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
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
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.

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.

Cesta k budoucímu růstu vede přes investice

Rok 2020 by se dal přejmenovat na Rok černých labutí. Ekonomové k těmto původem australským ptákům přirovnávají události, které nikdo nečeká a které hluboce zasáhnou samotné základy hospodářství. Tak jako to dokázala pandemie nového typu koronaviru. Ze dne na den donutila vlády, aby vypnuly na několik měsíců nejen českou, ale také další klíčové ekonomiky pro české exportéry.

Související články
Budoucnost nástrojových materiálů bez kritických kovů

V současné době jsou nejrozšířenějšími nástrojovými materiály slinuté karbidy a nástrojové oceli. Slinuté karbidy, tedy cermety tvořené vysokým podílem karbidů, převážně karbidu wolframu, a dále TiC, TaC a NbC, a kobaltem jako pojivem jsou využívány především pro výrobu výměnných břitových destiček pro strojní obrábění, případně vrtáků do zdiva a betonu. Díky výborné otěruvzdornosti a velmi dobré lomové houževnatosti jsou v poslední době tyto materiály využívány pro různé aplikace, jako je obrábění ocelí, litin i neželezných kovů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Blíží se druhý ročník veletrhu broušení

Od 14. do 17. května 2024 se koná druhý ročník veletrhu GrindingHub, který odborníkům z celého světa představí – poprvé v historii ve čtyřech výstavních halách – nejnovější technologická řešení v oblasti broušení. Tentokrát se ve Stuttgartu představí přes 460 vystavovatelů z 31 zemí.

Made in Česko: Bezpečné bezdrátové spojení pro všechny

Prognózy, které se týkají internetu věcí (IoT) a průmyslového internetu věcí (IIoT), se mění stejně rychle jako možnosti této technologie samy. Už v roce 2008 bylo na světě víc připojených zařízení než lidí a odborníci ze Světového ekonomického fóra (WEF) tvrdí, že do roku 2025 bude 41,6 miliardy zařízení zachycovat data o tom, jak žijeme, pracujeme, pohybujeme se, jak fungují naše zařízení, stroje.

Ocelové město a CO2

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

Stroje v pohybu:
Divoká jízda sondy Pathfinder

Sonda Mars Pathfinder, která 4. července 1997 přistála na rudé planetě, se může pyšnit několika prvenstvími. Třeba tím, že šlo o první mimozemský výsadek masově sledovaný uživateli internetu. Nebo tím, že jako první dopravila na Mars kolové průzkumné vozidlo, rover Sojourner.

Inovace: Změna úhlu pohledu

Určitě jste to zažili taky. Je večer, jasná obloha a vy vidíte, jak měsíc balancuje přesně na špičce věže kostela. Stačí ale malá změna úhlu pohledu a měsíc je jinde. Jaký je váš úhel pohledu na inovace ve strojírenství?

Stroje v pohybu: Raketa, která změní svět

Americký podnikatel Elon Musk se od založení své firmy SpaceX v březnu 2002 netají tím, že jeho dlouhodobým cílem je kolonizace Marsu člověkem. Již letos přitom plánuje uskutečnit premiérový start orbitální rakety Starship, která mu má tento cíl pomoci splnit.

Pořádná špona je dnes věda

S obráběním, vrtáním pomocí nástroje začali pravděpodobně jako první už staří Egypťané cca 4 000 let před naším letopočtem, přičemž využívali tětivu luku – základ smyčcového soustruhu. Potom přišel středověk, dále Leonardo da Vinci a návrh prvního soustruhu… Technologie třískového obrábění ale v porovnání s dnešní dynamikou vývoje postupovala jen pomalu.

Stroje v pohybu:
Fotoprůzkumné družice

Za druhé světové války přinášely informace z fronty filmové týdeníky, při první válce v Perském zálivu vysílala živě CNN z bombardovaného Bagdádu – a nyní na Ukrajině má veřejnost poprvé v historii k dispozici prakticky v reálném čase družicové snímky. Navíc neskutečné kvality. Každopádně jde o materiál, který umožňuje potvrdit, nebo naopak vyvrátit mnohá tvrzení válčících stran.

VaVaI a průmysl: Aby know-how zůstalo ve firmě

Ryze česká společnost Lavat se sídlem v Chotuticích vyrábí a dodává přesné strojírenské součásti, vakuové zařízení a komponenty a také výrobky z oboru laboratorní techniky. A aby toho nebylo málo, intenzivně se věnuje vlastnímu výzkumu a vývoji, na který vynakládá více než 15 % z celkového obratu. Na zkušenosti s propojením vědy a výzkumu s oblastí průmyslu, tak aby bylo prospěšné oběma stranám, jsme se zeptali Ing. Tomáše Chaloupky, technického ředitele a vedoucího zdejšího výzkumně vývojového oddělení.

Stroje v pohybu:
Webbův teleskop ve vesmíru

Pětadvacátého prosince loňského roku odstartovala z evropského kosmodromu ve Francouzské Guyaně raketa Ariane 5, v jejímž nákladovém prostoru byl na svou misi připraven vesmírný dalekohled Jamese Webba. Právě začala nová etapa poznávání vesmíru. Vědci si od ní slibují nové informace o vzniku vesmíru, černých dírách a temné hmotě.

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