WIZUALIZACJA 3D

Spis treści

• Odlewanie ciśnieniowe1Odlewanie ciśnieniowe

  • Budowa form ciśnieniowych gorącokomorowych2Budowa form ciśnieniowych gorącokomorowych

  • Budowa form ciśnieniowych zimnokomorowych3Budowa form ciśnieniowych zimnokomorowych

• Budowa form kokilowych4Budowa form kokilowych

  • Schemat montażu kokili odlewniczej5Schemat montażu kokili odlewniczej

Odlewanie ciśnieniowe

Odlewanie ciśnieniowe stanowi jedno z najczęściej wykorzystywanych rozwiązań w masowej produkcji złożonych elementów z metalu w różnych sektorach przemysłu. Wytworzenie części metalowych za pomocą tej techniki odbywa się zgodnie z ogólnymi zasadami odlewnictwa. Proces ten obejmuje stopienie materiału, wprowadzenie go do formy za pomocą wtrysku oraz przemianę fazy materiału z postaci ciekłej na stałą poprzez proces krzepnięcia. Odlewanie ciśnieniowe znajduje zastosowanie w  wytwarzaniu zarówno prostych, jak i złożonych elementów w różnorodnych dziedzinach przemysłu, takich jak sektor motoryzacyjny, przemysł lotniczy, produkcja maszyn przemysłowych, biżuteria, rzeźba, i inne. Wśród nich znajdują się odlewane ciśnieniowo felgi, lampy (lampy miejskie, żyrandole), naczynia (takie jak garnki), grzejniki oraz wiele przemysłowych i nieprzemysłowych części metalowych.

RPZfAowfH5tZZ

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1Tjw9EXu

Model 3D przedstawia projekt felgi aluminiowej możliwy do wykonania metodą odlewania ciśnieniowego. Felga to metalowy bądź aluminiowy element samochodu, na który nakłada się oponę. Z przodu ma element z otworami, przez które przykręca się śrubami do samochodu. Z tyłu jest pusta. Ten model 3D można obracać. W lewym górnym rogu są dwa przyciski. Zresetuj kamerę. Zatrzymaj kamerę.

Roztopiony metal transportowany jest z pieca do komory maszyny. Sposób przenoszenia stopionych materiałów zależy od rodzaju maszyny odlewniczej (komora zimna lub komora gorąca). Następnie stopiony metal jest wtryskiwany do formy pod wysokim ciśnieniem. Ciśnienie wtrysku w metodzie odlewania ciśnieniowego wynosi zwykle od 70 do 1400 barów. Ciśnienie to zapewnia siłę wymaganą do utrzymania stabilności stopionego materiału podczas procesu krzepnięcia (zmiana fazy ciekłej w stałą). Po upływie czasu chłodzenia detalu możliwe jest otwarcie ruchomej części formy i wyjęcie detalu. Czas otwarcia formy jest funkcją możliwości technicznych maszyny. Ze względu na skurcz i  przyklejania się materiału do ścianek formy, proces wybicia odbywa się poprzez przyłożenie siły za pomocą specjalnych wypychaczy. Po wykonaniu części metodą odlewania ciśnieniowego, konieczne jest usunięcie naddatków powierzchniowych metodami mechanicznymi. Wydzielone w tym procesie materiały przekazywane są do ponownego wykorzystania. Ogólnie maszyny odlewnicze dzielą się na dwa typy maszyn odlewniczych z  systemem wtrysku z gorącą komorą i maszyny odlewnicze z systemem wtrysku z zimną komorą.

Powrót do spisu treści10Powrót do spisu treści

Budowa form ciśnieniowych gorącokomorowych

Maszyna do odlewania ciśnieniowego z gorącą komorą to specjalne urządzenie do odlewania ciśnieniowego, które służy do wytwarzania części z cynku, cyny i ołowiu (stopów o niskiej temperaturze topnienia). Wykorzystuje się w nim piec i tłok do wtryskiwania stopionego materiału do formy. Opuszczanie tłoka za pomocą energii hydraulicznej (pompy) zapewnia ciśnienie potrzebne do wtłoczenia stopionego metalu z wnętrza kanału typu „gęsia szyja” do gniazda formy. Po całkowitym wstrzyknięciu stopionego materiału tłok pozostaje w dolnym położeniu, dzięki czemu nie następuje zmiana ciśnienia w układzie. Po zakończeniu procesu krzepnięcia tłok przesuwa się do góry. Następnie ruchoma część formy cofa się a odlew zostaje wypchnięty.

RPYJ0aGLGmg4W

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1Tjw9EXu

Ilustracja interaktywna z czterema modelami 3D. Wszystkie modele można obracać. W lewym górnym rogu są dwa przyciski. Zresetuj kamerę. Zatrzymaj kamerę.

1. Odlewanie ciśnieniowe gorącokomorowej
   Model 3D przedstawia przekrój procesu odlewania formy ciśnieniowej gorącokomorowej. Maszyna za pomocą tłoka wtryskuje stopiony materiał do formy.

2. Schemat budowy formy ciśnieniowej gorącokomorowej
   1. Płyta ruchoma montażowa
   2. Obudowa wypychaczy
   3. Płyta wypychaczy
   4. Wypychacze
   5. Płyta  ustalająca wypychaczy
   6. Płyta ruchoma
   7. Wkładka formująca
   8. Separator
   9. Odlew
   10. Układ wlewowy
   11. Wkładka formująca
   12. Płyta stała
   13. Tuleja wlewowa

3. Schemat wybitego odlewu. Dwa półokrągłe elementy są połączone ze stożkowatym elementem.
   1. Zakrzepnięty metal w szczelinach formy
   2. Układ wlewowy

4. Odlew po odcięciu układu wlewowego. Są to dwa półokrągłe elementy.

Powrót do spisu treści10Powrót do spisu treści

Budowa form ciśnieniowych zimnokomorowych

Maszyna do odlewania ciśnieniowego w zimnej komorze” to kolejne urządzenie do odlewania ciśnieniowego, które służy do wytwarzania części z aluminium, mosiądzu i magnezu (materiały o stosunkowo wysokiej temperaturze topnienia). Tak naprawdę, jeśli nie ma możliwości przetopienia materiału w maszynie odlewniczej z gorącą komorą, stosuje się maszynę z systemem wtrysku z  zimną komorą. Metal topi się w oddzielnym piecu a następnie następnie transportuje do maszyny odlewniczej. Od tego momentu mechanizm działania odlewania ciśnieniowego w zimnej komorze jest taki sam, jak w przypadku odlewania ciśnieniowego w gorącej komorze, z tą różnicą, że w tym przypadku tłok porusza się zwykle w kierunku poziomym i zapewnia ciśnienie potrzebne do wtryśnięcia stopionego materiału do gniazda formy. Ponadto w urządzeniu z komorą chłodniczą nie ma kanału typu „gęsia szyja”. Ciśnienie wtrysku w tym urządzeniu wynosi od 138 do 1380 barów.

ROs0V0LRb0lvy

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1Tjw9EXu

Ilustracja interaktywna z czterema modelami 3D. Wszystkie modele można obracać. W lewym górnym rogu są dwa przyciski. Zresetuj kamerę. Zatrzymaj kamerę.

1. Odlewanie ciśnieniowe zimnokomorowe
   Model 3D przedstawia przekrój odlewania ciśnieniowe zimnokomorowe. Do rury wlewa się ciekły materiał. Tłok wtryskuje stopiony materiał do formy.

2. Schemat budowy formy ciśnieniowej zimnokomorowej.
   1. Płyta ruchoma montażowa
   2. Obudowa wypychaczy 
   3. Płyta wypychaczy
   4. Wypychacze
   5. Płyta ustalająca wypychaczy
   6. Płyta ruchoma
   7. Wkładka formująca
   8. Odlew
   9. Układ wlewowy do maszyny zimnokomorowej
   10. Wkładka formująca
   11. Płyta nieruchoma

3. Schemat wybitego odlewu. Dwa półokrągłe elementy są połączone ze stożkowatym elementem.
    1. Metal zakrzepły w szczelinach
   Zostanie usunięty w procesie wycinania.
    2. Osłona tryskowa

4. Odlew po odcięciu układu wlewowego. Są to dwa półokrągłe elementy.
   1. Gotowy element

W formie stosowanej do odlewania zimnokomorowego zamiast tulei wlewowej zamontowana jest osłona wtryskowa. Należy pamiętać, że formy używane do wykonywania części w odlewach ciśnieniowych mają wiele wspólnych komponentów. W przypadku części o podobnych wymiarach i właściwościach większość części formy pozostaje niezmieniona.

Powrót do spisu treści10Powrót do spisu treści

Budowa form kokilowych

W przeciwieństwie do form piaskowych i innych niekonwencjonalnych form (np. skorupowych, gipsowych itp.), kokile są wielorazowe. Elementy odlewane w kokilach cechują się niezwykłą precyzją i gładkością powierzchni. Mają wysokie walory estetyczne i jednolitą strukturę materiału, co przekłada się na doskonałe właściwości mechaniczne, wynikające z mikroskopijnej budowy tych odlewów. Poprzez działanie sił grawitacyjnych, stopiony metal wypełnia kokilę. Produkcja elementów w ten sposób jest wygodna i eliminuje konieczność tworzenia nowych matryc przy każdym odlewie. Metoda ta jest niezwykle użyteczna przy produkcji większych ilości drobnych i średnich odlewów.

R101OfIs2Pzgf

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1Tjw9EXu

Model 3D przedstawia schemat kokili odlewniczej - widok w rozstrzeleniu. Kokila to rodzaj formy wielokrotnego użycia. Ma otwór, przez który wlewa się ciekły metal. W środku powstaje odlew. Ten model schematu 3D można obracać. W lewym górnym rogu są dwa przyciski. Zresetuj kamerę. Zatrzymaj kamerę.

1. Ruchoma połówka kokili
   Jedna z dwóch połówek kokili odlewniczej. Przed procesem odlewania kokila musi zostać złożona oraz podgrzana do temperatury pracy. Reguluje się dzięki temu temperaturę krzepnięcia odlewu, zapobiega zjawisku powstania niedolewów, pęknięć i jam skurczowych.

2. Prowadnice kolumnowe
   Na prowadnicach posuwają się połówki formy odlewniczej.

3. Element korpusu maszyny
   Utrzymuje prowadnice i połówki kokili.

4. Rdzeń dolny
   Odwzorowuje kształt elementu odlewanego.

5. Wypychacze

6. Odlew
   Wizualizacja gotowego odlewu.

7. Siłowniki
   Służą do wyciągania rdzeni do dołu.

RdVBpFDu9jobs

Model 3D zamkniętej kokili odlewniczej.

Model 3D zamkniętej kokili odlewniczej.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1Tjw9EXu

Model 3D przedstawia zamkniętą kokilę odlewniczą. Można go obracać. W lewym górnym rogu są dwa przyciski. Zresetuj kamerę. Zatrzymaj kamerę.

1. Zbiornik wlewowy
   Otwór, przez który wlewany jest ciekły metal do formy. Przyjmuje płynną strugę metalu i wprowadza ją w głąb układu wlewowego. Dodatkowo, zbiornik ma za zadanie zatrzymać zanieczyszczenia obecne w stopionym metalu.

2. Przelew
   Sygnalizuje całkowite wypełnienie formy ciekłym metalem. Jest kanałem pionowym umieszczonym w najwyższym punkcie odlewu.

Odlewanie kokilowe wykonuje się według następującej kolejności:

• Oczyszczanie powierzchni kokili i rdzeni metalowych, podgrzanie do temperatury 150‑200 stopni Celsjusza, przygotowanie do złożenia kokili,

• Naniesienie pokrycia izolującego na powierzchnie robocze kokili i rdzeni za pomocą rozpylacza,

• Oczyszczanie wnęki kokili sprężonym powietrzem, założenie rdzeni, złożenie połówek kokili i zaciśnięcie zamków,

• Zalewanie kokili za pomocą łyżki odlewniczej lub kadzi, odczekanie do zakrzepnięcia odlewów,

• Rozkładanie kokili - wyjmowanie rdzeni metalowych i rozsunięcie połowek kokili,

• Wyjęcie szczypcami elementu odlewu z kokili i złożenie jej do ponownego zalania.

Na stanowisku odlewania kokilowego, znajduje sie kokilarka ręczna, służąca do ręcznego zamykania i otwierania form kokilowych.

R1QChYv8916I8

Film przedstawia kokilę ręczną.

Film przedstawia kokilę ręczną.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1QChYv8916I8

Film przedstawia kokilę ręczną.

Powrót do spisu treści10Powrót do spisu treści

Schemat montażu kokili odlewniczej

Kokila odlewnicza jest złożona z od kilku do kilkunastu elementów składowych. Ich montaż zaprezentowano w postaci wizualizacji. Kokile mogą różnić sie od siebie, w zależności od gabarytów przedmiotu odlewanego i rozwiązań technicznych.

R1JO4o5bm538c

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1Tjw9EXu

Model 3D przedstawia schemat montażu kokili.  Można go obracać. W lewym górnym rogu są dwa przyciski. Zresetuj kamerę. Zatrzymaj kamerę.

1. Śruby mocujące
   Utrzymują wkładkę kokili stałej.

2. Wkładka kokili stałej

3. Kołki
   Pozwalają na odpowiednie osadzenie wkładek kokili stałej.

4. Kokila stała
   Stanowi obudowę oraz bazę pod kokile ruchome. Zawiera formę kanałów wlewowych.

5. Kokila ruchoma
   Stanowi wewnętrzną część kokili. Odwzorowuje fragment części odlewanej oraz układ wlewowy.

6. Zamknięcie cierne kokili
   Pozwala na szczelne zamknięcie kokili.

7. Kołek ustalający
   Określa wzajemne położenie kokili ruchomej i kokili stałej.

8. Tuleja dystansowa
   Zapewnia dystans pomiędzy kokilą ruchomą a płytą podkokilową mocującą.

9. Sprężyna
   Ułatwia otwarcie kokili.

10. Wkładka kokili ruchomej
    Odwzoruje kształt elementu odlewanego.

11. Kołek prowadzący
    Prowadzi sprężynę.

12. Płyta wypychaczy podstawowa
    Posiada otwory prowadzące wypychacze oraz kołki prowadzące.

13. Wypychacze
    Wypychają odlew z formy po jego zakrzepnięciu.

14. Dociskowa płyta wypychaczy
    Płyta, do której przymocowane są wypychacze, Dociska wypychacze podczas wypychania.

15. Płyta podkokilowa mocująca
    Płyta mocująca kokile odlewnicze.

Powrót do spisu treści10Powrót do spisu treści

Powiązane ćwiczenia