Techniki wytwarzania - odlewnictwo

Transkrypt

1 Techniki wytwarzania - odlewnictwo

2 Główne elementy układu wlewowego

3 Układy wlewowe

4 Struga metalu

5 Przekrój minimalny

6 Produkcja odlewów na świecie

7 Odbieranie ciepła od odlewów przez formę

8 Krystalizacja

9

10 Schematyczne przedstawienie tworzenia się skurczu odlewniczego w odlewie pręta: a) pręt w stanie ciekłym w formie odlewniczej w chwili wypełnienia jej metalem, b) skurcz pręta w stanie ciekłym wskutek obniŝania się temperatury do chwili pojawienia się pierwszych kryształów, c) skurcz w okresie krzepnięcia, d) skurcz w stanie stałym. Krzepnięcie odlewu

11 Krzepnięcie odlewu

12 Krzepnięcie odlewu Schematyczny przebieg krzepnięcia i powstawania jamy skurczowej: a) wnęka formy wypełniona ciekłym metalem w chwili zakończenia zalewania, b) krzepnięcie zewnętrznych warstw odlewu, tworzących sztywną nieodkształconą skorupę, c) zmniejszenie objętości ciekłego metalu wskutek skurczu w czasie krzepnięcia, d) ukształtowanie się jamy skurczowej po zakończeniu krzepnięcia, e) zmniejszenie się wymiarów odlewu po zakończeniu skurczu w stanie stałym.

13 Skurcz

14

15 Krystalizacja

16 Zasilanie odlewów aluminiowych

17 Zasilanie

18

19 Moduł odlewu

20 1. NaleŜy tak kształtować zewnętrzne elementy odlewu aby miały jednakową wartość modułu krzepnięcia dla ścian płaskich jednakową grubość. 2. Grubości ścian wewnątrz odlewu winny być o około 10% mniejsze. 3. NaleŜy unikać łączenia wielu ścian w jednym węźle. 4. NaleŜy unikać ostrych kątów oraz naroŝy, aby nie powodować powstawania węzłów cieplnych prowadzących do skurczowych osłabień struktury oraz jam skurczowych. 5. NaleŜy unikać duŝych płaskich ścian, których połoŝenie przy odlewaniu miałoby być poziome. 6. Stosować łagodne zmiany przekrojów: unikać zmian przekraczających stosunek 2:1, przy stosunku większym stosować przejścia klinowe z pochyleniem 1:4. 7. JeŜeli odlew wymaga zróŝnicowanych grubości ścian naleŝy tak je ukształtować, aby zmieniała się stopniowo w kierunku wybranych miejsc gdzie moŝna ustawić zasilacze. 8. NaleŜy uwzględnić zróŝnicowanie właściwości materiału odlewu przy napręŝeniach rozciągających i ściskających (dla Ŝeliwa przy Rr/Rc<1 naleŝy tak kształtowaćściany Ŝebra i wsporniki, aby przenosiły napręŝenia ściskające). 9. Dla wzmocnienia konstrukcji odlewu (na ogół mniejszy moduł E od detali nieodlewanych) preferować stosowanie konstrukcji skrzynkowych uŝebrowań i ścian profilowanych. Zalecane sąŝebrowania podatne (nie stosować pogrubień!) 10. Zalecane jest sprawdzenie ukształtowania ścian we wszystkich przekrojach najlepiej przy pomocy modeli przestrzennych rzeczywistych lub wirtualnych 3D. 11. NaleŜy zapewnić łatwe oczyszczanie i obróbkę mechaniczną odlewu.

21 Zasady kształtowania węzłów w odlewie

22 Zasada równomierności grubości ścian

23 Połączenia ścian

24

25 Układy równowagi

26 Układy równowagi

27 Zmiana struktury odlewu w wyniku zmiany składu chemicznego i technologii wykonania

28 Kształt i wymiary próbki klinowej, układu wlewowego oraz klinów z przełomami wzorcowymi

29 Odlewanie prętów próbnych dla Ŝeliwa sferoidalnego.

30 Model i forma do odlewania próbek słuŝących do oznaczania wartości skurczu Ŝeliwa.

31 Własności mechaniczne Ŝeliwa ADI wg Normy Polskiej i ASTM Klasy Ŝeliwa ADI wg PN-EN 1564 Oznaczenie materiału Wytrzymałość na rozciąganie R m [MPa] Granica plastyczności R 0.2 [MPa] WydłuŜenie A 5 [%] Twardość [HB] EN-GJS EN-JS EN-GJS EN-JS EN-GJS EN-JS EN-GJS EN-JS Klasy Ŝeliwa ADI wg ASTM nie podaje się

32 NapręŜenia NapręŜenia fazowe NapręŜenia cieplne

33 NapręŜenia

34 Analiza technologiczności

35

36 Cechy charakterystyczne wybranych procesów odlewniczych Materiały odlewane przy pomocy róŝnych procesów odlewniczych Proces Rodzaje stopów Formy piaskowe z mas wodno - glinowych Większość stopów odlewniczych (bez stopów cyrkonu i tytanu) Kokilowe Stopy aluminium, magnezu, rzadziej miedzi, cynku, cyny i ołowiu oraz Ŝelaza (przewaŝnie Ŝeliwo)

37 Cechy charakterystyczne wybranych procesów odlewniczych Masy odlewów wytwarzanych przy zastosowaniu róŝnych procesów odlewniczych Proces Formy piaskowe z mas wodno - glinowych Wartości masy Od kilkunastu gramów, praktycznie brak ograniczenia górnego Kokilowe Od kilkunastu gramów do 100 kg, rzadko do 1000 kg

38 Cechy charakterystyczne wybranych procesów odlewniczych Chropowatość powierzchni odlewów wytwarzanych przy zastosowaniu róŝnych procesów odlewniczych Proces Formy piaskowe z mas wodno - glinowych Kokilowe Średnia kwadratowa chropowatość powierzchni R a, µm Stopy Ŝelaza: Stopy metali nieŝelaznych: Stopy aluminium: Stopy miedzi: Stopy Ŝelaza: 5...9

39 Cechy charakterystyczne wybranych procesów odlewniczych Ekonomiczna wielkość produkcji odlewów wytwarzanych przy zastosowaniu róŝnych procesów odlewniczych Proces Ekonomiczna wielkość serii, w sztukach Formy piaskowe z mas wodno - glinowych KaŜda Kokilowe Odlewy proste: powyŝej 400 Odlewy skomplikowane: powyŝej 1000