Föreläsning 4 Gjutning

Question 1

Vad är de tre delarna i gjutgodskonstruktion?

Answer 1

Komponentkrav: material, måttnoggrannhet
Val av produktionsmetod:gjutmetod
Anpassa konstruktionen: konstruktör, leverantör

Question 2

Beskriv gjutförloppet kortfattat:

Answer 2

Vid gjutning hälls smälta i en hålighet som motsvarar den önskade geometrin. Smältan stelnar i formhåligheten och tas bort som en färdig detalj.

Question 3

Man kan dela upp gjutprocessen i sex olika steg, vilka?

Answer 3

1. Formtillverkning
2. Metallurgi, smältning av metallen
3. Avgjutning, hälla upp smälta i formen
4. Stelningsförlopp
5. Urslag av detalj ur form
6. Rensning och efterbehandling av detalj

Question 4

Vilka två typer av former finns de?

Answer 4

Permanent form (kokill)
Engångsform

Question 5

När används permanenta formar?

Answer 5

För metaller med relativt låg smälttemperatur, tex Al och Mg

Question 6

När används engångsformar?

Answer 6

Stål och gjutjärn gjuts däremot i engångsformar, eftersom formslitaget ökar kraftigt vid högre temperatur.

Question 7

Kokill gjutning och pressgjutning, vad är dessa exempel på?

Answer 7

Gjutning i permanent form

Question 8

Vad är delning-partning?

Answer 8

En gjuten komponent ska på något sätt delas med ett delningsplan eller partyta som utgör en kontaktyta mellan två eller flera formdelar eller formhalvor

Question 9

ε =α⋅∆T

Vad är detta?

Answer 9

Formeln för krympning

Question 10

På grund av de kemiska och fysikaliska förlopp som sker under stelnandet och svalnandet kan defekter lätt uppkomma. Det är därför av stor vikt att gjutprocessen kontrolleras på ett tillfredsställande sätt för att minimera uppkomsten av dessa. Nämn några typer av defekter:

Answer 10

Kallflytningar (formen fylls bara delvis)
Krympporositeter
Sjunkmärken
Mått och formavvikelser (krympharpa)
Inneslutningar (ofta oxider)
Makrosegring (avvikande sammanställning)
Varmsprickor (legeringar med lång stelningsintervall)
Kallsprickor
Restspänningar (kan ge problem i efterbearbetning, tryck- och dragspänningar påverkas)
Gjutformsfel (förskjutning form/kärna, deformation, kollaps)

Question 11

Hur kan man undvika krympporisiteten?

Answer 11

Smälta måste tillföras, matas, till gjutstyckets sist stelnande område med hjälp av s.k. matare eller sjunkboxar. Extra kylning kan användas för att styra stelnandet till områden där smälta finns och andra områden kan isoleras för att fördröja stelnandet.

Question 12

Hur kan man undvika restspänningar?

Answer 12

För att undvika eller reducera problemet med spänningar i godset måste man sträva efter att temperaturen ska sjunka likformigt i gjutgodset alla delar. Produktens form och tjocklek måste i möjligaste mån anpassas så att detta villkor uppfylls så bra som möjligt. Utskjutande små delar bör undvikas eftersom de svalnar mycket fortare än mer kompakta delar

Question 13

Varför behövs släppning vid sandformsgjutning och gjutning i permanenta formar?

Answer 13

För att form respektive kärna ej skall skadas vid modelldragning. Vid gjutning i permanenta formar krävs släppning för att den gjutna detaljen skall kunna tas ut ur formen efter gjutning.

Question 14

Vad menas med partning?

Answer 14

Kontaktytan mellan två formdelar kallas partytan. Denna delar modellen längs partlinjen och kan helt ligga i ett och samma plan och benämns då som rak. I annat fall är den bruten eller nedsänkt.

Question 15

Varför vill man undvika kärnor vid en gjutprocess?

Answer 15

I möjligaste mån ska komponenter för gjutning utformas så att det inte behövs någon kärna. En olägenhet med kärnor är, förutom kostnaderna för kärnlådor, kärntillverkning och kärniläggning, att måttnoggrannheten blir sämre än vid direkt formning eftersom kärnans måttavvikelser adderas till gjutformens. Dessutom orsakas måttavvikelser av variationer i kärnans placering i formen.

Question 16

Tvära krökar och onödiga riktningsändringar försvårar smältans strömning och bör därför undvikas, en utformning med mjuka kanter är att föredra, vrf?

Answer 16

Skälet till detta är kortare gjutsträcka, större radier och jämnare stigningshastighet för smältan.

Question 17

Vad är kallflytning?

Answer 17

Även om det är möjligt att gjuta gods med mycket komplicerad form är det en fördel om konstruktionen är utformad med tanke på gjutningsmomentet. Om smältan vid tunnväggigt gods måste strömma en lång sträcka i formen föreligger risk för att smältan stelnar innan hela formen fyllts, det vill säga att det finns en risk för kallflytning.

Question 18

Likaxliga kristaller ger bättre mekaniska egenskaper än pelarkristaller, hur kan man stimulera bildning av likaxliga kristaller?

Answer 18

Man kan stimulera bildning av likaxliga kristaller genom ympning

Question 19

Likaxliga kristaller ger bättre mekaniska egenskaper än pelarkristaller, hur kan man bromsa bildning av pelarkristaller?

Answer 19

Man kan bromsa bildning av pelarkristaller genom långsamt stelnande

Question 20

Vad är Chvorinov’s rule?

Answer 20

Den handlar om att mataren måste stelna samtidigt eller helst senare än själva gjutgodset.

Question 21

Hur förhåller sig modulus för mataren till modulus för gjutgodset?

Answer 21

Modulus för mataren ≥ Modulus för gjutgodset

Normalt Mm = 1,2 Mg

Question 22

Hur förhåller sig modulus, volym och kylningsarean?

Answer 22

Modulus = V/A