Kilks, ntvny elvtele

17. baAz ntvny megszilrdulst kvetrszmveletek

2.1.6. Szerszm tiszttsa, lefjsa

A nyomsos ntgpek szerszmait minden egyes ntsi ciklus utn bevon - levlaszt

anyaggal kell kezelni. A formareget megtiszttjk, felletre levlaszt anyagot visznek fel

srtett levegvel. Ez bizonyos mrtkig hti a szerszmot, msrszt keni a mozg rszeket s

meggtolja az ntvny anyagnak a szerszmra tapadst. A mvelet trtnhet kzi lefv

pisztollyal, de gy a reproduklhatsg s optimlis vgrehajts nem biztosthat, ezrt lefv

automatikt hasznlnak. A klnbz szerszm elemeket eltr intenzitssal kell hteni s

lefjni.


26/181

24

2.2 A nyomsos ntgp frszegysgei, feladata s mkdse

A nyomsos nts megvalstsnak legfontosabb elemei a nyomsos ntgp s a szerszm.

Ezekben testesl meg az a tuds, melynek eredmnyeknt az ntgpek gyrti ltal vgzett

folyamatos fejlesztsek alapjn az emberi tnyezktl egyre kevsb fgg a termels. A

szerszm tervezsnl s gyrtsnl az ntstechnolgiai s htechnikai ismeretek megfelelalkalmazsval lehet az ntvnnyel szemben tmasztott felhasznli kvetelmnyek

teljestst megvalstani.

A 18. braegy vzszintes hidegkamrs nyomsos ntgp fotjt mutatja be.

18. braVzszintes hidegkamrs nyomsos ntgp

Egy vzszintes hidegkamrs nyomsos ntgp felptse, rszegysgei a 19. brnlthatk.

Gpalap

llszerszmfelfog

lap

Mozgszerszmfelfog

lap

Formazr egysg ntegysgKilkegysg

ntdugatty Akkumultor

Vezet-(gp)

oszlopok

Csukls knykemel

Zrdugatty

Vglap

19. braVzszintes hidegkamrs nyomsos ntgp elvi felptse


27/181

25

2.3 Az ntegysg feladata s mkdse

Az ntegysg feladata, hogy a folykony fmet elrt ntsi id alatt az ntkamrbl a

formaregbe tovbbtsa, s a megszilrdul fmet a szksges ideig nyoms alatt tartsa. Az

ntegysg azokat az alapvet mechanikus, hidraulikus s elektromos alkatrszeket foglalja

magba, amelyek biztostjk, hogy az olvadt fmet egy elre meghatrozott rvid ntsi idalatt be lehessen juttatni a formaregbe s ezt kveten a fmre hat nagy nyomssal

cskkentik az ntvnyben a kristlyosodsi fogys miatt keletkez bels regeket s

sszeprselik a leveg bezrdsokat. Az ntgpek gyrti a modern hidraulikus

szablyozs technikt s alkatrszeket, valamint digitlis ramkrket is alkalmaznak, hogy

ezeket az ignyeket kielgtsk.

A klnbz tpus gpek ntegysgben ltalnosan alkalmazott alkatrsz a

hidraulikus dugatty. A dugatty elrendezse a vzszintes hidegkamrs gpekben klnbza

fggleges hidegkamrs, vagy a melegkamrs gpekben levkhz kpest. Az ntdugatty

mozgatst hidraulikus rendszer vgzi. A formatlts nagy mennyisg nagy nyoms

hidraulikus folyadkot ignyel igen rvid id alatt. A szivatty nem kpes a szksges

trfogatramot biztostani. A nagy trfogatram hidraulikus folyadkot megfelel mret

folyadktrol akkumultorok biztostjk. Ezeket szoros kzelsgben a hidraulikus

dugattyval helyezik el, hogy elkerljk a nemkvnatos nyomscscsok kpzdst, s hogy

cskkentsk a rendszer tmegt. A klnbz gyrts gpek eltr akkumultorokkalrendelkeznek. A akkumultorokban trolt hidraulikus folyadk nyoms alatt tartst a hozz

csatlakoz nitrogn-tartlyokkal oldjk meg.

2.3.1 ntegysg tpusok

Megklnbztethetnk egy, ill. kt akkumultorral rendelkez gpeket. Az egy-

akkumultoros gpeknl a kamratlts s szerszmreg-tlts sorn a hidraulikus folyadk a

multipliktor dugattyban elhelyezett visszacsap szelepen keresztl thaladva jut el a

hidraulikus dugatty mgtti trbe, ahol nyomst gyakorol a nyomdugatty felletre,

ezltal mozgatja azt.

A visszacsap szelep a formatlts vgn bekvetkez nyomhengerbeli nyomsnvekeds

hatsra zr, gy az akkumultorbl rkez kzeg a multipliktor dugatty felletre fejt ki

nyomst. Ennek fellete nagyobb, mint a nyomdugatty, ezltal jn ltre a nyoms-

sokszorozs. Az gy ltrejtt nyoms tttellel szolgltatjuk a fmre hat nagyobb nyomst a

III. fzisban.Az egyakkumultoros ntegysg vzlatos rajza a 20. brnlthat.


28/181

26

20. braEgy-akkumultoros, hagyomnyos ntegysg vzlata

A 21. brn a kt-akkumultoros vzszintes hidegkamrs gp ntegysgnek mkdsi

vzlata lthat.

21. braVzszintes hidegkamrs ntgp ktakkumultoros ntegysg vzlataa 2. fzis vgnek megfelelllapot szerint

Fzis

FzisFzis

szivattytlszivattytl

3. Fzisszelepe

2. Fzisszelepe

Nyomsmrs

Multipliklsakkumultora

Formatltsakkumultora

Hidraulikusnyomdugatty

Multiplikldugatty


29/181

27

2.3.2 Az ntegysg mkdsi fzisai

Kamratlts, 1. fzis

Clja a vzszintesen mintegy flig megtlttt kamra folykony fmmel trtn teljes

feltltse, a kamrban lv leveg kiszortsa a bemlrendszeren keresztl. Az ntegysg

mkdsnek els fzisban az ntdugatty a technolgiban meghatrozott lasssebessggel, szablyozottan elre mozog. A hidraulikus dugatty mozgatst a szivattytl

szlltott hidraulikus folyadk vgzi. Az ntdugatty megindulsa utn a homlokfelletn

feltorldik a fm, hullmot kpez a kamrban, melynek sajt mozgstl fgg a leveg

eltvozsa. Ha a dugatty mozgatsa, sebessge ebben a fzisban nem megfelel, akkor a

folykony fm a kamrban lv leveg egy rszt magba zrja, ami nveli az ntvnybe

bezrt leveg mennyisgt, a gzporozitsos selejt kialakulst. Az 1. fzishoz tartoz

dugatty mozgats megvalstst kln fejezet tartalmazza.Az elsfzis akkor fejezdik be, amikor a fm teljesen kitlti az ntkamrt. A kamra teljes

feltltsnek pozcijhoz tartozik a 2. fzis indtst megvalst beavatkoz jel ltrehozsa

(kapcsolsi pont).

Formatlts,2. fzis

Az ntegysg mkdsnek msodik fzisban, a formatlts kzben az ntdugatty nagy

sebessggel (2-5 m/s) halad elre, mozgst az akkumultorban lv hidraulikus folyadk

munkahengerbe, a hidraulikus nyomdugatty mg ramlsa idzi el. A 2. fzis

fojtszelepnek megfelel belltsa biztostja, hogy az ntdugatty a technolgiban

meghatrozott sebessggel elre mozog s a folykony fmet a bemlrendszeren keresztl

nagy sebessggel a formaregbe juttatja. Ez az nts, a formatlts mvelete. Az ntsi

mvelet vgn, mikor a formareg megtelt folykony fmmel, az ntdugatty hirtelen

megll, a dugatty s a vele egytt mozg tmeg egytt feltkzik a fmen. A feltkzs

pillanatban a mozgsi energia talakul fleg nyomsi s rszben surldsi henergiv. A

feltkzskor kialakul nyomsi energia a hidraulikus munkahengerben megnveli a

nyomst, egy nyomscscsot hoz ltre, mely elzrja a 2. fzishoz tartoz visszacsap szelepet,

ezltal lehetv teszi a hidraulikus rendszerben a nyomsfokozst, a 3. fzis elindtst.

A feltkzskor kialakul s a fmre hat nyomscscs a formareg bels felletre hat, az

ltala kifejtett er a szerszm rugalmas deformcijt (az osztskban a szerszmfelek

megnyitst) vlthatja ki, melynek kvetkeztben a folykony fm bejuthat az osztsk

rsbe. gy jn ltre az ntvny krl a sorja. A nyomscscsot a nagy tmegek (multipliktor

dugatty, dugattyszr, ntdugatty) mozgsi energijnak megsemmislse okozza


30/181

28

formatlts befejezdsnek pillanatban. A mozgsi energia a mozg alkatrszek

sebessgnek (ngyzetesen), tmegnek nvekedsvel n, gy a vkony fal, nagy fellet

ntvnyek gyrtsakor (mivel ezeket nagyobb dugatty-sebessggel, rvidebb id alatt kell

nteni) nagyobb nyomscscsokkal kell szmolni. Ennek megakadlyozsra a feltkzsi

energit cskkent, tsamortizl mdszereket alkalmaznak. Korszer nyomsosntgpeknl fkeznyoms is ltrehozhat, s gy a 2. fzis vgn a kros nyomscscsok

cskkenthetk, sorjamentes ntvny gyrthat.

Utnnyoms, 3. fzis

A formaregben a nagy sebessggel raml folykony fm leveg bezrdsokat hoz ltre,

ezeket ssze kell nyomni, lthatatlann kell tenni. Erre szolgl a harmadik fzis. A nyomsos

nt

gpek hidraulikus ntegysgben olyan nyomsfokoz rendszert, multipliktort

alkalmaznak, mely hidraulikus tttelknt mkdik, az ntgp szivattyja ltal ellltott s

a nitrogn tartlyban trolt folyadk nyomst (rendszernyoms) a hidraulikus

munkahengerben a multipliktor dugattyk keresztmetszetnek arnyval (multipliklsi

hnyados) megsokszorozza. A hidraulikus munkahenger mgtti trben a nyoms a

rendszernyoms s a multipliklsi hnyados szorzata, melyet a hidraulikus rendszer

kiptettsgtl fggen ellennyomssal lehet megvltoztatni.

A folykony fmre hat nyomst (500-1500 bar) tovbbi nyomsfokozs hozza ltre, mely a

hidraulikus rendszerben ltrehozott nyomst a hidraulikus nyomdugatty s az ntdugatty

keresztmetszetnek arnyval megsokszorozza. Adott nyomsos ntgpen a fmre hat

statikus utnnyoms az ntegysgben ltrehozhat nyoms s az ntkamra keresztmetszete

befolysolja. Korszer nyomsos ntgpeknl ellennyoms is ltrehozhat, s gy a 3.

fzisban a folykony fmre hat nyoms szablyozhat, kros nyomscscsok cskkenthetk.

Mivel a megvgs vastagsga rendszerint jval kisebb, mint az ntvny falvastagsga, ezrt a

megvgsban lev fm gyorsabban megdermed, mint az ntvny. Fontos teht, hogy a

formatlts utn a multipliktor kslekeds nlkl kapcsoljon be s a nyomsfelfuts idejt is

rvidre lehessen beszablyozni.


31/181

29

2.3.3 A kamratlts (1. fzis) kzben lejtszd folyamatok

A kamratlts feladata a dugatty elre mozgatsa kzben a kamra feltltse. A vzszintes

nyomsos ntgp ntkamrja csak 20-60% fmmel van feltltve. A dugatty elrehalads

kzben a homlokfelletn torl hullmot alakt ki. A hullm nagysga s haladsi sebessge a

dugatty sebessgtl s a geometriai viszonyoktl fgg. A dugatty ltal keltett hullmmozgsbl ereden hrom jl definilhat levegbezrdsi hiba alakulhat ki, mely a 22.

brnlthat.

a, elresiethullm;

b, hullm tcsaps;

c, felleti habkpzds

22. braLevegbezrdsi hibk a kamratlts kzben

Ha a hullm nem r fel a kamra tetejig s a vgfalon visszaverdik, akkor elzrhatja a

kamrbl kivezetnylst, ami megakadlyozza a kamrbl a levegeltvozst, mely gy a

folykony fmmel keveredve a formaregbe kerl (22.a bra).

Ha a dugatty sebessge nagyobb, mint amennyi a kamra tetejig r hullm kialakulshoz

szksges, akkor a hullm tcsap, bekeverve a levegt a folykony fmbe (22.b bra).

Az instabil hullmfront felsznn habkpzds alakul ki (22.c bra).

A kamratlts kzben a leveg bezrdsbl ered hibk kialakulst megelzhetjk, ha a

hullmfront kialakulst az elsfzis sebessgvel szablyozzuk. Az 1. fzis sebessgt teht

olyan rtkre kell belltani, hogy a fenti hibalehetsgeket, leveg bezrdsokat

kikszbljk. Ehhez a klnbzdugattymozgatsi eljrsokat fejlesztettek ki.

Az ntgp hidraulikus rendszernek lehetsgeitl fggen alkalmazhat az lland

sebessgmozgats, a lpcszetesen nvekvsebessg, illetve az lland gyorsulssal trtn

mozgats, mely parashot technolgia nven vlt ismertt.


32/181

30

Az els fzis optimlis dugattysebessgt (vd1) lland sebessg mozgatsnl a Garber

formulval lehet meghatrozni.

( ) ( )smF

FhDgv

g

g

kd+

=1

12 01

ahol:

g- a nehzsgi gyorsuls, 9,81 (m/s2)

Dk- a kamra tmr, (m)

h0- a fm magassga az ntkamrban,(m)

Fg- az ntkamra tltttsgi fokakamra

fmolvadkg V

VF = .

A folykony fm magassgnak meghatrozsa

A kamra 50% krli tltttsgi foknl a folykony fm magassga meghatrozhat akamratmrs a tltttsgi fok szorzatbl: h0= Dk*Fg

Ettl lnyegesen eltr tltttsgi fok esetn az 50%-tl eltr terlet szmtsval

hatrozhat meg a folykony fm magassga a 23. brnlthat vzlat szerint.

23. braA folykony fm magassgnak a meghatrozsa

( )gk

0

F218

Dx

ahol

x2

Dh

=

=

A felleti habkpzds az alumnium-olvadkok esetn 0,3 m/s dugattysebessg fltt alakul

ki. Alacsony tltttsgi fok s nagy kamratmr esetn a kamra tetejig r

hullmmagassghoz tartoz 1. fzis dugatty sebessge ennl nagyobb. Ebben az esetben a

leveg bezrdsok elkerlst 3 hullmcsapssal, a szmtsnl a hullm magassgnak

harmadval (Dk-h0)/3 szmolunk. Ebben az esetben a szmolt dugattysebessgnl az els

hullm utn a vgfalrl visszaver

d

hullm sem tlti ki teljesen a kamrt. Erre pl fel a


33/181

31

harmadik hullm mely a kamra tetejig r. A kamratlts kzbeni leveg bezrds gy

elkerlhet.

Az 1. fzis optimlis megvalstshoz hozz tartozik az tkapcsolsi pont meghatrozsa s

betartsa.

Az ntdugatty thossza az 1. fzisban az albbi sszefggssel szmolhat:L1-2= Lk* (1-Fg)

Ahol:

Lk- a kamra aktv hossza.

Az ntvny minsgt befolysolja az tkapcsols helynek megvlasztsa.

Ha az tkapcsols az optimlisnl ksbb (az osztskhoz kzelebb) kvetkezik be, akkor az

olvadk egy rsze kis sebessggel ramlik a formaregbe, ott lehl, a felleti rtege

megszilrdul s a 2. fzisban a formatltst akadlyozhatja. A ksi tkapcsols hinyosntvny kialakulst idzi el.

Ha az tkapcsols az optimlisnl elbbre hozottan (a kamra teljes feltltse eltt) kvetkezik

be, akkor az ntkamra feltltsnek vgn nagyobb dugattysebessg alakul ki a 2. fzisra

felgyorsuls kzben, ezltal a folykony fmmel egytt tbb levegkerl a formaregbe s az

ntvny gzhlyagos lesz.

Nemkvnatos az a gyakran megfigyelt jelensg, amikor a dugatty egy ugrssal, tssel

indul, ami turbulencit okoz az ntkamrban. Radsul a tltttsgi fokot kzepes rtkenkell tartani, hogy elkerljk a fm kifrccsenst a kamra betltnylson keresztl.

Korszernyomsos ntgpeknl az ntdugatty mozgatst szmtgpes program alapjn

lehet szablyozottan belltani, a dugatty elre haladsa kzben a klnbz pontokhoz

eltr, a levegbezrdst leginkbb cskkentmozgatst lehet megvalstani.

Az 1. fzis megvalstsnak fontos paramtere a kamratltsi idis. Alacsony tltttsgi fok

s hossz kamramret esetn a leveg bezrdsok elkerlst biztost dugatty sebessg

mellett a kamratltsi idmeghaladhatja az 1 msodpercet. A hossz kamratltsi id

esetn

a folykony fm a kamrval rintkezfelleten rszlegesen megdermedhet. Az ilyen esetben

kialakul szilrd rszek a formatlts kzben a folykony fmbe bekeverednek s a

felletket bort oxidhrtya miatt bemetsz hatst fejtenek ki az ntvny bels rszein. A

gyorsul dugattymozgats az 1. fzisban (parashot) elsegti a kamratltsi id 1

msodpercen belli megvalstst.


34/181

32

2.3.4 A formatlts (2. fzis) kzben lejtszd folyamatok

Az ntsi folyamat 2. fzisban, a formatlts kzben az ntdugatty nagy sebessggel (2-6

m/s) halad s ltrehozza a bektcsatornban a formareg rendkvl rvid idalatti (10-100

ms) megtltshez szksges nagy ramlsi sebessget (20-80 m/s).

A formaregben a folykony fm a bektcsatornban kialakul ramlsi sebessggel haladmindaddig, amg az ramlst geometriai, vagy keresztmetszet vltozssal jr ramlsi

ellenlls meg nem vltoztatja.

A formaregben a trkitlts torltltssel, vagy sugrtltssel, illetve ezek kombincijaknt

valsulhat meg. A torltlts olyan geometriai viszonyok kztt alakul ki, amelynl a

bektcsatorna s az ntvny falvastagsg kzel azonos. Ilyen esetben a formaregnek a

bektcsatorntl legtvolabb lvrsze telik meg elszr, majd a trkitlts a bemlnyls

fel haladva folytatdik. Torltltst el

idz krlmnyek kztt az leveg

bezrdsok a

bemlnyls mellett alakulnak ki, ha az ntvny szlesebb a bektcsatorna mretnl.

A lapalak formaregben kialakul levegbezrodsok kialakulst a 24. bramutatja.

Beml

24. braLapalak formaregben kialakul ramls torltlts viszonyai kztt

A formaregben nagy sebessggel raml folyadksugr irnyt s sebessgt megtartva

halad a bemlvel szemben lv vglapig, ahol tkzik s a legkisebb energia-vltozsnak

megfelelen irnyvltssal halad tovbb a hts fal mentn. A sarokban jabb tkzs s

irnyvlts utn formareg oldalfala mentn visszafel ramlik az elresiet folyadksugr.Az bemlmelletti sarkokban jabb tkzs s irnyvlts utn eljut a fmsugr a beraml


35/181

33

folyadkhoz, ezltal ltrejnnek ktoldalt a leveg bezrdsok. A beml nyls mellett

ktoldalt kialakul, nagymret leveg bezrdsok a torltltses ramlsi viszonyok

jellemzje.

Az S-alak formaregben kialakul ramlsi viszonyok s levegbezrodsok kialakulst a

25. bramutatja.

25. braS-alak formaregben kialakul ramls torltlts viszonyai kztt

A kialakul ramlsi viszonyok jellemzje a formareg irnyvltsnl a klssugr mentn

trtn elre halads s felgyorsuls. A bels sugr mentn lv kontrterek a folyadk

visszafel ramlsval tltdnek ki. Az elresiet s a visszafel ramlsok egytt zjlanak,kzttk a trkitlts kzben folyamatosan levegbezrdsok alakulnak ki.

A gyr-alak formaregben kialakul ramlsi viszonyok s leveg bezrodsok

kialakulst a 26. bramutatja.

A gyrbelsmagjn tkzfolyadksugr a legkisebb irnyvltssal halad a klsfelletig,

ahol tkzs s irnyvlts utn folytatdik a trkitlts. A bemlvel szemben lv kls

kontr mentn az egymssal szemben raml folyadksugr tkzse s irnyvltozsa alakul

ki, melynek kvetkeztben az irnyvlts a mag bemltl tvolabbi oldalra irnytja azegyeslt folyadkramot. Ezen a helyen jabb irnyvlts utn jut el a folyadksugr az elre

haladhoz s ltrehozza a fels rszen a leveg bezrdsokat. Az als rszen kialakul

leveg bezrdsok a lapalak formaregekben kialakul viszonyoknak megfelelen jnnek

ltre. A kialakul leveg bezrdsok geometrija a gyr-alak formaregek torltltses

kitltsnek jellegzetes alakzata.

A torltlts viszonyai a nyomsos ntsnl a vkony falvastagsgok trkitltsben gyakori

jelensg. Az ennek kvetkeztben ltrejv leveg

bezrdsok a sajtos ramlsi viszonyokkvetkezmnye.


36/181

34

26. braGyr-alak formaregben kialakul ramls torltlts viszonyai kztt

Sugrtlts viszonyai alakulnak ki abban az esetben, ha az ntvny falvastagsga sokszorosa

a bemlnek. Ilyen viszonyok kztt a formaregben egyszerre jn ltre az elremens a

visszafel halad ramls, a folyamatos tkzs, kevereds s a porlads. A sugrtlts

szerinti ramlsi viszonyok kztt a formaregben viszonylag egyenletes eloszlsban jnnek

ltre kzel azonos mretlevegbezrdsok a teljes trfogatban.

A sugrtlts ramlsi viszonyait egy lapalak prbatest szimulcis eredmnyei alapjn a 27.brnmutatjuk be.

27. braLap-alak formaregben kialakul ramls sugrtlts viszonyai kztt

Az ntszeti szimulci korszer trbeni megoldsa ma mr lehetv teszi a bonyolult

geometrij ntvnyek formatltsnek, az ramlsi- s a hmrsklet-viszonyoknak a teljes


37/181

35

szimulcijt, ezltal az ntvnygeometria s a bemlrendszer kialaktsnak az

optimalizlst.

Egy magokkal s anyaghalmozdsi helyekkel kialaktott tesztntvny formatltsnek

szimulcis eredmnyeit az ramlsi sebessg- s a hmrsklet-viszonyok brzolsval

mutatjk a 28-29. brk.

28. braBtyks lap alak formaregben kialakul ramlsi sebessgszimulcis eredmnye

Egy lpcss lapalak tesztntvny formatltsnek szimulcis eredmnye a hmrsklet

sebessg brzolsval lthat a 30. brn.

A nyomsos nts ramlsi s htechnikai viszonyainak szmtgpes szimulciseredmnyeirl tovbbi animcik tallhatk a tananyag tartozkaknt s a szimulcis

szoftverek fejlesztinek honlapjain.

http://www.novacastfoundry.se/index1.asp?pageid=268&inact=&menuid1=34&menuid2=5&menuid3=2&menuid4=


38/181

36

29. braBtyks lap alak ntvny formatlts kzben kialakulhmrsklet-eloszlsnak szimulcis eredmnye

30. braLpcss lapalak formaregben kialakul ramls az olvadk hmrskletvel

brzolva. rvnyls s levegbezrdsok kialakulsa


39/181

37

Az ntsi folyamatot jellemzdugattyelmozduls s a hidraulikus dugatty mgtti nyoms

vltozsnak elvi lefutst szemllteti a 31. bra.

31. braVzszintes hidegkamrs nyomsos nts dugatty-elmozdulsa s ahidraulikus rendszer nyomsa az idfggvnyben

Az ntsi folyamat fzisaira jellemzparamterek magyarzata

Kamratltsi id:

Az ntdugatty megindulstl az tkapcsolsig, a felgyorsuls kezdetig tart.rtke lehetleg az 1 s-ot ne haladja meg.

Formatltsi id:

A folykony fm megvgshoz eljutstl a formareg megtltsig (feltkzsig) tart.Az ntvny anyag s a legkisebb falvastagsga alapjn a dermedsi id alapjnmeghatrozott rtk.

Multipliktor reakciideje:

A formareg megtelstl a multiplikls (nyomsfokozs) megkezdsig eltelt id. A3. fzishoz tartoz kln akkumultor esetn llthat, a nagyobb falvastagsgntvnyek gyrtsnl szablyozzk.

Nyoms

Dugattyelmozduls

St

atikusutnnyoms

Di

namikusvgnyoms

Nyomscscs

Rendsze

rnyoms

Tltnyoms

Nyomscscs

afeltkzsnl

Kamratltsi id

Multipliktor reakci ideje

Formatltsi id A nyomsfelfuts ideje

1.

fz

istja

2.

fzistja

3. fzis tja

Id

Nyoms

Dugattyelmozduls

St

atikusutnnyoms

Di

namikusvgnyoms

Nyomscscs

Rendsze

rnyoms

Tltnyoms

Nyomscscs

afeltkzsnl

Kamratltsi id

Multipliktor reakci ideje

Formatltsi id A nyomsfelfuts ideje

1.

fz

istja

2.

fzistja

3. fzis tja

Id


40/181

38

Nyomsfelfuts ideje:

A multiplikls megkezdstl, a statikus utnnyoms nagysgnak elrsig tart. Aleveg bezrdsok sszeprselshez minl rvidebb legyen, klnsen a kisfalvastagsg ntvnyek esetn.

Az 1. fzis kzben kialakul nyoms:

A kamratlts kzben a hidraulikus rendszerben kialakul nyoms az ntdugattymozgatshoz szksges. Nagysga 5 15 bar. Ennl nagyobb rtk a dugatty s akamra nem megfelel kense, vagy a dugatty htsnek elgtelensge miattbekvetkez tmr-nvekedse, illetve a kamra s a dugatty kztti hzag nemmegfelelrtke esetn alakul ki.

A tltnyoms:

Az a nyoms, amely a formareg megtltshez, az olvadknak a megvgson keresztltrtn tprselshez szksges. Nagysga a bemlrendszer ramlsi ellenllstlfgg. Minl kisebb a megvgs vastagsga, annl nagyobb nyoms szksges a

formatltshez.A nyomscscs a formatlts vgn:

A nyomscscsot a formareg megtelse pillanatban az ntdugatty folykony fmenfeltkzse, a mozg tmegek (dugatty, dugattyszr, hidraulikus dugatty s szra,hidraulikus folyadk) mozgsi energijnak hirtelen nyomsi energiv alakulsa hozzaltre. Nagysga a sorjakpzds elkerlse rdekben tsamortizlsi mdszerekkel,vagy a hidraulikus nyomhenger eltti trben fkez nyoms alkalmazsvalcskkenthet.

A rendszernyoms:

A szivatty ltal ltrehozott zemi nyoms. Az akkumultor tartlyban levnitrogn gznyomsa ltalban ezzel megegyezik.

A statikus utnnyoms:

A hidraulikus henger mgtt kialakul multipliklt nyoms. Nagysga arendszernyoms s a multipliklsi hnyados szorzata. Ellennyomssal vltoztathat.

A dugatty t s sebessg, valamint a hidraulikus hengerben kialakul nyoms mrsi

eredmnyeinek vltozsa lthat a 32. brn.


41/181

39

32. braDugatty-t, -sebessg s hidraulikus nyoms vltozsa mrsi eredmnyek szerint

A nyomsos ntgpek vals idej szablyozsa a dugatty elmozdulshoz rendelt, elrt

rtkek alapjn trtnik. Az ntdugatty sebessgnek s elmozdulsnak az sszefggst a

33. elvi bramutatja.

33. bra Dugatty-sebessg vltozsa a dugatty elmozduls fggvnyben

A dugatty thossza a formatlts kzben (L2) a bektcsatornkon traml fmtrfogat s a

kamra keresztmetszetnek (AK) hnyadosa alapjn kiszmthat.

K

tlfolyntvny2 A

VL +=

A formatlts szablyozott megvalstsa rdekben szksges, hogy a dugatty thossza

nagyobb legyen, mint a kamra tmrje. Ha a formatltshez tartoz dugatty thossza

T4580/5547

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

5,00 5,04 5,08 5,12 5,16 5,20 5,24 5,28 5,32 5,36 5,40

Id, s

t,

mm

-

Ny

oms,

bar

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

Sebessg,

m/s

t

nyoms

sebessg

T=62 ms

T4580/5547

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

5,00 5,04 5,08 5,12 5,16 5,20 5,24 5,28 5,32 5,36 5,40

Id, s

t,

mm

-

Ny

oms,

bar

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

Sebessg,

m/s

t

nyoms

sebessg

T=62 ms

Sebessg

Dugatty t

1. Fzis 2. Fzis


42/181

40

nagyon rvid, akkor a dugatty szksges sebessgnek kialakulsa bizonytalan, az ntsi id

betartsa alig teljesthet.

A nyomsos ntgpek cscsteljestmnye a felgyorsuls. Az els fzis megvalstshoz

tartoz szablyozott, 0,1 0,5 m/s sebessgrl a bemlrendszer feltltse kzben kell az

ntdugattyt a mozgatshoz tartoz hidraulikus elemekkel s folyadkkal egytt atzszeresre, 2 5 m/s sebessgre felgyorstani. Erre rendkvl rvid idll rendelkezsre.

A gptervezk fclja az, hogy az ntegysg kinetikai energijt lecskkentsk azrt, hogy

elsegtsk a rendszer felgyorstst s minimalizljk a formatltsi fzis vgn a

nyomscscsok kialakulst.

A korszernyomsos ntgpek ntegysgnek vals idejszmtgpes vezrlse lehetv

teszi azt, hogy a sebessg-viszonyokat a dugatty elmozdulsnak klnbz pontjaihoz

rendelve szablyozzk, ezltal az ntvny min

sgt legjobban biztost folyamatotvalstsanak meg. A dugatty elmozduls kivlasztott pontjaihoz hozz lehet rendelni a

kivlasztott paramter, pl. a sebessg megfelel rtknek als s fels hatrt, melyhez a

kijelz rendszer megadja a mrt vals rtket. A vals idej folyamatszablyozs kzben

felvett grbk s kijelzett adatok lthatk a 34. brn.

34. braVals idejfolyamatszablozs gpbelltsi paramterei

A folyamatszablyozs lehetv teszi, hogy a kivlasztott paramter hatrrtktl eltrse

esetn ennek kln kijelzse, vagy az az ntvny elklntse, illetve az ntsi folyamat

lelltsa segtse elaz azonos paramterek szerinti gyrtst.


43/181

41

2.3.5 Az utnnyoms (3. fzis) kzben lejtszd folyamatok

A nyomsfokozs a szerszmreg megtelse utn rgtn elkezddik. Clja a fm

megszilrdulst megelzen a leveg- s gzbezrdsok sszeprselse, ezen kvl

rszleges utntplls a megszilrduls kzben kialakul zsugorods kompenzlsra.

Az ntvnygyrts nyomsszablyozsi kvetelmnyei szigorak. Az ntvny minsge, afelhasznl ltal az ntvnnyel szemben tmasztott kvetelmnyek teljestse a formatlts

kzben alkalmazott sebessgviszonyok mellett a nyomsviszonyoktl fgg.

A hidraulikus hengerben kialakul multipliklt nyoms a rgi gpek esetn lnyegesen nem

vltoztathat. Az elrt ntvnytulajdonsgokhoz tartoz utnnyoms rtkt a kamramret

helyes megvlasztsval hozzk ltre. A nyomsos ntgpek ntegysgnek fontos

jellemzje az ltala ltrehozhat ntsi nyoms, mely a kamra keresztmetszettl fggen

eltr

fmre hat nyomst hoz ltre.A korszer nyomsos ntgpeken a hidraulikus hengerben kialakul utnnyoms az

ellennyoms alkalmazsval tg hatrok kztt vltoztathat. A nyoms nagysga mellett a

felfuts ideje is vltoztathat. Az utnnyoms kzben a hidraulikus rendszerben kialakul

nyomsviszonyok vltoztatsnak lehetsgei a 35. brnlthatk.

35. bra Az utnnyoms felfutsnak s rtknek vltoztatsnak lehetsgei

A korszernyomsos ntgpek hidraulikus rendszerben a nyomsviszonyok az utnnyoms

fzisban az ntvnnyel szemben tmasztott kvetelmnynek megfelelen, ms paramterek

optimlis rtkei mellett llthat be.


44/181

42

2.4 A zregysg feladata s mkdse

Az ntgp zregysgnek feladata a szerszmfeleket sztfesztervel szemben egy annl

nagyobb ellenerltrehozsa, mely megakadlyozza az osztskban a szerszm megnylst.

A nyomsos ntgp zregysgnek feladata a szerszm nyitsa, zrsa, a mozg szerszm

felfoglap mozgatsa. A legfontosabb feladat a szerszmfelek zrva tartsa az ntsimveletek alatt.

A zrer ltrehozsnak rszei az ntgp ngy gposzlopa, ll szerszmfelfog lapja s

vglapja, mely egy keretszerkezetet alkot. A keretszerkezet a mozg felfog lappal egytt a

gpalapon nyugszik.

A mozg szerszmfl mozgatsa, mkdtetse minden esetben egy hidraulikus dugatty

segtsgvel trtnik. A zrer ellltsa ktfle megoldssal trtnhet: kzvetlenl a

zrdugatty ltal, vagy egy szerszmzr, csukls-knykemels egysggel.A kzvetlen hats egysgek a zrdugatty ltal kifejtett teljes ert kzvetlenl a

mozg felfog lapnak adjk t. Kzvetlen hats zregysggel felszerelt vzszintes

hidegkamrs ntgp vzlatt mutatja a 36. bra.

Zrhenger

Gposzlopok

Gposzlopok

Zrdugatty

Mozg felfog lap

36. braKzvetlen hats zregysg

A kzvetlen hats zregysg esetn a zrer

csak a zrdugatty tmrjt

l s a r hat

hidraulikus nyomstl fgg. Ezzel viszonylag kis zrer rhet el, valamint ez a rendszer

nem terhelhet tl. Ezrt ritkn alkalmazzk, tlnyomrszt csak kis clgpeken, manyag

frccsntgpeken, valamint klnleges ntgpeken.

A 37. brnegy csukls knykemels rendszerzregysg elvi vzlata lthat.


45/181

43

Zrhenger

Zrdugatty

Csukls knykemel

Gposzlopok

Gposzlopok

37. bra Csukls knykemels rendszerzregysg

A megfelelzrerelrshez elengedhetetlen a szerszm pontos beptse (prhuzamossg

a felfog lapokkal), valamint a szerszm osztskra mer

leges mretnek megfelel

zrdugatty-thossz belltsa. Emiatt a teljes zregysgnek llthatnak kell lennie. A

szerszm mretnek megfeleltvolsgot a hts oszlopanykhoz csatlakoz fogaskoszorval

lehet lltani. A mozgat szerkezet a 38. brnlthat.

1. gposzlop

2. gposzlop

3. gpos

4. gp

Zrhenger A fogaskvillanym

Fogaskoszor

38. braA felfog lapok tvolsgt llt szerkezet


46/181

44

2.4.1 A zregysg mkdsvel sszefggfogalmak

Zrer (Fzr) alatt azt az ert rtjk, amely a zrt szerszmfeleken bred. Ez az er a

szerszmfelfog lapokon keresztl a gposzlopoknak addik t. A zrer szoros

kapcsolatban van az sszetart ervel. A gp zrereje mindig nagyobb, mint annak

sszetart ereje. Az ntgp zrereje kzvetlenl utal a gp mreteire.

sszetart er alatt azt az ert rtjk, amely az ntgp ntsi folyamatainak kzben a

formafeleket zrva tartja. Ez az erhats hz-, nyom-, s hajlt ignybevtelekknt jelenik

meg az ntgp oszlopaiban. Egy nyomsos ntgp sszetart ereje (Fsszetart) a gposzlopok

ltal felvehetmaximlis erk (Fi) sszegvel szmthat:

Fsszetart= F1+ F2+ F3+ F4 [N]

A gp ngy oszlopban rendszerint klnbz nagysg erk brednek. A hasznos

sszetart erazzal az oszloppal van sszefggsben, amely a legkisebb erhatst veszi fl :

Fsszetart hasznos= 4 Fmin oszlop [N]

Ez azonban csak akkor rvnyes, ha a sztfeszt fellet szimmetria- (kzp-) pontja a

szerszm s a felfoglap kzppontjba (szimmetriapontjba) esik. A szimmetria-

kzppontok egybeessnek idelis esete a 39. brnlthat.

Szerszm

Sztfesztfellet (Asp)

Egybeeshatskzppontok

Szerszmfelfog lap

Gposzlopok

39. bra A hatskzppontok egybeessnek idelis esete

Ilyen eset a valsgban csak nagyon ritkn fordul el, esetleg kzprl nttt, szimmetrikus

tbbfszkes csokorntvny esetn.

A sztfesztfelletASPa csokorntvny teljes fellete a felfog lapok irnybl vettve.

A sztfesztera szerszmba beraml folykony fm nyomsnak hatsra jelenik meg saz sszetart ervel ellenttes irny. A sztfesztera maximlis pmaxnyomsbl addik,


47/181

45

szorozva a sztfeszt fellettel. A legnagyobb sztfeszt er kzvetlenl a formatlts

vgn nyomscscsknt, illetve a multipliklt nyoms felplsekor, a harmadik fzisban

jelent klnsen nagy terhelst.

FSP = p3fmmax ASP [N]

A sztfesztfellet hatskzppontja

Ahhoz, hogy az ntsi folyamatok alatt az oszlopokban egyforma terhelsek lpjenek

fl, a sztfesztfellet hatskzppontjnak egy pontba kellene esni a szerszmfelfog lapon

szimmetrikusan elhelyezett ntszerszm kzppontjval a 23. bra szerint. Ennek eltrse

miatt az oszlopokat a hzern kvl hajlt nyomatk is terheli.

2.4.2 Csukls-knykemels rendszerzregysg felptseA nyomsos ntgpeken leggyakrabban alkalmazott csukls-knykemels

zregysg vzlatos felptst a 40. bramutatja.

Fsztfeszt

Fsszetart

12

5

3

4

3

6

40. braNyomsos ntgp csukls-knykemels rendszerzregysge teljesen zrt llapotban

1 ll felfoglap; 2 mozg felfoglap; 3 gposzlopok; 4 knykcsuklk;5 zrdugatty; 6 - htlap


48/181

46

A szerkezeti elemek feladata:

Az ll szerszm felfoglap az ll szerszmfl rgztsre szolgl, valaminthidegkamrs gpeknl ide szerelik az ntkamrt is.

A mozg felfoglaphoz erstik a mozg szerszmfelet, s ide csatlakoznak aknykcsuklk.

A gposzlopok (vezet oszlopok) egy keretszerkezetet alkotva egysgben tartjk azntgpet, valamint felveszik a zregysgben megjelen erket. A gposzlopoksegtsgvel van megvezetve a mozg felfoglap is.

A knykcsuklk feladata a megfelelzrerellltsa. A zrdugatty mozgatja a knykcsuklkon keresztl a mozg felfoglapot,

valamint zrja a formafeleket.


49/181

47

2.4.3 A csukls-knykemels zregysg mkdse

A hidraulikus mkdtetszrdugatty csuklkon keresztl mozgatja a mozg felfoglapot,

melynek sorn a mozg szerszm felfoglap a rszerelt mozg szerszmfllel egytt, a

gposzlopok ltal megvezetve az ll szerszmflhez siklik. Amikor a kt szerszmfl

osztfellete ppen sszer, akkor a knykemel mechanizmus mg nincs teljesen zrtllapotban. Ezrt a zrsi mvelet folytatsakor fellp er hatsra a gposzlopok

rugalmasan megnylnak, s az ebbl szrmaz erk biztostjk a mr emltett zrert. Az gy

ellltott zrernagysga:

Fzr=4 AoszlopE [N]

Ahol

Aoszlop: egy gposzlop kersztmetszetnek terlete [m2]

E: az oszlop anyagnak rugalmassgi modulusza [N/m2]

: az oszlop megnylsa

Az sszefggsbl kvetkezik, hogy a mindenkori zrer nagysga fgg az oszlopok

megnylsnak mrtktl. A megnyls mrtke bizonyos hatrok kztt llthat a gp

hts ellenlapjn tallhat fogaskoszorval, mely a 22. brn lthat. Ennek belltsra

rendszerint a szerszm cserjekor kerl sor.

A csukls karrendszer csak kinyjtott, nzr helyzetben fejti ki a teljes zrert. Azrer egy rsze fordtdik a formafelek zrsra, a kisebbik rsze a hajlt nyomatkot

kompenzlja. A zrernagysgt gy kell megvlasztani, hogy a sztfeszterhz kpest

1,2 - 1,5-szrs biztonsgi tnyezvel nagyobb legyen.

Fzr=1,2 1,5 FSP

A csukls-knykemls mechanizmus elnye, hogy viszonylag kis erhatssal nagy zrer

rhetel, valamint a zrhenger esetleges nyoms cskkense, megsznse esetn sem nylik

ki. A szerszm zrsval a ngy gposzlopban feszltsgek keletkeznek. Ezek a feszltsgekazutn lpnek fl, miutn a formafelek rgztett, zrt llapotba kerlnek, s megsznnek, ha a

knykemelnyit. Az oszlopok ltal felvett ert a felfoglapok veszik t, ami a felfoglapok

meghajlshoz, valamint az oszlopokban nyomatkok kpzdshez vezet.

A ketts knykemels mechanizmusnak kell ellltania a mozg felfoglap

meghajlsval jr ert (s nyomatkot) is, mellyel azonos nagysg, de ellenttes irny er

addik t az ll felfoglapon. Ezt brzolja a 41. bra.


50/181

48

Fzr

behajls

behajls

41. bra A mozg felfoglap meghajlsa a szerszm zrsakor

A mozg felfoglap behajlsa ellen, ill. ezen behajls alacsony rtken val tarts rdekben

az lenne a legjobb megolds, ha a knykemela mozg felfoglaphoz kzpen csatlakozna.

Ez azonban konstrukcis okokbl kivitelezhetetlen.

A hasznos zrert befolysol tnyezk

A zrelemek vizsglatakor felmerlhetnek olyan befolysol tnyezk, melyek azonos

zreresetn az sszetart erjelents cskkenshez vezethetnek. Ilyenek:

- eltrervel rgztett (ezzel klnbzalapfeszltsg) oszlopok, illetve egyenltlen

oszlophmrskletek miatti eltrhzfeszltsg az oszlopokban,

- klnbzhmrsklettartomnyok a formafelekben,

- sorjakpzds az osztskban, illetve fmkitrs a kijr magnl.

A nyomsos ntgp ngy gposzlopa az ll felfoglappal s a vglappal egytt egy

keretszerkezetet alkot. A keretszerkezet feszltsgmentes, ha a ngy darab gposzlop egyenl

ervel van rgztve. A gposzlopok rgztsre az oszlopanyk szolglnak. Az oszlopanyk

meghzsval vagy kiengedsvel az egyes gposzlopok rgztsnek s ezzel feszltsgnek

mrtke llthat. A nyomsos ntgpeket gyrt cgek a keretszerkezetet feszltsgmentes

llapotban szlltjk. Az ntgp szerszmait viszont gyakran csak gy lehet cserlni, ha az

egyik gposzlopot kihzzk. A szerszmcserhez kiszerelt egyik oszlop lthat a 42. brn.


51/181

49

42. braA szerszm cserjekor kihzott gposzlop

A gposzlopok egyenletes terhelsnek elrsnek mdja, ha a ngyzetes alak formt az

egyenl lhosszsg szerszm felfoglap szimmetria kzppontjba helyeznnk, s az

ntkamra is a szimmetria kzppontba csatlakozna. Ez a valsgban soha nincs gy. A

tglalap alak forma rendszerint a felskt gposzlophoz kzelebb van rgztve az szerszm

felfoglapon. Az idelis s a vals eset a 43. brnlthat.

43. braA gposzlopok s a szerszm helyzetea) a szerszm felfoglap s a forma elhelyezsnek kedvezesete

b) a szerszm felfoglap s a forma elhelyezse legtbbszr ehhez hasonl zemi viszonyokkztt

A szerszm felletnek s a felfoglap mretnek viszonya fontos befolysol paramtere az

oszlopokban keletkez feszltsgeknek. Ezeket a feszltsgeket a szerszm mretei

a) b)


52/181

50

befolysoljk. Minl kisebb a szerszm fellete a nyomsos ntgp felfoglapjhoz

viszonytva, annl nagyobb feszltsgek alakulnak ki az oszlopokban. Ez oszloptrshez is

vezethet. A legkisebb felszerelhet szerszmmret gptpus fgg, ezt a gyrt a

gpknyvben kzli.

2.4.4 A nyomsos ntgp gposzlopai

A nyomsos ntgpek gynevezett gposzlopainak tbb feladata van:

- a szerszm zrsakor az oszlopok megnylsbl szrmaz ruger tartja ssze a ktszerszmfelet,

- az ll szerszm felfoglappal s a vglappal a gposzlopok alkotjk az ntgpkeretszerkezett, melyhez az ntgp tbbi egysge csatlakozik.

A nyomsos ntgp oszlopai edzett, kszrlt aclrudak, melyek felveszik a nagy zemierket. Az oszlopok anyaga nemestett acl, melynek tulajdonsgait a 2. tblzat foglalja

ssze.

2. tblzat Oszlopok aclanyagnak mechanikai tulajdonsgai

sszettel Anyag szmaSzaktszilrdsg

[N/mm2]Folyshatr

[N/mm2]A5[%]

42 Cr Mo 4 1.7225 980 - 1170 765 11

34 Cr Ni Mo 6 1.6582 1080 - 1270 885 10

Az oszlopok anyaga tartsan 450 N/mm2 hz- s nyom szilrdsgot br ki. Az oszlopok

menetes rszt, melyeken nagy felleti nyomsok jnnek ltre, indukcis vagy lngedzssel

52 55 HRC kemnysgre edzik, s kemnykrmozzk. A kemnykrmozsra a kops,

srlds cskkentse miatt van szksg.

A menetes vgeket beszkts vlasztja el a nem menetes rsztl, mely a menetek jobb

teherviselst hivatott biztostani. A gyakorlat az mutatja, hogy a menetek alkotjk az oszlop

gyenge pontjt, hiszen az oszloptrsek helye tbbsgben az ll szerszm felfoglaphoz

tartoz menet elsegy harmadban van, amint az a 44. brnlthat.


53/181

51

44. braA menetes rsznl eltrt gposzlop

A trs tbbnyire szlssges nagysg s vltakoz irny hajlt nyomatkok (fraszt

ignybevtel) miatt kvetkezik be.

Az oszlopok azonos terhelsnek biztostsra a szerszm felszerelse utn az oszlopokban

kialakul er mrsre klnbz mrrendszereket alaktottak ki. Az oszlopterhels vals

viszonyairl az oszlopok trbeli alakvltozsnak vizsglata ad megbzhat informcit.

Ehhez az ll s a mozg felfoglapok kztt az oszlopok mretvltozst oszloponknt 3

pontban (az oszlopra merleges sk elmozdulst) kell egyszerre mrni. Ilyen mrrendszert

fejlesztett ki az ARGE Metallguss Aalenben. Az zemi viszonyok kztt megelgednek az

oszloponknt egy mrsi pontban trtn vizsglattal. Az oszlopdeformci s ezltal az

oszlopokban kialakul zrermrsre szolgl mrrendszereket mutat be a 45. bra.


54/181

52

45. baOszlopdeformci mrrendszerek


55/181

53

2.4.5 A hidraulikus zregysg j megoldsa

A nyomsos ntgpgyrtk a legutbbi vekben fejlesztettk ki a hidraulikus zregysg j

megoldst, melyet a nyomsos ntgpek j ktlapos (nincs htlap) kostrukcijaknt

vezettek be. A ktlapos ntgp szerkezeti elemei a 46. brnlthatak.

46. ba Nyomsos ntgp hidraulikus zregysggel

A hidraulikus zregysggel szerelt ktlapos ntgpek esetn az oszlopok nagyobb

tmrjek, mint az azonos zrervel ptett hagyomnyos gpek. Az oszlopok a mozg

felfoglap mozgsterben krbords kialaktsak. Az oszlopokkal azonos tengely,

hidraulikus hengerrel mozgatott zrelemek a szerszm zrskzeli pozcijban az oszlopok

krbordira rzrnak s megtmasztst adnak a zrelemek s a mozg felfoglap kztt az

oszlopokat krlvev, gyr alak hidraulikus zrdugattyknak. Azonos a szerkezet a 4

oszlopon, mely egyenloszlopterhelst s egyenletes zrst biztost.

Az j tpus hidraulikus zregysgekkel nagy zrerejgpeket gyrtanak, a zrerrtke

a Bhler katalgus szerint 10.500 44.000 kN.


56/181

54

2.5 A nyomsos tvnyekkel szemben tmasztott kvetelmnyek

Az nts kzben lejtszd folyamatok jelents hatst gyakorolnak az ntvnyek minsgre.

A nyomsos ntvnyek tulajdonsgait szmos tnyez befolysolja. Ezek kzl a

fontosabbak:

- az tvzet minsge, hmrsklete- a szerszm minsge, hmrsklete

- a szerszm lefjsa, a levlaszt anyag minsge

- a bemlrendszer mretei s geometrija

- a formatltsi s gpparamterek belltsa

- a gp llapota, minsge.

Az ntsi paramterek kzl a formatltsi id, a fm sebessge a megvgsban s a fmre

hat nyoms befolysoljk leginkbb a nyomsos ntvny minsgt.A gpbelltsi paramterek klnbz kombinciihoz eltr ntvnytulajdonsgok

tartoznak. A nyomsos ntvnnyel szemben tmasztott kvetelmnyknt olyan jellemzket

lehet megadni, melyek eltrparamter-kombincikkal llthatk el. Ezek:

- nyomstmrsg,

- garantlt szilrdsg,

- kivl felleti minsg,

- mretpontossg.Ezek a kvetelmnyek gyakran egytt jelentkeznek. Mivel ezeket a kvetelmnyeket eltr

ntsi paramterekkel lehet teljesteni, ezrt ezek kzl a legfontosabb kvetelmnyt kell a

gyrtsi, gpbelltsi paramterek szempontjbl prioritsknt kezelni.

Az ntstechnikai tervezsnl a bemlrendszer mreteit hatrozzuk meg a sebessg-

viszonyok alapjn. j szerszm tervezsnl a bektcsatorna szksges keresztmetszett

hatrozzuk meg, ksz szerszm ntstechnikai ellenrz szmtsval pedig a dugatty

haladsi sebessgvel biztostjuk a fm elrt ramlsi sebessgt.

Nyomstmr lesz az ntvny, ha a leveg bezrdsok eloszlsa homogn s nagy

utnnyomst alkalmazunk.

A nyomsos ntsnl a szaktszilrdsg a bektcsatornban kialakul ramlsi sebessgtl

fggen maximumos grbe szerint vltozik.

Garantlt szilrdsg felhasznli kvetelmnyt a szaktszilrdsg maximumhoz tartoz

ramlsi sebessget alkalmazva lehet biztostani. A maximum fgg az ntvny sszetteltl

s a bektcsatorna geometrijtl.

Alumnium ntvny estn 40-45 m/s rtknl van a maximum.


57/181

55

Kivl felleti minsg az ntvny, ha rvid az ntsi id, nagy az ramlsi sebessg s

optimlis, vagy kzepes utnnyomst alkalmazunk.

Mretpontossg, mretllandsgkvetelmnyeit a sorjakpzds megelzst biztost 2.

fzishoz tartoz dugatty mozgatssal, valamint a szerszm deformci cskkentst

elsegtviszonylag kis utnnyomssal lehet teljesteni.Ha az ramlsi sebessg nagy, nyomscscs alakulhat ki, aminek a kvetkezmnye a sorja. A

nagy utnnyoms hatsra deformldik a szerszm a dermeds kzben, ezzel rontja a

mretpontossgot. A mretpontossgot nemcsak a gpparamterek befolysoljk, hanem a

hmrsklet viszonyok is, klnsen a kilksi hmrsklet.

Az ntvny elrt pontossg mreteit kategorizljk. Lehetnek szerszmtl fggs

szerszmtl fggetlen mretek. A szerszmtl fgg, ha az adott ntvnymret zsugorodst a

szerszm akadlyozza. A szerszmtl fggetlen mretek esetn az ntvny a szerszmtlfggetlenl zsugorodik. sszefoglalan megllapthat, hogy a formatlts sebessge mind az

egyszer, mind a bonyolult nvnyek valamennyi jellemzjre hatst gyakorol. A nyoms

csak az egyszer ntvnyek mechanikai jellemzire fejt ki hatst, a bonyolultabb

ntvnyeknl kisebb-nagyobb mrtkben csak a megvgs kzelben levznkra hat.


58/181

56

2.6 Az optimlis ntsi paramterek meghatrozsa

A nyomsos ntvnyek minsgt az albbi tnyezk befolysoljk:

1. A nyomsos ntgp: az ntdugatty sebessge, a fmolvadkra hat fajlagos

nyoms, az els s msodik fzis tkapcsolsi pontja, vagyis a formatltsi fzis

indtsa s a nyoms felfutsi ideje.2. A nyomsos ntgp s a szerszm kztti kapcsolat:a tltkamra hosszsga, az

ntdugatty s a tltkamra kztti hzag nagysga, a dugattyken anyaga,

valamint a levlaszt anyag mennyisge s minsge.

3. A bemlrendszer: a megvgs keresztmetszete, szlessge, vastagsga a beml-

rendszer alakja, a formareg fellete (polrozott, tkrstett) s a szerszm

hmrsklete a formareg tltsnek kezdetekor.

A megfelel ntsi paramterek meghatrozsnl a formatltsi- s a gpparamterek

sszehangolsa szksges.

Az optimlis formatltsi id nagysga fgg az ntvny konstrukcijtl. A gyakorlati

tapasztalatokon alapul szmadatok nha jelents eltrst is mutathatnak a szmtotthoz

kpest. Kis ntvnyek esetben a formatltsi id csak nhny milliszekundum, a nagy

ntvnyek formatltsi ideje azonban a 100 milliszekundumot is elrheti.

Az ntvny minsge jelentsen fgg az ntsi paramterektl, azonban ezek megadsnl

figyelembe kell venni a gp ltal adott lehetsgeket.

Az optimlis formatltsi idfgg az ntvny geometrijtl s a htechnikai folyamatoktl.

A formareget mg a fm olvadk dermedsnek megkezdse eltt meg kell tlteni, hogy az

nvny hibamentes legyen. A fmolvadk dermedsi ideje a formaregben a formatltsi idt

jelentsen befolysolja. A fmolvadk nem azonos id alatt dermed meg a teljes

keresztmetszetben, gy a formatltsi idmegvlasztsa szempontjbl nagyon fontos, hogy

mennyi idmlva kpzdik szilrd kreg.

Az ntvny dermedsi idejnek ( dt ) szmtsa:

( )secCM*Ct 22

1d +=

ahol

C1- dermedsi lland, a fm s a forma tulajdonsgaitl fggrtk,

C2- a tlhevtett fm folykony llapothoz tartoz hls ideje.

Al-tvzeteknl: 21 128 cmsC = , ( )sec02 =C

Horgany-tvzeteknl: [ ]2

1 20 cmsC = , ( )sec04,02 =C


59/181

57

Maz ntvny kritikus modulja:

( )cmS

M2

=

Sa legkisebb falvastagsg (cm)

A dermedsi idismeretben meghatrozhat az ntsi id:( )sec1,0 d tt =

Az ntvny klnbz rszein eltr kristlyosodsi felttelek alakulnak ki, mivel a

formaregben a folykony fm sokszor viszonylag hossz utat tesz meg. Ahhoz, hogy a

felleti hidegfolyst elkerljk, gyors formatlts szksges.

A 47. brn a szaktszilrdsg vltozsa lthat a folykony fm megvgsban mrhet

sebessgnek fggvnyben. A szaktszilrdsg maximumos grbe szerint vltozik. Ennek

oka, hogy a sebessg nvekedsekor -a htadsi tnyez nvekedse miatt- n a

kristlyosods sebessge, ezltal finomabb vlik a szvetszerkezet, ami szilrdsgnvekedstokoz.

0

50

100

150

200

250

300

0 20 40 60 80 100

Fmsebessg a megvgsban (m/s)

Szaktszilrdsg(N/mm

2)

47. bra A szaktszilrdsg vltozsa a folykony fm megvgsban mrhetsebessgnek

fggvnyben

Ugyanakkor na folykony fmben a turbulencia, s erteljesebb vlik a porlaszts,

ami nveli a gztartalmat, s gy a szilrdsg cskkenst okozza. A kt ellenttes hats

eredje a maximumos grbe szerint vltoz szaktszilrdsg. Az optimlis sebessg a

klnbz fmeknl eltr, az ntvnnyel szemben tmasztott kvetelmnyek teljestse

szempontjbl. A legkedvezbb ramlsi sebessget kell vlasztani, az alumnium tvzetek

esetben ez a sebessg ltalban 40-50 m/s kztt vltozik.

A nyomsos ntvny szilrdsga, valamint az ntvnybe zrt lgbuborkok szma,

eloszlsa s nagysga dnten a megvgsban mrhetfm sebessgtl fgg.


60/181

58

Az ntsi teljestmny, (trfogatram,V& ) rtkt az ntsi trfogat s a formatltsi id

hnyadosa adja meg. A bemlrendszert ennek megfelelen kell mretezni:

=

s

m

t

VV

3

ahol :

V- a bektcsatornn traml fmtrfogat (cm3).

A megvgs keresztmetszete:

( )2mv

VA

bek

bek

=

ahol a bekv a fm sebessge a megvgsban (m/s), melyet az ntvnnyel szemben tmasztott

kvetelmnyek alapjn vlasztunk meg. A megvgsnak vkonynak, letrhetnek kell lennie,

de annyira azrt vastagnak, hogy az utnnyoms hatsa a dermeds sorn rvnyesljn.

A megvgs vastagsgt az ntvny falvastagsghoz igazodan vlasztjk meg, az

ntvnyhez csatlakoz rsz falvastagsgnl lnyegesen kisebb, fele harmada. A megvgs

tervezsnl figyelembe kell venni az ntvny geometrijt s az ramlsi viszonyokat is.

Az elosztcsatornban a fm sebessg:

= s

mvv beke 6,05,0 K teht beke AA = 28,1 K

A fent emltett adatok s az nvny mreteinek alapjn megadhatk a gp paramterei. Olyan

ntgpet kell vlasztani, amelyen bellthatk az optimlis rtkek.

Az ntgp kivlasztsa a szksges zrer(Fzr)meghatrozsa alapjn trtnik:

( )kNAPF SPMZr = 33,1

ahol

1,3- biztonsgi tnyez,

MP3 - f

Documents

Nyomásos öntészeti Ismeretek