Budowa i wykonywanie form metalowych kokilowych i ciśnieniowych
E‑BOOK
Spis treści
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
Metody wykonywania kokiliMetody wykonywania kokili
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
Układ chłodzenia i odpowietrzania kokiliUkład chłodzenia i odpowietrzania kokili
Odlewanie ciśnienioweOdlewanie ciśnieniowe
Maszyny do odlewania pod ciśnieniemMaszyny do odlewania pod ciśnieniem
Odlewanie odśrodkoweOdlewanie odśrodkowe
BibliografiaBibliografia
Słownik pojęć
Aby wyszukać pojęcie lub frazę występujące w słowniku, wpisz je w poniższą ramkę.
proces niszczenia powierzchni wnęki formywnęki formy przez płynący metal w formie odlewniczej
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
element lub materiał otaczający wnękę, do której zostanie wprowadzony kształtowany materiał. Formy mogą być jednorazowe lub wielokrotnego użycia.
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
Metody wykonywania kokiliMetody wykonywania kokili
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
Układ chłodzenia i odpowietrzania kokiliUkład chłodzenia i odpowietrzania kokili
Odlewanie ciśnienioweOdlewanie ciśnieniowe
Maszyny do odlewania pod ciśnieniemMaszyny do odlewania pod ciśnieniem
Odlewanie odśrodkoweOdlewanie odśrodkowe
jest odmianą odlewania w formach piaskowych jednorazowego użycia. Formy skorupowe wykonuje się z masy formierskiej składającej się z piasku kwarcowego i żywic sztucznych (syntetycznych) (6‑7%) lub piasku otaczanego. Poprzez nanoszenie masy na ogrzaną do temp. 230‑260°C płytę modelową, którą pokryto uprzednio oddzielaczem otrzymamy skorupę, którą poddajemy dodatkowemu wygrzaniu w temp. 350°C w celu nieodwracalnego utwardzenia, w ten sposób otrzymamy formę skorupową
Metody wykonywania kokiliMetody wykonywania kokili
pospolity i szeroko rozpowszechniony minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Jest – obok diamentu i fulerytu – odmianą alotropową węgla. W żeliwach występuje w różnych kształtach i wymiarach
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
polega na nagrzewaniu stalistali do odpowiedniej temperatury, zależnej od rodzaju materiału, zwykle o około od temperatury przemiany, wygrzaniu jej w tej temperaturze, w celu uzyskania jednakowej temperatury w całej masie materiału, i szybkim chłodzeniu. Celem hartowania jest uzyskanie struktury materiału o większej twardości. Zależnie od sposobu nagrzewania rozróżnia się hartowanie z ogrzewaniem na wskroś i hartowanie powierzchniowe. Hartowanie powierzchniowe - polega na szybkim ogrzaniu warstwy powierzchniowej przedmiotu do temperatury wyższej od temperatury krytycznej i oziębieniu. Celem tego hartowania jest uzyskanie twardej powierzchni odpornej na ścieranie z zachowaniem plastycznego rdzenia, który przy zmiennych obciążeniach nie ulega pęknięciu. W zależności od sposobu nagrzewania rozróżnia się hartowanie powierzchniowe:
płomieniowe – nagrzewanie przedmiotu palnikiem gazowym,
indukcyjne – nagrzewanie przedmiotu prądami wirowymi wzbudzonymi w warstwie powierzchniowej przedmiotu oraz prądami szybkozmiennymi w induktorze (wzbudniku),
kąpielowe – nagrzewanie przez krótkie zanurzenie przedmiotu w kąpieli solnej lub ołowiowej, o temperaturze dużo większej od temperatury hartowania stali
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
to proces samorzutnego niszczenia materiału na skutek jego oddziaływania ze środowiskiem. Jest to zjawisko niepożądane, wywołujące zmiany własności materiału, najczęściej osłabiające własności fizyczne lub wywołujące przemiany chemiczne
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
trwała, metalowa forma odlewnicza przeznaczona do wypełniania ciekłym metalem metodą grawitacyjną lub pod niskim albo wysokim ciśnieniem
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
Metody wykonywania kokiliMetody wykonywania kokili
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
Układ chłodzenia i odpowietrzania kokiliUkład chłodzenia i odpowietrzania kokili
pierwiastek chemiczny, posiadający w sieci krystalicznej elektrony swobodne, odznaczający się dobrym przewodnictwem elektrycznym i cieplnym, charakterystycznym połyskiem, dużą wytrzymałością mechaniczną oraz plastycznością, wydobywany ze skał i w przyrodzie występuje zazwyczaj w stanie stałym w temperaturze pokojowej, poza rtęcią, występującą w stanie ciekłym
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Maszyny do odlewania pod ciśnieniemMaszyny do odlewania pod ciśnieniem
jest to nakładanie na powierzchnię przedmiotów, uprzednio rozgrzanego do temperatury topnienia wybranego metalu, w celu uzyskania powłok odpornych na korozję i ścieranie lub w celach dekoracyjnych
Metody wykonywania kokiliMetody wykonywania kokili
mieszanina różnych materiałów formierskich dobrana w odpowiedniej proporcji. W technologii istnieją takie technologie, w których rozróżnia się masy jednoskładnikowe
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Metody wykonywania kokiliMetody wykonywania kokili
Odlewanie odśrodkoweOdlewanie odśrodkowe
jest to element konstrukcyjny opracowany w biurze konstrukcyjnym (projektowym), którego kształt, wymiary, a czasem i inne cechy podane są na rysunku technicznym gotowego odlewu
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
Układ chłodzenia i odpowietrzania kokiliUkład chłodzenia i odpowietrzania kokili
Odlewanie odśrodkoweOdlewanie odśrodkowe
są to zabiegi cieplne, w wyniku których zmienia się właściwości mechanicznewłaściwości mechaniczne, fizycznefizyczne lub chemicznechemiczne metali i stopów w stanie stałym, przede wszystkim przez wywołanie zmian strukturalnych będących funkcją temperatury, czasu oraz działania środowiska. Operacją nazywa się część procesu technologicznego, np. hartowaniehartowanie, odpuszczanieodpuszczanie, wyżarzaniewyżarzanie. Zabiegiem nazywa się część operacji, np. nagrzewanie, wygrzewanie, chłodzenie
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
polega na wymuszonym ruchu metalu wypełniającego wnękę formy, ciśnieniem wywołanym ruchem tłoka prasującego maszyny odlewniczej. Technologia ta zapewnia wysoki uzysk metalu, a dzięki drobnoziarnistej strukturze - dobre właściwości mechaniczne, fizyczne i chemiczne odlewów
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Układ chłodzenia i odpowietrzania kokiliUkład chłodzenia i odpowietrzania kokili
Odlewanie ciśnienioweOdlewanie ciśnieniowe
Maszyny do odlewania pod ciśnieniemMaszyny do odlewania pod ciśnieniem
Odlewanie odśrodkoweOdlewanie odśrodkowe
jest to proces, który umożliwia usunięcie naprężeń wewnętrznych powstałych w przedmiotach podczas hartowania i polepsza ich własności plastyczne. Odpuszczanie polega na nagrzaniu uprzednio zahartowanego przedmiotu poniżej temperatury 723°C, wygrzaniu w tej temperaturze, a następnie chłodzeniu.
Zależnie od temperatury nagrzewania rozróżnia się odpuszczanie niskie, średnie i wysokie.
Odpuszczanie niskie (w temperaturze 150 - 250°C) usuwa naprężenia własne materiału z zachowaniem dużej twardości. Odpuszczanie niskie stosuje się do narzędzi, sprawdzianów oraz części maszyn ze stali węglowych i niskostopowych.
Odpuszczanie średnie (w temperaturze 250 - 500°C) zwiększa wytrzymałość i sprężystość materiału przy dostatecznie dużej ciągliwości. Stosuje się je do przedmiotów narażonych w czasie pracy na uderzenia, jak np. matryce.
Odpuszczanie wysokie (w temperaturze 500 - 650°C) zwiększa wytrzymałość i sprężystość materiału z jednoczesnym zachowaniem dużej twardości i odporności na uderzenia (uzyskanie możliwie dużej plastyczności). Stosuje się je do materiałów przeznaczonych na części maszyn pracujących pod znacznym obciążeniem i narażonych na uderzenia, jak np. wały, korbowody.
Hartowanie oraz następujące po nim wysokie lub średnie odpuszczanie jest nazywane ulepszaniem cieplnym.
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
to przyrząd wykonany na podstawie rysunku odlewu surowego, który jest wykorzystywany do wyrabiania rdzeni. Najczęściej ma kształt skrzynki i wyposażona jest w tzw. znaki rdzennika, służące do odtworzenia kształtów rdzenników
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
element formy odlewniczejformy odlewniczej odtwarzający wewnętrzne wymiary, kształty odlewu. Może być wykonany ręcznie lub maszynowo. Może być wzmacniany szkieletem lub żebrami. Odpowietrzenie rdzeni odbywa się przez kanały odpowietrzające, które wykonuje się ręcznie lub stosuje się specjalne wkładki np. elastyczne rurki perforowane
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Metody wykonywania kokiliMetody wykonywania kokili
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
Układ chłodzenia i odpowietrzania kokiliUkład chłodzenia i odpowietrzania kokili
Odlewanie ciśnienioweOdlewanie ciśnieniowe
proces polegający na odzyskaniu z zużytej masy formierskiej lub rdzeniowej nieuszkodzonych ziarn piasku formierskiego, o właściwościach kwalifikujących je do ponownego stosowania przy produkcji form lub rdzenirdzeni w miejsce piasku świeżego. Regeneracja może być sucha, mokra, chemiczna lub termiczna
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
zmiana wymiarów elementu w czasie krzepnięcia i krystalizacji ciekłego stopu, wywołana zmianą objętości zachodzącą w trakcie tych procesów. Skurcz odlewniczy w stopach może być wywołany także przemianami alotropowymi. Skurcz odlewniczy może być swobodnyswobodny lub hamowanyhamowany
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
stop żelaza z węglem, plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie, o zawartości węgla nieprzekraczającej , co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
stop żelaza z węglem (teoretycznie do 2.1% zawartości węgla), który przyjmuje kształt wnęki formy
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
skurcz swobodny występuje w odlewach o prostych kształtach, na przykład w wałkach, płytach czy prostych belkach. Skurcz nie jest ograniczany przez formę ani przez różną prędkość skurczu elementów.
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
skurcz hamowany jest kontrolowany poprzez opór formy lub rdzeni (czynniki mechaniczne). Nierówny skurcz poszczególnych części odlewu, spowodowany różnicą w grubości ścianek odlewu, również powoduje hamowanie skurczy (cczynnik cieplny)
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
zespół kanałów, wnęk i innych elementów formy przeznaczony do doprowadzenia ciekłego metalumetalu do wnęki formy oraz zatrzymania zanieczyszczeń niemetalowych
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Maszyny do odlewania pod ciśnieniemMaszyny do odlewania pod ciśnieniem
część formy odlewniczej odtworzona za pomocą modelu i oprzyrządowania odlewniczego w masie formierskiej, która po wypełnieniu jej ciekłym metalem oddaje kształt odlewanego elementu. Wnęka formy może także posiadać odpowiednie miejsca do umieszczenia rdzenia, który odwzorowuje wewnętrzne kształty odlewu
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
zaliczają się do nich między innymi: twardość, moduł sprężystości, współczynnik Poissona, wytrzymałość na rozciąganie, temperatura przejścia w stan kruchy, odporność na kruche pękanie oraz pełzanie
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
zaliczają się do nich między innymi: stabilność biologiczna, kruchość wodorowa, utlenianie, korozja naprężeniowa, stabilność cieplna oraz korozja wodorowa
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
zaliczają się do nich między innymi: struktura krystaliczna, gęstość, lepkość, przepuszczalność, prężność pary oraz stabilność wymiarowa
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
jest to operacja cieplna polegającą na nagrzaniu materiału do żądanej temperatury, wygrzaniu w tej temperaturze i następnie powolnym chłodzeniu do temperatury otoczenia. Zależnie od temperatury wyżarzaniawyżarzania, sposobu studzenia oraz celu zabiegu rozróżnia się: wyżarzanie ujednorodniające, normalizujące, zupełne, niezupełne, zmiękczające, rekrystalizujące, odprężające.
odprężające, które polega na nagrzaniu odlewu do temperatury poniżej 727, wygrzaniu w tej temperaturze i powolnym chłodzeniu. Celem tej operacji jest usunięcie naprężeń wywołanych skurczem hamowanym odlewu i przemianami fazowymi,
zmiękczające (sferoidyzujące), które polega na nagrzaniu staliwa do temperatury zbliżonej do 727 , w wyniku czego następuje zmiana kształtu cementytu wchodzącego w skład perlitu z płytkowego na kulkowy,
normalizujące Temperatura tego rodzaju wyżarzania wynosi od 30 do 50 powyżej AcIndeks dolny 33 (temperatura, w której ferryt całkowicie przemienia się w austenit), następnie odlew studzony jest w spokojnym powietrzu,
homogenizujące (ujednorodniające) polega na nagrzaniu materiału do temperatury od 1000 do 1200, długotrwałym wygrzaniu w tej temperaturze, aż do wyrównania składu chemicznego oraz powolnym chłodzeniu. Celem zabiegu jest zmniejszenie niejednorodności składu chemicznego,
rekrystalizujące polega na nagrzaniu metalu po odkształceniu plastycznym na zimno do temperatury wyższej od temperatury rekrystalizacji, wygrzaniu w tej temperaturze i chłodzeniu z dowolną szybkością. Jest to proces stosowany międzyoperacyjne podczas walcowaniawalcowania lub ciągnienia metali na zimno, ponieważ usuwa umocnienie powstałe przez odkształcenie na zimno, powodując zmniejszenie twardości i wytrzymałości oraz zwiększenie ciągliwości metalu, co umożliwia dalszą obróbkę plastyczną na zimno,
zupełne jest stosowane do stalistali stopowych. Polega na nagrzaniu stali do temperatury o od 30 do 50 wyższej od AcIndeks dolny 33 (temperatura, w której ferryt całkowicie przemienia się w austenit), AcIndeks dolny cmcm (temperatura, w której cementyt całkowicie rozpuszcza się w austenicie), wygrzaniu w tej temperaturze i następnym bardzo wolnym chłodzeniu, np. z piecem, w zakresie temperatury między AcIndeks dolny 33 i AcIndeks dolny cmcm, a 727. Dalsze studzenie może odbywać się w powietrzu,
niezupełne przeprowadza się podobnie jak wyżarzanie zupełne, z tym że temperatura wyżarzania jest pośrednia pomiędzy AcIndeks dolny 11-AcIndeks dolny 33 dla stali podeutektoidalnych (stal o zawartości węgla ponizej 0,77%) oraz między AcIndeks dolny 11-AcIndeks dolny cmcm dla stali nadeutektoidalnych(stal o zawartości węgla powyżej 0,77%)
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
rodzaj obróbki plastycznej metali wykonywany na walcarkachwalcarkach. Walcowanie polega na kształtowaniu materiału między obracającymi się walcami, tarczami, rolkami lub przemieszczającymi się względem siebie narzędziami płaskimi.
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
zespół urządzeń do wykonywania czynności walcowaniawalcowania mający jeden autonomiczny napęd główny, który służy do napędzania walców
Odlewanie kokiloweOdlewanie kokilowe
wysokowęglowy stop żelaza z węglem, zazwyczaj także z krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi składnikami. Zawiera od 2,11 do 6,67% węgla w postaci cementytu lub grafitu. Występowanie konkretnej fazy węgla zależy od szybkości chłodzenia i składu chemicznego stopu. Chłodzenie powolne sprzyja wydzielaniu się grafitu. Także i dodatki stopowe odgrywają tu pewną rolę. Według obowiązującej normy żeliwo definiuje się jako tworzywo, którego głównym składnikiem jest żelazo i w którym zawartość węgla przekracza 2% (obecność dużych zawartości składników węglikotwórczych może zmienić podaną zawartość węgla)
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
żeliwo, w którym węgiel występuje w postaci grafitu. Nazwa jego pochodzi od faktu, iż jego przełom ma szary kolor. Uznawane za żeliwo wyższej jakości, jest bardziej ciągliwe, łatwiej obrabialne, charakteryzuje się dobrą lejnością i posiada mniejszy skurcz odlewniczy – (rzędu 1,0%), niż żeliwo białe. Wytwarza się z niego odlewy korpusów, obudów, bloków pomp, sprężarek i silników.
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
stop żelaza z węglem z grupy żeliw, powstający w wyniku krzepnięcia stopionego wsadu z wydzieleniami węgla o kształcie zbliżonym do kuli. Uzyskuje się je w wyniku sferoidyzowania i następnie modyfikowania ciekłego stopu o małej zawartości siarki, które bez dodatków dałoby żeliwo szare. Jako sferoidyzatorów używa się cer lub stopy żelazo‑krzem‑magnez, natomiast do modyfikacji wykorzystuje się żelazokrzem. W wyniku tego zabiegu grafit występuje w tych żeliwach w postaci kulistej. Skupienia te mogą występować w osnowie perlitu, ferrytu lub mieszanej, ferrytyczno‑perlitycznej. Ma dobre własności wytrzymałościowe i ślizgowe. Może ulegać odkształceniu bez uszkodzeń, jest odporne na ściskanie i zginanie oraz na wysokie ciśnienia. Znalazło zastosowanie do wyrobu wałów korbowych, pierścieni tłoków, łożysk, kół zębatych, elementów obrabiarek, maszyn rolniczych, hydraulicznych, turbin wodnych i in.
Materiały kokili odlewniczychMateriały kokili odlewniczych
Rdzenie i wypychaczeRdzenie i wypychacze
Powiązane materiały multimedialne
Film instruktażowy‑tutorial: Montaż formy kokilowejMontaż formy kokilowej
Wizaualizacja 3D: Budowa form metalowych kokilowych i ciśnieniowychBudowa form metalowych kokilowych i ciśnieniowych
Atlas interaktywny: Różnice pomiędzy formami metalowymi kokilowymi a ciśnieniowymiRóżnice pomiędzy formami metalowymi kokilowymi a ciśnieniowymi
Galeria zdjęć: Wykonywanie form ciśnieniowychWykonywanie form ciśnieniowych