Tehnologia Materialelor - Turnarea

Determinarea unor proprietati tehnologice de turnare ale metalelor si aliajelor

Turnarea este procedeul tehnologic de realizare a pieselor prin introducerea unui material metalic în stare lichida într-o cavitate special executata.Prin solidificarea topiturii rezulta piesa tunata care reproduce configuratia si dimensiunile cavitatii.

Forma de turnare reprezinta un ansamblu compus de obicei din doua parti(semiforme), care contine o cavitate având configuratia si dimensiunile foarte apropiate de cele ale piesei care se vrea obtinuta.

Forma temporara reprezinta forma de turnare ce se executa din amestec de formare obisnuit(nisip si argila) sau special (nisip si liant special) si care este folosita la o singura turnare, distrugându-se pentru extragerea piesei turnate.

Forma semipermanenta este forma de turnare ce se executa din ciment, ipsos, samota, si care este folosita la câteva turnari dupa usoare reparatii intermediare.

Forma permanenta reprezinta forma de turnare metalica din fonta, otel sau aliaje neferoase sau diferite rasini, folosita la un numar foarte mare de turnari(sute,mii,zeci de mii) fara a necesita reparatii intermediare.

Suprafata de separatie-suprafata, de obicei, plana, care separa semiformele.

Formarea-operatia tehnologica manuala sau mecanizata ce consta în realizarea formei de turnare.

Amestecul de formare este materialul granular folosit la materializarea formelor temporare, fiind compus din nisip cuartos, argila si apa- În cazul amestecului de formare obisnuit.

Reteaua de turnare este ansamblul de canale prin care materialul topit patrunde în cavitatea de turnare.Pentru formarea retelei de turnare se utilizeaza modele corespunzatoare.

Rasuflatorile denumesc ansamblul de canale special executate în forma ed turnare prin care se asigura eliminarea aerului si a gazelor rezultate la turnare .

Modelul este elementul folosit la formare, având configuratie si dimensiuni apropiate de cele ale piesei turnate.El se executa din una,doua,(semimodele) sau mai multe parti,în functie de configuratia geometrica a piesei.

Miezul este o parte distincta a formei de turnare, cu ajutorul caruia se obtine configuratia interioara a pieselor turnate.

Turnabilitatea este o marime relativa, apreciata comparativ, pe tipuri de materiale.Se exprima prin calificative:foarte buna, buna, satisfacatoare, slaba, necorespunzatoare.Proprietatile fizice care influienteaza turnabilitatea sunt: fuzibilitatea,fluiditatea, tensiunea superficiala, contractia la solidificare etc.

Fuzibilitatea este proprietatea metalelor si aliajelor de a trece în stare topita printr-un aport minim de caldura din exterior.Cantitativ, fuzibilitatea este exprimata prin temperatura de topire, specificata fiecarui material în parte.Din acest punct de vedere se deosebesc materiale greu fuzibile(Ttop>1000°C) ca W,V,Ti,Co si usor fuzibile(Ttop<1000 C) ca Al,Pb,Sn.

Tensiunea superficiala este forta care se manifesta tangential la suprafata lichidelor datorându-se interactiunii dintre atomii de la suprafata lichidului si cei din interiorul lui.

Fluiditatea este proprietatea materialului aflat în stare lichida/vâscoza de a curge cu usurinta si a umple cavitatea de turnare.Fluiditatea depinde de elementele implicate în procesul de turnare.

Elementele procesului Caracteristicile fizice Fluiditatea creste pentru:

Materialul topit Vâscozitatea Redusa

Tensiunea superficiala

Conductibilitatea termica

Caldura latenta de solidificare Ridicata

Marimea intervalului de solidificare Mic

Gradul de impurificare Redus

Forma de turnare Conductibilitatea termica Redusa

Calitatea suprafetelor Buna

Temperatura de turnare Redusa

Viteza de turnare

Contractia la solidificare este proprietatea materialelor metalice de a-si micsora volumul în timpul solidificarii.Contractia specifica este valoarea procentuala a contractiei metalului din momentul umplerii formei pâna la atingerea temperaturii ambiante.

Valorile contractiei liniare k, pentru aliajele turnate uzuale.