OBTINEREA SEMIFABRICATELOR METALICE PRIN TURNARE

GENERALITATI PRIVIND OBTINEREA SEMIFABRICATELOR METALICE PRIN TURNARE.

Principiul si avantajele obtinerii pieselor metalice prin turnare.

Obtinerea pieselor metalice prin turnare cuprinde urmatoarele procese tehnologice:

realizarea unei forme refractare care sa contina o cavitate avand geometria piesei ce trebuie obtinuta (formare);

topirea si obtinerea compozitiei chimice a aliajului din care se toarna piesa (topire sau elaborare);

umplerea formei cu aliaj lichid (turnare);

solidificarea, racirea si extragerea piesei din forma (dezbatere);

ajustarea si finisarea geometriei, a rugozitatii si a structurii piesei turnate (curatire).

Schematic acest flux tehnologic este prezent in figura 1.1.

Importanta procesului tehnologic de turnare pentru industria constructoare de masini este pusa in evidenta prin faptul ca in ansamblul unei masini piesele turnate reprezinta 60-90% din masa produselor finite si circa 20-25% din valoarea acestora. Aceste procente pun in evidenta pe de o parte ponderea mare a tehnologiilor de turnare in procesele de fabricatie, iar pe de alta parte costul redus al acestor tehnologii.

Obtinerea pieselor metalice prin turnare prezinta urmatoarele avantaje:

se pot obtine piese cu orice configuratie;

se pot obtine piese cu orice masa si orice dimensiuni (de la ordinul miligramelor pana la ordinul sutelor de tone);

cantitatea de span rezultat la prelucrarea prin aschiere a pieselor turnate este in general mai mica decat la prelucrarea pieselor obtinute prin alte procedee;

se poate aplica in conditii economice la orice serie de fabricatie;

costul de fabricatie al pieselor turnate este mai scazut decat al pieselor obtinute prin alte procedee de prelucrare.

Ca urmare a acestor avantaje in ultimle decenii s-a manifestat o tendinta continua de extindere a realizarii semifabricatelor prin turnare la o gama cat mai mare de repere realizate din aliaje metalice si in general de crestere a productiei de piese turnate. De asemenea s-a urmarit continuu sa se perfectioneze tehnologiile de turnare cu scopul imbunatatirii performantelor pieselor turnate sau a cresterii productivitatii. Exemplu elocvent in acest sens il constituie inlocuirea tehnologiei de matritare, cu turnarea la productia de arbori cotiti sau arbori cu came pentru motoarele de autovehicule si de tractoare, ceea ce a condus la reducerea cu pana la de trei ori a cheltuielilor de productie la aceste repere.

Obtinerea pieselor prin turnare implica si unele dezavantaje dintre care cele mai semnificative sunt urmatoarele:

rezistenta mecanica a pieselor turnate este mai scazuta comparativ cu aceea a pieselor obtinute prin deformare plastica;

rugozitatea suprafetelor pieselor turnate este in general mai mare decat in cazul semifabricatelor obtinute prin alte tehnologii;

precizia dimensionala a pieselor turnate este in general mai scazuta decat a pieselor obtinute prin alte procedee;

tehnologiile de turnare sunt mai poluante si determina conditii de microclimat grele la locul de munca, avand impact ecologic negativ asupra zonei de amplasare a turnatoriilor.

In ultimile decenii s-au desvoltat procedee speciale de turnare care reduc aceste dezavantaje.Imbunatatirea performantelor calitative s-a realizat in detrimentul costurilor de fabricatie. De aceea aceste procedee de turnare sunt aplicabile numai in cazuri speciale cand costurile ridicate se justifica.

Un rol important in realizarea tehnologiilor de turnare il are utilajul tehnologic utilizat in procesul de formare si turnare. Prin utilaj tehnologic in cazul tehnologiilor de turnare se intelege complexul de dispozitive tehnologice si verificatoare (modele, cutii de miez, rame de formare, verificatoare) cu ajutorul carora se obtin si se asambleaza formele in vederea turnarii.

Proiectarea proceselor tehnologice de turnare cuprinde proiectarea intregului set de dispozitive tehnologice necesare realizarii procesului tehnologic precum si stabilirea planului de operatii si a normelor de control pentru procesul tehnologic si pentru calitatea pieselor turnate.

Clasificarea proceselor de turnare.

In procesele de turnare a pieselor metalice intervin multe operatii tehnologice care se pot realiza in mod diferit. De aceea tehnologiile de turnare sunt foarte diversificate, existand posibilitatea clasificarii in functie de criterii diferite.

O prima clasificare a proceselor de turnare are la baza marimea (masa) pieselor turnate. Aceasta clasificare este prezentata in tabelul 1.1.

Tabelul 1.1. Clasificarea pieselor turnate si a procedeelor de turnare dupa masa pieselor.

O alta clasificare uzuala are la baza caracterul productiei (seria anuala de fabricatie),care este determinat de numarul de piese de aceeasi tipodimensiune turnate anual. Aceasta clasificare este prezentata in tabelul 1.2.

Tabelul 1.2. Clasificarea productiei in functie de caracterul productiei.

Cele mai uzuale clasificari ale proceselor de turnare a pieselor metalice au la baza criterii tehnologice. Aceste clasificari se regasesc de multe ori in denumirea uzuala proceselor de turnare. Datorita variantelor multiple de obtinere a formelor, a dispozitivelor de formare, cat si a procesului de umplere a formelor cu aliaj lichid este dificil de realizat o clasificare unitara generala, care sa includa toate procedeele de turnare intalnite in practica. De multe ori acelasi procedeu poate fi inclus in mai multe categorii daca se au in vedere criterii tehnologice diferite. In continuare sunt prezentate principalele clasificari ale proceselor de turnare pe baza de criterii tehnologice.

In tabelul 1.3 este prezentata clasificarea dupa tipul formelor de turnare.

Tabelul 1.3. Clasificarea proceselor de turnare dupa tipul (constitutia) formelor.

Formele pierdute sunt forme care se utilizeaza la o singura turnare. Ele sunt realizate din materiale refractare granulare, plastice sau fluide, compactate prin diverse procedee fizico-chimice. Materiale utilizate la executia formelor pierdute se numesc materiale de formare sau amestecuri de formare. Dupa solidificarea si racirea pieselor, formele se distrug in vederea extragerii pieselor din forma. Operatia este numita dezbatere. In unele cazuri materialele de formare rezultate din dezbaterea formei se reutilizeaza in procesul de formare pentru executarea altor forme. Formele pierdute se executa cu ajutorul unor dispozitive numite modele si cutii de miez. Aceste dispozitive au rolul de a realiza cavitatile din forma destinate umplerii cu aliaj lichid.

Formele permanente se utilizeaza la turnari repetate fara reconditionari. Ele sunt realizate din aliaje metalice (fonta cenusie sau fonta aliata) si se numesc matrite sau cochile.

Formele semipermanente (mixte) sunt realizate dintr-un suport permanent (confectionat din aliaje metalice, caramizi, beton, etc.) si o parte pierduta care se reface la fiecare turnare. Partea pierduta a formei consta intr-un strat subtire de ordinul centimetrilor care constituie zona de contact cu aliajul turnat si care reproduce amprenta in care se toarna piesa.

Tabelul 1.4. Clasificarea procedeelor de turnare in forme pierdute dupa natura si constructia modelelor utilizate la executarea formelor.

Procedeele de turnare in forme pierdute se clasifica in functie de natura si constructia modelelor utilizate la realizarea formelor precum si in functie de modul de realizare a procesului de compactare-intarire a formei.

In tabelul 1.4. este prezentata clasificarea procedeelor de turnare dupa natura si constructia modelelor utilizate la formare. Modelele (respectiv procedeele de formare realizate cu ajutorul lor) se impart dupa numarul de forme executate cu un model, in modele permanente si modele pierdute.

Modele permanente sunt modelele care permit realizarea mai multor forme cu acelasi model. Ele sunt confectionate din lemn, aliaje metalice, mase plastice, etc.

Modelele permanente se clasifica dupa constructie (tabelul 1.4.). Modelele conventionale reproduc in intregime geometria cavitatii pe care o realizeaza in forma. Modelele schelet sunt realizate sub forma de nervuri si reproduc numai grosimea si perimetrul piesei, respectiv ale cavitatii care se realizeaza in forma. Modelele tip sablon au forma unor placi si reproduc numai geometria sectiunii piesei, respective a amprentei care se executa in forma.

Modelele pierdute se utilizeaza pentru executarea unei singure forme de turnare dupa care se distrug in vederea extragerii modelului din forma. Modelele pierdute usor fuzibile sunt confectionate din stearina, parafina si ceara si se extrag din forma prin topire. Modelele pierdute gazeificabile se extrag din forma prin ardere la turnarea aliajului si se executa din polisitiren expandat.

In tabelul 1.5. este prezentata clasificarea procedeelor de turnare in forme pierdute dupa modul de compactare - intarire a amestecului de formare in cadrul formei. Compactarea amestecului de formare in cadrul formei este necesara pentru a asigura rezistenta mecanica a formei. Principiul si mecanismul compactarii amestecurilor de formare in cadrul formei este determinat in primul rand de tipul si natura liantului folosit in cadrul amestecului de formare.

Tabelul 1.5. Clasificarea procedeelor de turnare in forme pierdute dupa modul de compactare-intarire a formelor.

O alta clasificare tehnologica a procedeelor de turnare are drept criteru modul de umplere a formelor cu aliaj lichid. Aceasta clasificare se refera in special la procedeele de turnare in forme permanente deoarece acest tip de forme se preteaza la diversificarea modalitatilor de umplere cu aliaj lichid. Procedeele de turnare in forme permanente se mai numesc si procedee speciale de turnare. Clasificarea procedeelor de turnare dupa modul de umplere a formelor cu aliaj lichid este prezentata in tabelul 1.6.

Turnarea gravitationala se caracterizeaza prin aceea ca aliajul lichid umple forma de turnare datorita greutatii proprii.

Turnarea centrifugala se caracterizeaza prin aceea ca in timpul turnarii forma de turnare este supusa unei miscari de rotatie, iar umnplerea amprentei din forma se realizeaza datorita fortei centrifuge care actioneaza asupra aliajului lichid.

Turnarea la presiune ridicata se caracterizeaza prin aceea ca aliajul patrunde in amprenta formei sub actiunea unei suprapresiuni mari realizata cu ajutorul unui piston actionat mecanic intr-un cilindru de presare. Suprapresiunea este de ordinul zecilor de atmosfere.

Turnarea la presiune scazuta consta in aceea ca aliajul patrunde in forma de turnare sub actiunea suprapresiunii create de un gaz, aflat sub presiune, care actioneaza la suprafata libera a aliajului lichid aflat intr-un cuptor de turnare.

Turnarea prin aspiratie se caracterizeaza prin aceea ca aliajul lichid patrunde in forma de turnare datorita unei diferente de presiune creata prin depresurizarea amprentei.

Turnarea continua se caracterizeaza prin faptul ca aliajul lichid se toarna continu intr-o forma de tipul unui cristalizator, care este racit fortat, iar piesa turnata se extrage concomitent, continu, pe masura solidificarii, pe la partea opusa a cristalizatorului. In acest mod se obtin piese avand sectiune constanta si lungime mult mai mare decat lungimea formei de turnare.

Tabelul 1.6. Clasificarea procedeelor de turnare dupa modul de umplere a formei cu aliaj lichid.

Proiectarea proceselor tehnologice de turnare are la baza desenul de executie al piesei si conditiile tehnice impuse de proiectant privind natura aliajului, precizia dimensionala, rugozitatea suprafetelor neprelucrate si marimea seriei de fabricatie.

Inainte de proiectarea unei tehnologii de turnare este necesar sa se adopte procedeul de turnare prin care se va realiza piesa. Procedeul adoptat trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

sa permita turnarea aliajului din care se realizeaza piesa;

sa asigure obtinerea configuratiei geometrice si grosimea peretilor piesei;

sa asigure precizia dimensionala si rugozitatea suprafetelor neprelucrate;

sa asigure un cost redus in concordanta cu marimea seriei de fabricatie;

sa poata fi aplicat in conditiile de dotare a atelierului in care se toarna piesa.

La alegerea procedeului de turnare trebuie sa se aiba in vedere performantele si limitele aplicabilitatiii fiercarui procedeu de turnare. Procedeele de turnare cuprinse in clasificarile anterioare au anumite domenii de aplicabilitate in ceea ce priveste natura aliajelor care se pot turna, masa pieselor, geometria pieselor, grosimea peretilor care se pot obtine, precizia dimensionala si rugozitatea suprafetelor.

In tabelul 1.7. sunt prezentate recomandari privind pereformantele si posibilitatile de utilizare ale unor procedee de turnare intalnite in practica industriala.

O caracterisitica importanta privind aplicarea diverselor procedee de turnare o reprezinta grosimea minima a peretilor piesei turnate, care se pot obtine prin procedeul respectiv. Grosimea minima realizabila a peretilor pieselor turnate depinde de gabaritul si de configuratia piesei turnate, de natura aliajului care se toarna si de tipul formei.

In tabelul 1.8. sunt date recomandari privind grosimea minima a peretilor care se pot obtine prin turnare in forme din amestec de formare.

In tabelul 1.9. sunt date valori privind grosimea minima a peretilor pieselor turnate care pot obtine in cazul turnarii in forme metalice a diverselor aliaje.

Tabelul 1.7. Domenii de aplicabilitate a unor procedee de turnare.

Tabelul 1.8. Grosimea minima a peretilor pieselor turnate in amestec de formare.

Tabelul 1.9. Grosimea maxima a peretilor pieselor turnate in forme metalice.

In cazul turnarii pieselor din fonta si otel in forme din amestec de formare valoarea grosimiii minime a peretilor pieselor care se pot turna se poate stabili cu ajutorul diagramei din figura 1.2. Aceasta se stabileste in functie de indicele dimensional N care caracterizeaza gabaritul piesei. Valoarea indicelui dimensional N se stabileste prin relatia:

N = (2L+B+H)/

Unde: L este lungimea piesei in m; B -latimea piesei in m; H inaltimea piesei in m.

Pentru N > 8 m grosimea minima a peretilor pieselor turnate este de 40mm pentru piese din otel si de 30 mm pentru piesele turnate din fonta cenusie.

1.3. Fluxul tehnologic in procesul de fabricatie a pieselor turnate.

Numarul si succesiunea operatiilor care intervin in procesul de fabricatie a pieselor turnate depinde de natura aliajului care se toarna si de tipul procedeului de formare - turnare.

Procedeul de turnare cel mai raspandit in industria constructoare de masini este procedeul de turnare in forme pierdute, compactate prin indesare mecanica, cunsocut sub denumirea de turnare in forme crude. Acest procedeu este aplicabil ]n conditii economice la turnarea oricaror piese inidiferent de marime, serie, configuratie si aliaj, avand cel mai larg domeniu de aplicare. In figura 1.3. este prezentat schematic fluxul tehnologic general al materialelor intr-o astfel de turnatorie si succesiunea operatiilor care compun acest flux tehnologic.

Procesul tehnologic de obtinere a peselor turnate in forme crude cuprinde trei fluxuri tehnologice si anume:

fluxul tehnologic de preparare a amestecurilor de formare si de realizare a formelor;

fluxul tehnologic de topire (elaborare) a aliajelor lichide (in vederea turnarii in forme);

fluxul tehnologic de dezbatere si curatire a pieselor turnate;

Procesul tehnologic de obtinere a formelor pierdute este cunoscut sub denumirea de formare si cuprinde urmatoarele grupuri de operatii:

- prelucrarea materialelor de formare brute in vederea prepararii amestecurilor de formare;

prepararea amestecurilor de formare;

executia formelor si a miezurilor;

asamblarea si asigurarea formelor in vederea turnarii.

Procesul tehnologic de topire si elaborare a aliajelor lichide prezinta particularitati diferite de la un aliaj la altul, in functie de natura cuptoarelor utilizate si a materiilor prime. Acest proces tehnologic cuprinde in principiu operatiile de pregatire si dozare a incarcaturii metalice si auxiliare destinate elaborarii si topirii aliajelor, - topirea si corectarea compozitiei chimice si a temepraturii sarajei si turnarea propriu-zisa in forme.

Procesul tehnologic de dezbatere, curatire si control a pieselor turnate, cuprinde dezbaterea pieselor din forme dupa solidificarea si racirea lor, indepartarea retelelor de turnare, a maselotelor si pregatirea in vederea livrarii, conform conditiior tehnice si a prescriptiilor din desenul de piesa turnata. Aceasta prelucrare urmareste tratamentul termic in vederea corectarii structurii si detensionarii, curatirea suprafetelor, ajustarea, remedierea defectelor de suprafata si eventual vopsirea.

In cazul turnarii in forme permanente procesul de realizare a formelor este diferit. Formele se realizeaza prin operatii de turnare, prelucrare prin aschiere, sau prin electroeroziune, operatii care se executa de obicei in scularii, in afara turnatoriei propriu-zise. In turnatorie se realizeaza numai operatiile de pregatire a formelor in vederea turnarii si eventual de executie si asamblare a unor miezuri in formele permanente. De aceea in cazul turnarii in forme permanente fluxul tehnologic de obtinere a pieselor turnate care se desfasoara in turnatoria propriu-zisaa cuprinde numai procesul de topire-turnare si procesul de dezbatere-curatire a pieselor turnate.

De asemenea la turnarea in forme permanente a unor aliaje neferoase este posibil ca fluxul tehnologic de dezbatere si curatire sa fie mai simplu, unele operatii nefiind necesare.

Deoarece procesul tehnologic de obtinere a pieselor turnate care se desfasoara in turnatorii este foarte complex, iar operatiile sunt foarte diferite, turnatoriile sunt organizate in general pe ateliere in functie de specificul operatiilor. Principalele ateliere care intra in componenta unei turnatorii sunt:

atelierul de preparare a amestecurilor de formare, in care se executa operatiile de prelucrare a materialelor brute de formare si de miezuire;

atelierul de miezuire, in care se executa miezurile;

atelierul de formare, in care se executa si se asambleaza formele propriu-zise;

atelierul de sarjare, in care se realizeaza pregatirea si dozarea materialelor destinate topirii si elaborarii aliajelor lichide;

atelierul de topire-turnare;

atelierul de dezbatere, in care are loc dezmembrarea formelor in vederea extragerii pieselor turnate;

Este posibil ca in unele turnatorii, in functie de specificul productiei, unele dintre aceste ateliere sa lipseasca. De asemenea in cazul turnarii in forme metalice lipseste atelierul de formare si atelierul de miezuire.

Elementele tehnologice ale formelor destinate turnarii pieselor din aliaje metalice.

Forma de turnare reprezinta dispozitivul tehnologic care contine in interior una sau mai multe cavitati avand configuratia piesei turnate, destinate umperii cu aliaj lichid in vederea obtinerii prin solidificare a pieselor turnate.

Dupa numarul de turnari la care se poate folosi o forma acestea se impart in:

forme temporare (pierdute);

forme permanente;

forme semipermanente (sau mixte).

Formele pierdute se folosesc la o singura turnare dupa care se distrug in vederea extragerii piesei. Aceste forme se realizeaza din materiale refractare granulare (amestecuri de formare) compactate prin diverse procedee mecanice, fizice sau chimice. Compactarea are rolul de a asigura rezistenta mecanica necesara astfel ca forma sa reziste solicitarilor mecanice produse de aliajul lichid in timpul turnarii.

Formele permanente se utilizeaza la turnarea susccesiva in aceeasi forma a mai multor piese, fara repararea sau reconditionarea formei intre turnari. Aceste forme se realizeaza din aliaje metalice.

Formele semipermanente (mixte) sunt alcatuite din elemente permanente, care au rol de suport si care se folosesc la mai multe turnari si elemente care trebuie refacute dupa fiecare turnare. De obicei trebuie refacut stratul superficial al formei care realizeaza amprenta din forma si care vine in contact direct cu aliajul lichid. Elementele pierdute ale formelor mixte se executa din amestecuri de formare sau de miez, prin procedee similare ca in cazul formelor pierdute. Formele mixte (semipermanente) se utilizeaza mai rar in turnatorii.

Formele pierdute se pot executa in rame de formare, in solul turnatoriei sau in cutii de miez. In turnatorii cel mai des se utilizeaza formele executate in rame de formare. In figura 1.4. este prezentata o forma pierduta realizata in doua rame de formare. Sunt puse in evidenta elementele tehnologice care pot fi intalnite la aceste tipuri de forme si anume: - planul de separatie (1), semiforma inferioara (2), semiforma superioara (3), cavitatea utila (15), miezul (4), reteaua de turnare (6), maselote (14), racitori (8), canale de aerisire (9), rame de formare (10), elemente de centrare (13), marcile formei (11), marcile miezului (5), elemente de asigurare a formei (12), armaturi (7).

Cavitatea utila (sau amprenta piesei), reprezinta locasul executat in forma avand geometria identica cu a piesei turnate care se umple cu aliaj lichid si in care prin solidificare se obtine piesa turnata. Cavitatea utila poate fi realizata numai intr-o semiforma (in cea inferioara sau in cea superioara), in doua sau in mai multe semiforme, in functie de geometria si dimensiunile piesei turnate.

Miezurile sunt elemente componente ale formei care reproduc detalii sau suprafete ale amprentei piesei care nu pot fi realizate direct de suprafetele semiformelor. De obicei miezurile reproduc configuratia unor goluri sau cavitati interioare ale pieselor sau adancituri si proeminente de pe suprafetele laterale ale pieselor turnate.

Marcile miezurilor sunt elemente ale miezurilor care folosesc la asamblarea, sustinerea si centrarea miezurilor in forme.

Suprafata de separatie a formei reprezinta suprafata care separa forma in semiforme, traversand cavitatile executate in forma cu scopul de a permite extragerea modelelor din semiforme dupa executia acestora. In cazul formelor permanente suprafata de separatie este necesara pentru extragerea pieselor din forma dupa solidificare. Formele realizate cu modele pierdute nu au suprafete de separatie.

Reteaua de turnare, reprezinta sistemul de canale prin care aliajul lichid turnat in forma este dirijat spre amprenta piesei.

Maselotele sunt cavitati tehnologice realizate in forme destinate umplerii cu aliaj si care au rolul de a alimenta piesa cu aliaj lichid in timpul solidificarii, pentru a compensa contractia aliajului la solidificare prevenind aparitia unor goluri in piesa turnata.

Racitorii sunt elemente metalice care se monteaza in dreptul peretilor mai grosi ai pieselor turnate pentru a accelera racirea acestora in vederea dirijarii solidificarii cu scopul de a preveni aparitia unor defecte cauzate de solidificare.

Ramele de formare sunt elemente metalice ale formelor care servesc drept suport pentru executia semiformelor ajutand in acelasi timp la transferul si asamablarea acestora. In cazul anumitor procedee de formare ramele de formare pot sa lipseasca (de exemplu la turnarea in forme coji, in miezuri, etc.).

Armaturile sunt elemente metalice (sarme, platbande, plase, tevi) introduse in peretele formei sau in miezuri cu scopul de a mari rezistenta mecanica a acestora.

Elementele de centrare (ghidare) la asamablarea formelor constau de obicei din cepuri si bucse de centrare ale ramelor care ajuta la suprapunerea corecta a semiformelor la asamblare.

Elementele de asigurare a inchiderii formelor au rolul de a preveni deplasarea semiformelor, in timpul turnarii sub actiunea presiunii exercitate de aliajul lichid. Elementele de asigurare constau din greutati suplimentare care se aseaza deasupra formelor sau din elemente de strangere cu bride sau pene.

Canale de aerisire si rasuflatori sunt canale executate in peretele formei si in miezuri, care au rolul de a permite evacuarea mai usoara a aerului si a gazelor din cavitatile si peretii formei cu scopul de a preveni aparitia incluziunilor de gaze in piesele turnate.

Numarul si tipul elementelor tehnologice ale formelor depinde de configuratia geometrica a pieselor turnate, de numarul de piese turnate simultan intr-o forma, de natura aliajului si de tipul procedeului de formare utilizat. Este posibil ca unele dintre elementele tehnologice mentionate sa lipseasca nefiind necesare in cadrul procesului tehnologic sau dimpotriva o forma sa cuprinda mai multe elemente de acelasi fel. De exemplu, la unele forme pot sa lipseasca miezurile, maselotele, racitorii, armaturile sau dimpotriva o forma poate sa includa mai multe cavitati utile, mai multe retele de turnare, miezuri, chiar suprafete de separatie si semiforme. In figura 1.5. se prezinta o forma mai complexa realizata in 4 rame de formare, avand trei plane de separatie si doua retele de turnare. In figura 1.6. este prezentata una din cele mai simple forme de turnare realizata in solul turnatoriei care prezinta ca elemente tehnologice numai cavitatea utila si reteuaua de turnare. Astfel de forme se utilizeaza insa foarte rar in turnatorii, numai in cazul unor piese simple, nepretentioase sau lingouri mici, deoarece precizia dimensionala, calitatea suprafetelor si compactitatea pieselor nu satisface cerintele constructtiei de masini, iar pe de alta parte nu se pot obtine piese cu configuratii complexe.

Dispozitivele tehnologice utilizate la realizarea formelor pierdute

Formele pierdute se executa din materiale de formare granulare pe baza de nisip (sau alte componente refractare). Constitutia granulara asigura plasticitatea, respectiv capacitatea de a reproduce cavitatile si canalele formelor de turnare. Rezistenta mecanica a formei se asigura cu ajutorul unor lianti care se introduc in amestecurile de formare si care se intaresc prin procedee fizice sau chimice.

Formele pierdute se executa cu autorul modelelor si cutiilor de miez. Modelele sunt dispozitive tehnologice cu ajutorul carora se obtin cavitatile din formele propriu-zise. Cutiile de miez sunt dispozitivele tehnologice cu ajutorul carora se obtin miezurile.

Geometria si dimensiunile modelelor si a cutiilor de miez se proiecteaza pornind de la desenul piesei turnate, tinand cont de procedeul de formare turnare adoptat in vederea obtinerii piesei turnate.

La stabilirea configuratiei si dimensiunilor modelelor se au in vedere urmatorii factori:

geometria si dimensiunile piesei;

natura aliajelor turnate;

prelucrarile mecanice ulterioare ale piesei;

posibilitatea extragerii modelelor din forma;

posibilitatea asamblarii miezurilor in forma;

necesitatea utilizarii de maselote si de racitori;

pozitia punctelor de alimentare a amprentei piesei cu aliaj lichid si constructia retelei de turnare;

Modelele utilizate pentru realizarea formelor se clasifica dupa destinatia cavitatilor pe care le realizeaza in forma, astfel:

modele pentru piese;

modele pentru marcile formei;

modele pentru maselote;

modele pentru retelele de turnare.

De multe ori din considerente tehnologice, unele dintre modele se executa impreuna formand un model comun. Astfel aproape intotdeuna modelele marcilor formei se realizeaza intr-un corp comun cu modelele piesei, iar uneori modelele maselotelor fac corp comun cu modelele retelei de turnare sau cu modelul puesei. Pentru a se usura executia formelor, modelele utilizate la formare sunt de cele mai multe ori sectionate cu suprafete de separatie care corespund cu suprafata de separatie a formelor.

Din punct de vedere al pozitiei modelelor in raport cu suprafetele de separatie ale formelor, modelele se clasifica in modele superioare, modele inferioare si modele intermediare.

Modelele destinate executiei formelor prezinta urmatoarele elemente tehnologice:

suprafata de separatie a modelelor;

elemente de centrare;

elemente de fixare;

elemente detasabile;

inclinatii de formare, raze de racordare;

La proiectarea cutiilor de miez se are in vedere geometria golurilor din piesa turnata sau a detaliilor piesei care se realizeaza cu ajutorul miezurilor. De asemenea se are in vedere posibilitatea de asamblare si centrare a miezurilor in forma (geometria si dimensiunile marcilor) si posibilitatile de extragere miezurilor din cutia de miez. Cutiile de miez prezinta urmatoarele elemente tehnologice:

amprenta miezului (cavitatea utila in care se realizeaza miezul);

suprafata de separatie;

elemente de centrare;

elemente de strangere;

elemente detasabile.

In figura 1.7. se prezinta dispozitivele tehnologice necesare pentru realizarea formei destinate turnarii unei piese cu configuratie relativ simpla care necesita un miez cilindric vertical. Modelele reproduc geometria cavitatilor si a canalelor realizate efectiv in cele doua semiforme (piesa, marci, maselota, retea de turnare), iar cutia de miez reproduce geometria miezului necesar pentru obtinerea golului din piesa turnata.

Modelul piesei, cat si al retelei de turnare si al maselotei sunt sectionate cu o suprafata de separatie care corespunde cu suprafata de separatie a formei. Aceasta sectionare permite simplificarea operatiei de formare si de extragere a modelelor din semiforma. Elementele de centrare constau in cepuri sau stifturi cu ajutorul carora modelele se centreaza unele fata de celelalte. De asemenea cutia de miez este sectionata in doua semicutii pentru a face posibila extragerea miezului din cutie dupa executia acestuia. Elementele de centrare ale cutiilor de miez asigura asamblarea corecta a acestora.