Proces odlievania kovov

Odlievanie je jednou z prvých metód tvárnenia kovov, ktorá je známa ľudským bytostiam. Všeobecne to znamená nalievanie roztaveného kovu do žiaruvzdornej formy s dutinou požadovaného tvaru a umožnenie jeho tuhnutia. Kedy
stuhnutý sa požadovaný kovový predmet vyberie zo žiaruvzdornej formy buď rozbitím formy alebo rozobratím formy. Stuhnutý objekt sa nazýva casting. Tento proces sa nazýva aj zakladanie

1. História procesu odlievania
Proces liatia bol pravdepodobne objavený okolo roku 3 500 pred Kr. V Mezopotámii. V mnohých častiach sveta sa v tom období vyrábali medené sekery a ďalšie ploché predmety v otvorených formách z kameňa alebo pečených
hlina. Tieto formy boli v podstate jednodielne. Ale v neskorších obdobiach, keď bolo potrebné vyrobiť okrúhle predmety, sa tieto formy rozdelili na dve alebo viac častí, aby sa uľahčilo vytiahnutie okrúhlych predmetov.
Doba bronzová (asi 2000 rokov pred n. L.) Priniesla do procesu odlievania oveľa viac vylepšení. Možno prvýkrát bolo vynájdené jadro na výrobu dutých vreciek v objektoch. Tieto jadrá boli vyrobené z pečenej hliny.
Na výrobu ozdôb a jemné práce sa vo veľkej miere používal aj proces ohňa alebo strateného vosku.

Technológiu odlievania výrazne zlepšili Číňania približne od roku 1500 pred n. Predtým sa v Číne nenašli nijaké dôkazy o akejkoľvek castingovej činnosti. Nezdá sa, že by boli veľkí
oboznámili sa s procesom výroby peria, ani ich nepoužívali extenzívne, ale namiesto toho sa špecializovali na viacdielne formy na výrobu veľmi zložitých úloh. Strávili veľa času zdokonaľovaním formy do posledného detailu tak ťažko
na odliatku vyrobenom z foriem boli potrebné akékoľvek dokončovacie práce. Pravdepodobne vyrobili kusové formy obsahujúce starostlivo namontované kusy, ktorých bolo tridsať a viac. V skutočnosti bolo objavených veľa takýchto foriem
archeologických vykopávok v rôznych častiach Číny.

Civilizácia v údolí Indu je známa aj tým, že sa vo veľkej miere používa odlievanie medi a bronzu na ozdoby, zbrane, náradie a náradie. V technológii však nedošlo k veľkému zlepšeniu. Z vari
Ous objekty a figúrky, ktoré boli vykopané z miest v údolí Indu, sa zdajú byť oboznámené so všetkými známymi metódami odlievania, ako sú otvorená forma, kusová forma a proces spracovania peria.

Aj keď Indii bolo možné pripísať vynález kelímkovej ocele, v Indii nebolo veľa vidieť na založení železa. Existujú dôkazy, že zakladanie železa sa začalo okolo roku 1000 pred n. L. V Sýrii a Perzii. Zdá sa
že technológia liatia železa v Indii sa používala od čias invázie Alexandra Veľkého, okolo roku 300 pred n.

Slávny železný stĺp, ktorý sa v súčasnosti nachádza v blízkosti minaru Qutb v Dillí, je príkladom metalurgických zručností starých indiánov. Je dlhý 7,2 m a je vyrobený z čistej kujnej liatiny. Predpokladá sa, že ide o
obdobie Chandragupty II. (375-413 n. l.) dynastie Gupta. Rýchlosť hrdzavenia tohto stĺpu, ktorý stojí vonku na čerstvom vzduchu, je prakticky nulová a dokonca aj zakopaná časť hrdzavie mimoriadne pomaly. Toto
musel byť najskôr odliaty a potom tepaný do finálneho tvaru.

2. Výhody a obmedzenia
Proces odlievania sa vo veľkej miere používa vo výrobe kvôli mnohým výhodám. Roztavený materiál prúdi do ktorejkoľvek malej časti v dutine formy a ako taký, do každého zložitého vnútorného tvaru
alebo externé - je možné vyrobiť pomocou procesu liatia. Odlievať je možné prakticky akýkoľvek materiál, či už železný alebo neželezný. Ďalej sú potrebné nástroje potrebné na odlievanie foriem veľmi jednoduché a
lacná. Vo výsledku je to ideálna metóda pre skúšobnú výrobu alebo výrobu malého množstva. Pri procese odlievania je možné umiestniť také množstvo materiálu, ktoré je presne potrebné. Ako výsledok
je možné dosiahnuť zníženie hmotnosti v dizajne. Odliatky sa všeobecne chladia rovnomerne od všetkých strán, a preto sa od nich očakáva, že nebudú mať smerové vlastnosti. Existujú určité kovy a prídely
ktoré je možné z metalurgických dôvodov spracovať iba liatím a nie iným procesom, ako je kovanie. Môžu sa vyrábať odliatky akejkoľvek veľkosti a hmotnosti, dokonca až do 200 ton.

Avšak presnosť rozmerov a povrchová úprava dosiahnutá bežným procesom liatia do piesku by v mnohých prípadoch nebola dostatočná na konečné použitie. Na zohľadnenie týchto prípadov nejaký špeciálny kastín
boli vyvinuté procesy ako tlakové liatie, ktorých podrobnosti sú uvedené v ďalších kapitolách. Proces odlievania piesku je do istej miery tiež náročný na prácu, a preto je zameraný na mnoho zlepšení.
ako je formovanie strojov a zlievarenská mechanizácia. U niektorých materiálov je často ťažké odstrániť chyby vyplývajúce z vlhkosti prítomnej v pieskových odliatkoch

3. Podmienky castingu
V nasledujúcich kapitolách by sme mali vidieť podrobnosti odlievania do piesku, čo predstavuje základný proces odlievania. Predtým, ako sa pozrieme na podrobnosti postupu, bude treba definovať niekoľko slov na odlievanie slovnej zásoby
vhodné.

Banka - Formovacia banka je tá, ktorá drží pieskovú formu neporušená. V závislosti od polohy banky v štruktúre formy sa označuje rôznymi názvami, napríklad drag, cope a cheek. Je vyrobený z dreva
na dočasné použitie alebo všeobecnejšie z kovu na dlhodobé použitie.
Drag - dolná formovacia banka
Cope - Horná formovacia banka
Líca - stredná formovacia banka používaná pri tvarovaní z troch kusov.
Vzor - Vzor je replikou konečného objektu, ktorý sa má vykonať s niektorými úpravami. Dutina formy sa vyrába pomocou vzoru.
Deliaca čiara - toto je deliaca čiara medzi dvoma formovacími bankami, z ktorých sa skladá piesková forma. V rozdelenom vzore je to tiež deliaca čiara medzi dvoma polovicami vzoru
Spodná doska - Toto je doska zvyčajne vyrobená z dreva, ktorá sa používa na začiatku výroby formy. Vzor sa najskôr udrží na spodnej doske, nasype sa na ňu piesok a potom sa vrazenie vykoná v ťahu
Obkladový piesok - Malé množstvo uhlíkatého materiálu posypané vnútorným povrchom formovacej dutiny, aby sa dosiahlo lepšej povrchovej úpravy odliatkov
Formovací piesok - je to čerstvo pripravený žiaruvzdorný materiál používaný na výrobu dutiny formy. Je to zmes kremičitej hliny a vlhkosti vo vhodných pomeroch, aby sa dosiahli požadované výsledky, a obklopuje ju
vzor pri výrobe formy.
Krycí piesok - to je to, čo tvorí väčšinu žiaruvzdorného materiálu nachádzajúceho sa vo forme. Tú tvorí použitý a spálený piesok.
Jadro - Používa sa na výrobu dutých dutín v odliatkoch.
Nalievacia nádrž - Malá lievikovitá dutina na vrchu formy, do ktorej sa nalieva roztavený kov.
Spure - Prechod, ktorým sa roztavený kov z lejacej nádrže dostane do dutiny formy. V mnohých prípadoch riadi tok kovu do formy.
Vtok - Prechody v deliacej rovine, ktorými sa reguluje tok roztaveného kovu, skôr ako sa dostanú do dutiny formy.
Brána - skutočný vstupný bod, cez ktorý vstupuje roztavený kov do dutiny formy.

Krúžok - Krúžky sa používajú na podopieranie jadier vo vnútri dutiny formy, aby sa postarali o svoju vlastnú váhu a prekonali metalostatické sily.
Chlad - Chladenie sú kovové predmety, ktoré sa vkladajú do formy na zvýšenie rýchlosti chladenia odliatkov, aby sa zabezpečila rovnomerná alebo požadovaná rýchlosť chladenia.
Stúpačka - je to zásobník roztaveného kovu poskytnutý v odliatku, aby horúci kov mohol prúdiť späť do dutiny formy, keď dôjde k zmenšeniu objemu kovu v dôsledku tuhnutia

4. Postup pri výrobe pieskovej formy
Postup výroby typickej pieskovej formy je opísaný v nasledujúcich krokoch

Najskôr sa na formovaciu plošinu alebo na podlahu položí spodná doska, aby bol povrch rovnomerný. Nádoba na formovanie ťahom je na spodnej doske držaná hore dnom spolu s časťou ťahania
vzor v strede banky na doske. Medzi vzorkou a stenami banky by mal byť dostatočný voľný priestor, ktorý by mal byť rádovo od 50 do 100 mm. Posype sa suchý obkladový piesok
doska a vzor poskytujú nelepivú vrstvu. Čerstvo pripravený formovací piesok požadovanej kvality sa teraz naleje do draku a na vzor na hrúbku 30 až 50 mm. Zvyšok drag banky je
úplne naplnený záložným pieskom a rovnomerne stlačený, aby piesok zhutnil. Narážanie piesku by sa malo robiť správne, aby sa nestlačil príliš tvrdo, čo sťažuje únik plynov,
ani príliš voľné, aby forma nemala dostatočnú pevnosť. Po ukončení narážania sa prebytočný piesok v banke úplne oškrabe pomocou plochej tyče po úroveň okrajov banky.

Teraz sú pomocou odvzdušňovacieho drôtu, ktorý je drôtom s priemerom 1 až 2 mm so zahroteným koncom, v ťahu vytvorené odvzdušňovacie otvory do celej hĺbky banky, ako aj do vzoru, ktorý uľahčuje odvod plynov. počas odlievania
tuhnutie. Týmto je dokončená príprava odporu.

Hotová ťahaná banka sa teraz prevalí na spodnú dosku a vystaví vzor, ​​ako je znázornené na fotografii. Hladkým povrchom sa okraje piesku okolo vzoru opravia a vrchná polovica vzoru sa položí
pretiahnite vzor a vyrovnajte ho pomocou kolíkov. Banka na vrchole drieku je umiestnená opäť pomocou kolíkov. Suchý deliaci piesok je posypaný po celej ploche a na vzore

Kolík vtoku na vytvorenie priechodu vtoku je umiestnený v malej vzdialenosti asi 50 mm od vzoru. Ak je to potrebné, stopka sa tiež uschová na vhodnom mieste a podobne ako čerstvo pripravený formovací piesok
spolu s podložným pieskom je posypané. Piesok je dôkladne vrazený, prebytočný piesok je oškrabaný a v drieku sú po celom povrchu vytvorené vetracie otvory.

Vtokový čap a stúpací čap sa opatrne vytiahnu z banky. Neskôr sa vylievacia nádrž vyrezáva blízko vrchu vtoku. Plášť je oddelený od ťahu a od prípadného uvoľneného piesku na rozhraní hrotu a ťahu
brzda je odfúknutá pomocou mechov. Teraz sú polovice plášťa a vzor ťahania stiahnuté pomocou ťažných hrotov a zaklepaním vzoru dookola, aby sa mierne zväčšila dutina formy tak, aby
steny plesne nie sú kazené sťahujúcim sa vzorom. Bežky a brány sú vo forme rezané opatrne, aby sa forma nepoškodila. Prebytočný alebo uvoľnený piesok, ktorý sa nachádza v drážkach a dutine formy, je vyfúknutý
preč pomocou vlnovca. Teraz sa obkladový piesok vo forme pasty nanáša na celú dutinu formy a na výčnelky, čo by dalo hotovému odliatku dobrú povrchovú úpravu.

Jadro suchého piesku sa pripravuje pomocou jadrovníka. Po vhodnom pečení sa umiestni do dutiny formy, ako je to znázornené na fotografii. Pohon je nahradený brzdou, ktorá sa stará o vyrovnanie dvoch pomocou
špendlíky. Na nádobe sa udržiava vhodná hmotnosť, aby sa zabezpečila metalostatická sila smerom nahor počas nalievania roztaveného kovu. Forma je teraz, ako je znázornené na fotografii, pripravená na nalievanie.