Automatyzacja i robotyzacja procesów odlewniczych WYKŁAD 1 Wykład wprowadzający. Zarys ogólny odlewnictwa jako techniki wytwarzania Dr inż. Jan Jezierski Zakład Odlewnictwa Politechniki Śląskiej w Gliwicach

OPIS PRZEDMIOTU Literatura: Z. Samsonowicz, Automatyzacja procesów odlewniczych, WNT Warszawa 1985. M. Gregoraszczuk, Mechanizacja transportu wewnętrznego w odlewni, Wyd. AGH Kraków 1999. M. Gregoraszczuk, Maszynoznawstwo odlewnicze, Wyd. AGH Kraków 2002. M. Perzyk i in., Odlewnictwo, WNT Warszawa 2000. J. L. Lewandowski, Tworzywa na formy odlewnicze, Wyd. „Akapit” Kraków 1997. J. Dańko, Maszyny i urządzenia do odlewania pod ciśnieniem. Podstawy teorii, konstrukcja, pomiary i eksploatacja, Wyd. AGH Kraków 2000. R. Zdanowicz, Robotyzacja procesów technologicznych, Wyd. Pol. Śl. Gliwice 1999. Wykłady: 05.10, 19.10, 02.11, 16.11, 30.11, 14.12, 11.01.2007 kolokwium (25.01.2007 drugi termin) Zarys ogólny odlewnictwa jako techniki wytwarzania. Elementy automatyki wykorzystywane w odlewnictwie. Automatyzacja w procesie wytwarzania mas formierskich. Automatyzacja procesów wytwarzania form i rdzeni odlewniczych. Automatyzacja procesów topienia stopów odlewniczych oraz zalewania form. Automatyzacja procesów oczyszczania i kontroli odlewów. Automatyzacja transportu wewnętrznego w odlewni. Robotyzacja procesów odlewniczych.

ODLEWNICTWO to: - podstawowa technologia wytwarzania przedmiotów - odlewów – z metali i ich stopów, w tym również z tworzyw niemetalowych, np. z bazaltu, tworzyw sztucznych, - wytwarzanie odlewów części maszyn, artystycznych i jubilerskich

ODLEW CZĘŚCI MASZYNY (odlew maszynowy)

Odlewy precyzyjne

Odlewy artystyczne

Rynek odlewów

Rynek odlewów

PRODUKCJA ODLEWÓW ODLEWANIE W FORMACH JEDNORAZOWYCH ODLEWANIE W FORMACH WIELOKROTNEGO UŻYCIA FORMOWANIE Z MODELAMI TRWAŁYMI FORMOWANIE Z MODELAMI JEDNORAZOWYMI BEZ FORMOWANIA ODLEWANIE W FORMACH PIASKOWYCH ODLEWANIE W FORMACH PRECYZYJNYCH DZIELONYCH ODLEWANIE W FORMACH METALOWYCH ODLEWANIE W FORMACH PRECYZYJNYCH NIEDZIELONYCH ODLEWANIE W FORMACH PEŁNYCH NIEDZIELO-NYCH ODLEWANIE W FORMACH SPECJALNYCH (np. półtrwałych)

Zakres temperatur 273 – ok. 2500K Elementy automatyki wykorzystywane w odlewnictwie Przetworniki można podzielić na: Nieelektryczne: mechaniczne, pneumatyczne, hydrauliczne i optyczne 2. Elektryczne: indukcyjne, termoelektryczne, fotoelektryczne, piezoelektryczne, elektrochemiczne, oporowe, pojemnościowe i akustyczne. Czujniki i przetworniki temperatury Termometry rtęciowe Termopary Czujniki oporowe Pirometry Zakres temperatur 273 – ok. 2500K

Czujniki i przetworniki temperatury Termometry rtęciowe Nastawne termometry rtęciowe – pomiar i regulacja temperatury (automatyczna regulacja temp. CO2 , oleju, wody chłodzącej piec itp…) Rtęciowy nastawny termometr kontaktowy: 1- zbiornik rtęci, 2- wtopiona elektroda, 3- kapilara, 4- ruchoma elektroda, 5- nakrętka, 6- gwintowany pręt, 7- magnes trwały, 8- magnes kabłąkowaty, 9- przewód.

Czujniki i przetworniki temperatury Termopary Stopy na termopary stosowane w odlewnictwie: Alumel 94,8%Ni; 2%Al; 0,2%Fe; 2%Mn, 1%Si Chromel 90%Ni; 9,7%Cr; 0,3%Si Konstantan 40%Ni; 60%Cu Kopel 44%Ni, 56%Cu Platynorod 90%Pt, 10%Rh -200 - 800ºC Maks. 1300ºC Zakres temp. dla poszczególnych termopar: Żelazo – konstantan: pomiar ciągły 873K, krótkotrwały 1073K Chromel – alumel: pomiar ciągły 1173K, krótkotrwały 1373K Platyna – platynorod: pomiar ciągły 1573K, krótkotrwały 1773K

Czujniki i przetworniki temperatury Pirometry Wykorzystują zależność natężenia i rodzaju promieniowania cieplnego i świetlnego wysyłanego przez ciała stałe i ciekłe od ich temperatury Pirometry radiacyjne 1073 – 1973K Pirometry fotoelektryczne dwubarwne 1570 – 3273K -20 - 450ºC -30 - 900ºC 538 - 2482ºC

Ponadto w odlewnictwie stosuje się: Czujniki i przetworniki oporowe Przetworniki indukcyjne Wyłączniki i czujniki krańcowe Czujniki zbliżeniowe Czujniki i przetworniki magnetosprężyste Czujniki i przetworniki fotoelektryczne Wskaźniki poziomu