Predavanje 13.-2011

T-13.

OBRADA METALA LIVENJEM

Osnovne akademske studije – Studijski program - Inženjerski menadžment

Tehnički sistemi 2011. Dušan B. Regodić



CILJEVI UČENJA:

1. Razumete proces obrade metala livenjem.2. Pojmovno odredite livenje u kalupima u pesku.3. Objasnite livenje u kalupima od školjki.4. Shvatite mehanizme livenja u kokilama i pod

pritiskom.5. Objasnite ciljeve centrifugalnog livenja.6. Planirate livenje isparljivim modelom.



1 LIVENJE U KALUPIMA U PESKU 1992 LIVENJE U KALUPIMA OD ŠKOLJKI 2003 LIVENJE U KOKILAMA 2014 LIVENJE POD PRITISKOM 2025 CENTRIFUGALNO LIVENJE 2036 LIVENJE ISPARLJIVIM MODELOM 204

Strana



procesi kod kojih se rastopljeni metal uliva u šupljinu kalupa, unjemu očvršćava i dobija oblik gotovog predmeta - odlivka.

Primenjuje se za izlivanje: kućišta, blokovi motora, postoljamašina, cevovodi, glave cilindara.

Predmeti dobijeni livenjem predstavljaju poluproizvod koji senaknadno obrađuje obradom skidanjem strugotine da bi se dobiozavršni oblik i dimenzije.

Polazni materijal za livenje u kalupima u pesku je rastopljenimetal:sivi liv (SL), čelik, laki i obojeni metali.Tokom livenja olova, kalaja, cinka, vatrootpornih čelika mogu sepojaviti neke teškoće.

Obradu metala livenjem u kalupima u pesku



Opis procesa livenja u kalupima u pesku:

1. vlažna smeša pesak - vezivni materijal se sabija okomodela u kalupu;

2. model se uklanja i rastopljen metal se uliva u šupljinukalupa; nakon očvršćavanja metala, kalup se rastavlja ivadi odlivak;

3. kalupovanje može da bude ručno ili mašinsko;4. obavezno se predviđaju ulivni sistem (za ulivanje

rastopljenog metala) i napojnik (za snabdevanjerastopljenim metalom tokom očvršćavanja);

5. modeli mogu da budu: drveni ili metalni (sve češće i odčvste plastike), jednodelni ili rastavljivi, sa ili bez jezgara.



Livenje u kalupima u pesku



Osnovne karakteristike procesa livenja su:

1. produktivnost: od 1-60 kom/h, zavisno od veličine odlivka,2. priprema procesa: nekoliko dana do nekoliko nedelja,3. veliki je gubitak materijala (20-50%), ali se otpadak može

iskoristiti,4. koristi se i za pojedinačnu i maloserijsku (drveni modeli),

srednje serijsku i veliko serijsku proizvodnju (metalnimodeli),

5. troškovi alata: niski,6. cena opreme: niska7. troškovi radnika: umereni do visoki, rad je naporan,8. naknadna obrada: po pravilu ide čišćenje odlivka i

mašinska obrada.



Konstrukcione karakteristike dobijenog predmeta:

1. veoma složeni predmeti,2. važno je pravilno oblikovanje ulivnog sistema i

postavljanje podeone ravni,3. dodaci za mašinsku obradu: 1,5-6 mm,4. težina odlivaka: od 20 g do 400 t,5. kvalitet površine: loš, srednja površinska hrapavost: 3,2-50μm Ra,

6. ostvarene tolerancije mera: od ±0,5 mm do nekoliko mm,zavisno od dimenzija odlivka i vrste materijala.




Strana





Osnovne karakteristike procesa livenja u kalupimaod školjki su:

1. produktivnost: od 1-60 kom/h, zavisno od veličine odlivka,2. priprema procesa: nekoliko dana do nekoliko nedelja,3. veliki je gubitak materijala (20-50%), ali se otpadak može

iskoristiti,4. koristi se i za pojedinačnu i malo serijsku (drveni modeli), srednje

serijsku i veliko serijsku proizvodnju (metalni modeli),5. troškovi alata: niski,6. cena opreme: niska7. troškovi radnika: umereni do visoki, rad je naporan,8. naknadna obrada: po pravilu ide čišćenje odlivka i mašinska

obrada.



Konstrukcione karakteristike dobijenogpredmeta:

§veoma složeni predmeti,§važno je pravilno oblikovanje ulivnog sistema i postavljanjepodeone ravni,§dodaci za mašinsku obradu: 1,5-6 mm,§težina odlivaka: od 20 g do 400 t,§kvalitet površine: loš, srednja površinska hrapavost: 3,2-50 μmRa,§ostvarene tolerancije mera: od ±0,5 mm do nekoliko mm, zavisnood dimenzija odlivka i vrste materijala.




Strana



Polazni materijal za livenje u kokilama je rastopljenimetali:

legure bakra, aluminijuma, magnezijuma.

Opis procesa livenja u kokilama:

1. kokila je metalni kalup (može i grafitni), bez podele ili savertikalnom/horizontalnom podelom;

2. rastopljen metal se pod dejstvom gravitacione sile uliva uprethodno zagrejani kalup - kokilu, gde očvršćava;

3. kokila se tada otvara i odlivak se izbacuje.

Livenje u kokilama ili gravitaciono livenje.



Primena pri izlivanju:

klipa, klipnjača, glava cilindra i zupčanici.

Livenje u kokilama



Osnovne karakteristike procesa livenja u kokilama su:

1. produktivnost: od 5-100 kom/h,2. priprema procesa: nekoliko nedelja,3. iskorišćenost materijala visoka, malo je otpadnog materijala,4. koristi se za veliko serijsku proizvodnju; najmanje količine su

500-1000 komada,5. troškovi alata: srednji,6. cena opreme: srednja,7. troškovi radnika: niski do srednji,8. naknadna obrada: mala do srednja.



Konstrukcione karakteristike dobijenog predmeta su:

1. složenost oblika ograničena mogućnošću lakog vađenja izkokile,

2. dodaci za mašinsku obradu: 0,8-1,5 mm,3. težina odlivaka od 100 g do 300 kg, najpovoljniji su mali

odlivci do 5 kg,4. kvalitet površine dobar, srednja površinska hrapavost: 0,8-

6,3 μm Ra,5. ostvarene tolerancije mera: od ±0,25 mm do nekoliko mm,

zavisno od dimenzija odlivka i vrste materijala.




Strana



Polazni materijal za livenje pod pritiskom jerastopljen metal, najčešće laki i obojeni metali:

legure cinka, aluminijuma, magnezijuma, olova, kalaja i bakra.

Realizacija procesa:rastopljeni metal pod pritiskom dovodi u metalni alat (kalup) zalivenje, gde očvršćava. Posle očvršćavanja metala alat se otvarai odlivak se izbacuje.

Primena:izlivanje elektro-delova (razvodne kutije, utičnice), delovi zaigračke, delovi za nameštaj, kućišta menjača, delovi motora,delovi pumpi, slika



Livenje pod pritiskom



Karakteristike livenja pod pritiskom su:

1. produktivnost: do 200 kom/h,2. priprema procesa: nekoliko meseci,3. iskorišćenost materijala visoka, otpadni materijal se

može pretopiti,4. koristi se za velikoserijsku proizvodnju; najmanje

količine su 10.000 komada,5. proces je složen, visoka temperatura topljenja nekih

metala može izazivati teškoće u procesu i povećanohabanje alata,

6. troškovi alata: visoki,7. cena opreme: visoka,8. troškovi radnika: niski do srednji,9. naknadna obrada: mala.




1. složenost oblika - velika,2. važno je pravilno postaviti podeonu ravan,3. mehaničke osobine - dobre,4. težina odlivaka: od 10 g do 50 kg, obično do 5 kg,5. kvalitet površina odličan, srednja površinska hrapavost:

0,4-3,2 μm Ra,6. ostvarene tolerancije mera: od ±0,05 mm do 1 mm,

zavisno od dimenzija odlivka i vrste materijala.




Strana



Polazni materijal za centrifugalno livenje jerastopljeni metal:SL, čelik, laki i obojeni metali, staklo, plastika i keramika.

Način realizacije livenja:rastopljeni metal se uliva u metalni kalup koji se obrće.Pod dejstvom centrifugalne sile metal se raspoređuje pounutrašnjoj površini kalupa i očvršćava.

Osa obrtanja može da bude:qhorizontalna (za duge odlivke)qvertikalna (za kratke odlivke).

Primenjuje se za livenje:cevi većih dimenzija, doboši kočnica, remenice, topovske cevi,čaure, prstenovi, valjci, ležajevi, zupčanici, košuljice cilindramotora, posude pod pritiskom.



Centrifugalno livenje



Karakteristike ovog procesa su:

1. produktivnost: i do 50 kom/h,2. priprema procesa: nekoliko nedelja,3. iskorišćenost materijala visoka, jer nema ulivnog kanala i

napojnika,4. koristi se za velikoserijsku proizvodnju, ali može i za

manje serije,5. troškovi alata: srednji,6. cena opreme: srednja do velika,7. troškovi radnika: niski do srednji,8. naknadna obrada mala, obavezna obrada unutrašnjih

površina.



Konstruktivne karakteristike dobijenog predmeta:

1. složenost oblika ograničena,2. dodaci za obradu: 1,5-6 mm,3. dobre mehaničke osobine,4. veličina odlivka: od φ=0,25 m do φ=1,8 m,5. kvalitet površine dobar, srednja površinska hrapavost:

1,6-12,5 μm Ra,6. ostvarene tolerancije mera: od ±0,1 mm do ±1 mm,

zavisno od dimenzija odlivka.




Strana



Polazni materijal za livenje isparljivim modelom jerastopljeni metal:svi metali, uključujući i legure plemenitih i radioaktivnih metala.

Način realizacije:kalup koristi da oblikuje model od voska u zahtevani oblik.Voštani model se oblaže keramičkom masom.Pri livenju vosak isparava, a liveni metal popunjava šupljinukeramičkog kalupa. Da bi se izvadio odlivak, kalup se morarazbiti.

Primena pri izlivanju:lopatica turbina, delovi mašina alatki, delovi automobilskih iavionskih motora, kućišta pumpi, figurice, nakit; pogodno jetamo gde je teška i skupa mašinska obrada.



Livenje isparljivim modelom



Osnovne karakteristike procesa livenja isparljivimmodelom su:

1. produktivnost: preko 1000 kom/h,2. priprema procesa: nekoliko nedelja,3. iskorišćenost materijala visoka,4. obično se koriste modelni sklopovi ("grozdovi") za

mnogo malih odlivaka,5. koristi se i za malo serijsku i za veliko serijsku

proizvodnju,6. troškovi alata: srednji, zavise od složenosti alata,7. cena opreme: niska do srednja,8. troškovi radnika: visoki,9. naknadna obrada mala.




1. veoma složeni oblici, mogu se odliti i navoj i složeneunutrašnje površine,

2. dodaci za obradu: 0,3-2 mm,3. velika čvrstoća odlivka,4. težina odlivaka: od 0,5 g do 100 kg, najpovoljnije do 5 kg,5. kvalitet površine: dobar do odličan, srednja površinska

hrapavost: 0,4-6,3 μm Ra,6. ostvarene tolerancije mera: od ±0,1 mm do ±0,5 mm,

zavisno od dimenzija odlivka.



HVALA NA PAŽNJI

Documents

Predavanje 13.-2011