Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
TE1 – slévání 2
Ing. Aleš Herman, Ph.D.
/u12133
Obsah přednášek:
1. Teoretická příprava, fyzikální, chemické a další aspekty technologie slévání
2. Vybrané metody výroby forem a odlévání, slitiny
neželezných kovů 3. Litiny a oceli
Obsah 2. přednášky:
Způsoby výroby pískových forem a jader, formovací směsi, kovové formy.
Metoda spalitelného a vytavitelného modelu – na cvičeních Odstředivé lití odlitků a trub, kontilití, tavení a lití ve vakuu, V-proces. Slitiny neželezných kovů Cu, Zn, Al a Mg – samostudium
METODY VÝROBY FOREM A JADER
TRVALÉ FORMY
NETRVALÉ FORMY
POLOTRVALÉ FORMY
NĚKOLIKADÍLNÉ
TRVALÝ MODEL
MECHANICKÉ CHEMICKÉ FYZIKÁLNÍ
POJIVA ANORGANICKÁ
POJIVA ORGANICKÁ
• PĚCHOVÁNÍ • LISOVÁNÍ • METÁNÍ, FOUKÁNÍ • STŘÁSÁNÍ • VSTŘELOVÁNÍ
• HOT BOX • COLD BOX • ST-FURANY • CT • CEMENTOVÉ FORMY • SÁDROVÉ FORMY
JEDNODÍLNÉ
NETRVALÝ MODEL
• VYTAVITELNÝ MODEL • FULL MOLD
• LOST FOAM • MAGNETICKÉ
FORMOVÁNÍ
VYTAVITELNÝ SPALITELNÝ
CHEMICKÉ FYZIKÁLNÍ
• VODNÍ SKLO/CO2
• CEMENT, SÁDRA • SOLI
• OLEJE, TUKY
• PRYSKYŘICE • SACHARIDY • PROTEINY
• JÍLY (BENTONIT, KAOLINIT, …)
• V-PROCES • EFF-SET
Vlastnosti formovacích směsí A) VLASTNOSTI UPRAVENÝCH SMĚSÍ
• Homogenita směsi - rovnoměrné promísení všech složek směsi. • Životnost směsi - doba, po kterou si směs zachová požadované vlastnosti. B) VLASTNOSTI PŘI FORMOVÁNÍ • Spěchovatelnost - schopnost pohybu ve směru působící síly. • Tekutost - schopnost pohybu ve směru kolmém na působící sily. • Formovatelnost -schopnost směsi vyplňovat celou formu a pěchovat se
rovnoměrně v celém objemu. • Lepivost směsi na modelové zařízení. • Rychlost vytvrzení -určuje dobu, za kterou je možno s ( jádrem ) formou
manipulovat a provést odlití. • Hygiena práce ( prašnost, zápach, jedovatost, dráždivost apod. ).
C) VLASTNOSTI PŘED LITÍM • Pevnost pro umožnění skládání formy a manipulace s formou a jádry. • Osýchání a navlhavost - zhoršují vlastnosti jader a forem před litím. • Otěr a drobivost. D) VLASTNOSTI PŘI LITÍ • Pevnost pro udržen1 metalostatického tlaku. • Prodyšnost pro odvod vzduchu a plynů uvolňovaných při lití. • Plynatost - množství plynů vyvíjených při ohřevu směsi. • Teplotní roztažnost • Odolnost proti erozi • Obsah škodlivých prvků, které mohou přejít do kovu. • Zrnitost a porezita, určující drsnost povrchu a odlitku. E) VLASTNOSTI PO ODLITÍ • Rozpadavost, zhroutivost pro snadné uvolňováni a čištění odlitků. • Prašnost • Možnost regenerace • Nezávadnost odpadu
Způsoby zpevňování formovacích směsí • mechanické - I. generace – zpevnění formy mechanickým působením – tzv. nasyrovo – pěchování, lisování, metání, střásání • tepelné - II. generace – působením tepla – na sucho, skořepiny, HOT-BOX • chemické - II. generace – vytvrzení formy chemickou aktivací – samotuhnoucí (furanové)
nebo s katalyzátorem (CT směsi, COLD-BOX) • fyzikální - III. generace – využití fyzikálních jevů – magnetické pole, vakuum, teplota pod
bodem mrazu • biologické – IV. generace – zpevnění formy pomocí biologických přísad (proteinová pojiva, …)
Jádro • tvoří vnitřní dutiny v odlitku • výroba na jaderně pomocí jaderníků -
dřevěné, kovové • ukládá se do známek – pravé - zcela obklopeno tekutým kovem – nepravé - dutinu tvoří pouze určitou částí
MODELOVÁ ZAŘÍZENÍ • vytvářejí dutinu formy • zařízení:
• volný model • modelová deska • šablona • jaderník
Formování „na syrovo“ výroba
modelového zařízení
jednotkové formovací stroje ruční formovací linky
výroba formy
výroba jader příprava formovací směsi
Optimální poměr složek při formování „na syrovo“
Metání
Střásání
Lisování
Lisování s vícepístovou hlavou
Air shock and press
Impulsní formování
Impulsní formování s dolisováním
1 – dávkování směsi, 2 – uzavření soustavy, 3 – impulzní zhutnění, 4 – dolisování, 5 – rozevření soustavy, 6 – oddělení modelu od poloformy
Vstřelení písku Zhutnění Odklopení přítlačné desky
Složení formy a posunutí Odtažení přítlačné desky Uzavření formovacího prostoru
Bezrámové formování - vertikální
Bezrámové formování - horizontální
Bezrámové formování - horizontální
Vacuum molding – V-process
SiO2 + 2 H2O + Na2O + CO2 → Na2CO3 + SiO2 ∙ 2 H2O vodní sklo + katalyzátor → soda + gel kyseliny křemičité
Vytvrzování pomocí CO2
1947 Petržela • směsi pojené vodním sklem zpevňované: - vysoušením - tvrdidly (samotuhnoucí směsi) - profukováním katalyzátorem CO2 (CT směsi)
• směsi pojené fenolformaldehydovou pryskyřicí zpevňované profukováním katalyzátorem CO2 (tzv. REZOL - CO2)
Skořepinové formování (1944 Croning)
1. Kovová modelová deska, předehřev 200 – 280 °C
3. Vytvoření skořepiny a její vytvrzení (280 – 500 °C v peci)
4. Vytvrzená skořepina 5. Skořepinová forma připravená k lití 6. Odlitek
2. Zásobník písku (jemný písek + fenolformaldehyd + tužidlo)
Metoda horkého jaderníku (Hot Box)
• organická pojiva (fenolické, furanové a močovinové pryskyřice nebo jejich kombinace + kyseliny)
• vstřelení směsi do vyhřátého jaderníku (cca 220 °C)
Metoda studeného jaderníku (Cold Box)
• organická pojiva dvousložková (fenolová pryskyřice + polyizokyanát)
• vstřelení směsi do jaderníku • profouknutí mlhovinou katalyzátoru
(trietylamin)
Samotuhnoucí směsi (ST)
• organická pojiva + tvrdidlo (furanové pryskyřice + kyseliny)
• promíchání složek s pískem • krátká doba zpracovatelnosti • „nalití“ směsi na model • tuhnutí směsi cca 45 minut
• trend: 3D tisk
Cementové a sádrové směsi Cementové směsi: • nejstarší syntetické směsi • za syrova dobře tekuté, po ztuhnutí pevné • dlouhá doba tuhnutí – přísady solí, hydroxidů nebo
vodního skla pro zkrácení • dobrá rozpadavost, lze recyklovat (regenerovat) • těžké odlitky v menších sériích Sádrové směsi: • sádra + přísady (azbest, písek, + další přísady pro
zlepšení kvality směsi) • dobrá kvalita povrchu, pro tenkostěnné odlitky
Gravitační odlévání do kovových forem
Typické odlitky
Nízkotlaké lití
Typické odlitky
Vysokotlaké lití
Vysokotlaké lití
Typické odlitky
Forma pro tlakové lití
Vertikální odstředivé odlévání
a) pravé odstředivé odlévání b) nepravé odstředivé odlévání (odstřeďování)
Odstředivé lití – metoda TekCast
Typické odlitky
Horizontální odstředivé odlévání
Kontinuální odlévání
Lití ve vakuu
Porovnání technologií
Děkuji za pozornost.
Minitest
A 1. Čím jsou zpevňované
formy I. generace 2. Jaký stupeň přesnosti
odlitků IT lze dosáhnout technologií lití na vytavitelný model?
B 1. Čím jsou zpevňované
formy II. generace 2. Jaký stupeň přesnosti
odlitků IT lze dosáhnout technologií vysokotlakého lití?
NEZAPOMEŇTE NA JMÉNO