turnarea metalelor (1)

7/21/2019 Turnarea metalelor (1)

1/46

Turnarea metalelor

CURS 7 - 8


2/46

- orice lichid ia forma vasului in care se afla -


3/46

Avantajele turnrii

- se pot realiza piese cu geometrie complicat, inclusiv geometrie interioar,

- prin unele procedee de turnare se obin piese finite care nu mai necesit prelucrri

ulterioare,

- se poate turna orice metal care prin nclzire ajunge n stare lichid,

- se pot fabrica piese mari de ordinul zecilor i chiar a sutelor de tone

- unele procedee de turnare se pot adapta produciei de serie mare i mas.


4/46

Turnarea materialelor metalicen semifabricate masive

Turnarea lingourilor

Turnarea continua


5/46

h 0

Turnarea directaLingotiera



6/46

Turnarea indirecta

Pod de turnare1. plnie de turnare,2. maselotier,3. lingotier,4. placa de turnare,5. canale de alimentare,

6.platform de transport.


Defectele lingoului!!!


7/46

leb agl Blum

2

3cm

9-16 cm40cm

Turnarea continua


8/46


9/46

Aceast crust crete pe msur cebramacoboar. Accelerarea acestui proces seface ntr-o camer de rcireprin stropire

cu ap.

Oelul lichid curge ntr-undistribuitor cptuit cu crmidrefractar i care poate alimentaunul sau mai multe fire deturnare.

Din distribuitor

oelullichid ajunge

n cristalizator.

Cristalizatorul este un recipient confecionat dincupru, areperei dubli rcii. La contactul cu

pereii cristalizatorului oelul se solidific subforma unei cruste.

Brama turnat continuu estesprijinit de un sistem de role.Dup ndreptare brama estetiat la dimensiune cu ajutorul

unui sistem de debitare cuflacr oxiacetilenic.

5

4

3

2

1 Turnarea continua


10/46

Instalaiede turnare continucu doi cilindri rotativi.

tensiuni mari - datorit rcirii brute


11/46

Schema turnriicontinue a evilorcu cristalizator


12/46

Turnarea materialelor metalice n

piese

In functie de durabilitatea formei se disting:

Turnarea in forme temporare

Turnarea in forme semipermanente

Turnarea in forme permanente.


13/46

Fazele procesului tehnologic de

turnare

Confectionarea formei, miezurilor si asamblarea acestora;

Elaborarea materialului pentru turnare;

Turnarea materialului topit;

Constituirea piesei turnate;

Extragerea (dezbaterea) piesei turnate din forma si eliminarea miezurilor;

Indepartarea retelelor de turnare, a maselotelor si debavurarea piesei

turnate

Tratament termic si remedierea defectelor de suprafata (daca este cazul).


14/46

Prin reeade turnare se nelegetotalitatea elementelor formeicare servesc la introducerea metalului lichid n cavitateaformei. Totodat,aceste reelede turnare mai au irolul de areinezgura din metalul turnat n formide a alimenta piesa

turnat.

Elementele unei reelede turnare.

Reele de turnare


15/46

Turnarea metalului n forme

Aliajele topite sunt transportate la formele pregtite pentruturnare, cu ajutorul oalelor de turnare care sunt cptuite n

interior cu crmizi refractare. naintea umplerii acestor oalecu metal lichid, sunt uscate iprenclzite.

1

2

3

4

5

6

Oala de turnare1-zgura; 2-(baiemetalica) otel topit;

3-inel de transport;4-zidarie refractara;5-tija rezistenta latemperatura;6-parghie.


16/46

Dezbaterea pieselor turnate

Se execut manual sau mecanizat n funcie de seria defabricaieicomplexitatea pieselor turnate.

grtarevibratoare cu acionarepneumatic; grtaremecanice acionatecu excentric; grtarevibratoare electromagnetice.


17/46

ndeprtarea reelelor de turnare i curirea pieselorturnate

ndeprtarea reelelor de turnare se realizeaz manual, cuajutorul dlilor pneumatice, ferestru mecanic sau printiere cu flacr oxiacetilenic.

Curirea pieselor turnate se face manual sau mecanizat.

Curirea manual -perie de srm i cu dalt pneumatic.

Curirea mecanizat- n tobe rotative pentru piese mici (frecare);- instalaii de sablare (nisip sau alice din font).


18/46

Tratamentul termic al pieselor turnate

La piesele turnate din font se pot aplica recoaceri de

detensionare, de nmuiere, normalizare sau clire. La pieseleturnate din font alb se aplic recoacere de normalizare.Piesele turnate din oel sunt supuse unui tratament derecoacere.

Defectele pieselor turnate

Dupturnare, piesele pot prezenta urmtoareledefecte: goluri,incluziuni, crpturi, abateri de form, defecte de suprafaetc. Remedierea acestor defecte se poate face prin sudare,chituire, metalizare, supraturnare etc.


19/46

Turnarea in forme temporare

Formarea manuala, Formarea mecanizataFormarea manual constituie ansamblul operaiilor executate de ctre muncitorul formator,n vederea confecionrii formei temporare.Ansamblul de rame, umplut cu amestec de formare n care s-a executat negativul piesei

se numete form.

ram inferioar

sistemul de ghidare i fixare

rama superioar

amestecul de formare

plnia de turnare

piciorul plniei de turnare

colectorul de zgur

canalul de alimentare

canal de evacuaresau de supraplin (8)

Turnare in nisip


20/46

Turnarea in forme temporareFormarea manuala, Formarea mecanizata

T i f t


21/46

Turnarea in forme temporareFormarea manuala, Formarea mecanizata


22/46

Dezavantajele turnarii in nisip

Precizie relativ mica; Calitate slaba a suprafetelor; Granulatie groba (graunti cristalini mari); Consum mare de material (retelele de turnare); Manopera mare si groaieproductivitate scazuta.


23/46

Metode speciale de turnare

Dezvoltarea produciei de serie i mas a impus folosirea unor metode noi de turnare

care s nlture dezavantajele metodei clasice de turnare n forme temporare.

Dintre metodele speciale de turnare mai des folosite sunt:

turnarea n forme metalice; turnarea sub presiune; turnarea centrifugal; turnarea cu modele uor fuzibile;

turnarea n forme coji; turnarea continu; turnarea sub vid.


24/46

Turnarea n forme metalice

Formele metalice sunt forme permanente care prezint o serie de avantaje cum ar fi:

reducerea adaosului de prelucrare, precizie dimensional ridicat, suprafa curat a pieselor obinute, proprieti mecanice bune, procesul tehnologic mai eficient.

Turnarea n forme metalice este rentabil numaila turnarea pieselor n serie sau mas.

Ca dezavantaje putem aminti: costul ridicat al execuiei formei, dificulti la turnarea pieselor cu perei subiri

Formmetalicde turnare cu canale de aerisire.

Formele metalice se execut din aliaje rezistentela aciunea coroziv a metalelor topite la ocuritermice (font perlitic, oeluri refractare, grafituli materialele mineraloceramice).


25/46


26/46

Const n injectarea metalului lichid sub presiune n forme metalice care suntmontate pe maini speciale care realizeaz presiunea necesar. Aceast metod este utilizat la fabricarea n serie sau mas a pieselor destinate

industriei electrotehnice, radiotehnic, mecanic fin, automobile (carburatorul),aviaia, etc.

Turnarea sub presiune

Avantaje : realizarea unei precizii dimensionale ridicate (interschimbabilitate); obinerea unor piese cu perei subiri; configuraii(geometrii) complexe; suprafeelepieselor sunt curate; procedeu se preteaz la automatizare.

Matriele (formele) se confecioneaz din oel carbon de calitate i din oel refractar iarpentru mrirea durabilitii suprafeelor de lucru, acestora li se aplic un tratament dedurificare prin nitrurare sau cromare. Suprafeele active ale matrielor i miezurilor suntacoperite cu vopsea refractar pentru a preveni sudarea i a reduce transmiterea cldurii.

aliajele pe baz de Zn, Al, Cu, Mg


27/46

Turnarea sub presiune

maini de turnatcu presiuni joase

(10-100 daN/cm2)

maini de turnatcupresiune nalt

200 daN/cm2

pot asigura o vitez de injectare ametalului n form de cca 60 m/s

Presiunea asigurat


28/46

Turnarea cu presiune nalt

npoziia b,pistonulinferior coboar pnsub canalul de turnare iarpistonul superior vapresa metalul topit i-lva obliga s intre cu

presiune n cavitateamatriei.

n poziia a seobserv metalul topitturnat n cilindru,poziie n carepistonul inferiornchide canalul deturnare.

n poziia cse prezintextragerea piesei turnate,pistonul inferior fiind urcatiar semimatria mobil estedeprtat de cea fix.


29/46




30/46



31/46


T i j


32/46

Pentru realizarea suprapresiunii necesare injectriimetalului lichid n cavitatea matrieisefoloseteaer sau azot furnizat de un compresor. Aceastmetodare dezavantajul oxidriimetalului topit prin presiunea pe care o exercitaerul comprimat asupra topiturii.

Turnarea cu presiunejoas.

Turnarea cu presiunejoas


33/46

Turnarea centrifugal

Const n turnarea metalului n forme metalice aflate n micare de rotaie (250 RPM - 3600RPM). Sub aciuneaforeicentrifuge, metalul este proiectat pepereiiformei unde se solidific.

Cu aceste mainise toarnpiese de nlimemicise aplicn general la turnarea tuburilor decalitate din font,care pot rezista la presiuni de douori mai mari fade cele turnate staionar.Calitatea pieselor turnate depinde de viteza de rotaiea formei, care determindensitatea piesei,rezistenamecanic,omogenitatea compoziiein direcieradialiexactitatea formei suprafeeilibere a piesei turnate.

Vedere laterala

Matrita

Vedere frontala

Matrita

Rola deantrenare

Rola de ghidare

Bazin deturnare


34/46

Avantajele turnrii centrifugale


35/46

Avantajele turnriicentrifugale

economie de metal prin eliminarea reelelor de turnare i amaselotelor; posibilitatea turnrii unor piese cu perei subiri sau a pieselor

bimetalice; obinerea unei structuri dense, frporoziti, cu caracteristicimecanice superioare;

productivitate mare.

Dezavantaje

nu se pot obineorificii cu dimensiuni exacte n piesele turnate frmiez ; apare pericolul segregrii.

Prin aceast metod se toarn cmi de cilindri pentru motoare,inele din care se confecioneazsegmenide motor , etc.

i i f i i


36/46

Acest procedeu se bazeaz pe confecionarea modelelor i a reelei de turnare prininjectarea n matrielemetalice a unui amestec uorfuzibil. Specific pieselor realizate prinacest procedeu de turnare este absenaplanului de separaiedatorit faptului cnu estenecesarextragerea modelului.

Turnarea de precizie cu modele uorfuzibile


37/46

Turnarea n forme coji realizate cu model uorfuzibilProcesul de fabricare a formelor coji

Realizarea modeluluiuor fuzibil Asamblarea modelului Realizarea formei cojiTopire model de ceara

+ calcinare forma ceramic

Turnare metal topitIndepartarea formei ceramiceDetasarea pieselor de la

reteaua de turnare

Piese
http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XdzvWCxGiZUWVM&tbnid=jLUimLY1KCoxMM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cheng-casting.com/investment-casting-precess.htm&ei=yOVmUd3yKcjdPcLagcgN&bvm=bv.45107431,d.ZG4&psig=AFQjCNFN4zyzJAZmRaWmnwHyr5Vf4K1ApQ&ust=1365784278298837http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XdzvWCxGiZUWVM&tbnid=jLUimLY1KCoxMM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cheng-casting.com/investment-casting-precess.htm&ei=yOVmUd3yKcjdPcLagcgN&bvm=bv.45107431,d.ZG4&psig=AFQjCNFN4zyzJAZmRaWmnwHyr5Vf4K1ApQ&ust=1365784278298837http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XdzvWCxGiZUWVM&tbnid=jLUimLY1KCoxMM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cheng-casting.com/investment-casting-precess.htm&ei=yOVmUd3yKcjdPcLagcgN&bvm=bv.45107431,d.ZG4&psig=AFQjCNFN4zyzJAZmRaWmnwHyr5Vf4K1ApQ&ust=1365784278298837http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XdzvWCxGiZUWVM&tbnid=jLUimLY1KCoxMM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cheng-casting.com/investment-casting-precess.htm&ei=yOVmUd3yKcjdPcLagcgN&bvm=bv.45107431,d.ZG4&psig=AFQjCNFN4zyzJAZmRaWmnwHyr5Vf4K1ApQ&ust=1365784278298837http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XdzvWCxGiZUWVM&tbnid=jLUimLY1KCoxMM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cheng-casting.com/investment-casting-precess.htm&ei=yOVmUd3yKcjdPcLagcgN&bvm=bv.45107431,d.ZG4&psig=AFQjCNFN4zyzJAZmRaWmnwHyr5Vf4K1ApQ&ust=1365784278298837http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XdzvWCxGiZUWVM&tbnid=jLUimLY1KCoxMM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cheng-casting.com/investment-casting-precess.htm&ei=yOVmUd3yKcjdPcLagcgN&bvm=bv.45107431,d.ZG4&psig=AFQjCNFN4zyzJAZmRaWmnwHyr5Vf4K1ApQ&ust=1365784278298837http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XdzvWCxGiZUWVM&tbnid=jLUimLY1KCoxMM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cheng-casting.com/investment-casting-precess.htm&ei=yOVmUd3yKcjdPcLagcgN&bvm=bv.45107431,d.ZG4&psig=AFQjCNFN4zyzJAZmRaWmnwHyr5Vf4K1ApQ&ust=1365784278298837http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XdzvWCxGiZUWVM&tbnid=jLUimLY1KCoxMM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cheng-casting.com/investment-casting-precess.htm&ei=yOVmUd3yKcjdPcLagcgN&bvm=bv.45107431,d.ZG4&psig=AFQjCNFN4zyzJAZmRaWmnwHyr5Vf4K1ApQ&ust=1365784278298837


38/46

Executarea modelului fuzibil

Pentru turnarea piesei se realizeaz mai nti o matri metalic n cavitatea creia setoarn cear pentru realizarea modeluluiuor fuzibil

Asamblarea modelului

Dup scoaterea modelului uor fuzibil din matri, acesta se asambleaz pe o tij metalicmpreun cu modelul reelei de turnare. Modelul astfel asamblat are aspectul unuiciorchine datorit faptului c modelele sunt poziionate n jurul piciorului reelei deturnare.

Realizarea formei de turnare cu model uorfuzibil

Modelul ciorchine se scufundntr-o baie formatdin vopsea refractar,nisip fin cuarosisilicat de sodiu cu rol de liant. Pentru formarea crustei exterioare, modelul ciorchine sepresar cu nisip cuaros. ntrirea liantului din vopseaua refractar se face prin cufundareamodelului ntr-o baie care conineo soluiede clorurde potasiu. Operaiade scufundare idepunere de nisip cuarosse repetde 3-6 ori.

Urmeazapoi uscarea n aer liber a ciorchinelor pe o placde aluminiu timp de 2-3ore. Dupobinereaacestei cruste de grosime dorit,ciorchinele se introduc n cuptor pentrucalcinare la 900-950 0C, dup care se introduc n cutii metalice, urmnd operaiacorespunztoare turnrii. Prin aceast metod se toarn piese pentru avioane, maini de

cusut, pompele de injecieale motoarelor diesel, magneietc.


39/46


40/46

T f ji li t li t t ti


41/46

Turnarea n forme coji realizate cu liant termoactiv

Procesul de fabricare a formelor coji cu liant termoactiv

nclzirea modelului contactul modelului cuamestecul de formare

formarea cojii

ntrirea cojii n cuptordemontarea formei cojiasamblarea semiformelor

model

lianttermoactiv +nisip

formacoaja

T f ji li t li t t ti


42/46

Turnarea n forme coji realizate cu liant termoactiv

Acest procedeu de turnare utilizeaz forme cu perei subiri denumite uzual coji, care augrosime pereilor cuprins ntre 3-5 mm i care se realizeaz din amestecuri de formare

speciale care se ntresc rapid nainte de demulare (scoatere). n vederea turnrii, formelecoji astfel obinute se asambleaz n rame obinuite de formare unde se realizeaz turnareapieselor.

Amestecul de formare pentru aceste modele este alctuit din nisip cuaros degranulaie fin i un liant special termoreactiv format din rini sintetice, bachelit etc.Liantul are proprietatea c se topete la 100-180 0C i se solidific ireversibil la 80-90 0C.

Masa rabatabil este basculat aducndu-se amestecul de formare n contact cu suprafaanclzit a plcii model (250-300 0C). n acest moment, liantul mai nti se topete i apoi sesolidific, formndu-se pe suprafaa plcii model forma coaj. Pentru ndeprtareasurplusului de amestec de formare, masa rabatabil este adus n poziia iniial, astfel nct

surplusul de amestec de formare care nu a fost liat s poat cdea napoi n rezervor.ntrireaformei coajse realizeazn cuptor la temperatura de 300-350 0C. Dup

demontarea formei coji astfel obinut,semiformele se asambleazrezultnd forma coajamodelului, dupcare se introduc n rama de formare unde se asambleazla o reeacomunde turnare. Procedeul se utilizeaz pentru obinerea pieselor de precizie mici cu oconfiguraiesimplicu un singur plan de separaie.


43/46

Turnarea in vid

Turnare cu rcire ultrarapid
http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=SfWV6x-O3TEfoM&tbnid=dmTUxSR_QwbE2M:&ved=&url=http://www.sfsa.org/tutorials/panel/float_09b.htm&ei=qMBnUf7wGYLW4ASl0YFQ&bvm=bv.45175338,d.bGE&psig=AFQjCNH0m8-B-k1bR7WaZnZuOenXbvw7Rw&ust=1365840424797925


44/46

Turnare cu rcire ultrarapid

Turnarea pieselor din oel
http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=AmBG0RuNnCfCGM&tbnid=Jus6I0lWyw-fkM:&ved=&url=http://gmrviads.blogspot.com/2012/04/melt-spinning.html&ei=kcNnUbHKHKKI4ASjsYDYDw&psig=AFQjCNGFPSyObms5HwxSVnN7StV8sRGTKA&ust=1365841169804406http://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=CGSqnas4efhxOM&tbnid=g5rFtQGirOvqZM:&ved=&url=http://www.birmingham.ac.uk/research/activity/metallurgy-materials/magnets/background/magnetic-materials-hard-magnets.aspx&ei=kcNnUbHKHKKI4ASjsYDYDw&psig=AFQjCNGFPSyObms5HwxSVnN7StV8sRGTKA&ust=1365841169804406


45/46

p

Oelul, prin calitile superioare pe care le are, poate nlocui uneori

piesele obinute prin turnare din font i aliaje neferoase. Oelul areproprieti de turnare mai slabe datorit temperaturii de topire mairidicate, fluiditiimai sczute,contraciimari, care favorizeazformareacrpturilor i retasurilor n timpul rcirii pieselor. Pentru a se evita

formarea retasurilor de contracie,se asigursolidificarea dirijata pieseiturnate prin amplasarea unor maselote i rcitoare dimensionatecorespunztor. Dup ndeprtarea maselotelor, piesele turnate din oelsunt supuse unor tratamente termice de recoacere inormalizare prin carese urmrete realizarea unei structuri fine i uniforme, cu proprietimecanice superioare precum ieliminarea tensiunilor interne.

Turnarea pieselor din aliaje neferoase


46/46

p j

Aliajele neferoase sunt aliaje dificil de elaborat iturnat datoritafinitiilor mare fade gaze, pe care le dizolvn cantitimari, a oxidabilitiiridicate i a sensibilitii fa de temperatura de turnare. Pentru ampiedica reaciadintre aliajul topit imediul gazos, topitura se acopercu materiale care formeaz un strat de zgur continuu, sau rmn

netopite. Deoarece aliajele neferoase au temperaturi de topire cuprinsentre limite foarte largi de temperatur,elaborarea lor trebuie sse facnutilaje care s asigure o topire rapid a arjei i spermit reglarea

precisa temperaturii n limite largi. Cele mai utilizate aliaje neferoase la

obinereapieselor sunt aliajele de cupru ialuminiu.

turnarea metalelor (1)

Documents