Témata
Reklama

Tradice a perspektivy slévárenství

Slévárenství je jedním z nejstarších výrobních oborů, odlitky velmi úspěšně nahrazují součásti, vyráběné svařováním nebo obráběním z hutních polotovarů. Slévárenství umožňuje vyrobit velmi složité dílce pro nejrůznější odvětví průmyslu. Odlitky jsou využívány také v lékařství (kloubní náhrady, dentální odlitky a podobně), slévárenské postupy jsou využívány ve šperkařství a dalších výtvarných oborech (drobné plastiky, prsteny, náramky, brože, reliéfy, sochy a podobně).

Slévárenství patří v České republice i ve světě stále k oborům, které poskytují řadu nenahraditelných dílců pro širokou škálu odběratelů, kteří s odlitky dále pracují při realizaci svých finálních produktů.

Odlitky řadíme do skupiny polotovarů strojírenské metalurgie vedle dalších dílců vyrobených jinými technologiemi. Skupinu polotovarů strojírenské metalurgie tedy tvoří společně s odlitky ještě výkovky a výlisky. Oba další polotovary nemohou nahradit odlitky, slévárenství prochází velmi dynamickým rozvojem, pro slevače není závazná pouze dlouholetá tradice oboru, ale zcela jistě i lákavá perspektiva vzestupu.

Reklama
Reklama
Příklady odlitků

Řada strojních dílců je velmi úspěšně nahrazována odlitky, zejména v automobilovém průmyslu a v dopravě, a to především v oblasti zvýšení bezpečnosti osádek i nákladů (odlitky se schopností absorbovat deformace, kompaktní skelety se zalitými vysokopevnostními vlákny a jiné).

Procesy a postupy aplikované ve slévárenství

Vedle tradičních procesů se ve slévárenství dynamicky rozvíjejí i další postupy, které byly donedávna považovány ve slévárenství za neřešitelné. Do této skupiny postupů patří rheocasting (odlévání semisolidních slitin), odlévání kovových pěn s nepravidelnou vnitřní strukturou (například kovové filtry), s hustotou až desetkrát nižší než u kompaktních materiálů, odlévání kovových pěn s pravidelnou vnitřní strukturou (například dílce s vysokou schopností absorpce energií = účinné pohlcování nárazové práce, tlumení hluku), s hustotou až dvakrát nižší než u kompaktních materiálů, zalévání vysoce pevných vláken nebo keramických částic (velmi vysoké pevnosti v tahu, ohybu i krutu nebo vysoká odolnost proti opotřebení).

To však neznamená, že bychom chtěli zcela opustit tradiční procesy, které jsou a budou nadále efektivní při výrobě frém těžkých strojů pro výrobu masivních výkovků, lisů a samozřejmě i strojů a dílců pro slévárenské linky, tavírny, přípravny a čistírny.

Prezentace zajímavých produktů vyrobených odléváním

Tradiční technologie lití umožňují výrobu odlitků litím tekutého kovu do forem jednorázových a do forem delší opakovatelnou reprodukční schopností (kovové, keramické, plastové).

Jednorázové formy jsou vyráběny vytvořením dutiny ve formě, nejčastěji z vhodného ostřiva (písek křemičitý, zirkonový, olivínový, chromitový, šamotový a jiný) a pojiva anorganického nebo organického. Některá pojiva je nutno vytvrdit opět anorganickými nebo organickými tvrdidly. Vedle výroby forem, které vzniknou otiskem modelu, lze rovněž dutiny ve formovací směsi vyrobit šablonováním, obráběním, použitím paměťového modelu (model ze silikonové pryže se složitými zakřivenými tvary = model schopný pružné deformace při vyjímání ze ztuhlé formy) nebo použitím modelu na jedno použití (vypařitelný, případně vytavitelný model). Technologie lze i kombinovat (například model dřevěný s vypařitelnými nebo vytavitelnými částmi).

Do skupiny forem s delší opakovatelnou reprodukční schopností patří kovové formy, keramické formy a formy plastové. Kovové formy jsou využívány při odlévání do kokil gravitačně, nízkotlakým litím a tlakovým litím. Keramické a plastové formy mohou zcela nebo částečně nahradit jednorázové formy.

Volba vhodné technologie výroby forem závisí na druhu slitiny, tvarové složitosti, požadované přesnosti a sériovosti.

Při výrobě odlitků lze kombinovat kov odlitku s jinými zalévanými částmi, takzvanými zálitky (například čepy, pouzdra, závěsná oka a podobně). Zálitky jsou nejčastěji kovové, ale lze použít i nekovové materiály keramické, případně plastové (kovová a nekovová vlákna, keramické nebo plastové částice).

Technická příprava výroby odlitků se rovněž velmi dynamicky rozvíjí. V současnosti lze simulovat procesy tuhnutí, charakter proudění, pnutí v odlitcích a dále predikovat nebezpečná místa v odlitcích – a to vše proto, aby se ještě před výrobou modelového zařízení nebo kovových (keramických) forem eliminovaly neshody. Toto elektronické odstranění neshod umožňuje nejen výrobu bezvadných odlitků, ale i predikci další vlastnosti odlitku v budoucím finálním produktu podle provozního namáhání (vytvářet vhodné předpětí, zvyšovat odolnost na předem definovaných místech odlitku a dosáhnout tak nejvhodnějších užitných vlastností a vysoké životnosti odlité součásti).

Shrnutí fascinujícího oboru slévárenství

Nelze si představit, že by se současná výroba strojů a zařízení a další široké škály finálních produktů obešla bez odlitků. Perspektiva vzestupu oboru je dána schopností slévačů přizpůsobovat se nejnáročnějším požadavkům současného průmyslu, tedy schopností vyrábět odlitky s užitnými vlastnostmi, které v mnohém předčí vlastnosti dílců vyráběných jinými postupy.

Při výrobě odlitků lze kombinovat kov odlitku s jinými materiály, jak kovovými, tak nekovovými (kovové a nekovové zálitky, kovová a nekovová vlákna, keramické nebo plastové částice). Predikovat nejvhodnější užitné vlastnosti odlitků lze využitím simulačních programů, pomocí nichž je umožněno nejen nalezení nejvhodnějších postupů při technické přípravě výroby odlitků, ale i nastavení optimálních vlastností součásti ve finálním produktu.

Ing. Ivo Lána, Ph.D.
Předseda Oblastní organizace Královéhradeckého a Pardubického kraje při České slévárenské společnosti a člen pléna Výkonného výboru České slévárenské společnosti.

lana.i@slevarna.cz

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 140147
Datum: 12. 02. 2014
Rubrika: Trendy / Slévárenství
Autor:
Firmy
Související články
Náhrada drahých legur v metalurgii slitin neželezných kovů

Přesto, že tradiční a ověřené slévárenské procesy v posledních desetiletích nezaznamenaly významné změny, nedá se totéž říci o procesech metalurgických. Mimo jiné je kladen stále větší důraz na chemické složení slévárenských slitin a to jak z hlediska jejich čistoty, resp. obsahu nežádoucích či doprovodných prvků, tak z hlediska přídavků prvků zlepšujících jejich vlastnosti.

Výroba modelových zařízení a forem

Výroba modelových zařízení a kovových forem patří neoddělitelně ke slévárenství. Modelárny vyrábí velmi složité tvary nejrůznějšími technologiemi. K tradičním postupům patří třískové obrábění, stále častěji s využitím elektronicky řízených obráběcích center dále CNC).

Odsávání a filtrace ve slévárnách tlakového lití

Na problematice odsávání a filtrace vzduchu ve slévárnách tlakového lití si již vylámal zuby nejeden dodavatel filtrační techniky - jedná se totiž o velmi náročné provozy s komplikovanou strukturou odsávané vzdušniny, které obsahuje jak suchý kouř, tak i částice přilnavého oleje a mnoho dalších nečistot.

Související články
Víceúčelová linka chemicko-tepelného zpracování

Mnoho kalíren, ať už zakázkových, či vnitropodnikových ocení kompaktní, univerzální a spolehlivé zařízení pro chemicko-tepelné zpracování ocelí v plynné atmosféře, které umožňuje změnu zakázky z jednoho druhu chemicko-tepelného zpracování na jiný během několika minut a které lze na základě požadavků zákazníků rozšířit o další moduly, a tak pružně rozšiřovat nabízenou paletu služeb.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Nové možnosti laseru

Čistě a bez kontaminace, kontrastně a za pohybu lze značit filtrační desky jen laserovou technologií.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 9. a 10. díl: Jak se staví odborníci k e-mobilitě

V minulém díle našeho seriálu jsme dali prostor pověřenci ministra dopravy pro čistou mobilitu Mgr. Janu Bezděkovskému pro vyjádření se k jednotlivým problematickým aspektům, které s sebou přináší deklarovaný úplný přechod na elektromobilitu. V tomto díle jsme s podobnými otázkami oslovili odborné garanty našeho seriálu – prof. Macka a Ing. Morkuse –, již na ně velmi obšírně odpověděli. Zároveň tímto rozhovorem s odborníky, kteří náš seriál dozorovali, připomínkovali jednotlivé díly a motivovali nás k tvorbě dalších, seriál Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu končí. Snad svůj účel – jímž bylo představit některé problematické stránky úplného přechodu na elektromobilitu a předložit je k další diskuzi – splnil.

Quo vadis, svařování?

Svařování je dlouhodobě jedna z nejvýznamnějších strojírenských výrobních technologií. Má rozhodující vliv na jakost řady výrobků a na výrobní náklady, proto má klíčové postavení mezi výrobními technologiemi. Patří také mezi technologie zpracovávající největší objem kovových materiálů (cca 25 %). Žádná jiná technologie nezpůsobuje tak rozsáhlé změny ve vlastnostech materiálů.

Slévání hliníku s velkou tradicí

Společnost Kovolis Hedvikov se již dlouho specializuje na tlakové slévání hliníkových slitin a nabízí svým zákazníkům kompletní řešení v této oblasti. Připravili jsme pro vás reportáž, která představí celou společnost a necháme vás nahlédnout do nynějšího výzkumu a vývoje.

Světová hvězda v oblasti inovací míří na pražský festival

Na Festival Česká inovace 2014 míří Tony Ulwick, strategický guru a neochvějný inovátor, který světovým firmám pomáhá k úspěchu více než čtvrt století. Zakladatel severoamerické firmy Strategyn a autor metody Jobs-To-Be-Done představí inovační postupy, které pomáhají světovým značkám uspět v boji o zákazníka.

Nový rámcový program pro financování výzkumu

Základní informace o programu Horizont 2020 přednesl W. Burtscher, zástupce generálního ředitele direktorátu pro výzkum a inovace, na konferenci s názvem "The EU Horizon 2020 Programme and Teaming for Excellence in the European Research Area" (H2020-TEERA), která se uskutečnila 17. a 18. října 2013. Uvedl, že H2020 je součástí víceletého finančního rámce (MFF), který v období 2014-2020 bude disponovat rozpočtem 960 miliard eur.

Selektivní laserové slinování polymerů

Další pokrok lidstva nelze realizovat bez zásadních inovací výroby. Hnací silou je neustále sílící konkurence globálního rozsahu. Ta vyvolává rostoucí tlak na inovace materiálů a výrobních technologií a na efektivnější využívání znalostního potenciálu vědeckých a výzkumných pracovišť. V posledních letech se do popředí zájmu dostávají inovativní výrobní procesy, jejichž podstatou jsou tzv. aditivní technologie, původně vyvinuté pro účely rychlé výroby prototypů (rapid prototyping, 3D printing).

Technická normalizace

Technická normalizace není oborem na okraji jiných technických oborů, ale je jejich rovnocenným partnerem, bez kterého by se tyto obory nemohly rozvíjet.

Optimalizace omílání lisovaných dílů

Investicí do nového průběžného omílacího zařízení zvýšil podnik s mezinárodní působností v oblasti lisovací techniky svoji kapacitu v opracování povrchu o asi 15 % a tím současně snížil náklady.

Rheocasting otevírá nové možnosti tlakově litých odlitků

Požadavky automobilového průmyslu, jako úspora hmotnosti, zvyšování užitných vlastností a snižování nákladů vytvářejí na všechny výrobní technologie, tlakové lití nevyjímaje, tlak na zvýšení hodnot mechanických vlastností, eliminaci vnitřních vad a stabilitu procesu. Požadavkům na vyšší pevnost a tažnost jde tlakové lití vstříc především zaváděním nových sofistikovaných slitin. Tyto slitiny jsou ovšem výrazně dražší a navíc kladou vysoké požadavky jak na proces tavení, tak na vlastní proces lití, který se tak dostává na samotnou hranici stability v sériové výrobě.

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