LIJEVANJE.pdf

8/17/2019 LIJEVANJE.pdf

1/38

LIJEVANJE


2/38

LIJEVANJE (eng. casting, njem. giesserei)

• taljenje metala, ulijevanje u kalup podutjecajem gravitacije ili druge sile te

skrućivanje

• kalupna šupljina oblikuje odljevak

• odljevak – proizvod


3/38

NEDOSTACI:

• orgraničenja u mehaničkimsvojstvima. poroznost

• dimenzijska točnost, kvalitetapovršine

• opasnosti u proizvodnji• utjecaj na okoliš

PREDNOSTI:

• moguća složena geometrijavanjskog i unutarnjeg dijela

• moguće dobiti dimenzijskitočan oblik (net-shaped) ilipribližno točan oblik (near net-shaped)

• moguće velike dimenzije

odljevaka• bilo koji metal• masovna proizvodnja• veliki raspon dimenzija (od 1g

do 250 t)

• malo otpada• relativno brz proces• velika raznolikost oblika• mogućnost velikih šupljih formi


4/38

PRIMJENA

1. Automobilska industrija2. Strojogradnja

3. Građevinska industrija i strojevi

4. Medicina5. Brodogradnja

6. Tračnička vozila

7. Energetika8. Zrakoplovna i svemirska industrija

9. Lijevanje umjetničkih skulptura


5/38


6/38


7/38

JEDNOKRATNI KALUPI STALNI KALUPI

• kalupe je potrebno nakon lijevanjauništiti kako bi se izvadio odljevak

• kalupni materijali – pijesak, gips islični materijali + vezivo + dodaci

• za složenije oblike odljevaka – konstrukcijskih elemenata

• kalup je višekratan – koristi se zaproizvodnju velikog broja odljevaka

• naziva se kokila• izrađen od metala ili rjeđe od grafitaza čelične odljevke

• ograničen oblik odljevka • isplativiji u visokoserijskojproizvodnji

KALUPI – otvoreni (za jednostavne odljevke)

– zatvoreni (za složene odljevke) – potreban uljevni sustav


8/38

OSNOVNA OBILJEŽJA KALUPA

KALUP:• gornjak (eng. Cope)• donjak (eng. Drag)

KALUPNIK – posuda, okvirRAZDJELNA LINIJA – linija koja razdvaja gornjak i donjakMODEL – kalupna šupljina ULJEVNI SUSTAV – čaška, spust, razvodnik, ušće

POJILO – izvor taline kako bi se nadoknadio materijal jertijekom skrućivanja dolazi do smanjenja volumena


9/38

KORACI PRI LIJEVANJU

1. OBLIKOVANJE KALUPNE ŠUPLJINE

• oblikuje se sabijanjem kalupne mješavine oko modela • model (koji je većih dimenzija od konačnog proizvoda radi smanjenja volumenatijekom skrućivanja) se uklanja iz kalupa

• kalupna mješavina je vlažna i sadrži vezivo kako bi zadržala oblik

2. JEZGRE U KALUPNOJ ŠUPLJINI

• kalupna šupljina – vanjska površina odljevka • jezgre se polažu u kalup kako bi tvorile unutarnju geometriju odljevka • kod lijevanja u pješčane kalupe i jezgre se izrađuju od pijeska

3. ULJEVNI SUSTAV – kanal kroz koji rastaljeni metal teče u kalupnu šupljinu • spustom talina stiže do razvodnika, zatim razvodnikom do ušća kroz koje ulazi ukalupnu šupljinu

• na vrhu spusta nalazi se čaška koja umanjuje prskanje i turbulentno strujanje

4. POJILO – spremnik rastaljenog metala kojim se nadoknađuje promjenavolumena (stezanje) tijekom skrućivanja

• treba biti oblikovano tako da skrućuje nakon skrućivanja odljevka


10/38


11/38

KALUPNA ŠUPLJINA S JEZGROM


12/38

PJEŠČANI LIJEV

• najrašireniji postupak lijevanja• različite dimenzije odljevaka• vel. serija od jednog komada domilijunskih serija

• kalup izrađen od pijeska

MODELI – u komadu/od višedijelova

JEZGRE – oblikuju unutrašnju

površinu doljevka KALUPI – pijesak pomiješan svodom i vezivom (glina – betonit) +dodaci pijesku koji služe zapovećanje čvrstoće i/ili propusnosti


13/38

PJEŠČANI LIJEV

POSTUPAK• kalupna šupljina oblikuje se nabijanjem pijeska oko modela • kalup se najčešće sastoji od dva dijela • kalup treba sadržavati ušća i pojila, odnosno uljevni sustav • ako se želi oblikovati šupljina unutar odljevka koriste se jezgre • za svaki odljevak potrebno je napraviti novi kalup• može se dogoditi da u jednom kalupu istovremeno lijevamo više komada

1. rastaljeni metal ulijeva se u pješčani kalup 2. metal se skrućuje 3. kalup se istresa kako bi se izvadio odljevak

4. odljevak se čisti i pregledava 5. (po potrebi) primjenjuje se naknadna toplinska obrada kako bi se

poboljšala svojstva odljevka


14/38

PROIZVODNI PROCES U LJEVAONICI


15/38

PJEŠČANI LIJEV

PREDNOSTI PJEŠČANIH KALUPA • čvrstoća – za osiguranje postojanosti oblika i otpornost eroziji• propusnost – za omogućavanje prolaza vrućih plinova i zraka krozšupljine u pijesku

• toplinska stabilnost – kako ne bi došlo do pucanja kalupa prilikomdodira s talinom

• sposobnost urušavanja – sposobnost da se napravi prostor kako bise odljevak mogao stezati bez pojave pukotina

• mogućnost ponovnog korištenja – pijesak istresen iz kalupa može

se koristiti za izradu novog kalupa (povremeno je potrebnaregeneracija pijeska)


16/38

Javne površine


17/38

ŠKOLJKASTI LIJEV


18/38

VAKUUMSKO KALUPLJENJE


19/38

POSTUPAK LIJEVANJA U PUNI KALUP


20/38

BLOK MOTORA – ODLJEVAK – MODEL


21/38

POSTUPAK IZRADE KALUPA

ZA PRECIZNI (TOČNI) LIJEV


22/38


23/38

PRECIZNI LIJEV – RAZNI ODLJEVCI


24/38

LIJEVANJE U STALNE KALUPE

• koristi se dvodijelni metalni kalup – KOKILA, oblikovan za lako iprecizno otvaranje i zatvaranje

• materijal kokile:• čelik ili sivi lijev – za lijevanje legura nižeg tališta (aluminij,bronca, mjed, magnezij)

• vodootporni materijali – za lijevanje čelika (rijetko)

POSTUPCI LIJEVANJA U KOKILE• lijevanje u polukrutom stanju• niskotlačno lijevanje • vakuumski lijev

• tlačni lijev • centrifugalni lijev


25/38

POSTUPAK LIJEVANJA U KOKILE

METALI KOJI SE LIJEVAJU: Al, Mg, legure bakra, sivi lijev

OSNOVNI KORACI POSTUPKA

1. Zagrijavanje kokile

2. Prskanje ili premazivanje kalupa

3. Lijevanje i skrućivanje

4. Otvaranje kokile i vađenje odljevka

PREDNOSTI

• dobra dimenzijska točnost ikvaliteta površine

• sitnozrnata struktura uslijedbrzog skrućivanja

NEDOSTACI

• nije moguće izraditi odljevkevelike složenosti oblika

• skupoća kalupa • legure nižeg tališta

PRIMJERI PRIMJENE: kučišta pumpi, odljevci za zrakoplovnuindustriju, klipovi motora, kučišta projektila


26/38

GRAVITACIJSKO LIJEVANJE U KOKILE


27/38

TLAČNI LIJEV

U TOPLOJ KOMORI

U HLADNOJ KOMORI


28/38

ODLJEVAK TLAČNIM LIJEVOM


29/38

NISKOTLAČNI KOKILNI LIJEV


30/38

CENTRIFUGALNI LIJEV

• proizvodnja cilindričnih dijelova


31/38

LIJEVANJE IGNOTA

• proizvodnja metalnih odljevaka za naknadnovaljanje ili kovanje


32/38

KONTINUIRANI LIJEV

• neprekinuto lijevanje metala,lijevanje u neograničenoj duljini

• razvijen zbog složene pripreme kokila za ignote, njihovihograničenja u dimenzijama i visokog udjela materijala zakompenzaciju usahlina u pojilima

• na ovaj način proizvodi se80-90% čelika u zapadnom svijetu

• prednosti u odnosu na ignote:smanjenje gubitka metala na

pojila, veća produktivnost, boljaprilagodba oblika za daljnje

preoblikovanje (valjanje)


33/38


34/38

METALI ZA LIJEVANJE

ŽELJEZNE LJEVAČKE LEGURE

• željezni lijev: sivi lijev, nodularni lijev, bijeli lijev• čelični lijev: viša temperatura ulijevanja, manja livljivost,

veća čvrstoća i žilavost, zavarljivost

NEŽELJEZNE LJEVAČKE LEGURE

LAGANI METALI – TEŠKI METALI

• aluminijske, magnezijske, kositrene, bakrene, legure cinka, legurenikla, legure titana

• većina odljevaka izrađena je od legura, a ne čistih metala • legure je lakše lijevati (bolja livljivost), a svojstva odljevaka su bolja


35/38

RAZMATRANJA PRI OBLIKOVANJU

JEDNOSTAVNOST GEOMETRIJE• iako je lijevanjem moguće izraditi složene oblike, jednostavna geometrija doprinosi livljivosti

• izbjegavanjem složene geometrije: - izrada kalupa je jednostavnija

- smanjena je potreba za upotrebom jezgri- povećava se čvrstoća odljevka

UGLOVI• oštre kuteve i uglove treba izbjegavati jer predstavljaju izvore

koncentracije naprezanja koji mogu izazvati vruće pukotine inapukline

• na unutarnjim uglovima treba konstruirati skošenja, a na oštrimbridovima radijuse


36/38

RAZMATRANJA PRI OBLIKOVANJU

SKOŠENJA • skošenja kod jednokratnih kalupa olakšavaju vađenje modela izkalupa

• kod stalnih kalupa skošenja pomažu lakšem vađenju odljevka izkalupa

• slična skošenja treba konstruirati kod metalnih jezgri

• manjim preinakama konstrukcije moguće je izbjeći upotrebu jezgri


37/38


38/38

HVALA NA PAŽNJI!

Dorotea Kutleša

LIJEVANJE.pdf

Documents