Generalitati privind obtinerea semifabricatelor metalice prin turnare

GENERALITATI PRIVIND OBTINEREA SEMIFABRICATELOR METALICE PRIN TURNARE.

Principiul si avantajele obtinerii pieselor metalice prin turnare.

In fotografiile alaturate sunt aratate cateva exemple de piese obtinute prin turnare din aliaje metalice intalnite in diverse domenii.

Bloc motor de automobil

Carcase pentru diverse dispozitive

Batiu

Batiu

Obiect de arta

Obiect de arta

Mobilier stradal

Mobilier de gradina

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);

indepartarea retelelor de turnare si a maselotelor, finisarea geometriei si a rugozitatii piesei turnate (curatire).

detensionare si finisarea structurii pieselor turnate (tratament termic primar).

Schematic acest flux tehnologic este prezent in figura 1.1 si in fotografiile alaturate.

Executia formei pentru turnare (umplerea ramei cu amestec de formare)

Aspectul semiformei inferioare dupa extragerea modelelor din forma

Forma asamblata si asigurata pentru turnare prin ingreunare cu greutati suplimentare

Topirea aliajului si  golirea cuptorului in oala de turnare

Umplerea formei asamblate cu aliaj lichid

Solidificarea aliajului turnat in forma

Dezbaterea formei de turnare si extragerea pieselor solidificate

Piesele extrase din forma dupa curatire prin sablare cu jet de alice

Piesele turnate si reteaua de turnare dupa indepartarea retelei de turnare si a altor adaosuri (maselote)

Asamblarea miezurilor in semiforma inferioara

Forma asamblata si asigurat prin fixare cu carlige laterale

Umplerea formei cu aliaj lichid

Dezbaterea formei de turnare

Incarcarea ciorchinelor de piese solidificate pe transportorul instalatiei de sablare cu alice

Incarcarea ciorchinelor de piese solidificate pe transportorul instalatiei de sablare cu alice

Piese turnate dupa curatire dupa indepartarea retelei de turnare si a maselotelor si dupa ajustare

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 ultimile 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 dezvoltat 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. Astfel de procedee de turnare sunt turnarea in forme ceramice (asigura obtinerea de piese turnate de mare precizie), turnarea in forme realizate din nisip fara liant, intarite prin depresurizare (procedeu ecologic care asigura reutilizarea totala a nisipului si reducerea si captarea volumului de gaze degajate la turnare) , turnarea pieselor cu solidificare unidirectionala (asigura obtinerea de piese  de mare rezistenta mecanica).

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.