Principiul turnării gravitaționale în forme metalice

Turnarea gravitationala in forme permanente este cunoscand practica atelierelor de turnare sub denumirea ,,turnare in cochile". Pentru a se asigura reutilizarea formelor la mai multe turnari succesive acestea se executa din aliaje metalice sub forma unor matrite sau cochile. Din punct de vedere al principiului turnarii aliajului in forma acest procedeu este asemanator cu procedeul conventional, clasic, de turnare in forme crude. Aliajul lichid este turnat din oala de turnare in forma, in palnia retelei de turnare, si umple amprenta piesei curgand prin reteaua de turnare sub greutatea proprie. Dupa solidificare, piesa este extrasa din forma, iar forma se reutilizeaza pentru turnarea altor piese.

Turnarea gravitationala in forme metalice este unul din procedeele de turnare neconventionale cele mai raspandite in practica atelierelor de turnare. Utilizarea pe scara larga se explica prin faptul ca nu necesita instalatii speciale, ca urmare se poate aplica in orice atelier, nu necesita personal cu calificare speciala deoarece principiul turnarii este asemanator cu al turnarii in forme clasice, executia formelor de turnare este accesibila fiind posibila in orice atelier de prelucrare a metalelor prin aschiere.

2.2 Aplicabilitate

Conditia esentiala pentru aplicarea acestui procedeu o reprezinta asigurarea unei durabilitati corespunzatoare a matritelor (cochilelor). In acest scop temperatura de turnare a aliajului din care se toarna piesele trebuie sa fie mai mica decat temperatura de topire a formei. Din aceasta cauza turnarea in forme metalice se aplica in special pentru turnarea pieselor din aliaje neferoase cu pereti relativ grosi. Formele se realizeaza din aliaje feroase (fonta sau otel) sau chiar din aliaje neferoase avand refractaritate corespunzatoare. In practica cel mai des se toarna piese din aliaje pe baza de aluminiu si pe baza de cupru. Se pot turna piese propriu zise cu geometrie relativ simpla (cu numar redus de miezuri) (capace, parghii, bucse, roti, suporti, blocuri, etc.) sau semifabricate (bare, tuburi, placi etc.).

2.3. Avantaje si dezavantaje tehnologice si economice

Acest procedeu neconventional de turnare prezinta mai multe avantaje tehnico-economice care decurg din caracterul permanent al formei de turnare. Principalele avantaje sunt urmatoarele:

- excluderea operatiilor de formare, cu toate aspectele legate de acestea in ceea ce priveste consumul de materiale, cat si manopera, investitii in utilaje de preparare a amestecurilor de formare si pentru executia formelor, suprafete destinate formarii si depozitarii materialelor si formelor, etc.;

- calitate superioara a suprafetelor pieselor turnate;

- precizie dimensionala mai ridicata a pieselor turnate cu implicatie privind reducerea adaosurilor de prelucrare si reducerea costurilor prelucrarilor ulterioare;

- utilizarea mai rationala a caracteristicilor intrinseci de rezistenta ale aliajelor ca urmare a finisarii structurii prin marirea vitezei de racire dupa turnare;

- indice de scoatere total mai bun a aliajelor la turnare si prelucrare ca urmare a reducerii volumului retelelor de turnare si a adaosurilor de prelucrare;

- asigurarea unor conditii de microclimat mai bune in atelierele de turnare si reducerea poluarii mediului inconjurator zonal, ca urmare a reducerii considerabile a cantitatii de gaze degajate la turnare;

- reducerea procentului de rebut la turnare ca urmare a eliminarii defectelor de genul incluziunilor de amestec de formare si sufluri de natura exogena;

- productivitate ridicata;

- posibilitati de mecanizare si automatizare.

Procedeul implica insa si dezavantaje care limiteaza extinderea lui. Mentionam urmatoarele dezavantaje:

- cost ridicat al matritelor care face ca procedeul sa fie economic numai in cazul unor productii de serie;

- rezistenta mare a formei care se opune contractiei piesei la racire dupa solidificare si care poate sa determine aparitia unor defecte de genul fisurilor;

- fluiditate mica a aliajelor lichide in cazul turnarii in forme metalice ca urmare a conductibilitatii termice mari a formei de turnare.

2.4. Particularitatile constructiei formelor

Formele de turnare permanente se executa in general din aliaje metalice avand refractaritate (temperatura de turnare) suficient de mare pentru a rezista turnarilor repetate in functie de natura (temperatura de turnare) a aliajului din care se toarna piesa. Formele metalice pentru turnare gravitationala cuprind in general aceleasi elemente tehnologice ca si formele clasice, crude, din amestec de formare pe baza de nisip si anume:

- amprenta piesei;

- retea de turnare;

- maselote;

- suprafata de separatie;

- miezuri;

- elemente de centrare;

- elemente de strangere (inchidere, asigurare);

- elemente de aerisire;

- extractoare.

Proiectarea constructiei formelor metalice (cochilelor) necesita rezolvarea urmatoarelor probleme:

- dimensionarea grosimii peretilor formei astfel incat sa se asigure solidificarea optima a piesei si durabilitatea maxima aformei,

- evacuarea aerului si a gazelor din forma;

- montarea si extragerea miezurilor metalice;

- inchiderea si deschiderea rapida a semiformelor;

- extragerea piesei din forma.

Constructia formelor metalice prezinta particularitati din punct de vedere al suprafetei de separatie, al grosimii peretilor, al constructiei miezurilor, al evacuarii aerului si a gazelor, al constructiei retelei de turnare, al constructiei maselotelor, si al sistemelor de centrare si inchidere.

Planul de separatie (suprafata de separatie) a formelor metalice este totdeauna verticala. Aceasta particularitate este impusa de necesitatea ca suprafata de separatie sa sectioneze reteaua de turnare si respectiv maselotele, astfel ca dupa solidificare acestea sa poata fi extrase din forma odata cu piesa, intrucat forma nu se dezmembreaza prin dezbatere ca in cazul formelor pierdute.

Grosimea peretilor formelor metalice pentru turnare gravitationala este mult mai mica decat in cazul formelor pierdute, clasice, din amestec de formare. Formele metalice nu se realizeaza cu pereti masivi din necesitatea ca acestea sa asigure un transfer