Návrh slitiny mědi na odlitky
hudebních nástrojů
David Bricín
Práce vznikla na základě řešení
projektu Karlovarského kraje
Obsah prezentace:
Profil společnosti:
Technologie lití na vytavitelný model:
Nastínění problematiky:
Řešení problematiky:
Závěr:
Profil společnosti:
AMATI DEMAK Kraslice s.r.o.
Jeden z největších výrobců hudebních nástrojů v Evropě
Ruční výroba hudebních nástrojů
Zaměření na dechové nástroje
Kraslice: výroba dřevěných hudebních nástrojů a perinetových
hudebních nástrojů
Hradec Králové: cylindrové nástroje
Technologie lití na vytavitelný
model:
Nastínění problematiky:
Nastínění problematiky:
Nastínění problematiky:
RTG:
U dodaných vzorků byla pomocí RTG analýzy detekována poloha
vad. Vady byly objeveny u všech zkoumaných slitin.
Metalografie:
Detekované vady RTG analýzou byly určeny jako řediny, některé
vzorky kromě ředin obsahovaly také bubliny a staženiny.
Chemické složení, tvrdost a mechanické vlastnosti:
Chemické složení dodaných slitin ve většině případů odpovídá
teoretickému chemickému složení- u slitiny CuZn30 je výrazný
rozdíl v obsahu Zinku oproti teoretickému obsahu-
pravděpodobně způsobeno propalem Zinku při odlévání případně
přetavením již odlitých součástí.
Následek: Vysoká zmetkovitost výrobků
Praskání výrobků během dalšího
zpracování
Prodražení výroby
Prodloužení času výroby- pracnost při
dalším
Zpracování výrobků: omílání,
broušení apod.
Při opětovném přetavení slitin změna
chemického složení a mechanických
vlastností (vypařování zinku)
Řešení nalezené problematiky: Využití simulačního výpočtu procesu odlévání:
Výhody a nevýhody simulačního výpočtu v programu
PROCAST:
Výhody: Modulové uspořádání
Možnost volby okrajových podmínek (konstanty/rovnice…)
Rychlost výpočtu
Široká materiálová databáze
Široká uživatelská podpora (tutoriály, návodky, odborná pomoc)
Přehledně uspořádané prostředí programu
Nevýhody:
Cena
Výkonná výpočetní stanice
Rozsáhlost programu
Znalost procesů odlévání
Znalost konstrukčních
programů…
Řešení nalezené problematiky: Možné varianty řešení:
Omezení:
Není možná změna geometrie odlitku
Není možná změna technologie výroby formy a odlitku
Materiál formy bude zachován
Navrhované
varianty řešení: Navrhované varianty řešení-aplikace:
• 1. změna rozložení odlitků na licím kůlu (klapka KL119 98)
• 2. změna umístění zářezů ústících do odlitku (klapka Kl119 98, KLG 512, KLG 597 a KLG 55)
• 3. Změna používané slitiny a změna licích teplot a teploty vypalování formy (klapka KL 119 98)
1. změna rozložení
odlitků na licím
kůlu
2. změna umístění
zářezů ústících
do odlitku
3. Změna používané
slitiny
4. Změna licích
teplot
Řešení nalezené problematiky: Změna rozložení odlitků na licím kůlu:
Řešení nalezené problematiky: Změna rozložení odlitků na licím kůlu:
Řešení nalezené problematiky: Změna uložení zářezů ústících do odlitku:
Řešení nalezené problematiky: Změna uložení zářezů ústících do odlitku:
Řešení nalezené problematiky: Změna používané slitiny a teplot odlévání:
Navrhované slitiny: porovnání s používanými slitinami
pro výrobu součástek hudebních nástrojů:
Řešení nalezené problematiky: Změna používané slitiny a teplot odlévání:
Navrhované slitiny: porovnání s používanými slitinami
pro výrobu součástek hudebních nástrojů:
Řešení nalezené problematiky: Změna používané slitiny a teplot odlévání:
Navrhované slitiny- způsob výběru:
ZnAl4 CuZn40 CuSn10 Cusn12 CuAl5
CuZn30/100
N41/150
N41/50 N41/100 N41/150
CuNi/50
CuNi/50 CuNi/100 CuNi/150
CuZn30/100
CuZn30/50 CuZn30/100 CuZn30/150
CuAl7Fe2 AlSi7,5Mg AlSi9Cu3 ZnAl4Cu3
Způsob lití: Tlak působící
na počátku lití:
Přestup tepla
mezi formou a
slitinou H:*
Materiál formy: Lití na střed licí jamky
Gravitačně
na
vytavitelný
model
0,8 bar 1000 sádra ANO
Velikost
použité
kyvety
(Dxh[mm])
:**
teplota kyvety: Čas odlití (čas
ve kterém dojde
k vyplnění
dutiny formy):
Výstupní průměr
licího kelímku:
Teplota lití slitiny
CuZn30:***
100x220
a125x220
dle
velikosti
odlitku
4000C 2-3 sekundy 8 mm 1050
0C
Řešení nalezené problematiky: Změna používané slitiny a teplot odlévání:
Řešení nalezené problematiky: Porovnání nově odlitých slitin s dříve dodanými vzorky :
Řešení nalezené problematiky: Porovnání nově odlitých slitin s dříve dodanými vzorky :
Řešení nalezené problematiky: Závěr:
Rozložení odlitků na licím kůlu:
Nejmenší vliv na poréznost odlitků
Nejvýhodnější varianta uložení C
Umístění zářezů ústících do odlitku:
Vyšší vliv než rozmístění odlitků na licím kůlu: nutno přihlížet i k poloze odlitku ve formě
Použití jiných slitin a licích teplot:
Ideální teplota přehřátí je dána odlévanou slitinou
Vhodné slitiny pro odlévání:
na bázi mědi: CuZn40, CuAl7Fe2
na bázi zinku: ZnAl4Cu3
na bázi hliníku: AlSi9Cu3
Nejvýhodnější: CuAl7Fe2
(dobré mechanické vlastnosti, nedochází k intenzivnímu vypařování prvků jako v případě Cu-Zn slitin, dojde k zachování výroby odlitků pro hudební průmysl ze slitin na bázi mědi)
Děkuji vám za vaši pozornost
Děkuji vám za vaši pozornost