SladenKO v ERKEl

razred srednje IVII"\.,~J

I

Sladenko CERKEZ, prof.

TEHNOLOGIJA OBRAD ZA I RAZRED SREDNJE MASINSKE

TEHNICKE SKOLE

jr(J

FEDER ACIJA BOSNE 1 HERCEGOVINE I Mi nistarslVO obrazovanja1 nauke, kulture i sparta

I.P. SVJETLOST" d.d. Zavod z.a. ud1benike i nastavna sredstva

SARAJEVO, 1997.

lzdavaei:

Za izdavaee:

Urednici :

Reeenzenti :

Lektor: Korektor: Naslovna strana:

Tehnicko uredenje: DTP: Stamp,, : Tirai.: 2.000 primjeraka

FederacijCJ Bosne i Hercegovine Ministarstvo obrazovanja. nauke. kulture i sporta

lP "SVJETLOST' d.d. Zavod za udi.benike i nas tavna sredstva. Sarajevo Prof. dr. Fahrudin RIZV ANBEGOVIC Sefik ZUPC:EVIC Ismet KRNIC Abdusehun RUSTEMPASIC Hivzija IMAMOVIC. Nerkcz TANOVlC. Fahrudin SECrBOVIC Edina ROVC:A NlN Nada BUTIGAN Dizaj n "TRIO" sllUcni konsultant: Salim OBRALIC Yanda BABOVIC Jozo STEFANJUK

"DOM STAMPE" d.d. Zenie.

CIP - KJtnlugizocija u publ ik~c iji Nacionillnil i univerzi tcLSku biblioteko Bosne i Hercegovine. Sarajevo

UDK 62 1.74/.79(075 .3)

CERKEZ. Siadenko Tehnologija obrnde ; u 1. razrcd srcdnje ma(inskc tchnicke ~ kole 1 Siadenko Cerkez. - Sarajevo : Svjetlosl [elc.]. 1997. -152 ste. : il uste . : 24 cm

IS BN 9958-I O-OIO-X. - ISBN 9958-11-015-6

Federalno ministarstvo obrazovanja. nauke. kulture i sporta Vlade Fedcracije Bosoe i Hercegovine Rje~enjem broj UP-I-03-65-4572-52197 odobrilo je ovaj udZbenik za upotrebu.

Strogo je zabranjeno svako umnoi.avanje i prestampavanjc ovog udf benika bez odobrcnja izdavaca .

Neovla~teno kopinmje. umnoZavanje i pre~l ampavanje pred tavlja krivieno djclo iz clana 100. Zakona 0 autorskom pravu (SI. list RBiH be. 2192 i 13/9-1).

ISBN 995810010X ISB 9958110156

Ako rad;';! nefto preko volje ni 10 ne.flo nlje nili lIlo:e bili toliko lahko da lie bi bilo le.rko.

(Lalinska poslovica)

Sudbillo lIlo:e covjeka poslavili u dljalllanlska kola, ali uko ilt on li e ulIllje gonili nece se ni s IIljesla makntlli

(Hadisi Serif)

SADRZAJ

1. Uvod - osnovni pojrnovi ... . . . .. .......................... . ... .. . ... . .... . ... ... ....... .. 9 1.1 . Pojam, dcfinicija i znacaj tchnologijc i proizvcxJnjc ................ . .. . ............ .... .. , .. . . 9 1.2. Mctodc oblJde (Iivenje , defonnisanje. zavarivanje i rezanjc) . . .......... ... ........ .. .......... to 1.3. Osnovnc kvalilctc savrcmcnc tchnologijc abrade (produktivnosl, ckonomicnost j Icva lilct) ... . . ..... . 11 2. Livcnjc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. J.... ..... ........ ........ .. 12 2.1. Zn~taj tchnolog ijc livcnja u m:l~i nstvu ..... .. .. .. . . . . . .................. . . . .. ... 12 2.2. Postupci livcnja ....... . ... . .......... . ' . . ..... . ....... . ...... . .. ............... 12 2.3. Livcnje u pjes~an e k,lupe ... . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . ... / . .. . . ..... .. 13 2.4. Matcrijal za izradu pjdcanih kalupa i jczgrc . . , . . . . . . . . . . . .. ......... 13 2.5. Priprcmc pijeska i mJsinc za priprcmu ....... . . . . . . . . . . . . . . . . . .... : : . : : 'I. : :: : : :. : : : : : :: 15 2.6. Liva~ki :il,t i pri bor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . ..... . . I .. 18 2.7. Ru~na izrada kalupa u kalupnicarna, podu livnice i pornocu sablo a .. ... . .... . l . ..... ..... , .. . 20 2.8. IlIad, ulivnog sistern, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ... . ... . .. ..... ...... . ..... 24 2.9. M:l.~ inska izrada kalupa ............... . . . . , . .. ' . . . . .. ....... .. , . ........... ... ... 26 2. 10. Rut na i masinska izr.ttla jezgra .. . .. .. .... . ... . ..... , . . . . . . . . . .. . . . ... . .. . ... .... 29 2.1 1. Su~enje i prernazivanje kalupa i jcz.gra ......... . .... . ..... .. . ... ...... ...... ... '\ ' . . . . . . .. 32 2.12. Gravitaciono livenjc. . . . . . . . . . . . . . . . . .. ....... ... . . ... .... ... ... . ...... . ............ 33 2.13. Livenje u met:ilnim b lupim.j(koki l:un,) . . .. . .... .. .. .. .. . ... ....... . .. . . . ......... . 2.14. Livenje pod pri tiskomJ. .... .. ........ . ............ . ... . .. . .. . . . ..... 2. 15. Centri fug,lno livenje . . \ . .. . . . ... . . . . . . . . . . .. .. . . . . ...... ... .. . . ........... .. .. .. 36 2.16. Neprekidno livenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .......... 38 2.17. Livenje u vakuumu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . .. . . . 40 2. 18. Preeizno livenje pom""u topljivih model' .. ......... ... . .. ... . ... . .. .... . .... .. .. 40 2.19. Priprema alata za iz1 ivanje rastopljenog metala. . .. . .. .... . . ........ . . . . . .... .... . . . .. . .. ;.I I 2.20. Livenjdeljeza i legur. obojenih metal ... ........... .. .. ... ... ... ........ .... .. . . . 43 2.21. CiUenje odliv.b .. . ... .. . ... .... .. ....... . .... .. . . . .. .. .. ... .. . .. . ... . . ...... 44 2.22. Gre~ke pri livenju . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . ........ . . ... ........ .. .... 46 3. Obrada plastienorn dcJ'ormacijom . . . . . . .. .... . ... .. ...... . ..... .... . . ..... . ... . .. 50 3.1. Osnovni pojrnovi 0 procesu obrode pl asti ~norn deformacijom ... . . . . ........ .. . . ... .. . . .. 50 3.2. Pojam i vrste deformaeije i napona .......................... . . . . . . . . .. ... .... .. ... . 51 3.3. Strukturne promjene pri plastitnirn defonnaeijama ... ....... ... . . . .... . . . .. .. . .. ... ..... 52 3.4. Rekrist:ilizacija ..... . ..... ... . ..... . . ............ . . . . ........ . ... . . . 53 3.5. Peci z, zagrijavanje mmerij:ila .. .. ... . ............ . .. ... . ........... ... .... . .. . .... 54 3.6. Obr.da sabijanjem . .. .... . ......... .. ....... .. . .. ....... .... ......... ... . ... . 57 3.7. Osnovni pojmovi 0 kovanju i presovanju .. ........ . . ... .. ..... .... ......... .. ......... . . . 57 3.8. Siobodno kovanje .. ... ... . ......... . .... .. . . . .. ... . . . ....... . ........... ... .. 58 3.9. Kovanje u lmIupima . .. .... .. .. .. . . . ...... .. ...... .. .... ... . . . .. ..... . ..... 58

I 3.10. M~ine za kovanje . .. ... .... .... . . . ...... .. ..... .. .... ... .... .. ... . .. . . .. 60

5

3.11. Obrnda presovanjem ... . . ..................... .. . .... ... ... . .... ............ . ... . . . ... 67 3.12. Razlike izmedu kovanja i presovanja ...... ........... , ......... ... . . . . .. ..... 67 3.13. Prcsovanje u kalupima .............. ... .. . . . .. . . ... . . . . . . ... .. . .. . ....... .. 67 3.14. KovaEke prese ................. . . .. ............. . ........ . .... .. ........... .. ........ 69 3.15 . Alati za obrndu kovanjcm i presovanjem ............. ...... ........... ... ... , . . ... . .. 73 3.1 6. Obrnda ist iskivanjem u toplom i hladnom stanju ............................... ......... 76 3.17. Vnitc isuskivanja (islosmjcrno, suprotnosmje rno j kombinov;.1Oo) .......................... 77 3.I S. Obroda izvlaEenjem ........................................................... ........ 79 3.1 9. Kumktcristike postupka. ubt za izvl

4.28. Padjclu Icmljcnjo i primjcna . .. .. ... . ... .. . ..... ... .... . .. ... . . .. .... . .... .. .. . 4.29. Lemljenje raznih metalo i mte 'pojev, . ... . ........ . ... . .... . . . ........ . ..... . ........ .. . 135 4.30. Lemovi i topitclj i ... . .. . ............ . .... . ... .. ....... ... .... ..... .... .... . . ..... .... 136 4.3 1. Kvolitct 7.alemljenih 'pojeva . .. . . ......... . .... ... ............ ......... .......... . ..... 137 4.32. Grd kc kojc n;lstaju prilikom Icmljcnj:l, uzroci nast:JjanjJ i njihova sprjctav

1. UVOD - OSNOVNI POJMOVI

1.1. POJAM, DEFINICUA I ZNA CAJ TEHNOLOGUE I PROIZVODNJE

Tehnologija obrade metala spada u meh,mi i:ku tehnologiju (' iji je zadatak proui:avanje sirovina-matcrijal a, srcdstava i postupaka dobijanja i reparaturc proizvoda.

Sam izraz tctlnolog ija dolazi od rijeci grckog porij ekla = techne sto znaci vjcstina. Tchnolog ija j c oblik primjcnjcnih radnih postupaka, ciji je cilj proizvod od upotrebne

vrij ednosti. Ako promatramo proizvodnju kao np( i plljam, proces izrade dobara, tada je tchnologij a

konkretan postu pak proizvodnje. Da bismo dosli do poimanja tehnologije i proizvodnj e moramo prouciti sam rad kao i cinioce njegovog procesa kao odredujuce elemente.

S obzirom da su i:ovjckovc potrebc raznovrsnc kao i pro izvodnj a, tehnolog ija se pojavljuje u raznovrsnim oblicima.

Mozc sc govoriti 0 tchnologiji izrade celika, tehnologiji drveta, tehnologiji u tekstilu i sl. Tchnologija se izraZava i kao naub 0 proizvodnom procesu ciji predmel posrnatranja

ni su sarno nrudc za rad i prcdmeti rada, vee i direktni rad proizvodaca gdje se ukljucuje i organizacija rada. Ona traz i najpogodniji postupak rada, odnosno sredstvo za proizvodnju, i to ne sarno da bi sc proizveo odredeni proizvod, vee i da bi istraz ivala takvu proizvodnju. Daklc, podrazumijeva ogranicavanjc ras ipanja energije na najmanju mogucu mjeru, svo-denje troskova na minimalnu razinu. Zakljucuje se da od uspjesnosti tog procesa zav isi ckonomska i drustvcna pozicija kao i standard pro izvodaca. Razvoj tehnologije kao nauke ubrzano se razvija industrijskom revolucijorn koja jc prouzrokovana razvojern krupne robne proizvodnjc. Buduei da je roba proizvod Ijudskog rada namjenjen razmjeni , dolazi do potrebe usavrsavanja proizvodnje. Slijedi , da je razvi tak tehnologije kao nauke objektivna nuznosl. Tchnologija se pojavljuje kao predvodnik revolucionisanja proizvodne snage rada. Na osnovu navedenog, tehnologiju mozerno definisati kao oblik primjenjenih radnih postupaka i nauku 0 proizvodnorn procesu.

Tehnolog ija otkriva aktivni stav covjeka prema prirodi , direktni proces njegova zivola a time i druSlvene prilike u kojima zivi i duhovne predstave koje iz njih izviru.

Ako lehnologij u prornatramo kao radni postupak, na osnovu prornjene na predmetu rada lehnologija sc moze podijeliti na: mehanicku i fiz icku , fi zicko-hemijsku, hcmijsku i bio-losku.

Prema grananla proizvlldnjc tchnlllogiju smo podijclili na: tchnologiju rna inogradnjc, gradcvnu lchnologiju-izgradnja moslova, putcva i sl. , lckslilnu lehnologiju, lehnologiju

9

drveta itd. Korisno je napomenuti na kraju, da se pored navedenih tehnolog ija pozoaju i siTe u razvoju tehnologija obrazovanj a, tehnologija rada u administraciji , tehnologija zdravstva itd.

Znaci da se osim tehnolog ije u materijalnoj proizvounji razv ijaju i tehnolog ij c van nje.

1.2. METODE OBRADE (livenje, deformisanje, zavarivanje i rezanje)

Obradom matcrij ala podrazumijevamo niz postu paka pomocu koj ih predmeti za obradu dobijaju odgovarajuci izmjenjeni oblik, dimenz ij e i kval itetu obradene povrsine.

Najvainija svojstva materij ala na osnovu kojih moze da sc vrli i njihova obrada su: sposobnost livenja, deformisanja, spajanja - zavarivanjem i rezanje. Obrada matcrij ala koja se obavlj a tehnoloskom osobinom - livkosti naziva se livenje. Livkost je sposobnost mate-rijal a da se u stopljenom stanju da ulij evati u kalupe i da popuni suplj ine kalupa a nakon ocvrscavanja da poprimi konture kalupa. L ivenje ima siroku primjenu u tehnici . Obradom livenja izraduju se metalni d ij elovi koji nalaze primjenu u sv im granama tehnike. KuCista za masine, postolj a za masi ne, cijevi itd . su dio dij elova koji se izrad uj u livenjem. Postu p-kom livenja mogu se izrad ivati i najkomplikovaniji dijclovi masina.

Elasti cna deformaci' a je deformacija koja ostaje u matcrij alu i nakon pres tanka djclo-vanja spoljnili sila~ laslicnostje svojstvo materij ala da se pod djejstvom vanj skih sil a tra-jno deformiSe, a da pri tome ne nastupi kidanje iii lorn . Kovanje, presovanje, valjanje i izvlacenje su glavne vrste obrade plaslicnom deformacijom. Dakle, kod obrade plasticnom deformacijom dolazi do pomjeranja ceslica, a pri tome nc dolazi do lorna ili kiuanja.

Obrada materij ala spajanjcm nalazi sve siru primjenu jer j e dokazano da se takvom obradom stedi u materij alu i smanjuju troskovi proizvodnje. Spajanje materijala se ubraja u tehnoloskc osob ine. Spajanje materijala j e sposobnost materijala da podvrgnut postupku spajanja ostvari taka v spoj da budc obezbjeden njihov metalni kontinuitet, a da se pri lome zadovolje uvjeti za taj slcpen spajanja.

Posoje tri nacina spajanja ito: spajanje zavarivanjem, spajanje lemJjenjem i lij epljenje. U Stroj industriji zavarljivost ima veoma stroku primjenu.

Obrada materij ala koja se vrsi na osnovu osobine djeljivosti naziva se obrada rezanjern strugotine. Razhkuju se dva n aeina obrade rezanjem ito : rueno i masinsko. Postupke ruene obrade rezanjem strugotine upoznat cemo u skolskoj rad ionici na satima prakticne nastave s proizvodnim radom. M as inski postupci obrade rezanjn strugotine su: tokare nje, glodanje, brusenje, sjecenje itd . Obrada rezanjern strugoline, rueno iii rna inski, zavisi od precizoosti abrade koja se zahtijeva, kvaliteta, oblika predmeta, ekonomskih faktora i s1. Obradljivost rezanjem strugotine je tehnoloska osobina da se rnaterijal da obradivati skidanjem strugotine na za to odredenim masinama.

10

1.3. OSNOVNE KARAKTERISTIKE SA VREMENE TEHNOLOGUE OBRADE (produktivnost, ekonomicnost i kvalitet)

Osnovne karakteri stike jesu: da se sto vise poveca proizvodnost, da se kvalitet proizvoda poboljsa i da ckonomicnost bude na visokom nivou tj. da su cijene sto nize. Proizvodnja se stalno usavrsavala tako sto su se stalno usavrsavalc mas inc, tchnoloski postupci obrade i organizacije proizvodnje. Na taj nacin doslo je do razvoja automatizacije proizvodnje, serijskc proizvodnjc, koordinacijc rada pojcdinih prcduzcca. Svc je ovo bilo veoma zna-cajno za unapredenje proizvodnje.

Piranja za panavljanje gradiva 1. Kako sma dejinisaLi tehnnLagiju i kajije ciLj rehnaLngije? 2. Kaka sma padijelili rehnalagiju prema granama praizvadnje! 3. Kaje su vrsre metoda abrade? 4. Kaj e su osnovne karakteristike savremene praizvadnje?

11

2. LIVENJE

2.1. ZNA CAJ TEHNOLOGUE LIVENJA U MASINSTVU

Liven'c 'e vrsta mehanicke obrade kod kojc sc materijal od koga zelimo oblikovati neki predmet rastopi i u tecnom stanju ulijeva u odredeni ob 1 kalu a. Kada se materIJ on zaUZlma ob 1 onture kalupa. IstraZ ivanjem se doslo do spoznaje da su se livenjem izradivali predmeti i 4500 godina prije nove ere. Danas tehnolog ija livenja predstavlja sintezu dosti gnuca veceg broja naucnih grana kao sto su tehnolog ij a materij ala, hemija, grane mas inske tehnike. Livenje je u stvari stvaranje pogodnog oblika za nastavak prerade a cesto se stvaraj u oblici koji se mogu eksploati sati sa iIi bez daljnje dorade. Livenje metaJa i legura metala ima veoma znacajnu ulogu u tehnologiji obrade, jer komadi dobijeni livenjem cine znatan dio mas instva. Za proizvodnju velikog broja mas ina i uredaja livenjem se proizvode i dij elovi koji se na bilo koji drugi naein ne bi mogli ni proizvesti. Tecnost mjera odlivka je u stotim dijelovima milimctra. Ovako dobijcni elementi se mogu ugrad ivati bez daljnje obrade. Usavrsavanjem tehnologije livenj a omogucena je izrada alata livenjem iz cclika, a koji se iIi ne mogu iii vrlo tesko oblikuju plasticnom deformacijom. Kada je moguce jedan pro izvod izraditi na vi se nacina onda se prihvata onaj nacin koji zadovoljava: ekonomicnost pro izvodnje, raspoloz ivost proizvodnih kapaciteta, propise 0 kvaljtetu proiz-voda itd.

2.2. POSTUPCI LIVENJA

Zagrijavanjem odredenih metala i njihovih legura 0 . relaze iz cvrstog u teeno stanje, sto omogu ava da se mogu !lil odredene me 0 Ulijeyati I!..prostor namijenjen za izradu

-Predmela-blupa. Oakie, u istopljenom slanju metal se ulijeva u supljine-kalupe, k~ imaJu izo'led i d jmc oz jJ e zeljeoog kgw1 cia.. l'fajcesce se pojedinc livacke fonne upol!ebljavaju sarno jedanput za livenje. To su obieno forme nacinjene od pijeska, i ilovace. Da bi se iz njih izvadili izliveni komadi one se moraju razbiti pa se zato nazivaju izgublj ene forme. Za metale i njihove legure, koje imaju nisku tacku IOpljenja i koje se lahko tope, koriste se forme u kojima se moze vrsiti livenje nekoliko puta a takve forme-kalupe nazivarno trajnim formama. SlOpljcni mctal uliva se u kalup kroz nekoliko lijevaka u zavisnosti od vel icine kalupa. Za manje kalupe se pravi jedan lijevak, a za vece vise njih. ~a livenje metala i

~ovih legura poslOj i vise pqsmpaka - metoda. Ovdje cemo sarno pomcnuti te postupke-

12

-metode a razradit cerno ib u daljnjern izlaganju. P,?-stoj.ssli.jGleee-mel ode live nja: grayi,: 2 taciono Iivcnje, livenje u metalnim kalupima-kokilarna. livenje pod pritiskom eentrifugalno fu,enje, neBfekidno lYeii]e.livenje u vakumu1 precizno livenje pomocu topivib modela i Iivenjc u pjescanlmlCaIiipima. -

r l

2.3. LIVENJE U PJESCANE KALUPE

Prilikorn livenja mora se voditi racuna da materijal bude u dovoljno teenom stanju, narocito kod li vcnja dugackih i tankih predmeta. Mora se svaki konkrctni slucaj li venja dobro proueiti da se zna kako postavi ti ulivni sistem i nalivke. Mora sc voditi racuna da cijcli kalup mora biti ravnomjcrno ispunjen livom prije nego sto metal pocne da se kristali se. Prilikorn Iivenja mora se voditi takoder racuna 0 skupljanju rnaterijala prilikorn bladenja. Ncdostaei koji se javljaju prilikom livenja i njihovi uzroci su najccsce:

kada je odlivak ncpotpun iii nije jednako izliven, glavni uzrok je ncdovoljna temperatura tccnog metala i mala hrzina livenja, gasni mjehurici nastali uslijcd gasova pri ocvrscavanju, uzrok je sto nisu izasli prilikom livenja,

pojavu lunkera uzrokuje neravnomjerno bladcnje i skupljanje, pukorine nastaj u prilikom skupljanja kod nepotpuno ohladenog liva, oksidna mjesta nastaj u uslijed oksidacije, a ti isti uzroci su i za pojavu pjene.

2.4. MA TERIJAL ZA IZRADU PJESCANIH KALUPA I JEZGRE

Za izhor i upotrebu rnatcrijala za izradu pjeScanih kalupa i jezgra moraju se ispuniti slijedeci uv jeti : r

materij ali od kojih se izraduju moraju imati sto niZu cijenu, rnoraju se labko oblikova~aslicno deformisati, izradeni moraju imati odredenu cvrstocu, rnoraju bi.li otpomi na poviSene temperature tecnog metal a, moraju ornoguciti da izliveni komad ima glatku povrsinuo . ,

rnoraju bili dovoljno supljikavi da ornoguce oticanje gas ova i para.

_4~j,...Jr : ..

Slika 2.4.1., 2.4.2., 2.4.3. Ulivni sisumi

13

Do sada nisu poznali malerijali u prirodi koji bi mogJi zadovoljili navcdenc uvjcle. Zalo se malerijali za izradu kalupa za izdubljene forme narocilo priprcmaju iz izvjcsnih sirovina. T e sirovine su livacki pijesak, rnasa i ilovaca. Pri izradi pjeScan ih kalupa potrebno je narocilO obralil i pafnju na ulivni sislern, slika 2.4. 1. , 2.4.2., 2.4.3 .

Livacki pijesak Forme u pjcscanirn kalupirna izraduju se od rnodcla drvela iIi od nekih rnctab. Ov i

rnodeli rnoraju bi ti dosta pree izno uradeni. Preeiznost izrade ov ih model a zahtijeva se zbog toga sto se odlivei obraduju u rnanj oj mjeri a sarni zidovi prcdrneta od lahkih legura su tanj i.

/p ijesak za izraelu sastoji se oel kvarenog pijeska koji sadn i odredeni postotak ilovacc gdje se

mjestu nastaju pore kroz koje izlaze stetni plinovi. Forme od ilovace i jezgre postaju tek tvrde kada se osuse.\

Pijesak za je'Zgl-e: ~du 'ezgre materi ' ' . or.ill.l!...,biti veoma cvrsti . Za pravljenje jezgri upotrebljava sc_ ijesak sa dodatkom ilovace od 15 do 20%, posni I~acki pijesak' pomjesan sa kalofonijumom, e ern om melasom a i vr 0 cesto I sa laneDlm u Jem. Susenje '-je'zgTa Je obavezno. Za jez-gFakod kojih nlJe pottebna posebna g~ozdena armarura i kod kojih je potrebno da se mogu lahko odstraniti iz gotovog odlivka, upotrebljava se narocito mjes ~~o kvarcnog i'eska koj i se ornjesa sa melasom dek~ino!!h.-kalofoDijumQ!!l.,_a.najcescc suaneni m uljem. ,Ovc jezgre izraduju se u gvozdenim kal upima, zatim se vrsi susenje na tempcraturi od oko 180 Dc. Tako izradcne jezgre vrlo su tvrdc i cvrste i raspadaju se poslije livenja, upotrebom narocit ih alata, u flnu prasinu koja ispada iz odlivka do posljednjeg ostatka.

2.5. PRIPREMA PUESKA I MASINE ZA PRIPREMU

Materijali za izradu kalupa i jezgra moraju se prije upotrebe podvrCi odredcnoj mjeri. U livnicama pripremu pijeska vrsi livac. Priprcma se vrsi na samom mjestu gdje se izraduju kalupi . Ovakav nac in pripreme vrsi se u zastarjelim livnicama. Danasnje livnice imaju ma-

/ 3

d

I , /I I ~ 1 00rt'-------!'

~Vodll '"8 ,JJ 10

d

~-"

-

,;

0-

cx/li"OIi kalup

4

---,- rr-:.rn'/log pij('$kn

Stika 2.5. 1. Tok mehanitke pripreml! pijl!5ka

sine kojc vrse pripremu pijeska. Ovakvom priprcmom pijcska, pijesak ima uvijek dobre kvalitctc.

Na slici 2.5.1. shematski je prikazan tok mehanicke pripreme pijeska. Novi pijesak se oc iSli od primjesa, a zalim se susi u peCi ma za susenjc (I ). Osusc ni

pijesak se traasportuje do sila (2) na kome se vrsi prosijavanje. Nakon prosijavanj a pijcsak dalje ide do sp"rernisla (3) . Na drugoj strani vrll i se priprema slarog pijeska. Kalupi se dovode do vibracionc rcsclkc (4) gdjc sc istrcsaj u. Odlivak, okvir kalupa i s islem za ulij cvanj c oSlaj u aa resetki (4). Malerijal pada ispod reselke i odvod i se transpon erom preko magnclnog separalora (5). Tu se odvajaju gvozdeni kornadi . Pijcsak se, dalje, prosijava na s itu (6) i daljc se odvodi do bunkera slarog pijeska (7). Ugljcna pras ina se priprema mJjevenj em i zalim se doprcma do bunkera (9). U bunker (10) se dizalieom doprema benlonilne gline. Yoda koja sluzi za vlaZcnje malerij ala za izradu kalupa dovodi sc u odredenim kolic inama a la koli~ina regulise se uredajem za aUlomalsku rcgul aciju (8).

Nacinjcna smjcii" za izradu kalupa dovodi se do urcdaja (1 1) za mijcsanjc i vlazcnjc pijeska. KoliCi na primjese za malerij al od koga se izraduju kalupi reguliSe se aUlomalski uredajcm (d) - dozerima.

Slika 2.5 .2. Pd lP sfLft!njt! pijt!siuJ

16

Prvo se rnijcSa suha smjesa od slarog pijeska, novog pijeska, ugljcnog iii gra-filnog praha i ben lonitne gline a zalim se dovodi voda i mijesanjc se naslavlja. Kada se mjesavina dobro izmijesa odvodi se u uredaj za rastresanj e (12). Odavde, mjda-vina sc transportuje do masinc za kaJupo-vanje. Svaka malli na ima i bunker sa rez-ervnom kolic inom smjcse za potrebe u slucaju zasloja na spravljanju iSle.

Na sli ci 2 .5.2. prikazana je slojeea pee za susenje pijes ka.

U donjem dijelu cilindra peci nalazi se loz isle (1) sa reselkom za cvrslo gorivo. Plinovi sagorijevanja krecu se prema 01-voru (6) (oznaceno stre1icama). SuprolnO krelanju phnova sagorijcvanja mokri pije-sak se sipa kroz OlVor (2) i dalje pada na okrelne ploce (5). Ove ploce su pricvr-ceDe na vralilu (9) i pokre6u se zajcdno

sa vralilom pomocu para koni1:nih zupea-nika (8). Tu su jos nepokrelne ploce (4) na kojima su ugradene lopatice (3) "ij i je za-dalak da vr e mje anje pij eska. Osuseni pijesak pad a kroz OlVor (7) i izlazi iz peci osusen.

Na slijedccoj slici, slib 2.5 .3., prikazanaje kombinovana masina koja ima si tu kojc rad i drmanjcm (postojc sita: pologonska, polactna i ncpolaclna) i valjka za droblj enje starog upolrebljenog pijcsb.

I I = /20- I.lO

" ;: I SO - '200 .0 K

Slikn 2.5.3. KmnbillOVCl1111 maJin

Kroz lijevak (A) sc sipa vee iskori sccn pijesak uobijcn iz razruscnih livacki h kalu pa, i odJazi uo valjaka (8) i (e) medu kojima se drob i. Valjci dobijaj u pogon pomocu remenice (D) i para zupcanika (Z) koj i sc olaccu u suprotnom smjeru. Valjak (C) koji je u ounosu na valjak (8) polactan vezan je oprugom (0) i postavljcn tako da se moze postav iti , tj. pomjerati lijevo-desno sto omogucava promjenu rastojanja izmedu valjaka. Konstrukci-onim rjeScnjcm omoguceno je da kada izmedu tih dvaj u valjaka dosp ije vcr i komad, valjak (C) se pomjeri udesno i taj komad propadne izmedu valjaka i ne osteti masinu. Cim ovaj komad prodc opruga (0), vrati valjak (C) ulijcvo. Zdrobljeni pijesak dolazi do sita (G), koje

I

SlikJ 2.5.4. Mlm Zll mljt"Vt'nje UgljCl; .~rcJfiw

2 - lEHNQlOOUAOBRADE I 17

emleDice DI ekSceDtra (K) i sipki (H) pomjera lamo-ovamo i tako se prosijava pijesak. Prosijani pijesak olukom II ide Da jednu stranu, a krupnij i olukom 12 Da drugu.

MliD za rnJjeveDje uglja i grafita prikazan je Da slici, slika 2.5.4. Ovaj rnJiD sluzi da bi sc rnJjeveDjcm dobila ugljena i grafi toa prasina. Matcrijal koji sc

zeli samljeli sipa se u otvor (a), zalim se odvodi u bubanj koji se okrece i u kome se nalazi veliki broj lopatica od celika. Prilikom okrelaDja bubDja lopalice zahvataju materij al i sitoe gao Na zidovima bubnja nalaze se ploce (b) od celi ka na koj ima su rupicc kroz kojc ispada materij al do sita (c). Na tom si tu se materijal PODOVO sij e i propada do finalnog si ta (d) koje je u obliku bubnja. Kroz sito (d) prop ada prasina-uglj ena iii grafitoa. Kroz lijcvkasti omotac

-' 4

(c) materijal pada iii u vrece iii oa transportne trake. Za izdvajanje gvozdenih dje1ica iz matcrij ala kori sli se ma-gnetoi separator, prikazan na sliei 2.5.5.

Zeljezni komadici koj i propadaju kroz sito izdvajaju se na slijedeci naciD:

Traka ( I) sa materijalom (2) okrece se oko tocka (4). Unutar toga tocka postavljen jc elektromagnet. Ncmagnc-ti cni sastojei prelazc prcko tocka (4) a magncticni koma-di (3) ostaju pri trac i dok se ne prekine djejstvo magneta

Slika 2.5.5. Magnemi separator kada Ii komadi padaju u kutiju (5).

2.6. LIV ACKI ALAT I PRIBOR

Sasije iii kalupoice su ramovi u kojima Sl! izraduju jednokratoi kalupi.lzrada se vrsi tako sto sc malcrij al za izradu kalupa nabije oko modela. Sasije iii kalupniec omogucavaju da sc kalup prenese od mjesta izrade do peCi za suseDje, sto omogucava da se ne ostcti kalup prilikom transporta i suscnje, i prilikom lijevanja metala da ne dode do razrusavanja. KalupDice se najcesce izraduju od sivog liva, pogotovu kad se radi rueno kalupovanje, a za masiDsko kalupovanje izraduju sc od ccli cnog lima. KalupDice moraju bili sto lakse i da se obezbijedi da su stabiloe geometrijski i da su krute. Za liveoje lahkih metala, kalupnice se izraduju od alumiDijskih legura. Za livenje sivog i cclieDog liva DC mogu se upotreblj avali kalupi izradeni od lahkih melala. Razlog ncmogucnosti izrade kalupnice od lahkih meta.la je visoka temperatura topljenja sivog i celi coog liva. Kalupnice od drveta se uglavoom koriste za izradu manjeg broja kalupa za koje nema standardnih metalnih kalupoica.

Oblik i dimcnzije kalupnice biraju se prema obliku i gabarito im dimcDzijama odlivaka. ShemalSki izgled oblika kalupniea, koje mogu biti : pravougaooe, k-vadratoe a rjede Dekog poscbnog oblika, prikazan je Da slici 2.6.1.

Kod saslavljanja kalupa kalupnicc se cCDtriraju pomocu otvora (2) u koje ulaze kiinovi (3) i spajaju se donja i g.oroja kalupnica. Ojacanje zida (4) sluzi da bi sc l ak~e nabio pijesak i da bi Ide ispao iz kaiupa. Rut ke (I) sluze za prenosenje. Na slici 2.6.2. shematski je prikazana velika kalupDica.

Ove kalupnice imaju cepove (I) za hvalanje i prenoseoje dizalicoim mehanizmima.

18

1 ..

, I

0

SlikJ 2.6. 1. Kalupnica (",anja)

* I 1 \

I I ! r:: D .~. ' 2

P fb~1 ( I . I

Slib 2.6.2. Vel ika kalupn ica

Irnaj u poprccna rcbra (2) cij a jc namjera bolj e drianje pijeska u jednoj cjclini , a 0 njih se mogu okaciti i z icane kuke za istu namjenu drzanje pijeska ujednoj cjelini . Rebra moraju biti tako postavljcna da omoguravaju nesmetano nabijanje pijeska oko modela. Prilikom kalupovanja radnik kalupar mora im ati odredeni alat i pribor. Kao sto vidimo na slici 2.6.3. alat i pri bor za ka lupovanje je veoma raznovrstan .

142 ~ Inpazn

silO

nabijaa

mi.Hrijl! /(I ' le('lc killen ) glntaih

Sllka 2.6.3. AlaI i pribor zu kalupo\,anj"

2' TEHNOlOOUA OORAOE I

SiljaA i ",jak

19

ed(~6i: lopata, kojom se nabacujc pijcsak prilikom punjcnja kalupa; rueno sito za prosijavanje finog modelnog pijcska. Nabij aci slui.e za nabijanjc pijeska oko modela i razlieitog su oblika. Mistrije se koriste za popravku nastalih ostecenja (ukoliko dode do llsteccnja). Lancctc imaju istu namjenu kao i mistrije. Odslrallji vanjc odronjenog pijeska prilikom p~pravljanj a kalupa vrsi se Jivackim kukama. SiJ a i livacke igJe imaju namjenu da kaJupar njima pravi kanale za ventilaciju. Vijci sa kukom sluzc za vadcnjc model" iz kaJupa koje sc mora obnviti bez oSlccenja. Alali za glacanje imaju razliei t oblik i namjena im je da se nj ima vrsi glacanje, tj. poliranje povrsinc kalupa. Za masinsko kalupovanje upotrcblj ava sc di o navedenog alala i pribora. Uz navedeni alat i pribor po potrcbi sc kori stc i slij cdccc vrstc pribora :

prskaJicc, kojc sluzc za vlaZcnjc kalupa prilikom popravkc, .. cctkica za ciscenjc i vla.zcnjc kalupa, drveni cekic Za razdnnavanje modela prilikom vadenja, svjcliljka za osvjetljavanje unutrasnjosti kalupa, ogledalo za posmatranje tesko vidljivih mjesta u kalupu, ruena duhaJjka i vre6ica od lana za grafilnu ili uglj cnu prasinu.

2.7. RUCNA IZRADA KALUPA U KALUPNICAMA, PODU LlVNICE I POMOC:U SABLONA

Izrada kalupa u kalupnicamajma siwku -primjenu . !(aJup se izraduje lako da dvij e kalupnicc cine jcdnu cjclinu. Mcdulim, ima slucajcva gdjc sc za izradu jednog kaJupa upotrebljava i ne 0 Iko kaJupnica. To se primjenjuje kod komplikovanih odJivaka.

Na slici 2.7.1. prikazanje tok izrade kalupa u kalupnicama. Za kaJupov~nje supljcg predmeta (a), " iji jc oblik cijevi, modelje 2Q9jeljcn na dva dijcla.

To su donja polovina (m l) I gomJ a (m2) . Faza izrade je sli cdcca: olovina (m sc poslavi na r~dni SIO i on~ se prvo kalupuje,

stika b.;Zalim se poslavi kaJupnica pri cemu se mora vodili racuna da-model Jd i u srcdini kalupnicc. Model se mora napmsili likopodijumom. Ukoliko se ne koristi jedinstvena mjesavina za izradu kaJupa;nanos lse sloj mode ogp;jeska i lagano nabija oko modela, a zalim nabacuje mjcsavina za ispunu uz iSlOvremeno nabijanj~. Kada se kalupnica ispuni do vrha, povrsina se ravna i uz pomoe , iJa sc prave venlilacioni kanaJi. Zavrsavanjem pravljenj a lih kanal a, zavrsena je izrada donje pOloviliekalupa::zatim ~e~onj a polovina okrece i priprema za izradu gomje polovine (m2) SliJca.(.c)..p~ujeokrenutu povrsinu donjeg dijela kalupa (ml )' koja sc posipa suhim xvarcnim pijesk~m. To sc rad i dn bi se sprij ceilo zaljeplj enje gomjc polovine kaJupa. Zalim e oduba visak pijeska i oc isli ravna povrsina pa sc na nju poslavlja gomja polovina modela (m2), a zalim i gomja kalupnica. Model se naprasi likopodijumom i nanosi mode Ina mjc avina oko model a kao i kod izrade donje polovinc kalupa. Po. to sc u gomjem dijclu kal upa ualazi uJivak, kan i nalivak, potrebno jc postavil drvene modele. za ulivak i nalivak. Oko ovih modela nanosi se manji sloj kalupne

20

mjcsavinc i lahko nabijc svc dok sc gomja kalu-pnica nc popuni . Povrsina kalupa sc zalim rav na i izbuse venlil acioni kanali, izvade modeli za ulivak i nalivak, i formira ulivna casa. Za vadenje model a potrebno je skinuti oornjtl polQvi nu kalupa, okre-n~i je za l 80.\Vadenje modclaje dosta osjelljiv i naporan pOS'lO. Prilikom vadenja modela potrebno

j e nakvasiti iv ic~odel a laoani'll.!:!~~cirna cekiea1_ model razdrmati , uv iti vijak s kukom i vodit; racu-na da sc ne o~ le le ivice kalupa.

Ako jc odlivak slozcllog oblika, ivicc kalupa sc ojacaju livackim ekserima da se obezbjcdi time vee a cvrsloca na najosjcLljivijim mjeslima. Kada se model izvad i, ako jc doslo do oSlcccnja, kalup se popravlj a. Ako cc se u kalupe vrsiti li venje dok su kaJupi vlazlli moraju se naprasiti grafi tnom prasi-nom, a ako su kal upi suhi onda sc prcmazuju gra-fi lom prijc skl apanja za li venjc . Kada sc pravi ka-lup za suplje odlivke potrebno je izradi ti i jezgro. Kada se zavrsi suscnjc, skl apa se kalu p, slika (d). Na rastresi tu podlogu postavlja se donja polovina

--kaJupa a osiguranje se vrsi podupiracima zajezgro. Tada se postavlja i gorl)j a polov ina kalupa i kli-novima se uevrsti nakon centriranj a za donj u polo-vmu,

Izrada kalupa na podu li vnicc. Ova izrada sc manjc koristi u odnosu na izradu kalupa u kalupni-cama. Uglavnom se primjenjuje zn jednostavnije obI ike odlivaka, za vecc tdine i dimenzije.

predmet

~ff~ ,

p~~ ~

dOllj; diG kalupo dOllji dio modC'fa

1I(l1;\'(lk,

C)

oplerC'S!'jc /' --~ -

d)

SlikJ 2.7.1. Tuk izrudt: klliupa u kalupllicamu

Najccsce su to odlivci plol'astog oblika, kalupnicc, legovi, razni oblici itd. Razlikuj u se dva nacina izrade ov ih kalupa a lO su:

izrada olvorenih kalupa i izrada zatvorenih kalupa.

Orvoreni kalupi u podu Iivnice SU oni kaJupi kod kojih je gomja povrsina otvorena za razliku od zatvorcnih kalupa, eija jc gornja povrsina zatvorena.

Na slijedecoj slici 2.7.2. prikazan je shematski zatvor~ni kalup u podu livnice. Ovo kalupovanjc primjcnjuje sc za izradu jednostavnijih li veni h kllmada, gdjc sc ide na

manju cijcnu ko~tanja. Tu sc kalupuju jcdnostavne pravougaone ploce. ploce sa rebrirna, 'tapovi, ~taP(\vi rdetki za plote itd. Prilikom izrade kalupa, slika 2.7.2., napravi sc odgo-varajuca jama, octgovarajuce velitine prema kalupu. Na dno jame po ipa se sloj krupnog koksa za odvudenje plinova ~tetnih odIivku. Sa strane se postav1jaju cijevi (I) eiji broj zavisi oct uimcnzija kalupa. Precnik cijevi je od 50 do 70 mm. Jedan kraj cijevi ulazi u koks, dok

21

drugi kraj viri iznad poda livnicc. Kraj cijevi koji viri iznad poda livniee sc mora zatvorili da ne bi u nju upadao pijcsak. Kada se pocne sa livenjcm ccpovi sc moraju izvaditi. Iznad gornjcg dijela kalupa postavlja se sasija (2), koja prekriva model i prelazi njegove vanj ske climenzije za 5 do \0 cm. Sa strane se postavlj aju klinovi (3) i sl. koji sluze kao vodiee prilikom kasnijeg postavljanja i centriranj a gornjeg dijela kalupa. Kada se postav i model za formiranje ulivka i oduska (5) kalupnica se puni kaluparskim pijeskom cije nabijanje se vrsi rueno. Nakon sto se poravna povrsina kalupa, napravi sc ulivna casa (4) a zatim se vade modeli, odusak i ulivak. Ovim je zavrsena i izrada gornjeg dijela kalupa, vrsi se potrebna opravka kaJupa ukoliko je doslo do ostecenja, zatim sc naprasuje i sklapa za li vcnjc.

2

t1Ccr , j

~

Otvoreni kalupi u podu Jivnice. Shematska izrada ovog kalupa dataje na slici 2.7.3. [zrada se sastoji iz slijedeccg: Na osnovu vanjskih dimenzija odlivka ob iljez i sc potTcbna

vcliCina u podu livnicc. Nakon toga iskopa se jama odgovarajucc dub inc. Na dvije strane postavljaju sc sine (1) kojc sc jcdnim dijclom moraj u ukopati i sluze za poravnavanje kalupa, tj. povrsine kalupa. U jamu se ubaeuje kaJuparski pijesak, nabijacima se nabija, a zatirn se ravna ravnalom (2). Kontrola poravnatosti povrsine vrsi se liverom-libelom (3). Model (4) sc pospe prahom od grafit;, iii se povrsina pospe kvarcnim pijeskom, sto sprijecava zalje-

7 4 R .I 2

" .

ShkiJ 2.7.3. Pnkuz lutJdl' Ieu/upu. u pmlu livn;cr:

22

plj enje pijeska za model. Nakon toga se utiskoje u livacki pijesak. Gornja povrsina mode la je obavezno postavljcna u vodora-vni polozaj , sto se provjerava livero-libe-lorn. Uz pomoc rucnog, odgovarajuccg, ala-ta izrad i se ulivak (5) i preliv (6) a spoje-Dim kanaJima, dok se odvodni kanaJi za gasne-plinske mjehurice izbuse bu ilom (7). Modd se rasklima lagan im udarcima cekica. Prijc ovoga ivice model a se moraju nakvasiti vodom uz pomo': cetke.

Kukom (8) sc vrsi vadcnj.: modela. ko

se kalup osteti prilikom vadenja, pristupa se popravci odredcnim alatom. Kod livenja kalup se naprasuje a po potrebi moze se susiti . Ako se liju veliki i td ki odlivci, na dno jamc ispod pijeska poslavlja se sloj krupno zrnastog koksa sto omogucava bolji odvod plina sa donjeg dijcla kalupa.

Izrada kalupa pomotu sablona. Ova izrada vrsi se u odredenim slucajevima gdje se umjeslo modela primjenjuju sestari iii sabloni . Sabloni su daske na kojima su izradene odrcdcnc konturc. Oblik tih kontura zavi si od obl ika predmcta koji treba liti . Ivice tih kontura sablona su iskosene tako da mogu ocl stranjivati pijesak pri sabloniranju.

Sabloni se mogu upotrebljavati za iZTauu kalupa za lijevanje rotacionih tijela npr. zamajca, zvona itd. Prilikom kalupovanja pomocu sablona umjesto modela upotrebljava se sablon odgovarajuceg profila . Pomocu tog profila pravi se supljina u kalupu. Postoje dva naeina iz rade kalupa, ito: izrada povlacenjem sablona i njegovom rotacijom.

Urcdaj za izradu kalupa rotacijom sablona shematski jc prikazan na slici 2.7.4. Polazni clementi za izradu kalupa je sa-

blon (I), ciji je vanjski profil isti kao unu-tarnji profil odli vka i dodalna sab lona (2) ciji vanjski profil odgovara vanjskom proftlu odlivka. SabloD (2) ima namjcDu da obe-zbjedi odredenu debljinu zida odlivka i fo-rmira spoljasni oblik povrsine.

Povrsina mora bi ti tako obradena da se lahko moze skinuti i postav iti na osnovni sablon. Radnc ivice sablona okivaj u se li-mom sto sprij ecava babanje prilikom rada. Sablon se pricvr' cuje na nosac (3) koji se moze lahko okretati oko osovine (4) i podi-zati na visinu na koju je potrebno. To se reguli se prstenom za podesavanje. U pos-tolje (5) postavlja se osovina koja se posta-vlja u sredini kalupa.

od/i\'ak

~ 1 q .. .. .1 .. . ... Sl ik~

0)

4

.', .',..~ ." . . ~ .

' . . ' . . . '

,' . .... . .: ,/',

Slika 2,7.5. Proces kaluf1nVal1ja

.' " "'.~, , ,I

C)

Imad profiJa (stika b) sc poslavlja kalupniea (5), a nj en polozaj fiksira kJinovima (6). Nakon nabaeivanja izvjcsnc kolicine kalupnc mjesavinc poslavljaju sc moodi za ulivak (7) i nalivak (8) i kuke (9) cija je uloga drZaca kalupne mjesavine. Nakon zavrsene faze kalupovanja buse se venli laeioni kanali, vade se modeli za ulivak i nalivak i formira se ulivna casa. Gomji dio kalupa sc podignc pa okrcnc za 180, ojacava, prcmazujc i susi. Pri izradi donjeg dijela kalupa (prikazano na sliei e) osovina se ponovo vraea u svoje Idiste, prethodno oi'isceno, na sablon (4) poslavi se dodalni sab lon (10) eij i je zadalak formiranje kalupa za vanjski profil odlivka. Okrelanjem sablona se skida visak materijala sa povrsmc ranije formiranog profil a za dcbljinu zida odJivka. Poslije loga proeesa osovina se vadi, a njeno Id i Ie zatrpa. Donja povrsina kalupa se po potrebi popravlja, zatim premazuje i susi. Tako su priprcmJjcna obadva dijela kalupa i zatim sc spajaju i ccntriraju (slika d) . Kalup se oplereti prcko daske (II) legom (12) i pripravanjc za livcnje. Ovakva izrada sc vrsi prilikom manjeg broja odlivaka jer je ekonomicnija, izrada sablona je jednostavnij a, ali je kalu-povanjc mnogo IClC i lime skuplje prema kalupovanju upotrcbom modela.

2.8. IZRADA ULIVNOG SISTEMA

Ulivei sluzc za ulivanjc rastopljenog metala u kalupc. Mogu sc postavljali sa gomjc strane kalupa, a ako se radi 0 visokirn kalupima mogu sc poslavili i sa donje stranc. Ulivni sislem cini viSe kanala koji su povczani medu soborn. Uvodcnje lecnog mctala u kalup irna vcliku vli!nosl pa zalO i irna praviJo pri uvodenju. Pravila za uvodenje lecnog mClala u kalup sue

Ii yen je pomocu sillbodnng pada, livcnje poo djejstvorn strujc koja pooiic mClal i kombinovano livenjc, kojc c a toji ad ova dva navedena.

Na slijcoccoj slici, slib 2.8. 1., prikazano jc shcmal ki uvooenje \iva u kalup.

24

r . ,

-. - " ....

:~. """",.J '.

' .. ........ ......

i ' . .. ,.

: {l'r Sl0

. aJ

.. . ' . ': ' .

-- ....

. :- .: .. ~ .. ' -.: -:. - . .,) . :.:' . .. ' '. ~ . . ':

' - " ' ~ . ' : " . ,

:': '~ . ' :, ~' , ",: ~ .~ . ,-. . ; .... . -. .. .

, '. '. "

l b'rS10 b)

Sl ika 2.8.1 . Uvodenje liva u kalup

. ....

. ' .. -

',' : ; "'"l"'!'l.;L, . ... ' " ',' ." .

'I " '-j ~: ," .. n .,STO

c)

.. : .

Livenjc odozgo omogucava pravi lno ocvrscavanje odlivka i postepeno hladenjc (slika a). Posta se ovo livenje vrsi veoma brzo postoji mogucnost ostecenja kalupa. avo livenje nijc pogodno ako odlivci trcba da imaju ispupcenje na mjes ru gdje ce udariLi sLruja metal a, b o ni kod odlivka s

kanal sprovodi teeni metal iz caSe do razvodnika i is-tovremeno regulise pritisak za pravilno ulivanje metala u supljinu kalupa. Izraduje se u gomjoj polovini kalupa. Na dnu kanala ima sUSenje sto omogucava da se odtii isti protok metala. .

Razvodni kanal prihvata dospjeli metal iz vertikal -nog kanala i preko ulivnog kanala sprovod i ga u supljinu kanala.

Sl ika 2.8.3. Ulivni sistem UJivni iIi dovodni kanal (2) ima namjenu povezi-vanja razvodnog kanala i supljine kalupa (3). Nal ivak je

takoder dio ulivnog sistema cij a je namjena da obezbjedi izlazak plina i zraka iz kalupa za vrijeme livenja i pracenje porasta nivoa teenog metal a u kalupu. Nalivak se uvijek postavlj ao na najvisi nivo odlivka i na mjestu najveceg presjeka odl ivka, gdje se zavrsava ocvrscava-nje prilikom hladenja.

Nalivak ujedno i sprecava pojavu lunkera tako sto snabdjeva odlivak tecnim metalom, te na taj nacin kompenzuje smanjenje zapremine prilikom oevrscavanja.

2.9. MASINSKA IZRADA KALUPA

Masine za izradu kalupa namjenjene su za mehanizaeiju dviju osnovnih operacija i to: sabijanje kaluparske mjeSavine u kalupniei i vadenje modela, tj . modelne ploce. ~c.inu..sabij

.'-'''': ,,-,,.,, , ''-' " "'\

.. /t /// . , /. ' ,. " F

Stikn 2.9. 1. M asinG za sabljanje pljeska oelozelo Slika 2.9.2. Sabijallj< pijeska odolgo /

Na radnom stolu mas ine (I ) postavlja se modelna ploea (2) sa model om (3). Na modclnoj ploei centrirana je kalupnica (4) sa dodatnim rarnom za punjenje (5). Iznad njib se nalazi ploea za presovanje (7) za ciju je donju stranu ucvrscen alat za presovanje (6) koji moze uei u rarn za punjenje. Sto mas ine (I) se podize kada se kalupnica i ram napune kalupnom mjesavinom, a nepomieni alat za presovanje potpuno istiskuje kalupnu mjesavinu iz rarna za punjenje u kalupnicu i istovremeno vrsi sabijanje.

Masine za kombinovano sabijanje odozdo i odozgo svoj princip rada zasnivaju na presovanju pijeska sa dvije strane.

Shematski je prikazano na slici 2.9.3. Na pokretnom klipu (I ) ugradcna je modelna

ploea (2) sa gomjom polovinom model a (3) i mo-del om za ulivak (4) . Na modelnu plocu ugradena je kalupnica (5) koja je ujedno i centrirana. Za-jedno sa kalupnicom postavlja se i pomoeni okvir (6).

Donja polovina model a (7) vezana je sa alatom za sabijanje (8), koji je ujedno i modelna ploea. Posto se nabaci kalupna mjd avina, klip (I) iz donjeg polozaja kreee se prema gomjcm polozaju sto uzrokuje sabijanje pijeska zlt"obadvije strane. Proces sabijanja je zavrk n kada gomj i model (7) sa svojom modelnom plocom (8(istisne kalupnu

5

Slika 2.9.3. Kombinovaflfl masina l.JJ sabljanje

mjesavinu iz rama za punjenje, pri cemu se u kalupnici formiraju po jedna polovina supljine kalupa i sa gomje i sa donje strane.

Masine sa stresanjcm vrse sabijanje kalupne mje avinc stresanjcm. Shematski jc prikazana na slici 2.9.4.

Princip rada ovih mas ina jc slijcdcCi: U nepomienom cilindru ( I) koj i eini lijelo masinc smjeslen jc pomieni klip (2). Ovaj kli p je ujcdno i cilindar pomocnog klipa (3). Na ovom

27

Sl ika 2.9.4. M ashie sa strescmjem

cilindru je smjesten radni sto (4). Za radni sto je ucvrscena modelna ploca (5) sa kalupnieom (6). Na kalupniei (6) postavljen je pomocni okvir za pu-njenje (7). , , ')

Sabijeni zrak se najprije dovodi kroz kanal (k l ) ispod klipa (3), tako da istovremeno podize ovaj klip sa modelnom plocom i kalupnicom navise i potiskuje pokretni klip (2) nanize ispod koga se u eilindru (I ) stvara zraeni jastucic. Istovremeno sa dovodenjem zraka kroz kanal (kV prestaje dj cjstvo zraka ispod odignutog klipa (k 1) tako da ovaj uslijed vlasti te tel ine i tezine kalupniee sa kalupskom mje-sav inom pada, dok se klip-eilindar (2) podize. Time dolazi do sudara radnog stoia i gomje povrSine

eilindra u ravoini a-a. U momentu sudara klip-eilindar (2) i klip (3) prakticno nemaju cvrstu vew sa masom masine, tako da se uzastopni udarei ne prenose na mas inu u vidu potresa oiti oa nj eou okolinu. Posto je ovdje rij ec 0 visini podizanja stoia za 25 do 100 mm i broju udara ad 150 do 300 u minuti tin;le se kalupoa mjesavioa sabija oko modela sve dok sc pomocni okvir oe isprazni. Ovdje s~ najveci step en sabijanja postiZe oko modela, a oajniz i u gomjem dijelu kalupa. Ovaj nedQstatak lahko se popravlja postavljanjem ploce u ram za punjenje.

Masine za nabacivanje pijeska. Ove masine potieu iz Amerike. Na sliei 2.9.5. shema-tski je prikazana masina za nabaeivanje pijeska.

A J b t /J tI' -r

I c d -. 41- -. .11 I-'

'\OYg .

"

" .~ .. IA ~ ~

J .. I .. ~

Slika 2.9,5. N!aJi,w la nnbacivanje pijeska

Pijcsak se puni u lijevak (a) i odatle se transporters kim trakama (b i e) dovodi glavi (d) u kojoj se nalazi posuda (e) za oabaeivapjc pijcska u sasijc. Glava (d) jc od lima, i u njoj sa obrce posuda (e) sa 1200 do 1800 min-'. Posuda (e) zahvata malu kolicinu dovedenll~ pijeska i nabaeuje ga brzinom od 13 do 19 rnIs iz otvora (f) u sas iju (5) . Pri tome tece pijesak tako ve1ikom brzioom da dospijeva kao mJaz u 5asiju, gdje se kineticka energija pijeska pretvara urad sabijanja i tako se pijesak ravnomjerno sabija. Za 3 min. nabija se oko I m3

28

prostora sasije. Drskom (g), glave (d) se moze pokretali amo-tamo izoad eijelog OIVora sasije. Glava (d) je preko zgloba ucvrscena oa poluzi (h) koja se moze okretati oko osovine (A) stuba (i). Osim toga, glava (d) se moze okretati i oko osovioe (8 ).

Elektromotor (k) tjcra traku (b), a motor (I) zajcdno pokrece i traku (e) i posudu (e). Ove mas ine mogu bili: stabi lne i nestabi lne, a nabaeivanjem pijeska moze sejos vrsili i pomocu sabijenog zraka.

2.10. RUCNA I MASINSKA IZRADA J EZGRA

Jezgra su tij ela c ij a je namjena da sluze za upolrebu prilikom livenja komada sa prcdvidcnim komadi ma. Dakle, jezgra imaj u ulogu ispunjavanja prostora u kaJupi rna i da sprijece prodor kaJ upne rnjesavine i tako naprave predvidenu supljinu u odlivku. Kvarcni pijesak jc osnovna sirovina za njihovu izrad u u koj i se dodaje vezivna materij a kao sto je: kaJofonijum, emulzija smole, rastvor gume u benzinu itd. Jezgra se mogu izradivali rueno, pomocu kutija za jezgra, pomocu sablona i masinski . Prilikom izrade jezgra one se armiraju eclicnim kosturom, z icanom mrcZorn i sl.

Podupiraci jezgra sluze za eentri.ranje i os iguranje polozaja jezgra u kaJupu. Na slie i 2. 10. I . shematski je prikazan jezgrenik i jezgro. Ruena izrada j ezgra : Obicno je jezgro izradeno od drveta

iii od gvozda, a sastoje se iz dva iii vise dijelova da bi se jezgra mogla izvaditi neostecena. Za odvodenje plinova, nastaJih u jczgrima, pri li vcnju u pijesku sc izbuse kanaJ ici.

Jezgre kojc lreba da irnaj u oblik rotaeionog tijcla (kao jezgre za eijevi, okrugle stubove i dr.) izraduju se rotac ijom na strugu za jezgre.

Jczgre za neke dijelove prave sa povlacenjern odgovara-juceg sablona po odgovarajucoj vodi liei.

Na sliei 2. 10.2 shematski je prikazana izrada povlacenjem jezgre za kri vi komad cijevi .

Tu se jezgra izrad uje iz dv ije polovinc koje se pos lije sas-tave. Postupak made je slijedeci: Na drvenoj iii gvozdenoj vodi lici ( I) formira se prostom rukorn iz pijeska LZv.izgubljena jezgra Uezgra je jedno li venjc), na koj u se mmese tanak sloj ilovace u koji se utisne armatura (2) od 'lice. Prcko te armature se nancse sloj ilovace i pravi jezgra (3) uzdtdnim povlaccojem sablona (4) po vadilici. Pri tome sablon skioe vi ak ilovace. Kada dobij u definitivan oblik, jczgre sc suse i prevlaee crn ilom, a po potrebi ponova suk Prevlacenje cmila se vr~i preko vruee jezgre a to se radi da bi se sprijecilo da jezgra oe prihvati odli-Yak. Ccsta je plllrcba za pojacanJem jezgre i to se vrsi upravll navcdenirn urnetanjem armature za jczgra, koja moze bili u

- -- -- ----

j t':.Jl rroik

""-r' "'- I .~ .. -.... J ... /. b .

I

"

Slika 2.1 0.1. Jezgr. nik ijezgro

Shtw 2.10.2. i , rac/u po\'lulrnj~m j~zgrt!

29

pIjlDsDlatl)g gvozda, u obliku cijevi i 51. Kada SC u jezgro kao vezivno sredstvo stavi ulje, armatura nije potrebna.

Masinska izr ada j ezgra koristi se u masovnoj i krupnoserijskoj proizvodnji , a sve vise se koristi i u maIoserijskoj proizvodnj i. Za masinsku izradu jezgra koriste se specijaIne masine koj ima se povecaje produktivnost, veca preciwost izrade itd.

Postoje nekoIi ko tipova maSina za izradu jezgre, ito: mas ine sa iSliskivanjcm, mas ine sa sLrcsanjem, mas ine sa prcsovanjem i masinc za izradu jezgra uduhavanjem.

Izrada jezgra istiskivanjem najeesce se kori sti za izradu malih jezgra cij i su poprecni presjeci razIi citi . Izrada se vrsi istiskivanjem mjesavine za izradu na slijedeci naein, a shematski je prikazan na sIici 2.1 0.3.

4 I

! i

3 .

.. . ....:... _ ._. - -.....:-

. .

2

...-__ -=.--A _.

I . . , . .

\ .

Slika 2.10.3. Izrada jezgre istiskivalljem

Smjesa za izradu jezgre (1) sipa se u otvor (A) koja kroz taj otvor propada do puza (2) koji jc svojim okretanjem potiskuje kroz promjcnljivi nastavak (3). Jezgro (4) izIazi iz tog nastavka i vde se na odgovarajucu duz inu. Konstrukcija ovih masina je izuzetno jedno-stavna. Jezgra izradena na ovim masinarna imaju veoma tacne dimenzije. Za izradu jezgra srednje velicinc koristi se mas ina za izradu stresanjem. Na ovoj masini mogu sc izradivati i jezgra veCih dimenzija, uz upotrebu posebno izvedenog stoIa, sa okretanjem stoIa. Na slici 2. 10.4. shematski je prikazana izrada jezgra na mas ini s prebacivanjem stoia.

Za sto (1) uevdicena je kutij a za jezgro (2). Nakon sabijanja smjese strcsanjem i formi-ranja jczgra (3) na kutiji za jezgro postavIja se i uevrscuje pIoea (4) . Sto sc zatim okrece za 1800 i dovodi iznad prijemnog stoIa (5). Odvajanje jezgra vr i se stresanjem a to se postize uz po moe vibratora koji jc ugradcn u sto masinc. Ovakvim nacinom izradc jezgre imaju daIeko veeu (aenost mjera u odnosu na jezgra izradene rueno. !zrada jezgri vaIjkastog oblika presovanjem shematski je prikazana na slici 2. 10.5.

Ovaj nac iD sluii za izradu malih jezgra. Izrada prema gomjoj shemi sastoji se od: Gomja polovina ( I) metaInogjezgrenika ucvrscenaje na travcr.o:nu masine, a donja polovina (2) na stolu za presovanje. Letve (3) postavljene na donjoj poIovini jezgrovn ika cine okvir za punjcnje i istovremeno sluic kao vodicc. Visina letvi odrcduje sc prema pOLrebnoj kolicini smjesc za izradu jezgra. Dolje polovina jezgrovnika s postavljenim rarnom napuni 51! mjc-

30

'---- ' -_ . -_ . -- . --.

4

2 2

.. . . '. ~ .

Slik~ 2. lOA. Izratla jezgre no maJill i s prebacivanjem slola

som za jezgra - vidi sliku (a) . Poslije sabij anja slike (b) sto masine s donjom polovinom jezgrovnika i jezgrom se spusta, sLika (e), traverza se pomjera u stranu i jezgro vatli iz jezgrovnika.

Izrada j ezgra uduhavanjam. Ve-oma brza izrada jezgra kao i mogu-cnost izrade jezgra svi h stepena sloze-nosti poslize se na masin i sa uduhava-njem, koja je shematski prikazana na sliei 2. 10.6.

~ ] 1

0) b) c) Nacin rada jedne takve mas ine za-

sniva se na: mas ina za izradu jezgri puni se kroz poklopac (1) u spremiste (2). Jezgrenik (3) je iz dva dijela, ucvr-seCD je na stolu (4) i pritegnut herrnc-

SJiJGI2. 1D.5. luatlajel.gri valjlwstog nblika presnvanj em

licki prema sprernistu (2) pijeska. Kroz dovod (5) upusta se u sprerni stc komprimirani zrak s priliskom 5 do 6 105 Pa (5 - 6 bara). Taj zrak uduhava masu za izradu jezgre u jezgreniku (3) i tu se zbija.

Da bi se sprijecilo da se masa zbije u jednu grudu, cesto se u unutra~njosti spremisla (2) nalazi odgovarajuci uredaj koji rastresc masu. Kod ove masine jczgrcnici mogu imali bilo kakav oblik i vc]jcinu, a mogu bili ili od drveta ili metala. Dobra strana ovih rnasina jc i to 10 se zb ijanje matcrij ala vrsi

Sl ilru 2.10.6. MaJina za ;zradu je'l..gri utluhavtmJ~m

31

Jezgre moze se upotrijebiti i obi can posnj pijesak, kao i pijesak sa veznim, materijalom.

2.11. 8USENJE I PREMAZIV ANJE KALUPA I JEZGRA

U prethodniln izlaganjima pominjalj smo da je odredene vrste kalupa i jczgra potrebno susiti prije livenja. VcliJcj kalupi i jezgra suse se na mjestu izrade. Susen 'e se vrsi toplotom v tre od koksa iJj drvenog uglja, a moze se vrsiti i provodenjem to Ii a alupe sa male po etne pc ' 1 n, 0 s. Starije prenosive peci za susenje imaju duhaljku koja propu-huje zrak za sagorijevanje kroz loi iste sa koksom i tj era u kalup vruce plinove kroz ulivak i odusak. U tom slucaju topli plinovi prolaze kroz kalup na sve strane veoma malim priti-skom. Prolaz toplih plinova izaziva isparavanje v !!e iz kalupa i materijala od koga su izraderu i izlazc zaje sa vodenom arom kroz ulivak od s anale alupa. G ovog nacina su!ienja kalupa je !ito se gornji dijelovi kalupa bo Je . e suse od donjih, dakle susenje kalupa je neravnomjerno. Medutim, upotrebom modernijih per i sa komprimiranim zrakom ovaj nedostatak je izbjegnut. Kod ovih peei puhaju se topli plinovi kroz kalup sa znatnim natpritiskom i pri tome su svi izlazni orvori kalupa zarvoreni . Zbog natpritska vruCi plinovi pronalazc sebi prolaz kroz supljikave zidove kalupa, te tako ga u potpunosti os uk "

Susen 'u kalupa mora se pridavati velik va!nost. Na'cesce se kalu i i 'czgra se u ,

s za sus sare su zidane komore dui ine 5 do 10 me ara sirine 3 do 8 metara.t..-i visine oko 2 metra. U njirna bi . min ' aIna temperatura 200 C, ko suscnja kaIupa fJezgra temperatura mora bili 300 C a u susarama za ce len ' eratura je od 400 C do 600 0c.

U zavisnosti od vezivne mase date su orijentaci one temperature susenja: za jezgra s dekstrinom - od 175 do 190 C, za jezgra sa smolama - 200 C, jezgra sa uljnim vezivom - od 200 do 230 C, za kalupc od bogatog pijeska - od 200 do 250 C, za kalupe od veoma bogatog pijeska - od 250 do 400 C, za kalupe i jezgra s glinenjm vezivom - od 300 do 360 C i

za kalupe od mase i ilovace - od 400 do 600 C. Na slici 2.11.1 . prikazana je shema susarc u kojoj se koks loz i, a slu!i za susenje kalupa

i jezgra. Zidovi komore su dvostruki, s zracnom izolacijom (1) , radi to manjeg gubljenja toplote.

Loz iste (2) loz i se cvrstirn gorivom kroz orvor (3). Gasovi nastali izgaranjem goriva popu-njavaju komoru. Kroz kanale (4) i odvod (5) ti gasovi odlaze u dimnjak. Vrata (6) nalazc se na drugom kraju susare i kroz njih se unose kalupi i jezgra. Sine (7) smjeStene su na pod susare, a po njima se kreeu kolica (8) koja sluie za transport lez ih kalupa i jezgri. Manji kalupi i jezgra pricvrscuju se na policu (9).

32

, , , I~~ ./

, . , ,

.

I , ------

_l ~ / / ,

I II ~ -I If / / \ ~ ::::='1 1/ ~ r~\ = __ I, -' I ',//

4- - I I , I // . " p.~ /

9

\ Il

\ .' 6 7

3

'.

, .~.

/ , ~ . . ,"/,", ,.:. "'~)o' .' ..

Stika 2.11 .1. Sulara ZG sflsenje kalupa i jezgra

Proces sUSenja obuhvata tri faze : zagrijavanje, susenje i Wadenje. Brzina zagrijavanja treba da je sto manja sto omogucuje smanjenje deformaeija i pukotina kalupa i jezgra.

2,12. GRA VITA CIONO LIVENJE

Ovakav nacic livenja irna siru prirnjenu za livenje odlivaka manjih dimenzija. Kokilni - - -

lijev se sastoji iz dva iii vise dij.elo.va..C 0 zavisi od sLozcnost i odlivka) koji se spjajaju lcllnovirna, a moraju se moci brzo slclopiti i raslclopiti.

Na sHei 2.12. L prikazan je pojednostavljcn kalup za livcnje . dvodjelni. Kokila je sastavljena od jedne pomicne (I) polovine i jedne nepomicne polovine (21

koja je pricvrsceO;-na nasion (4). Pomicna kokila (I ) se krete po vodieama postolja (3). Slclapanje i raslclapanje kokile vrsi s~ rucno okretanjem tocke (5) sa vretenom (6). Uz pomor ccpova (7) ITsi se pravilno eentriranje. Slclapanjc i ra.!'lcla anjc dijelova mehanickim putcm, najceSce hidraulicnim, vrsi se prilikom Ijvenja u ver ina serijama. Prije pocetka ulivanja potrcbno provjeriti funkeionalnost svih pokretnih dijclova kalupa, oe istiti unutrasnje povr-sine i dodirne povdine. Prije livcnja radne povr ine potrebno je premazati prevlakom (zna-c"aj prcmazivanja opisalr smo u prelhodnom izl;gan:ru)."~v.prevlake z . i oJ tempera-

3 TEHNOlOGUA OBRAoe I 33

J

Sl iko 2. 12. 1. Kokiia ZiJ iivenje

M-ture livenja, tj . metala koji se lije. Za live~je aluminijskih legura prevlaka ima sastav: ok-~idi cinka, grafit, vodg.. yodeno stakl~l.

Za livcnje magnezijev ih leg~stav prevlake je: voda i vodeno staklo, borne

- kiseline i talka. Sve J:>revlake se nanose na . z;grijanu poVrif;;; oko -II ~ C sa izuzeccrn prevlaJca za livenje baiera. Na temperaturi od oko 110 C voda naglo isparava, a na po-vrsini os taje cvrsti sloj prcvlakc. Ako tc-mperatura bude veca od navedcne, nanose-nje prevlake je otelano i neravnomjerno. Nanoknjc premaza najceSce se vrSi pomo-eu rasprskivaca\sa komprimiranim zrakom

vrsi rucno. Kada je zavrscna priprcma i ----- -

.dok se za go jedinacne slucajeve nanosenje sklapanjc kokile, moze se poceti sa li venjem

matcrijala. 'Yrijcme u kome ce sc kalup drz.ali zatvorcn ovisi 0 brzini hladenja nalivcnog mctala u ko u, a sLO Je vezano za dimenzijc i oblik samog odlivka,Ne smije se raslqapall kokila prije nego metal ocvrsne i u ulivnom sistemu i oduscima. Nakon ocvrscavanja pri laz i sc rasklapanju koki l Rasklapanjc jc prikazano na slici 2.1 2.2.

-

6 .I

Shb 2.12.2. Raskiapanje kok,ie

I i ,

.I

vejerska autumatksa kokilna linija.

j ---

Prvo sc razdvajaju polutke (1) pomjera-njem u stranu (prema strelicama), zato sto, ako bi sc one zadr7~alc. a drugi dilclovi ra-sklapal i, moglo bi doCi do ostccenginasta-nka pukotina na mjestima prelaza sa nldiju-som (r) uslijed naprezanja prilikom sl ij e~anJ a materijala. Poslije pomjeranja polutki

izvl a~ i se ~ (2) koji treba biti odvoje~ ud-tijela (3), ali mugu biti izradeni i iz jednug komada.

Tijdo (1)-..Qbrazuje koniroi tep, kuji sE hladi posljcdnji pa s_e zbog toga mora i posljcdni vadili . Gornjc olutke kalupa (5 i 6) sc po ljcdnjc razmicu, kada sc mctal ohladi u ulivoom sistemu, u Slranu. Za m;;=-sovnu proizvodnju livcnjem koristc se koo-

Na slijedcCoj lici, slika 2.12.:1., hematski je prikazana jedna takva lin ija. Lancani k (1) duvodi lalUlc (3) ?-a koji su vrsto vezane polovine kokile (2) kojc ' irnaju

poldopcc. Kokllc sc nalivaju lccnim mt: . iz liva ' kog lunea koji sc pokrcc:e . III kim vodicama (9) Na putu do kraja knnvej~re odlivak t: hladi u kukili a na amnm kraju

34

konvej~a .ru2-kl.Qpae &e ot'.[a(a a od- livak iz kokiJe ispadc i posredstvolll - sabirnika (4) doy,Qdi u saQduk (5) .

Praznc kokilc sc hlaue kretu.ci/sc zrakom pod pritiskom iz sapniee (6), a prskaju se bojom iz pulverizatora (7) koj i je spoJcn sa rczervoarom boje (8).

1 .i 4

A -

S l ik~ 2.12.3. KOl1veajerska aUlomalska knkillla lin ija

~~IVENJE U METALNIM KALUPIMA {} ~kOkilama) '[ \

Livenje u kokile (traj ne forme) ima dosta prednos ti u odnosu na livenje u pjdcanim kaJupima (izgubljene forme). Ove preunosti naroci to dolaze do izrazaja kada se radi u serijskoj i masovnoj proizvodnji istih odlivaka. Glavne prednosti ove vrste livenja su: jedna kok.ila sc mozc koristiti za vcoma veliki broj livenja, brZa je proizvodnja, odlivei imaju manjc supljine i plinskih mjehurica, od li vei imaju gladu povrsinu, ne trcba ih dalje obra-divati itd. PriJikom livenja velikih predmeta, predmeti se liju direktno iz topionickog lonea, ako se lonae vadi iz pee i: u suprotnom se stopljena masa pres ipa, odnosno preliva u livacki lonae i iz njega lije.

Livackim kasikarna se liju manji predmeti. Pri tome se stopljena masa prenese iz peCi za topljenje i clri.i u peCima za odrZavanje temperature do livanja. Obezbjedenje ostrih kontura odlivka i obezbjcdenja da odlivak nema zracnih mjehurica vrsi se odvodenjemzraka i drugih plinova iz kalupa.

Na mjeslima gdje postoji mogucno-st da se zrak zadrZ i urezuju se kanali precnika d D,S do I mrn. U iznimnim slucajevima izraduju se kanali precni-ka 3 do 5 nun.

Na sli ei 2.13.1. datje shematski iz-gled kokile za izlivanje odJivka u dva dijela kokiJe.

2.14. LIVENJE POD PRITISKOM

Slika 2.13.1. Izgled kokile za izlivanje !.---

I l~venje pod pritiskom primjenjuje se pri masovnoj proizvuunji silnih predmcla ud me a iii legura sa niskom tackom topljenja. Na ovaj nac in najceSce se Jije olovo, kalaj, eink i njihove legurc, a eiementi koji se izraduju livcnjem pod pri tiskom su dijelovi za pisacc masine, salovi itd. Pri ovoj vrsli livenja rastopljeni metal se ubrizgava pod pritiskom u celicne kalupe. Ovi kalupi se izraduju od speeijalnog celika i tacno su obradeni, tako da se

3' \:EB!iIolOGIJA C>BAAJla I

su i materijal i obrade ovih kalupa veoma skupi , to se ovaj naein livcnja uglavnom primjcnjuje sarno kad se radi veiiki broj istih poredmet1 (u hi ljadama komada) . Ovim livenjem se izraduju predmeti teline mjerene u gramima do nckoliko kilograrna. Pritisak se srvara pomocu pumpe sa klipom iii pomocu komprimiranog zraka. Ako se l ij u metali sa niskom tackom topljenja, do oko 350 C onda se primjenjuju pumpe sa klipom i pritiskom do 50 b~. J

Na sl ici 2.14. 1. shcmatski je prikazana mas ina 5 klipom.

Stika 2. 14.1. A1a.fil111 s klipom

Kod livenja dijelovi kalupa (1) se sasta-vc i pomocu hidraul iekog mchanizma pri-blizc mlaznici brizgaljkc (2). Odizanjem klipa (3) tecni metal 6e iz lonca koji se grije izvana uti u tlacnu komoru (4). Hidrauli -cnim putem pokrece se klip (3) nanize i pod pritiskom potiskuje tecni metal kroz brizgaljku u sklopljeni kalup. Kalup se ra-stavlja pomjeranjem svoje lijeve strane a

odlivak izbacuje izbacivac (5). Masina za livenje metala sa komprimiranim zrakom ima sliean princip rada kao pretbodno opisana masina.

7

Na sli ci 2.14.2. prikazanaje shema masine za livenje 5 komprirniranim zrakom.

ko",pri.,,,ol'OlIi' yak Zi1 1l1il'Clllje 6 2

Dvodjelini kalup (l i 2) sc sastavi i primakne ka vrhu brizgaljke (3), kao i u pretbodnom slucaju. Lonac za topljenje je i ovdje sastavni dio masine u kome je smje-stena komora za pritisak. Podizanjem ve-ntila (4) teeni metal ulazi u komoru za pritisak. U1askom metala zatvara se venti! (4), a krnz cijev (5) dovodi se zrak pritiska oko 30 bara. Po zavrsetku livenja rasklapa

/con/ora:n "rilisa/( grijm,je se kalup i izbaeivacem (7) se izbaeujc od-livak (6). Pored ov ih masina mogu se upo-

Slik3 2.14.2. MaJina za livelY< s komprimiranim trcbljavati i masine sa malim pritiskom od uakom 5 0, 1 do 0,3 . 10 Pa. Ove masinc imaju mali

kapacitet, ali su jeftinije od masina za livenj" pod pri tiskom. Tecni metal kod ovih rna ina se ulijeva u kokile s donje stranc.

2.15. CENTRIFUGAL 0 LIVENJE

!5:entrifugalno liv~nje j~ izlivanje stopljenog materijala u metalnu kokilu koja se okrcce oko svoJe ose od poretka Iz!JvanJa do otvrdnJlvanJa odlivka. Stopljeni metal uslijed cen-trifugalnc silt: prijanja za zidovc kokile. Ccntrifugalno livenje moze e izvoditi . a koki lom u vertikalnom iii horizontalnom poloza~ Po tome su, postupci centrifugalnog livenja i

36

dobili naziv ; eentrifugaino livcnje u vcrtikalnom poloZaju i ecntrifugalno livcnjc u horizontal nom iii Ideeem polo-z~

Na sliei 2.15.1. shcmatski je prikazan prineip eenlri-fugalnog livenja u vertikalnom poloZaju.

Kokila (I) zajedno sa vertikalnom osovinom (2), koja dobiva pagon od clektromotora (3), se okreec preko para konicnih zupcanika (4). Metal se iz peei za topljenje unosi livaekim lonccm iii li vackom kasikom (zavisi od veli i'i nc odlivka) kroz OlVor na gomjoj strani kokile. Centrifugalna sila, zbog obrlnog kretanja kokile djeluje na teeni metal i vrsi njegovo usmjerenje pram a zidovima kokile. Postepe-nim otvrdnjavanjem dobija se odlivak (5). Ovaj odlivak ima prstcnasti oblik. Unutrasnja strana odlivka je parabo-li cna sa odredenim zadebljanjem prema dnu, sto se moze izbjeCi, jednim dijelom, izborom broja okretaja.

Livenjcm u horizontalnom poloZaju u potpunos ti se izbjegava parabolican oblik odlivka.

Centrifugal no livenje u horizontalnom polozaju she-matski je prikazano na sliei 2.15.2.

Kao kod prethodnog slucaja i u ovom slucaju osovina (I) se pokrece pomocu elektromotora i daje obrtno kre-tanjc kokili (2) , odnosno radnom stolu na kome je kokila ucvrsccna. Sa prednje Slrane postavljen je poklopae (4) kojim se zatvara kokila. Poklopac je prstenastog oblika.

v Slika 2.15.1. CentrifuRolllo liven)e

u vttn ikalnom POI()~ljU

Stika 2. 15 .2. CentrifugalTlo livell)e u horizontalnom polo:.t1ju

Poklopae (4) ujedno i ogranicava duz inu odlivka (3). Ulivanje tecnog rnetala vflii se pornocu posebno dugackog lijevka (5).

Za izradu kokila upolrebljavaju se: celik, sivi liv, grafit i bakar. Kokilesc, prije ulijcvanja tecnog rnetala, premazuju odgovarajucim sredslVima, sto sprecava neposredan kontakl izmedu metala i zidova kokile. Obicno se premazivanjc vrsi: fcros ilie ijcm, silieijem, gra-filom u prahu itd. Ccnlrifugalno livcnje primjenjuje se za livenjc istili kornada u velikim serijama. Centrifugalno livcnje sluzi za izrad u: tanjira tih i cconih zupcanika, supljih blo-kova i tuljaka, a liju se od cclika. Ccntrifugalnim livcnjem bronze liju se Idajevi , tuljci , eil indarske kosuijiec, karikc za klipovc itd.

Na sliei 2.15.3. shcmatski je prikazana izraoa eijcvi cenlrifugalnim livenjcm 00 sivng liva.

Kokila ( I) dob ija obrtno kretanje od elcktromotora (2) koje se prl!nos i preko zupcastog prenosa (3 i 4). Kokila je postavljena na posebna koliea s lockovima (p) tako da se moze kretali po sinama koje su pod blagim nagibom. Prednji njen dio se zatvara posebnim zalva-raCI! D1 (5) S jczgrom kuja omogucava formiranje naglavka eijevi. U procesu livenja koliea s kokilom S~ primaknu loneu (6) u kome se nalazi Id::ni liv tako oa vrh lijevka (7) ude eijelom

c.Iu~inom u kokilu i kaoa SI! otvori ispusni kana! na Inneu liv cc lijcvkom proleci u kokilu. [

37

8 5 4 3 2 7 () \ \ \.

Sl ika 2. 15.3 . CtmlrijugClino liVl!lIj e c ijevi

Mcdutim, tada uslijed ubrtnog kretanja kokile i pravolioijskog kreranja cijclog uredaja oa sinama, Iiv u obliku zavojoice prijanja uz zidove koki le tako da se fonnira suplje tijelo, tj. cijev. Kokila se hladi vodom sto ubrzava i proces hladenja cijevi .

Po zavr"etku forrniranja cijevi, prcdnji poklopac sc skida pomocu uredaja (8), a cij cv vadi iz Kob le.

Ovaj postupakje produktivan i ekonomiean jer kokila moze da izdn i i do 4000 livcoja.

2.16. NEPREKIDNO LIVENJE

Neprckidoo livcoje sastoji se u tome sto se u kaIup-kristaIizator neprekidno ulijeva tceoi metal. Kri stalizator-kalup je otvoreo sa dvije strane i sa jedne strane u kri stalizator se uJjjeva teeni metal, a na drugoj strani izlazi odlivak koji je skoro otvrdnut, uoutrasojost odlivka je jos uvijek tcena. Dakle, eitav iii skoro eitav proces izradc odlivka obavlja se unutar kri sta-li zatora. Konaeno, zavrsetak procesa je u sredstvima za hladenje gdje i unutrasojost odlivka otvrdnjava. Liveoje gvozda oa ovaj oaein poceIo je tek prije lO-tak godina, dok sc dosta prije vr ilo livcnjc obojcnih metala kao sto su olovo, cink, bakar, aluminij i njihovc legurc. Ce\ik sc danas lije u polufabrikate kvadratnog prcsjeka, sa stranicom od 75 do 300 m.m, okruglog presjcka preenika izmedu 100 do 250 mm, pravougaooog presjeka sa odoosom stranice 1:3 do 1 :8\,i prctprofila INP i UNP nosaea.

Razvojem tehoologije livenja usavrsena su tri tipa uredaja za ncprekidoo livenjc celika i shematski su prikazana oaslici 2.16. 1.

Na slici pod (a) prikazanje vertikalni tip uredaja za livcnje celika, kod koga su pojedini dijclovi postavljcni jcdan ispod drugog. Za dopremanjc tcenog ec1ika iz eclicane i ul ijevanje u medukazan (2) sluzi Kazan (l ).

lzmedu kazana (2) tceoi cclik teee u kristalizator (3). Kristal izatllr jc izradeo od bakra ili ojegove legurc a vodom se hladi. Uredaj za hladcnjc (4) oalazi se ispod kri stalizatora i podjcljeo je u vilic zona, koje sc vodom hladc. Rcgulatorom sc moze mijeojati i tcmpo hladenja po zonama. U unutrasnjem dijelu urcdaja za hladenje nalaz i se potporna kotrljal'a (5) Cij i potporni valjci podu piru odlivak-z ivu i sprecavaju deformaciju, buduCi da jo nije doslo do potpunog otvrdnjavanja zile. Pogonska kutrljaca (6) ravoa ocvrslu z ilu i vod i je do uredaja (7) za rezanje autogenim plamenom. Komadi udrczani na odredc:nu duz.inu

38

1=1 2_ J/ I 4/ 4---5------ 5 , ---r 3

'" 6 '"

-7 6 10 5. ;- , 9

,- , i",. 1/ 1 7 1 13 I 71 9 9 ....... 0) b) c)

Slika 2. 16.1. Uredaji za lIeprekidnn livellje

okrceu se uredajem (8) u horizonlalni polozaj i odvode kotrljacom (9) do skladisla polufa-brikala. Ovakvi uredaji se slabo korisle. Vise se korisle uredaji sa iste slike pod (b). Kod ovih uredaja dolazi do sav ijanja z ile kotrlj acom (10) odmah nakon ocvrscavanja. Zila se ravna ravnalima ( 11) u horiz('mtalnom poloz.aju, a rezanje se vrsi odgovarajucim makazama (7) a kotrljacom (9) transporluju se do skladisla. Prelhodna dva uredaja zamjenjena su ureda-jem sa slike pod (e), ko/se danas najv ise upotrebljava. Kod ovog uredaja 'i ila se pocinje savijati jos u fazi oi::v r~cavanja i uredajem za savijanje (12) vodi do ravnaliee (13), zatim odrezuje na odgovarajueu duz.inu i transportuje u skladisle kotrljacom (9).

Slikom 2.16.2. prikazano je shematski neprekicino livenje-horizontalno. U elekiroindukciorloj pc-

5 4 / , f

ci (2) vr i se topljenje \meta-la ( 1). Uz e1cktroindukcionu pee ucvrscen je 1m (5) cije je hladenje vodom (4).

/

Ako se liju suplji profili, potrcbno je u kokilu posla-vi Ii i centrirali lm (5) koji ima zadalak da fonnira su-pljinu u odlivku (6). Oblik i ilimenzije supljinc unutar OU-livka odreduje oblik i dime-nzi je trna. Neprekidno ili ko-

/ /

/

t Slika 2. 16.2. Nepr. kitlnn livellje

6

./ /

nlinuirano livenje ima odredene prcdnosti prema klasicnoj polufabrikala, a to su:

proizvocinji cclicnih valjaonii'kih

smanjenjc broja racinih operaeija. povccanje produklivnosli i

39

smanjenje troskova zarnjene skupib i teSkih valjaonickih postrojenja sa jeflinijim za neprokidno livenje itd.

2.17. LIVENJEUVAKUUMU

!...Ovakvo livenje ima prednosti sto so rastopljeni metal oslobada gasova i sprecava nastaja-nje gasnih mjehurica. Prisustvo vodonika u celiku izaziva niz posljectiea kao sto su: pukotine uslij ed naprezanja vodonikom, povecanje krtosri.

2

5 I

SIika 2.17, 1. Odsisavunje plinova

Odsisavanje plinova iz lonea shemaLSki je prikazano na slici 2.17.1.

Kod odsisavanja plinova iz lonea, lonae ( I) se izloz i vakuumu, tako da gasovi napustaju ce-lik preko povrsine tecnog melala. Zatvarac lonea (2) u stvari predstavlja komoru, koja na sebi ima otvor (3) za punjenje lonea rastopljenim meta-lorn i otvor (4) kroz koji se pomocu vakuuma pumpe skoro pOlpuno izvuce zrak. Kada se lonae napuni tecnim metalom prisrupa se vakuumira-nju prostora iznad metala u loneu i to traje oko 15 minuta. Na taj nacin plinovi napuslaju teeni celik. Propu5tanje tecnog metala u kokilu za livenje vrsi se odizanjem cepa (5). Ovakav po-stupak livenja primjenjuje se za teske odlivke i odlivke od celika za specijalne narnjene.

2.18. PRECIZNO LIVENJE POMOC:U TOPLJIVIH MODELA

U poredenju sa li venjem u pjescanim kalupima, prva karakteristicna i bitna razlika postupka livenja sa topljivim modelima je u tome da se kod njih koristi sarno jedanput ne sarno kalup nego i model (koji se istopi , a dobivena modelna masa se moze upotrij ebiti za izradu model a).

Na modelu za izradu pjescanih kalupa !reba predvidjeti i dodatke za obradu, dok kod vostanih modela rih dodataka nema, zato lito nema daljnje obrade odlivka. Masa za izradu model a naziva se vosak a izradena je od parafma i stearina sa dodatkom sinterickih voskova i smola kao sto su cerezin, polistirol polictilen itd. U danasnje vrijeme mnoge industrijske firme su se usavr- ile za izradu specijalnih patentiranih modelnih mas a koje se sve vise nalaze u procesu proizvodnje i na trlistu.

Kalupi za izradu vo lanih model a su kokile prilagodene zahtjevima livenja plasticnih masa. Te kokile mogu bili izradene od celika iii od drugih metal a i lakotopljivih legura najceScc livenjcm. Mcdutim, mogu se kokilc izradivati i od nemeta/nih malerijala kao sto

~I--------------------------------------~------~

su : plastiene rnase, tvrda guma, cement, drvo itd. Za izbor materijala za izradu kokila glavnu ulogu ima kvalitet model a, odnosno kvaliteta odljvka. Izrada kalupa ima svojih specifi-cnosti , tj . tebnologija izrade. Kao prva faza izrada kalupa jeste nanosenje vatrootpomog prcmaza na modele. S ohzirom da kvalitet odlivka zavisi od kvaliteta premaza, za izradu premaza upotrehljavaju se specijalne sirovine, specijalnog kvaliteta. Uglavnom su to siro-vine kao sto su: pijesak, vrlo eisti (kvalitetni) kvarcni pijesak i vezivno sredstvo.

Vezivno sredstvo moze hiti : ctil-siJikat, natrij-s ilikat, vodeno staklo itd. Od dvije trcCinc pijeska i jedne trecine vezivnog sredstva izradena je masa za oblaganje.

Vostani grozdovi potapaju se u masu a zatim posipaju pijeskom i tako se vrsi oblaganje. Uglavnom se nanosi oko 5 slojeva, debljine oko 5 rom. Tek kada se osusi prvi premaz moze se vrsiti drugo premazivanje a susenje premaza mora se vrsiti jer u protivnom moze doci do prskanja skoljki. Obieno se vrsi susenje na temperaruri oko 15 do 18 DC.

Otapanjc voska iz skoljke moze se vrsiti na slijedeci naein: loplim zrakom u eJektricnim susararna, gdje je temperatura oko 100 DC (tacka topljenja voska obieno je oko 100 DC),

toplom vodom, narocito kad se radi sa vezivnim sredstvom na bazi vodenog stakla sa umanjenim sadrlajem Na20,

vodenom parom i to je i jedan od najbrlih naeina, ali ne i najefikasniji . Koristi se najcesce prilikom otapanja voskova sa tackom topljenja iznad lOa DC. Na slijedecoj slici, slika 2.18.1., prikazan je kompletan kalup sa oblozenim grozdom

zaformiranim u livacku kutiju. Tu je: I - dno kutije; 2 - kutij a; 3 - nosai: grozda;

4 - vatrostalni premaz; 5 - vostani model i punilac - 6. Prednosti ovog postupka livenja su: veoma velika

preciznost mjere odlivka; izuzetno minimalna na-knadna obrada i mogucnost masovne proizvodnje. Nedo staei ovog livenja su: proces je skup i dugotra-jan, duzina procesa od pocetka do kraja traje i do 10 dana, koriscenje skupih sirovina poskupljuje proiz-vodnju odlivaka.

Uglavnom, njegova primjena je za izradu dijelo-va za automobile, sivace masine, oruzje, bicikle itd.

..:u.._- 4 "ll--- 5 ."11.._-- 6 ~~~~~t __ - 2 d}Z~~~~2h. __ 1

Stika 2.1 8.1 . Kulup sa oblo:enim grolJ/am zaformiranim u livacku kutiju

2.19. PRIPREMA ALATA ZA IZLIVANJE RASTOPLJENOG METALA

Nakon pripreme kalupa i topljenja metala za livenje prilazi se raznosenju tecnog metala od peei za topljenje do kalupa i izlivanja u kalupe.

Kod samog izlivanja mctala \ll(al"!!p od posebne vaZnosti e brzina izlivanja, tj . vrijeme punjenja kalupa, visine sa koje liv pada u ulivni sistem kao i stepen zagrijanosti te nog me-

-- -tala u momentu u IvanJa U up. Za prenosenje rastopljenog metala od ec i do kalupa upotrebljavaju se livacki lonei koji

- -

41

se od celicnog lima. S unutraSnje strane oblozeni su vatrootpom un pre""mazom. Mali IQPci upotrebljavaju se prilikom Jivenja sitnih komada a kapacitet im je izmedu 15~ do 250 N i k~i~ti .ih jedan livac. lira s lici 2.19. 1. pri-kazani su mali lonci.

Slik:t 2.1 9.1. Lanci za iz}ivanje matala - mtmji

V.ecUivacki lonci sa kapacitetom tecnog metaJa od 500 do 1500 N pri kazan i su na slici 2. 19.2. a nazivaju se lonci sa vilju~kama tj. viljuskastim nosaCima i opsluzuju ihpo dva

---- -radnika . ..E,adnik koji del i vi ljusku rukovodi livenjem. - --- -

J=~~= Slik:l 2. 19.2. Lond ztJ ;zlivanje meta /a - veCi

Za livenje komada ve6ih dimenzija koriste se lonci sa mehaniziranim prenosom. Kapa-citet ovih lonaca krece se od 1,5 do 100 . ---

- Shematski pri az racta oVlfi lonaca dat Je na slici 2. 19.3 . .,honac zakacenkukom za viljusku (1 ), prenosi se dizaJicom do pripremJjenog kalupa,

zatim se zakrece i metal uliva u kalup. Lonac se zwece okretanjem tocka (2) sa OSOXinom-na kojoj se naJazi puz (3), a ovaj je uzubljen sa zupcanl om (21). -

----.

----- I

2

Slika 2.19. 3. Livatki Innci-I'.tikag kapacilera Slika 2.19..1. p,.graclll" lone"

42

Rukavci (5) su uleZisteni u no:secem tanje lonca. Da zgura ne bi prodrla u kalup u lonce se stavlja pregrada (I) kao na slici 2.19.4.

2.20. LIVENJE ZELJEZA I LEGURA OBOJENlH METAl ~~ Hemijskim postupkom iIi elektrolizom se moze proizvesti skoro 100% cisto zcljezo.

Zeljczo se odlikujc malom tvrdo';om i velikom plasticnoscu kao i dobrim magnetnim oso-binama. Medutim, cisto zeljezo zbog skupoce se veoma malo kori sti , uglavnom se koristi u clektro i labaratorij skoj tehnici . Umjeslo zeljeza u upotrebi u veeoj mjeri su legure zeljeza: gvozdc i celik, pa co u ovom poglavlju biti i obradene legure zeIjeza, odnosno livenje legura.

Proizvodi koji se dobijaju livenjcm nazivaju se odlivci . Nakon livenja gvozda odlivci se ne podvrgavaju naknadnoj terrnickoj obradi da bi postali kovni . Liveno gvozde dobija se najcesec pretapanjem sivog sirovog gvozda u posebnim topionicarskim pecirna, a veoma rijetko direktno iz visoke peCi. Proces livenja sastoji se od vise operacija. Prethodno je potrebno izvrviti topljenje legure i pripemu kalupa. Poslije izvrsenih pripremnih radnji vrsi se ulivanje legure u kalup, ocvrscavanje, raslavljanje kalupa i vadenje odlivka, ciscenje odlivka, kontrola i ispitivanje.

Za predmele od koj ih se traZ i veca cvrSloea i i ilavosl za izradu se koristi liveni celik. Pri izradi kalupa za celicni liv mora se voditi racuna 0 slijedecem:

Rastopljeni celjk ima znatno visu temperaluru od Iivenog gvozda (1500 do 1600) i gusci je, vi se se stvaraju suplj ine, vise puca i povrsine nisu glatke kao kod livenog gvozda.

Zalo se bira pijesak koj i moze da izdrZi vise temperature, koji bolje propusta gasove. Veliki predmeti liju se u kalupe od rnase, ajezgra se izraduju od specijalnog pijeska. Kalupi treba da budu cvrsCi, a kalupnice od livenog celika. Lonac za livonje treba da ima otvor za otakanje na dnu, da nc bi zgura ulazila u kalup. Pri izradi modela valja voditi racuna da je stezanje kod celika 2%. Da bi se otklonila naprczanja, predmcti se poslije ci tenja zare na tcmperaturi izmedu 7000 i 900 0c. Pri hladenju predmcti se prvo naglo ohlade do crvenog usijanja, a zatim se lagano hlade. Posto se kod celicnog liva pijesak spece za predmet, predmcli se ciste karborundurnom.

Najvaznije legure, mesing, bronza, kao i obojeni metali kalaj, olovo, bakar, alurninij, magnezij, liju se u livniciama i obicno u kalupima od polumasnog pijeska. Pijesak treba da je nesto sitn iji u odnosu na sivi liv. Osim toga, stezanje je kod njih oko 1,5%,0 cemu trcba vod iti poscbnu paZ nju pri izrad i modela. Topljenje obojcnih melala i njihov ih legura vrsi se u kotlovksim peCima, plarnenirn peCima, elektricnim peCima i pec irna u obliku dobosa. Topljenjc metal a i legura u kollovskim pcCima sa loienjem uljem koristi se za topljenje lahkolopljivih metala i legura. Ove peei su jeflinije i imaju bolju provodljivost toplote, vcliku moe topljenja i bolji stepen kori snog djcIovanja u odnosu na peei sa loncirna.

Na slici 2.20. 1. shematski je prikazana kollovka pee. Ova pee kao gorivo koristi : koks, plio, elektriku i uljc. Pee na slici 2.20.1. kori sti ulje.

Sastavljena je ad: I - kolla, u kome se vrsi topljenje merala, 2 - ploce poklopca, 3 - drZac pirometra, 4 - uljni vod, 5 - pod livnice, 6 - odvod plinova izgaranja, 7 - otvor kroz koji se

43

Slika 2.20.1. KOIlovska pe"

vrsi zapaljenje u1ja, 8 - gorionik i 9 - odvod zraka za izgaranjc. KOlao (1) se slavi u okruglu jamu a plarnen se grije u obLiku helikoidalne linije. Vreli plinovi izgaranja iskori scavaju se za predgrijavanje drugog kotia.

2.21. CISCENJE ODLIV AKA

!J;e,d-eiscenjcm odlivaka podrazumjcya se-

~ . IJ 5l.0 11/

. - -- - f- -

~ 11 =30-50 ,....

.

~ 1m ~ _.- _ .. 1 - . llJI I ....

,

Slika 2.2 1.1. Ilubollj ZlI t iJ"

statkom ovog uredaja. Upotrebom dvokomom og urcdaja prilikom pu-njenja prostora (b) nije potrebno prc-kidati ciscenjc odlivaka.

U nov ije vrijerne se koriste ure-daji za ciscenje sa to

Tahela 2.22. Tl.

K1asa Naziv grciiaka i kratak upis

1000 Izraslina nepravilnog geometrijskog ohlilw, - Suvibn, mns ivan iii plasma, veoma uotljiv.

Nepravilno odeblj. nje n. pomini, ispunjenja , upljina korn.da , , ~

I~ 2000 SupljinCl, - kornad saddi jednu iii vise ~upljina (aka su supljine od pocetka ispunjene stranim

primjes:una rnsporeduju se u k1 asu 7000) 3000 Prekill mast!

- masa je patpuno iii mjestimifno prekinuta 4000 Grelka IIa povr!illi a ~i

- povrsina odlivka nije dovoljno glatka i jednka iii ima iz ine iii ulegnu6~ 5000 Nepolpun komad ~, ~,

- zavrsetak kornada je nepravilan nije ~eljen, ncdost,'e dio odli a 6000 Netacna lHmenzija iii oblik \

- konrurc odlivka su jasnc, ali oblik i dimcnzijc nisu ta~nc 7000 UkJju cci

- masa odlivka sadrfi odredene nef eljene primjese koje mogu biti nn povrsini i unUlur odlivka

8000 Defonnacije - odstupanje od tacnog oblika i dirnenzija

9000 - komad naocigled izgJedn isprnvan. bez grc.saka. medutim, sadrli pogreftc koje se ne mugu uoei ti vizuelnom konlIOlom

Ova grclika ima oblik nepravilne pi os nate izrasline koja je najccscc okomita na jcdnu ad povrsina adlivka.

n----------,I I I I I

Glavni uZTOci su: prevelik staticki ili dinamicki pri Lisak metala u kalupu, slabo spajanje kalupa i nedovllljnll apterecenje kalupa.

SlIka 2.22.2. OlVDre'" lunker

,

I I II u __________ .....JJ

Slika 2.22.1. Podignuli ko/up .

-t7

~

\:

\

Slika 2.22.2. prikazuje otvoreni lunker, kodiran 2210. Grdka se javlja u vidu vanjske supljine ogranicene na gomji dio topljivib zona. Glavni

uzrok nastanka lunkera je smanjenje zapremine metala prilikom kristalizacije. Slika 2.22.3. prikazuje unutraSnji lunker, ova greSka kodirana je sa 2220. Ova greska uglavnom se javlja u gornjim zonama koji najduie ostaju u tecnom stanju.

Ovaj lunker irna oblik lijevka. Ove greske, otvoreni i zatvoreni ltinker, pripadaju klasi 2000. GreSka se moze otkloniti smanjenjem zapremine koja nastaje za vrijeme otvrdojavanja,

ravoornjernim hladeojern odlivka i 51.

Stika 2.22.4. Pukotine

Pukotine u vrucem stanju uslijed oapona prikazane su na slici 2.22.4. a kodirane su sa 3223-l.

GreSka se javlja zbog prekida mase odlivka u obliku vidlji-ve pUkotioe. Uzrok oastajanja ove greske moze biti :

oejedoaka debljina zidova, kalup iIi jezgro prejako se suprotstavljaju skupljanju i ulivci iii hranitelji poveeavaju razliku u brzioama hla-

deoja itd. Sa slike 2.22.5. vidi se greska pripccen pijcsak za odlivak.

Kodni broj ove greske je 4221 . mewl

Slika 2.22.5. GreIko: pripeten pUesak lI1 odlivak Slika 2.22.6. Strani metaln i uklj utak

Glavni uzrocoici ove greske su: oedovoljno oabijanje pijeska, velika krupnoca zrna pijeska, neadelcvatan premaz (kod livcnja u sube kalupe) i oedovoljoa otpornost pijeska prema temperaturarna itd.

Strani rnetalni ukljucci, kodiraoi sa 7110, obicno se javljaju pojedinacno i slucajno. Ukljucak se u potpunosti razlikuje od osoovoog metala.

Ovaj ukljucak prikazan je oa slici 2.22.6.

Pitanja za panavljanje gradiva ..-

1.' Kojije znacaj tehnologtje livenja u ma.1[instvu ' 2. Koji su postupci livenja metala i legura metala ?.J

WSw moraju ispunjavari materijali za izradu kalupa? ill Koje vrste ptjeska se upolTebljavaju za izradu kalupa:)

~Kakav malertjal mora bili za izracffrjezgra i koji su 10 malertjali ? , 6. Kaku se vrsi priprema ptjeska?

7. Koje se masine karisle za pripremu ptjeska.?

48

8:1 KojY a lati i pribor upotrebljavajuJza izradu kalupa? ~ Ko}, se pomoc'ni alati i pribor karisti zapravljenje kalupa? 1{}. Kako se vrsi izrada kalupa, rucna u padu livnice, a kaka kalupnicama i sablanima?

. !1. Kaja j e razlika ruclle izrade kalupa u podu livllice i .~ablonima? QJJ Koji je znacaj ulivnih sistema pri livenju?

Koja su pravilo pri uvadenju leenog metala u kalupe? 14. Koje uvjele moraju ispunjavali ulivni sistemi?

~

.Jf)Kaka smo padijelili ma.fine za izradu kalupa ? .,r 16. Objasniti princip rada malfine stresanjem.

17. Koji je princip rada masine za nabacivanje pijeska? 18. Koja j e razlika iznledu masina za rad stresanjem i masina za nabacivanje? 19, Objasniti namjenujezgra. ~abrOjati masine za izradujezgra.

21. Objasniti princip rada masine za izradujezgra istiskivanjem. 22. Objasniti princip rada mg,fine za izradu jezgra uduhavanjem 23. Zbog lega se /IlOraju sunli kalupi i jezgra? 24. Koja se masa za pre,td:zivanje jezgra i kalupa karisti?

Kako smo ;Jodijelili susare prema izvedbi ? . Koji je princip rada gravilacionog lIven}a?

27. Objasniti princip rada autamatske kakilne linije za livenje. 28. Knje su prednnsti livenja u metalne kalupe u odnosu na pjdcane? 29. Kada se primj njuje livenje pod pritiskom? 30. Objasniti priJzcip rada masine za livenje komprimiranim zrakom. 31. Koje su vrste centrijuga1tlOg livenja? 32. Objasniti princip ra cenrrijuga/nog /ivenja u horizon la/nom p%Zaju. 33. Kojije princip rI,l!fJrekidnog livenja? 34. Koje su predIJDsti neprekidnog livenja ? 35. Koje pred/Wsti ima livenje u vakuumu? 36. Kada se primjenjuje livenje u vakuumu ? 37. Koja se masa karisti za izradu topljivih lIlodela :. 38. Koji dodaci se dodaju masi za izradu topljivih modela ? 39. No koji nalin se vrli otapanje voska? 40. Kako se vrsi pri"ema alata za izlipanje materijala' 41. Koji se alali karisle za izlivanje materijala? , 42. Kaje se pe6 kariste za topuenje metala i legura ? 43. Kaje gorivo za pagon knristi katlavska pee" 44. Koji pastupci se prinVenjuju pri liscenju odJivaka' 45. Objasniti jedan od postupaka CiJcenja. r 46. Koje su bitne razlike izmedu postupaka lisc'enja? , 47. Kaje se gre.fke mogu javiti prililwm livenja?

4 TEHNOlOOUA OBRADE I 49

,

3. OBRADA PLASTICNOM DEFORMACUOM

3.1. OSNOVNI POJMOVI 0 PROCESU OBRADE PLASTI(';:NOM DEFORMACUOM

4.lajvaz.nija osobina materijala pri obradi plasticnom deformacijom je plasticnost. Pla-sti cnost mateLij;lla.j~ obnost da podvrgnut djelovanju vanjskih sila trajno mijenja o51ik, a a pri tome ne dode do loma ili kidanla. e ormacija koja ostaje u matenj aJu I b da prestanu da d'elu'u van 'ske sile naziva se plasticna eformacija.

- e sam ateri 'ali koj i imaju p a . s ogu mijenjati svoj oblik i trajno ga zadr-loati bez nastayJ

-

3.2. POJAM I VRSTE DEFORMACIJE I NAPONA

Prilikom optcreCenjJ) masIn ih dijelova oni se doni~u. Ispoljavnaje deformacije masinskih dijelova moze biti raznovrsno.

Dcformacije se mogu ispoljiti kao skracenje, izduZenje i ugib, a takoder mogu se is ol"iti i kao kombinacije.na\LCdcaih..deformaG~ja.

Postoje dvijc vrste deformacija ito: trajne i privremene. Trajne iIi plasticne deforma