OPIS PRZEDMIOTU Literatura: Wykłady: 10.10, 24.10, 07.11, 21.11, 05.12, 19.12, 02.01. 16.01.06r. KOLOKWIUM Konstrukcja modelu odlewniczego i formy. Zasady doboru układów wlewowych i zasilających. Materiały na formy jednorazowego użytku. Teoretyczne podstawy procesów odlewniczych: krzepnięcie i krystalizacja odlewów. Krzepnięcie jednoczesne i kierunkowe. Zjawisko skurczu odlewniczego i podstawowe wady odlewów z nim związane oraz sposoby ich eliminacji. Podstawowe zasady konstruowania odlewów. Klasyfikacja metod wytwarzania odlewów. Automatyczne linie formierskie. Podstawowe stopy odlewnicze Laboratorium: Piece do topienia metali i wytop żeliwa szarego Metody wykonywania form odlewniczych. Specjalne metody formowania.. Badania metalograficzne stopów odlewniczych. Transport pneumatyczny i fluidyzacja materiałów sypkich. Symulacja komputerowa procesu krzepnięcia odlewów. Precyzyjne metody wykonywania odlewów. Badania podstawowych właściwości mas formierskich Literatura: J. Gawroński , Odlewnictwo. Technologia wykonywania form i rdzeni. Skrypt Pol. Śl. nr 1747, Gliwice 1993. S. Jura, Odlewnictwo. Topienie stopów odlewniczych i ich diagnostyka. Skrypt Pol. Śl. nr 1755, Gliwice 1993. Z. Piątkiewicz, Odlewnictwo. Maszyny i urządzenia odlewnicze. Skrypt Pol.Śl.nr 1756, Gliwice 1993. Z. Piątkiewicz, Transport pneumatyczny. Pol. Śl., Gliwice 1999. M. Perzyk, S. Waszkiewicz, A. Kaczorowski, A. Jopkiewicz, Odlewnictwo. WNT, Warszawa 2000.

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)

Forma dzielona bez rdzenia

Forma dzielona z rdzeniem

Zespół modelowy a) odlew b) model c) rdzennica d) rdzeń

PROCES TECHNOLOGICZNY WYKONANIA ODLEWU W FORMIE PIASKOWEJ PROJEKT: RYSUNEK SUROWEGO ODLEWU RYSUNEK KONCEPCJI ODLEWANIA WYKONANIE ZESPOŁU MODELOWEGO: MODEL ZASADNICZY MODELE UKŁADU WLEWOWEGO RDZENNICE PRZYGOTOWANIE MASY FORMIERSKIEJ: I RDZENIOWEJ OSNOWA SPOIWO (LEPISZCZE) UTWARDZACZ DODATKI SPECJALNE PRZYGOTOWANIE FORMY DO ZALANIA CIEKŁYM METALEM: WŁOŻENIE RDZENI DO WNĘKI FORMY (W GNIAZDA RDZENIOWE), ZŁOŻENIE FORMY, DOCIŚNIĘCIE GÓRNEJ SKRZYNKI DO DOLNEJ.

PROCES TECHNOLOGICZNY WYKONANIA ODLEWU W FORMIE PIASKOWEJ c. d. PRZYGOTOWANIE CIEKŁEGO METALU – PROCES METALURGICZNY ZALEWANIE FORMY WYBICIE ODLEWU Z FORMY KONTROLA JAKOŚCI OCZYSZCZENIE ODLEWU, W TYM ODCIĘCIE UKŁADU WLEWOWEGO KONTROLA JAKOŚCI

RYSUNEK SUROWEGO ODLEWU KLASA DOKŁADNOŚCI: I - VII CHROPOWATOŚĆ POWIERZCHNI: C10, C20, C40, C80, C160, C320 POWIERZCHNIA PODZIAŁU FORMY (modelu odlewniczego) I POŁOŻENIE ODLEWU W FORMIE: oznaczenie; odpowiedzialne części odlewu umieszczać w jednej skrzynce, najlepiej w dolnej POWIERZCHNIA PODZIAŁU umożliwia proces formowania (wyjęcie modelu z formy). Powierzchni podziału powinno być jak najmniej (powstaje zalewka, przestawienie). NADDATKI TECHNOLOGICZNE: pochylenia odlewnicze, wypełnienie małych otworów (<15 mm), odpowiednie dla technologii odlewania ukształtowanie połączeń ścianek, żebra skurczowe NADDATKI NA OBRÓBKĘ SKRAWANIEM BAZY OBRÓBKOWE

Klasy chropowatości powierzchni w różnych metodach odlewania Rodzaj metody odlewania Klasa chropowatości C10 C20 C40 C80 C160 C320   Metoda Shawa + Metoda wytapianych modeli Odlewanie do form skorupowych Odlewanie kokilowe Odlewanie do form piaskowych

Skurcz liniowy odlewów z różnych stopów Rodzaj stopu odlewniczego i odlewu Skurcz [%] swobodny hamowany Żeliwo szare: odlewy drobne i średnie odlewy średnie i duże odlewy ciężkie 1,0 0,9 0,8 0,7 Żeliwo ciągliwe: białe czarne 1,8 1,5 1,4 Staliwo: węglowe i niskostopowe wysokostopowe, chromowe austenityczne 1,6-2,0 1,3-1,7 2,0-2,3 1,0-1,4 1,7-2,0 Metale nieżelazne: siluminy mosiądz brąz cynowy 1,8-2,0 2,0-2,2 0,6-2,0 0,9-1,5 0,9-1,2

Schemat wykonywania formy dzielonej

OSNOWA - główny, sypki składnik masy formierskiej OSNOWA - główny, sypki składnik masy formierskiej. Materiał o określonym składzie mineralogicznym, chemicznym i ziarnowym (np. piasek kwarcowy). Niekiedy jest stosowana mieszanina różnych materiałów, np. piasków: chromitowego i cyrkonowego. Jeżeli ten główny składnik ma ziarna większe od 0,02 mm, określa się go nazwą: OSNOWA PIASKOWA. PIASEK FORMIERSKI - kwarcowa skała osadowa (najczęściej sypka). Jeżeli obok osnowy piaskowej kopalina zawiera naturalny materiał o ziarnistości poniżej 0,02 mm wtedy surowiec taki określa się nazwą PIASEK NATURALNY. PIASEK CYRKONOWY, PIASEK CHROMITOWY, PIASEK GRAFITOWY, PIASEK STALOWY (śrut stalowy) itp. LEPISZCZE - frakcje o ziarnistości poniżej 0,02 mm w syntetycznej masie lub w osnowie piaskowej są zanieczyszczeniem.

Materiałami wiążącymi są: lepiszcze, glina formierska, spoiwo. MATERIAŁ WIĄŻĄCY, CZYNNIK WIĄŻĄCY - element nadający sypkiej osnowie określoną wytrzymałość mechaniczną, umożliwiającą otrzymanie odlewu o założonych kształtach i wymiarach. Materiałami wiążącymi są: lepiszcze, glina formierska, spoiwo. Są przypadki, w których osnowa jest równocześnie materiałem wiążącym, np. gips. FIZYCZNE CZYNNIKI WIĄŻĄCE: podciśnienie, pole elektromagnetyczne, obniżona temperatura. GLINA FORMIERSKA - naturalny materiał wiążący, minerały ilaste. SPOIWO - materiał organiczny lub nieorganiczny wykazujący zdolność wiązania ziaren osnowy. POWŁOKA - materiał lub mieszanina materiałów w stanie sproszkowanym, ciekłym lub postaci pasty, nanoszony cienką warstwą na powierzchnię rdzenia lub wnęki formy o własnościach: ochronnych, aktywnych (fizycznie i/lub chemicznie), wzmacniających, adsorpcyjnych

Właściwości materiałów na osnowę mas i powłok ochronnych : Odporność na działanie wysokiej temperatury, Odporność na działanie tlenków metali w podwyższonej temperaturze, Mała rozszerzalnością cieplną, Brak przemian polimorficznych, Odpowiedni skład ziarnowy. Wszystkie wymagania spełniają cyrkon, korund, chromit

Układ równowagi fazowej SiO2-Al2O3

Krzepnięcie odlewów może być:

Odkształcenia pod wpływem grafityzacji i naprężeń cieplnych

POJĘCIE WĘZŁA CIEPLNEGO W ODLEWIE WIĄŻE SIĘ Z WIĘKSZĄ ILOŚCIĄ CIEPŁA ZAKUMULOWANEGO W NIM I UTRUDNIONYM JEGO ODPŁYWEM UTRUDNIONY ODPŁYW CIEPŁA

Zmniejszenie objętości węzła cieplnego źle dobrze

Zastosowanie ochładzalników Ochładzalniki: a) wewnętrzne, b) zewnętrzne Celem ochładzalników jest przejęcie ciepła z węzła cieplnego i wyrównanie czasu krzepnięcia poszczególnych części odlewu

Zasięg działania nadlewów Z wykorzystaniem „efektu brzegowego” Między nadlewami Z ochładzalnikiem