Návrh slitiny mědi na odlitky

hudebních nástrojů

David Bricín

Práce vznikla na základě řešení

projektu Karlovarského kraje

Obsah prezentace:

Profil společnosti:

Technologie lití na vytavitelný model:

Nastínění problematiky:

Řešení problematiky:

Závěr:

Profil společnosti:

AMATI DEMAK Kraslice s.r.o.

Jeden z největších výrobců hudebních nástrojů v Evropě

Ruční výroba hudebních nástrojů

Zaměření na dechové nástroje

Kraslice: výroba dřevěných hudebních nástrojů a perinetových

hudebních nástrojů

Hradec Králové: cylindrové nástroje

Technologie lití na vytavitelný

model:

Nastínění problematiky:

Nastínění problematiky:

Nastínění problematiky:

RTG:

U dodaných vzorků byla pomocí RTG analýzy detekována poloha

vad. Vady byly objeveny u všech zkoumaných slitin.

Metalografie:

Detekované vady RTG analýzou byly určeny jako řediny, některé

vzorky kromě ředin obsahovaly také bubliny a staženiny.

Chemické složení, tvrdost a mechanické vlastnosti:

Chemické složení dodaných slitin ve většině případů odpovídá

teoretickému chemickému složení- u slitiny CuZn30 je výrazný

rozdíl v obsahu Zinku oproti teoretickému obsahu-

pravděpodobně způsobeno propalem Zinku při odlévání případně

přetavením již odlitých součástí.

Následek: Vysoká zmetkovitost výrobků

Praskání výrobků během dalšího

zpracování

Prodražení výroby

Prodloužení času výroby- pracnost při

dalším

Zpracování výrobků: omílání,

broušení apod.

Při opětovném přetavení slitin změna

chemického složení a mechanických

vlastností (vypařování zinku)

Řešení nalezené problematiky: Využití simulačního výpočtu procesu odlévání:

Výhody a nevýhody simulačního výpočtu v programu

PROCAST:

Výhody: Modulové uspořádání

Možnost volby okrajových podmínek (konstanty/rovnice…)

Rychlost výpočtu

Široká materiálová databáze

Široká uživatelská podpora (tutoriály, návodky, odborná pomoc)

Přehledně uspořádané prostředí programu

Nevýhody:

Cena

Výkonná výpočetní stanice

Rozsáhlost programu

Znalost procesů odlévání

Znalost konstrukčních

programů…

Řešení nalezené problematiky: Možné varianty řešení:

Omezení:

Není možná změna geometrie odlitku

Není možná změna technologie výroby formy a odlitku

Materiál formy bude zachován

Navrhované

varianty řešení: Navrhované varianty řešení-aplikace:

• 1. změna rozložení odlitků na licím kůlu (klapka KL119 98)

• 2. změna umístění zářezů ústících do odlitku (klapka Kl119 98, KLG 512, KLG 597 a KLG 55)

• 3. Změna používané slitiny a změna licích teplot a teploty vypalování formy (klapka KL 119 98)

1. změna rozložení

odlitků na licím

kůlu

2. změna umístění

zářezů ústících

do odlitku

3. Změna používané

slitiny

4. Změna licích

teplot

Řešení nalezené problematiky: Změna rozložení odlitků na licím kůlu:

Řešení nalezené problematiky: Změna rozložení odlitků na licím kůlu:

Řešení nalezené problematiky: Změna uložení zářezů ústících do odlitku:

Řešení nalezené problematiky: Změna uložení zářezů ústících do odlitku:

Řešení nalezené problematiky: Změna používané slitiny a teplot odlévání:

Navrhované slitiny: porovnání s používanými slitinami

pro výrobu součástek hudebních nástrojů:

Řešení nalezené problematiky: Změna používané slitiny a teplot odlévání:

Navrhované slitiny: porovnání s používanými slitinami

pro výrobu součástek hudebních nástrojů:

Řešení nalezené problematiky: Změna používané slitiny a teplot odlévání:

Navrhované slitiny- způsob výběru:

ZnAl4 CuZn40 CuSn10 Cusn12 CuAl5

CuZn30/100

N41/150

N41/50 N41/100 N41/150

CuNi/50

CuNi/50 CuNi/100 CuNi/150

CuZn30/100

CuZn30/50 CuZn30/100 CuZn30/150

CuAl7Fe2 AlSi7,5Mg AlSi9Cu3 ZnAl4Cu3

Způsob lití: Tlak působící

na počátku lití:

Přestup tepla

mezi formou a

slitinou H:*

Materiál formy: Lití na střed licí jamky

Gravitačně

na

vytavitelný

model

0,8 bar 1000 sádra ANO

Velikost

použité

kyvety

(Dxh[mm])

:**

teplota kyvety: Čas odlití (čas

ve kterém dojde

k vyplnění

dutiny formy):

Výstupní průměr

licího kelímku:

Teplota lití slitiny

CuZn30:***

100x220

a125x220

dle

velikosti

odlitku

4000C 2-3 sekundy 8 mm 1050

0C

Řešení nalezené problematiky: Změna používané slitiny a teplot odlévání:

Řešení nalezené problematiky: Porovnání nově odlitých slitin s dříve dodanými vzorky :

Řešení nalezené problematiky: Porovnání nově odlitých slitin s dříve dodanými vzorky :

Řešení nalezené problematiky: Závěr:

Rozložení odlitků na licím kůlu:

Nejmenší vliv na poréznost odlitků

Nejvýhodnější varianta uložení C

Umístění zářezů ústících do odlitku:

Vyšší vliv než rozmístění odlitků na licím kůlu: nutno přihlížet i k poloze odlitku ve formě

Použití jiných slitin a licích teplot:

Ideální teplota přehřátí je dána odlévanou slitinou

Vhodné slitiny pro odlévání:

na bázi mědi: CuZn40, CuAl7Fe2

na bázi zinku: ZnAl4Cu3

na bázi hliníku: AlSi9Cu3

Nejvýhodnější: CuAl7Fe2

(dobré mechanické vlastnosti, nedochází k intenzivnímu vypařování prvků jako v případě Cu-Zn slitin, dojde k zachování výroby odlitků pro hudební průmysl ze slitin na bázi mědi)

Děkuji vám za vaši pozornost

Děkuji vám za vaši pozornost