Tartós formák

Régi törekvés, hogy az elkészített formákban ne egy darab öntvényt lehessen gyártani. Az eddig ismertetett formák az öntés során tönkremennek, másik öntvény nem készíthető bennük.

A fémből készült formák azok, amelyek biztosítani tudják, hogy bennük több öntvény is gyártható legyen.

1.3.2.1 Kokillaöntés

A két formafelet fémből készítik el forgácsoló eljárással. Köszörüléssel polírozással igen kis felületi érdesség alakítható ki a formában, így a gyártott öntvény igen jó felületi minőséggel rendelkezik. A kokillák anyaga függ az öntött anyagtól, legtöbb esetben öntöttvasból készítik.

Az öntvények belső üregeinek, magjainak kialakításához legtöbbször fémből készült magokat használnak, de alkalmazható héjformázással készített mag is.

Kokillaöntéskor kevesebb gáz képződik, mint homoköntésnél, de a gázelvezetésről itt is gondoskodni kell. Ebből a célból az osztósíkban 0,25-0,35 mm átmérőjű légcsatornákat készítenek.

Öntéskor a két kokillafelet mechanikusan vagy pneumatikusan összeerősítik. Automatizálva pneumatikus hengerekkel történhet a kokillafelek nyitása, zárása. Az összeerősített formafelekbe történik az öntés. A formaüreg kitöltése a gravitációs erő hatására történik. A leöntött öntvény gyorsan megdermed, a kokillából eltávolítható.

A kokillaöntés fémformái nem tudnak utánengedni, így a kis zsugorodással és nagy melegszilárdsággal rendelkező ötvözetek alkalmassak leginkább kokillaöntésre. A kokillaöntéssel nagyon sok gépjárműalkatrészt öntenek (sebességváltó karra gombot, kézifék fogantyút, stb.)

1.3.2.2 Pörgető öntés

A pörgető öntés (centrifugál öntés) elsősorban forgástest alakú munkadarabok (hengerperse-lyek, dugattyúk, gyűrűk, fogaskerekek, hengerek, csövek stb.) öntésére alkalmas. A folyékony fémet függőleges vagy vízszintes tengely körül forgó formába öntik (1.11. ábra). A jó formakitöltést és a belső felületek (üregek) kialakítását a centrifugális erő biztosítja. A pörgetve öntött darabok mechanikai tulajdonságai igen jók az öntött fémek tömörek, az öntött fém gáztalanodik, az esetleg benne lévő salak az olvadéknál könnyebb így az öntvény belső felületén válnak ki. A centrifugális erő hatására egyes elemek dúsulnak. A folyékony fémnél nehezebb elemek a kokilla fala mentén, míg a könnyebb elemek, vegyületek az öntvény közepén. A pörgetve öntött acélcsövek igen tömörek, pontosak. Pörgető öntéssel állítják elő a siklócsapágyakat is.

1.3.2.3 Nyomásos öntés

A nyomásos öntés nagyon pontos (0.05…0,2 mm) gyártási eljárás. Az így előállított öntvények a működő felületeket kivéve nem igényelnek további megmunkálást. Előre önthetők a kis átmérőjű furatok, menetek, felíratok, stb. Az öntvény minimális falvastagsága 1-3 mm.

A fémformába nagy nyomással (10-100 Mpa) sajtolják be a folyékony, vagy pépes állagú fémötvözetet. A forma zárásához, a fémnek a formába lövelléséhez és a forma nyitásához szükséges erőt hidraulikus úton biztosítják. A belövellő berendezés elrendezése szerint megkülönböztetünk melegnyomókamrás és hidegnyomókamrás öntőgépeket.

1. ÖNTÉSI ELJÁRÁSOK ÉS ALKALMAZÁSUK A GÉPJÁRMŰGYÁRTÁSBAN 31

© Danyi József, Végvári Ferenc, Kecskeméti Főiskola www.tankonyvtar.hu

a) Függőleges tengelyű b) Vízszintes tengelyű 1.11. ábra. Pörgető öntés

1.3.2.4 Melegnyomókamrás nyomásos öntés

Kis olvadáspontú fémötvözetek, így elsősorban alumíniumötvözetek és magnéziumötvözetek öntéséhez használatosak. Az olvasztókemence a berendezés része. A folyékony fémet dugattyú, vagy sűrített levegő nyomja a fémformába (1.12. ábra)

1.12. ábra. Melegnyomókamrás nyomásos öntés

A melegnyomókamrás eljárással önthető fémek és öntési hőmérsékletük:

Ólomötvözet 280-350 ^oC Ónötvözet 265-300 ^oC Cinkötvözet 380-420 ^oC Alumíniumötvözet 640-740 ^oC Magnéziumötvözet 620-680 ^oC 1.3.2.5 Hidegnyomókamrás nyomásos öntés

A fémötvözetek megolvasztása egy olvasztókemencében történik. A megolvadt fémet öntőkanállal juttatják a nyomókamrába. Az eljárást a 1.13. ábra mutatja be.

1.13. ábra. Hidegnyomókamrás nyomásos öntés

A hidegnyomókamrás eljárást magasabb olvadáspontú fémek (rézötvözetek, acél, stb.) öntéséhez használják.

A nyomásos öntés általában 1000db. Öntvény felett már gazdaságos. A fémformák élettartama 5000-50000 db. Öntvény. Egy öntvény gyártási ideje 1-5 perc nagyságrendű.

A nyomásos öntést főleg gépkocsi-alkatrészek (porlasztóházak, hajtómű- és motorrészek, burkolatok, repülőgép-alkatrészek, elektrotechnikai cikkek stb. gyártására használják.

Az 1.14. ábrán egy hidegkamrás nyomásos eljárással öntött nyers gépjárműalkatrész látható.

Megfigyelhető az öntvényen a munkahenger átmérőjének megfelelő viszonylag nagy tömegű présmaradvány, illetve az elhelyezett felöntések.

1.14. ábra. Nyomásosan öntött alkatrész

1. ÖNTÉSI ELJÁRÁSOK ÉS ALKALMAZÁSUK A GÉPJÁRMŰGYÁRTÁSBAN 33

© Danyi József, Végvári Ferenc, Kecskeméti Főiskola www.tankonyvtar.hu

Az 1.3. táblázat összefoglalja a szokásos formázási és öntési eljárások legfontosabb paramétereit.

Formázási

mód Egyszer használatos formák Tartós formák

Minta

fajtája Tartós minta Elvesző minta Minta nélkül

Eljárás

Héjformá-zás Precíziós öntés Kokillaöntés Pörgető öntés Nyomásos öntés

Anyag minden

nagysorozat Széria Széria Széria

Jellemző pontosság 50 – 100mm

1,6–3,2mm 0,9–2,2mm 0,6–1,6mm 0,3-0,8mm

-- 1,2-2,2mm 1,2-2,2mm 0,8-1,6mm

1.3. táblázat Formázási, öntészeti eljárások jellemző paraméterei

2 Porkohászat

A porkohászat alatt a fémek poraiból előállított alkatrészek gyártási technológiáját értjük.

Porkohászat célja olyan gyártmányok előállítása, amelyek más módon nem lehetséges, vagy ez a módszer a leggazdaságosabb.

Csak porkohászatilag előállítható termékek

- Magas olvadáspontú fémek gyártása (W, Mo)

- Fémkarbidoknak egyesítése a karbidok elbomlása nélkül pl. FerroTiC gyártása - Álötvözetek létrehozása, amelyek kohászati úton nem lehetséges pl. Ag+C, Cu+C - Porózus alkatrészek pl. vegyipari szűrők, önkenő csapágyak gyártása

- Nagy és kis olvadáspontú elemek egyesítése pl. az egyik elem olvadásakor a másik elem már gőz halmazállapotú

- Üregek kitöltésére alkalmas képlékeny ötvözetek (amalgámok) készítése Porkohászati úton gazdaságosabban gyárthatók

- Nagy tisztaságú, állandó összetételű fémek, illetve ötvözetek

- Állandó fizikai és kémiai tulajdonságú ötvözetek pl. izotróp ötvözetek

- Rideg anyagból készült alkatrészek előállítása, amelyeket képlékenyen alakítani sem hidegen, sem melegen nem lehet

- Más öntészeti eljárással csak költségesen előállítható termékek

- Más eljárással nagy hulladékmennyiséggel készített gyártmányok előállítására - Porkohászati termékként előállítva nagyon méretpontos, nem követel

utánmunkálást Porkohászat lépései:

1. Fémporok előállítása 2. Fémporok osztályozása 3. Fémporok keverése 4. Fémporok sajtolása 5. Sajtolt termék zsugorítása 6. Kész gyártmány kalibrálása