Pavel Boucník

E-mail
O mně
Co právě dělám
Fotografie z cest
Diplomka
Disertačka
PhD téze
Anotace práce
Obsah práce
Závěry práce
Přínos práce
Publikační činnost
VUT FSI
CCB
FORUM
Moje zaměstnaní
Volná tvorba
TPV ve slévárenství
Acrobat a jeho PDF

 

Poptávky
Poznámka na okraj:
Marketing se vyplatí dělat jen tam, kde vznikají potenciálnímu zákazníkovi náklady spojené s výběrem dodavatele a kde nelze jednoznačně definovat výsledný produkt. Například prodej sušenek, každý z nás má jiné kritéria na výběr sušenek, někomu lahodí sladké, jiný dává přednost malinové příchuti a účinná propagace může přesvědčit zákazníky ke koupi nového typu sušenky. Pokud bychom ale byly schopni definovat své požadavky ze kterých nelze ustoupit (tolik a tolik cukru, kávoviny, sacharidů, ...), ztratila by propagace jakýkoliv smysl. To je přesně případ sléváren. Zákazník přesně definuje své požadavky (strojírenský výkres a požadované materiálové vlastnosti), které nelze překročit ani "podkročit". Bude-li mít výsledný odlitek větší tvrdost, je to zmetek neboť způsobuje zvýšené náklady na obrábění, bude-li naopak měkký, je to opět zmetek neboť je měkký jako "blato". Současně není s takovou poptávkou problém oslovit v okamžiku emailem několik desítek sléváren a počkat na výsledek. Pak vložit výslednou cenu do jedné tabulky a je to.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 TPV - technická příprava výroby ve slévárně


Tato stránka je sále ve výstavbě.

Chtěl bych zde postupně popsat své praktické dovednosti ze sléváreny, doplněné o obrázky navržených modelových zařízení a praktické tipy a rady jak na to.
Jednotlivá témata jak jsou popsána níže budu komentovat a přikládat k ním příklady z praxe.
 
Technická příprava výroby ve slévárnách






 je souhrn činností spojených se zavedením nového odlitku do výroby. Časově náleží mezi uskutečnění poptávky a zahájení výroby. Snahou TPV je: 
             - dodržení optimální kvality
             - nízké vlastní náklady (materiál, energie, mzdy)
             - požadovaný termín dodávky
Vlastní náklady jsou souhrnem konkrétních položek. Náklady nutno posuzovat komplexně – dražší formovací a modelovací směs představuje menší pracnost a menší slévárenské vady. Návrh použité technologie musí respektovat technologické vybavení konkrétní slévárny a kvalifikační strukturu dělníků.
 
Poptávkové řízení

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prvním krokem je zpracování poptávky, kterou zasílají slévárnám jejich potenciální zákazníci. 
Na rozdíl od jiných oborů je marketing sléváren spíše v pasivním postavení, neboť nenabízí hotové výrobky, ale čeká na zakázky. Marketing se proto soustřeďuje na upozornění možných zákazníků na technologické a ekonomické přednosti dané slévárny. 

Dodavatelé posílají své poptávky emailem a není tedy pro ně problém s jednou zakázkou oslovit i několik desítek sléváren. Mnohdy nemají tyto  firmy ve svých distribučních seznamech možné slévárny rozdělené podle litého materiálu a tak posílají do slévárny litiny poptávky na hliníkové odlitky a naopak.Dělejte při takovém přístupu řádný marketing :-(

Při poptávce se posuzuje, zda  slévárna vůbec odlívá daný materiál a předpokládané množství a rozměr budoucích odlitků. Pokud poptávky přijímá obchodní oddělení, mělo by již v tomto bodě filtrovat poptávky na realizovatelné a ty, které v žádném případě nelze příjmout - z důvodů uvedených výše. Bohužel se stává, že obchodníci poptávky ani nečtou a hrnou na TPV úplné nesmysly. Zvyšuje se administrativní zátěž. 

TPV - technická příprava výroby vypracuje cenový návrh na poptávku (pokud ji nezamítne s odůvodněním, např. tenkostěnné, nevhodné pro daný typ formování a pod).
Posuzuje se po stránce technologické (materiálně, další vlastnosti), technologičnosti konstrukce a dosažitelnosti požadavků. Následuje určení ceny za odlitek (vychází se z předpokládaného odebíraného objemu) a ceny za modelové zařízení, které je rovněž závislé na předpokládaném množství odlitků. Modelové zařízení lze vyrábět jako nové nebo se jedná o přemontáž při převzetí výroby z jiné slévárny. V takovém případě se většinou použijí pouze modely, vtoková soustava a desky se zhotovují jako nové. Podobně je to s jaderníky. Mnohdy je však dodané modelové zařázení v tak zuboženém stavu, že nezbývá nic jiného, než je vytvořit jako nové. Leč, vždy je lepší mít nějaké MZ než žádné.

Po úspěšném poptávkovém řízení, kdy zákazník souhlasí s cenou dojde k podpisu smlouvy.
Teprve po ní následuje detailní zpracování technologických postupů (postupový a montážní výkres) a výroba modelovacího zařízení (nebo jeho přemontáž). 
První série odlitků jsou tzv. vzorky.
Ty slouží pro odzkoušení navržené technologie a pro rozměry a vlastnosti samotných odlitků
Pokud je technologie zvládnuta (vzorky vyšly, tj. je přijatelná zmetkovitost většinou v ádu jednotek procent) jsou tyto vzorky odeslány k zákazníkovi na odsouhlasení.
Teprve po kladném stanovisku zákazníkem se rozjíždí samotná sériová výroba. zákazníkem se teprve rozjíždí vlastní výroba.
Podklady pro zapracování nabídky

 

 

 

 - výkres součásti (od zákazníka až na slévárenský výkres odlitku)
- označení materiálu
- hmotnost (čistá, hrubá)
- počet odlitků (celkem, velikost dávky)
- požadovaný dodací termín
- požadavky na přesnost a vnitřní jakost. Povolený rozsah oprav
- mechanické vlastnosti a způsob jejich zjišťování (druh zkušebního tělesa a jeho umístění – přilité, lité zvlášť, z odlitku)
- apretace – čištění a nátěry
- způsob dodání dolitků
- tepelné zpracování
Činnost technických oddělení ve slévárně:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 TPV:
- posouzení technologičnost konstrukce součásti
- návrh způsobu výroby
- vypracování dokumentace pro výrobu modelů a nářadí
- určení pracoviště a strojů
- stanovení množství a druhu materiálu
- stanovení výrobních časů
Metalurgie:
- návrh technologie tavení
- předpisy pro provedení metalurg. Oprav a zavařování
- předpisy pro tep. Zpracování
MTZ – materiálně technické zásobování
- zjištění dodávek surovin a pomocných látek
Cenové oddělení:
- kalkulace cen
- kalkulace nákladů
Výrobně dispečerské oddělení
- vede evidenci objednávek a rozhoduje o jejich vyřizování
- zařizuje zakázky do výroby. Přitom vychází z požadovaných termínů, připravenosti model. Zařízení a kapacitního vytížení výrobních uzlů a priorit. Priorita je přitom kompletace výroby na tavbu. 
Oddělení řízení kvality
- vyjadřuje se k požadavkům zakázky
- určuje metodiku kontroly a druhu zkoušek
- podílí se na výrobě zkuš. odlitku
- statistické vyhodnocování kvality

Podle druhu zakázek a jejich zpracování dělíme výrobu na novou (větší přípravná fáze, kompletní vývoj nového dolitku, využití podobnosti či třídníku odlitků) a na opakovanou výrobu.
Příprava výroby dle způsobu dodaného modelu je buď s návrhem nového modelu, výroba podle existujícího modelu (uložen ve skladu modelárny či dodán zákazníkem). Ale pozor, dodaný model může být konstruován pro jinou technologii.
Příprava výroby dle sériovosti se dělí na:
- kusová a malosériová výroba – méně podrobná příprava
- sériová a hromadná – detailní propracování
Přídavky na obrábění

 


 se volí dle ČSN 01 49 80. Jedná se o funkční plochy, které předepisuje konstruktér k obráběné ploše o které je nutné zvětšit o přídavek na obrábění. Velikost takového přídavku závisí na velikosti, tvaru, materiálu odlitku a technologii výroby odlitku.
Základní rozměr Z – vzdálenost nejvzdálenější plochy od základní obráběné plochy.
Směrodatný rozměr S – největší kótovaný rozměr v rovině kolmé na základní rozměr
Na horních plochách jsou přídavky asi o 50% větší, než na spodních a bočních plochách.
Stupeň přesnosti odlitku se volí dle ČSN 01 44 70 a rozlišujeme 6 stupňů přesnosti odlitků v závislosti na použité technologii výroby. 
 
Technologické přídavky

 

 Musí být schváleny zákazníkem nebo musí být odstraněny. 
Podobně předlévané díry:
Pro litinu: D¨min = 0,3 L + 10 mm
Pro ocel: D min = 0,4 L + 10 mm
kde L je výška otvoru v odlitku a D je průměr výsledného otvoru.
Pokud je průměr díry D větší jak D min, otvor se předlévá.
Úkosy














 Je to odchylka funkční svislé stěny modelu od plochy kolmé k dělící rovině. Bývá 0,5 až 20 stupňů podle místa, délky a technologie formování. 
Úkosy umožňují snadnější vyjímání modelů z formy. Velikost úkosů závisí na materiálu modelu, způsobu formování a výšce modelu. Rozlišujeme tři druhy úkosů:
Úkos A je jak do plusu, tak do mínusu od jmenovitého rozměru na výkrese. Dělá se u těch ploch odlitku, které zůstanou neobrobeny, nelze jej použít jestliže konstrukce odlitku nedovoluje zmenšení rozměru. Nemusí být na výkrese předepsán.
Úkos B je do mínusu od jmenovitého rozměru na výkrese. Dělá se u tech ploch, které zůstanou neobrobeny a konstrukce dovoluje větší zmenšení příslušného jmenovitého rozměru. Musí být předepsán.
Úkos C je do plusu vůči jmenovitému rozměru. Dělá se u těch ploch, které budou obrobeny. 
U neobrobených ploch se úkos označuje ve stupních, u obrobených ploch číselnou hodnotou velikosti přídavku.
Pravidlo: Čím vyšší stěna, tím menší úkos. Velikost úkosu závisí na kvalitě modelu a tuhosti formy v době vyjímání modelu. 
Dělící rovina 





 je plocha v níž se spolu stýkají dvě části formy. Dělící plocha určuje způsob formování. Dělící plocha u neděleného modelu se značí na výkrese zelenou čárkovanou čárou, která se na konci ukončí křížkem a šipkou s písmenem V udávající část modelu formovaného do vršku formy.
Aby se usnadnilo formování, může modelář zhotovit pomocný model (tzv. šněrovačku) z upravenou dělící rovinou. Tvar šněrovačky se na slévárenském výkrese zakreslí plnou oranžovou čárou a rozměry se zakótují.
Návrh technologie výroby odlitků

















 1. volba metody výroby formy podle:
- technologií a zařízení slévárny
- nároků na přesnost, kvalitu a podle sériovosti
2. uspořádání odlitků ve formě podle:
- požadavků na uložení jader¨
- umístění obráběných ploch
- požadavků na plnění a vtokovou soustavu
- nálitkování
- velikost rámů
3. návrh jader:
- tvar jader, dělení, uložení
- volba jádrovací směsi
- zařízení na výrobu jader 
4. vtoková a nálitková soustava:
- vtok: zaplnění dutiny kovem, teplotní pole, klidné plnění a zachycení strusky
- nálitky: vymezení nálitkových sekcí
- volba typu nálitku
5. apretace:
- odstranění vtoků a nálitků
- odstranění jader
Vypracování technologického postupu

























 Závisí na sériovosti, přesnosti a technologii
a) návrh tvaru hrubého odlitku – dělící rovina, volné části, úkosy, přídavky
b) návrh surového odlitku – technolog přídavky, vtoková soustava, nálitky, výfuky
c) výroba forem a jader – druhy směsy, nátěry, rámy, zámky, vyztužení, odvod plynů, chladítka, zkušební tělíska a jejich zajístění, značení odlitků
d) podklady pro návrh modelového zařízení – dělení modelů a jaderníků, podložky, šablony, přípravky, kování, nátěry, vůle známek, úkosy
e) skládání forem
- dle pořadí nakládání jader
- zajištění a kontrola plochy
- odplynění forem a jader
- zajištění těsnosti forem
- zajištění proti vztlaku
f) Odlévání
- typ licí pánve a její velikost
- určení licí teploty
- licí doba
- ošetření nálitků
- dolévání do nálitků
- doba chladnutí ve formě
g) Čištění a apretace
- způsob vytloukání formy
- odjádrování
- odstranění vtoků a nálitků
- způsob čištění
- apretace a oprava vad
h) Tepelné zpracování
i) Kontrola kvality, příp. oprava vad
 
Volba velikosti rámu













 Na velikosti rámu závisí i volba počtu odlitků v jednom rámu. Vzdálenost odlitku od stěny formy závisí na: 
výšce modelu nad dělící rovinou, tekutosti kovu, způsobu upěchování, těsnosti dělící roviny a pevnosti, resp. způsobu namáhání.
Potřebná výška formy nad dutinou odlitku je závislá na výšce nálitku, vyztužení rámu a formy, pevnosti směsi a rozlehlosti vršku formy
Minimální vzdálenost od dutiny odlitku ve formě od jejího dna závisí na: pevnosti směsi, rozlehlosti spodku, použití podložek a chladítek.
Pokud umístíme do formy více odlitků, pak se mezery mezi nimi řídí jejich výškou. Čím vyšší odlitek, tím větší vzdálenost mezi nimi (formování, metalostatický tlak, ..)

Umístění odlitků v rámu musí zajistit aby, mohla být umístěna potřebně velké vtoková soustava. U bezrámového formování je nutná větší vzdálenost odlitku od okraje formy. 
Zavádíme pojem objemové využití formy, které se určí jako poměr součtu ploch odlitku ku ploše rámu. V praxi bývá mezi 1:3 až 1:15.
Poloha odlitku ve formě


 ) obráběné plochy a místa náročné na homogenitu dáváme do spodku
b) jádra ukládáme do spodku
c) hluboké výstupky dáváme obyykle rovněž do spodku
d) umožnit nálitkování teplotních uzlů
e) referenční plochy do spodku
Umístění dělící roviny







 a) ) volit co nejméně dělících rovin
b) dělící rovina pokud možno rovinná
c) co nejméně volných částí
d) co nejméně jader
e) odlitek převážně do spodku – založení jader lepší ve vršku – klidné plnění.
f) Dělení musí respektovat výšku rámu
g) Dělící rovinou nesmí procházet rádiusy
h) Jedna plocha odlitku do jednoho rámu, kvůli možnosti přenášení
i) Zajistit minimální pracnost při čištění odlitků
j) Vysoké stěny odlitků je lépe dělit. Máme menší přídavky a snazší formování
Uložení jader ve formě a jištění polohy
















 Známka zachycuje vztlakovou sílu
- Zajišťuje stabilitu jádra
- Odvádí plyny
- Vůle závisí na přesnosti formování, na poddajnosti form. materiálu
Zásady konstrukce: 
Čím větší průměr (šířka) jádra, tím kratší délka vsunutí do formy. 
U svisle položených jader (kolmých na dělící rovinu) je dobré volit úhel vsunutí do spodku formy 5-10 stupňů a 10-15 stupňů u vsunutí do horní formy. 
Délka vsunutí do horní formy má být 2/3 délky vsunutí do spodní formy
Při použití jader uložených vodorovně jen v jedné známce dochází k nepřesné poloze, těžiště musí ležet nad známkami a takto uložená jádra mají špatnou stabilitu zvláště vlivem vztlaku.
Jádra ve vršku: Pro zajištění polohy jader a dodržení tloušťky stěny se používají podpěrky. 
Obecně platí, čím větší počet jader, tím větší nepřesnosti vznikají. Někdy je však výroba jádra i v celku velice obtížná a složitá, pak je nutno rozdělit je na více jader.

Podpěrky:
Nutnost použití podpěrek je dána a omezena únosnosti směsi. Vaznost směsi pro ruční formování je 80-60 kPa a pro strojní formování na linkách 150-180 kPa. 
Počet podpěrek se vypočítá z plochy jedné podpěrky.
Smrštění

























 Smršťování má bránit konstrukce odlitku nebo formy. Výsledné smrštění se pak liší. Systematická nepřesnost ve výsledném rozměru dolitku pak může být způsobena právě špatně předepsaným smrštěním, rozklepáváním modelu nebo vaznosti směsi. 

Materiál        Smrštění
LLG                1 %
LKG                1 %
LČG                1 %
LVG                1 %
Ocel               2 %
Al                    1,5 (1,2 – 1,5) %
Mosaz           1,5 (1,5 - 1,8) %
Bronz             1,5 (1,2 – 1,5) %

LLG tenkostěnný odlitek           1 – 1,2 %
LLOG tlustostěnný odlitek        0,6 – 1 %
LKG perlitická                             0,8 – 1,25 %
LKG feritická                                 0 – 0,8 %
Ocel: uhlíková menší odlitky      2 –2,3 %
Uhlíková větší odlitky                  1,6 - 2 %
Martenzitická                                1,8 – 2 %
Austenitická                                  2,3 – 2,8 %

Z vlastní zkušenosti vím, že konkrétní smrštění je dáno i technologií dané slévárny a volí se podle zkušeností. Klidně i na tvárnou litinu může být nulové, nebo dokonce záporné, tedy že se odlitek roztahuje. Věřte nebo ne, je tomu tak !
Zdroje nepřesností












 a) Rámy: 
- skládání a spojení kolíkem
- použití francouzského kolíku
- skládání na zaváděcí špice – postup, při kterém se do formy po zapěchování narazí kovové špice.
- U formovacích automatů se vkládají rámy strojově, kdy tyto mají výstupky za které stroj rám uchopí a složí formu
- Rámy mohou způsobit nepřesnost i tím, že vykazují malou tuhost
b) Forma
- nezasypaní skořepina – malá tuhost
c) Metalostatický tlak
d) Teplená roztažnost ostřiva
- se vyskytuje u všech typů. U křemeně je doprovázena velkým nárůstem objemu při alotropických přeměnách. Je to zejména u silně tepelně namáhaných forem a jader. 
Vtokové soustavy











 Mají zajistit rozvod kovu ve správnou dobu a na správné místo. Musí zajistit zaběhnutí odlitku, potřebné teplotní pole a respektovat vlastnosti formovacích materiálů.
Zachycení vměstků a zamezení nasávání vzduchu – vměstky (primární struska, sekundární struska, oxidy kovu a rozplavený písek) a vzduch (nasávaný – podtlak ve formě) a strhávaný (pád kovu z výšky). Eliminace turbulence kovu zamezí erozi formy,
oxidaci kovu, vzniku sekundární strusky a strhávání vzduchu
Ekonomické hledisko
- minimální hmotnost vtoku
- minimální velikost rámů
- využití vtoku pro nálitkování
- Snadné odstraňování vtoku (omezení apretace)
Uplatňujeme zákony kontinuity a Bernoulliho rovnici při uvažování ztrát vzniklých při proudění v kanálech, při změně směru a průřezu.
Konstrukce z hlediska výroby forem a jader



 Stěny kolmé k dělící rovině by měly být navrženy s úkosem.
- Pokud možno jen jednu dělící rovinu
- Co nejméně jader a co nejjednodušší
- Jádra musí mít jednoznačně zajištěnou polohu
- Model se musí dát vyjmout z formy a jádro z jaderníku
- Odlitek se musí dát očistit
Prvky vtokové soustavy




















































 a) Licí jamka
Má zajistit plynulý průběh lití za konst. podmínek, uklidnit kov z licí pánve, zachytit primární nečistoty (strusku). Musí mít dostatečný objem, kdy velký objem vyrovnává nestejnoměrnosti v lití. 
Licí jamka by měla být v poměru k licí rychlosti.
Přitom malé částice vyplouvají na povrch pomaleji než velké (druhou mocninou velikosti). Pokud je tedy rychlost kovu větší než rychlost vyplouvání, částice nemohou se dostat na povrch. Pokud by oblast sání zasahovala až na hladinu, strhávaly by se všechny částice. 
Do licí jamky je možné dát cedítko pro odstranění nečistot a omezení turbulence, dále se dá umístit zátka a nebo přepážka, která zajistí plnění přes jamku.
Pro určení velikosti jamky se většinou používá empirických vztahů, například
V = 0,14 m^1,4
Kde V je objem licí jamky v dm^3, m je hmotnostní licí rychlost v kg/s.

b) Vtokový kůl (vtokový kanál, licí kůl)
Zajišťuje propojení jamky s dělící rovinou. Obvykle je svislý (vyjmečně u ne-Fe slitin šikmý). Jeho ideálním tvarem je parabola 4. stupně, která zaručuje volný pád taveniny. Naopak naprosto nevhodný je tvar válcový, protože by byl v jamce podtlak. 
Abychom se co nejvíce přiblížili ideálnímu tvaru volíme zkosení 3 - 5 stupně. V tomto případě vzniká v kanále mírný podtlak bez negativních důsledků. 

U strojního formování bývá vtokový kůl součásti modelového desky. V takovém případě se vyjímá směrem do dělící roviny a je proto vtokový kanál kuželovitý opačným směrem, tj. směrem k dělící rovině se rozšiřuje. I když tento tvar odporuje teoretickým předpokladům, dáváme mu přednost pro lepší technologii – zároveň většinou není příčinou slévárenských vad.
Pro omezení nasávání vzduchu, který zpomaluje tok kovu se doporučuje seškrcení v místě zaústění kůlu do struskováku. Licí kůl nesmí být rovněž v ose jamky, došlo by ke vzniku víru. 
Z hlediska rotace a víření tekutého kovu by bylo lepší kůl se čtvercovým průřezem, v praxi jsem se však s ním ještě nesetkal. .
Při lití dochází k velké erozi v oblasti licího kůlu. Proto se kůl může udělá pomocí jádra z CT směsi nebo se šamotových trubek.

c) Struskový kanál
Struskový kanál má za úkol nejen taveninu rozvést do určitých míst, ale má za úkol také zadržet cizí částice, oxidy, strusku, písek, aby se nedostala do odlitku, ale naopak, aby vyplula nahoru. Jde o to, jaký čas je k vyplouvání k dispozici. 
Obvykle se jedná o zlomky sekund. Problém není jen ve vyplouvání strusky, ale i v nalepování strusky na stěny formy. První zářez nesmí být pod kůlem či až na konci, ale v určité minimální vzdálenosti. 
Výhodou je, pokud je průřez struskováku poněkud předimenzován oproti průřezu vtokového kanálu. Účinnost struskového kanálu zvyšujeme několika způsoby. Například použitím pilového struskového kanálu (zuby mají mít výšku 4-6 mm nad horní plochu struskováku), nasazením jednoho spirálovitého odstruskovače (je velice účinný) nebo spirálovitě rotačního struskováku. 

d) Zářezy
Spojují vtokovou soustavu s dutinou formy. Umisťují se do spodní nebo horní části struskového kanálu. Spodní umístění je výhodnější, protože nečistoty mají kratší čas na vplutí do budoucího odlitku. Pokud to dovolí nálitkování je dobré, volit zářezy ploché. Umístěny by měly bát nad dělící rovinou, aby první kov nevtekl do zářezů. Někdy je dána rovina kanálu do spodku formy a zářezy do vršku. 
Pokud požadujeme klidné plnění formy zajistíme to nejlépe spodním zaústěním zářezů.

Na postupovém výkrese se vtoková soustava kreslí plnou červenou čárou. Na výkrese se nakreslí tvar a uvedou se rozměry jednotlivých částí vtokové soustavy. 
Výpočet vtokové soustavy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 určení licí hmotnosti – zde vycházíme z údajů od zákazníka, výpočtů a nebo vážením
- určení licí doby – tu určíme výpočtem dle doporučených vzorců, dle vlastností forem a jader a jejich form. směsí, z licího výkonu pánve, z taktu stroje, z důvodů nálitkování a dle zkušeností s podobnými odlitky
- určení tlakové výšky
- stanovení rychlostního faktoru – výpočtem, ze zkušeností nebo měřením
- určení řídícího průřezu
- návrh tvaru vtokového systému – zkušenost a nebo na základě podobných odlitků
- zachycení strusky
- odstupňování průřezů – regulace rychlosti proudění – omezení turbulence a eroze, rovnoměrné proudění v zářezech
- tvar zářezů – zachycování strusky, minimální čistírenská pracnost, regulace rozložení teplot
Ve vtokovém systému s ustálenou tlakovou výškou je rychlost toku taveniny kontrolována nejužším místem průřezu v systému, nazývaném též řídící průřez. Tento minimální průřez je lokaliziován v různých částech vtokové soustavy a právě tímto faktorem se od sebe principiálně odlišují tzv. přetlakové a tlakově kombinované soustavy. 
U přetlakové soustavy jsou nejužším místem tohoto systému zářezy.

Licí doba
Určení doby dle Dieterta závisí na tloušťce stěny odlitku. Naopak dle Czikela se  vychází z požadavku zabíhavosti: 
U směsí, které podléhají tepelné degradaci je nutno odlitek odlít dříve, než se směs rozpadne. U některých odlitků musí být proud kovu rozveden do více kanálů.
Licí doba může být rovněž dána také taktem stroje či linky. 

Rychlostní faktor 
Čím jednodušší a kratší je vtoková soustava, tím větší je hodnota rychlostního faktoru a tím menší jsou ztráty.
Hodnota rychlostního faktoru je závislá také na velikosti vtokové soustavy.
Nálitkování


























 Nálitky musí dodat takové množství kovu do odlitku, aby se vykryla předcházející úbytek při tuhnutí. Zároveň musí ztuhnout naposledy.

Neizolovovaný nálitek přitom poskytuje odlitku jen asi 14-15% objemu kovu z nálitku. 

Odlitek musí tuhnout usměrněně, tj. směrem k nálitku. Hovoříme o dosazovací vzdálenosti. Pokud se teploty směrem k nálitku zvyšují, hovoříme o usměrněném tuhnutí. 
Odlitek musí tuhnout rovnoměrně, tj. směrem do nálitku. zavádíme teplotní gradient - teplotní spád v tepelné ose odlitku.  Pokud se teploty směrem do nálitku zvětšují, jedná se o usměrněné tuhnutí. 

Nálitek má mít co nejmenší tvarový faktor. Teoreticky nejlepším tvarem je koule, v praxi se ale volí válce, jehož výška ku průměru se blíží 1.

S nálitkováním, resp. s dosazovací vzdáleností souvisí i typ tuhnutí. U endogenní krystalizace - velké množství zárodků tuhé fáze v celém průřezu stěny budoucího odlitku (tvárná litina) je velice obtížné dosazování a nebezpečí vzniku ředin. 
Naproti tomu u exogenního tuhnutí - rostou dendritů od stěn formy - je situace o něco snazší. 
Čím je větší rychlost ochlazování, tím je větší i teplotní gradient a tím užší je dvoufázové pásmo - tím větší je tedy dosazovací vzdálenost. U tenkých stěn odlitků jsou větší dosazovací vzdálenosti - násobky tloušťky. Dosazovací vzdálenost je taková vzdálenost, v niž jsou vady menší než jsou přípustné. 
Nálitek musí mít co nejmenší tvarový faktor. Teoreticky tvar koule, v praxi se volí válec jehož poměr H / D = 1.Tam, kde dochází k velkému poklesu hladiny kovu, používáme poměr H/D 2-3. Tím také zvýšíme metalostatický tlak. 

Více o nálitkování litin na tomto odkazu.
Chladítka
Slouží k odbourání tep. uzlů, ovlivňování struktury a zlepšení usměrněného tuhnutí. Chladítko je vše, co má větší chladící účinek než základní forma. Nejčastěji se používají kovové díly, ale také grafit, chromit, zirkon či chrommagnezit. 

Skladování forem a jader
Po uložení jader do spodní poloviny formy se ukládá vršek formy. K utěsněné spáry mezi vrškem a spodkem formy se někdy používají tzv. hádků, které se vyrábí většinou z různých jílů rozpuštěných v kapalině.
Při ukládání jader se dosti často používá tzv. podpěrek, které mají zajistit dodržení požadované tloušťky stěny. Někdy nám také podpěrky pomáhají zachycovat síly, které působí na jádro během ukládání a při lití. Takové podpěrky musí mít povrchovou úpravu, aby nekorodovaly a musí být dokonale suché. Povrchová úprava se provádí cínováním – ponořováním do roztaveného cínu. Podpěrky se tak po odlití s kovem dokonale spojí – svaří. Pokud by byly zkorodované, vznikaly by v místě styku bubliny. 
Správná výška podpěrek se určuje pomocí tzv. mušek. Jedná se o plastické kužele vyráběné z jílových směsí, které se odstraňují. Při zakládání více jader se také používá kontrolních šablon, které vymezují polohu jednotlivých jader. Malá jádra se zakládají ručně, jádra větších rozměrů pomocí háčků (které jsou součásti jádra), popruhů a největší pomocí jeřábů.

Po nalití kovu do dutiny formy vzniká velký objem plynů, které je třeba z formy (jader) odvést. Pro toto odvedení zpravidla nestačí pouze prodyšnost formy. Používají se proto průduchy, které se zhotovují bodci při formování nebo také se zhotovují výfuky, které se umisťují do nejvyšších míst formy. Výfuky jsou již součásti modelu a konstruují se s ním. Úkosy se volí zpravidla 1:10, tj. 6 až 8 mm při ústí od modelu a na konci (na vršku formy) od 4 do 6 mm průměru.
Plyny se odvádí i dělící rovinou (mezi horní a spodní formou – zapalování plynů). Velice důležité je odvádět plyny z jader, proto se jádra často dělají dutá a plyny se odvádí pomocí známek. U menších jader se používá voskových šňůr.

Známka jádra je část modelu, která utváří ve formě lůžko pro jádro. Tvar a velikost známek jsou ovlivněny polohou odlitku ve formě, velikostí jader a vztlakem působeném na jádro. Na slévárenském postupovém výkrese se vyznačí tvar a velikost jádra a známek barvami v tomto pořadí: zelená, modrá, hnědá, fialová, oranžová, žlutá.Vnitřní obvod jádra se vyznačí šrafováním krátkými čárami, můžeme také použít křížkování. 
Známky mohou být vodorovné či svislé.Vodorovné známky nemají úkos. Důležitá je dílka známky, která se určuje podle hmotnosti a vztlaku jádra. Známky musí mít dostatečně velkou opěrnou plochu a na velikost známky má také vliv zda se jedná o formu sušenou nebo syrovou.Velikost délky známky se určuje z tabulek.
Při ukládání jader je nebezpečí, že se udrobí hrana hrana lůžka známky. Proto se na známce dělá malé osazení, kterému říkáme omačkávací pásky.Ty se na výkrese značí černou čárkou. 
Lůžko a jádro musí být zhotovené s dostatečnou vůlí – slévárenská vůle. Předepisuje se na slévárenský postupový výkres značkou s uvedením velikosti vůle. Například 0,5 (mm).
Svislé jádra a známky – u delších jader se zhotovují známky do spodku i vršku formy. Známky do vršku jsou kratší s větším úkosem (1 : 5), známky do spodku jsou delší a s menším úkosem (1 : 10). Délky známek (hs, hv) se volí buď z tabulek a nebo výpočtem.
Vztlak kovu ve formě

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Velikost vztlakové síly závisí nejen na hustotě odlévaného kovu a hustotě formy, ale také na poloze odlitku ve formě a na velikosti plochy odlitku promítnuté do dělící roviny. Pokud forma obsahuje jádra, musíme ke vztlaku připočítat velikost vztlaku jader. 
Metalostatický tlak působí jednak na stěny formy (a při nedostatečné pevnosti způsobit namoženiny) a dále způsobuje vztlakovou sílu, která se snaží nadzvednout vršek formy. 

V praxi se velikost vztlakové síly vypočítá pomocí následujícího zjednodušujícího vztahu:

Fvz= [RO * Hd (So + Sv + Sš) - Gvr - Gv] g, kde 

RO - hustota odlévaného kovu
Hd - rozdíl výšek kovu v jamce a v dělící rovině
So - plocha průmětu odlitku do dělící roviny
Sv - plocha vtokové soustavy  v dělící rovině
Sš - plocha švů (zateklin) v dělící rovině
Gvr - hmotnost horního rámu
Gv - hmotnost form. směsi v horním rámu
g - gravitační zrychlení



Obr. Schéma pro výpočet vztlakové síly dle Teorie slévání: Milan Horáček, VUT FSI Brno,1991 

Zajištění zvednutí vršku se provádí závažím, tzv. úkladky různých tvarů. další možností je připevnění vršku ke spodku. Této metody se používá hlavně u velkých forem, kde vztlaková síla je velká. 
Vztlakovou sílu Fv musíme zachytit buď mechanickým připevněním vršku formy ke spodku nebo zatížením formy závažím, tzv. úkladky. Pro stanovení zátěžové síly je nutno velikost vypočtené síly Fv zvětšit o 15-30 % s ohledem na bezpečnost.
Mini - slovník

Modelovací zařízení: modely, jaderníky, modelovací desky, podložky, šněrovačky, šablony, přípravky na rozměřování jader ve formě

Výkres odlitku: výkres hrubého odlitku, který slouží k odsouhlasení technologických úprav, tvaru a tolerancí

Výrobní postup odlitku: technologická karta, která obsahuje údaje zejména o materiálu, hmotnosti, přesnosti, způsobu výroby forem, vytloukání, čištění, tep. zpracování, údaje pro určení norem spotřeby času a množství surovin.

Stupeň přesnosti odlitku: norma nebo předpis, určující povolené tolerance rozměrů nebo tvaru ČSN 01 44 70.X – 6 tříd přesnosti

Hmotnost: se dělí na čistou (hmotnost součásti po obrobení dle strojnického výkresu), hrubou (hmotnost včetně přídavků na obrobení, úkosů a technologických přídavků, které se ve slévárně neodstraňují – tzv. expediční hmotnost) a surovou (hmotnost odlitku včetně vtoků a nálitků nebo přídavků, které se ve slévárně odstraňují – tzv. licí hmotnost.

Technické dodací předpisy: normy (nebo dohoda) určující pravidla přebírání odlitků včetně druhů zkoušek (obsahy prvků, max. zbytek na nálitku, ..)

Využití tekutého kovu: poměr mezi hrubou a surovou hmotností

Využití nálitku: poměr objemu staženiny v nálitku ku objemu nálitku. Hodnoty mají být do 15 % pro neizolované nálitky a 50 % pro izolované nálitky.

Využití dělící roviny: poměr součtu ploch v dělící rovině zaujímaných kovem k celkové ploše dělící roviny. 

Objemové využití kovu: poměr objemu kovu ve formě k objemu celé formy

Omačkávací pásky:
Při ukládání jader je nebezpečí, že se udrobí hrana lůžka známky. Proto se na známce dělá malé osazení, kterému říkáme omačkávací pásky.
Omačkávací pásky se značí na postupovém výkrese čárkou černé barvy.
Vůle mezi páskem a formou je 0,5. 

Apretace
Odstraňování zbytků po vtocích a nálitcích, odstraňování švů a zateklin, odstraňování vad.
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Návrat na začátek                                                                                                                                                                               Poslední aktualizace: 28.10.2009
 
TOPlist