STRUKTURÁLNÍ ODLITKY
I. Nová – J. Machuta
V ý r o b a s t r u k t u r á l n í c h o d l i t k ů ze s l i t i n h l i n í ku
Slitiny typu Al-Si-Mg (4–6 % Mg, 3 % Tab. II. Vybrané slitiny pro výrobu strukturálních dílů typu Al-Si-Mg Si) jsou známé pod obchodním oznaTab. II. Chosen alloys of the Al-Si-Mg type for manufacture of structural parts čením Magsimal-59, Thermodur-72 (od chemické složení slitin hliníku [hmot. %] Slitina firmy Rheinfelden), Perfoundal-50, PerSi Mg Fe Mn Ti Cu Zn Be foundal-90 (od firmy Salzburg AlumiMagsimal-59 1,8–2,5 5,0–5,5 0,13 0,50–0,80 0,10–0,20 0,05 0,08 – nium Group). Několik slitin pro výrobu Perfoundal-50 0,3 4,8–5,5 0,15 0,10–0,40 0,01–0,15 0,02 0,10 0,001 automobilových a strukturálních odlitků Perfoundal-90 2,5 8,5–10,5 0,45–0,90 0,55 0,15 0,08 0,25 0,001 bylo vyvinuto především v Evropě, JaponThermodur-72 2,8–3,2 7,0–8,8 0,15 0,5–0,8 0,15 0,03 0,07 0,004 sku i v Severní Americe. Tyto slitiny lze rozdělit do dvou skupin. Do první skupiny se řadí slitiny typu Al-Si-Mg s významnými příklady, jako jsou slitiny s obchodními názvy Silafont™ 4,4 kg. Obr. 7b představuje vnitřní část dveří sportovního vozu 36, Aural™, Mercalloy™ atd. Druhou skupinou slitin hliníku 700 × 340 × 170 mm o hmotnosti 2,1 kg, obr. 7c pak odlitek jsou slitiny typu Al-Mg (Si), které jsou známé pod obchodním nosného sloupku automobilu 815 × 575 × 190 mm o hmotnázvem Magsimal™ 59 (tab. II). Podle technických materiálů nosti 6 kg. firmy Rheinfelden Alloys se tyto slitiny postupně stávají základS l évá r e n s ká z a ří z e n í p r o t e c h n o l o g i i ními pro výrobu strukturálních odlitků. Výroba strukturálních t l a kové h o l i t í s t r u k t u rá l n í c h o d l i t k ů odlitků díky rozvoji automobilového průmyslu roste nejen v Japonsku a v Severní Americe, ale také v Evropě. Je patrný Poměrná složitost a technická náročnost výroby strukturálních růst výroby strukturálních odlitků věží tlumičů, držáků motorů, odlitků přispěla k vývoji nové progresivní techniky, která se příčníků i dalších konstrukčních částí pro automobilový průpoužívá u výrobců těchto odlitků. Např. firma Bühler vyvinula mysl, ale i pro jiná průmyslová odvětví. Všechny strukturální zařízení pro odlévání strukturálních odlitků na základě využití odlitky pro automobilový průmysl mají společný cíl, nahradit vakuového systému pro zajištění specifických požadavků na některé tenkostěnné ocelové konstrukční díly automobilových jejich výrobu. Inovační koncepce vysokotlakého zařízení dává karoserií. Požadavky na způsob výroby těchto složitých odlitzáruku výrobě kvalitních strukturálních odlitků. Obr. 8 předstaků jsou extrémní a uplatnění speciálních slitin hliníku, které vuje slévárenské zařízení pro výrobu strukturálních odlitků v DGS lze tepelně zpracovávat, dávají předpoklad k dosažení jejich Druckguss Systeme AG s tlakovým strojem. Na obr. 9 je zachypožadovaných vlastností. Na obr. 6 je zachycena struktura (a) cen strukturální odlitek ze slitiny hliníku vyráběný ve firmě DGS. podélného nosiče Audi A8 vyrobeného ze slitiny hliníku CasFirma Bühler svým zařízením přispívá k opatřením, která jsou tasil-37 vysokotlakým litím (b). Obr. 7a ukazuje odlitek držáku potřebná k dosažení stabilního procesu výroby strukturálních závěsu ze slitiny Castasil-37, tloušťka stěny 5 mm, rozměr odlitků. Konstrukce tohoto zařízení byla vyvíjena několik let. strukturálního odlitku je 430 × 330 × 340 mm, hmotnost Během této doby prošla technologie neustálým vývojem a zlepšováním. Technologie odlévání ve firmě DGS je založena na aplikaci strojů Bühler, typ Carat s uzavírací silou 2800 kN, a) b) ve spojení s vysokým vakuovým systémem, který DGS vyvinul pro splnění konkrétních požadavků. Kromě strojů pro odlévání, které jsou obzvláště vhodné pro výrobu složitých odlitků, firma Bühler také poskytuje potřebné příslušenství. Obr. 10 přibližuje zařízení pro výrobu strukturálních odlitků, stroj Bühler Carat 130 s uzavírací silou 13 000 kN. Vysokotlaká forma je vakuovaná. Zařízení obsahuje postřikovací jednotku, dávkovací pec, robot a odstřihovací lis. Je rovněž známo, že také automobilové firmy Audi nebo Daimler investují vysoké částky do nákupu licích strojů, které vykazují Obr. 6. Struktura podélného nosiče Audi A8, slitina hliníku velkou uzavírací sílu a jsou vhodné pro výrobu strukturálních Castasil-37, vyrobeno vysokotlakým litím [3] dílů pro automobilový průmysl. Na obr. 11 je zachycen vysoFig. 6. Structure of the longitudinal carrier of the Audi A8, Castasil-37 aluminium alloy, high-pressure die-casting [3] kotlaký stroj HPM (Severní Amerika) s uzavírací silou 45 000 kN. Tento stroj se studenou horizontální komorou je největší, který byl vyroben v Severní Americe pro výrobu strukturálních odlitků a) b) c) velkých rozměrů. Stroj obsahuje řadu inovativních řešení. Z ávě r
Obr. 7. Příklady strukturálních odlitků ze slitiny Castasil-37 [3]; a) odlitek držáku závěsu, b) odlitek vnitřní části dveří spor- tovního vozu, c) odlitek nosného sloupku automobilu Fig. 7. Examples of structural castings from the Castasil-37 alloy [3]; a) casting of the hanger, b) casting of the inner part of the sports car door, c) the casting of the car carrier
216
S l é vá re ns t v í . L X V . č e r v e n e c– s r p e n 2017 . 7– 8
Progresivní rozvoj automobilového průmyslu způsobil nutnost výroby velmi tenkostěnných, tvarově členitých a rozměrových dílů – odlitků, které se stávají důležitými prvky v konstrukci karoserií automobilů. Tyto díly se souhrnně nazývají strukturální odlitky. Výrobě strukturálních odlitků je věnována značná pozornost nejen ve světě, ale také v České republice. Mezi tyto výrobce se u nás zatím řadí firma DGS Druckguss Systeme, s. r. o., Liberec, která využívá tlakové stroje s uzavírací silou 20 000 kN. Společnost Remet, která je největším tuzemským výrobcem slévárenských slitin hliníku, buduje v Modřicích na Brněnsku k těmto účelům nový výrobní závod. Výrobou struk-