Χύτευση σε αναλώσιμο καλούπι Χύτευση σε μόνιμο καλούπι Χύτευση πρώτης ύλης. Είδη χύτευσης Ι - ΕΜΤ

Σχετικά έγγραφα
Χύτευση. Ελαττώματα και κανόνες σχεδιασμού χυτών

Χύτευση. Φαινόμενα και Αρχές

Μηχανικές Χημικές Ηλεκτρικές Εκρηκτικές. Επισκόπηση μη συμβατικών κατεργασιών - ΕΜΤ

Έλαση Διέλαση Ολκή Σφυρηλάτηση. Επισκόπηση κατεργασιών διαμόρφωσης συμπαγούς υλικού - ΕΜΤ

Στη μέθοδο αυτή το καλούπι είναι κατασκευασμένο, ανάλογα με το υλικό

Κριτήρια Μορφή - Ποσότητα Κόστος. Γενικές αρχές επιλογής κατεργασιών - ΕΜΤ

Εισαγωγή στις συγκολλήσεις τήξηςστερεοποίησης

Προεμποτισμός Τεχνικές. Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ

ΔΙΕΛΑΣΗ. Το εργαλείο διέλασης περιλαμβάνει : το μεταλλικό θάλαμο, τη μήτρα, το έμβολο και το συμπληρωματικό εξοπλισμό (δακτυλίους συγκράτησης κλπ.).

Ελαττώματα συγκόλλησης Έλεγχος συγκολλήσεων Αρχές σχεδιασμού. Στοιχεία συγκολλήσεων

ΣΦΑΛΜΑΤΑ ΣΤΕΡΕΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΧΥΤΕΥΣΕΩΝ. Πορώδες αερίων

ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΟΝΙΟΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ

ΑΡΧΕΓΟΝΗ ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ 1. ΧΥΤΕΥΣΗ

ΕΙΔΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Ποιότητα κατεργασμένης επιφάνειας. Αποκλίσεις 1ης, 2ης, 3ης, 4ης τάξης Τραχύτητα επιφάνειας Σκληρότητα Μικροσκληρότητα Παραμένουσες τάσεις

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Απότμηση Διάτρηση Κάμψη Κοίλανση - Τύπωση. Επισκόπηση κατεργασιών διαμόρφωσης ελάσματος - ΕΜΤ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2.1 ΧΥΤΕΥΣΗ. 2.2 Τύποι καλουπιών

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΧΥΤΕΥΣΗΣ» ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΣΕΡΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Τμήμα Μηχανολογίας

1.2. Ο ΣΙΔΗΡΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ.

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Χύτευση σε άμμο

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

High-Speed Milling. Παρουσίαση σχεδιασμού εργαλειομηχανής - HSM. High-Speed Milling. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

ΔΟΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΤΕΧΝΗΤΟΙ ΛΊΘΟΙ- ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ μέρος Α

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗΣ. Δρ. Φ. Σκιττίδης, Δρ. Π. Ψυλλάκη

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 2 Ο ΜΕΡΟΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Επιστήμη και Τεχνολογία Συγκολλήσεων. Ενότητα 4: Παραμένουσες Τάσεις Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 4: Εξαναγκασμένη Θερμική Συναγωγιμότητα

ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ Τεχνολογίες Προστασίας Υλικών ΜΕΡΟΣ Β Επιβλέπων: Γ. Αγγελόπουλος, καθηγητής Επιμέλεια: Πήττας Κωνσταντίνος, διπλ. Μηχ. Μηχ.

Τεχνολογία Ξύλου. Ενότητα 06: Άτμιση ξυλείας. Ιωάννης Φιλίππου Τμήμα Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Επιστήμη και Τεχνολογία Συγκολλήσεων. Ενότητα 6: Μέταλλο συγκόλλησης Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΕΜΒΑΘΥΝΣΗΣ

ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ ΣΙΔΗΡΟΥ Ι Μεταλλουργία Σιδήρου Χυτοσιδήρου Θεωρία και Τεχνολογία Τμήμα Μηχανικών Μεταλλείων - Μεταλλουργών

Επιστήμη και Τεχνολογία Συγκολλήσεων. Ενότητα 2: Μέθοδοι Συγκόλλησης Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ

Επιστήμη και Τεχνολογία Συγκολλήσεων. Ενότητα 1: Εισαγωγή Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

6 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ: ΔΟΜΗ

ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΕΘΝΟΓΡΑΦΙΚΩΝ ΚΑΙ ΛΑΟΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΛΛΟΓΩΝ ΜΕΤΑΛΛΟ. Μέταλλα

Θερμοδυναμική. Ενότητα 3: Ασκήσεις στη Θερμοδυναμική. Κυρατζής Νικόλαος Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος και Μηχανικών Αντιρρύπανσης ΤΕ

ΧΥΤΕΥΣΗ Γενικά Μοντέλα- ορολογία χύτευσης Μέθοδοι χύτευσης Προβλήματα κατά τη χύτευση Χύτευση σε καλούπια μιας χρήσης

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΧΑΛΥΒΩΝ ΣΤΗΝ ΠΡΑΞΗ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Φυσική. Ενότητα # 9: Θερμότητα

Στοιχεία Θερµικών/Μηχανικών Επεξεργασιών και δοµής των Κεραµικών, Γυαλιών

FINCORD-M SUPERCITO OVERCORD-S REX

ΕΙΔΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Εισαγωγή

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

ΣΤΕΡΕΟΠΟΙΗΣΗ 1. Πυρηνοποίηση ελεύθερη ενέργεια όγκου Gv ελέυθερη επιφανειακή ενέργεια σ

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Βασικές έννοιες Ανοχές κατά ISO Συναρμογές κατά ISO. Ανοχές-συναρμογές - ΕΜΤ

Τεχνολογία Ξύλου. Ενότητα 11: Επικολλητό ξύλο. Ιωάννης Φιλίππου Τμήμα Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

10. Υλικά κοπτικών εργαλείων

Φυσική ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ. Ενότητα 3: Στερεά διαλύματα και ενδομεταλλικές ενώσεις. Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΜΕΡΟΣ Α : ΣΙ ΗΡΟΥΧΑ ΚΡΑΜΑΤΑ

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

ΕΦΑΡΜΟΣΤΗΡΙΟ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΧΩΡΙΣ ΚΟΠΗ

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Θερμικές Ιδιότητες Callister Κεφάλαιο 20, Ashby Κεφάλαιο 12

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2010

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Θερμοδυναμική. Θερμική διαστολή (εφαρμογές)- Επιφανειακή τάση. Διδάσκων : Καθηγητής Γ.

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Διαγράμματα Φάσεων Callister Κεφάλαιο 11, Ashby Οδηγός μάθησης Ενότητα 2

Εργαστήριο Υλικών ΙΙ (Κεραμικά & Σύνθετα Υλικά)

Μέθοδοι συγκολλήσεων

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

Γεωθερμία. Ενότητα 6: Θερμά άνυδρα πετρώματα. Καθηγητής Κωνσταντίνος Λ. Κατσιφαράκης Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΑΠΘ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Μεταλλικών Υλικών

ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ. Οικογενειακά δένδρα: οργάνωση υλικών και διεργασιών

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ Ι. κ. ΣΟΦΙΑΛΙΔΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 3: Βασικές Αρχές Θερμικής Συναγωγιμότητας

Υλικά κοπτικών εργαλείων

Επιστήμη και Τεχνολογία Συγκολλήσεων. Ενότητα 9: Θραύση και κόπωση συγκολλήσεων Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Θερμοδυναμική Ενότητα 4:

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

Εισαγωγή στη Μηχανουργική Τεχνολογία. Παρουσίαση του μαθήματος - ΕΜΤ

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Μεταλλικών Υλικών

Εργαστήριο Υλικών ΙΙ (Κεραμικά & Σύνθετα Υλικά)

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

ΠΑΡΑΜΕΝΟΥΣΕΣ ΤΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΣΕ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΕΙΣ ΤΗΞΕΩΣ

Τίτλος Μαθήματος: Βασικές Έννοιες Φυσικής. Ενότητα: Στερεά. Διδάσκων: Καθηγητής Κ. Κώτσης. Τμήμα: Παιδαγωγικό, Δημοτικής Εκπαίδευσης

Υψηλές Τάσεις. Ενότητα 4: Υγρά Μονωτικά Υλικά. Κωνσταντίνος Ψωμόπουλος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ

Θερμοδυναμική Ενότητα 7:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6.1 ΕΠΙΜΕΤΑΛΛΩΣΗ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2

Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 5: Ελεύθερη ή Φυσική Θερμική Συναγωγιμότητα

1. Να συγκρίνετε την ανόπτηση με την εξομάλυνση και να διατυπώσετε τα συμπεράσματά σας.

Αρχές Επεξεργασίας Τροφίμων

Συμβατικός προγραμματισμός κέντρων κατεργασιών CNC

Transcript:

Είδη χύτευσης Χύτευση σε αναλώσιμο καλούπι Χύτευση σε μόνιμο καλούπι Χύτευση πρώτης ύλης

Άδεια Χρήσης Το παρόν υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons και δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του Έργου των Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων από την Μονάδα Υλοποίησης του ΕΜΠ. Για υλικό που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

Χύτευση σε καλούπι Αναλώσιμο καλούπι Μόνιμο καλούπι Ημι-μόνιμο καλούπι Εικόνα 3β.1 3

Χύτευση σε άμμο Ι Αναλώσιμο καλούπι - γενικά : από πυρίμαχο υλικό καταστρέφεται για να αφαιρεθεί το χυτό Καλούπι από άμμο : βάρος χυτού 50 gr - πολλούς tn Απαίτηση πάχους διατομής σχετικά μεγάλου > 3 mm Μέσης ακρίβειας προϊόν Σχετικά μεγάλο πρόβλημα διακενώσεων Αρκετά υψηλή πολυπλοκότητα μορφής χυτού 4

Χύτευση σε άμμο ΙΙ Η άμμος είναι - στην απλή περίπτωση - πυριτική Μικροί και σφαιρικοί κόκκοι δίνουν αυξημένη αντοχή, αλλά κακή διαπερατότητα από αέρια. Απαίτηση ελαστικότητας όταν συρρικνώνεται το χυτό για την αποφυγή ρωγμών Παρασκευή σε μηχανές ανάμιξης άμμουσυνδετικού. 5

Είδη καλουπιών χύτευσης σε άμμο Υγρής άμμου (άμμος-πηλός-νερό) Επιφανειακής ξήρανσης (με φλόγα) ισχυρότερα (διαστασιακή ακρίβεια) αλλά δεν υποχωρούν (ρωγμές) Ψυχρού κουτιού (χημική σύνδεση των κόκκων) Ακριβέστερες διαστάσεις χυτού, αλλά ακριβότερα No bake (χωρίς έψηση) (το συνδετικό είναι υγρή ρητίνη στερεοποιούμενη σε θερμοκρασία περιβάλλοντος). 6

Χύτευση σε άμμο μοδέλλα Μοδέλλα Υλικό : πλαστικό,ξύλο, μέταλλο, ή από ταχεία προτυποποίηση Επικαλύψεις που διευκολύνουν τον αποχωρισμό από το καλούπι. Είδη Ενός τεμαχίου για απλή μορφή και μικρές ποσότητες (ξύλινα) Διαιρετά για δυσκολότερες μορφές Πλάκας συνεργασίας (matching plate) Πυρήνες (καρδιές) Για επίτευξη κοιλοτήτων στο χυτό Αφαιρούνται μαζί με το καλούπι μετά τη στερεοποίηση του χυτού Υλικό : άμμος ιδίων απαιτήσεων με το καλούπι Συγκράτηση από μεταλλικά πρέντια (chaplets) ή coreprints που απάγουν και αέρια 7

Χύτευση σε άμμο κατασκευή καλουπιού Για λίγα τεμάχια, κατασκευή με το χέρι Για πολλά τεμάχια, αυτοματοποίηση. Μηχανές κατασκευής καλουπιών Μηχανική συμπίεση της άμμου που διοχετεύεται από σιλό με ελεγχόμενη ροή στα πλαίσια που διακινούνται σε ταινιοδρόμους όπου μπορεί να γίνει και η έκχυση-χύτευση για υψηλή παραγωγικότητα. 8

Χύτευση σε άμμο προσεπιχώνευμα αγωγός απαγωγής λεκάνη εισόδου άνω μισό καλουπιού προσεπιχώνευμα κανάλι εισόδου κάσα άμμος κάτω μισό καλουπιού κοιλότητα - αποτύπωμα πυρήνας κανάλι χύτευσης πύλη γραμμή (επιφάνεια) διαχωρισμού Εικόνα 3β.2 9

Χύτευση σε άμμο - διαδικασία Τύπωση = δημιουργία κοιλότητας στο καλούπι με χρήση μοδέλου Προσθήκη πυρήνων αφού αφαιρεθεί το μοδέλο Καλό κλείσιμο των δύο τμημάτων Αφαίρεση της άμμου μετά τη στερεοποίηση με ταλάντωση, αμμοβολή ή με το χέρι Κοπή των προσεπιχωνευμάτων και αγωγών / οχετών με φλόγα, τροχό, πρέσσα, πριόνι Αμμοβολή για καθαρισμό και βελτίωση της ποιότητας επιφάνειας 10

Χύτευση Croning Ι Καλή διαστασιακή ακρίβεια -ποιότητα επιφάνειας αποδεκτό κόστος Μεταλλικό μοδέλο θερμαινόμενο στους 175-370 o C Επικάλυψη με σιλικόνη για εύκολο διαχωρισμό Απλώνεται στρώμα λεπτής άμμου με 2.5-4% συνδετικό θερμοσκληρυνόμενης ρητίνης πχ φαινολικής φορμαλδεύδης Συχνά θερμαίνεται σε φούρνο για σκλήρυνση της ρητίνης Αφαίρεση του κελύφους με χρήση εξολκέων 111

μοδέλο τύπου πλάκας Εικόνα 3β.3 122

Χύτευση Croning - II Συναρμολόγηση των δύο μισών του κελύφους και κόληση τους Πάχος κελύφους : 5-10 mm Πλήρωση με τήγμα σε κατακόρυφη θέση και υποστήριξη πχ από σφαιρίδια χάλυβα, άμμο (?) κλπ Επιτρέπει μικρότερες ακτίνες καμπυλότητας, πάχη διατομών λόγω λεπτότερου τοιχώματος καλουπιού και λείων εσωτερικών τοιχωμάτων. Οικονομική όταν αυτοματοποιείται. Βάρος χυτού croning : 50gr 100 kg Πάχος διατομής > 2 mm Λίγοι πόροι και διακενώσεις. 133

Σύνθετα καλούπια Χύτευση Croning - III Αποτελούνται από περισσότερα από δύο υλικά για αυξημένη αντοχή τοιχωμάτων, ακρίβεια διαστάσεων, καλή τραχύτητα επιφάνειας κλπ Διεργασία CaSi (πυριτικού ασβεστίου) Το καλούπι είναι μίγμα άμμου και 1.5-6% CaSi ως συνδετικού που στερεοποιείται με ρεύμα αερίου CO 2 Καλούπια συμπιεσμένου γραφίτη Για αποφυγή αντίδρασης Ti με Si στην απλή άμμο Γραφίτης συμπιέζεται, ξηραίνεται σε 175 ο C,θερμαίνεται σε 870 ο C, αποθηκεύεται σε ελεγχόμενες συνθήκες υγρασίας θερμοκρασίας. 144

Χύτευση σε καλούπι γύψου Επάλειψη του (όχι ξύλινου) μοδέλου με πάστα γύψου Στερεοποίηση σε 15 min Συναρμολόγηση καλουπιού - ξήρανση 16 hrs - 120 o C Η χαμηλή διαπερατότητα του καλουπιού αυξάνει με ύγρανση για 14 hrs ή χρήση αφρώδους γύψου με εγκλωβισμένες φυσαλίδες αέρα Η γύψος αντέχει μέχρι 1200 o C καλό για Al, Mg, Zn Ανήκει στις χυτεύσεις ακριβείας πχ βαλβίδες, κλειδαριές, εργαλεία Λόγω σχετικά χαμηλής θερμικής διαπερατότητας αργή απόψυξη - σχετικά ομοιόμορφη μικροδομή Βάρος χυτού : 50 gr 50 kg Πάχος : 1 mm 155

Χύτευση σε κεραμικό καλούπι Παρόμοια με τη χύτευση σε καλούπι γύψου, αλλά το υλικό αντέχει σε υψηλότερες θερμοκρασίες Άρα είναι κατάλληλη και για σιδηρούχα κράματα Η κεραμική πάστα αποτελείται από ZrSiO 4 = ζιρκονία Αl 2 Ο 3 Si με συνδετικό υλικό Η έκχυση στο μοδέλο ακολουθείται από θέρμανση για απομάκρυνση των πτητικών συστατικών Το κόστος είναι σχετικά υψηλό 166

Χύτευση σε κεραμικό καλούπι Εικόνα 3β.4 177

Χύτευση χαμένου κεριού - I (lost wax, investment casting) Εφαρμόστηκε το 3000 πχ Βάρος χυτού : 5 gr 25 kg Πάχος τοιχώματος : 1-75 mm Μεγάλης ακρίβειας Μεγάλη πολυπλοκότητα μορφής Πολύ καλή ποιότητα επιφάνειας 188

Χύτευση χαμένου κεριού - II Το μοδέλο είναι από κερί Το μοδέλο μπορεί να φτιάχνεται σε πρέσσα με τη βοήθεια μεταλλικού καλουπιού Μοδέλο τύπου δένδρου για πολλαπλά τεμάχια απαιτούνται αρκετά εργατικά χέρια Το καλούπι είναι από πυρίμαχη πάστα εφαρμοσμένη με διαδοχικές εμβαπτίσεις Ξηραίνεται στον αέρα και Θερμαίνεται σε 90-175 C για 4 hrs για την απομάκρυνση του νερού κρυστάλλωσης. Μετά τη χύτευση απαιτείται θέρμανση στη συνέχεια για αρκετές ώρες για την απομάκρυνση υπολειμμάτων κεριού 199

Χύτευση χαμένου κεριού στάδια 1-3 Εικόνα 3β.5 20

Χύτευση χαμένου κεριού στάδια 4-6 Εικόνα 3β.6 21

Χύτευση χαμένου κεριού στάδια 7-9 Εικόνα 3β.7 22

Χύτευση χαμένου κεριού - III Απαράμιλλη ακρίβεια και ποιότητα επιφάνειας (δεν απαιτείται αποπεράτωση). Εφαρμογή πχ σε πτερύγια τουρμπινών με υπερκράματα (Ni, Co) Ειδικές μέθοδοι απομάκρυνσης εγκλεισμάτων - ακαθαρσιών γιατί η θερμοκρασία λειτουργίας είναι υψηλή, πχ T S -50 C To 45% των εξαρτημάτων αεροπορικών κινητήρων φτιάχνονται με χύτευση παλαιότερα μόνο το 20%. 23

Χύτευση διογκούμενου μοδέλου Ι lost foam full mold Υλικό μοδέλου : polysterene Εξατμίζεται όταν έρθει σε επαφή με το τήγμα Δημιουργείται από συνένωση σφαιριδίων πολυστυρενίου με 5-8% πεντάνιο και θέρμανση σε μεταλλική μήτρα Εφαρμόζεται και κόλληση διατομών με κολλητικές ουσίες θερμής τήξης. 24

Εικόνα 3β.8 25

Χύτευση διογκούμενου μοδέλου ΙΙ Το μοδέλο αλείφεται με διαδοχικά στρώματα πυρίμαχης πάστας, ξηραίνεται και τοποθετείται σε πλαίσιο με χαλαρή άμμο για υποστήριξη Το τήγμα διοχετεύεται χωρίς προηγούμενη απομάκρυνση του μοδέλου Ο ρυθμός αποσύνθεσης (από-πολυμερισμού) του μοδέλου συνδέεται με το ρυθμό έκχυσης (ρυθμίζεται με σχεδιασμό κατάλληλων κοιλοτήτων στο μοδέλο). Ο αποπολυμερισμός απορροφά ενέργεια, άρα Δημιουργεί διαφορές θερμοκρασίας στη διεπιφάνεια PSτήγματος, Επηρρεάζει τη μικροδομή Μπορεί να κατευθύνει τη στερεοποίηση! 26

Χύτευση διογκούμενου μοδέλου ΙΙΙ Πλεονεκτήματα Δεν υπάρχει διαχωριστική γραμμή, πυρήνες, προσεπιχωνεύματα Το PS έχει χαμηλό κόστος (αλλά οι μήτρες διαμόρφωσης του σχετικά υψηλό) Καλή ακρίβεια διαστάσεων και λεπτές διατομές Εφαρμογή κυρίως στην αυτοκινητοβιομηχανία Παραλλαγές Χύτευση σύνθετων υλικών μεταλλικής μήτρας (ένθετης) Άλλα υλικά Αντικατάσταση της μεθόδου χαμένου κεριού 27

Χύτευση σε κενό Υλικό καλουπιού : ψιλή άμμος και ουρεθάνη Διαμορφώνεται από μεταλλική μήτρα Για τη χύτευση γίνεται μερική βύθιση του καλουπιού στο τήγμα Χρησιμοποιείται αυτόματη διάταξη πχ ρομποτική Το τήγμα αναρροφάται στα 2/3 της ατμοσφαιρικής πίεσης Σε θερμοκρασία 50 C πάνω από τη liquidus Μετά την απομάκρυνση του καλουπιού από το τήγμα η στερεοποίηση είναι ταχεία Ελάχιστο πάχος τοιχωμάτων χυτού : 0.5 mm Βάρος χυτού έως 50 kg 28

Χύτευση σε κενό Εικόνα 3β.9 29

Χύτευση σε μόνιμο καλούπι Μεταλλικός τύπος. Υλικά : χάλυβας, μπρούντζος, γραφίτης (ημιμόνιμος τύπος) Πυρήνες : άμμου ή φαιού χυτοσιδήρου για μεγάλα χυτά Al Εξολκείς και λιπαντικό για αφαίρεση του χυτού από το καλούπι Σε ειδικές περιπτώσεις απαιτείται ψύξη πχ μέσω πτερυγίων Δυνατότητα αυτοματοποίησης με μηχανές χύτευσης κλπ 30

Πίεση του τήγματος προς τα πάνω μέσω αερίου ή μέσω κενού Μειωμένο πορώδες Χύτευση χαμηλής πίεσης Εικόνα 3β.10 31

Από το 1900 Πιέσεις : 0.7 700 Mpa Χύτευση υπό πίεση Βάρος χυτού : 90 gr 25 kg Θερμού θαλάμου Πιστόνι υποχρεώνει συγκεκριμένο όγκο τήγματος από λουτρό να εισχωρήσει στο καλούπι Το καλούπι ψύχεται από νερό και λάδι για μικρότερη φθορά και ταχύτερη παραγωγή Πίεση 15-35 MPa Για μέταλλα χαμηλού Tm, πχ Zn, Sn, Pb Χρόνος κύκλου : 900 τεμ / ώρα 18000 τεμάχια / ώρα για μικρά τεμάχια πχ δόντια φερμουάρ 32

Χύτευση ψυχρού θαλάμου Ι Τήγμα εισάγεται στο θάλαμο εισαγωγής (injection) που δεν θερμαίνεται Πιέσεις 20-150 Mpa Μηχανές οριζόντιου άξονα σπανιότερα κατακόρυφου Κατάλληλη για μέταλλα σχετικά υψηλού T m συνήθως Al, Mg, Cu και ΌΧΙ σιδηρούχα Θερμοκρασίες : 600 C για Al, Mg και υψηλότερες για Cu 33

Χαρακτηρίζονται από Χυτόπρεσσες τη μέγιστη δύναμη κλεισίματος του καλουπιού (25-3000 tn) το μέγεθος του καλουπιού Την πίεση εμβολισμού Τη διαδρομή εμβόλου Το Κόστος τους Το βαθμό αυτοματισμού (PLC, ρομπότ) Εικόνα 3β.11 34

χύτευση υπό πίεση ψυχρού θαλάμου Εικόνα 3β.12 35

Χύτευση ψυχρού θαλάμου ΙΙ Καλούπια από ειδικούς χάλυβες είδη : απλής κοιλότητας, πολλαπλών ίδιων κοιλοτήτων Συνδυασμού κοιλοτήτων Συνδυασμού δομικών μονάδων Τα καλούπια υφίστανται φθορά λόγω θερμικής κόπωσης Τριβής με το τήγμα διάβρωσης Τυπική διάρκεια ζωής καλουπιού με καλή συντήρηση : > 500.000 κύκλοι Καλή ποιότητα επιφάνειας χυτού Καλή ακρίβεια Λεπτές διατομές εκτός από σπειρώματα που χρειάζονται αποπεράτωση Δομή : Λεπτόκοκκο υλικό στην επιφάνεια λόγω ταχείας ψύξης. 36

χύτευση υπό πίεση θερμού θαλάμου Εικόνα 3β.13 37

Μήτρες χύτευσης υπό πίεση Εικόνα 3β.14 38

Φυγοκεντρική χύτευση Χρησιμοποιεί φυγόκεντρες δυνάμεις για την ομοιόμορφη πλήρωση του καλουπιού Εξασφαλίζεται εύκολα η κυλινδρικότητα εσωτερικής επιφάνειας Λόγω διαφοράς πυκνότητας ακαθαρσίες συγκεντρώνονται στην εσωτερική επιφάνεια Διάμετροι χυτού 13 mm 3 m Μήκος χυτού έως 16 m Πάχος τοιχώματος 6-125 mm Παραλλαγές Ημι-φυγοκεντρική χύτευση Φυγοκέντριση 39

Φυγοκεντρική χύτευση Εικόνα 3β.15 40

Ημι-φυγοκεντρική χύτευση Εικόνα 3β.16 41

1960 Squeeze casting Συνδυασμός χύτευσης- σφυρηλάτησης Η πίεση διευκολύνει τη μεταφορά θερμότητας στη διεπιφάνεια Η πίεση κρατά τα αέρια σε διάλυση στο τήγμα Λαμβάνεται καλή δομή και πολύ μικρές διακενώσεις Η εφαρμοζόμενη πίεση είναι μεγαλύτερη αυτής της χύτευσης υπό πίεση αλλά μικρότερη αυτής της σφυρηλάτησης 42

Squeeze casting Εικόνα 3β.17 43

Χύτευση ημι-στερεάς κατάστασης Μεταξύ solidus και liquidus μειώνεται το ιξώδες με ανάδευση Θιξοτροπική συμπεριφορά Συνδυασμός χύτευσης σφυρηλάτησης σε 30-40% υγρή φάση Χρησιμοποιείται από το 1981 και για κατασκευή σύνθετων υλικών μεταλλικής μήτρας Κατά την είσοδο στο καλούπι λαμβάνεται μη δενδριτική δομή περίπου σφαιρικών κόκκων. 44

Τεχνικές χύτευσης μονοκρυστάλλων Συμβατικές τεχνικές δίνουν πολυκρυσταλλικό υλικό Τα όρια των κόκκων είναι ευπαθή στον ερπυσμό δημιουργία ρωγμών (πρβλ πτερύγια τουρμπίνων). Κατευθυνόμενη στερεοποίηση (1960) Έλεγχος θερμοκρασίας έτσι ώστε οι κρύσταλλοι να αναπτύσσονται κατά επιθυμητή κατεύθυνση (όπου απαιτείται μεγαλύτερη αντοχή) Χύτευση μονοκρυστάλλου (1967 ) Όπως προηγουμένως, αλλά με προώθηση του υλικού μέσα από δίοδο μορφής τυρμπουσόν, από όπου περνάει μόνο ένας κρύσταλλος που αναπτύσσεται στη συνέχεια. 45

Χύτευση μονοκρυστάλλων Εικόνα 3β.18 Εικόνα 3β.19 46

Ταχεία στερεοποίηση 10 6 Κ/s ρυθμός ψύξης Δεν δίνεται χρόνος για κρυστάλλωση Λαμβάνονται άμορφα κράματα ή μεταλλικά γυαλιά (Fe,Ni,Cr με C, P,B Al, Si) για αντοχή σε διάβρωση, μικρή μαγνητική υστέρηση κλπ 47

Ταχεία στερεοποίηση Εικόνα 3β.20 48

Σύγκριση μεθόδων χύτευσης I Είδος Τραχύτητα επιφάνειας Πορώδες Πολυπλοκότητα μορφής Διαστ. ακρίβεια Σε άμμο 5-25 4 1-2 3 Croning 1-3 4 2-3 2 Σε γύψο 1-2 3 1-2 2 Χαμένου κεριού 1-3 3 1 1 Μεταλ. μήτρας ΧΠ 2-3 1-3 3-4 1 ΧΥΠ 1-2 1-2 3-4 1 Φυγοκεντρική 2-10 1-2 3-4 3 49

Σύγκριση μεθόδων χύτευσης IΙ Είδος Υλικά Βάρος (Kg) Διάσταση διατομής (mm) Σε άμμο όλα 0.05-3 - Croning όλα 0.05-100 2 - Σε γύψο Μη σιδηρούχα 0.05-50 1 - Χαμένου κεριού όλα 0.005-25 1-75 Μεταλ. μήτρας ΧΠ όλα 0.5-300 2-50 ΧΥΠ Μη σιδηρούχα 0.05-50 0.5-12 Φυγοκεντρική όλα -5000 2-100 50

Σύγκριση μεθόδων χύτευσης IIΙ Είδος Κόστος μήτρας Κόστος μηχανής Κόστος προσωπικού Max ρυθμός παραγωγής (τεμ. /hr) Σε άμμο Χ X X-M 20 Croning Χ-Μ M-Y X-M 60 Σε γύψο Χ-Μ M M-Y 10 Χαμένου κεριού Μ-Υ X-M Y 1000 Μεταλ. μήτρας ΧΠ Μ M X-M 60 ΧΥΠ Υ Y Y 200 Φυγοκεντρική Μ Y X-M 50 51

Χύτευση πρώτης ύλης 52

Χύτευση μπιγιετών Χύτευση - στερεοποίηση σε μεγάλα καλούπια 500 50000 kg. Τετραγωνική, παραλληλόγραμμη ή κυκλική διατομή. Ακολουθεί θέρμανση σε λουτρό για ομοιόμορφες ιδιότητες. Στο χάλυβα διαλυμένα αέρια πχ Ο2 αποβάλλονται κατά τη στερεοποίηση πχ ως CΟ2 και δημιουργούν διακενώσεις. killed semi-killed rimed 53

... Killed (ήρεμης στερεοποίησης). Πλήρως αποξειδωμένος ελάχιστες διακενώσεις Χρήση Al, V, Ti που δημιουργούν οξείδια που επιπλέουν Ιδιότητες ομοιογενείς αλλά δημιουργία κενού συρρίκνωσης (πηγαδιού) που αχρηστεύει τμήμα της μπιγιέτας Semi-killed Μερικά αποξειδωμένος- λίγες διακενώσεις μικρό κενό συρρίκνωσης Rimmed (rim=άκρο εκεί δημιουργούνται οπές ). Π (C) < 0.15% Προσθήκη Al για έλεγχο των αερίων και μικρό κενό συρρίκνωσης Επιφάνεια όλκιμη και καλής ποιότητας 54

Συνεχής χύτευση Αντικαθιστά τη χύτευση μπιγιετών (διακριτή κατά μερίδες). Βελτιώνει προβλήματα ασυνεχειών υλικού, σύστασης και δομής. Ξεκίνησε το 1860 για μη σιδηρούχα υλικά Στάδια Καθαρισμός τήγματος με ρεύμα Ν2 για λιγότερο από 10 min Χύτευση σε ενδιάμεση δοχείο τυπικά 3 tn με αφαίρεση ακαθαρσιών Κατακόρυφη διακίνηση (25 mm/sec) μέσω ψυχόμενων καλουπιών με ταυτόχρονη στερεοποίηση και υποστήριξη από ράουλα 55

... Χρήση αρχικά στερεοποιημένου τμήματος για έναρξη διαδικασίας Επικάλυψη γραφίτη κλπ στερεών λιπαντικών στο εσωτερικό του καλουπιού και ταλαντώσεις για μείωση τριβής προσκόλησης Πάχος τελικής μπιγιέτας 250 mm τυπικά. Πρόσφατα : πάχος μπιγιέτας 15 mm για μείωση επιπλέον κατεργασιών. Ακολουθεί κοπή ή έλαση διατομής συχνά σε σειρά Μειωμένο κόστος σε σχέση με χύτευση μπιγιετών 56

Συνεχής χύτευση Εικόνα 3β.21 57

Κατάλογος Αναφορών Εικόνων (1/2) Εικόνα 3β.1: Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματος προβείτε σε επικοινωνία με τη Μονάδα Υλοποίησης Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων. Εικόνα 3β.2: S. Kalpakjian : Manufacturing processes for engineering materials / Addison Wesley, 1997 Εικόνα 3β.3: Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματος προβείτε σε επικοινωνία με τη Μονάδα Υλοποίησης Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων. Εικόνα 3β.4 3β.7: S. Kalpakjian : Manufacturing processes for engineering materials / Addison Wesley, 1997 Εικόνα 3β.8: Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματος προβείτε σε επικοινωνία με τη Μονάδα Υλοποίησης Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων. Εικόνα 3β.9 3β.10: S. Kalpakjian : Manufacturing processes for engineering materials / Addison Wesley, 1997 Εικόνα 3β.11: http://dir.indiamart.com/impcat/die-casting-machines.html Εικόνα 3β.12 3β.13: S. Kalpakjian : Manufacturing processes for engineering materials / Addison Wesley, 1997 58

Κατάλογος Αναφορών Εικόνων (2/2) Εικόνα 3β.14: Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματος προβείτε σε επικοινωνία με τη Μονάδα Υλοποίησης Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων. Εικόνα 3β.15 3β.21: S. Kalpakjian : Manufacturing processes for engineering materials / Addison Wesley, 1997 59

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα» του ΕΜΠ έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.