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

Page 18

M. Jelínek

Základní principy v ýroby strukturálních odlitků

STRUKTURÁLNÍ ODLITKY

Tab. II. Mechanické vlastnosti hliníkových odlitků podle normy DB4918 Tab. II. Mechanical properties of aluminium castings according to the DB4918 standard PV.10

PV.20

PV.30

mez kluzu Rp0,2 [MPa]

≥ 100

≥ 100

≥ 120

≥ 140

mez pevnosti Rm [MPa]

≥ 180

≥ 180

≥ 180

≥ 240

≥4

≥ 10

≥ 10

≥2

bez požadavku

≥ 50 (průměrná hodnota)

≥ 60 (průměrná hodnota)

bez požadavku

tažnost A [%] nebo A 30mm [%] úhel ohybu α [°] (d = 2 mm)

PV.40

Tab. III. Produktové skupiny podle normy DB4918 Tab. III. Product groups according to the DB4918 standard Produktová tepelné zpracování skupina (PV)

Tab. IV. Chemické složení slitiny AlSi10 MnMg podle normy DB4918 Tab. IV. Chemical composition of AlSi10MnMg alloy according to the DB4918 standard Prvek

PV.10,20,30

PV.40

křemík

9,5–11,5

9,5–11,5

mangan

0,40–0,8

max. 0,55

hořčík

0,15–0,35

0,2–0,5

železo

≤ 0,25

≤ 1,0

zinek

≤ 0,07

≤ 0,15

měď

≤ 0,05

≤ 0,1

vlastnosti, příklady použití

Příprava tekutého kovu Tavení slitiny pro strukturální díly vykastřední požadavky na tažnost zuje určitá specifika. Smíchání s jinými .20 jednostupňové tepelné zpracování (zejména pro součásti, které podléhají slitinami je kritické z  důvodu obsahu deformaci, velké a tenkostěnné plochy) mědi a železa. Vodík ve slitině má vý.30 dvoustupňové tepelné zpracování vysoké nároky na tažnost razný vliv na svařitelnost a mechanické bez tepelného zpracování – konvenční odlitky (bez vakua), .40 vlastnosti, proto je nutné mít obsah stav po nalití např. pro konzoly vodíku ve slitině pod kontrolou. Vysoká technologická kázeň a pravidelná kontrola slitiny je nezbytností. Odplyňování se provádí probubláváním inertním plynem, dle Materiál doporučení firmy Bühler by měla být slitina ošetřována inertSlitiny pro výrobu strukturálních odlitků obvykle vyžadují ním plynem po dobu 6–10 min v zařízení Impeller. U slitiny je velmi dobrou zabíhavost a slévatelnost, nízký obsah Fe a jiných pravidelně kontrolováno naplynění pomocí indexu hustoty [2]. nečistot pro dosažení vysokých mechanických vlastností a korozní odolnosti. Rozeznáváme 2 hlavní skupiny slitin: Dávkování kovu – Al s 6–12 % Si a až do 0,7 % Mg, jako Silafont™-36 nebo Dávkování kovu pro výrobu strukturálních dílů je prakticky Castasil™-37, Aural™-2/-3/-5 atd.; stejné jako pro konvenční díly, jen je nutné dbát na dodržení: – Al s 4–6 % Mg a až do 3 % Si, jako Magsimal™-59, C446 – přesnosti dávkování; atd. – konstantní teploty v peci; Skupina slitin Al-Si-Mg je používanější, a to především v Se– dávkování s minimálním turbulentním prouděním; verní Americe. Slitiny Al-Mg(Si) jsou výrazně agresivnější – malé tepelné ztráty při dávkování; k formám a obtížnější k lití, ale nabízí lepší vlastnosti bez te– krátký čas dávkování. pelného zpracování (rozpouštěcího žíhání) [1] . Pro následné mechanické vlastnosti, zejména tažnost, je důChemické složení materiálu je předepsané konkrétním zákazležité dodržet co nejkratší kontakt kovu se vzduchem, bez níkem. Příklad složení materiálu AlSi10MnMg podle normy víření a bez zbytečně dlouhého času kovu v licí komoře. Toto DB4918 uvádí tab. IV. vše způsobí tvorbu oxidů, které mají výrazný vliv na mechanické vlastnosti. Doba setrvání kovu v  licí komoře způsobí Návrh konceptu formy částečné ztuhnutí kovu, což má později vliv na mechanické Strukturální díly jsou charakteristické tenkými stěnami a velkou vlastnosti. S klesající teplotou kovu v komoře klesá výsledná plochou. Při návrhu konceptu formy je proto nutné věnovat tažnost materiálu, jak je zřejmé z obr. 2. mimořádnou pozornost průběhu plnění formy, aby nedocházelo k víření materiálu, vzniku studených spojů nebo zahlcoVakuum vání vzduchu. Jakékoliv vnitřní vady se negativně projeví na Pro dosažení požadované tažnosti a svařitelnosti strukturálních mechanických vlastnostech odlitku. Případné vady typu uzaodlitků je při lití nutno udržovat vysoké vakuum okolo 50 mbar. vřeného vzduchu se mohou objevit i po tepelném zpracování Velké a tenkostěnné odlitky jsou náchylné k vadám typu nev podobě puchýřů na povrchu odlitku. dolití, proto je nutné omezit protitlak vzduchu na minimum. Vlivem tvaru odlitku (tenké stěny) je obtížné dosazovat tekutý Vztah mezi dosaženým vakuem a tažností je zřetelný na obr. 3. kov do tepelných uzlů dotlakem stroje a případné staženiny Pro dosažení požadovaných hodnot vakua musí být forma je nutno řešit pomocí lokálního sqeeze (dohutňovačů). utěsněna. Simulace průběhu plnění a tuhnutí odlitku je náročná na hardware a na čas. Tenké stěny a velké plochy strukturálních Píst a pístnice dílů kladou vysoké nároky na počet elementů v síti pro výpoPoužití běžného typu pístu a pístnice přináší u strukturálních čet průběhu plnění formy a tuhnutí odlitku. dílů dva základní problémy. Jedná se o nedostatečnou těsnost Výroba pístu, která nedovoluje dosáhnout potřebné úrovně vakua a problém s kontaminací tekutého kovu mazacím prostředkem. Typický průběh výroby strukturálního dílu je znázorněn na Pro lití strukturálních dílů musí být píst vybaven těsnicími obr. 1. kroužky, aby byla dodržena požadovaná těsnost. .10

222

bez tepelného zpracování – stav po nalití

velmi nízké nároky na tažnost

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

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 7 8 2017  

Slevarenstvi 7 8 2017  

Profile for inasport