TECHNOLOGIE I (slévání a svařování)

TECHNOLOGIE I (slévání a svařování) Přednáška č. 1: Úvod - Charakteristika slévárenství (hutní, výroba tvarových součástí), význam slévárenství v rámci netřískových technologií. Slévárenská výroba a její členění. Přesnost, kvalita a ekonomičnost výroby. Perspektivy slévárenství. Autoři přednášky:

prof. Ing. Iva NOVÁ, CSc. Ing. Jiří MACHUTA, Ph.D. Pracoviště: TUL – FS, Katedra strojírenské technologie

TE I

Obsah přednášek z předmětu Technologie I

Přednáška č. 01

Přednáška 1 - Charakteristika slévárenství (hutní, výroba tvarových součástí), význam slévárenství v rámci netřískových technologií. Slévárenská výroba a její členění. Přesnost, kvalita a ekonomičnost výroby. Perspektivy slévárenství. Přednáška 2 - Konstrukční řešení a technologičnost konstrukce odlitků; pravidla Podmíněná slévárenskou technologií a materiálem, pravidla pro konstrukci stěn odlitků, pravidla podmiňující ekonomickou výrobu odlitků. Přednáška 3 - Slévárenské slitiny pro výrobu odlitků, vlastnosti slévárenských slitin, faktory ovlivňující slévárenské vlastnosti, rovnovážné diagramy. Přednáška 4 - Tavení slévárenských slitin, příprava tekutého kovu (grafitických liti, slitin hliníku, zinku, hořčíku, mědi). Přednáška 5 - Druhy forem a jejich charakteristika. Výroba pískových forem, model modelová deska. Formovací (ostřivo, pojivo, přísady, popř. voda). Pojiva I, II., III. generace. Pojiva II. Generace chemické procesy pojení (Croning, HB, CB, CO2, SO2, sádra, keramika atd.).

TE I

Obsah přednášek z předmětu Technologie I

Přednáška č. 01

Přednáška 6 - Výroba jader, účel, charakteristika, materiál (Croning, HB, WB, CB, sádra, atd). Vlastnosti jader. Výroba forem skládáním nepravých jader ve formovacím rámu. Přednáška 7 - Trvalé formy, materiál trvalých forem, jejich použití. Plnění trvalých forem Přednáška 8 - Definice procesu svařování. Základní pojmy, názvosloví svarového spoje. Rozdělení metod svařování. Svařitelnost kovů a slitin. Pojem definice svařitelnosti. Vliv vneseného tepla. Metalurgie svařovacího procesu. Svařitelnost ocelí, neželezných kovů a jejich slitin. Přednáška 9 - Svařování plamenem Základní technické parametry, rozsah použití, pracovní technika svařování slitiny železa a vybraných neželezných kovů a slitin. Přednáška 10 - Svařování elektrickým obloukem. Elektrický oblouk jako zdroj koncentrovaného tepla, charakteristika oblouku, přenos kovu do svarové lázně. Ruční svařování obalenými elektrodami, volba parametrů, obalené elektrody a jejich vlastnosti. Automatické svařování pod tavidlem, technologie, přídavné materiály, volba parametrů. Přednáška 11 - Svařování el. obloukem v ochranných atmosférách (MAG, MIG, WIG).

Obsah přednášek z předmětu Technologie I Přednáška č. 12:. Speciální způsoby tavného svařování (svařování plazmatem, laserem elektronové aj.). Tlakové svařování, tlakové odporové svařování. Renovace a navařování. Základy používaných technologií, účel, Přednáška 13 - Pájení, druhy, tavidla, technologie procesu. Tepelné dělení materiálu. Řezání kyslíkem, plazmou, laserem, svazkem urychlených elektronů. Přednáška 14 - Koroze, podstata a druhy koroze, korozní odolnost kovových materiálů. Přehled způsobů ochrany proti korozi. Kovové ochranné povlaky – technologie nanášení (ponor do taveniny, žárové stříkání, galvanické pokovování). Nekovové ochranné povlaky.

Technická univerzita v Liberci

Technická univerzita

v Liberci byla založena v roce 1953

TE I Přednáška č. 01

TE I

Technologie I

Přednáška č. 01

Vyučuje Katedra strojírenské technologie, bud. E II. patro; • pro studium jsou napsána skripta: Technologie I (Nová – Nováková – Bradáč); Cvičení zabezpečují: Ing. Iva Nováková, Ph.D. Ing. Jiří Machuta, Ph.D. Ing. Ondřej Řidký

TE I

Vývoj slévárenství

Přednáška č. 01

TE I • v 6. století n.l. je známá výroba zvonů

Přednáška č. 01

• ve 12. a 13. století se zhotovovaly • svícny a dělové koulev

) Obrázky jsou z přednášky prof. Rusína Brno, 2009


Historie slévárenství v zahraničí

• historických nálezů je celá řada • např. na území Indie byly nalezeny odlitky odpovídající době 3000 let př. n.l., které byly zhotoveny metodou na vytavitelný model •

) Obrázky jsou z přednášky prof. Rusína , Brno 2009

Historie slévárenství v zahraničí

Slévárna 17/18. století dle Technického lexikonu Diderota Slévárna v době 18.dynastie, Egypt

Engels,G.:5000 Jahre Giessen von Metallen, Duesseldorf 1994

Engels,G.:5000 Jahre Giessen von Metallen, Duesseldorf 1994

Slévárenství


krásné a důležité odvětví průmyslu (jedno z nejstarších výrobních řemesel) 6000 až 4 000. let před n.l.

18. stol.

20. a 21. století

Litinový most přes řeku Severn, Anglie z roku 1779

1910 – Slévárna a kotlárna Přerov

1911 – R.L. Hudlický, slévárna železa Rokycany 1932 - Komárovské železárny, výroba litinových pístních kroužků 1935 – Slévárna v koncernu Baťa na výrobu obráběcích strojů 1938 – Slévárna Josefa Beneše, Průhonice u Prahy


Slévárenství je jedna z netřískových technologií, výrobní odvětví, kdy se zhotovují výrobky - odlitky - litím roztaveného kovu, resp. slitiny kovů do dutiny slévárenské formy. • po vyplnění slévárenské formy taveninou a jejím ztuhnutím vzniká odlitek.


• •

• •

Princip výroby odlitků je na základě dvou poznání: tavenina (kapalina) – má objem tavenina nemá stabilní tvar – zaujímá tvar podle nádoby Ve slévárenství se tato nádoba nazývá slévárenská forma, která má dutinu. tavenina odlitá do dutiny formy, vyplní dutinu – tím získá tvar; tavenina v dutině formy předává teplo stěně formy – tím tavenina tuhne a vzniká odlitek.


Rozlišujeme 2 druhy slévárenství 1. Slévárenství hutní – výroba hutních odlitků – tzv. ingotů;

Odlévá se do kovové formy – tzv. kokily 2. Výroba tvarových součástí (výroba odlitků)

TE I

Kokila pro hutní slévárenství Přednáška č. 01 Hutní forma = kokila je kovová forma s jednoduchou dutinou, odlitek = ingot

a) – ingot uklidněné oceli b) – ingot neuklidněné oceli


Hutní ingot se dále zpracovává

• z ocelárny odchází horké ingoty v kokilách do stripovací haly, kde jsou kokily stahovány z ingotů speciálními jeřáby. • oddělují se hlavy ingotů (zde se soustřeďují nečistoty a staženina – lunkr) • ingoty se pak dopravují do haly hlubinných pecí a předehřívají se na teploty 1200°C. • ingoty se za tepla válcují se na několik průvalů. K válcování se používají válcovací tratě, jejichž součástí jsou válcovací stolice. • zde ingot prochází mezi rotujícími válci čímž dochází k jeho tvarování. Válcování se zpracovává 85 až 90 % vyráběné oceli. Podle typu stolice získáváme tvářené profily (vývalky) různých profilů.

TE I

Válcování polotovarů

Přednáška č. 01


Ukázky ingotů a válcování ingotů


Ukázka válcovaných polotovarů

Válcované polotovary mohou být na bázi: slitin železa – oceli třídy ČSN tř. 10 - tř.19 (mimo tř.18 – slinuté karbidy); slitin hliníku – EN AW 1000 – EN AW 8000

TE I

Ukázka hutních polotovarů

Přednáška č. 01

Hutní polotovary jsou nejčastěji ocelové, v postatě jsou vyráběny dle tříd ocelí.

2. Odlévání tvarových součástí (výroba tvarových součástí)

• • • • • •

bloky spalovacího motoru písty motorů vložky motorů víka skříní a převodovek tělesa převodovek lité disky kol automobilů, atd.


Ukázky typů lití tvarových součásti Gravitační lití Lití pod tlakem

Odstředivé lití

TE I

Materiály pro výrobu odlitků Slitiny železa - litiny: LLG, LKG, LČG - oceli na odlitky Slitiny neželezných kovů: - slitiny hliníku - slitiny hořčíku - slitiny zinku - slitiny mědi - slitiny titanu, dalších kovů.

Přednáška č. 01

TE I

Ukázky tvarových odlitků

Přednáška č. 01

Obrázky hliníkových odlitků, vpravo jsou převzaty z podkladů firmy D Plus D Metal, group a.s,

TE I

Odlitky z litin

Přednáška č. 01

TE I

Odlitky z hliníku vyráběné Přednáška č. 01 tlakovým a gravitačním litím • nízká hmotnost • dobrá slévatelnost

TE I

Odléváním se také vyrábí • mlýnky na maso, mák, atd., tj. předměty spotřebního průmyslu • zvony • prstýnky a šperky, atd., tj. umělecké lití předmětů

Odlitky jsou nejčastěji tvarově složité výrobky

Přednáška č. 01


Rozdělení slévárenské výroby


Metoda odlévání

Dosahovaná tolerance při rozměrech odlitku 30 až 50 mm

Metoda vytavitelným modelem

+, - 0,03 až +, - 0,1 mm

Lití pod tlakem

+, - 0,05 až +, - 0,2 mm

Lití do sádrových, skořepinových forem a forem lisovaných vysokými tlaky

+, - 0,1 až +, - 0,3 mm

Lití do kovových forem

+, - 0,1 až +, - 0,3 mm

Lití do forem CT, forem z samotvrdnoucích směsí

+, - 0,1 až +, - 0,4 mm

Lití do pískových forem

+, - 1,0 až +, - 2,0 mm




Základní typy slévárenských forem Netrvalé - pískové – jsou na jedno použití vyrábí se formováním (model, modelová deska), nebo se vyrobí nepravá jádra a ty se skládají do formovacího rámu; Polotrvalé - keramické – vyrábí se obléváním modelu v rámu speciální keramickou hmotou (metoda SHAW), slouží cca na 20 – 30 použití; Trvalé – kovové – jsou určeny pro velké série, jsou z oceli 19552, (popř. litina), vyrábí se kovo obráběním. - gravitační lití; - vysokotlaké lití - nízkotlaké lití pro všechny tyto formy musí být stroje.

TE I

Pískové formy

Přednáška č. 01

Slévárenská forma je výrobní prostředek v podstatě „nádoba“ vyrobená ze žáruvzdorného materiálu (písek, keramika, sádra, cement, kov) má uvnitř dutinu, která je větší o tzv. míru lineárního smrštění. Tvar dutiny je negativem budoucího odlitku.


Náležitosti pro výrobu pískových forem

TE I

Pískové formovací směsi

Přednáška č. 01

- jsou sypké materiály, které se sypou do slévárenského rámu a pomocí nich se vyrábí stěna formy (resp. forma).

Lokality nalezišť slévárenských písků

TE I

Složení formovacích směsí

Přednáška č. 01

1. Ostřivo – nosná část formovací směsi (92 %) jsou to zrníčka o velikosti cca 0,3 mm; - je žáruvzdorné (odolává vysokým teplotám)


Složení formovací (jádrové) směsi

2. Pojivo – látka, která slouží ke spojování zrnek ostřiva - jíly (kašovité hmoty) – složí k výrobě forem; - vodní sklo – slouží k výrobě forem; - sacharidy - pryskyřice – slouží především k výrobě jader

Složení formovací (jádrové) směsi


3. Přísady – jsou látky, které zlepšují vlastnosti forem a jader; 4. Voda se přidává do směsí, kde je pojivem jíl, voda dává těmto směsím schopnost pro formování (suchý písek – bábovička se nepovede) - přidává se cca 4 % vody.


Převzato z propagačních materiálů firmy Spektro CZ, únor 2013

Převzato z propagačních materiálů Nástrojárna Jičín Seco Group, a.s. únor, 2013

Převzato z propagačních materiálů firmy CZ, a.s., únor 2013

TE I

Charakteristika slévárenství

Přednáška č. 01

Literatura: [1] NOVÁ, I.: Technologie I. [Skripta], FS-TU v Liberci 2006. [2] MICHNA, Š., NOVÁ, I.: Technologie zpracování kovových materiálů. 1. vyd. Adin Prešov, 2008. [3] VETIŠKA, A.: Teoretické základy slévárenské technologie. 1. vyd. Praha 1974.

TECHNOLOGIE I (slévání a svařování)

Recommend Documents