Preskočiť na obsah

VYSOKOTLAKOVÉ ODLIEVANIE

Vysokotlakové odlievanie je technológia presného odlievania, ktorá využíva trvalú kovovú formu, do ktorej sa roztavený kov vstrekuje pod tlakom vynúteným piestom. Kov sa vstrekuje do špeciálnej kovovej formy vysokou rýchlosťou a následne tuhne pod účinkom tlaku. Vysoká rýchlosť prúdenia roztaveného kovu má za následok rýchle plnenie kovovej formy, plnenie prebieha v čase rádovo od 0,05 s do 0,15 s. Kovová forma má vysokú tepelnú vodi­vosť, a preto odliatky tuhnú v porovnaní s odliatkami odlievanými do jednorazových foriem veľmi rýchlo. Vzhľadom na tieto skutočnosti, ale aj z dôvodu vysokého stupňa automatizácie a malého počtu technologických krokov je produktivita tohto spôsobu odlievania veľmi vysoká. Celý technologický cyklus často trvá len niekoľko sekúnd. Je to najrýchlejší známy spôsob výroby dielov z neželezných kovov, ktorý nemá žiadnu podobnosť s inými spôsobmi výroby odliatkov. Je to špecifický proces, ktorý má viac spoločné­ho s technológiou vstreko­va­nia plastov ako s ostatnými spôsobmi odlievania kovov. Tento proces bol prvýkrát vyvinutý v Spojených štátoch amerických na konci druhej polovice 19. storočia.

Tlakové odlievanie je najvhodnejšie pre neželezné kovy s relatívne nízkou teplotou tavenia, ako je zi­nok, hliník, horčík a zliatiny medi. Najdôležitejšími zliatinami používanými na tlakové odliat­ky sú zliatiny hliníka a kremíka, vďaka ich vysokej tekutosti a dobrým zlievarenským vlast­nostiam. Menšie, ale stále významné množstvo odliatkov sa vyrába zo zliatin horčíka, zin­ku a medi. Limitujúcim faktorom pre použite iných zliatin je materiál tlakovej formy a plnia­cej komory. Vysokotlakové odlievanie ocelí a ďalších zliatin s vyššou teplotou tavenia je technicky uskutočniteľné, ale ekonomicky neefektívne z dôvodu obmedzenej životnosti formy.

Podľa konštrukčného riešenia je možné zariadenia pre vysokotlakové odlievanie rozdeliť do dvoch základných skupín. Toto rozlíšenie vychádza z umiestnenia pece s taveninou vzhľadom na plniacu komoru:

  • Ak pec tvorí súčasť odlievacieho zariadenia, hovoríme o systéme s horúcou komorou.
  • Ak je pec umiestnená mimo odlievacieho zariadenia a konštrukčne s ním priamo nesúvisí, hovoríme o systéme so studenou komorou.

V prvom prípade je plniaca komora umiestnená priamo do rezervoáru s roztaveným kovom (Obr. 6.7) a je plnená taveninou cez zvláštny napúšťací otvor a dávka tekutého kovu je do formy vstrekovaná piestom. Stroje s teplou komorou sa používajú výhradne na výrobu odliatkov z nízkotaviteľných zliatin kovov, predovšetkým na báze zinku. Nie sú vhodné pre odlievanie hliníka a iných zliatin s vyššou teplotou tavenia. Maximálny dosiahnuteľný tlak je obmedzený zhruba na 20 MPa. Výhodou strojov s horúcou komorou je, že proces odlievania je zvyčajne rýchlejší a lacnejší.

Vysokotlakové odlievanie (so studenou komorou):
a) naliatie taveniny do plniacej komory,  b) stlačenie taveniny piestom: vstreknutie kovu do formy s následným dolisovaním,  c) roztvorenie formy,  d) uvoľnenie odliatku z formy vyhadzovačom
1 – nepohyblivá časť formy, 2 – pohyblivá časť formy, 3 – pevná platňa, 4 – pohyblivá platňa,
5 – spojovacie tyče, 6 – dutina odliatku, 7 – zárez, 8 – plniaca komora, 9 – vstrekovací piest,
10 – zlievarenská panva, 11 – tyče vyhadzovača, 12 – zostava vyhadzovača, 13 – odliatok;
FIN – vstrekovacia sila, FCL – uzatváracia sila

Schéma horúcej plniacej komory:
1 – plniaca komora, 2 – plniaci piest, 3 – napúšťací otvor, 4 – téglik, 5 – roztavený kov,
6 – prívodné hrdlo („husí krk“), 7 – spojovacia hubica

Formy sú obvykle vyrobené z dvoch oceľových blokov, z ktorých každý obsahuje časť dutiny odliatku. Obe časti formy sú počas procesu odlievania pritlačené k sebe a navzájom uzamknuté. Jedna časť formy je pevne pripevnená k stroju a druhá je namontovaná na pohyblivej doske spojenej s uzatváracím mechanizmom. Po stuhnutí odliatku sa časti formy roztvoria a odliatok sa uvoľní z dutiny formy pomocou systému vyhadzovača, ktorý je súčasťou zostavy pohyblivej časti formy. Tlakové formy môžu byť jednoduchej konštrukcie, ale môžu byť aj veľmi zložité, s rôznymi posuvnými časťami a jadrami v závislosti od zložitosti odliatku.