Zastosowanie analizy termicznej ITACA pozwala ustalić najbardziej optymalny stan fizykochemiczny żeliwa wyjściowego przeznaczonego do produkcji odlewów z żeliwa.
W artykule przedstawiono problematykę optymalizacji naddatków obróbkowych wielkogabarytowych odlewów żeliwnych. Jako kryterium optymalizacyjne przyjęto minimalizację objętości zebranego materiału. Na wielkość skrawanych naddatków ma wpływ przede wszystkim: wartość przyjętych naddatków odlewniczych, dokładność wykonania odlewu oraz proces technologiczny obróbki, w którym najważniejszym elementem jest odpowiedni dobór pomocniczej i zasadniczej bazy obróbkowej. W zależności od odlewni i sposobu wykonania odlewy mogą różnić się między sobą w znacznym stopniu. Powoduje to, że w przypadku zmiany dostawcy lub nawet podczas kolejnej partii odlewów z tego samego źródła może istnieć konieczność opracowania nowej dokumentacji technologicznej. Zmniejszenie ilości wiórów niesie ze sobą przede wszystkim mniejsze zużycie energii, ograniczenie pracochłonności obróbki oraz redukcję zużycia narzędzi, co bezpośrednio przekłada się na niższy koszt wytworzenia. W opracowaniu przedstawiono wyniki symulacyjnych badań optymalizacyjnych naddatków obróbkowych trzech odlewów wielkogabarytowych o różnym stopniu skomplikowania. Posłużono się w nich parametryzacją i wzajemnymi powiązaniami geometrycznymi naddatków obróbkowych, które podzielono na trzy grupy kierunkowe (zgodne z osiami kartezjańskiego układu współrzędnych). Analiza miała za zadanie pokazać różnice objętościowe zebranego materiału między istniejącym procesem technologicznym części oraz procesem zoptymalizowanym.
EN
The article presents problems of machining allowances optimization of large-size iron castings. As the optimization criterion chips volume is admitted. There are a few factors that influence the chips volume: casting accuracy, casting allowances and manufacturing process in which machining datum surface and allowances selection are the most important. Castings may be different in a certain extent and that's conditioned by foundry technology and there is necessity to improve documentation of production technology when supplier changes. Mass reduction of chips results in lower energy consumption, labor consumption and lowering of tools wear most of all. The effect is lowering the production cost directly. In the study the simulation research results of machining allowances optimization of three large-size castings of different complexity are presented. In simulations parameterization and geometrical mutual connections of machining allowances were used. The machining allowances were divided in three directional groups (cartesian co-ordinate system compatible). The analysis was to show the differences of the chips volume between existing and optimal technological process.
W opracowaniu przedstawiono problematykę minimalizacji objętości naddatków obróbkowych odlewów żeliwnych przy użyciu dwóch metod. Pierwsza z nich polega na minimalizacji naddatków obróbkowych dla każdego odlewu osobno. Metoda druga – Globalna Minimalizacja Naddatków Obróbkowych oparta jest na planowaniu obróbki dla wszystkich odlewów korpusowych wchodzących w skład maszyny równocześnie. Obie metody są przedmiotem zgłoszeń patentowych i wykorzystują nowoczesne metody inżynierii odwrotnej takie jak skanowanie 3D i fotogrametria. Powodem podjęcia prezentowanej tematyki są wciąż rosnące koszty obróbki mechanicznej, która obok odlewnictwa jest głównym procesem produkcyjnym korpusów obrabiarek. Dotychczasowe wyniki wstępnych badań symulacyjnych i laboratoryjnych z zastosowaniem metody indywidualnej minimalizacji naddatków obróbkowych pokazały, że zagadnienie warte jest dalszych badań i weryfikacji praktycznej. Mniejsza objętość naddatków obróbkowych wpływa nie tylko na skrócenie czasu obróbki, ale bezpośrednio przekłada się na mniejsze zużycie narzędzi oraz ograniczenie poboru energii. Zastosowanie nowoczesnych technik bezdotykowego skanowania 3D i fotogrametrii pozwoli na znaczne uproszczenie procesu planowania obróbki, która w większości firm produkcyjnych opiera się na konwencjonalnych metodach trasowania każdego odlewu z osobna. Prezentowane przez autorów metody minimalizacji naddatków obróbkowych odlewów żeliwnych mogą znacząco wpłynąć na poprawę szybkości i jakości procesów przygotowawczych obróbki mechanicznej. Wstępne wyniki badań dały pozytywne wyniki, ponadto kilka firm przemysłowych wyraziło zainteresowanie wynikami i wdrożeniem prezentowanego zagadnienia.
EN
The paper presents problems of machining allowances minimization by means of two minimization methods.The intention of the first one is that machining for each body cast should be planned separately. The second method – Global Minimization of Machining Allowances consists in machining planned and optimized globally for the whole bodies included in the machine. Both methods are secured by patent and are founded by the use of rapid and modern methods of reverse engineering, such as 3D scanning and photogrammetry. The reason for taking the proposed subject matter is still growing cost of mechanical working which, next to the casting, is the main process of machine bodies production. The results of the minimization of machining allowances research based on individual calculations for each cast separately have shown so far that the machining allowances minimization matter is worthy of further research and practical verification. The smaller volume of machine cutting coat will not only shorten the treatment time, but also directly translate into tool wear and energy consumption reduction. By the use of a non-contact three-dimensional surface scanning system and photogrammetry, the treatment planning process will greatly simplify, which so far was based on tedious and very time-consuming method of manual body cast marking-out.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the results of studies on the development of 3 to 6 x 10−³ m thick composite layers in iron castings. The said layers are formed by an SHS reaction that occurs between the substrates, i.e. titanium and carbon, introduced into the mould. outcome is the synthesis of TiC carbides in a liquid alloy, where the hardness of these layers is 1950 MHV and the size ranges from 2 to 10 x 10 -6 m. Within the layer, locally coagulated clusters are formed. The stoichiometric mixture of titanium and carbon powders introduced to the mould, provokes changes in the alloy solidification conditions. This was confirmed by a DTA analysis, the results of which have indicated a change in the chemical composition of the alloy and local temperature rise in the reaction zone, amounting to 85 K respective of the remaining part of the casting.
PL
Przedstawiono wyniki badań dotyczące otrzymywania in situ warstw kompozytowych w odlewach z żeliwa. Powstają one w następstwie reakcji SHS (Self-Propagating High-Temperature Synthesis) zachodzącej pomiędzy wprowadzonymi do formy substratami, tj. tytanem i węglem. Inicjatorem reakcji jest zalewany do formy ciekły metal o temperaturze 1652 K. Wytworzone w wyniku burzliwej reakcji węgliki ulegają rozproszeniu w ciekłym metalu, tworząc po procesie krystalizacji osnowy warstwę kompozytową o grubości od 3 do 6 x 10-³ m. Wielkość uzyskanych faz ceramicznych o kształcie zbliżonym do owalnego wynosi od 2 do 10 x 10 -6 m. Tworzą one w obrębie warstwy lokalnie zwarte i skoagulowane formy, a ich maksymalna twardość wynosi 1950 MHV. Otrzymane krzywe TDA stopu bazowego oraz stopu zawierającego mieszaninę substratów reakcji SHS na dnie formy wskazują na różnice w procesie krystalizacji obu tych materiałów. Dotyczy to głównie krystalizacji stopu zawierającego substraty reakcji SHS, w którym obserwuje się brak efektu cieplnego wywołanego krystalizacją austenitu pierwotnego. Efekt ten widoczny jest w stopie bazowym. Wynik taki wskazuje na zmianę składu stopu wywołaną wprowadzonymi do formy proszkami, tj. tytanem i węglem. Ponadto silnie egzotermiczna reakcja syntezy węglików prowadzi do wzrostu temperatury w strefie reakcyjnej o 85 K.
W artykule zawarto wyniki badań powłoki ochronnej ukształtowanej podczas zabiegu cynkowania zanurzeniowego na powierzchni wyrobów ze stali, staliwa oraz żeliwa. Odlewy ze stali i staliwa zostały ocynkowane w warunkach przemysłowych, natomiast odlewy z żeliwa na stanowisku laboratoryjnym w Pracowni Powierzchni Odlewów Katedry Inżynierii Stopów i Kompozytów Odlewanych. W poniższej pracy oceniono jakość i morfologię uzyskanej powłoki ochronnej uzyskanej na poszczególnych wyrobach ze stopów Fe-C oraz odporność na korozję w komorze solnej na próbkach z żeliwa szarego. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że najcieńsza i najbardziej regularna powłoka cynkowa została ukształtowana na powierzchni stali. Na powierzchni staliwa i żeliwa powłoka miała charakter nieregularny, z wyraźnie zwiększonym udziałem fazy ζ. We wszystkich przypadkach uzyskano zwartą i ciągłą powłokę cynkową.
EN
The article contains the results of the protective coating formed during hot dip galvanizing treatment on the surface of steel, cast steel and cast iron. Zinc coatings are one of the best methods of protection against corrosion of alloys of iron with coal in terms of both economic and ecological aspects. Casts from steel and cast steel were galvanized in industrial conditions, while iron castings in a laboratory at the Laboratory of Surface Engineering Department Casting Alloys and Composites cast. The following study evaluated the quality and morphology of the protective coating on different products obtained from the Fe-C alloys and corrosion resistance in salt spray chamber on samples of cast iron. Based on the studies it was found that the thinnest and most regular zinc coating has been formed on the steel surface. On the surface of cast steel and cast iron coating was irregular, with clearly increased participation phase ζ In all cases obtained compact and continuous zinc coating.
Wykorzystując proces TIG, wykonano przetopienia powierzchni płyt odlewów żeliwa sferoidalnego przy szybkości przesuwu głowicy spawalniczej od 200 do 800 mm/min w celu uszlachetnienia powierzchni. Mierzono geometrię i twardość przetopionych warstw. Przeprowadzono pomiary kalorymetryczne sprawności cieplnej procesu TIG. Podano zależność pomiędzy parametrami procesu TIG, geometrią przetopionych warstw, mikrotwardością i wydajnością stapiania łuku.
EN
Surface fusions were performed by GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) surfacing process on plates of spheroidal graphite iron with travel speed from 200 to 800 mm/min. It was measured their geometry and hardness. Calorimetric measurements of the net heat input for the GTAW process were conducted. The relationship between GTAW process parameters, fusions geometry, microhardness and arc efficiency is presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.