Výroba hliníkových odlitků s použitím kovových zálitků u technologie odlévání do keramických skořepin

Abstract

Práce se zaměřuje na výrobu hliníkových odlitků se zálitky pomocí hybridní technologie vytavitelného modelu. Z důvodu praskání skořepin kvůli tepelné roztažnosti zálitku byly navrženy tři opatření, která měla deformaci formy zamezit. Jako nejefektivnější řešení se jeví obalení zálitku voskem, který následně po vytavení vytváří dilatační spáru. Ta následně umožní dilataci zálitku při ohřevu formy. Další zkoumané opatření spočívalo ve změně molochitového ostřiva na křemenné, které disponuje větší tepelnou roztažností. Toto opatření také zabránilo porušení skořepiny. Posledním prostředkem pro zamezení práskání formy byla úprava vytavovacího cyklu ze šokového na postupný, kde docházelo k ohřevu skořepiny z pokojové teploty na teplotu 650 °C. Toto opatření nebylo efektivní a došlo k porušení formy. Následně proběhla simulace ohřevu formy, její plnění tekutým kovem a tuhnutí kovu. Informace získané výrobou experimentálního odlitku byly využity na výrobu prototypového odlitku oběžného kola.

The thesis is focused on manufacturing of aluminium castings with inserts by the hybrid investment casting technology. Three measures were proposed to avoid shell cracking caused by thermal expansion of insert. It seems that the covering of insert with a wax is the most efective solution, becasue after dewaxing a gap is formed, which allows insert to dilate. The other solution was based on change of molochite sand to quartz, which has a higher thermal expansion. The last mean to prevent the shell from cracking was adjustment of dewaxing cycle from shock to gradual. Ceramic shell was heated from room temperature to 650 °C. This solution did not avoid shell cracking. Then the simulation of shell heating, pouring of metal and the solidification was made. The information obtained by the manufacturing of experimental casting was used to prototype casting of impeller.