Riser (casting) - Riser (casting)
Un ascensor , cunoscut și sub numele de alimentator , este un rezervor încorporat într-o matriță de turnare metalică pentru a preveni cavitățile datorate contracției . Majoritatea metalelor sunt mai puțin dense ca un lichid decât ca un solid, astfel încât piesele turnate se micșorează la răcire, ceea ce poate lăsa un gol în ultimul punct pentru a se solidifica. Dispozitivele de ridicare previn acest lucru prin furnizarea de metal topit la turnare pe măsură ce se solidifică, astfel încât cavitatea se formează în riser și nu la turnare. Dispozitivele de ridicare nu sunt eficiente pentru materialele care au o gamă largă de îngheț, deoarece solidificarea direcțională nu este posibilă. De asemenea, nu sunt necesare pentru procesele de turnare care utilizează presiune pentru a umple cavitatea matriței. Un alimentator acționat de o pedeapsă se numește subalimentator .
Activitatea de planificare a modului în care o turnare va fi închisă și ridicată se numește metodă de turnătorie sau inginerie de turnătorie .
Teorie
Ridicatoarele sunt eficiente numai dacă sunt îndeplinite trei condiții: răsucitorul se răcește după turnare, răsucitorul are suficient material pentru a compensa contracția turnării și turnarea se solidifică în direcție spre răsărit.
Pentru ca dispozitivul de ridicare să se răcească după turnare, dispozitivul de ridicare trebuie să se răcească mai lent decât turnarea. Regula lui Chvorinov afirmă pe scurt că cel mai lent timp de răcire se realizează cu cel mai mare volum și cea mai mică suprafață; din punct de vedere geometric, aceasta este o sferă. Deci, în mod ideal, un ascensor ar trebui să fie o sferă, dar aceasta nu este o formă foarte practică de inserat într-o matriță, așa că se folosește în schimb un cilindru. Raportul între înălțime și diametru al cilindrului variază în funcție de material, locația coloanei, dimensiunea balonului etc.
Contracția trebuie calculată pentru turnare pentru a confirma că există suficient material în dispozitivul de ridicare pentru a compensa contracția. Dacă se pare că nu există suficient material, atunci dimensiunea ascensorului trebuie mărită. Această cerință este mai importantă pentru formele asemănătoare plăcilor, în timp ce prima cerință este mai importantă pentru formele groase.
În cele din urmă, turnarea trebuie să fie proiectată pentru a produce solidificare direcțională, care se deplasează de la extremitățile cavității matriței către ascendent (e). În acest fel, dispozitivul de ridicare poate alimenta continuu metalul topit către o parte din turnarea care se solidifică. O parte a realizării acestui scop este prin plasarea ascensorului aproape de cea mai groasă și cea mai mare parte a turnării, deoarece acea parte a turnării se va răci și se va solidifica ultima. În cazul în care acest tip de solidificare nu este posibil, pot fi necesare creșteri multiple care alimentează diferite secțiuni ale turnării sau frisoanelor .
Tipuri
Un ascensor este clasificat pe baza a trei criterii: unde este situat, dacă este deschis către atmosferă și cum este umplut. Dacă ridicatorul este situat pe turnare, atunci este cunoscut sub numele de ridicator superior , dar dacă este situat lângă turnător, este cunoscut sub numele de ridicare laterală . Ridicatoarele de sus sunt avantajoase, deoarece ocupă mai puțin spațiu în balon decât un răsucitor lateral, plus că au o distanță de alimentare mai mică. Dacă riserul este deschis către atmosferă, este cunoscut sub numele de riser deschis , dar dacă riserul este complet conținut în matriță, este cunoscut sub numele de riser orb . Un ridicat deschis este, de obicei, mai mare decât un jaluzel, deoarece ridiculul deschis pierde mai multă căldură pentru a se mula prin partea superioară a ridicatorului. În cele din urmă, dacă dispozitivul de ridicare primește material din sistemul de închidere și se umple înainte de cavitatea matriței, acesta este cunoscut sub numele de dispozitiv de ridicare activă sau dispozitiv de ridicare la cald . Dacă dispozitivul de ridicare se umple cu material care a curgut deja prin cavitatea matriței, acesta este cunoscut sub numele de dispozitiv de ridicare mort sau dispozitiv de ridicare rece . Ascensorii vii sunt de obicei mai mici decât ascensorii morți. Ascensorii de sus sunt aproape întotdeauna ascensori morți, iar ascensorii din sistemul de porți sunt aproape întotdeauna ascensori vii.
Conexiunea ascensorului la cavitatea de turnare poate fi o problemă pentru ascensorii laterali. Pe de o parte, conexiunea ar trebui să fie cât mai mică posibil pentru a face separarea cât mai ușoară posibil, dar, pe de altă parte, conexiunea trebuie să fie suficient de mare pentru ca aceasta să nu se solidifice înaintea ascensorului. Conexiunea se face de obicei scurtă pentru a profita de căldura atât a ascensorului, cât și a cavității de turnare, care îl vor menține fierbinte pe tot parcursul procesului.
Există ajutoare în creștere care pot fi implementate pentru a încetini răcirea unui ascensor sau pentru a micșora dimensiunea acestuia. Unul folosește un manșon izolator și partea superioară în jurul ridicatorului. Un altul este plasarea unui încălzitor în jurul numai ridicatorului.
Topuri fierbinți
Un top fierbinte , cunoscut și sub numele de cap de alimentare , este un ascensor specializat, folosit pentru a contracara formarea țevilor la turnarea lingourilor. Este, în esență, un colier deschis deschis, cu o căptușeală din ceramică fierbinte în loc doar de materialele pentru matriță. Acesta este introdus în partea superioară a matriței lingotului aproape de sfârșitul turnării, iar restul metalului este apoi turnat. Scopul său este de a menține un rezervor de metal topit, care se scurge în jos pentru a umple conducta pe măsură ce turnarea se răcește. Topul fierbinte a fost inventat de Robert Forester Mushet, care l-a numit Dozzle . Cu un top fierbinte, numai 1 până la 2% din lingou este deșeu, înainte de utilizare, până la 25% din lingou a fost irosit.
Randament
Eficiența sau randamentul unei turnări este definită ca greutatea turnării împărțită la greutatea cantității totale de metal turnat. Riscurile pot adăuga mult la greutatea totală turnată, deci este important să le optimizați dimensiunea și forma. Dispozitivele de ridicare există doar pentru a asigura integritatea piesei turnate, sunt îndepărtate după ce piesa s-a răcit și metalul lor este retopit pentru a fi utilizat din nou; ca rezultat, dimensiunea, numărul și amplasarea ascensorului ar trebui să fie planificate cu atenție pentru a reduce deșeurile, în timp ce umplu toată contracția din turnare.
O modalitate de a calcula dimensiunea minimă a unui ascensor este de a utiliza regula lui Chvorinov prin setarea timpului de solidificare pentru ascensor să fie mai lung decât cel al turnării. Se poate alege oricând, dar cu 25% mai mult este de obicei o alegere sigură, care este scrisă după cum urmează:
sau
Deoarece toți factorii de matriță și materiale sunt aceiași pentru n. Dacă se alege un cilindru pentru geometria ascensorului și raportul înălțime-diametru este blocat, atunci ecuația poate fi rezolvată pentru un diametru, ceea ce face din această metodă un mod simplu de a calcula dimensiunea minimă pentru un ascensor. Rețineți că, dacă se folosește un ascensor superior, suprafața care este împărțită între ascensor și turnare ar trebui scăzută din zona de turnare și ridicare.
Referințe
Bibliografie
- Degarmo, E. Paul; Negru, J T .; Kohser, Ronald A. (2003), Materiale și procese în fabricație (ediția a IX-a), Wiley, ISBN 0-471-65653-4 .
- Kalpakjian, Serope și colab. (2001). Inginerie și tehnologie de fabricație . Publicat de Pearson Education.
- Ravi, B. (2005), Proiectare și analiză asistată de computer pentru turnarea metalelor , PHI Learning Pvt. Ltd., ISBN 978-81-203-2726-9 .
