SLÉVÁNÍ EOP - el. energie se meni v tepelnou pomoci horeni oblouku mezi tremi grafitovymi elektrodami a vsazkou. Teplo se na vsazku prenasi salanim; - podle druhu vyzdivky rozdelujeme na: - EOP s kyselou vyzdivkou SiO2 - i kdyz jsou ekonomicky velmi vyhodne jsou malo pouzivane z duvodu nemoznosti taveni vysokolegovanych oceli; - EOP se zasaditou vyzdivkou MgO - jsou vhodne pro taveni vsech druhu oceli; - suroviny pri vyrobe oceli: - vratny material (vtokove kanaly, zmetky, nalitky...) - nejvhodnejsi z duvodu znameho slozeni, - ocelovy odpad (srot) - muze obsahovat skodlive prvky (P, S, Sn,Zn, Cu, At, Sb...), - feroslitiny a legury - prvky pro dosazeni pozadovaneho chemickeho slozeni, - oxidacni a nauhlicujici prisady, - struskotvorne prisady, - desoxidovadla. EIP - ecel se tavi v kelimku vytvorenem uvnitr civky. Stridavy el. proud touto civkou prochazi a vytvari koelm ni magneticke pole. Stridavy magneticky tok indukuje v sekundarnim okruhu stridavy proud ktery ohriva vsazku. Litiny - slitny zeleza s uhlikem a dalsimi prvky (Mn, P, S...) u nichz obsah uhliku prevysuje jeho mezni rozpustnost austenitu; - podle chemickeho slozeni a podminek tuhnuti vznika bud bila litina nebo litiny s lupinkovym nebo kulickovym grafitem; - taveni litin (v kuplovnach a v EIP): - surove zelezo - zakladni material, - vratny material, - ocelovy odpad - pro snizeni obsahu uhliku, - litinovy odpad, - legury a nauhlicovadla - uprava chemickeho slozeni, - struskotvorne prisady (vapenec, kazivec, kremenny pisek...) (- koks - palivo v kuplovnach) Metody II. generace - chemicke smesi a) samotvrdnouci smesi: - anorganicka pojiva - sadra, cement, ztekucene smesi, - organicka pojiva - pryskyrice + tavidlo (kyselina), b) smesi tvrdnouci zasahem zvenci: - anorganicka pojiva - vodni sklo, c) keramicke formy a jadra: - tvrdy model - lisovani vysokymi tlaky, oblevani keramikou, - netrvaly model - vytavitelny (vosk), spalitelny.
TVÁŘENÍ Stříhání - rozdělení materálu protilehlými břity nožů; - oddělení není úplně přesné (elasticita a tvárnost materiálu); - stříhání je v podstatě smyk; - na kvalitu střižného procesu má vliv střižná vůle mezi noži. Velikost střižné mezery je závislá na mechanických hodnotách střižného materiálu a na jeho tlouštce. Způsoby stříhání: a) rovnoběžnými noži (tabulkové núžky ) - střižné síly nepůsobí ideálně v rovině, mezi noži musí být mezera, je potřeba velká střižná rázová síla, při stříhání vzniká kombinované namáhání (smyk, ohyb); b) se skloněnými noži - břity jsou k sobě nakloněny pod urč. úhlem (pákove núžky), není potřeba tak velká střižná síla, materiál se sříhá postupně (zmenšení rázu); c) kotoučovými noži - sříháni probíha plynule, bez rázů; teměř bodový styk => tvarové součásti. Přesné stříhání: - úpravou konstrukce nástroje a volbou způsobu sříháníje možné ovlivnit kvalitu střižné plochy; - sříhání pomocí přidržovače, se zápornou vůlí, reverzní. Střižné nástroje: jednoduché střihadlo, postupné střihadlo, sloučené střihadlo, sdružené střihadlo. Ohýbání - je tecnologicka operace při niz dochazi k trvalé změně polotovaru působením ohýbového momentu; - při ohýbání docházi k pružně-plastické deformaci - na velikost deformace má vliv: - kvalita materiálu, - tloušštka v místě ohybu, - poloměr ohybu, - velikost ohybových momentů; - provádí se ve většině případů za studena (za tepla u materiálů větších průřezů s větší pevnosti) Odpružení: - je nedílnou součástí ohýbání. Protže ohyb je pružně-plastická změna, tak po odlehčení dojde i ke zrušené pružné deformace a tím ke změně rozměrů a tvaru součásti, jenž byly dané nástrojem. - na velikost odpružení máji vliv: - mechanické vlastnosti materiálu, - tlouštka v mistě ohybu, - poměr poloměru / tlouštce, - velikost úhlu ohybu. Tažení - je technologický proces při němž se z rovinného plechu nebo přístřižku v jedné nebo několika operacích vyrobí duté těleso; - velmi rozšířený způsob výroby prostorových objektů bez výrazné změny tloušťky; - tažení se provádí z rovinného přístřižku D a tlousky t a vznikne výtazek d, tloustky t a výšce h h > (D - d) / 2 - provádí se tažidlem: tažník, tažnice, popř. přidržovač; - po tažení následuje ostřižení; - při tažení tenkého plechu se zpravidla tvoří přehyby materálu a při zvětšení odporu se utrhne dno. K zabránění zvlnění se používa přidržovač; - pro stanovení optiálních podmínek k tažení je třeba určit velikost a tvar přístřižku; - hlavní konstrukčně technologické zásady: - výška co možná nejmenší, - valcové výtažky s rovným dnem kolmým na osu rotace, - hranaté výtažky dostatečně zaoblit, - otevřené výtažky konstruovat jako uzavřené a následně rozřezat, - volit co největší tolerance, - vhodné zvolení materiálu.
Kování Zápustkové kování: - užívá se k sériové výrobě (velký počet stejných součástí); - zápustka je ze dvou částí, které po spojení tvoří dutinu ve tvaru výkovku; - předkovaný materiál se vloží do spodní zápustky a silou horní zápustky vyrobíme výkovek. Přebytečný materiál je vytlačen do mezer zápustky (výronky). Bucharem (1) a lisem (2): - zatékání kovu: (1) působením rázové síly bucharu kov teče rychleji a snadněji zaplňuje zápustku ve směru rázů; (2) klidným působením lisu kov teče snadněji ve směru kolmém k síle lisu. - dokončování výkovku: (1) je potřeba několik úderů bucharu; (2) na jeden zdvih beranu lisu. - okuje: (1) snadno odpadávájí z kovaného materiálu; (2) okuje se zalisovávají a nesnadno odpadávají, poškozují povrch výkovku i zápustky. - práce: (1) potřebuje silné základy, fyzicky zdatnější i kvalifikovanější obsluhu; (2) je 3x efektivnější než buchar, přesnější, ale drahé (vyplatí se až u velkosériové výroby).
SVAŘOVÁNÍ Svarovani elektrickym obvodem - princip je v horeni oblouku mezi elektrodou a svarovanym materialem. - elektricky oblouk je nizkonapetovy elektricky vyboj, o dostatecne proudove hustote, ktery prochazi castecne jonizovanym plynem. - stabilita horeni pri napeti vyssim nez je ionizacni daneho prostredi a proudu dostatecnemu pro ionizaci plynu. Svarovani el. obloukem obalenou elektrodou - oblouk hori mezi tavnou obalenou elektrodou a svarovanym materialem. - Elektroda je uchycena ve svorce ktera je vedena kabelem k prvnimu polu. Druhy pol je zemnici svorkou uchycen k svarovane konstrukci - elektrody jsou ruzneho prumeru (1,5, 2, 2,5 3,15, 4, 5, 6,3, 8 mm) a typu (kysele, rutil., bazicke) - pro kazdy prumer je urcen jiny proudovy rozsah. Rozsah je napsan na krabicce elektrod. Paklize by tato informace chybela, da se urcit ze vzorce: I = (40 ÷ 55) × d (kysele a rutilove elektrody) a I = (35 ÷ 50) × d (bazicke) kde d je prumer elektrody. - jakost povrchu: - urceni svarovaciho proudu - hlavni predpoklad k dosazeni co nejlepsi jakosti; - delka obvodu - ovlivnuje propal prvku, rozstrik tekuteho kovu a naplneni housenky; - rychlost svarovani: - prilis rychle - uzka housenka (male nataveni materialu) nebezpeci studeneho spoje (porovitost - rozpustene plyny nemohou uniknout); - prilis pomale - prehrivani materialu (zhorseni mech vlast.) a take predbihani strusky pred tavnou lazni (struskove vmesky ve svaru). - obal ma nasledujici funkce: - metalurgicke - ochrana oblouku, housenky . . . - fyzkalni - usnadneni svarovani - ionizacni a elektricka - obaly jsou tohoto typu: - kysele a rutilove - svarovani jak stridavym tak stejnosmernym (- pol) proudem; - bazicke - mensi proudy, svarovani stejnosmernym (+ pol) proudem.
Svarovani metodou WIG - Wolfram-Inert-Gas - oblouk. mezi netavici se wolframovou elektrodou a svarovanym materialem, chraneny internim plynem; - jako interni plyn se uziva nejcasteji Ar, dale pak He, N a smesi plynu; - vyhody: velmi kvalitni a ciste svary, moznost svarovat i vysokolegovane oceli, AL, Cu, Ni, Mg i tezko svaritelne materialy jako Ti; - nevyhody: nizka tepelna ucinnost (asi 60 %), omezne proudove zatizeni => mala produktivita; - pouziti: v jaderne technice, pristrojove technice, chemickem prumyslu a vubec tam, kde je pozadavek na vyskou cistotu. Svarovani metodou MIG, MAG - Metal-Inert/Aktiv-Gas; - tyto dve metody se lisi pouze pouzitim ochranneho plynu; - principem je oblouk, mezi tavnou elektrodou a svarovanym materialem, chraneny inertnim nebo aktivnim plynem; - pridavny drat ( d = 0,5 ÷ 1,4 mm), nebo trubickova elektroda, se odviji ze zasobniku a bowdenem vede do horaku. Proud je veden kluznym kontaktem. Oblouk je chranen atmosferou vhodneho slozeni; - ochranny plyn: - interni - Ar, He, smesi - aktovni - Ar + 5 % O2, Ar + max 20 % CO2, CO2 - pouziti: - MIG - svareni aktivnich kovu, jako Al a jeho slitin, Ti ...; vysoka produktivita oproti WIG; - MAG - oceli vyssi pevnosti, slitin oceli; vysoke naroky na jakost; - obe metody lze plne automatizovat: i slozite prostorove tvary (raky motocyklu, kola, karoserie ...); Svarovani plazmovym paprskem - jedna se o specialni pripad tepelneho svarovani - vyuziva se tepelneho i dynamickeho ucinku paprsku - plazma vznika v plazmovem horaku pruchodem plazmoveho plynu stanilizovanym el. obvodem. V dusledku vysoke teploty vznika v plazmovem plynu ionizace. Tato energie se v miste interakce paprsku s tavnou lazni uvolnuje a technologicky se vyuziva k taveni materialu. - plazmove plyny: Ar, He - ochranne plyny: Ar, He, Ar + H2, N2 - pouziti: - mikrosvarovani: 0,06 mm (merici cidla) - pruchozim paprskem: oceli 3 – 10 mm - s obracenou polaritou: Al a jeho slitiny - vyhody: velmi kvalitni svary, lze svarovat vysokolegovane oceli, Al Cu, Mg, Ni i těžko svařitelné materialy jako je Ti. - nevyhody: vysoka porizovaci cena, vysoke provozni naklady Svařování svazkem elektronů Jedná se o speciální metodu tavného svarovani. Zdrojem tepla je soustredeny svazek elektronu vznikajici v elektronove trysce. Svazek je soustředěn pomoci elektronove optiky a urychlen do mista svaru. Vysoka kineticka energie se v miste dopadu meni na tepelnou. - hustota vykonu je 1 GW/cm2 - prumer stopy svazku: 0.1 - 5 mm Svarovani laserem - LASER - light amplification by stimulated emision of radiation - kvantove zesileni svetla pomoci stimulovane emise zareni - zakladni podminkou funkce laseru je stimulovana emise zareni, ktera probiha v aktivnim prostredi a je zesilovana rezonatorem - podle aktivnich prostredi deline na lasery pracujici na fazi: pevne, tekute, plynne, polovodicove
Svarovani trenim - toudo metodou se svaruji soucasti ktere jsou upnuty v zarizeni v osovem smeru - vysoce produktivni metoda vhodna pro seriovou vyrobu - jeden dil je uchycen do pevne celisti, druhy do otocne, ktera je pohanena pres spojku elektromotorem a je pritlacovana osovou silou k pevne celisti. Trenim kontaktnich ploch se vyviji teplo, material mekne a je vytlacovan do otrepu. Kdyz otrep dosahne pozdovane velikosti (veskere necistoty jsou ze svaru odstraneny) vypne se spojka a nasledne se zabrzdi otocna celist za zvysene osove sily (pechovani) - pouziti: predevsim oceli, Al, slitiny Ni, Cu; svaruji se tuce trubky, hridele, ozubena kola, ventily spalovacich motoru . . . Svarovani ultrazvukem - ultrazvuk jako zdroj energie pro svarovani - arizeni z magnetostrikcniho nebo piezoelektrickeho menice napajeho vys.frek. gener. proudu. V merici se meni vf. proud na mechanickou energii kmitani o vysokem kmitoctu, ktera se pres trychtyrovity vlnovod zesiluje a zrychluje se amplituda kmitani. Kmitani se pres svarovaci spicky prevadi na material. Spoj vznikne za pusobeni tlaku a kmitani. Rezani plazmou - proncipem je rezani plazmovym paprskem o velmi vysoke teplote, az 20 000 C. Tato teplota snadno natavi kazdy material a dynamickym ucinkem plazmy, pri vystupni rychlosti 1k - 2k m/s je tavenina ze spary vyfoknuta - pouzavame tri typy plazmovych zarizeni 1) plazma stabilizovana plynem: Ar + H2, N2, Ar; 2) plazma stailizovana vzduchem 3) plazma stabilizovana plynem (N2) a vodou
