Контрольная работа: Виготовлення виробів литтям
Після кристалізації розплаву й охолодження відливок, виштовхують або витрясають з кокілю. Унаслідок швидкого охолодження відливки, отримані в кокілях, мають дрібнокристалічну структуру і відповідно добрі механічні властивості.
В одному кокілі можна виготовити 300-500 сталевих відливків масою 100-150 кг, 5000 дрібних відливків з чавуну або кілька десятків тисяч відливків з алюмінієвих сплавів.
Лиття в кокіль - дуже продуктивний спосіб виготовлення відливків. Залежно від обсягу виробництва всі операції лиття в кокіль виконують ручним, механізованим та автоматизованим: способами. Отримані відливки мають дуже точні: розміри, і малу шорсткість поверхні, що зменшує або зовсім вилучає механічне оброблення на різальних верстатах.
Недоліком цього способу є велика вартість кокілів і труднощі в процесі виготовлення тонкостінних відливків.
Лиття під тискомназивають спосіб виготовлення відливків, при якому форму заповнюють розплавом під тиском поршня.
Лиття під тиском - один з найпродуктивніших способів виготовлення невеликих і точних за розмірами відливків в основному із сплавів кольорових металів.
Відливки отримують у сталевих прес-формах. Розплав заповнює прес-форму підтискомпоршня до 300 МПа. Після кристалізації розплаву й охолодження відливка прес-форма розкривається і відливок виштовхується в контейнер. При цьому способі лиття можна виготовити відливки з малими отворами (діаметром до 2 мм), різзю та малою товщиною стінок (близько 0,5 мм).
Прес-форму заповнюють розплавом за частки секунди. Одночасно закупорюються газовиводи прес-форми і з її порожнини не повністю витісняється повітря та гази, що утворилися в процесі випаровування та згоряння покриття. Це спричинює утворення газових включень у відливках. Для запобігання цьому прес-форму та розплав перед заливанням вакуумують.
Відливки в прес-формах виготовляють на поршневих машинах. Найчастіше застосовують поршневі машини з холодною та гарячою камерами стискання.
1. Машини з холодною камерою стискання. ЇХ застосовують для виготовлення відливків з алюмінієвих, магнієвих і мідних сплавів, а також із сталі та чавуну.
Машина складається з прес-форми та камери стискання. Камери стискання можуть бути горизонтальними та вертикальними. Тиск поршня на розплав у машині з горизонтальною камерою стискання нижчий, ніж з вертикальною, і становить 40-200 МПа, Машини з горизонтальною камерою стискання застосовують частіше. Вони простіші в обслуговуванні й мають на 10-20% більшу продуктивність.
На машинах з горизонтальною камерою стискання розплав заливають у камеру стискання міркою і подають поршнем до прес-форми, яка складається з рухомої та нерухомої частин.
Після кристалізації розплаву й охолодження відливка, яке триває кілька секунд, прес-форма розкривається; рухома частина прес-форми відходить вліво, відливок разом із литником відокремлюється від форми штовхачами і падає в контейнер. І все починається спочатку: підготовлення форми до заливання розплаву, заливання розплаву в камеру стискання тощо.
2. Машина з гарячою камерою стискання. У цих машинах камера стискання розмішена безпосередньо в тиглі з розплавом і зазнає його дії. Тиск поршня на розплав становить 10-30 МПа. Ці машини застосовують для виготовлення відливків із цинкових, магнієвих і алюмінієвих сплавів, які мають невисоку температуру плавлення. Тиглі виготовляють із матеріалів, які є корозієстійкими в цих розплавах. На цих машинах виготовляють відливки від кількох грамів до 25-30 кг. Це дуже продуктивні машини (понад 3000 відливків за 1 год).
Недоліками, лиття під тиском є малі розміри відливків (максимальна маса, відливка 50 кг), їх пористість, велика вартість і складність виготовлення прес-форм.
2.2 Дефекти відливків та їх виправлення
Контроль якості відливків починають із зовнішнього їх огляду, потім перевіряють їх розміри, механічні властивості, хімічний; склад та структуру.
Якщо відливки не відповідають вимогам; кажуть, що вони браковані. Основними причинами отримання бракованих відливків є порушення технології виготовлення ливарних форм, заливання їх розплавом та звільнення відливків від форм.
Браковані відливки мають дефекти, основними з яких є раковини (газові, усадкові, шлакові та ін), тріщини (гарячі, холодні), пошкодження поверхні відливків (пригар,, оксидні плівки, спаї тощо), невідповідність форми, розмірів і маси відливка кресленню виробу (перекіс, недоливи, переливи, короблення тощо)
Раковини виникають з різних причин. Так, газові раковини мають відливки, виготовлені в сирих формах або у формах, які мають велику здатність виділяти гази та низьку здатність пропускати їх. Погано розкиснений розплав також спричинює утворення газових раковин. Під час різкого переходу від тонкої частини виливка до товстої виникають усадкові раковини та нещільність. Причиною утворення усадкових раковин є надто перегрітий розплав, шлакові раковини спричинені недосконалістю конструкції шлаковловлювачів.
Тріщини у відливках виникають унаслідок недостатньої податливості форм і стрижнів та нерівномірного охолодження. У першому випадку утворюються гарячі тріщини, у другому-холодні.
Дефекти поверхні спричинені недостатньою вогнетривкістю фермової та стрижневої сумішей. Унаслідок цього виникає пригар.
Доливання форми прохолодним розплавом призводить до утворення спаю, який погіршує міцність виробу.
Невідповідність форми, розмірів і маси відливка кресленню виробу може виникнути з багатьох причин: неточно складена форма і вставлені стрижні (буде перекіс), заливання форми прохолодним розплавом (зменшиться його текучість), нерівномірне охолодження окремих частин відливка (спричинить виникнення внутрішніх напружень і, як наслідок, - короблення).
Дефекти поділяють на виправні та невиправні.
Не виправні дефекти мають великі розміри. Виправляти такі дефекти економічно невигідно. Відливки з такими дефектами переплавляють.
Виправні дефекти мають малі розміри, їх економічно, вигідно виправляти.
3. Скло та скловироби
Скло - це твердий прозорий аморфний матеріал, який отримується охолодженням склоутворюючих сплавів різного хімічного складу. Основу його складають неорганічні окиси, які знаходяться в кварцовому піску, кварцитах або піщинках, мірабліте (у вигляді натрію або кальцієва соди), поташі або калієвої селітри, меле, вапняку, мармуру, доломіту, магнезиту, польових шпатах та ін. У складі скла входять різні домішки: освітлювачі (для видалення газових крапель, хлористий натрій, плавиковий шпат, триоксид миш‘яку та ін), глушителі (для виробництва непрозорого скла, сполучення фтору і фосфору); барвники (сполучення кобальту, хрому, срібла, золота, оксиди заліза, міді, та інший металів); безбарвники (для надання скломасі безкольорового вигляду); наповнювачі (скляний бій).
Виробництва скла включає склад шихти, ретельне її подрібнення, змішування і варку в печах при температурі до 1600ُС. Отриману скломасу охолоджують до температури, при якій виникає найбільш сприятлива для формування виробів. Будівельне скло і скловироби отримують витяжкою, прокаткою, пресуванням і відливкою, після чого для зменшення крихкості піддають опалюванню. Випалене скло ріжуть на листи (листове), сортують і упаковують для відправки споживачам.
Властивості скла, а відповідно, його сорт визначають хімічним складом, будовою, методами обробітку і наявності дефектів (подряпин, інших включень, газових крапель і т.д.)