{' '} {' '}
Limited time offer
SAVE % on your upgrade.

Page 16

STRUKTURÁLNÍ ODLITKY

B . B r y k s í St u n o v á

L i t é s t r u k t u r n í d í l y – ko n s t r u kč n í, m e t a l u r g i c ké a t e c h n o l o g i c ké a s p e k t y v ý r o b y

Tab. I. Mechanické vlastnosti vybraných slitin pro strukturní díly a specifické aplikace tlakových odlitků [2], [3] Tab. I. Mechanical properties of chosen alloys for structural parts and specific application of die castings [2], [3] Slitina

složení

stav

mez kluzu Rp0,2 [MPa]

mez pevnosti Rm [MPa]

tažnost A [%]

tvrdost [HBW] 55–80

Silafont-09

AlSi9

F

120–180

240–280

4–8

Silafont-36

AlSi10MnMg

F

120–150

250–290

5–11

75–95

Silafont-36

AlSi10MnMg

T6

210–280

290–340

7–12

90–110

Silafont-36

AlSi10MnMg

T5

155–245

275–340

4–9

80–110

Silafont-36

AlSi10MnMg

T4

95–140

210–260

15–22

60–75

Silafont-36

AlSi10MnMg

T7

120–170

200–240

15–20

60–75

Silafont-38

AlSi10MnMgZn

F

140–160

270–300

3–7

Silafont-38

AlSi10MnMgZn

T6 do vody

230–270

300–345

6–9

Silafont-38

AlSi10MnMgZn

T6 na vzduchu

180–200

250–275

8–10

AlMg5Si2Mn

F

140–220*

220–340*

8–18*

Aural-2

Magsimal-59

AlSi10Mg

T7

120

180

10

Aural-5

AlSi7Mg

T5

135

200

8

Castasil

AlSi9Mn

F

120

210

7

* dle tloušťky stěny

stronciem dodaným ve vhodné předslitině. Samozřejmostí je kvalitní čištění taveniny a odplynění, které může být i vícestupňové. Vhodná je filtrace při přelévání k odstranění oxidů, karbidů a dalších nečistot, což napomůže dosažení vyšších hodnot mechanických vlastností. Rychlé měření chemického složení a kontrola kvality taveniny in situ přispívají ke snížení prostojů a minimalizaci znehodnocení taveb. S aplikací speciálního materiálu také souvisí snaha o snížení množství ztrátového kovu ve stěrech. Te c h n o l o g i e I vlastní technologický proces tlakového lití má svá specifika. Udržovací dávkovací pec může být vybavena sekundárním odplyněním pomocí probublávacích tvarovek. Je nutné použít dávkovací pec s přesným a opakovatelným dávkováním, nezávislým na evakuaci. Kov je dávkován shora a dávkování do komory by nemělo být turbulentní. Kov je dávkován při předepsané teplotě a je nutné předejít předčasnému tuhnutí kovu k dosažení požadované struktury. Předpokladem je také absence oxidace k dosažení homogennější struktury a tím větší tažnosti materiálu [8]. Vzhledem k charakteru strukturních dílů se často používají stroje o větší uzavírací síle, které bývají často dvoudeskové. Obecně lze ale použít jakýkoliv tlakový licí stroj s řízením v reálním čase, což zajistí stabilní parametry a konzistentnost procesu. Zásadní je správný návrh konstrukce formy včetně temperačních a chladicích kanálů, respektující charakter odlitku a typ slitiny. Odlévá se do utěsněných forem (obr. 9) k vyvození maximální evakuace. Vakuum je hluboké a bývá dvoustupňové, evakuována není pouze forma, ale i komora. Vakuum je ovládáno „off-the-shelf“ ventily nebo vlnovci. Důležitý je postřik jak z pohledu řízení teplotního pole formy, minimalizace času cyklu, tak i z hlediska minimalizace rizika zachycení plynů v odlitku. Nedílnou součástí výrobního procesu se u strukturních dílů stává tepelné zpracování, které dříve v tlakových slévárnách nebylo běžné – z důvodů potenciálního výskytu puchýřů na povrchu odlitků vlivem zachycení rozpuštěného vodíku v rych-

220

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

le tuhnoucím odlitku, ale i z jiných důvodů (nepotřebnost, určitá míra zachycení nerovnovážného přesyceného tuhého roztoku a předpoklad jeho přirozeného vytvrzení atd.). Nejčastěji je na strukturních dílech prováděn režim komplexního tepelného zpracování T6 – rozpouštěcí žíhání a umělé stárnutí. Lze také aplikovat režimy T4 (rozpouštěcí žíhání a vytvrzení za studena), T5 (umělé stárnutí bez rozpouštěcího žíhání), T7 (komplexní tepelné zpracování s přestárnutím), nebo ponechat ve stavu F (bez TZ). Jak již bylo uvedeno výše, vzhledem k častému plošnému charakteru strukturních dílů bývají odlitky často po tepelném zpracování rovnány. To se děje pomocí speciálních přípravků k uchycení dílu s následným, většinou rázovým dosažením plastické deformace k zajištění potřebného tvaru.

Z ávě r Lité strukturní díly představovaly výzvu, která byla vyslyšena. Zjednodušení montáže sestav a celkové snížení počtu operací výroby karoserie přináší nesporné výhody. Je však nutné uvést i určité nevýhody litých strukturních dílů, kam bezesporu patří zejména jejich recyklace, ale také třeba rostoucí poptávky po primárních slitinách a s tím související ekologické aspekty. Jen budoucnost ukáže, zda byla tato cesta správná. Zatím nelze než popřát slévárnám, které tuto výzvu vyslyšely, aby se jí zhostily se ctí a aby se jim dařilo. L i t e ra t u ra [1] BECKER, M.; L. KALLIEN; T. WEIDLER: Production of magnesium die castings with hollow structures using gas injection technology in the hot chamber die casting proces. Die casting congress & exposition. NADCA, 2015. 10 s. [2] Webové stránky firmy Rheinfelden: http://rheinfelden-alloys.eu/en/alloys/silafont/ [cit. 28.08.2016]. [3] Webové stránky firmy Magna, dostupné z: http://www. magna.com/docs/default-source/Body-Chassis-Systmes/ cosma _ c as ting _ bro chure _ english _web _ver sion. pdf?sfvrsn=2 [cit. 28.06.2017]. [4] Webové stránky firmy Comest, dostupné z: http:// comestgroup.it/products/cars/structural-parts.html [cit. 28.06.2017]. [5] Webové stránky Carscoops, dostupné z: http://www. carscoops.com/2015/04/cadillac-engineer-travis-hester-spills.html [cit. 28.06.2017]. [6] Webové stránky Trucktrend: http://www.trucktrend.com/ features/1504-building-the-2015-ford-f-150-safe-and-strong/#photo-01[cit. 28.06.2017]. [7] MAJ, M.; J. QUINN: Ultra Large Castings For Lightweight Vehicle Structures. https://energy.gov/sites/prod/files/2014/03/f13/lm_18_quinn.pdf. [cit. 28.06.2017]. [8] Webové stránky firmy Bühler, dostupné z: http://www. buhlergroup.com /global/en/downloads / Brochure_ Structural_EN.pdf [cit. 28.06.2017]. Recenzentka l Peer-reviewer: prof. Ing. Iva Nová, CSc.

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 7 8 2017  

Slevarenstvi 7 8 2017  

Profile for inasport