Odlievanie je jednou z prvých metód tvarovania kovov, ktoré ľudia poznali. Vo všeobecnosti to znamená naliatie roztaveného kovu do žiaruvzdornej formy s dutinou tvaru, ktorý sa má vyrobiť, a nechať ho stuhnúť. Kedystuhnutý, požadovaný kovový predmet sa vyberie zo žiaruvzdornej formy buď rozbitím formy, alebo rozobratím formy. Stuhnutý predmet sa nazýva odlievanie. Tento proces sa nazýva aj zakladanie a moderná továreň, ktorá sa zameriava na odlievanie kovových dielov, sa nazývazlievareň.
1. História procesu odlievania
Proces odlievania bol pravdepodobne objavený okolo roku 3500 pred Kristom v Mezopotámii. V mnohých častiach sveta sa v tomto období medené sekery a iné ploché predmety vyrábali v otvorených formách vyrobených z kameňa alebo vypaľovaných.hlina. Tieto formy boli v podstate z jedného kusu. Ale v neskorších obdobiach, keď bolo potrebné vyrábať okrúhle predmety, boli takéto formy rozdelené na dve alebo viac častí, aby sa uľahčilo vyberanie okrúhlych predmetov.Doba bronzová (okolo roku 2000 pred Kristom) priniesla do procesu odlievania oveľa viac zdokonalenia. Možno po prvý raz bolo vynájdené jadro na vytváranie dutých vreciek v predmetoch. Tieto jadrá boli vyrobené z pálenej hliny.Proces cire perdue alebo strateného vosku sa tiež vo veľkej miere používal na výrobu ozdôb a jemných prác.
Technológiu odlievania značne zdokonalili Číňania približne od roku 1500 pred Kristom. Predtým neexistujú žiadne dôkazy o akejkoľvek činnosti odlievania nájdenej v Číne. Nezdá sa, že by boli skveléoboznámený s procesom cire perdue, ani ho vo veľkej miere nepoužíval, ale namiesto toho sa špecializoval na viacdielne formy na vytváranie veľmi zložitých úloh. Strávili veľa času zdokonaľovaním formy do posledného detailu, takže sotvana odliatku vyrobenom z foriem boli potrebné akékoľvek dokončovacie práce. Pravdepodobne vyrábali kusové formy obsahujúce starostlivo namontované kusy v počte tridsať alebo viac. V skutočnosti bolo objavených veľa takýchto foriempri archeologických vykopávkach v rôznych častiach Číny.
Civilizácia údolia Indus je známa aj rozsiahlym využívaním odlievania medi a bronzu na ozdoby, zbrane, nástroje a náčinie. Ale v technológii sa veľa nezlepšilo. Z variZdá sa, že z predmetov a figurín, ktoré boli vykopané z lokalít v údolí Indus, poznali všetky známe metódy odlievania, ako je otvorená forma, kusová forma a proces cire perdue.
Hoci India mohla byť pripísaná za vynález kelímkovej ocele, v Indii nebolo zjavné veľa zo zakladania železa. Existujú dôkazy, že zakladanie železa sa začalo okolo roku 1000 pred Kristom v Sýrii a Perzii. Objaví sažeodlievanie železatechnológia sa v Indii používala od čias invázie Alexandra Veľkého, okolo roku 300 pred Kristom.
Slávny železný stĺp, ktorý sa v súčasnosti nachádza v blízkosti mináru 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 oobdobie Chandragupta II (375-413 n. l.) z dynastie Gupta. Rýchlosť hrdzavenia tohto stĺpa, ktorý stojí vonku pod holým nebom, je prakticky nulová a dokonca aj zakopaná časť hrdzavie extrémne pomaly. Totomusel byť najprv odliaty a potom tepaný do konečného tvaru.
2. Výhody a obmedzenia
Proces odlievania sa vo veľkej miere používa vo výrobe kvôli jeho mnohým výhodám. Roztavený materiál prúdi do akejkoľvek malej časti v dutine formy a ako taký má akýkoľvek zložitý tvar – vnútornýalebo externé – možno vyrobiť procesom odlievania. Je možné odlievať prakticky akýkoľvek materiál, či už železný alebo neželezný. Ďalej, potrebné nástroje potrebné pre odlievacie formy sú veľmi jednoduché alacný. Výsledkom je, že pre skúšobnú výrobu alebo výrobu malého množstva je to ideálny spôsob. V procese odlievania je možné umiestniť množstvo materiálu tam, kde je to presne požadované. V dôsledku tohomožno dosiahnuť zníženie hmotnosti v dizajne.Odliatkysú vo všeobecnosti chladené rovnomerne zo všetkých strán, a preto sa očakáva, že nebudú mať žiadne smerové vlastnosti. Existujú určité kovy a zliatinyktoré možno spracovať iba odlievaním a nie iným procesom, ako je kovanie, z dôvodu metalurgických dôvodov. Je možné vyrobiť odliatky akejkoľvek veľkosti a hmotnosti, dokonca až 200 ton.
Avšak rozmerová presnosť a povrchová úprava dosiahnuté normálnymproces liatia do pieskuby v mnohých prípadoch nestačilo na konečnú aplikáciu. Ak chcete vziať do úvahy tieto prípady, niektoré špeciálne odliatkyboli vyvinuté procesy ako tlakové liatie, ktorých podrobnosti sú uvedené v ďalších kapitolách. Proces odlievania do piesku je tiež do určitej miery náročný na prácu, a preto sú naň zamerané mnohé zlepšenia,ako je strojové formovanie a zlievarenská mechanizácia. Pri niektorých materiáloch je často ťažké odstrániť chyby vyplývajúce z vlhkosti prítomnej v nichpieskové odliatky.
3. Podmienky castingu
V nasledujúcich kapitolách sa podrobne oboznámime s liatím do piesku, ktoré predstavuje základný proces odlievania. Predtým, ako sa pustíme do podrobností procesu, bolo by potrebné definovať niekoľko slov zo slovnej zásobyvhodné.
Banka– Formovacia banka je taká, ktorá drží pieskovú formu neporušenú. V závislosti od polohy banky v štruktúre formy je označovaná rôznymi názvami, ako je ťah, vrchnák a líca. Je vyrobený z drevana dočasné použitie alebo všeobecnejšie z kovu na dlhodobé použitie.
Potiahnite– Spodná formovacia banka
Vyrovnaj sa– Horná formovacia banka
Líca– Medzitvarovacia banka používaná pri trojdielnom formovaní.
Vzor- Vzor je replikou konečného objektu, ktorý sa má vyrobiť s určitými úpravami. Dutina formy je vyrobená pomocou vzoru.
Deliaca čiara– Toto je deliaca čiara medzi dvoma formovacími bankami, ktorá tvorí pieskovú formu. V rozdelenom vzore je to tiež deliaca čiara medzi dvoma polovicami vzoru
Spodná doska– Ide o dosku bežne vyrobenú z dreva, ktorá sa používa na začiatku výroby formy. Vzor sa najprv podrží na spodnej doske, nasype sa na ňu piesok a potom sa v ťahu urobí utužovanie.
Tvárou v tvár piesku– Malé množstvo uhlíkatého materiálu nastriekaného na vnútorný povrch dutiny formy, aby sa odliatkom zabezpečila lepšia povrchová úprava
Formovací piesok- Je to čerstvo pripravený žiaruvzdorný materiál používaný na výrobu dutiny formy. Je to zmes kremičitého ílu a vlhkosti vo vhodných pomeroch na dosiahnutie požadovaných výsledkov a obklopuje hovzor pri výrobe formy.
Podkladový piesok– Je to to, čo tvorí väčšinu žiaruvzdorného materiálu nachádzajúceho sa vo forme. Tú tvorí použitý a pálený piesok.
Jadro– Používa sa na výrobu dutých dutín v odliatkoch.
Nalievacia nádrž– Malá lievikovitá dutina v hornej časti formy, do ktorej sa nalieva roztavený kov.
Spurný– Priechod, ktorým sa roztavený kov z odlievacej nádrže dostáva do dutiny formy. V mnohých prípadoch riadi tok kovu do formy.
Bežec– Priechody v deliacej rovine, cez ktoré sa reguluje prúdenie roztaveného kovu predtým, ako sa dostanú do dutiny formy.
Brána– Skutočný vstupný bod, cez ktorý roztavený kov vstupuje do dutiny formy.
Korunka– Čeľuste sa používajú na podoprenie jadier vo vnútri dutiny formy, aby sa postarali o vlastnú hmotnosť a prekonali metalostatické sily.
Kľud– Chladničky sú kovové predmety, ktoré sa umiestňujú do formy na zvýšenie rýchlosti chladenia odliatkov, aby sa zabezpečila rovnomerná alebo požadovaná rýchlosť chladenia.
Stúpačka- Je to zásobník roztaveného kovu, ktorý je súčasťou odliatku, takže horúci kov môže tiecť späť do dutiny formy, keď dôjde k zníženiu objemu kovu v dôsledku tuhnutia
4. Postup výroby pieskovej formy
Postup výroby typickej pieskovej formy je opísaný v nasledujúcich krokoch:
Najprv sa na formovaciu plošinu alebo na podlahu položí spodná doska, čím sa povrch vyrovná. Vlečná formovacia banka je držaná hore dnom na spodnej doske spolu s vlečnou časťouvzor v strede banky na doske. Medzi vzorom a stenami banky by mala byť dostatočná vzdialenosť, ktorá by mala byť rádovo 50 až 100 mm. Suchý obkladový piesok sa posypedoska a vzor poskytujú nelepivú vrstvu. Čerstvo pripravený formovací piesok požadovanej kvality sa teraz nasype do vleku a na model v hrúbke 30 až 50 mm. Zvyšok ťažnej banky jeúplne naplnené záložným pieskom a rovnomerne utlačené, aby sa piesok zhutnil. Utĺkanie piesku by sa malo robiť správne, aby sa príliš nezhutnil, čo sťažuje únik plynov,ani príliš voľné, aby forma nemala dostatočnú pevnosť. Po ukončení ubíjania sa prebytočný piesok v banke úplne zoškrabe pomocou plochej tyče na úroveň okrajov banky.
Teraz pomocou odvzdušňovacieho drôtu, čo je drôt s priemerom 1 až 2 mm so zahroteným koncom, sú v ťahu vytvorené vetracie otvory do celej hĺbky banky, ako aj do vzoru, aby sa uľahčilo odstraňovanie plynov. počas odlievaniastuhnutie. Tým je príprava ťahadla hotová.
Hotová ťažná banka sa teraz prevalí na spodnú dosku, čím sa odkryje vzor, ako je znázornené na fotografii. Pomocou slicku sa okraje piesku okolo vzoru opravia a prekryje sa vrchná polovica vzoruťahový vzor a zarovnajte ho pomocou kolíkov. Horná banka na vrchu vleku je umiestnená tak, že sa opäť vyrovnáva pomocou kolíkov. Suchý deliaci piesok je posypaný po celej brzde a na vzore.
Vtokový kolík na vytvorenie priechodu vtokového kanála je umiestnený v malej vzdialenosti asi 50 mm od vzoru. V prípade potreby sa na vhodnom mieste uloží aj nástavec a čerstvo pripravený formovací piesok je podobný tomuťahu spolu s podkladovým pieskom sa posype. Piesok je dôkladne ubitý, prebytočný piesok zoškrabaný a vetracie otvory sú urobené po celom vrchu ako pri vleku.
Vtokový kolík a kolík e stúpačky sa opatrne vytiahnu z banky. Neskôr sa vylievacia nádrž prereže v blízkosti vrcholu vtoku. Vršok je oddelený od brzdového obloženia a akéhokoľvek uvoľneného piesku na rozhraní vrchného a brzdového obloženiaťah sa odfúkne pomocou mechov. Teraz sú polovice vrchnej časti a ťahového vzoru stiahnuté pomocou ťahacích hrotov a klepaním vzoru dookola, aby sa mierne zväčšila dutina formy tak, abysteny formy nie sú pokazené sťahovavým vzorom. Lišty a brány sú vo forme vyrezané opatrne bez toho, aby sa forma pokazila. Akýkoľvek prebytočný alebo uvoľnený piesok nachádzajúci sa v bežcoch a dutine formy sa vyfúknepreč pomocou mechu. Teraz sa po celej dutine formy a bežcoch nanesie obkladový piesok vo forme pasty, čo dodá hotovému odliatku dobrú povrchovú úpravu.
Suché pieskové jadro sa pripraví pomocou jadrovníka. Po vhodnom upečení sa vloží do dutiny formy, ako je znázornené na fotografii. Vrchná časť je vymenená na brzde, pričom sa stará o zarovnanie oboch pomocoušpendlíky. Na vrchnáku sa udržiava vhodná hmotnosť, aby sa zabezpečila vzostupná metalostatická sila počas odlievania roztaveného kovu. Forma, ako je znázornená na fotografii, je teraz pripravená na liatie.
Čas odoslania: 25. decembra 2020