Valutehnoloogia (1)

Tallinna Tehnikaülikool
Materjalitehnika instituut
Töö nimetus: Valutehnoloogia (vedelvormimine)
Töö nr. 1
Üliõpilane:
Rühm. MAHB31
Töö esitatud:
Arvestatud:
LIIVVORMVALU
Valandi saamine algab mudeli valmistamisega. Mudel jätab vormi jäljendi. Mudelid valmistatakse puidust, metallist või plastist . Konstruktsiooni järgi võivad mudelid olla terviklikud või koostatavad, enamasti poolitatavad. Mudel on varustatud kärnmärkidega, mis kujundavad vormis kärnile toetuspinna. Mudeli valmistamisel lisatakse detaili töödeldavatele pindadele töötlus varu vastavalt nõuetele.
Järgmine protsess valandi saamisel on mudeli paigutamine vormikasti ning vormikasti täitmine vormiseguga. Vormisegu on vormimaterjalide segu liivvormide valmistamiseks.
Vormkast on jäik metallist raam, mis ümbritseb vormisegu valuvormi valmistamise, teisaldamise ja sulametalliga täitmise ajal. Vormimaterjalide all mõistetakse kordkasutusega vormide vormi- ja kärnisegusid (vormiliiv, vormisavi, abimaterjalid). Abimaterjalid – lisandid segude tehnoloogiliste, mehaaniliste jne omaduste parandamiseks.Näiteks kivisöetolm, saepuru, kvartsijahu.
Valuvormi valmistamine:

tervikmudeliga kahte vormkasti:

alumise vormipoole täitmine ja tihendamine,

ülemise vormipoole täitmine ja tihendamine,

vormi kanalisüsteemi sisselõikamine ja vormi koostamine;

poolitatava mudeliga kahte vormkasti;

tervikmudeli ja väljalõigetega;

vormimine šablooniga - erandjuhul;

põrandvormimine – vormitakse nn. kessoonidesse (tellistest või raudbetoonist põrandasse ehitatud kast), kasut. suurte valandite tootmisel.
Et sulametalli vormi valada on vaja vormile teha kanalite süsteem.
Valukanalite süsteem peab tagama:

vormi täitumise optimaalse aja jooksul,

mittemetalsete osakeste ja räbu minimaalse sisalduse valandis,

valandi kristalliseerumise ja jahtumise optimaalse režiimi,

et valukanalid võtaksid vormis vähe ruumi,

vormitavuse mugavuse .
Kui valukanalite süsteem on paigas ,ühendatakse vormi mõlemad pooled ning toimub sulametalli valamine vormi. Valandid eemaldatakse vormikastist raputusresti kasutades. Seejärel toimub valukanalite eemaldamine ning defektide kontroll. Valudefektid liigitatakse- väljaulatuv valumetall, tühikud, Pidevusdefektid, pinnadefektid, vajakvalu, mõõtme-ja kujuhälbed, suletised. Peale vormist eemaldamist võib valandil olla kuivanud vormisegu, see on vaja puhastada . Valuvormi puhastamiseks võib kasutada liivapritsi ja haaveltöötlust (suurte valandite puhul), vibrotöötlu (väiksed valandid) ning trummeltöötlus (väiksemad valandid).
Liivvormvalu iseloomustavad väga mitmed näitajad. Sellise valu tootmine on võrreldes teiste tehnoloogiatega üsna odav, (isegi väikseid koguseid tootes ). See on küll odav kuid kui on tarvis väga täpselt ning kvaliteetselt toodetud detaili siis livvormvalu tootmiseks kasutada ei saa. Pinna karedus mis sellisel viisil saadakse on kõigist teistest valu viisidest suurem 25-125 m. Sellest sõltuvalt peab jätma ka suuremad töötlemis varud ja see omakorda tähendab väiksemat täpsust valandil. Suureks eeliseks on suurte valandite tootmis võimalus -250000 kg ning kuni 20m gabariidiga. Seevastu defektivaba toodangut saab kõigest 30- 50%.
Materjalide vajadus- eelkõige on vaja valandi sula materjali ( hallmalm ). Hallmalmi väikse kahanemise tõttu kasutatakse valupäid e. Kompensaatoreid harva.
. Samuti on vaja ka vormi segu materjali (liiv, savi) ning vormikastide materjali ,mis peab olema piisavalt tugev ,et vormisegu koos hoida.
Tööjõu kvalifikatsioon ei pea olema väga kõrge, sest sellise valu tootmine on lihtne. Tööjõudu peab instrueerima ohutuse osas ,ning ka sulatusahju kasutamise osas.
Töötingimuste kriteeriumiteks on hea ventilatsioon ning võimalikult suur tuleohutuse tagamine, sest töötatakse sula metalliga ,mis on kõrgel temperatuuril ning väga tuleohtlik,
Keskkonna ohutuse mõttes pole valu tootmine soositud ,sest selle käigus eraldub väga suur kogus ebameeldivat lõhna ning mürgiseid gaase ning kui see tootmine toimub asustatud kohas siis on see seal elavatele inimestele väga ebameeldiv. Jääkprodukte tekiv suhteliselt vähe ,sest vormisegu on võimalik taaskasutada ning ka üleliigsed metallid saab taas sulatada ning uuesti vormi valada.
Analoogsed protsessid tooriku saamiseks.
Valu liik
Mõõtmete tolerants (mm)
Pinnakaredus
(m)
Töötlusvaru
(mm)
Defektivaba
(%)
Hind
(*Liivvorm valu hind)
Tootlikus
(tk/t
Kokillvalu
0,5-10
4-40
0,3-1
40-60
1,2-1,5