10. Technologické postupy pro slévárenství

Prezentace na téma: "10. Technologické postupy pro slévárenství"— Transkript prezentace:

1 10. Technologické postupy pro slévárenství
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Ing. Zdeněk Kužela Název prezentace (DUMu): 10. Technologické postupy pro slévárenství Název sady: Technická příprava výroby (TPV) Ročník: 2. – 4. Číslo projektu: CZ.1.07./1.5.00/ Datum vzniku: – Uvedený autor, není-li uvedeno jinak, je autorem tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

2 ZPRACOVÁNÍ TECHNOLOGICKÝCH POSTUPŮ
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Anotace ZPRACOVÁNÍ TECHNOLOGICKÝCH POSTUPŮ Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Technologické postupy pro slévárenství je ukázat žákům technických SŠ, kteří se v této oblasti vzdělávají, jak se lze prakticky orientovat při zpracování technologických postupech. Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě popíší postupně několik jednotlivých kroků při zpracování tg. postupů ve slévárenském provozu u strojních součástí pro zbrojní výrobu v rámci technické přípravy výroby – TPV, zpracování dokumentace pro hlavní výrobu. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na technologické postupy ve slévárenském provozu.

3 Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Pojmy SLÉVÁRNA Odlévání výrobků způsobem vytavitelného voskového modelu patří mezi metody nejmodernější technologie strojírenské hromadné výroby. Základem je přesně zhotovená dvoudílná forma slícovaná v dělicí rovině se zajištěnou polohou vodícími čepy. Forma patří mezi finančně nákladné nářadí pro svoji rozměrovou přesnost a povrchovou strukturu dutiny tvaru polotovaru. Proto se forma, která se vyrábí v nástrojárnách, ekonomicky vyplatí pouze pro sériovou nebo hromadnou výrobu.

4 Technologický Postup ve SlÉvÁrenství
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Technologický Postup ve SlÉvÁrenství Odlévání rámu pistole Forma pro odlévání voskového modelu strojní součásti se skládá ze dvou dílů, pevné a pohyblivé části spojující se v dělicí rovině.

5 Každá forma je výsledek odborníků – nástrojařů převážně z nářaďoveckých dílen či nástrojáren, kde se v zámečnických profesích zrodí velmi rozměrově a geometricky přesné součástky pro sestavení finální formy. Dutina pevné části formy musí přesně kopírovat tvar finálního polotovaru (v našem případě rámu pistole). Struktura povrchu musí být velmi přesně opracována, dle tvarové členitosti výrobku se jedná v převážném rozsahu o ruční zámečnickou činnost. Kvalifikace odborné způsobilosti zámečníků je vysoká, což se taky pak promítá do cenové relace výroby forem. Hodně se při výrobě využívá CNC strojů, elektroerozivního obrábění, drátovek apod. Každá, byť nepatrná nedokonalost formy se pak negativně násobí počtem finálních výrobků v hromadné výrobě. Tato skutečnost je velmi důležitá! Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

6 Operační sled výroby odlitků je následující:
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Č.op. Popis operace Strojní zařízení Teplota-Čas 001 Zhotovit voskový model, technický vosk, konzervace formy Vstřikolis, forma cca 85°C 002 Odstranit nerovnosti, zbavit nečistot Ručně, škrabka 003 Odmastit voskový model, ukládat do palety Vana 004 Pájet voskové modely na vtoky, vytvoření voskových stromečků Elektr. pájka cca 80°C 005 Zavěšovat voskové stromečky na závěs dopravního zařízení Závěsné zaříz. 006 Máčet voskové stromečky v břečce, od jemné zrnitosti křemičitých písků a pojiva, opakující se cyklus až 5x Dopravník, vana 007 Sušit skořepiny, opakující se cyklus po 2 hod. cca až 5x Vzdušná komora 20°C 120´ (min.) 008 Odstranit technický vosk ze skořepiny Autokláv 120°C/6at 009 Uskladnit skořepiny do regálu Manipulace

7 Forma pro odlévání voskového modelu se vkládá do vstřikolisu, kde se dutina vyplňuje technickým voskem při teplotě cca 80°C. Po vychladnutí se voskový model z formy vyjme, očistí od nerovností v dělící rovině modelu, odmastí, zkontroluje a uloží se do přepravky. Následná operace pak sestavuje vosk.modely pomocí elektropájky na vtokový kůl-stromeček. Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

8 Po vysušení následuje další operace – „autokláv“.
Vtokový kůl, který je rotační, je zhotoven taky z technického vosku a tím, že se voskový model místně nahřeje elektrickou pájkou, tak se přichytí v přesné pozici na vtokový kůl podle velikosti a členitosti modelu a tak vytvoří voskový stromeček. Tento se opět odmastí a pak se zavěsí na dopravník, který jednotlivé stromečky přenáší do ponoru tekuté směsi křemičitých písků a pojiv od nejjemnější struktury až po hrubou, celkem cca 6 ponorů do vany. Mezi každým smáčením následuje dvouhodinové sušení při pokojové teplotě až z jednotlivých stromečků vznikne křehká skořepina, která v sobě ukrývá požadovaný přesný tvar dutiny technického vosku finálního výrobku. Po vysušení následuje další operace – „autokláv“. Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

9 Jednotlivé vysušené stromečky se vkládají do komory „autokláv“, kde se při teplotě 120°C a kombinaci přetlaku cca 6 atp. odstraní tzv. tepelným šokem technický vosk do připravené kokily. Technický vosk je silně znečištěn a nelze dále použít. Hromadně se převáží do západní Evropy k přečištění. Vznikne čistá a křehká skořepina s dutinou. Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

10 Vtokový kůl, který je rotační, je zhotoven taky z tech
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

11 Vlastní odlévání probíhá v následujících fází:
Skořepiny jsou velmi křehké, musí se opatrně uskladnit do okamžiku další operace, která patří mezi nejdůležitější a tou je vlastní odlévání. Vlastní odlévání probíhá v následujících fází: Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Fáze Popis činnosti Strojní zařízení Poznámky 001 Zaformátovat, skořepiny do rámu s písečným podložím Dopravníkový rám 002 Předehřívat sestavu vtokových soustav cca 2 hod. Průběžná el. pec T1=200°C T2=980°C 003 Připravit tekutý kov, předehřít kokilu El. pec T=1670°C 004 Odlévat tekutý kov přes kokilu do vtokové soustavy rámu, každou soustavu označit vč. odebrat vzorek! Zvedací zařízení 005 Chladit vtokové soustavy rámů cca 2 hod. T1=1600°C T2=200°C 006 Kontrolovat vzorek chemickým rozborem, vystavit a archivovat rodný list Zkušebna, rozbor mater. 007 Chladit vtokové soustavy rámů volně na vzduchu do vychladnutí T2 = 20°C

12 Odlévání oceli do předehřátých skořepin Skořepiny se zaformátují
do rámů vysypaných struskou a v průběžné peci se předehřívají na teplotu T = °C, právě kdy jsou připraveny k odlévání oceli o teplotě T = °C. Teplota je závislá na druhu a složení odlévané oceli. Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

13 Odlévání oceli do předehřátých skořepin
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

14 Odlévání oceli do předehřátých skořepin
Po odlévání oceli nastává fáze pomalého chládnutí. Aby nedošlo k oxidaci odlitků, vkládá se dřevo do prostoru, než se uzavře krytem a vozíkem se vjede zpět do průběžné pece a dochází k poma- lému chládnutí cca 2 hod. Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

15 Tyto následné kroky mají následující sled operací:
Výše popsané odlévání provádí pracovní tým, který musí být sehraný, aby vše proběhlo v přesném časovém limitu, v kterém nesmí dojít k předčasnému vychladnutí odlévané tekuté oceli či kokily, které by byly příčinou různých nežádoucích skrytých vad odlitků. Chladnutí odlitků probíhá v průběžné elektrické peci po dobu cca 2 hod. z tavící teploty do cca 200°C, až ke konečnému vychladnutí mimo pec na vzduchu. Doposud jsou odlitky stále zaformovány v pojízdném rámu proti pomalému ochlazení ve směsi strusky. Po vychladnutí nastává okamžik, kdy je nezbytné odlitky očistit od nyní již nežádoucí skořepiny a oddělit od vtokových kůlů na jednotlivé polotovary. Tyto následné kroky mají následující sled operací: Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

16 Komora pneumat. bucharu k čistění skořepin
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

17 Odlitek očištěn od skořepiny V pneumatickém bucharu se odlitek
zhruba očistí od skořepiny a ocelový stromek se musí mechanicky od sebe oddělit na součástky (na obr. lučíky). Součástky je nutné dále čistit pískováním nebo kuličkováním. Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

18 TP oddělení odlitků od vtoku:
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Č.op. Popis operace Strojní zařízení Teplota-Čas + 011 Převoz soustavy odlitků, (skořepin) Manipulace 012 Očistit, skořepiny rozbít a odstranit zbavit od hrubých nečistot v komoře Komora buch. pneumat. 013 Oddělit odlitky od vtoku mechanické oddělení odlitků od vtoku Lis, rozbrušovačka 014 Začistit, zabrousit odstranit ostřiny Stojan.bruska, plochá bruska 015 Kuličkovat, očistit v rotačním bubnu s ocelovými tělísky Rotač. omílací zařízení 016 Pískovat Pískovací buben 017 Kontrolovat Provádět 100% kontrolu Vizuální kontrola 018 Roztřídit, opravit po kontrole, roztřídit kusy, nutnou opravu provádět v chemickém ponoru Vana 019 Kontrolovat 100% ks Kontrola

19 Příklad očištěných odlitků – pistolových rámů
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Příklad očištěných odlitků – pistolových rámů

20 Pohled na očištěný odlitek pistolového rámu
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Pohled na očištěný odlitek pistolového rámu

21 Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Finální polotovar odlitku je výsledkem nejmodernější technologie metodou odlévání vytavytelného voskového modelu, která je ekonomicky využitelná pouze v seriové či hromadné výrobě. Je nutno mít vždy na zřeteli, že každá nedokonalost formy modelu se násobí na celou sérii výroby, jejichž následná úprava je vysoce nákladná. Odlitky musí projít 100% kontrolou, která musí odhalit sebe menší nečistoty od zrnitosti křemičitého písku skořepiny, zaklíněných třeba někde v zákoutích různých dutin při rozsáhlé členitosti polotovaru (např. rámu pistole). Zanechané zbytky písků později při třískovém obrábění silně zatupují ostří řezných nástrojů, což opět zvyšuje náklady na výrobu.

22 Jak lze definovat výrobu strojního odléváním?
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Kontrolní otázky Jak lze definovat výrobu strojního odléváním? K čemu slouží forma a jaké má části? Jaký musí mít tvar voskový model? K čemu slouží voskový vtok? Kolikrát lze využít technický vosk pro modely? Jaká je odlévací teplota oceli? Proč musí být u odlitků 100% kontrola?

23 Seznam zdrojů pro použité obrázky
Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR. Seznam zdrojů pro použité obrázky Právě zde je prostor pro dotazy. Pokud Vám bylo něco nejasné, nebo jste něčemu z tématu nepochopili, tak se prosím zeptejte právě teď. Použitá literatura: Reklamní materiály CZ Uh.Brod Materiály COPt Uh.Brod