Otázka: Modelování
Předmět: Strojírenská technologie
Přidal(a): David Veselík
Tvar odlitku použitý pro výrobu formy se nazývá model. Model se zhotovuje podle technického výkresu ze dřeva, kovu nebo plastické hmoty. Při vyhotovení se používá smršťovací meřítko tzv. modelářský metr, který je delší o takový rozměr, o který se smrští odlévaný materiál od počátku tuhnutí, až do pokojové teploty.
Šedá litina má smrštění 1%, červený bronz 1,5%, ocelolitina 2%
K ochraně proti vlhkosti se dřevěné formy opatřují barevným lakovým nátěrem, jehož barva je normalizována podle použitého druhu slévárenského materiálu (šedá litina = červená, slitiny mědi = žlutá, ocelolitina = tmavě modrá).
Modelové zařízení – slouží pro vytvoření aktivní dutiny ve formě, ve které ztuhne odlitá tavenina v odlitku.
Pro výrobu modelů a jaderníků se používají různé materiály jako dřevo, kovy, umělé hmoty, vosk apod. Každé mají své výhody a nedostatky, které se projevují při výrobě a následném odlévání forem.
Zaformování:
Formuje se ve formovacím písku, ručně nebo pomocí strojů, v půdě slévárny nebo ve formovacím rámu.
Ruční:
- K formování ve formovacím rámu se používá formovací písek. Směs malých křemičitých zrn a pojiva z jílu nebo umělé pryskyřice. Požadované vlastnosti formovacího pístu jsou plasticida, stálost, tepelná odolnost, plynová propustnost. Formovací písek se pěchuje ručně.
- Duté prostory v odlitku se vyrábí vkládáním jader, kolem kterých protéká kov. Jádra se vyrábí v jadernících nebo šablonami. Jádro může mít větší pevnost než zhotovená forma. Proto se používá pro výrobu jader zvláštní písek (jádrařská směs). Vysušené jádro se vkládá do dolní poloviny slévárenské formy.
Strojní zaformování:
- U strojního formování se formovací písek pěchuje pomocí formovacího stroje.
Zhotovení formy k odlévání:
- Po zaformování modelu do dolní poloviny slévárenského rámu se tento rám otočí a nasadí se do horní poloviny modelu a slévárenského rámu. Rámy se spojí zaváděcími kolíky, umístí se vtokové a výfukové kůly, př. nálitky a zaformuje se horní polovina formy. Po napíchání průduchů, vytažení kolíků pro vtok a výfuk se zvedne horní polovina slévárenského rámu. Model se vyjme, forma se opatří zářezy.
- Horní polovina slévárenského rámu se nově sesadí a pomocí zaváděcích kolíků se spodní polovinou se zajistí sponami, zatíží se závažím, aby se horní rám při odlévání nehýbal a nezvedl ho vztlak kovu. Odlévání se provádí ve slévárně. Surový odlitek má tvar modelu, k tomu ještě vtok a výfuk, ale i duté prostory, vytvořené jádrem.
Jiné druhy zaformování modelu:
- Zaformováním do uzavřené formy v zemi: vhodné pro velké modely. Používá se přitom horní polovina slévárenského rámu, povrch je čistější než při otevřené formě do země. Zaformování modelu ručně nebo pomocí šablon se provádí na zemi nebo v jámách ve slévárenské hale.
Postup výroby skořepinových forem
- Používají se místo masivních pískových forem a jader tenkostěnné vyformované skořepiny a dutá jádra.
- K výrobě těchto vyformovaných skořepin se smíchá formovací písek (křemičitý) a umělá pryskyřice v poměru 10:1 až 25:1.
- Formovací směs se potom nasype nebo nafouká na modelovací desku zahřátou až na 300 C.
- Zahřátá a změknutá umělá pryskyřice se speče s pískem na vrstvu silnou 5 až 10 mm a přilne na model.
- Po odstranění nadbytečné formovací směsi se dává modelová deska k vytvrzení do sušící pece.
- Po vytvrzení vrstvy může být skořepina oddělena od modelové desky (sejme se z ní), jako hotová jedna polovina formy.
- Postup je hospodárný a automatizovaný. Slepením obou polovin skořepin vzniká forma připravená k odlévání. Odlitky, které se zhotovují postupem skořepinových forem, jsou přesné a mají vysokou jakost povrchu.
Postup zaformování
- 1) na modelovou desku s modelem se položí spodní rám
- 2) model se zaformuje
- 3) rám otočíme o 180 stupňů
- 4) položíme 2 půlku modelu + horní rám = celé se to zaformuje
- 5) sejmeme horní rám a vyjmeme obě poloviny modelu
- 6) horní rám opět nasadíme na spodní a skolíkujeme
- 7) zatížit horní rám
- 8) odlití
- 9) vyklepání písku z rámu a máme odlitek
- 10) očištění odlitku, výfuk, vtok.
Formovací látky
- Složení křemenný písek + pojiva
- Požadavek: tvárnost, pevnost, soudržnost, žáruvzdornost
- Nedílnou součástí strojní výroby forem jsou modelové desky, které urychlují jejich výrobu. Rozdělovat je můžeme podle způsobu použití (jednostranné, oboustranné, reverzní) nebo podle způsobu zhotovení (montované, se zalitými modely, lité).
- Výroba modelu trvá zpravidla 2 – 4 týdny, při úpravě stávajícího výrobku na model je doba zkrácena asi na polovinu. Po dokončení modelu jsou výrobní formy zhotoveny do 2 – 4 týdnů. Výrobní nářadí
- tvorba CAD modelu a 3D výkresu na PC pro odlitky a modely, forma opracována a dokončena nástrojáři. Mateční model vyroben z oceli. Tvar shodný s budoucím tvarem součástky.
- Výroba voskových modelů – vstřiknutí vosku do kovové formy pod tlakem na speciálních lisech. Vytavování vosku
Konečná fáze
- Žíhání skořepiny – odstranění zbytků nežádoucích látek (voda a vosk z keramické skořepiny), stromečky otryskány. Jednotlivé dílce oddělovány od vtokového kůlu řezem vibracemi. Konečné broušení.
