Prelucrarea Pieselor Metalice prin Metode Variate

I. Turnarea metalelor şi aliajelor metalice

Una dintre cele mai utilizate metode de fabricare a pieselor este cea a turnării.

Principial, ea constă în turnarea metalului topit într-o formă corespunzătoare piesei

Respective, obţinând fie piese brute, fie piese finite care necesită prelucrări ulterioare în volum neînsemnat.

De regulă, prin turnare se obţin piese, care nu pot sau nu este rentabil a fi executate prin alte procedee tehnologice (laminare, forjare, matri are, etc.). Prin turnare se pot realiza forme practic nelimitate (complexe), piese cu mase diverse de la fracţiuni de gram si până la sute de tone, care îsi găsesc utilizări în toate domeniile de activitate. De asemenea prin turnare se pot obţine piese cu cavităţi interioare si pereţi relativ subţiri, cu costuri mult mai reduse decât cele obţinute prin alte metode de prelucrare (laminare, tragere, forjare liber , aschiere şi microaşchiere).

In funcţie de domeniul de aplicare al procedeului de turnare (tehnologii

mecanice, metalurgice, de mecanică fin, de tehnică dentară, de prelucrări din

industria chimică , de construcţii etc), pot exista denumiri specifice care sunt sinonime.

Principalele denumiri cu care se operează se prezint în continuare.

Amestecul de formare este materialul din care se realizează interiorul formei de turnare (la turnarea în forme temporare), fiind compus din două elemente: un material granulat, care are rolul de a se modela după configuraţia modelului şi de a umple rama de formare, şi un liant, care conferă rezistenţă şi stabilitate formei de turnare, permiţând ulterior dezbaterea formei pentru extragerea piesei. Sinonime: masă de ambalat (în tehnica dentară ).

Forma de turnare este un ansamblu metalic sau nemetalic, ce cuprinde cavitatea, care prin umplerea cu metal lichid după solidificare va da piesa turnată.

Deci configuraţia exterioară a piesei este materializată de forma de turnare. Forma de turnare conşine şi reţeaua de turnare, cu canalele de evacuare a gazelor.

Sinonime: cochil, matriţă de injecşie (la turnarea în forme permanente, turnarea sub presiune); tipare sunt denumite si formele de turnare din tehnica dentară.

Formarea cuprinde toate operaţiile tehnologice prin care se realizează forma de turnare. Formularea acestui termen se referă numai la realizarea formelor temporare şi semipermanente, confecţionate numai din amestecuri de formare.

Formele permanente de tipul matriţelor şi cochilelor, se realizează prin turnare sau forjare, urmate de prelucrări mecanice şi tratamente termice si termochimice.

Sinonime: ambalarea (în tehnica dentară).

Extragerea piesei denumeste scoaterea piesei solidificate din forma de

turnare. Sinonime: dezbaterea - desemnează operaţia de distrugere a formei temporare şi a miezurilor din piesă; dezambalare - în tehnica dentară.

Miezul este o parte distinctă a formei de turnare, cu ajutorul căruia se obţin golurile interioare ale pieselor turnate. Miezurile pot fi permanente (la turnarea în matriţe sau cochile), sau temporare (la turnarea în cochil sau în forme temporare).

Formarea miezurilor se face cu ajutorul cutiilor de miez.

Modelul de turnătorie este o machetă tridimensională care reproduce

aproape identic piesa, mărită corespunzător, în funcţie de contracţia materialului piesei şi serveşte în operaţiile de formare.

Sinonime: machete - model fuzibil sau volatil, în tehnica dentară desemnează negativul amprentei, care serveşte la realizarea machetei.

Proprietăţile fizice care influenţează decisiv procesul de turnare sunt:

- Vâscozitatea

- Tensiunea superficială.

Vâscozitatea este proprietatea fluidelor reale de a opune rezistenţă deplasării relative a particulelor lor. Ea se manifestă deci numai în timpul miscării fluidelor şi este determinată de tensiunile tangenţiale dezvoltate de acestea.

Tensiunea superficială exprimă comportarea unui lichid la interfaţa cu un alt mediu, luând în considerare energia superficială. Datorită acesteia, topiturile tind să - şi micşoreze suprafaţa liberă, corespunzătoare unei energii minime. Tensiunea superficială a metalului este mai mare de 5÷15 ori decât cea a apei. Acest lucru face posibil turnarea metalului în forme executate din amestecuri de nisip (formare), fără umezirea şi fără pătrunderea în porii amestecului de formare.

Tensiunea superficială mare din contră influenţează negativ turnarea, când este vorba de umplerea unor canale cu pereţi subţiri, motiv pentru care în tehnica turnării se limitează grosimea minimă a pereţilor. Tensiunea superficial creşte şi datorită prezenţei incluziunilor metalice şi a particulelor de oxizi.

Intervin doi factori importanţi în solidificare: mişcarea la care este supus metalul lichid şi presiunea exterioară exercitată asupra acestuia.