1

LJEVARSTVO

25 - 27 čas

Svojstva kalupne mješavine

Propusnost

Čvrstoća

Termostabilnost

Minimalno razvijanje plinova

Kaluparnost

.....

Suprotnost pojedinih svojstava

Propusnost/čvrstoća

2

Kohezivnost kalupne mješavine

Sposobnost povezivanja zrna mješavine

Djelovanje veziva

Uklinjavanje

Čvrstoća kalupne mješavine

Otpornost deformaciji uslijed djelivanja

statičkih i dinamičkih sila

Čvrstoća svježe kalupne mješavine

Čvrstoća na povišenim temperaturama

3

Svojstva kalupne mješavine

Faktori koji utječu na čvrstoću kalupne

mješavine

Oblik i veličina zrna pijeska

Količina vlage

Količina veziva

temperatura

4

Svojstva kalupne mješavine

5

Svojstva kalupne mješavine

Propusnost za plinove

Oblik i veličina zrna

Količina vlage

Količina veziva

Zbijenost mješavine

6

Svojstva kalupne mješavine

7

Svojstva kalupne mješavine

8

Svojstva kalupne mješavine

Plastičnost kalupne mješavine

Toplotna stabilnost kalupne mješavine

Vatrostalnost kalupne mješavine

Sabitljivost kalupne mješavine

Istresljivost kalupne mješavine

Trajnost kalupne mješavine

9

Svojstva kalupne mješavine

Izrada jednokratnih kalupa

Kalup – alat za izradu odlivaka

Nacrt odlivka

Izrada jezgri

Izrada modela (modelnih ploča)

Kalupovanje (modelna kalupna mješavina,

modelni prah, premazi za kalupe)

Sklapanje kalupa

Livenje

Čišćenje

Kontrola

Obrada (mašinska, termička, itd)

Transport

10

11

Izrada jednokratnih kalupa

12

Izrada jednokratnih kalupa

13

Izrada jednokratnih kalupa

Kalupovanje

Ručno kalupovanje

Mašinsko kalupovanje

Kalupovanje treskanjem

Kalupovanje pritiskom

Kalupovanje nabacivanjem (pjeskomat)

Kalupovanje uduvavanjem

Kalupovanje bez primjene kalupa

14

Mašinsko kalupovanje treskanjem

Razlika u zbijenosti kalupne mješavine po visini

kalupa (najviša na dnu a najniža u gornjim

zonama kalupa)

15

Kalupovanje

Mašinsko kalupovanje treskanjem sa

naknadnim sabijanjem

16

Kalupovanje

17

Kalupovanje

Kalupovanje

Mašinsko kalupovanje nabacivanjem kalupne

mješavine (pjeskomat)

Ravnomjerna zbijenost kalupne mješavine

18

Kalupovanje

Mašine za kalupovanje na principu treskanja

sa naknadnim udarnim kalupovanjem

Impulsno kalupovanje

Mašine na bazi visokih pritisaka sa

jednostranim i dvostranim modelnim pločama

Mašine za horizontalno i vertikalno

kalupovanje bez primjene kalupa (Disamatic

linije)

19

Kalupovanje

20

Istresanje odlivaka

Vezivo u kalupnoj mješavini u kontaktu sa

odlivkom izgara

Odvajanje kalupne mješavine od odlivka

Istresanje vibriranjem

Rotiranjem

Osciliranjem

Vibracijski transporteri

Vibracijski stolovi

Vibracijski bubnjevi

21

Istresanje odlivaka

22

Istresanje odlivaka

23

Upotreba korištene kalupne

mješavine

Svježa kalupna mješavina

Modelna kalupna mješavina

Osvježena (kružna )kalupna mješavina

Kalupi od jedinstvene (osvježene) kalupne

mješavine

Kalupi od kombinovane (dvojne) kalupne

mješavine

24

Hlađenje korištene kalupne

mješavine Temperatura ispod 45°C da bi bentonit imao vezivna svojstva

Hlađenje vodom (prskanje)

Razvijanje i uklanjanje velike količine vodene pare

Temperatura iznad 70°C brzo hlađenje uslijed isparavanja

vode

Temperatura ispod 60°C sporije hlađenje

Kombinacija hlađenja vodom i propuhivanje zrakom

Hlađenje u bubnjevima ili na trakastim transporterima

Uklanjanje sitnih frakcija prilikom hlađenja (štetno/korisno)

25

26

Hlađenje korištene kalupne

mješavine

27

Hlađenje korištene kalupne

mješavine

Uklanjanje metala i prosijavanje

mješavine

Uklanjanje metalnih dijelova magnetnom

separacijom

Uklanjanje prosijavanjem(u slučaju

nemagnetičnih legura)

Prosijavanje vibracijskim i rotirajućim sitima

Uklanjanje grumenova (komadastih zbijenih

frakcija)

Skladištenje u bunkere za ponovno korištenje

28

Jednokratni kalupi od hemijskih

vezanih mješavina Samoočvršćavajući (hladno očvrsnuti) pješčani kalupi

(No-Bake postupak kalupovanja)

Pijesak

Organska i neorganska veziva

Katalizator

Zavisno od vrste katalizatora dijelimo ih:

Mješavine očvrsnute sa plinovitim katalizatorima

Mješavine očvrsnute sa tekućim katalizatorima

Udio alkalijskih minerala i vrijednost gubitka

žarenjem

29

Mješavine očvrsnute sa plinovitim katalizatorima

Mješavine sa vezivom natrijev silikat a katalizator CO2

Mješavine sa vezivom fenolni uretan a katalizator

plinoviti amin

.....

Mješavine očvrsnute sa tekućim katalizatorima

Vezivo natrijev silikat a katalizator dikalcijev silikat

ili organski ester

Vezivo fenolna smola a katalizator sulfonska

kiselina

....... 30

Jednokratni kalupi od hemijskih

vezanih mješavina

Mješavine sa vezivom natrijev silikat a

katalizator CO2

Vodeno staklo SiO2xNa2O (Na2SiO3) omjer 2:1

Dodatak aditiva za poboljšanje istrešljivosti i

raspadanje kalupa

31

32

Mješavine sa vezivom natrijev silikat a

katalizator CO2

Priprema mješavine

Mješači za pripremu

Diskontinuirani (za mješavine koje imaju dugo

vrijeme upotrebljivosti)

Kontinuirani (za mješavine koje se moraju brzo

upotrijebiti radi vremena vezivanja)

Vatrostalni premazi

Premazi moraju biti kompatibilni sa vrstom veziva

Sušenje nakon premazivanja

33

Jednokratni kalupi od hemijskih

vezanih mješavina

34

Jednokratni kalupi od hemijskih

vezanih mješavina

35

Jednokratni kalupi od hemijskih

vezanih mješavina

36

Jednokratni kalupi od hemijskih

vezanih mješavina

Jednokratni školjkasti kalupi

Livenje u školjke

Školjkasti kalupi izrađeni po Croning

postupku

Kalup u obliku školjke u koju se lije metal

Školjka od obloženog pijeska

Kvarcni pijesak

Fenol-formaldehidna smola (novolak),

heksametilentetraminom, aditivi i maziva

Zagrijavanje (205-345 °C)

37

Jednokratni školjkasti kalupi

38

Jednokratni školjkasti kalupi

Izrada modela

Izrada jedne polovine školjke

Izrada druge polovine školjke

Sastavljanje školjke

Postavljanje jezgra

Livenje

Debljina školjke zavisi od temperature livenja,

težine odlivka, idr

39

Prednosti

Visok kvalitet površine

Visoka dimenzijska tačnost

Proizvodnja finalnog oblika

Nedostaci

Dimenzina (težinska) ograničenost

Visoki troškovi modela

Visoki troškovi veziva

Visoki troškovi opreme

Niska produktivnost 40

Jednokratni školjkasti kalupi

Školjkasti kalupi sa topivim

modelima

Investment Casting (precizni liv)

Modeli od voska

Oblaga od keramičke suspenzije i vatrostalnog

materijala

Livenje u grozdove

Pogodno za livenje manjih i srednjih dimenzija

odlivaka

41

Investment casting

42

Investment casting

Debljina školjke ovisi o broju uranjanja i

posipanja vatrostalnim prahom (kvarc,

cirkonij, Al-oksidi i dr)

Zagrijavanje školjke za uklanjanje voska i

sinterovanja zida školjke (postizanje

odgovarajuće čvrstoće) na temperature 870-

1090°C

Proizvodnaj odlivaka visokog kvaliteta

površine

43

Investment casting

44

Školjkasti kalupi sa isparivim

modelima

Replicast postupak

Model od ekspandiranog polistirena

Model obložen keramičkom masom (suspenzija i

vatrostalni prah)

Postupak sličan livenju po principu Investment

casting

Nakon nanošenja keramičke mase i formiranja

zida školjke kalup se zagrijava radi

isparavanja modela i očvršćavanja zida

školjke (900-1000°C)

45

Replicast postupak

46

Jednokratni kalupi od gipsa

Kalcijev sulfat CaSO4x2H2O (zagrijavanje

iznad 128°C)

Bijeli gips CaSO4xH2O (zagrijavanje iznad

163°C) nastaje bezvodni CaSO4

Miješanje bijelog gipsa sa vodom-suspenzija

koja lako očvršćava i daje oblik kalupu

Sušenje kalupa iznad 120°C

Visok kvalitet površine (sporo hlađenje)

Za neželjezne metale niske temperature

topljenja 47

Jednokratni kalupi od kvarcnog

pijeska bez primjene veziva Kalupi sa isparljivim modelom

Model od ekspadiranopg polistirena premazan

keramičkom suspenzijom

Premaz suspenzija kvarcnog, olivinskog i drugih

vrsta liničkog pijeska (sušenje prevlake radi

odstranjivanja vlage 50-65°C)

Kalup se ispunjava pijeskom koji pridržava model

Livenje tečne taline preko modela koji isparava

Pogodno za livenje više odlivaka spojenih ulivnim

kanalima

Pogodno za komplikovane odlivke od Al legura

srednjih dimenzija

48

49

Jednokratni kalupi od kvarcnog

pijeska bez primjene veziva

Izrada jednokratnih jezgri

Jezgrenik

Mješavina pijeska i veziva

Organskih (smole)

Neorganskih (silikatna veziva)

Vrsta veziva ovisi od

Vrste metala koji se lije

Primijenjene tehnologije

Štetnosti po zdravlje ljudi koji rade

Mogućnost regeneracije, idr.

50

Prednosti

51

Postupci izrade

Izrade jezgri u hladnim jezgrenicima

Jezgra očvrsnuta plinovitim katalizatorom (CO2,

SO2) – Cold Box postupak

Samoočvršćavajuće mješavine (tekući katalizatori,

kiseline, estri, idr,)

Izrade jezgri u toplim jezgrenicima (Hot Box

postupak)

Croning postupak

Postupak sa fenolnim, furanskim smolama

Izrade jezgri u hladnim jezgrenicima uz naknadno

zagrijavanje jezgri (pečenje jezgri)

Veziva na bazi prirodnih ulja (laneno) i ceralija (može i

bentonit umjesto ceralija jer razvijaju plinove9

52

Izrada jezgri

Premazi za jezgre

Na bazi ugljika

Grafit i druge vforme praškastog ugljika

Pored ugljika mogu sadržavati kvarscno

brašno, glinu i sl

Organska smola kao vezivo da drži čestice

premaza na okupu

Bez prisustva ugljika

Na bazi kvarcnog brašna, magnezijevog

oksida, Zr-oksida Zr-silikata i sl

Organska smola kao vezivo da drži čestice

premaza na okupu

Sušenje premaza

53

Izrada jezgri

Sredstva za razdvajanja jezgre od jezgrenika

Veziva ljepljiva i prijanjaju za jezgrenike

Upotrebqasredstava za sprečavanje prijanjanja jezgra za

jezgrenik

Oleinska kiselina i kerozin u omjeru 10:1

Emulzija silicija u vodi (kod Croning postupka)

Sredstva se nanose premazivanjem ili špricanjem a

može i u jezgrenu mješavinu prilikom miješanja

Sastojsci sredstava za razdvajanje su nejčešće: voda,

alkohol, sojino ulje, silicij, grafit, aluminijski prah, idr.

54