ZÁKLADY STROJÁRSKEJ VÝROBY

1. Výroba výliskov z kovových práškov2. Výroba súčiastok z plastov

Prednáška č.8

Súčiastky, popri výrobe odlievaním, tvárnením alebo trieskovým obrábaním, sa v poslednom čase vo vzrastajúcej miere vyrábajú lisovaním kovových práškov

Požadovaná pevnosť súčiastky sa potom dosiahne tepelným spracovaním, ktoré nazývame spekanie

Výrobou kovových práškov a ich spracovaním na spekaný materiál a spracovaním spekaných materiálov tvárnením sa zaoberá prášková metalurgia

1. Výroba výliskov z kovových práškov

Jednou z historicky prvých PM súčiastok bolo ložisko štartéra v motore Delco (USA, 1921)

Potreba úspor materiálu a energie počas 2. svetovej vojny viedla k rýchlemu rozvoju najmä výroby tvarovo zložitejších PM súčiastok (vodiace krúžky delových striel, puzdra hnacích pásov)

Ku kvantitatívnemu a kvalitatívnemu vzrastu produkcie PM súčiastok došlo v 60 - tých rokoch zavedením výroby rozstrekovaných práškov

História práškovej metalurgie

Je metóda výroby obrobkov z práškov kovov, oxidov a karbidov kovov a nekovových práškov

Výrobky práškovej metalurgie (PM súčiastky) patria v súčasnosti k tzv. ekonomicky efektívnym výrobkom pretože ich cena v porovnaní so súčiastkami vyrábanými napr. trieskovým obrábaním, môže byť až o 25-50 % nižšia

Prášková metalurgia

Táto metóda sa používa v prípadoch keď:- nie je možné daný materiál spracovať inou technológiou- je táto metóda hospodárnejšia než iné- táto technológia dáva lepšie výsledky než ostatné technológie

Využite práškovej metalurgie

Výrobný postup sa skladá:a) výroba práškovb) úprava práškovc) lisovanie práškovd) spekanie výliskov s práškove) konečná úprava výrobkov

Technologický postup práškovej metalurgie:

1.) Fyzikálnym spôsobom drvením a mletím - Cu, Fe, Al, Cr, Mn Rozprašovaním tekutého kovu vzduchom

alebo vodou - Pb, Zn, Sn, Al, Fe Kondenzáciou pár - Zn, Cd2.) Chemickým spôsobom Založený na redukcii rúd - Cu, Ag, Fe, Ni,

Co, W, Mo, Ti

A) Výroba práškov

Nadväzuje na ich výrobu, spôsoby úpravy závisia na ďalšom spracovaní

Najčastejšie sa jedná o: - redukcia práškov po ich výrobe rozprašovaním vzduchom- sušenie práškov po ich výrobe rozprašovaním vodou- preosievanie a triedenie práškov podľa veľkosti častíc- miešanie práškov podľa žiadaného zloženia výrobkov- pridávanie ďalších zložiek podľa zvláštnych požiadavkov

B) Úprava práškov

Účelom je dosiahnutie čiastočne zhutneného základného tvaru budúcich výrobkov pred ich spekaním

Spôsob lisovania, druh lisovacích nástrojov a lisovací tlak závisí na spekanom materiály, rozmeroch, tvaru a účelu výrobku

C) Lisovanie práškov

Spekaním sa rozumie tepelné pôsobenie na polotovar zhotovený predchádzajúcim lisovaním

Teplota spekania závisí na druhu spojovacieho materiálu a na jeho zložení

Pri spekaní výrobku pod tlakom, hovoríme o spekaní pod tlakom

V prípade nebezpečia oxidácie prášku alebo ich iného nežiaduceho chemického ovplyvnenia sa spekanie prevádza v ochrannej atmosfére alebo vo vákuu

D) Spekanie výliskov s práškov

Najčastejšími konečnými úpravami sú:- opakované lisovanie a spekanie s cieľom zvýšenia hutnosti a tím aj pevnosti- dolisovanie za studena pre dosiahnutie presného tvaru tvaru a rozmeru- nauhličenie, využíva sa u oceľových výrobkov, ktoré majú byť za účelom zvýšenia tvrdosti kalené- zaplnenie pórov kovom s nižšou teplotou tavenia- povrchová ochrana proti korózií

E) Konečná úprava výrobkov

až 95 % využitie materiálu dané výrobou súčiastky, bez nákladov na opracovanie (patrí medzi bezodpadové technológie)

50 % úspora energie 75 % úspora na mzdách Dielce sa dajú vyrábať na jeden

technologický krok Super vysoká výrobná presnosť

Výhody práškovej metalurgie

Vypláca sa až pri obrovských sériách (drahé stroje)

Menšia hutnosť a tým aj pevnosť a húževnatosť vyrobených materiálov

Nevýhody

Plasty – sú dnes často využívané technické materiály k výrobe súčiastok

Vďaka svojím výhodným vlastnostiam sa uplatňujú vo všetkých odvetviach výroby

Patria k najmladším konštrukčným materiálom

Sú ľahko technologicky a efektívne energeticky spracovateľné tepelným tvárnením

2. Výroba súčiastok z plastov

Proces spracovania plastov je kľúčovou časťou celého procesu výroby plastových súčiastok, vzhľadom nato, že výrazne ovplyvňuje cenu výrobku

Rozdelenie technológií na spracovanie plastov:a) Tvárniace technológieb) Tvarovacie technológiec) Doplnkové technológie

Technológie spracovania plastov

Technológie, pri ktorých sa značne mení tvar východiskového materiálu (dochádza k výraznému premiestneniu častíc materiálu)

Tvárnenie prebieha za pôsobenia teploty a tlaku

Patrí sem: vstrekovanie, lisovanie, vytlačovanie, valcovanie, odlievanie a pod.

Výsledkom je výroba konečného dielu alebo polotovaru

Tvárniace technológie

Technológie, u ktorých vychádzame s polotovaru a hmota mení tvar bez veľkého premiestňovania častíc

Môže sa uplatňovať vplyv zvýšenej teploty aj tlaku, ale nie je to podmienkou

Patrí sem tvarovanie dosiek, výroba dutých telies, ohýbanie trubiek, obrábanie plastov, spojovanie a spekanie plastov

Tvarovacie technológie

Slúži k úprave vlastnosti hmoty pred spracovaním alebo ku konečnej úprave hotových výrobkov

Recyklácia plastov

Doplnkové technológie

Plastické hmoty možno spájať zváraním, tvoria veľkú skupinu termoplastov ktoré možno zmäkčiť teplom

Zváranie plastických hmôt je v podstate napodobenie zvárania kovov

Podstata všetkých sposobov zvárania plastov je rovnaká a je daná požiadavkou dosiahnuť v mieste spojenia kvalitný zvarový spoj

Rozdiel je len v sposobe privádzania tepla a to buď od povrchu alebo stredu spoja

Zváranie plastických hmôt

Vysoká chemická odolnosť 100% tesnosť Nízka hmotnosť Dlhá životnosť Nízka cena Jednoduchá údržba Estetický vzhľad

Výhody výrobkov s platov

Spaľovanie plastov je nebezpečné Keď sa plasty nespaľujú, odkladajú sa na

rôzne skládky, ktoré nemusia úplne dodržiavať pravidla

Plasty sa nerozkladajú

Nevýhody výrobkov s platov

PLASTY sú jedným z najhoršie recyklovateľných materiálov, pretože sa na trhu vyskytujú v mnohých podobách

Rozumieme opätovné využitie plastov Využíva sa buď samotný materiál alebo energia

ktorá je v ňom obsiahnutá Nakoľko prírodné zdroje na Zemi sú

vyčerpateľné, alebo sa obnovujú pomaly, je nevyhnutné aby sa podiel recyklovaných surovín pri výrobe výrazne zvyšoval, ideálne až na úroveň 100%

Recyklácia plastov

[1] Kráľ J., Zdravecká E. – Základy strojárskej výroby , elfa s.r.o. ,Košice 2004, ISBN 80-89066-72-0 , 142s.

[2] Blaščík a kol. – Technológia tvárnenia, zlievárenstva a zvárania , Alfa. ,Bratislava 1988, 063-563-87 TTZ , 832s.

[3] Wikipedia, Dostupný z WWW: <http://sk.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A1%C5%A1kov%C3%A1_metalurgia > [online] [12.1.2013]

[4] TUKE Sjf, Dostupný z WWW: <http://www.sjf.tuke.sk/ktam/stiahnut/spekane_materialy.doc> [online] [12.1.2013]

[5] [Prášková metalurgia, Dostupný z WWW: <http://www.ateam.zcu.cz/praskova_metalurgie.pdf>[online] [12.1.2013]

[6] Prášková metalurgia, Dostupný z WWW: <http://jhamernik.sweb.cz/Metalurgie.htm> [online] [12.1.2013]

[7]] Výroba současti s plastu, Dostupný z WWW: <https://dspace.vutbr.cz/bitstream/handle/11012/16396/2008_BP_Enekes_Lukas_85768.pdf?sequence=1> [online] [12.1.2013]

[8]] Dulebová Ľ., Sobotová L., Dostupný z WWW: <http://www.sjf.tuke.sk/transferinovacii/pages/archiv/transfer/11-2008/pdf/140-143.pdf> [online] [12.1.2013]

[9]] Ižoľ P., Krass M., Dostupný z WWW: <http://www.sjf.tuke.sk/transferinovacii/pages/archiv/transfer/13-2009/pdf/093-096.pdf> [online] [12.1.2013]

Použitá literatúra:

ĎAKUJEM VÁM ZA POZORNOSŤ