Eficiența economică a proceselor de producere a formelor de turnare din amestecuri fluide

.1.Consideratii teoretice

Ca rezultat al studiilor intreprinse pentru lichidarea disproportiei dintre timpul de pregatire a formelor si miezurilor de dimensiuni mari, care este de ordinul orelor si timpul necesar uscarii lor, care este de ordinul zecilor de ore, au aparut metode tehnologice care sa inlocuiasca procesul de uscare a formelor in cuptoare cu autointarirea chimica a acestora. In al doilea rand, sa urmarit eliminarea procesului de indesare a formelor prin folosirea unor amestecuri de formare ce pot fi turnate.[5]

Ca rezultat al acestor studii au aparut metodele tehnologice de turnare in forme confectionate din gips, procedeul Shaw si turnarea in amestecuri fluide cu autointarire.

Turnarea in forme de gips este aplicabila numai in domeniul aliajelor usoare, in care caz durata confectionarii formelor atinge 50 - 60 h. Consistenta lichida a amestecurilor este obtinuta pe baza unei umiditati initiale foarte mari, ceea ce duce la obligativitatea aplicarii unui tratament indelungat de uscare.

Amestecurile de formare pe baza de gips nu pot fi utilizate in cazul turnarii fontelor si otelurilor, intrucat miezurile si formele obtinute din aceste amestecuri se fisureaza si se sfarama la temperaturi inalte.

Procedeul Shaw consta in utilizarea unui amestec lichid compus dintr-un material refractar si silicat de etil. Amestecul se solidifica usor prin introducerea unor catalizatori in compozitia sa. Liantul utilizat este costisitor, iar miezurile si formele necesita ulterior un tratament de uscare.

Datorita dezavantajelor amintite, aceste metode au capatat o raspandire limitata fiind folosite pentru turnarea unui sortiment mic de piese.

Pentru trecerea amestecurilor de formare in stare fluida este necesara in primul rand micsorarea considerabila a fortei de frecare intre granulele de cuart. Pentru micsorarea fortei de frecare intre particulele de cuart, este necesar adaosul de substante ce poseda o mare capacitate de ungere si de repartizare a liantului pe suprafata granulelor. In afara de aceasta, substantele de adaos trebuie sa fie superficial active pentru a micsora tensiunea superficiala la suprafata interfazica cuart - liant, ceea ce implicit conduce la imbunatatirea gradului de umectare a grauntilor, la o mai buna repartizare a liantului si la o marire a rezistentei amestecurilor de formare.

Prepararea amestecurilor consta in amestecarea nisipului cuartos cu 4-7% zgura, ciment,etc., adaugarea fazei lichide (silicatul de sodiu cu modul 2,5-2,9 si ?=1,48-1,52 g/cm3 in proportie de 6-7%, 1,2-2% apa si 0,03-0,3% detergent) si amestecarea acesteia cu faza solida timp de 2-3 min, dupa care pasta obtinuta este turnata in forme in prealabil pregatite.

Autointarirea amestecurilor fluide se realizeaza pe baza reactiei chimice dintre silicatul bicalcic existent in zgurile ferocromice si silicatul de sodiu; ea incepe la 10 - 50 min de la turnarea lor in cutii. Scoaterea modelelor din forme se efectueaza dupa aproximativ 1,0- 1,5 h de la turnarea amestecurilor, timp in care formele au ajuns la o rezistenta suficienta, care sa asigure manipularea si transportul lor.

Formele se supun apoi procesului de vopsire si uscare superficiala, care asigura obtinerea unor piese turnate cu o inalta calitate a suprafetei.

Amestecurile de formare fluide cu autointarire reprezinta un sistem in care grauntii de nisip si liantul pulverulent (compozitia solida) sunt uniform repartizati intr-un mediu lichid compus din apa, detergent si un agent intaritor (silicat de sodiu).

Faza solida este constituita din nisip cuartos (94-96%) si un liant in stare pulverulenta (4-6%) cu o mare suprafata specifica (2000-3000 cm2/g) ca de exemplu ciment, dolomita, zgura alba metalurgica etc., iar faza lichida destinata prepararii amestecurilor de formare fluide cu autointarire este formata din silicat de sodiu sau moliftan, tripolifosfat etc.( 6-8% din greutatea fazei solide), apa (2-3%) si un agent activ de suprafata de tipul detergentilor (0,2-0,4%).

Pentru a mari si mai mult refractaritatea amestecurilor fluide, in vederea utilizarii acestora la turnarea otelurilor aliate, nisipul de cuart a fost inlocuit cu nisip de olivine, cromomagnezita si magnezita, obtinandu-se miezuri si forme cu proprietati refractare superioare. In aceste cazuri, retetele de preparare a amestecurilor fluide au suferit usoare modificari, introducandu-se cantitati ceva mai mari de silicat de sodiu si detergent pentru obtinerea fluidificarii.

Incercarile de aplicare industriala in diferite tari a procedeului de formare cu ajutorul amestecurilor fluide au aratat ca unele din materiile prime si in special zgura alba provenita de la fabricarea ferocromului sunt mai greu accesibile. Din aceasta cauza sau efectuat noi studii care au condus la obtinerea si aplicarea in industrie a unor tipuri de amestecuri fluide bazate pe slam de nefelina, ciment de diferite tipuri si alte zguri metalurgice. Toate aceste materiale contin in compozitia lor silicat bicalcic in proportii mari.

Alte cercetarii au demonstrat ca oxizii de calciu si magneziu pot inlocui silicatul bicalcic in reactia cu silicatul de sodiu, ceea ce a permis elaborarea unor tipuri de amestecuri fluide cu autointarire bazate pe reactii dintre silicatul de sodiu si dolomita calcinata (si hidratata) sau namol verde ( reziduu de la fabricarea bicromatului de sodiu).

S-a reusit de asemenea inlocuirea silicatului de sodiu, preparandu-se diferite tipuri de amestecuri fluide pe baza de ciment-apa, la care s-au adaugat substante chimice care accelereaza autointarirea, pentru a se micsora perioada de autointarire. Astfel s-au obtinut

[1]. S. Buzila, Tehnologia formarii, Editura Tehnica, Bucuresti (1969);

[2]. S. Buzila, Proiectarea si executarea formelor, Editura Didactica si pedagogica, Bucuresti (1976);

[3]. S. Buzila, Procedee speciale de formare, Editura Didactica si pedagogica, Bucuresti (1978);

[4]. F. Chichernea, L. Gageonea, Utilaje pentru turnatorie, Editura Lux Libris, Brasov (1996);

[5]. I. Ciobanu, D. Costescu, Tehnologia turnarii; Tehnologia formarii. Bazele teoretice ale turnarii - Universitatea Transilvania Brasov - Indrumar pentru lucrari practice, Editura Universitatii Transilvania Brasov (1978);

[6]. I. Cinca - Lupinca, Teoria formarii si solidificarii, Universitatea " Eftimie Murgu " , Facultatea de inginerie, Curs universitar, Resita (2003);

[7]. I. Cinca - Lupinca, R. Radulea, Tehnologia formarii si solidificarii - Indrumar de lucrari practice, Universitatea " Eftimie Murgu ", Resita (2002);

[8]. C. Cosneanu, E. Cohn, L. Sofroni, Amestecuri de formare fluide pentru turnatorii, Editura Tehnica, Bucuresti (1969);

[9]. C. Cosneanu, Cl. Stefanescu, Sisteme de amestecuri de formare pentru turnatorii, Editura Tehnica, Bucuresti (1989);

[10]. F. Diaconescu, Teoria si practica formarii - vol.II; Institutul Politehnic Iasi, Facultatea de S.I.M., Iasi (1982);

[11]. S. Gadea, s.a., Manualul inginerului metalurg, Editura Tehnica, Bucuresti (1982);

[12]. V. Vulcu, Bazele proiectarii sectoarelor de prelucrare la cald a metalelor, Litografia Invatamantului, Institutul Politehnic, Brasov (1996);

[13]. A. Baciu, Costurile: organizare, planificare, contabilitate, calculatie, control si analiza, Editura Dacia, Bucuresti (2001);

[14]. O. Bojian, Contabilitatea financiara a intreprinderii, Editura Economica, Bucuresti (1999);

[15]. G. Carstea, C. Oprea, Contabilitatea de gestiune in industrie, Editura Genicod, Bucuresti (2002);

[16]. P. Dumbrava, A. Pop, Contabilitatea de gestiune si control de gestiune, Editura Intelcredo, Deva (1997);

[17]. M. Eupran, V. Babaita, C. Grasu, Contabilitate si control de gestiune, Editura Economica, Bucuresti (1999);

[18]. C. Oprea, Contabilitatea de gestiune, Editura Tribuna Economica, Bucuresti (2001);

[19]. M. Popescu, A. Foris, T. Foris, Eficienta economica a proceselor metalurgice, Editura Universitatii Transilvania Brasov, Facultatea de S.I.M. (1996);

[20] P. Emese, Coord.Stintific:prof.univ.dr.E. Turlea, Teza de doctorat: Perfectionarea calculatiei costurilor prin utilizarea unor metode moderne, Academia de studii economice, Facultatea de contabilitate si informatica de gestiune, Bucuresti (2007);

[21]. http://idd.euro.ubbcluj.ro/interactiv/cursuri/Gheorghe Postelnicu/cap16.html

[22]. ]. http://idd.euro.ubbcluj.ro/interactiv/cursuri/Gheorghe Postelnicu/cap12.html

[23]. http://facultate.regielive.ro/cursuri/economie/eficienta_economica_73864.html

[24]. http://niculadragosorin.files.woedpress.com/2009/02/cap_8.pdf