Podobné články
Jaký je rozdíl mezi litinou a kovanou ocelí?
rozdíl mezi litím na vytavitelný model a litím do pískových forem
08.10. 2016by Admin E-konstruktérI když jsou tyto metody výroby kovových součástí zdokonalovány už celé věky, existují mezi nimi významné rozdíly.
Lití do pískových forem a lití na vytavitelný model jsou metody výroby kovových součástí odléváním roztaveného kovu do trojrozměrných forem. I když se jedná o metody tisíce let staré, obě byly během let zdokonalovány, aby se minimalizovalo množství použitého kovu a omezila se potřeba rozsáhlého obrábění odlitků a úprav jejich povrchu. Mezi těmito dvěma metodami výroby kovových součástí však existují významné rozdíly. Podívejme se nejprve na jejich základy.
Základy lití do pískových forem
Při lití do pískových forem se roztavený kov, obvykle
železo, ocel, bronz, mosaz, hliník, hořčík a další neželezné slitiny, odlévá do
dvoudílné formy. Formy se vyrábějí upěchováním písku – nejčastěji smíchaného
s jílem jako pojivem a zvlhčeného vodou – okolo modelu konečného výrobku.
Forma se rozpůlí a model se vyjme. Obě poloviny formy se opět přiloží
k sobě a dutina se vyplní roztaveným kovem. Po dostatečném ochlazení kovu
se forma otevře, písek se odstraní a odlitek se vyjme.
Je možné odlévat několik stejných součástí najednou nebo použít jednu formu pro řadu různých součástí. Formy se během procesu zničí, ale výroba nových je snadná. Písek se často regeneruje a používá několikrát za sebou.
Základy lití na vytavitelný model
Litím na vytavitelný model, jinak také označovaným jako metoda ztraceného vosku, se vyrábějí součásti z roztaveného kovu, kterým jsou obvykle slitiny korozivzdorné oceli, mosaz, hliník nebo uhlíková ocel. Prvním krokem v tomto procesu je výroba voskového modelu konečného výrobku. Ten je možné vyrobit jedním ze tří způsobů:
1. Vytvoření želatinové formy kolem pevného trojrozměrného modelu konečného výrobku.
2. Vytvoření kovové formy pro konečný výrobek a její následné vyplnění horkým voskem.
3. Vyřezání a obrobení repliky výrobku z vosku.
Pro odlévání několika součástí najednou je možné sestavit několik voskových modelů do tzv. stromečku, pečlivě propojeného vtokovou soustavou. Tento stromeček se pak opakovaně namáčí do tzv. keramické břečky, která při vysušení ztuhne. Po dosažení několika vrstev keramiky, které se nechají ztuhnout, se vosk zahřátím stromečku a modelů na něm odstraní. Ze stromečku vyteče i vosk ve vtokové soustavě, a tím se vytvoří kanály, kterými bude proudit roztavený kov, aby došlo ke kompletnímu vyplnění formy.
Do vyprázdněné formy se nalije roztavený kov a nechá se ztuhnout. Jednorázová keramická forma se pak rozbije, aby bylo možné součást nebo součásti vyjmout.
Rozdíly
Lití na vytavitelný model je vzhledem ke své složitosti a potřebné přípravě často výrazně dražší než lití do pískových forem. Odléváním do pískových forem však není vždy možné vyrobit malé, složitě členěné součásti, jak to umožňuje lití na vytavitelný model. Litím na vytavitelný model je pak možné vyrobit součásti vážící pouze několik gramů, jejich velikost a hmotnost je však oproti součástem vyrobeným odléváním do pískových forem omezená.
Pro srovnání, odlitky vyrobené litím na vytavitelný model mohou vážit jen pár gramů, například u zubních rovnátek, nebo i víc než 500kg u složitých součástí leteckých motorů. Menší součásti je možné odlévat po stovkách na jednom stromečku, zatímco těžší odlitky se často vyrábějí po jednom.
Hmotnostní limit odlitků vyrobených litím na vytavitelný model závisí na zařízení pro manipulaci s formami ve slévárně. Většina provozů v USA odlévá součásti do hmotnosti 10kg. Mnoho tamějších provozů však rozšiřuje své kapacity pro odlévání větších součástí a běžně se začínají odlévat součásti v rozsahu 10 až 50kg.
Dalším významným rozdílem mezi litím na vytavitelný model a litím do pískových forem je jakost povrchu finálního výrobku. Při odlévání do pískové formy se musí forma rozpůlit, aby bylo možné konečný výrobek vyjmout. Na odlitcích proto v místě dělicí roviny formy zůstává šev. A písek, který je relativně hrubý, zanechává na odlitcích stejně hrubý povrch. V mnoha případech se dělicí čáry a nerovnosti vyhlazují dalším obráběním, ale to vyžaduje dodatečný čas a práci.
|
PODOBNÉ ČLÁNKY
|
Při lití na vytavitelný model se oproti tomu používají keramické formy, které jsou tvrdé. Finální součásti mají hladké povrchy a malé odchylky a mohou mít tenké stěny. Po odstranění vtokové soustavy už odlitky často nevyžadují žádné další opracování.
Při lití na vytavitelný model se k výrobě forem používá tekutá keramická břečka, takže odlitky mohou mít téměř libovolný tvar, což konstruktérům umožňuje navrhovat jemné detaily a složité tvary. Díly odlévané do pískových forem obvykle musí mít úkosy (se stanovenými úhly) nebo takový tvar, který umožní snadné vyjmutí modelu z upěchovaného písku s malým třením. Je také náročné odlévat do pískových forem součásti s vnitřními otvory nebo dutinami. Vyžaduje to správně tvarovaná a do formy vložená jádra, která vytvoří vnitřek součásti. Může být potřeba i několik jader, a jejich zaformování a zajištění v každé formě může být časově náročné.
Jednou z výhod lití do pískových forem je to, že formu lze relativně snadno pozměnit podle změn v návrhu (úpravou modelu nebo jaderníku, často vyrobených ze dřeva). U lití na vytavitelný model může být potřeba úprava nebo výměna kovového modelu nebo výroba nových forem pro přípravu voskových modelů, což může být složitější proces.
zdroj: machinedesign.com