1. formowanie z modelu naturalnego-
2. formowanie z modelu naturalnego z obieraniem- bardziej odpowiedzialne części odlewu powinny znajdowac się w dolnych częściach formy, gdyż zanieczyszczenia wędrują na góre.
3. z częściami odejmowanymi- zastepuje często metode z obieraniem. Luxna część mocowana jest do korpusu modelu za pomoca specjalnej szpilki którą wyjmuje się w trakcie formowania gdy położenie części odejmowanej jest już dokładnie ustalone w formie. Część odejmowaną wyjmuje się z formy po wyjęciu modelu zasadniczego najczęściej w kierunku równoległym do powierzchni podzialu.
4. z modelu odlewniczego- model odwzorowuje tylko zewnętrzne kształty odlewu, a wewnętrzne odwzorowane są przez rdzenie wykonywane w rdzennicach. Modele odlewnicze sa dzielone.
5. Z fałszywką- ma miejsce najczęściej wówczas, gdy jako modelu używamy oryginalnej części maszyny. Czynnikiem decydującym o wybraniu tej techniki jest brak możliwości technicznych lub tez gdy wykonanie omodelowania jest w danym przypadku ekonomicznie nieuzasadniony. Zastosowanie fałszywki zastępuje podział modelu. Sposób ten wymaga większej pracochłonności i wyższych kwalifikacji formierza.
6. z kształtowa płytą podmodelową- kształtowanie z falszywka stosuje się do wykonania pojedynczych form. Gdy wykonywana ma być większ ilośc odlewów to dla zmniejszenia pracochłonności korzystniej jest wykonać trwalszą (drewnianą, gipsową, cementową itp.) kształtową płytę modelujaca zastępującą fałszywkę.
7. z rdzeniem przekładanym na przykładzie koła liniowego- może mieć zastosowanie w wykonywaniu form lekkich odlewów, odlewane jako pojedyncze sztuki. Stosowana najczęściej do reprodukcji odlewów po uszkodzeniu lub zużyciu.
8. formowanie koła liniowego z modelu odlewniczego- uproszczone formowanie koła liniowego z zastosowaniem przerzucanego rdzenia.
9. formowanie koła liniowego w trzech skrzynkach
10. z luźnymi częściami formy- stosowany gł w odlewnictwie artystycznym gdzie modele (pomniki, popiersia, rzeźby ludzi i zwierząt) majaa kształt tak skomplikowany iż nie dają wyjąć się z formy. Formowanie to poprzedzone jest najczęściej stosowaniem fałszywki. Istota tego formowania tkwi w tym że model wg którego formuje się górna skrzynkę stanowi przedmiot właściwy wraz ze sztuczkami. Te ostatnie natomiast po wyjęciu ich wraz z modelem lub po zdjęciu górnej skrzynki z modelu zdejmuje się i przyłącza, najczęściej za pomocą szpilek formierskich do formy.
11. z płaskim rdzeniem (plackiem)- pozwala na uniknięcie dodatkowego podziału formy, który wynika z kształtów i konstrukcji odlewów.
12. formownie w gruncie: a) odkryte- konieczne jest wykonanie miękkiego podłoża masy formierskiej, z zachowaniem poziomu.
b)zakryte- stosowane najczęściej do produkcji dużych odlewów, gdy każda ich powierzchnia jest kształtowa. Ten sposób wymaga wykonania twardego podłoża i stisowany jest przewaznie do formowania na sucho. Podłoże musi być wytrzymałe i i dobrze przepuszczalne dla wydzielających się gazów.
13. formowanie wzornikami
a) wzornikami o osi pionowej- najczęściej stosowane
b)wzornikiem odcinkowym (segmentem)- do formowania odlewów o dużej średnicy i małej wysokości.
c) za pomocą klocków- dla odlewów które mają wielokrotnie powtarzający się taki sam szczegół np. koło zębate lub długa zębatka. Wystarczy model klocek do odtwarzania wszystkich zębów.
14. formowanie z modelu uproszczonego szkieletowego- jest połączeniem dwóch metod: formowanie z modelu oraz za pomocą wzornika przesuwanego. Jest rzadko stosowany, wykorzystuje się go głównie do dużych odlewów o zmiennych przekrojach do których zaliczyc można korpusy turbin i wentylatorów. Sposób jest bardziej pracochłonny niż formowanie z modelu odlewniczego, ale ma tę zaletę że znacznie skraca czas, zmniejsza koszty wykonania modelu oraz zużycie drewna.
15. wykonywanie rdzeni
a) w rdzennicach skrzynkowych
b) w rdzennicy otwartej ramkowej
realizuje się gdy rdzeń jest maly, ma dwie równoległe płaskie ścianki i kształt rozszerzający się w jednym kierunku. (rys modelu jak w nastepnym)
c) w rdzennicy półotwartej- podobnie jak w otwartej
d) W rdzennicy z pancerzem- stosowana przy wykonywaniu rdzeni o kształcie uniemożliwiającym bezpośrednie wyjęcie rdzenia i musi ona być po wykonaniu rdzenia rozbierana w róznych kierunkach.
e) wykonywanie rdzeni wzornikami nieruchomymi (z pozioma osią obrotu rdzenia)- duże rdzenie o kształcie brył obrotowych np. rdzenie tulei silników okretowych, rur. Można wykonywać wzornikami, w których elementem obracającym się wokół osi poziomej jest sam rdzeń, natomiast wzornik stanowi profil nieruchomy.
f) wzornikami przesuwanymi- jest jedną z metod zastosowania modeli uproszczonych. Stosowane sa w przypadku jednostkowej produkcji odlewów charakteryzujących się stałym przekrojem na całej długości (rury, płyty).
16. materiały stosowane do produkcji modeli. Kryteria doboru.
1) drewno
2) tworzywa metalowe
3)materiały ceramiczne
4) masa 5) tworzywa sztuczne - żywice utwardzalne, laminaty, styropian itp.
Kryteria doboru: w zależności od kształtu odlewu, ze wzgl na to ile razy bd używany, na rodzaj używanego metalu (stopu), ze wzgl na technikę odlewania.
17. charakterystyka materiałów modelarskich:
1) drewno- w obróbce, posiada mały ciężar właściwy, jest łatwe do łączenia w poszczególne elementy, ma korzystne własności mechaniczne, jest łatwo pokrywalne lakierami, jest tanie. Wady drewna: niska wytrzymałość na rozciąganie, zdolność do pochłaniania wilgoci, długi okres wysychania., liściaste -brzozy, lipy, olchy, gruszy buku, klonu i grabu,
2) tworzywa metalowe - przy produkcji seryjnej, trwałe żeliwo, brązy, mosiądze,
aluminium, łatwo obrabialne,
3)materiały ceramiczne - mała wytrzymałość, łatwość wykonania, niskie koszty, gips, masy cementowe,
4) masa woskowa - model jednorazowego użytku, metoda wytapianych modeli, łatwo usuwalny z formy (przez wytopienie)
5) tworzywa sztuczne - żywice utwardzalne, laminaty, styropian-usuwany z formy podczas zalewanie (przez zgazowanie), wytwarza toksyczne gazy.
18. technologia wykonywania zespołów modelarskich
a) z drewna- struganie w drewnie b) z metali- obróbka plastyczna c)tworzywa sztuczne- np. wosk- ręczne rzeźbienie lub na wycinarce woskowej która wycina na podstawie rysunku z programu komputerowego 3D. d) masa ceramiczna- wykonanie masy i wlanie do foremek.
19. układy wlewowe. Cel zastosowania. Układ wlewowy- zespół kanałów, przez który ciekły metal zostaje doprowadzony do wnęki formy. Zaliczamy: przelewy i nadlewy. Składa się ze zbiornika wlewowego, do którego następuje wprowadzenie ciekłego metalu z kadzi, wlewu głównego, pionowego kanału przez który metal spływa do belki wlewowej zwanej również wlewem rozprowadzającym lub belkę odżużlającą oraz wlewów doprowadzających czyli kanałów doprowadzających ciekły metal bezpośrednio do wnęki formy.
Cel zastosowania: -doprowadzenie ciekłego metalu do ustalonych miejsc wnęki formy z wymaganą prędkością, - zatrzymanie płynących z metalem zanieczyszczeń i żużla, -uzyskanie odpowiedniego rozkładu temperatur metalu wypełniającego formę oraz regulowanie zjawisk cieplnych podczas krzepnięcia i stygnięcia odlewu, - zasilanie krzepnącego odlewu ciekłym stopem. • Pierwsze trzy zadania spełniać może część wprowadzająca układu wlewowego, natomiast ostatnie zadanie spełniają części układu zwane nadlewami lub ochładzalnikami.
20. kadzie odlewnicze- a) łyżka odlewnicza, b) kadź z widłami, c) kadź suwnicowa otwarta, d) kadź suwnicowa zamknięta, e) kadź przechylna z przegrodą, f ) kadź syfonowa (czajnikowa), g) kadź zatyczkowa 21. obliczanie układów wlewowych współczynnik sprawności układu wlewowego
Fd- przekrój wlewu doprowadzającego, T- czas zalewania [s], ρ- gęstość metalu, Q-masa odlewu, p- wysokość środka przekroju wlewu doprowadzającego do najwyższego punktu wnęki formy, Ho- początkowe ciśnienie metalostatyczne, c- wysokość całkowita wnęki formy.
22. czas zalewania formy
Tał- optymalny czas zalewania, Qc- masa w odlewach wraz z układem wlewowym, g- grubość ścianek odlewu, s- współczynnik dla odlewów grubościennych równy 1,9-2,3 dla cienkościennych 1,4-1,6 23. szybkość podnoszenia się metalu w formie v= C/τzal C- całkowita wysokość wnęki formy. Dla prawidłowego wypełnienia formy wartość v dla odlewów o grubości ścianki 4-40 mm powinna mieścić się w granicach 1-10 cm/s.
25.Minimalny przekroj wlewow doprowadzających:
Fmin=Fwo=Qc/0,31 *µ*√nśr *ῑ = 1/0,31 *µ*√nśr *Q/ ῑ
Qc-masa pojedynczego odlewu wraz z nadlewami
µ-wspołczynnik sprawności układu wlewowego
nśr- srednie cisnienie termostatyczne
ῑ- czas zalewania
26.Cisnienie statyczne metalu w formie:
Cisnienie statyczne matalu w formie zalezy od wysokości słupa metalu oraz gęstości metalu ,dlatego wysokości te musza być tak dobrane aby cisnienie to nie powodowało zniszczenia formy podczas zalewania. Srednie cisnienie metalostatyczne: Hśr=Ho- p^2/2c
Ho-poczatkowe cisnienie metalostatyczne cm
p- odległośc srodka przekroju wlewu doprowadzającego najwyższego punktu wnetrza formy w cm
c- wysokość calkowita wneki formy w cm
27.Przeznaczenie róznych elementów układu wlewowego:
Układ wlewowy jest bardzo ważną częścią formy odlewniczej , dokładniej definiując układem wlewowym nazywa się zespół kanałów w formie odlewniczej umożliwiających doprowadzenie ciekłego metalu do wnęki formy .
Zadania układu wlewowego :
- umożliwia spokojnie równomierne i ciągłe doprowadzenie ciekłego metalu do wnęki formy z wymaganą prędkością
- zatrzymanie płynących z metalem zanieczyszczeń i żużla do wnętrza formy ,
- uzyskanie odpowiedniego rozkładu temperatury w odlewie i w formie dla stworzenia warunków do prawidłowego krzepnięcia i stygnięcia odlewu,
- zasilenie odlewu ciekłym metalem podczas krzepnięcia .
Główne elementy układu wlewowego :
Zbiornik wlewowy – zbiornik , do którego wlewa się ciekły metal z kadzi , ułatwia wprowadzenie ciekłego metalu do formy , oraz wstępnie zatrzymuje zanieczyszczenia
Wlew główny – kanał łączący zbiornik wlewowy z wlewem rozprowadzającym lub wlewami doprowadzającymi
Belka wlewowa – kanał poziomy ,najczęściej o przekroju trapezowym , znajduje się w górnej połowie formy w płaszczyźnie podziału , zatrzymuje zanieczyszczenia.
Wlewy doprowadzające – kanały poziome o przekroju trapezowym lub trójkątnym , kierują ciekły metal od belki wlewowej do odlewu
Filtr wlewowy – ( filtr siatkowy ) – zatrzymuje zanieczyszczeń niemetalicznych
Przelew – odprowadza gazy z formy i wskazuje zapełnienie formy ciekłym metalem
Nadlew – funkcja przelewu , tym że osłabia uderzenie metalu w górna część formy , zasila odlew ciekłym metalem w okresie krzepnięcia i wyprowadza z formy zanieczyszczenia niemetaliczne.
28.Zasada doprowadzania metalu do cienkich lub grubych scian:
Doprowadzenie metalu do cienkich części odlewu – stosuje się głównie przy odlewaniu stopów metali wymagających niewielkiego zasilania lub w ogóle nie wymagających zasilania ciekłym metalem w okresie krzepnięcia . Dla odlewów o dużych wymiarach gabarytowych zaleca się stosowanie dużej ilości wlewów doprowadzających o małych przekrojach przepływu . Zasada wykonania – szybkie zalewanie formy .
Doprowadzenie metalu do najgrubszych części odlewu – konieczne przy odlewaniu stopów metali wymagających intensywnego zasilania w okresie krzepnięcia , wymaga stosowania nadlewów i gwarancji kierunkowego krzepnięcia . Do tego typu stopów należą : wszystkie gatunki żeliwa węglowego , żeliwo ciągliwe i sferoidalne ,metale nieżelazne : mosiądze , stopy miedzi i aluminium , stopy miedzi z niklem i silumin.
29.Wyniki obliczen a usytuowanie wlewów w formie:
Najważniejszym kryterium doboru odpowiedniego układu wlewowego jest ustalenie optymalnego czasu zalewania formy .Wpływ prędkości odlewania ma ogromne znaczenie , jeśli jest za powolne odlewanie może spowodować przedwczesne zakrzepnięcie metalu przed całkowitym wypełnieniem wnęki formy , w przeciwnym wypadku za duża prędkość strugi ciekłego metalu może doprowadzić do uszkodzenia formy w skutek erozji.
- dla odlewów zalewanych od góry lub kaskadowo wlewami piętrowymi :
T = ( 2-3 ) TS [ s ]
- dla odlewów zalewanych poziomo przez wlewy na powierzchni podziału formy:
T = TS [s]
- dla odlewów zalewanych od dołu wlewami syfonowymi :
T = ( 0,8 – 0,9 ) TS [ s ]
- ogól wzór stosowany bez konieczności korzystania z nomogramu
S1- współczynnik określający zjawiska cieplne przy wypełnieniu wnęki formy
δ – grubość ścianki odlewu [ mm ]
- ciężar ciekłego metalu w formie [ kg ]
Przy centralnym ułożeniu układu wlewowego wnęka formy jest zalewana dość równomiernie – inaczej jest w przypadku
gdy ułożymy zbiornik wlewowy z brzegu belki rozprowadzającej – wtedy możemy mieć do czynienia z nierównomiernym
krzepnięciem odlewów, a przez to z różnymi wadami odlewniczymi. Patrząc na wyniki oraz w czasie ćwiczenia
poszczególne komory nie były zalewane równomiernie – prędkości były różne co było spowodowane różnicą ciśnień.
Wysokość zalewania również wpływa na prędkość wypełniania wnęki formy – wraz ze wzrostem wysokości prędkość
rośnie. Poza tym na proces zalewania ma również wpływ objętość zbiornika wlewowego. Im jest ona mniejsza tym
więcej pojawia się pęcherzyków powietrza, które dostają się do formy i powodują wady w odlewie. Jeżeli zastosujemy
filtry przy zbiorniku wlewowym czas zalewania wydłuży się jednak przepływ jest bardziej spokojny co ma znaczny wpływ
na jakość odlew. Analizując wyniki uzyskane z obliczeń współczynnika sprawności układu wlewowego w układzie
otwartym wahają się one w granicach 0,2 do 0,4 co świadczy o dużym oporze formy. Dla układu zamkniętego są one
jeszcze mniejsze, ale bardziej równomierne. Przede wszystkim wartość tego współczynnika zależy od konstrukcji.
30. Jakie sa róznice w obliczeniach metda Sobolewa i Dieterta
Optymalny czas zalewania form dla odlewów duzych ( żelazo , staliwo) oblicza się z wzoru Sobolewa.
, gdzie :
S – współczynnik dla odlewów grubościennych równy 1,9 – 2,3 , dla cienkościennych 1,4- 1,6
d – średnia grubość ścianek odlewu [ mm ]
G – masa odlewu wraz z układem wlewowym [ kg ]
Dla odlewów małych formowanych w maszynach wzór Dieterta
ῑ zal=a* √Q
a-Współczynnik (uwzglednia gatunek metalu i wpływ grubości scianki)
Q- masa odlewu wraz z układem wlewowym
31.Specyfika układów wlewowych dla żeliwa sferoidalnego
Materiał do odlewu doprowadza się :-z boku -z gory - z dołu - na różnych poziomach odlewu
-dla małych i średnich odlewow, najkorzystniejsze jet doprowadzenie z boku niekiedy z odżużlaczami hamującymi
-doprowadzenie z gory tylko dla niewysokich mało odpowiedzialnych odlewów.Jest to tanie rozwiązanie .Dosonałe jeżeli stosuje się filtry.Wewy deszczowe przy odlewaniu bębnów,tuleji, cylindrow itp. Wymaga podwyższenia temperatury zalewania.
-cienkoscienne odlewy naczyn(wanny ,misy) zalewa się z gory przez klinowe wlewy doprowadzające.
. Duże skomplikowane odlewy żeliwne zalewa się syfonowo przez duza ilość wlewów
-zeliwo biało odlewa się podobnie jk staliwo
32. Specyfika układów welwowych dla staliwa:
-układ syfonowy stosowany jest dla staliwa i metali niezelaznych
33.Zalewanie sta liwa z kadzi przychylnych:
Zaleta pieców tyglowych ind. jest mieszanie kąpieli zachodzące w skutek ruchu metalu, którego intensywność zależy m.in. od częstotliwości prądu zasilającego. Są to piece przechylne. W piecach tych temp. żużla jest niższa od tem. metalu w skutek małego przewodnictwa cieplne go żużla oraz słabej indukcji prądu w min-jest to ich wada ograniczajaca prowadzenie intensywnych procesów metalurgicznych. Z tego powodu piece indukcyjne stosuje się do topienia staliwa i żeliwa ze wsadu, który nie wymaga odfosforowania oraz odsiarczana.
34.Rozmieszczenie i wydatek wlewów rozprowadzających:
Wymiary kanałów doprowadzających zależą w pierwszym rzędzie od grubości ścianki wypraski. W żadnym wypadku średnica kanału nie powinna być mniejsza niż grubość ścianki wypraski. Począwszy od przewężki, w każdym rozgałęzieniu średnica kanału powinna być tak poszerzona aby została zachowana ta sama prędkość ścinania przy przepływie tworzywa. Nie można dopuścić do tego, aby znajdujące się w dyszy korki z zastygłego tworzywa dostały się do gniazda formy, dlatego należy w układzie wlewowym przewidzieć miejsca, będące najczęściej przedłużeniami kanału wlewowego, w których korki pozostaną. Dla częściowo krystalicznych nie wzmocnionych polimerów zaleca się stosować przewężki o minimalnej grubości równej 50% grubości ścianki wypraski. Warunek ten jest również wystarczający dla tworzyw wzmocnionych. Jednakże, aby zminimalizować uszkodzenie włókien zaleca się tu stosowanie przewężki o grubości do 75% grubości ścianki wypraski. Na szczególną uwagę zasługuje długość przewężek. Aby zapobiec ich przedwczesnemu zatykaniu się (warunek zachowania drożności) długość przewężki nie powinna przekraczać 1 mm. Dzięki temu następuje wystarczające rozgrzanie się formy w tym obszarze, co zapewnia pełną skuteczność trwania fazy docisku.
Reasumując należy mieć na uwadze następujące zasady:
• zawsze przewidywać miejsca na zatrzymanie zimnych korków z dyszy,
• stosować średnice kanału wlewowego większą niż grubość wypraski,
• stosować przewężki, których średnica wynosi przy-najmniej 50% grubości ścianki wypraski.
Przytoczone zasady dotyczą wyłącznie tworzyw technicznych.
35.Zalewanie z kadzi zatyczkowych
Kadzie zatyczkowe: Kadź jest wyposażona w zatyczkę w podstawie, zamykaną prętem wykonanym z materiału ogniotrwałego. Metal jest odbierany z dna kadzi i dlatego jest wolny od żużla i wtrąceń niemetalicznych, takich jak produkty odtleniania, które mogą wypływać z kąpieli. Strumień metalu płynie ku dołowi, dlatego nie ma ruchów strumienia podczas odlewania. Niekorzystną cechą tych kadzi jest fakt, że prędkość i przepływ strumienia metalu zmieniają się w miarę obniżania poziomu metalu w kadzi.
36.Specyfika układow wlewowych z matali nieżelaznych
a) stopy aluminium i magnezu:
-przy odlewaniu brązów cynowych układ wlewowy może być zamkniety lub otwarty .Trudniej jest w przypadku brazów bezcynowych i mosiądzów które pokrywaja się blonka tlenkowa.Dlatego doprowadzenie musi być spokojne.Wlewy wypełnione lecz doprowadzone z mała prędkością.Korzystne stosowanie filtrow.
-stopy lekkie wymagaja bardzo spokojnego zalewania.Zaleca się stosowanie filtrow.Systemy otwarte lub zamkniete poprzez małe przekroje belki odżużlającej.
-dla stopow aluminium ῑ zal=16*g*Q^0,4, przy odlewaniu do kokil ῑ zal=8*g*Q^0,4
b)stopy miedzi
dla stopów miedzi czas zalewania oblicza się jako:
ῑ zal=5*g*Q^0,4 (brazy cynowe dla innch stopow miedzi nieco krótsze)można wyliczyc na podstawie monogramu.
37.Układy wlewowe dla form z pionowa płaszczyzna podziału (dismatik):
. Formy pionowe stosuje się do produkcji tulei z kołnierzem i bez kołnierza. Metal wlewany od góry równomiernie rozkłada się na powierzchni ścianek wskutek działania siły odśrodkowej.
38.Typy zbiorników i ich zadanie:
Układ wlewowy.
System kanałów i zbiorników w formie odlewniczej przez który
doprowadza się stop. Zadania układu wlewowego:
1.musi umożliwiać laminarne zapełnianie formy przez układ, 2.oddzielanie zanieczyszczeń dostających się do układu wraz z metalem oraz te zanieczyszczenia które metal porywa ze sobą, wnosi do przestrzeni przeznaczonej na odlew(funkcja filtracyjna), 3.współdziałalność (wspomagać) w procesie krzepnięcia i krystalizacji odlewu formy(funkcja zasilająca)
4.Funkcje zasilające Budowa układu wlewowego: -misa wlewowa, wlew główny, belka żużlowa, wlew doprowadzający masy formierskie i rdzeniowe.
39.intensyfikacja odżużlania metalu w układzie wlewowym.
40. Zasilanie odlewów
Równanie zasilania odl przez nad: Vn=Vn,o+Vn,z (Vn-obj nad w stanie ciekłym, Vn,o-obj części ochrania nadlewu w stanie ciek, Vn,z-obj części zasil nadlewu w stanie ciek. Założenia (równania zasil): *Podstawowe: -dotycz części składowych nadlewu, -dotycz intensywności styg odl, -dotycz czasu krzep części och...
koma300