Organizace výuky

Содержание

Слайд 2

Organizace výuky Přednáška: – Technologie slévání 4 x 2 hod doc.

Organizace výuky

Přednáška: – Technologie slévání 4 x 2 hod
doc. Ing. A.

Záděra, Ph.D., prof. Ing. Milan Horáček, CSc.
Ing. Vladimír Krutiš, Ph.D.
– Technologie tváření 5 x 2 hod
Ing. M. Císařová, Ph.D.
– Technologie svařování 4 x 2 hod
Ing. J. Kubíček
Cvičení
Laboratorní cvičení + standardní výuka – 3x slévárenství 2x tváření, 2 x svařování a povrchové úpravy
Слайд 3

Hodnocení předmětu Výrobní technologie Cvičení: 5 okruhů: Technologie plošného tváření –

Hodnocení předmětu Výrobní technologie

Cvičení: 5 okruhů:
Technologie plošného tváření – docházka →

1x, C1 – před vraty
Technologie objemového tváření – docházka → 1x C1 – před vraty
Technologie svařování - docházka → 1x – C1 – před vraty
Povrchové úpravy – docházka → 1 x – C1 – před vraty
Technologie slévárenství → 2x – A1/17 patro + praktická část B1
Podmínky zápočtu:
Docházka - bez absence ve cvičení semestr - náhrada, aktivní účast
Udělení zápočtu: Ing. Michaela Císařová, Ph.D., A1/1622,cisarova@fme.vutbr.cz
Průběh zkoušky: písemná část – otázky z oblasti slévárenství, svařování a tváření + ústní část
Слайд 4

Doporučená literatura Slévárenská technologie Studijní opory http://ust.fme.vutbr.cz/slevarenstvi/studium/studijni_opory Chrást, J. Slévárenská zařízení: CERM 2006, s. 256.

Doporučená literatura
Slévárenská technologie

Studijní opory
http://ust.fme.vutbr.cz/slevarenstvi/studium/studijni_opory
Chrást, J. Slévárenská zařízení: CERM 2006, s. 256.

Слайд 5

Doporučená literatura Technologie tváření Podklady ke studiu, podklady do cvičení a

Doporučená literatura
Technologie tváření

Podklady ke studiu, podklady do cvičení a zadání protokolů

– e-learning
Dvořák M. a kol.: Technologie II, CERM, 2. vydání, 2004
Blaščík F. a kol.: Technológia tvarnenia, zlievarenstva a zvárania, ALFA/SNTL Bratislava/Praha 1988
Kotouč J. a kol.: Tvářecí nástroje, ČVUT Praha 1993
Слайд 6

Podstata slévárenství, historie a vývoj, výroba odlitků a jejich použití, výhody

Podstata slévárenství, historie a vývoj, výroba odlitků a jejich použití, výhody

a nevýhody slévárenství a odlitků, technologické toky ve slévárně a základní výrobní technologie a jejich rozdělení, slévárenské modely;
Ostřiva formovacích směsí, generace pojivových systémů, zhušťování forem, výroba jader, formovací linky, regenerace formovacích směsí, technologie netrvalého modelu;
Slévárenské slitiny a jejich tavení a zpracování, odlévání kovů a slitin, zabíhavost kovů a slitin, lití do trvalých forem – nízkotlaké, vysokotlaké a odstředivé lití, tuhnutí, řízená krystalizace, plyny v kovech smrštění tavenin při tuhnutí, smrštění odlitků;
Vytloukání a tryskání odlitků, technologičnost konstrukce odlitku, NDT, vady odlitků, Bionika, RP metody, simulace slévárenských procesů.

Obsah předmětu- část slévárenství

Слайд 7

Podstata slévárenství Slévárenství je technologií, pomocí které se předměty vyrábí odléváním

Podstata slévárenství

Slévárenství je technologií, pomocí které se předměty vyrábí odléváním roztaveného

kovu do forem. Výrobkem je odlitek.
Vytváření výrobku tekutým kovem umožňuje výrobu složitých odlitků, s různými tloušťkami stěn a komplikovanými vnitřními dutinami.
Hmotnost odlitků se pohybuje v rozmezí několika gramů až mnoha tun.
Podle charakteru odlitků lze výrobu mechanizovat, automatizovat a robotizovat. Sériovost výroby může být od kusové po hromadnou. 
Слайд 8

Podstata slévárenství Model → forma → tavení → odlévání → surový

Podstata slévárenství

Model → forma → tavení → odlévání → surový odlitek

→ apretace → hrubý odlitek →hrubování →NDT → obrábění → čistý odlitek
Слайд 9

Podstata slévárenství Žádná žena není bez chyby a žádný odlitek není

Podstata slévárenství

Žádná žena není bez chyby a žádný odlitek není bez

vady.
(A. Záděra 2016)
Pozn. Totéž lze uplatnit i na muže
Слайд 10

Historie Slévárna 17/18. století dle Technického lexikonu Diderota Engels,G.:5000 Jahre Giessen

Historie

Slévárna 17/18. století dle Technického lexikonu Diderota
Engels,G.:5000 Jahre Giessen von Metallen,

Duesseldorf 1994

Slévárna v době 18.dynastie, Egypt
Engels,G.:5000 Jahre Giessen von Metallen,Duesseldorf 1994

Слайд 11

Historie Odlitek zlatého hřebene ze skytského hrobu v údolí Dněpru. (4.

Historie

Odlitek zlatého hřebene ze skytského hrobu v údolí Dněpru. (4. stol.

př.n.l.)
Engels,G.: 5000 Jahre Giessen von Metallen, Duesseldorf 1994

Bronzová socha sedícího Buddhy z chrámu Todaiji v Japonsku (380 tun, výška 15 m, datování 747–749 n.l.)
Engels,G.: 5000 Jahre Giessen von Metallen, Duesseldorf 1994

Bronzový odlitek hlavy panovníka
staré Mezopotámie (asi 2000 př.n.l.)
Engels,G.: 5000 Jahre Giessen von Metallen, Duesseldorf 1994

Слайд 12

Historie Car Kolokol – Moskva (1735) – 202 tun, výška 6,14

Historie

Car Kolokol – Moskva (1735) – 202 tun, výška 6,14 m,

průměr 6,6 m zdroj Wikipedia

Car Dělo (car puška) – Moskva (1735) – 39,3 tun, délka 5,3 m, zdroj Wikipedia

Слайд 13

Současnost Ukázka ze současné produkce slévárny PBS Velká Bíteš Součást leteckého

Současnost

Ukázka ze současné produkce slévárny PBS Velká Bíteš

Součást leteckého motoru

GE (Boeing 747,767) – slitina Ti

Lopatky leteckého motoru
řízená krystalizace slitina Ni

Слайд 14

Umění Rodin, Francie, 1909: Torzo ženy Perseus s hlavou Meduzy Benvenuto

Umění

Rodin, Francie, 1909: Torzo ženy

Perseus s hlavou Meduzy
Benvenuto Cellini (výroba

1545-1554)

Rodin, Francie, Brána pekel

Слайд 15

Použití

Použití

Слайд 16

Automobilový průmysl 70 až 80 % hmotnosti osobního automobilu tvoří odlitky

Automobilový průmysl

70 až 80 % hmotnosti osobního automobilu tvoří odlitky –

hlava motoru, blok válců, skříň převodovky a diferenciálu, kliková a vačková hřídel, převody a disky kol, brzdové bubny a kotouče.
Слайд 17

Blok převodovky Materiál: AlSi9Cu3(Fe) Technologie: tlakové lití Hmotnost: 18,1 kg

Blok převodovky

Materiál: AlSi9Cu3(Fe)
Technologie: tlakové lití
Hmotnost: 18,1 kg

Слайд 18

Blok 12-ti válcového motoru Materiál: AlSi9Cu3(Fe) Technologie: tlakové lití Hmotnost: 35 kg

Blok 12-ti válcového motoru

Materiál: AlSi9Cu3(Fe)
Technologie: tlakové lití
Hmotnost: 35 kg

Слайд 19

Masivní odlitky – berany lisů Materiál: ocel Technologie: gravitační lití Hmotnost: 85 t Surová hmotnost: 160t

Masivní odlitky – berany lisů

Materiál: ocel
Technologie: gravitační lití
Hmotnost: 85 t
Surová hmotnost:

160t
Слайд 20

Odlitky ocelových konstrukcí Materiál: ocel Technologie: gravitační lití Hmotnost: 25 t Surová hmotnost: 67t

Odlitky ocelových konstrukcí

Materiál: ocel
Technologie: gravitační lití
Hmotnost: 25 t
Surová hmotnost: 67t

Слайд 21

Výhody odlitků Přímá výroba výrobku ze surovin – nižší spotřeba materiálu;

Výhody odlitků

Přímá výroba výrobku ze surovin – nižší spotřeba materiálu;
velká variabilita

hmotnosti od několika gramů až po desítky a stovky tun;
tvarová složitost a variabilita tvaru a rozměru i vnitřních dutin;
možnost dosažení vysoké tuhosti odlitku (žebra, konstrukce, výztuhy);
možnost odlévání většiny druhů kovů a slitin;
možnost ovládání a změny struktury (chemické složení, očkování, modifikace), řízeným tuhnutím a tepelným zpracováním;
výroba zalévaných dílů z jiných kovů do odlitku;
vysoké využití materiálu, recyklovatelnost;
nízká cena výrobku;
vysoká produktivita – kusová, malosériová až po hromadnou výrobu;
možnost dosažení vysoké tvarové a rozměrové přesnosti, nízká drsnost povrchu (vybrané technologie).
Слайд 22

Nevýhody odlitků Smršťování kovů a slitin při tuhnutí – vznik vad

Nevýhody odlitků

Smršťování kovů a slitin při tuhnutí – vznik vad -

dutin v odlitcích (staženiny, řediny, a mikrostaženiny)– eliminace – usměrněné tuhnutí, nálitky chladítka – snížení využití tekutého kovu, NDT;
rozdíly v podmínkách tuhnutí – rozdílné tloušťky stěny odlitku – rozdíly ve struktuře materiálu = změny vlastností materiálu (mechanické, technologické);
nižší mechanické vlastnosti v odlitku oproti tvářenému materiálu – výztuhy, žebra, TZ;
vznik pnutí při tuhnutí – vznik pnutí - vznik deformací porušení souvislosti (trhliny praskliny) – eliminace – slévárenská technologie.
Слайд 23

Světová výroba odlitků 2010 (91,5 mil. t)

Světová výroba odlitků 2010 (91,5 mil. t)

Слайд 24

Světová výroba odlitků 2010 (91,5 mil. t)

Světová výroba odlitků 2010 (91,5 mil. t)

Слайд 25

Výroba odlitků v ČR v 2010 (344 397 t)

Výroba odlitků v ČR v 2010 (344 397 t)

Слайд 26

Technologický tok ve slévárně

Technologický tok ve slévárně

Слайд 27

TPV - Technologická příprava výroby Příprava technologických postupů výroby odlitků podle

TPV - Technologická příprava výroby

Příprava technologických postupů výroby odlitků podle požadavků

zákazníka na jakost odlitku.
navržení technologie a způsobu výroby forem a jader, navržení uložení odlitku ve formě, výpočet vtokové soustavy, nálitkování, manipulace s odlitkem (čepy) atd.,
navržení postupu tavení, stanovení odpichové teploty, zkoušení vlastností materiálu, opravného svařování, tepelného zpracování,
zajištění kontroly technologických parametrů – laboratoř formovacích hmot, úsek výzkumu a vývoje atd.,
NDT, expedice atd.
Слайд 28

Slévárenská technologie Výroba forem a jader modelové zařízení (frézování, 3D obrábění,

Slévárenská technologie

Výroba forem a jader
modelové zařízení (frézování, 3D obrábění, RP)
netrvalé formy

(výroba forem a jader)
trvalé formy
Tavení kovů a slitin
typy slévárenských slitin
tavící zařízení
Odlévání
gravitační lití
nízkotlaké lití
odstředivé lití
speciální technologie
Dokončující operace
vytloukání, řezání, broušení - apretace
tepelné zpracování, povrchové úpravy, barvení, expedice

Výroba odlitku

Simulace výrobních procesů

TQM – total quality management
Systémy řízení jakosti ISO 9000

Enviroment ISO 14000

CÍL – USPOKOJENÍ POTŘEB ZÁKAZNÍKA
KVALITA
TERMÍN
CENA

Слайд 29

Rozdělení způsobů výroby odlitků A/ Podle typu použité formy netrvalá forma

Rozdělení způsobů výroby odlitků

A/ Podle typu použité formy
netrvalá forma –

zhuštění formovací směsi za pomoci modelového zařízení, netrvalé formy pro jedno odlití.
trvalá forma – zhotovená obráběním kovové formy/ „kokily“.
B/ Podle typu použitého modelu (tj. nástroje na zhotovení formy)
trvalý model – pomocí jednoho modelu lze zhotovit řadu forem
netrvalý model – pomocí jednoho modelu lze zhotovit jen jednu formu
C/ Podle způsobu odlévání
gravitační lití – na vzduchu, ve vakuu
lití za zvýšených sil – nízkotlaké, vysokotlaké, odstředivé
Слайд 30

Modelové zařízení Modelové zařízení – nástroj pro výrobu netrvalých forem model

Modelové zařízení

Modelové zařízení – nástroj pro výrobu netrvalých forem
model odlitku
jaderníky
volné části,

nálitky, vtokové soustavy, výfuky, podložky, šněrovačky
Model
tvar požadované součásti
rozměry modelu zvětšeny o velikost smrštění kovu v průběhu chladnutí a tuhnutí
model opatřen technologickými úkosy (vyjímání modelu) a přídavky (radius) a přídavky na obrábění
model opatřen nálitky, podnálitkovými kapsami, vtokové soustavy atd.
Слайд 31

Trvalý model zhotoven obráběním dřevěný, pryskyřice, kovový model, RP dřevo –

Trvalý model

zhotoven obráběním
dřevěný, pryskyřice, kovový model, RP
dřevo – smrk, borovice,

olše, javor, buk, jasan
kov – slitiny Al, Fe
RP – ABS, pryskyřice
Слайд 32

Trvalý model - dřevo Model spojníku příhradové konstrukce (VHM)

Trvalý model - dřevo

Model spojníku příhradové konstrukce (VHM)

Слайд 33

Trvalý model - kov Kovové materiály pro výrobu modelů jsou šedá

Trvalý model - kov

Kovové materiály pro výrobu modelů jsou šedá litina,

ocel a slitiny hliníku;
vysoká životnost - až 150 000 forem, používané na automatických formovacích linkách pro velkosériovou a hromadnou výrobu.
Слайд 34

Výroba trvalých modelů Ruční výroba modelů, použití frézování a soustružení –

Výroba trvalých modelů

Ruční výroba modelů, použití frézování a soustružení – nižší

produktivita, kusová výroba
efektivní použití CAD/CAM programů – zkrácení výrobního času, nižší náklady
možnost virtuální simulace obrábění a okamžité odstranění problémů
Слайд 35

Modely z pryskyřice (epoxid) Dřevo a kovy jsou stále více nahrazovány

Modely z pryskyřice (epoxid)

Dřevo a kovy jsou stále více nahrazovány pryskyřicí;
modely

jsou odlévány – metoda vakuového lití – možnost odlití tvarově složitých tvarů;
díky přídavnému pojivu (hliníkové, litinové prášky) eliminujeme objemové smrštění pryskyřice.
Слайд 36

Výroba modelů RP – Rapid Prototyping Nové metody výroby 3D objektů

Výroba modelů RP – Rapid Prototyping

Nové metody výroby 3D objektů mají

tři společné jmenovatele - co nejkratší a nejlevnější výrobu a co nejlepší kvalitu zpracování.
Rapid Prototyping (RP) je založen na metodě vrstvení tenkých vrstev materiálu (cca desetiny mm). Na tloušťkách vrstev je závislá přesnost vyráběného modelu. Čím menší tloušťka, tím vyšší kvalita, ale také vyšší cena.
Materiály používané při RP:
pryskyřice
práškové materiály s obsahem plastů, kovů nebo keramiky
papír
vosky
Слайд 37

Netrvalý model model zhotoven vstřikováním, lisováním do kovové formy umožňují odlévat

Netrvalý model

model zhotoven vstřikováním, lisováním do kovové formy
umožňují odlévat výrobky

složitých tvarů s velmi vysokou přesností
voskový model – vytavitelný model

Vytavitelný ABS model

Vytavitelné – voskové modely

polystyrenový model (pěnový polystyren) - model se po styku s kovem vypaří , model může být velmi členitý a nemusí mít úkosy

Sací příruba, polystyrenový model
pro lití na vypařitelný model

polystyrenové modely

Слайд 38

Výroba netrvalých forem

Výroba netrvalých forem

Слайд 39

Výroba netrvalých forem

Výroba netrvalých forem

Слайд 40

Formovací rámy Rám tvoři oporu směsi oproti tlaku kovu, zajištuje tuhost

Formovací rámy

Rám tvoři oporu směsi oproti tlaku kovu, zajištuje tuhost formy

a možnost její manipulace. V rámu se formovací směs zhutňuje.
Velikost – délka od několika cm po několik metrů
Materiál – slitiny Al, ocel, litina (hutní profil, odlévané)
Слайд 41

Formovací rámy

Formovací rámy

Слайд 42

Formování do kesonu Formování rozměrných a velkých a těžkých odlitků; oporu

Formování do kesonu

Formování rozměrných a velkých a těžkých odlitků;
oporu směsi tvoří

vnější – betonový plášť kesonu;
V kesonu mohou být umístěny i formovací rámy.
Слайд 43

Příklad formy odlitku trubky odlitek Model – tvar odlitku (dělený) vytváří

Příklad formy odlitku trubky

odlitek

Model – tvar odlitku (dělený) vytváří vnější dutinu

ve formě
Jádro – (pravé) – vnitřní tvar odlitku
Nepravé jádro – vnější tvar odlitku
Слайд 44

Příklad formy odlitku pouzdra

Příklad formy odlitku pouzdra

Слайд 45

Příklad formy odlitku řemenice

Příklad formy odlitku řemenice

Слайд 46

Příklad formy odlitku víka

Příklad formy odlitku víka

Слайд 47

Příklad formy odlitku ventilu

Příklad formy odlitku ventilu