5
1 Tehnologično oblikovanje- lijevanje Lijevački procesi SVEUČILIŠTE U ZAGREBU ARHITEKTONSKI FAKULTET STUDIJ DIZAJNA Prof.dr.sc.Milan Opalić OSNOVE STROJARSKIH KONSTRUKCIJA Lijevački Procesi Jednokratni Kalup Stalni Kalup Centrifugalno Lijevanje Stalni uzorak Izmjenjivi uzorak Pješčani lijev Zeleni CO2 Precizno lijevanje Smola Gipsani lijev Stalni Lijevački kalup Metal Grafit Lijevačka matrica Veliki tro Veliki troškovi kalupa; oblik, kovi kalupa; oblik, veli veličina i slo ina i složenost su ograni enost su ograničeni; eni; visoko taljivi metali kao visoko taljivi metali kao čelik su elik su neprikladni. neprikladni. Dobra finalna povr Dobra finalna površina i zrnata ina i zrnata struktura; struktura; viskoa viskoa dimenzionalna dimenzionalna preciznost; upotreba kalupa preko preciznost; upotreba kalupa preko 25 000 puta; 25 000 puta; viskoa viskoa produktivnost; produktivnost; malo otpada; mala poroznost. malo otpada; mala poroznost. Kalupna Kalupna šupljina strojno izrađena u upljina strojno izrađena u metalnoj blok matrici oblikovana za metalnoj blok matrici oblikovana za ponovnu upotrebu; metal se ulijeva ponovnu upotrebu; metal se ulijeva gravitaciono ( nekada se koristi i gravitaciono ( nekada se koristi i tlak ). Kalup je sastavljen od dva ili tlak ). Kalup je sastavljen od dva ili vi više dijela, spojenih zglobno radi e dijela, spojenih zglobno radi lak lakšeg vođenja eg vođenja odlijevka odlijevka. Stalno Stalno kalupno kalupno lijevanje lijevanje Veliki tro Veliki troškovi modela za mali broj kovi modela za mali broj komada, neka ograni komada, neka ograničenja zbog enja zbog male male čvrsto vrstoće materijala modela. e materijala modela. Ve Većina metala mo ina metala može se lijevati e se lijevati skoro bez ograni skoro bez ograničenja na veli enja na veličinu i inu i oblik; koristan za slo oblik; koristan za složene oblike; ene oblike; lako rukovanje sa plasti lako rukovanje sa plastičnim nim modelima; skice nisu potrebne. modelima; skice nisu potrebne. Pije Piješčano ano lijeva lijevački ki proces koristi proces koristi pijenastu pijenastu plastiku, kao plastiku, kao što je to je polistiren polistiren za model i jednodijelni za model i jednodijelni kalup. Model tokom lijevanja kalup. Model tokom lijevanja ishlapi. Jednodijelni ili vi ishlapi. Jednodijelni ili višedijelno edijelno modeli mogu se upotrijebiti ovisno modeli mogu se upotrijebiti ovisno o slo o složenosti. enosti. Puno Puno kalupno kalupno lijevanje lijevanje Neki metali se Neki metali se nemogu nemogu lijevati lijevati zahtijeva skupi model, opremu i zahtijeva skupi model, opremu i vezivo, veli vezivo, veličina dijela je ina dijela je ograni ograničena. ena. Viskoka Viskoka produktivnost, precizne produktivnost, precizne dimenzije, glatke povr dimenzije, glatke površine, ine, jednolika zrnata struktura, jednolika zrnata struktura, minimalne zavr minimalne završne operacije. ne operacije. Pijesak pomije Pijesak pomiješan s an s termoplasti termoplastičnom nom smolom i pu smolom i pušta se ta se na vru na vrući metalni model, i metalni model, školjke se koljke se isprazne i spoje. Kad se uliveni isprazne i spoje. Kad se uliveni metal skrutne, metal skrutne, školjka se razbije, koljka se razbije, oslobodi oslobodi odlijevak odlijevak. Školjkasto koljkasto kalupno kalupno lijevanje lijevanje Ne Nešto strojne obrade uvijek je to strojne obrade uvijek je potrebno, veliki potrebno, veliki odlijevci odlijevci imaju imaju grubu povr grubu površinu, te inu, teško posti ko postići uske i uske tolerancije, duge i tanke izbo tolerancije, duge i tanke izbočine ine nisu prakti nisu praktične. Neke legure ne. Neke legure stvaraju defekte. stvaraju defekte. Op Opčenito enito, ograni , ograničenje na manje enje na manje dijelova, dijelova, što je mogu to je moguće sa zelenim e sa zelenim pijeskom. pijeskom. Mo Može se upotrijebiti svaki metal, e se upotrijebiti svaki metal, skoro nema limita veli skoro nema limita veličinu i oblik inu i oblik odlijevka odlijevka; mogu ; moguće ekstremne e ekstremne slo složenosti, jeftini alati, direktan put enosti, jeftini alati, direktan put od modela do od modela do odlijevka odlijevka. Isto kao i gore, uz mogu Isto kao i gore, uz mogućnost nost postojanja postojanja šiljaka. iljaka. Zeleni pijesak. Glinom vezan Zeleni pijesak. Glinom vezan pijesak nagura se oko drvenog ili pijesak nagura se oko drvenog ili metalnog modela, model se ukloni, metalnog modela, model se ukloni, a teku a tekući metal se ulije u i metal se ulije u šupljinu upljinu kad se metal stvrdne, kalup se kad se metal stvrdne, kalup se raspada i raspada i odlijevak odlijevak se ukloni. se ukloni. Pije Piješčano ano lijevanje lijevanje Ograni Ograničenja enja Prednosti Prednosti Proces Proces Oblik Oblik Prednosti i nedostatci jednostavnog lijevačkoga procesa Oblik dijela je ograni Oblik dijela je ograničen, en, okre okrečuća oprema je skupa. oprema je skupa. Dobra Dobra dimenzionalna dimenzionalna to točnost, nost, visoka produktivnost, visoka produktivnost, čiste i tihe iste i tihe lijevaonice lijevaonice, , mogu mogučnost nost za za proizvodnju iznimno velikih proizvodnju iznimno velikih cilindri cilindričnih dijelova. nih dijelova. Pije Piješčani,metalni ani,metalni ili grafitni kalup ili grafitni kalup rotira u horizontalnoj ili vertikalnoj rotira u horizontalnoj ili vertikalnoj ravnini; rastaljeni ravnini; rastaljeni metalulazi metalulazi u u razdijelni razdijelni kalup do zida kalupa gdje kalup do zida kalupa gdje se zadr se zadržava centrifugalnom silom ava centrifugalnom silom dok se skrutne. dok se skrutne. Centrifugalno lijevanje Centrifugalno lijevanje Ograni Ograničena veli ena veličina dijela, ina dijela, zahtijeva skupe modele i kalupe zahtijeva skupe modele i kalupe visoke cijene rada. visoke cijene rada. Visoka Visoka dimenzionalna dimenzionalna to točnost, nost, izvrsna finalna povr izvrsna finalna površina, skoro ina, skoro bezgrani bezgranična slo na složenost, upotrebljiv enost, upotrebljiv je skoro svaki metal. je skoro svaki metal. Te Teško obradiva masa se lijeva oko ko obradiva masa se lijeva oko modela izrađenog od voska modela izrađenog od voska, , plastike ili zamrznute plastike ili zamrznute žive; kad se ive; kad se masa stvrdne model se istopi a masa stvrdne model se istopi a kalup zape kalup zapeče. Kad se lijevani metal e. Kad se lijevani metal skrutne, kalup se razbije. skrutne, kalup se razbije. Precizno lijevanje Precizno lijevanje Neka ograni Neka ograničenja na maksimalne enja na maksimalne veli veličine. ine. Komplicirani, uskih tolerancija, sa Komplicirani, uskih tolerancija, sa glatkom povr glatkom površinom, dijelovi se inom, dijelovi se mogu lijevati. mogu lijevati. Precizna tehni Precizna tehnička upotreba ka upotreba kerami keramičkoga praha i veziva za koga praha i veziva za kalup. Kalup mo kalup. Kalup može biti kerami e biti keramički ili ki ili pje pješčani izvana a ani izvana a karami karamički ki iznutra. iznutra. Kerami Keramičko ko kalupno kalupno lijevanje lijevanje Ograni Ograničenje na ne enje na neželjene metale, eljene metale, ograni ograničenja na relativno male enja na relativno male dijelove, izrada kalupa relativno dijelove, izrada kalupa relativno duga. duga. Visoka Visoka dimenzionalna dimenzionalna preciznost, preciznost, glatka povr glatka površina, gotovo ina, gotovo bezgrani bezgranična slo na složenost, niski enost, niski porozitet porozitet. Masa od posebnoga gipsa, vode i Masa od posebnoga gipsa, vode i drugih sastojaka lijeva se preko drugih sastojaka lijeva se preko modela uz mogu modela uz mogućnost nost izmje izmještanja tanja modela, model se ukloni pa se modela, model se ukloni pa se kalup pe kalup peče. Kad se uliveni metal e. Kad se uliveni metal ohladi, kalup se razbija da oslobodi ohladi, kalup se razbija da oslobodi odlijevak odlijevak. Gipsano Gipsano kalupno kalupno lijevanje lijevanje Visoki tro Visoki troškovi matrice, ograni kovi matrice, ograničenja enja na ne na neželjene metale, ograni eljene metale, ograničena ena veli veličina dijela. ina dijela. Izvanredno glatka povr Izvanredno glatka površina, izvrsna ina, izvrsna dimenzionalna dimenzionalna preciznost, visoka preciznost, visoka produktivnost. produktivnost. Rastaljeni metal ulijeva se u Rastaljeni metal ulijeva se u čeli eličnu nu matricu pod tlakom od 1500 do 25 matricu pod tlakom od 1500 do 25 000 psi; 000 psi; kad se metal skrutne, matrica se kad se metal skrutne, matrica se otvara i izbacuje otvara i izbacuje odlijevak odlijevak. . Matri Matrično lijevanje no lijevanje Ograni Ograničenja enja Prednosti Prednosti Proces Proces Oblik Oblik Nastavak 0.1 0.1 - 0.25 0.25 4.0 4.0 Željezni 1.1/8 eljezni 1.1/8 promjer promjer Ne Neželjezni eljezni 1 1 in in promjer promjer Željezni eljezni-50 50 in in Promjer do 50 ft Promjer do 50 ft Veli Veličine; ine; Ne Neželjezni eljezni-72 72 in in Promjer do 27 ft Promjer do 27 ft veli veličine ine Centrifugalno Centrifugalno lijevanje lijevanje 0.025 0.025-0.050 0.050 3.0 3.0 0.1 0.1 Nekoliko stotina Nekoliko stotina lb lb Precizno Precizno lijevanje lijevanje 0.025 0.025 - 0.050 0.050 Bez ograni Bez ograničenja enja 3-4 4 oz oz Nekoliko tona Nekoliko tona Kerami Keramičko ko kalupno kalupno lijevanje lijevanje 0.04 0.04 - 0.06 0.06 - 1 1 oz oz 100 lb; 100 lb; op opčenito enito < 15 lb < 15 lb Glineno Glineno kalupno kalupno lijevanje lijevanje Cu Cu, Mg, 0.05 , Mg, 0.05- 0.09; 0.09; Al, 0.03 Al, 0.03-0.08; 0.08; Zn Zn, 0.015 , 0.015-0.05 0.05 Pb Pb, , Sn Sn, 0.03 , 0.03 - 0.06 0.06 Preporu Preporuča se a se 5/16 5/16 Op Opčenito enito < 0.05 < 0.05 < 1 < 1 oz oz Zn Zn 75 lb; Al 100 75 lb; Al 100 lb lb Mg 45 lb; Mg 45 lb; Cu Cu 5 lb 5 lb Su 10 lb; Su 10 lb; Pb Pb 15 lb 15 lb Matri Matrično no lijevanje lijevanje Željezo, 3/16; eljezo, 3/16; Al, 3/32 Al, 3/32 – 1/8; 1/8; Mg, 5/32; Mg, 5/32; Cu,3/32 Cu,3/32 - 5/16 5/16 2.0 2.0 Nekoliko Nekoliko oz oz 1-500 lb 500 lb 100 lb u aluminiju 100 lb u aluminiju Stalno Stalno kalupno kalupno lijevanje lijevanje 0.1 0.1 Bez ograni Bez ograničenja enja Nekoliko Nekoliko oz oz Izrađeni su Izrađeni su 40 40-tonski tonski odlijevci odlijevci Cjelo Cjelo kalupno kalupno lijevanje lijevanje 1/16 1/16 – 3/4 3/4 - 1 1 oz oz Nekoliko stotina Nekoliko stotina lb lb Često < 2.5 lb esto < 2.5 lb Školjkasto koljkasto kalupno kalupno lijevanje lijevanje Al,3/16 ; Al,3/16 ; Cu Cu, 3/32; Mg, 5/32; 3/32; Mg, 5/32; Čelik 1/4 elik 1/4-1/2 1/2 Bez ograni Bez ograničenja enja 1 1 oz oz Zeleno Zeleno - sve sve te težine ine Suhi Suhi - 5000 5000-6000 6000 lb lb Pije Piješčano ano lijevanje lijevanje Min. Min. Max Max. Min. Min. Max Max. Oblik Oblik Debljina Debljina stijenke stijenke Debljina Debljina stijenke stijenke Vanjske Vanjske veli veličine ine Vanjske Vanjske veli veličine ine Usporedba procesa lijevanja ovisno o veličini, debljini stijenke i složenosti oblika Da Da Da Da Ne Ne Mogu Moguće Centrifugalno Centrifugalno lijevanje lijevanje 0.02 0.02 – 0.05 0.05 in in Ne Ne Da, umjereni Da, umjereni tro troškovi kovi Da, ne Da, nešto to pote poteško koća Precizno Precizno lijevanje lijevanje 0.02 0.02 – 0.05 0.05 in in Da Da Da Da Da Da Kerami Keramičko ko kalupno kalupno lijevanje lijevanje 1/2 1/2 in in Da, bez Da, bez problema problema Da, umjereni Da, umjereni tro troškovi kovi Gipsano Gipsano kalupno kalupno lijevanje lijevanje Cu Cu, 1/8; Al, Mg, , 1/8; Al, Mg, 3/32; 3/32; Zn Zn, , Sn Sn, , Pb Pb, 1/32 , 1/32 in in Da, nekoliko Da, nekoliko što to smanjuje smanjuje produktivnost produktivnost Da, veliki Da, veliki tro troškovi, kovi, smanjena smanjena produktivnost produktivnost Da, mali dodatni Da, mali dodatni tro troškovi kovi Matri Matrično no lijevanje lijevanje 3/16 3/16 – 1/4 1/4 in in Da, bez Da, bez problema problema Da, veliki Da, veliki tro troškovi, kovi, smanjena smanjena produktivnost produktivnost Da, mali dodatni Da, mali dodatni tro troškovi kovi Satlno Satlno kalupno kalupno lijevanje lijevanje 1/4 1/4 in in Da Da Da Da Da Da Cijelo Cijelo kalupno kalupno lijevanje lijevanje 1/8 1/8 – 1/4 1/4 in in Da Da Da Da Da Da Školjkasto koljkasto kalupno kalupno lijevanje lijevanje 3/16 3/16 – 1/4 1/4 in in Da, mali dodatni Da, mali dodatni tro troškovi kovi Da mali dodatni Da mali dodatni tro troškovi kovi Da, mali dodatni Da, mali dodatni tro troškovi kovi Pije Piješčano ano lijevanje lijevanje Rupe Rupe Uklju Uključine ine Podresci Podresci Izbo Izbočine ine Nastavak

OSNOVE STROJARSKIH KONSTRUKCIJA · 2006-10-23 · 1 Tehnologično oblikovanje- lijevanje Lijevački procesi SVEUČILIŠTE U ZAGREBU ARHITEKTONSKI FAKULTET STUDIJ DIZAJNA Prof.dr.sc.Milan

  • Upload
    others

  • View
    14

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: OSNOVE STROJARSKIH KONSTRUKCIJA · 2006-10-23 · 1 Tehnologično oblikovanje- lijevanje Lijevački procesi SVEUČILIŠTE U ZAGREBU ARHITEKTONSKI FAKULTET STUDIJ DIZAJNA Prof.dr.sc.Milan

1

Tehnologično oblikovanje- lijevanjeLijevački procesi

SVEUČILIŠTE U ZAGREBUARHITEKTONSKI FAKULTETSTUDIJ DIZAJNA

Prof.dr.sc.Milan Opalić OSNOVE STROJARSKIH KONSTRUKCIJA

Lijevački Procesi

Jednokratni Kalup Stalni Kalup Centrifugalno Lijevanje

Stalni uzorak Izmjenjivi uzorak

Pješčani lijevZeleniCO2

Precizno lijevanje

Smola

Gipsani lijev

Stalni Lijevački kalup

MetalGrafit

Lijevačka matrica

Veliki troVeliki trošškovi kalupa; oblik, kovi kalupa; oblik, veliveliččina i sloina i složženost su ogranienost su ograniččeni; eni; visoko taljivi metali kao visoko taljivi metali kao ččelik su elik su neprikladni.neprikladni.

Dobra finalna povrDobra finalna površšina i zrnata ina i zrnata struktura; struktura; viskoaviskoa dimenzionalnadimenzionalnapreciznost; upotreba kalupa preko preciznost; upotreba kalupa preko 25 000 puta; 25 000 puta; viskoaviskoa produktivnost; produktivnost; malo otpada; mala poroznost.malo otpada; mala poroznost.

KalupnaKalupna ššupljina strojno izrađena u upljina strojno izrađena u metalnoj blok matrici oblikovana za metalnoj blok matrici oblikovana za ponovnu upotrebu; metal se ulijeva ponovnu upotrebu; metal se ulijeva gravitaciono ( nekada se koristi i gravitaciono ( nekada se koristi i tlak ). Kalup je sastavljen od dva ili tlak ). Kalup je sastavljen od dva ili vivišše dijela, spojenih zglobno radi e dijela, spojenih zglobno radi laklakššeg vođenja eg vođenja odlijevkaodlijevka..

Stalno Stalno kalupnokalupno lijevanjelijevanje

Veliki troVeliki trošškovi modela za mali broj kovi modela za mali broj komada, neka ogranikomada, neka ograniččenja zbog enja zbog male male ččvrstovrstoćće materijala modela.e materijala modela.

VeVeććina metala moina metala možže se lijevati e se lijevati skoro bez ograniskoro bez ograniččenja na velienja na veliččinu i inu i oblik; koristan za slooblik; koristan za složžene oblike; ene oblike; lako rukovanje sa plastilako rukovanje sa plastiččnim nim modelima; skice nisu potrebne.modelima; skice nisu potrebne.

PijePiješšččanoano lijevalijevaččkiki proces koristi proces koristi pijenastupijenastu plastiku, kao plastiku, kao ššto je to je polistirenpolistiren za model i jednodijelni za model i jednodijelni kalup. Model tokom lijevanja kalup. Model tokom lijevanja ishlapi. Jednodijelni ili viishlapi. Jednodijelni ili viššedijelno edijelno modeli mogu se upotrijebiti ovisno modeli mogu se upotrijebiti ovisno o sloo složženosti.enosti.

Puno Puno kalupnokalupno lijevanjelijevanje

Neki metali se Neki metali se nemogunemogu lijevati lijevati zahtijeva skupi model, opremu i zahtijeva skupi model, opremu i vezivo, velivezivo, veliččina dijela je ina dijela je ograniograniččena.ena.

ViskokaViskoka produktivnost, precizne produktivnost, precizne dimenzije, glatke povrdimenzije, glatke površšine, ine, jednolika zrnata struktura, jednolika zrnata struktura, minimalne zavrminimalne završšne operacije.ne operacije.

Pijesak pomijePijesak pomiješšan s an s termoplastitermoplastiččnomnom smolom i pusmolom i puššta se ta se na vruna vrućći metalni model, i metalni model, šškoljke se koljke se isprazne i spoje. Kad se uliveni isprazne i spoje. Kad se uliveni metal skrutne, metal skrutne, šškoljka se razbije, koljka se razbije, oslobodi oslobodi odlijevakodlijevak..

ŠŠkoljkasto koljkasto kalupnokalupnolijevanjelijevanje

NeNeššto strojne obrade uvijek je to strojne obrade uvijek je potrebno, veliki potrebno, veliki odlijevciodlijevci imaju imaju grubu povrgrubu površšinu, teinu, tešško postiko postićći uske i uske tolerancije, duge i tanke izbotolerancije, duge i tanke izboččine ine nisu praktinisu praktiččne. Neke legure ne. Neke legure stvaraju defekte.stvaraju defekte.OpOpččenitoenito, ograni, ograniččenje na manje enje na manje dijelova, dijelova, ššto je moguto je mogućće sa zelenim e sa zelenim pijeskom.pijeskom.

MoMožže se upotrijebiti svaki metal, e se upotrijebiti svaki metal, skoro nema limita veliskoro nema limita veliččinu i oblik inu i oblik odlijevkaodlijevka; mogu; mogućće ekstremne e ekstremne slosložženosti, jeftini alati, direktan put enosti, jeftini alati, direktan put od modela do od modela do odlijevkaodlijevka..Isto kao i gore, uz moguIsto kao i gore, uz moguććnost nost postojanja postojanja ššiljaka.iljaka.

Zeleni pijesak. Glinom vezan Zeleni pijesak. Glinom vezan pijesak nagura se oko drvenog ili pijesak nagura se oko drvenog ili metalnog modela, model se ukloni, metalnog modela, model se ukloni, a tekua tekućći metal se ulije u i metal se ulije u ššupljinu upljinu kad se metal stvrdne, kalup se kad se metal stvrdne, kalup se raspada i raspada i odlijevakodlijevak se ukloni.se ukloni.

PijePiješšččanoano lijevanjelijevanje

OgraniOgraniččenjaenjaPrednostiPrednostiProcesProcesOblikOblik

Prednosti i nedostatci jednostavnog lijevačkoga procesa

Oblik dijela je ograniOblik dijela je ograniččen, en, okreokreččuuććaaoprema je skupa.oprema je skupa.

Dobra Dobra dimenzionalnadimenzionalna totoččnost, nost, visoka produktivnost, visoka produktivnost, ččiste i tihe iste i tihe

lijevaonicelijevaonice, , mogumoguččnostnost za za proizvodnju iznimno velikih proizvodnju iznimno velikih

cilindricilindriččnih dijelova.nih dijelova.

PijePiješšččani,metalniani,metalni ili grafitni kalup ili grafitni kalup rotira u horizontalnoj ili vertikalnoj rotira u horizontalnoj ili vertikalnoj

ravnini; rastaljeni ravnini; rastaljeni metalulazimetalulazi u u razdijelnirazdijelni kalup do zida kalupa gdje kalup do zida kalupa gdje se zadrse zadržžava centrifugalnom silom ava centrifugalnom silom

dok se skrutne.dok se skrutne.

Centrifugalno lijevanjeCentrifugalno lijevanje

OgraniOgraniččena veliena veliččina dijela, ina dijela, zahtijeva skupe modele i kalupe zahtijeva skupe modele i kalupe

visoke cijene rada.visoke cijene rada.

Visoka Visoka dimenzionalnadimenzionalna totoččnost, nost, izvrsna finalna povrizvrsna finalna površšina, skoro ina, skoro

bezgranibezgraniččna slona složženost, upotrebljiv enost, upotrebljiv je skoro svaki metal.je skoro svaki metal.

TeTešško obradiva masa se lijeva oko ko obradiva masa se lijeva oko modela izrađenog od voskamodela izrađenog od voska, ,

plastike ili zamrznute plastike ili zamrznute žžive; kad se ive; kad se masa stvrdne model se istopi a masa stvrdne model se istopi a

kalup zapekalup zapečče. Kad se lijevani metal e. Kad se lijevani metal skrutne, kalup se razbije.skrutne, kalup se razbije.

Precizno lijevanjePrecizno lijevanje

Neka ograniNeka ograniččenja na maksimalne enja na maksimalne veliveliččine.ine.

Komplicirani, uskih tolerancija, sa Komplicirani, uskih tolerancija, sa glatkom povrglatkom površšinom, dijelovi se inom, dijelovi se

mogu lijevati.mogu lijevati.

Precizna tehniPrecizna tehniččka upotreba ka upotreba keramikeramiččkoga praha i veziva za koga praha i veziva za

kalup. Kalup mokalup. Kalup možže biti keramie biti keramiččki ili ki ili pjepješšččani izvana a ani izvana a karamikaramiččkiki iznutra.iznutra.

KeramiKeramiččko ko kalupnokalupnolijevanjelijevanje

OgraniOgraniččenje na neenje na nežželjene metale, eljene metale, ograniograniččenja na relativno male enja na relativno male

dijelove, izrada kalupa relativno dijelove, izrada kalupa relativno duga.duga.

Visoka Visoka dimenzionalnadimenzionalna preciznost, preciznost, glatka povrglatka površšina, gotovo ina, gotovo

bezgranibezgraniččna slona složženost, niski enost, niski porozitetporozitet..

Masa od posebnoga gipsa, vode i Masa od posebnoga gipsa, vode i drugih sastojaka lijeva se preko drugih sastojaka lijeva se preko

modela uz mogumodela uz moguććnost nost izmjeizmješštanjatanjamodela, model se ukloni pa se modela, model se ukloni pa se

kalup pekalup pečče. Kad se uliveni metal e. Kad se uliveni metal ohladi, kalup se razbija da oslobodi ohladi, kalup se razbija da oslobodi

odlijevakodlijevak..

Gipsano Gipsano kalupnokalupno lijevanjelijevanje

Visoki troVisoki trošškovi matrice, ogranikovi matrice, ograniččenja enja na nena nežželjene metale, ogranieljene metale, ograniččena ena

veliveliččina dijela.ina dijela.

Izvanredno glatka povrIzvanredno glatka površšina, izvrsna ina, izvrsna dimenzionalnadimenzionalna preciznost, visoka preciznost, visoka

produktivnost.produktivnost.

Rastaljeni metal ulijeva se u Rastaljeni metal ulijeva se u ččelieliččnu nu matricu pod tlakom od 1500 do 25 matricu pod tlakom od 1500 do 25

000 psi;000 psi;kad se metal skrutne, matrica se kad se metal skrutne, matrica se

otvara i izbacuje otvara i izbacuje odlijevakodlijevak. .

MatriMatriččno lijevanjeno lijevanje

OgraniOgraniččenjaenjaPrednostiPrednostiProcesProcesOblikOblik

Nastavak

0.1 0.1 -- 0.250.254.04.0

ŽŽeljezni 1.1/8eljezni 1.1/8promjerpromjer

NeNežželjeznieljezni1 1 inin promjerpromjer

ŽŽeljeznieljezni--50 50 ininPromjer do 50 ftPromjer do 50 ft

VeliVeliččine;ine;NeNežželjeznieljezni--72 72 ininPromjer do 27 ftPromjer do 27 ft

veliveliččineine

Centrifugalno Centrifugalno lijevanjelijevanje

0.0250.025--0.0500.0503.03.00.10.1Nekoliko stotina Nekoliko stotina lblb

Precizno Precizno lijevanjelijevanje

0.025 0.025 -- 0.0500.050Bez ograniBez ograniččenjaenja33--4 4 ozozNekoliko tonaNekoliko tonaKeramiKeramiččko ko

kalupnokalupnolijevanjelijevanje

0.04 0.04 -- 0.060.06--1 1 ozoz100 lb; 100 lb; opopččenitoenito< 15 lb< 15 lb

Glineno Glineno kalupnokalupnolijevanjelijevanje

CuCu, Mg, 0.05, Mg, 0.05--0.09;0.09;

Al, 0.03Al, 0.03--0.08;0.08;ZnZn, 0.015, 0.015--0.050.05PbPb, , SnSn, 0.03 , 0.03 --

0.060.06

PreporuPreporučča se a se 5/165/16

OpOpččenitoenito < 0.05< 0.05< 1 < 1 ozoz

ZnZn 75 lb; Al 100 75 lb; Al 100 lblb

Mg 45 lb; Mg 45 lb; CuCu 5 lb5 lbSu 10 lb; Su 10 lb; PbPb 15 lb15 lb

MatriMatriččno no lijevanjelijevanje

ŽŽeljezo, 3/16;eljezo, 3/16;Al, 3/32 Al, 3/32 –– 1/8;1/8;

Mg, 5/32;Mg, 5/32;Cu,3/32 Cu,3/32 -- 5/165/16

2.02.0Nekoliko Nekoliko ozoz11--500 lb500 lb100 lb u aluminiju100 lb u aluminiju

Stalno Stalno kalupnokalupnolijevanjelijevanje

0.10.1Bez ograniBez ograniččenjaenjaNekoliko Nekoliko ozozIzrađeni suIzrađeni su4040--tonski tonski odlijevciodlijevci

CjeloCjelo kalupnokalupnolijevanjelijevanje

1/16 1/16 –– 3/43/4--1 1 ozozNekoliko stotina Nekoliko stotina

lblbČČesto < 2.5 lbesto < 2.5 lb

ŠŠkoljkasto koljkasto kalupnokalupnolijevanjelijevanje

Al,3/16 ; Al,3/16 ; CuCu,,3/32; Mg, 5/32;3/32; Mg, 5/32;ČČelik 1/4elik 1/4--1/21/2

Bez ograniBez ograniččenjaenja1 1 ozoz

Zeleno Zeleno -- sve sve tetežžineine

Suhi Suhi -- 50005000--6000 6000 lblb

PijePiješšččanoanolijevanjelijevanje

Min.Min.MaxMax..Min.Min.MaxMax..OblikOblik

Debljina Debljina stijenkestijenke

Debljina Debljina stijenkestijenke

Vanjske Vanjske veliveliččineine

Vanjske Vanjske veliveliččineineUsporedba procesa lijevanja

ovisno o veličini, debljini stijenke i složenosti oblika

DaDaDaDaNeNeMoguMoguććeeCentrifugalno Centrifugalno lijevanjelijevanje

0.02 0.02 –– 0.05 0.05 ininNeNeDa, umjereni Da, umjereni trotrošškovikovi

Da, neDa, neššto to potepotešškokoććaa

Precizno Precizno lijevanjelijevanje

0.02 0.02 –– 0.05 0.05 ininDaDaDaDaDaDaKeramiKeramiččko ko

kalupnokalupnolijevanjelijevanje

1/2 1/2 ininDa, bez Da, bez problemaproblema

Da, umjereni Da, umjereni trotrošškovikovi

Gipsano Gipsano kalupnokalupnolijevanjelijevanje

CuCu, 1/8; Al, Mg, , 1/8; Al, Mg, 3/32; 3/32; ZnZn, , SnSn, , PbPb, 1/32 , 1/32 inin

Da, nekoliko Da, nekoliko ššto to smanjuje smanjuje

produktivnostproduktivnost

Da, veliki Da, veliki trotrošškovi, kovi,

smanjena smanjena produktivnostproduktivnost

Da, mali dodatni Da, mali dodatni trotrošškovikovi

MatriMatriččno no lijevanjelijevanje

3/16 3/16 –– 1/4 1/4 ininDa, bez Da, bez problemaproblema

Da, veliki Da, veliki trotrošškovi, kovi,

smanjena smanjena produktivnostproduktivnost

Da, mali dodatni Da, mali dodatni trotrošškovikovi

SatlnoSatlno kalupnokalupnolijevanjelijevanje

1/4 1/4 ininDaDaDaDaDaDaCijelo Cijelo kalupnokalupnolijevanjelijevanje

1/8 1/8 –– 1/4 1/4 ininDaDaDaDaDaDaŠŠkoljkasto koljkasto

kalupnokalupnolijevanjelijevanje

3/16 3/16 –– 1/4 1/4 ininDa, mali dodatni Da, mali dodatni trotrošškovikovi

Da mali dodatni Da mali dodatni trotrošškovikovi

Da, mali dodatni Da, mali dodatni trotrošškovikovi

PijePiješšččanoanolijevanjelijevanje

RupeRupeUkljuUključčineinePodresciPodresciIzboIzboččineine

Nastavak

Page 2: OSNOVE STROJARSKIH KONSTRUKCIJA · 2006-10-23 · 1 Tehnologično oblikovanje- lijevanje Lijevački procesi SVEUČILIŠTE U ZAGREBU ARHITEKTONSKI FAKULTET STUDIJ DIZAJNA Prof.dr.sc.Milan

2

NiskiNiskiNiskiNiskiVisokiVisokiNiski do Niski do umjereniumjereni

ŠŠiroka iroka raznolikost, raznolikost, prilagođena prilagođena

malim malim kolikoliččinama inama

podjelepodjele

Precizno Precizno lijevanjelijevanje

Velika Velika --1000 1000 do 100 000 do 100 000

komadakomada

MatriMatriččno no lijevanjelijevanje

NiskiNiskiNiski do Niski do umjereniumjereniUmjereniUmjereniSrednjiSrednji

Zahtijeva viZahtijeva višše e veliveliččina od ina od

tisutisuččuu

Stalno Stalno kalupnokalupnolijevanjelijevanje

NiskiNiskiNiskiNiskiRelativno niskiRelativno niskiNiski do Niski do umjereniumjereni

Od nekoliko Od nekoliko do puno, do puno, ovisno o ovisno o

slosložženostienosti

ŠŠkoljkasto koljkasto kalupljenjekalupljenje

UmjereniUmjereniVisokiVisokiVeliki Veliki –– puno puno ruruččnog radanog radaNiskiNiski

RazliRazliččitost u itost u šširokom irokom razmjerurazmjeru

PijePiješšččanoanolijevanjelijevanje

OtpadOtpadZavrZavrššni ni trotrošškovikovi

Direktni Direktni trotrošškovi kovi

radarada

Alatni Alatni trotroššakak

Optimalna Optimalna podjela podjela veliveliččinaina

ProcesProces

Troškovni aspekti različitih lijevačkih procesa

SLIKA 7-13

Dijelovi piješčanog ljevačkog procesa

pijesakJezgra

Spust s čaškom

Razvodnik

Donjak

Okvir

Gornjak

Ušće

Razdjelnalinija

Toplo zatvoreno pojilo

Tehnologično oblikovanje- lijevanjeSmjernice za oblikovanje odljevakaSmjernice za oblikovanje odljevaka

Konstruiranje odljevaka sloKonstruiranje odljevaka složžen je posao i zahtjeva konstruktora specijalista en je posao i zahtjeva konstruktora specijalista za odljevke, jer o odabranom obliku direktno ovise mehaniza odljevke, jer o odabranom obliku direktno ovise mehaniččka svojstva i ka svojstva i cijene gotovog odljevka. Mnogi zahtjevi za odljevke posve su supcijene gotovog odljevka. Mnogi zahtjevi za odljevke posve su suprotni odo rotni odo onih u drugim naonih u drugim naččinima proizvodnje, jer je i nainima proizvodnje, jer je i naččin proizvodnje odljevaka in proizvodnje odljevaka bitno razlibitno različčit od drugih.it od drugih.

Konstruktor odljevaka mora u svakom sluKonstruktor odljevaka mora u svakom sluččaju poznavati naaju poznavati naččin proizvodnje in proizvodnje odljevaka, ljevaodljevaka, ljevaččka svojstva pojedinih materijala, tehniku lijevanja, uzroke ka svojstva pojedinih materijala, tehniku lijevanja, uzroke pojave grepojave greššaka na odljevcima i dr.aka na odljevcima i dr.

Za konstruktora odljevaka znaZa konstruktora odljevaka značčajno je uoajno je uoččavanje onihavanje onihdimenzija (kota), koje su funkcionalno vezane pa se ne mogu mijedimenzija (kota), koje su funkcionalno vezane pa se ne mogu mijenjati.njati.

Pri konstrukciji odljevaka koristiti Pri konstrukciji odljevaka koristiti ššto jednolito jednoliččnije dimenzije, da se ne stvore nije dimenzije, da se ne stvore preduvjeti za posljedice slijeganja i napetosti.preduvjeti za posljedice slijeganja i napetosti.ako nije moguako nije mogućće udovoljiti gornjem zahtjevu treba odstupati smie udovoljiti gornjem zahtjevu treba odstupati smiššljeno i to:ljeno i to:

-- ne gomilati masene gomilati mase-- deblje stjenke smjestiti na manje osjetljiva mjestadeblje stjenke smjestiti na manje osjetljiva mjesta-- osigurati postupne prijelaze s tanke na debelu stjenkuosigurati postupne prijelaze s tanke na debelu stjenku--kod spajanja dijelova razlikod spajanja dijelova različčite debljine ite debljine ««LL»» i i ««TT»» profila, polumjer profila, polumjer zaobljenja spojnog mjesta mora biti vezaobljenja spojnog mjesta mora biti većći od debljine tanjeg dijelai od debljine tanjeg dijelaččvorivoriššta oblika ta oblika ««XX»», , ««VV»», i , i ««YY»» pojednostaviti u pojednostaviti u ««TT»» ili ili ««LL»» oblikoblik-- svi kutovi trebaju biti zaobljeni da se izbjegne sklonost pukotsvi kutovi trebaju biti zaobljeni da se izbjegne sklonost pukotinama zbog inama zbog razlirazliččite usmjerenosti kristala; polumjer zaobljenja treba biti najmanite usmjerenosti kristala; polumjer zaobljenja treba biti najmanje je 1010……20% od debljine stjenke odljevka.20% od debljine stjenke odljevka.

ZAHTJEVI KVALITETEZAHTJEVI KVALITETE

Neispravno Prilično dobro

Ispravno Dobro u nekim slučajevima

Razlika relativne debljine bi trebala biti što manja moguća i ne smije iznositi više od 2:1. Ako je neizbježno to postići savjetuje se da se dio izradi od dva dijela i spoji se pomoću vijaka.

Kad je razlika manja od 2:1 preporučuje se da se koristi zaobljenje

Za promjenu debljine se može koristiti oblik klina, ali konus mora iznositi manje od 1:4 1.51.51.01.00.80.80.50.5Zaobljenje Zaobljenje

r r [mm][mm]

120120808050501818UkljuUključčivo doivo do

80805050181800VeVećća oda od

Nazivna mjera Nazivna mjera [mm][mm]

Oštri uglovi prilikom lijevanja zagrijavaju se na većoj površini nego što je površina odvođenja topline. To dovodi do stvaranja usahlina. Zato je potrebno odljevke izvesti s minimalnim zaobljenima

Page 3: OSNOVE STROJARSKIH KONSTRUKCIJA · 2006-10-23 · 1 Tehnologično oblikovanje- lijevanje Lijevački procesi SVEUČILIŠTE U ZAGREBU ARHITEKTONSKI FAKULTET STUDIJ DIZAJNA Prof.dr.sc.Milan

3

Neispravno Ispravno

Hot spot

Hot spot

Neispravno Ispravno

Hot spot

Neispravno

Ispravno

Ako je moguće, potrebno je oblikovati bez jezgri i podrezaka

Na slici shematski je prikazan primjer unutrašnjeg podreska radi prirubnice okrenute prema unutrašnjosti. Izvlačenjem modela bi se oštetio kalup, također je prikazan primjer oblikovanjem pomoću jezgre, ispravno rješenje bi bili preoblikovati tako da se lijeva bez jezgre.

podrezak Jezgra Bez jezgre

Treba izbjegavati korištenje jezgri i podrezaka

Neispravno Ispravno

Nejednolika debljina stjenke uzrokuje usahline

Neispravno Ispravno

Potrebno je oblikovat tako da omogućimo osiguranja položaja jezgri

Jezgre moraju biti sigurno uležištene da se kod lijevanja ne bi pomakle

Na slici pokazan je najnepovoljniji slučaj. Jezgra je samo konzolo smještena, pa bi se kod lijevanja moglo vrlo lako pomaknuti.

Da bi se bolje osigurala jezgra, učinjeni su otvori, tako da je jezgra dobro poduprta

Page 4: OSNOVE STROJARSKIH KONSTRUKCIJA · 2006-10-23 · 1 Tehnologično oblikovanje- lijevanje Lijevački procesi SVEUČILIŠTE U ZAGREBU ARHITEKTONSKI FAKULTET STUDIJ DIZAJNA Prof.dr.sc.Milan

4

Oblikovati se mora tako da se omogući postavljanje kosina za vađenje modela

Neispravno Ispravno

Da bi se model mogao izvaditi, a pri tome ne bi došlo do krnjenja pijeska kalupa, potrebno je da stjenke budu u smjeru vađenja zakošena u odnosu prema površini dijeljenja

Pri oblikovanju potrebno je obratiti pažnju na ravninu dijeljenja

ravnina 1 – svrsishodan položaj ravnine dijeljenja

ravnina 2 – nepovoljniji položaj ravnine dijeljenja

Izbjegavati dugačke provrte

Neispravno

Ispravno

Neispravno

Ispravno

Slijepe rupe teže se lijevaju od provrta

Kod lijevanja lučnih dijelova (koljena) metalne jezgre koje oblikuju otvor izvlače se u pravcu označenom strelicama. Ukoliko je potrebno lijevati odljevke iz kojih nije moguće izvući metalnu jezgru, tada se otvori u odljevku oblikuju s keramičkim ili vodotopljivim jezgrama

Pri konstruiranju odljevaka izbjegavati unutarnja proširenja radi jednostavnosti jezgre. Ona se mogu postaviti i s vanjske strane a da se ne naruši funkcionalnosti odljevka

Neispravno Ispravno

Neispravno Ispravno

Oblikovan odljevak s rebrima

Page 5: OSNOVE STROJARSKIH KONSTRUKCIJA · 2006-10-23 · 1 Tehnologično oblikovanje- lijevanje Lijevački procesi SVEUČILIŠTE U ZAGREBU ARHITEKTONSKI FAKULTET STUDIJ DIZAJNA Prof.dr.sc.Milan

5

Ravna ploča nije pogodna za lijevanje postupkom točnog lijeva, pa je oblikovana prema slici (dodana su rebra s jedne strane)

Neispravno Ispravno

Smjernice za oblikovanje odljevakaSmjernice za oblikovanje odljevaka

Kod okruglih elemenata treba izbjegavati vodoravne žljebove kružno raspoređeno (narovašene), jer oni otežavaju vađenje voštanog modela iz kalupa

Radi povećanje čvrstoće i krutosti odljevka primjenjuju se orebrenja. S obzirom na način opterećenja, pravilnije je da rebro bude opterećen na tlak umjesto na vlak Izrada školjke u unutrašnjosti

dijela odljevka olakšava se postavljanjem provrta, koji služe za cijeđenje keramičke emulzije i odstranjivanja viška pijeska

Kod odljevaka koji imaju utore, širina utora treba biti dva puta veća od dubine utora b=2a

Po mogućnosti izbjegavati tangencijalno preklapanje otvora

Neispravno Ispravno

Podupore i dodaci omogućuju upinjane pri obradi

Neispravno Ispravno