Technologie odlewania aluminium i innych metali

Odlewanie metali

Odlewanie metali oraz ich stopów ma na celu uformowanie pożądanych kształtów i uzyskanie elementów, które można poddawać dalszym obróbkom lub wykorzystać w budownictwie czy przemyśle. Odlewy wykonuje się zwykle z aluminium, rzadziej z magnezu, miedzi i żelaza. Technologia ta pozwala na uzyskanie nawet drobnych elementów o skomplikowanych kształtach. Samo odlewanie może być procesem krótkim lub długotrwałym. Różne są także nakłady pieniężne, które trzeba na ten cel wykorzystać. Istnieje bowiem kilka metod odlewania, a to która z nich zostanie wybrana uzależnione jest przede wszystkim od rodzaju metalu oraz tego, jaki ma być finalny kształt.

Odlewanie piaskowe

Jedną z technologii odlewania metali jest tzw. odlewanie piaskowe. W tej technice wykorzystywane są formy piaskowe i jest ona zdecydowanie najpopularniejsza. Pierwszym krokiem jest wykonanie wzorca obiektu, najlepiej drewnianego lub metalowego. Wykonany wzorzec umieszczamy w skrzynce formierskiej, do której następnie wsypujemy piasek i ubijamy go dookoła. Możemy zrobić to ręcznie lub maszynowo. Po uzyskaniu formy należy ją rozciąć w taki sposób, by możliwe było wyciągnięcie wzorca. Rozcięcie spowoduje, że forma będzie składać się z dwóch części. Jest to konieczne, by można było nadlać metal. W tym celu wykonujemy otwory – jeden główny, w który będziemy nadlewać metal oraz kilka mniejszych otworów pomocniczych. Dodatkowe dziury w formie mają ułatwić odprowadzanie powietrza, są więc konieczne. Odlew wyciągamy z formy kiedy metal zastygnie. W otworach i szczelinach między dwiema częściami formy może pozostać nadmiar metalu. Jego usuwanie odbywa się drogą mechaniczną. Im większa ziarnistość formy tym bardziej chropowata powierzchnia otrzymanego odlewu. Jeśli zależy nam na tym, by element był gładszy najlepiej zastosować do tego drobniejszy piasek. Metoda piaskowa nie jest zwykle stosowana w seryjnej produkcji. Jest ona bowiem zbyt wolna i za mało wydajna. N ie należy także do technologii precyzyjnych.

Odlewanie skorupowe

Ta technologia stosowana jest najczęściej do odlewania aluminium. Skorupowa forma jest wykonywana w wysokiej temperaturze (ok. 300 stopni Celsjusza). Do jej wyrobu wykorzystuje się żywicę fenolowo – formaldehydową i piasek kwarcowy. Odlewanie skorupowe wykorzystywane jest w produkcji seryjnej, ponieważ jego czas jest stosunkowo krótki, a cena niewielka. W jednej skorupowej formie można wykonać tylko jeden odlew, co dla wielu jest dość sporą wadą tej technologii. Niektórzy jednak próbują uzyskiwać formy wieloczęściowe, które najczęściej powstają z łączenia tradycyjnych form. Możliwe, że za kilka lat do produkcji wejdą formy, z których będzie można otrzymać jednocześnie kilka odlewów.

Odlewanie ciśnieniowe

To kolejna metoda stosowana głównie przy odlewach stopów aluminium. Wykorzystanie tej technologii pozwala na seryjną produkcję elementów. Odlewanie ciśnieniowe można podzielić na dwa rodzaje. Pierwszy z nich opiera się na wykorzystaniu zimnej komory tłokowej, a drugi gorącej. W obu przypadkach formy składane są mechanicznie, a następnie dociskane dużym obciążeniem (kilka ton). Wlewanie w nie metalu wymaga zastosowania ciśnienia kilkuset atmosfer. Dzięki odlewaniu ciśnieniowemu można uzyskać precyzyjne elementy. Co istotne nie wymagają one dodatkowej obróbki.

Odlewanie kokilowe

Kokila to dwuczęściowa forma pozwalająca na wykonanie nawet kilkunastu tysięcy odlewów. Jest ona przymocowana do maszyny odlewniczej. Jest ona niezbędna do obsługi kokili. Odlewy z kokili mają zazwyczaj kilkanaście kilogramów. Nie są one tak dokładne jak te uzyskane metodą ciśnieniową i zwykle wymagają obróbki.

Odlewanie metodą wosku traconego

Ta metoda pozwala na uzyskanie precyzyjnych odlewów. Jednak ich masa może dochodzić maksymalnie do kilku kilogramów, więc technologią tą wykonuje się niewielkie elementy. Modele i układ wlewowy wykonane są z wosku. Forma powstaje z warstw masy ceramicznej i piasku kwarcowego po wytopieniu wosku. Forma pozwala na uzyskanie kilkudziesięciu odlewów jednocześnie i jest jednorazowa.