PL231589B1 - Sposób wytwarzania odlewów z stopów lekkich zbrojonych strefowo elementami metalowymi w formie wtopek, zwłaszcza w formach piaskowych i trwałych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania odlewów z stopów lekkich o znacznych gabarytach, zbrojonych strefowo elementami metalowymi w formie wtopek, zwłaszcza w formach piaskowych i trwałych.

Znane są z literatury polskiej pt. „Krzepnięcie metali i stopów” tom II, rok wydania 1987, wydawnictwo Ossolineum, autor Zbigniew Górny, opisy odlewów zbrojonych i wielowarstwowych np. na str. 148 i dalszych opisano przykłady odlewów elementów maszyn ze stopów lekkich z zalewanymi wkładkami metalowymi, w tym tłoki wykonane z AL-Si z zalanymi w nich wkładkami żeliwnymi.

Znane są sposoby wytwarzania odlewów aluminiowych kompozytowych na osłonie metalowej jak np. patent PL 216 806, gdzie sposób polega na wprowadzeniu do ciekłego metalu proszku o określonej granulacji z materiału o innej rezystywności niż metal osnowy. Po wymieszaniu z metalem, przygotowaną ciekłą zawiesiną kompozytową zalewa się grawitacyjnie lub ciśnieniowo formę odlewniczą z materiału nieprzewodzącego odtwarzającą kształt gotowego wyrobu lub półproduktu.

Znane są sposoby wytwarzania odlewów zbrojonych strefowo elementami metalowymi wzmacniającymi w formie wtopek z opisu dokumentu WO9738808A1, który charakteryzuje się tym, że elementy metalowe wzmacniające odlew w formie wtopek montuje się na podparciu typu szpilkowego o główce w zależności od kształtu wtopki.

Sposób wytwarzania odlewów z stopów lekkich zbrojonych strefowo elementami metalowymi wzmacniającymi w formie wtopek zwłaszcza w formach piaskowych jak i trwałych, w których wtopki montowane są w formach odlewu na podparciach typu szpilkowego lub i koszyczkowego o główce w zależności od kształtu wtopki po uprzednim przygotowaniu powierzchni zewnętrznych wtopki w znany sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementy metalowe wzmacniające odlew w formie wtopek osadza się w odlewie w odlewniczej formie piaskowej lub trwałej na podziale formy z zastosowaniem dodatkowych rdzeni, w których zostają zaformowane przedłużone końce wtopki pozycjonując wtopkę w formie w odległości nie mniejszej niż 3 mm od powierzchni wewnętrznej jak i zewnętrznej odlewu, po czym zamontowane wtopki w odlewie formy ogrzewa się do temperatury 600°C dodatkowo zwiększając adhezyjność powierzchni wtopki oraz bezpieczeństwo poprzez usunięcie wilgoci z powierzchni wtopki i w tej temperaturze wtopki zalewa się formę stopem lekkim.

Optymalnym rozwiązaniem stabilnego osadzenia, umieszczenia wtopki w formie odlewniczej jest zastosowanie dodatkowych rdzeni, w których zostają zaformowane przedłużone końce elementu wzmacniającego wtopki, które po odlaniu i wyjęciu odlewu zostają odcięte.

Elementy metalowe wzmacniające odlew zwane wtopkami są o różnych kształtach i o przekroju poprzecznym od 0,5 mm² aż do maksymalnych możliwych do zastosowania przekrojów w odlewie, które zależne są od wielkości odlewu. Elementy metalowe wzmacniające odlew zwane wtopkami są w postaci sztywnej pręta, drutu lub i elastycznej liny.

Ponadto, objętość dodatkowych elementów wzmacniających odlew, wtopek zalanych w formie nie może przekraczać 60% objętości wykonywanego odlewu.

Zastosowanie dodatkowych metalowych elementów wzmacniających odlew w formie wtopki w odlewie w wymaganej objętości lub i lokalnie, ma na celu podwyższenie odporności odlewu na dynamiczne uderzenia, jak i poprawia parametry wytrzymałościowe, co potwierdziły przeprowadzone badania odlewów wykonanych tym sposobem. Odlewy z wtopkami według wynalazku można stosować w każdej dziedzinie, gdzie jest wymagane podniesienie poziomu bezpieczeństwa poprzez zwiększenie wytrzymałości.

Rozwiązanie to umożliwia podniesienie parametrów wytrzymałościowych, poziomu bezpieczeństwa przy zachowaniu lepszych parametrów bez zwiększania wagi i objętości elementu finalnego.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok formy z zastosowanymi wtopkami, fig. 2 przedstawia widok odlewu z zatopionym prętem.

Sposób wytwarzania odlewów z stopów lekkich, zbrojonych strefowo elementami metalowymi w formie wtopek, zwłaszcza w formach piaskowych i trwałych polega na tym, że elementy metalowe wzmacniające odlew 1 w formie wtopek 2 o kształcie zagiętego podwójnego pręta w łuk i o przekroju 10 mm² w odlewniczej formie 3 piaskowej montuje się na podziale formy 3 i w odległości nie mniejszej niż 3 mm od powierzchni wewnętrznej jak i zewnętrznej odlewu 1 na podparciu 4 typu „szpilkowego” lub i „koszyczkowego” o główce w zależności od kształtu wtopki 2, po uprzednim przygotowaniu powierzchni

PL 231 589 B1 zewnętrznych wtopki 2 w znany sposób poprzez mechaniczne oczyszczanie, śrutowanie lub i czyszczenie chemiczne celem zwiększenia adhezyjności powierzchni, oraz celem stabilnego osadzenia, umieszczenia wtopki 2 w odlewniczej formie 3 piaskowej, końce wtopki 2 zostają zaformowane dodatkowymi rdzeniami 5, ponadto tak przygotowane i zamontowane wtopki 2 w odlewie 1 podlegają podgrzaniu do temperatury maks. 600°C celem dodatkowego zwiększenia adhezyjności powierzchni wtopki 2 w czasie zalania formy 3.Tak przygotowaną formę 3 zalewa się stopem metalowym lekkim typu aluminium, po zastygnięciu i wybiciu odlewu 1 z formy 3 końce odlewu 1 zostają odcięte.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania odlewów z stopów lekkich zbrojonych strefowo elementami metalowymi wzmacniającymi w formie wtopek zwłaszcza w formach piaskowych jak i trwałych, w których wtopki (2) montowane są w formach (3) odlewu (2) na podparciach (4) typu szpilkowego lub i koszyczkowego o główce w zależności od kształtu wtopki (2) po uprzednim przygotowaniu powierzchni zewnętrznych wtopki (2) w znany sposób według wynalazku, znamienny tym, że elementy metalowe wzmacniające odlew (1) w formie wtopek (2) osadza się w odlewie (1) w odlewniczej formie (3) piaskowej lub trwałej na podziale formy (3) z zastosowaniem dodatkowych rdzeni (5), w których zostają zaformowane przedłużone końce wtopki (2) pozycjonując wtopkę (2) w formie (3) w odległości nie mniejszej niż 3 mm od powierzchni wewnętrznej jak i zewnętrznej odlewu (1), po czym zamontowane wtopki (2) w odlewie (1) formy (3) ogrzewa się do temperatury 600°C dodatkowo zwiększając adhezyjność powierzchni wtopki (2) oraz bezpieczeństwo poprzez usunięcie wilgoci z powierzchni wtopki (2) i w tej temperaturze wtopki (2) zalewa się formę (3) stopem lekkim.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy metalowe wzmacniające odlew (1) zwane wtopkami (2) zamontowane w odlewniczej formie (3) piaskowej lub trwałej mają różny kształt o przekroju poprzecznym od 0,5 mm² do maksymalnie możliwych do zastosowania przekrojów w odlewie (1), a przekrój wtopki (2) zależy od wielkości odlewu (1).
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy metalowe wzmacniające odlew (1) zwane wtopkami (2) zamontowane w odlewniczej formie (3) piaskowej lub trwałej mają postać sztywną typu pręt, drut lub i elastyczną jak lina.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że objętość dodatkowych elementów wzmacniających, wtopek (2) zamontowanych w odlewniczej formie (3) piaskowej lub trwałej nie może przekraczać korzystnie 60% objętości wykonywanego odlewu (1).