Predavanja 25-27
Transcript of Predavanja 25-27
1
LJEVARSTVO
25 - 27 čas
Svojstva kalupne mješavine
Propusnost
Čvrstoća
Termostabilnost
Minimalno razvijanje plinova
Kaluparnost
.....
Suprotnost pojedinih svojstava
Propusnost/čvrstoća
2
Kohezivnost kalupne mješavine
Sposobnost povezivanja zrna mješavine
Djelovanje veziva
Uklinjavanje
Čvrstoća kalupne mješavine
Otpornost deformaciji uslijed djelivanja
statičkih i dinamičkih sila
Čvrstoća svježe kalupne mješavine
Čvrstoća na povišenim temperaturama
3
Svojstva kalupne mješavine
Faktori koji utječu na čvrstoću kalupne
mješavine
Oblik i veličina zrna pijeska
Količina vlage
Količina veziva
temperatura
4
Svojstva kalupne mješavine
5
Svojstva kalupne mješavine
Propusnost za plinove
Oblik i veličina zrna
Količina vlage
Količina veziva
Zbijenost mješavine
6
Svojstva kalupne mješavine
7
Svojstva kalupne mješavine
8
Svojstva kalupne mješavine
Plastičnost kalupne mješavine
Toplotna stabilnost kalupne mješavine
Vatrostalnost kalupne mješavine
Sabitljivost kalupne mješavine
Istresljivost kalupne mješavine
Trajnost kalupne mješavine
9
Svojstva kalupne mješavine
Izrada jednokratnih kalupa
Kalup – alat za izradu odlivaka
Nacrt odlivka
Izrada jezgri
Izrada modela (modelnih ploča)
Kalupovanje (modelna kalupna mješavina,
modelni prah, premazi za kalupe)
Sklapanje kalupa
Livenje
Čišćenje
Kontrola
Obrada (mašinska, termička, itd)
Transport
10
11
Izrada jednokratnih kalupa
12
Izrada jednokratnih kalupa
13
Izrada jednokratnih kalupa
Kalupovanje
Ručno kalupovanje
Mašinsko kalupovanje
Kalupovanje treskanjem
Kalupovanje pritiskom
Kalupovanje nabacivanjem (pjeskomat)
Kalupovanje uduvavanjem
Kalupovanje bez primjene kalupa
14
Mašinsko kalupovanje treskanjem
Razlika u zbijenosti kalupne mješavine po visini
kalupa (najviša na dnu a najniža u gornjim
zonama kalupa)
15
Kalupovanje
Mašinsko kalupovanje treskanjem sa
naknadnim sabijanjem
16
Kalupovanje
17
Kalupovanje
Kalupovanje
Mašinsko kalupovanje nabacivanjem kalupne
mješavine (pjeskomat)
Ravnomjerna zbijenost kalupne mješavine
18
Kalupovanje
Mašine za kalupovanje na principu treskanja
sa naknadnim udarnim kalupovanjem
Impulsno kalupovanje
Mašine na bazi visokih pritisaka sa
jednostranim i dvostranim modelnim pločama
Mašine za horizontalno i vertikalno
kalupovanje bez primjene kalupa (Disamatic
linije)
19
Kalupovanje
20
Istresanje odlivaka
Vezivo u kalupnoj mješavini u kontaktu sa
odlivkom izgara
Odvajanje kalupne mješavine od odlivka
Istresanje vibriranjem
Rotiranjem
Osciliranjem
Vibracijski transporteri
Vibracijski stolovi
Vibracijski bubnjevi
21
Istresanje odlivaka
22
Istresanje odlivaka
23
Upotreba korištene kalupne
mješavine
Svježa kalupna mješavina
Modelna kalupna mješavina
Osvježena (kružna )kalupna mješavina
Kalupi od jedinstvene (osvježene) kalupne
mješavine
Kalupi od kombinovane (dvojne) kalupne
mješavine
24
Hlađenje korištene kalupne
mješavine Temperatura ispod 45°C da bi bentonit imao vezivna svojstva
Hlađenje vodom (prskanje)
Razvijanje i uklanjanje velike količine vodene pare
Temperatura iznad 70°C brzo hlađenje uslijed isparavanja
vode
Temperatura ispod 60°C sporije hlađenje
Kombinacija hlađenja vodom i propuhivanje zrakom
Hlađenje u bubnjevima ili na trakastim transporterima
Uklanjanje sitnih frakcija prilikom hlađenja (štetno/korisno)
25
26
Hlađenje korištene kalupne
mješavine
27
Hlađenje korištene kalupne
mješavine
Uklanjanje metala i prosijavanje
mješavine
Uklanjanje metalnih dijelova magnetnom
separacijom
Uklanjanje prosijavanjem(u slučaju
nemagnetičnih legura)
Prosijavanje vibracijskim i rotirajućim sitima
Uklanjanje grumenova (komadastih zbijenih
frakcija)
Skladištenje u bunkere za ponovno korištenje
28
Jednokratni kalupi od hemijskih
vezanih mješavina Samoočvršćavajući (hladno očvrsnuti) pješčani kalupi
(No-Bake postupak kalupovanja)
Pijesak
Organska i neorganska veziva
Katalizator
Zavisno od vrste katalizatora dijelimo ih:
Mješavine očvrsnute sa plinovitim katalizatorima
Mješavine očvrsnute sa tekućim katalizatorima
Udio alkalijskih minerala i vrijednost gubitka
žarenjem
29
Mješavine očvrsnute sa plinovitim katalizatorima
Mješavine sa vezivom natrijev silikat a katalizator CO2
Mješavine sa vezivom fenolni uretan a katalizator
plinoviti amin
.....
Mješavine očvrsnute sa tekućim katalizatorima
Vezivo natrijev silikat a katalizator dikalcijev silikat
ili organski ester
Vezivo fenolna smola a katalizator sulfonska
kiselina
....... 30
Jednokratni kalupi od hemijskih
vezanih mješavina
Mješavine sa vezivom natrijev silikat a
katalizator CO2
Vodeno staklo SiO2xNa2O (Na2SiO3) omjer 2:1
Dodatak aditiva za poboljšanje istrešljivosti i
raspadanje kalupa
31
32
Mješavine sa vezivom natrijev silikat a
katalizator CO2
Priprema mješavine
Mješači za pripremu
Diskontinuirani (za mješavine koje imaju dugo
vrijeme upotrebljivosti)
Kontinuirani (za mješavine koje se moraju brzo
upotrijebiti radi vremena vezivanja)
Vatrostalni premazi
Premazi moraju biti kompatibilni sa vrstom veziva
Sušenje nakon premazivanja
33
Jednokratni kalupi od hemijskih
vezanih mješavina
34
Jednokratni kalupi od hemijskih
vezanih mješavina
35
Jednokratni kalupi od hemijskih
vezanih mješavina
36
Jednokratni kalupi od hemijskih
vezanih mješavina
Jednokratni školjkasti kalupi
Livenje u školjke
Školjkasti kalupi izrađeni po Croning
postupku
Kalup u obliku školjke u koju se lije metal
Školjka od obloženog pijeska
Kvarcni pijesak
Fenol-formaldehidna smola (novolak),
heksametilentetraminom, aditivi i maziva
Zagrijavanje (205-345 °C)
37
Jednokratni školjkasti kalupi
38
Jednokratni školjkasti kalupi
Izrada modela
Izrada jedne polovine školjke
Izrada druge polovine školjke
Sastavljanje školjke
Postavljanje jezgra
Livenje
Debljina školjke zavisi od temperature livenja,
težine odlivka, idr
39
Prednosti
Visok kvalitet površine
Visoka dimenzijska tačnost
Proizvodnja finalnog oblika
Nedostaci
Dimenzina (težinska) ograničenost
Visoki troškovi modela
Visoki troškovi veziva
Visoki troškovi opreme
Niska produktivnost 40
Jednokratni školjkasti kalupi
Školjkasti kalupi sa topivim
modelima
Investment Casting (precizni liv)
Modeli od voska
Oblaga od keramičke suspenzije i vatrostalnog
materijala
Livenje u grozdove
Pogodno za livenje manjih i srednjih dimenzija
odlivaka
41
Investment casting
42
Investment casting
Debljina školjke ovisi o broju uranjanja i
posipanja vatrostalnim prahom (kvarc,
cirkonij, Al-oksidi i dr)
Zagrijavanje školjke za uklanjanje voska i
sinterovanja zida školjke (postizanje
odgovarajuće čvrstoće) na temperature 870-
1090°C
Proizvodnaj odlivaka visokog kvaliteta
površine
43
Investment casting
44
Školjkasti kalupi sa isparivim
modelima
Replicast postupak
Model od ekspandiranog polistirena
Model obložen keramičkom masom (suspenzija i
vatrostalni prah)
Postupak sličan livenju po principu Investment
casting
Nakon nanošenja keramičke mase i formiranja
zida školjke kalup se zagrijava radi
isparavanja modela i očvršćavanja zida
školjke (900-1000°C)
45
Replicast postupak
46
Jednokratni kalupi od gipsa
Kalcijev sulfat CaSO4x2H2O (zagrijavanje
iznad 128°C)
Bijeli gips CaSO4xH2O (zagrijavanje iznad
163°C) nastaje bezvodni CaSO4
Miješanje bijelog gipsa sa vodom-suspenzija
koja lako očvršćava i daje oblik kalupu
Sušenje kalupa iznad 120°C
Visok kvalitet površine (sporo hlađenje)
Za neželjezne metale niske temperature
topljenja 47
Jednokratni kalupi od kvarcnog
pijeska bez primjene veziva Kalupi sa isparljivim modelom
Model od ekspadiranopg polistirena premazan
keramičkom suspenzijom
Premaz suspenzija kvarcnog, olivinskog i drugih
vrsta liničkog pijeska (sušenje prevlake radi
odstranjivanja vlage 50-65°C)
Kalup se ispunjava pijeskom koji pridržava model
Livenje tečne taline preko modela koji isparava
Pogodno za livenje više odlivaka spojenih ulivnim
kanalima
Pogodno za komplikovane odlivke od Al legura
srednjih dimenzija
48
49
Jednokratni kalupi od kvarcnog
pijeska bez primjene veziva
Izrada jednokratnih jezgri
Jezgrenik
Mješavina pijeska i veziva
Organskih (smole)
Neorganskih (silikatna veziva)
Vrsta veziva ovisi od
Vrste metala koji se lije
Primijenjene tehnologije
Štetnosti po zdravlje ljudi koji rade
Mogućnost regeneracije, idr.
50
Prednosti
51
Postupci izrade
Izrade jezgri u hladnim jezgrenicima
Jezgra očvrsnuta plinovitim katalizatorom (CO2,
SO2) – Cold Box postupak
Samoočvršćavajuće mješavine (tekući katalizatori,
kiseline, estri, idr,)
Izrade jezgri u toplim jezgrenicima (Hot Box
postupak)
Croning postupak
Postupak sa fenolnim, furanskim smolama
Izrade jezgri u hladnim jezgrenicima uz naknadno
zagrijavanje jezgri (pečenje jezgri)
Veziva na bazi prirodnih ulja (laneno) i ceralija (može i
bentonit umjesto ceralija jer razvijaju plinove9
52
Izrada jezgri
Premazi za jezgre
Na bazi ugljika
Grafit i druge vforme praškastog ugljika
Pored ugljika mogu sadržavati kvarscno
brašno, glinu i sl
Organska smola kao vezivo da drži čestice
premaza na okupu
Bez prisustva ugljika
Na bazi kvarcnog brašna, magnezijevog
oksida, Zr-oksida Zr-silikata i sl
Organska smola kao vezivo da drži čestice
premaza na okupu
Sušenje premaza
53
Izrada jezgri
Sredstva za razdvajanja jezgre od jezgrenika
Veziva ljepljiva i prijanjaju za jezgrenike
Upotrebqasredstava za sprečavanje prijanjanja jezgra za
jezgrenik
Oleinska kiselina i kerozin u omjeru 10:1
Emulzija silicija u vodi (kod Croning postupka)
Sredstva se nanose premazivanjem ili špricanjem a
može i u jezgrenu mješavinu prilikom miješanja
Sastojsci sredstava za razdvajanje su nejčešće: voda,
alkohol, sojino ulje, silicij, grafit, aluminijski prah, idr.
54