TE1 slévání 2 /u12133 Ing. Aleš Herman, Ph.D.
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
TRVALÉ FORMY NĚKOLIKADÍLNÉ METODY VÝROBY FOREM A JADER NETRVALÉ FORMY POLOTRVALÉ FORMY JEDNODÍLNÉ TRVALÝ MODEL NETRVALÝ MODEL MECHANICKÉ CHEMICKÉ FYZIKÁLNÍ VYTAVITELNÝ SPALITELNÝ POJIVA ANORGANICKÁ POJIVA ORGANICKÁ CHEMICKÉ FYZIKÁLNÍ JÍLY (BENTONIT, KAOLINIT, ) OLEJE, TUKY VODNÍ SKLO/CO2 CEMENT, SÁDRA SOLI PRYSKYŘICE SACHARIDY PROTEINY VYTAVITELNÝ MODEL FULL MOLD LOST FOAM MAGNETICKÉ FORMOVÁNÍ PĚCHOVÁNÍ LISOVÁNÍ METÁNÍ, FOUKÁNÍ STŘÁSÁNÍ VSTŘELOVÁNÍ HOT BOX COLD BOX ST-FURANY CT CEMENTOVÉ FORMY SÁDROVÉ FORMY 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 příprava formovací směsi výroba modelového zařízení výroba jader výroba formy ruční jednotkové formovací stroje formovací linky
Optimální poměr složek při formování na syrovo
Metání
Střásání
Lisování
Air shock and press Lisování s vícepístovou hlavou
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
Bezrámové formování - vertikální Vstřelení písku Zhutnění Odklopení přítlačné desky Složení formy a posunutí Odtažení přítlačné desky Uzavření formovacího prostoru
Bezrámové formování - horizontální
Bezrámové formování - horizontální
Vacuum molding V-process
Vytvrzování pomocí CO 2 1947 Petržela směsi pojené vodním sklem zpevňované: - vysoušením - tvrdidly (samotuhnoucí směsi) - profukováním katalyzátorem CO 2 (CT směsi) SiO 2 + 2 H 2 O + Na 2 O + CO 2 Na 2 CO 3 + SiO 2 2 H 2 O vodní sklo + katalyzátor soda + gel kyseliny křemičité směsi pojené fenolformaldehydovou pryskyřicí zpevňované profukováním katalyzátorem CO 2 (tzv. REZOL - CO 2 )
Skořepinové formování (1944 Croning) 1. Kovová modelová deska, předehřev 200 280 C 2. Zásobník písku (jemný písek + fenolformaldehyd + tužidlo) 3. Vytvoření skořepiny a její vytvrzení (280 500 C v peci) 4. Vytvrzená skořepina 5. Skořepinová forma připravená k lití 6. Odlitek
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