Témata
Reklama

Odlitky nejen do obráběcích strojů

Jedním z významných výrobců obráběcích strojů v České republice, ale i ve světě je bezpochyby společnost Kovosvit MAS. Vyrábějí zde mimo jiné i velmi rozměrná multifukční obráběcí centra. Velkou výhodou této výroby je vlastní slévárna, kde vznikají všechny části obráběcího stroje definované výkresovou dokumentací jako odlitek. Avšak lože a další díly obráběcích center nejsou jediné, které se v kovosvitské slévárně odlévají, jak jsme se přesvědčili při její návštěvě. Ředitel slévárny pan inženýr Růžička nás slévárnou provedl a zasvětil nás do procesu výroby odlitků z šedé a tvárné litiny ve váhovém rozmezí 2 kg až neuvěřitelných 14 000 kg.

Jedním z významných výrobců obráběcích strojů v České republice, ale i ve světě je bezpochyby společnost Kovosvit MAS. Vyrábějí zde mimo jiné i velmi rozměrná multifukční obráběcí centra. Velkou výhodou této výroby je vlastní slévárna, kde vznikají všechny části obráběcího stroje definované výkresovou dokumentací jako odlitek. Avšak lože a další díly obráběcích center nejsou jediné, které se v kovosvitské slévárně odlévají, jak jsme se přesvědčili při její návštěvě. Ředitel slévárny pan inženýr Růžička nás slévárnou provedl a zasvětil nás do procesu výroby odlitků z šedé a tvárné litiny ve váhovém rozmezí 2 kg až neuvěřitelných 14 000 kg.

Reklama
Reklama
Reklama
Tekutý kov z kupolové pece se přelévá do pecí udržovacích. (Foto: Pavel Růžička)
Barevný pohled do slévárny (Foto: Pavel Růžička)

Slévárna byla otevřena v roce 1963 a od té doby prošla řadou změn a modernizací – nejvíce investic proběhlo v posledních deseti letech. Z těch nejdůležitějších jmenujme instalaci automatické formovací linky od firmy Künkel Wagner (cca 73 mil. Kč.), zprovoznění regenerace slévárenských pískových směsí nebo stavbu středofrekvenční elektrické pece. Dnes slévárna vyrábí odlitky pro široké spektrum odvětví: obráběcí, zemědělské nebo textilní stroje, automobilový průmysl, výrobce převodovek a mnoho dalších. Externí zakázky tvoří zhruba osmdesát procent výroby. Velký objem zakázek jde do německy mluvících zemí, západní Evropy, Ruska a na tuzemský trh. Z rozmanitosti výrobního portfolia vyplývá, že i slévárna se musí vypořádat se širokým spektrem velikostí odlitků. Ty jsou podle jednotlivých váhových kategorií, rozměrů a velikostí sérií vyráběny ve třech formovnách.

Výroba formy – formovny

Formovna pro drobné odlitky, řádově od 2 do 80 kg, je vybavena automatickou formovací linkou Künkel Wagner (KW) s technologií bentonitové formovací směsi a systémem Airpress plus. Linku KW obsluhuje osm pracovníků a provoz na ní je v současné době dvousměnný. Od zavedení a instalace linky se nejvíce změnil sortiment odlitků. Od jednodušších typů se přešlo ke složitým skříňovým odlitkům, do kterých se zakládá až 6 ks jader. V roce 2010 bylo vyřešeno vrtání jamek automaticky, tím došlo k snížení obsluhy linky o jednoho pracovníka. Objem výroby na této lince se nyní pohybuje od 4 000 t do 5 500 t odlitků za rok.
Střední odlitky o hmotnosti od 100 do 1 300 kg se vyrábějí na poloautomatické formovací lince s využitím technologie samotvrdnoucích furanových směsí připravovaných pomocí mísiče FAT. Furanové směsi obsahují furanové pryskyřice a katalyzátor, tím je vodný roztok kyseliny paratoulensulfonové. Výhodou těchto směsí je jednoduchost formování – přesto je potřeba směs ve formě dobře upěchovat. Zpevnění směsi se děje chemickou reakcí pojivového systému. Formu není nutné přisoušet. Naplněná forma se tedy ponechá nějakou dobu do vytvrzení na požadovanou hodnotu (20 až 30 min), pak se z poloformy vyjme modelové zařízení. Po natření dutiny formy grafitovolihovým nátěrem jsou jednotlivé části forem složeny a odlity. Furanové směsi lze po odlití regenerovat. Je to sice postup složitý – hlavní princip spočívá v tom, že je písek potřeba zbavit kovu, prachu a vychladit ho na požadovanou teplotu –, ale celkový odpad po recyklaci je pouhých 5 %.

Otryskané odlitky čekající na odstranění vtokových kanálků a finální úpravy
Hrubé odlitky je nutné pořádně očistit a otryskat.

Jak název napovídá, v těžké formovně se pak připravují formy pro odlitky velkých rozměrů (1 000–13 000 kg). I zde se využívá technologie furanových směsí. Vzhledem k velmi malé sériovosti (5 až 10 denně) se formování provádí ručně. Nejtěžší vyrobený odlitek vážil 13 216 kg a šlo o lože ze šedé litiny pro stroj MCU 3 000.

Tavení materiálu – tavírna

Ve slévárně se nacházejí dvě kupolové pece. V provozu je vždy jen jedna. Každá má tavicí výkon 6 t za hodinu a v provozu je kontinuálně 15 dní, pak se opravuje. Vsázecím otvorem se do pece naváží kovová vsázka, koks a struskotvorná přísada (vápenec). V tavícím pásmu pece probíhá intenzifikace procesu tavení dmýcháním kyslíku. Roztavený kov pak vytéká přes sifon, kde se odděluje struska a tekutý kov. Natavený kov se shromažďuje v nízkofrekvenčních (NF) elektrických pecích, tzv. udržovacích pecích. Ve slévárně se nacházejí dvě od firmy Siemens o objemu 2x 4 tuny a slouží spíše než k tavení k úpravě chemického složení kovu a udržování správné licí teploty. V roce 2013 byla navíc nainstalována nová indukční středofrekvenční pec Inductotherm o objemu 6 t. Nízkofrekvenční pece používají síťovou frekvenci do 50 Hz, kdežto středofrekvenční pec používá frekvenci 500–2 000 Hz a vyšší příkony, a tudíž dosahuje vyššího tavicího výkonu (troj- až čtyřnásobek NF).

Model – forma – odlití

Výroba modelů je zajištěna vlastní modelárnou i externě. Modelová zařízení jsou dřevěná, kovová a z pryskyřic. Používají se i polyuretanové hmoty.

Výroba forem a jader se provádí s jednodenním předstihem, následuje skládání a poté odlití. Pro drobnou formovnu se používají jádra vstřelovaná metodou Cold Box nebo vyráběná ručně z CT směsi. Pro střední a těžkou formovnu jsou jádra vyrobena z furanu.

Výroba drobných jader technologií Cold Box se provádí na vstřelovacích strojích.

Chladnutí odlitku se liší v závislosti na hmotnosti tvaru a síly stěn a je určeno technologií slévárny. Na drobné formovně je čas chladnutí před vytlučením z formy dán taktem linky. Po zchladnutí se forma převeze na vytloukací rošt, kde je z formy odlitek vyjmut. Dále hrubý odlitek pokračuje na cídírnu, kde je očištěn od zbytku formovací směsi tryskáním, obroušen a tím je připraven pro finální dokončení v lakovně.

Skládání formy - zakládání jader
Vytékající struska z kupolové pece
Jaderníky pro střední formovnu

Budoucí slévači

V současnosti pracuje ve slévárně 280 zaměstnanců, ale jako je tomu dnes ve většině průmyslových podniků, i zde chybí pracovní síly. Vzhledem k tomu, že z učilišť obor slévárenství už úplně vymizel, musejí si zde svoje slévače vychovávat. Jejich poznatků a zkušeností využívají také studenti, kterým slouží jako podklady ke zpracování diplomových prací. Jedná se většinou o studenty ČVUT (Praha) a COP (Sezimovo Ústí).

Neoznačená fota: Autor

Eva Buzková, Sezimovo Ústí

eva.buzkova@mmspketrum.com

Reklama
Související články
Automatické formování

V polovině šedesátých let byl na výstavě GIFA v Německu poprvé vystaven průkopnický vertikální formovací stroj, schopný vyrábět daleko více vysoce kvalitních pískových forem za hodinu než do té doby výhradně používané tradiční horizontální stroje, a to při mnohem nižší spotřebě energie a v mnohem menším prostoru. Tehdy byl položen základ stroje, který dodnes představuje vysoké průmyslové standardy v kvalitě, přesnosti, rychlosti a efektivitě nákladů.

Dispečink na telefonu v dlani jedné ruky

Až čtyřicet pět procent z celkových nákladů na provoz slévárny tvoří spotřebovaná energie. Řešení, které umožňuje efektivně nastavovat využití energie v reálném čase podle potřeby jednotlivých zakázek, tak uspoří deset až patnáct procent její celkové spotřeby.

Nové trendy v technologii výroby slévárenských forem

V současné době stojíme na historickém prahu změny jednoho z fundamentů slévárenské výroby, protože technologicky jsme schopni vyrábět odlitky bez nutnosti zhotovit modelové zařízení a každý odlitek tedy vyrobit jako originál.

Související články
Přesně lité odlitky ze superslitin na bázi niklu a kobaltu

Článek se ve stručnosti zabývá historií slévárny v První brněnské strojírně ve Velké Bíteši, výrobním programem a užívanými materiály. Rovněž je uveden přehled výrobního zařízení pořízeného v rámci čtyř inovačních programů. Je zde i zmínka o úzké spolupráci s výzkumnými ústavy a vysokými školami.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Unikátní technologie 3D tisku písku

3D tisk písku neboli sandprint je technologie, která byla vyvinuta primárně pro výrobu pískových forem pro odlévání kovů.

Optimalizace výroby těžkých kovářských ingotů

Těžké kovářské ingoty jsou využívány zejména v těžkém strojírenství, např. pro výrobu zalomených klikových hřídelí pro lodní motory či speciálních dílů pro energetiku – jak pro klasickou, tak i jadernou (turbíny, výměníky, parogenerátory). Výroba těžkých kovářských ingotů je doprovázena výskytem segregací jednotlivých prvků ve struktuře oceli, které způsobují anizotropii mechanických vlastností. Ovšem v případě těchto strojírenských komponent musejí být tyto součásti prakticky bez vad, aby splnily nejnáročnější požadavky.

Technologie pro zpracování druhotného odpadu

Tváří v tvář současným náročným ekonomickým podmínkám závody na zpracování hliníku napříč celou Evropou hledají lepší a efektivnější způsoby, jak zpracovat druhotný kovový odpad. Z finančního hlediska je to logické, ale přináší to kromě zajímavých možností také komplikace.

Odlitek nebo výkovek - vždy perfektně tryskaný

Rozmanitost slévárenských a kovárenských technologií vyrábějících díly nezná mezí. U výkovků a odlitků jsou nepostradatelnými pracovními procesy odstranění okují, písku a jader a tryskání pro sjednocení povrchu. Zvláště pro tyto průmyslové účely byly vyvinuty různé koncepty tryskacích zařízení na míru – včetně automatizace.

Slévárna navýší kapacitu výroby

Uplynulý rok 2015 byl ve slévárně Kovosvitu MAS obdobím řady důležitých změn a rozhodnutí.

Slévárna, která exportuje také na západní trhy

Díky téměř stomilionové investici a včasné diverzifikaci výroby jsou nyní pro slévárnu Kovosvitu MAS hlavními exportními partnery Německo, Švýcarsko a Anglie.

Vysoce přesné odlitky pro energetiku

V dnešní době je kladen důraz na dodávky přesných odlitků vyráběných metodou vytavitelného modelu, u kterých nebude nutné provádět již další operace obrábění. Za posledních pět až sedm let se požadavky na relativní přesnost odlitků zvedly několikanásobně.

Keramická jádra v technologii lití hliníkových slitin na vytavitelný model

Používání keramických jader pro odlitky lité na vytavitelný model je běžná praxe u odlitků ze superslitin a ocelí, zvláště pak u odlitků pro náročné aplikace v leteckém a energetickém průmyslu. Tato jádra jsou vyráběna technologií vstřikolisování směsi keramických komponent a vosků do kovových forem. Jádra se následně pálí v zásypu v keramických pouzdrech. Během výpalu dochází k vyhořívání vosku a ke vzniku keramické vazby.

Technologie DMLS - 3D tisk kovů

Moderní technologie vyrábějící 3D objekty přímo z 3D CAD modelů zažívají v posledních letech obrovský rozmach, který svědčí o tom, že se podařilo výrobcům 3D tiskáren dosáhnout kvality a efektivity procesů tak vysoké, že dnes již směle konkurují dlouhodobě zavedeným konvenčním výrobním postupům a mnohdy je dokonce předstihují. Uvedená skutečnost platí dvojnásob pro 3D tisk kovů, který je široce uplatňován v rozmanitých oborech výroby od průmyslu až po zdravotnictví.

Ocelové město a CO2

Co Jules Verne nemohl tušit… Nebo mohl? Zlého profesora nechává umřít na zadušení kysličníkem uhličitým…

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit