Tecnologia Meccanica - Appunti di teoria ed esercizi d'esame

Appunti del corso di Tecnologia Meccanica

Ing. Meccanica, Sapienza 2018/2019

• Fonderia
• Asportazione di truciolo
• Deformazione plastica

FONDERIA

Ottenimento di un oggetto nella sua forma finale attraverso colata di metallo liquido in adeguato contenitore

• si può produrre lingotti
• in formo disc
• in formo concima
• tramersa
• parete

• I attributi che definiamo l'attitudine del materiale ad essere fabbricato per fusione sono:
• Fusibilità
• "Capacità di fondere a basse T"

Per T↑ si sprecata troppa energia e ni compromettono integrità forma

• Colabilità
• "Capacità di riempire le forme"

Si conoascu tramite un bacino di colata ed un tubo angolato a spirale, q la Þmx del metallo fuso è l'indice di colabilità.

• Lingotti
• "Blocchi destinati a succ. lavorazioni"
• Possono essere prodotti tramite colata
• Colata continua

1. Metallo fuso contenuto in riviera, se di persone direttamente

della riviera allo lingottiere il fuso avrebbe vel variabile 78% per l'ininicio uscita asomo generita, ni interponu

una parintira (contenitore in cui il fuso de entre e posi, a quello che enca).

Le lingottiere poso presentare due tipi di cavità:

• DIRETTA

Si solleva lingottiera

• INVERSA

Per alumi effervescenti

Si solleva lingotto

COLATA IN FORMA

Produce getti finiti a meno di trattamenti termici, op. di finitura.

Componenti:

• STAFFE in acciaio; una sup, l'altra inf, collegate tra loro tramite perni.
• Personte (togli e colli nel).
• Scatole senza fondo e coperchio, hanno lo scopo di contenere il mate di formatura, all'interno del quale sono presente le cavità che darò forma al getto.
• M.FORMATURA: mat. povero = terra di fonderie trattasi di sabbia con aggiunta di leganti; sintetico o meno.
• SISTEMA COLATA: collegamento tra la cavità del getto e l'esterno → condotti per il flusso.
• MATEROZZA: Particolarmente importante, evita la formazione corno di ritiro, compensa il ritiro del, concentra su di se le impurità.

Baricentro termico è il punto più caldo del getto, percio l'ultimo a solidificare.

Gli strati più vicini alle pareti saranno i primi a solidificare causando il fenomeno del cono di ritiro.

→

37% zavor 30% liq.

Ho due metodi:

1. Fisso dei piezometri (2 piezometri)
2. Forme analitiche

Per determinare forme e dimensioni (b, d)

2) ESEMPIO

se posso provo con h=d

con H_staffa = 250

Le h ≤ 150

Allora

• V_g = 8·10⁶
• M_y,max = \(\frac{8·10^2}{2(4,2+4,1+2,1)·10^4}\) = 28,57

Scelgo h = 150 , d = 150

• V_m = 2650000 → M_m = 30 → X = 1,05
• S_m = 88357 → Y < Y_ultima

Riprovo: scelgo d = 200, h = 150

• V_m = 4710000 → M_m = 37,5 → X = 1,31
• S_m = 125664 → Y = 0,59
• Y < Y_ultima

APPROCCIO DA SEGUIRE

• INPUT:
  • Materiale già
  • V_g
  • Forme materiale

t₀: 0

V_m = (0,6 + t)

CALCOLO D e M_m

t_a = t + 0,05

CALCOLO X, Y

\(X_2 = \frac{y - b + c}{2}\)

FINE

RAAGGI DI AZIONE:

PIASTRE

• 4.5T
• 2T 2.5T
• 4T
• 4.5T + 2m
• Tr 4m
• I_Te I_Tm
• D_m D_e

BARRE

• 6.5T
• 5.5T 1.5-2T
• T & 4T
• 6.5T + T
• T + 2T

Massima distanza di alimentazione

D_m = (T_m - T_e) + 4.5 m

D_e = 3.5T_m

"finchè σ_a(t) si mantengono minori di σ_y(t)^B allora non vi è snervamento."

Una volta tornati a Tamb se vi è stato snerv. le lunghezze delle barre non sono pi ù uguali -> def. imposte -> tensioni residue

Come contrasto il fenomeno?

• Punto a controllare le velocità per renderle omogene attraverso vari accorgimenti:
  • progettazione prodotto
    • raccordi
    • sezioni
    • moduli termici
  • processo
    • formature
    • raffreddatori
    • coibenti
    • design for casting
  • trattamenti termici
    • ricotture
    • normalizzazioni
• [POST]

PROGETTAZIONE DELLA FORMA

Transitoria: "terra di f. deve costare pochissimo"

Permanente: nobilizzate, costa molto → pic. serie

Un modello (trans o perm) è adibito a formare la cavità, deve perciò essere permessa la sua estrazione → piano di scompaginazione

Il modello e le staffe sono divise in due per permettere l'estrazione del primo senza danneggiare la cavità, verranno poi uniti stando attenti al posizionamento relativo.

Sempre per permettere l'estrazione senza danneggi dalle cavità, che non resistono alle , sono previsti degli angoli di forma sul modello che minimizzano l'estratto. [P81-FONDERIA]

PREPARAZIONE FORMA:

• Semimodello inf. viene sommerso con un volume di sabbia → del volume staffe.
• compressione sabbia ed eliminazione eccessi
• realizzazione tirate d'aria
• Staffe viene rovesciate, viene applicato nuovo modello e polvere di cartone (distanziatore).
• Posizionamento 2° staffe, vengono sistemati i modelli dei canali di colata e materozze.
• Immersione nelle sabbie, compressione, tirate d'aria
• Si uniscono le staffe, estrassero modello, rismise e crea cavità

FUSIONE: FORNI

• CONTINUI
• DISCONTINUI

Utilizzati per fusi metallici:

• A combustibile: vi è forte contamm. di carbonio
• Elettrici: Più puliti, ma esistono varii tipi

• Ad ARCO:

  La fonte di calore è l’arco elettrico che si instaura tra elettrodo e oggetto.

  • DIRETTO → elettrodo - metalloCALORE: eff. Joule e arco
  • INDIRETTO → elettrodo - elettrodoCALORE: arco, per irraggiamento
• Ad INDUZIONE:

  Alcune bobine generano correnti interne al metallo, che lo riscalda x eff. Joule.

  Si potrebbe pensare di fare il vuoto nel forno per avere un fuso molto pulito.

• A RESISTENZA:

  Eff. Joule.

Il tempo di riemp. non è un parametro libero, questo infatti deve essere minore del tiempo (tempo oltre il quale la forma si riadele occasionalmente) e non può essere troppo piccolo (Q↑ e conseguenti danni alle forme).

• t riemp. ↑ forma. cint. (20-60)
• ∼ granuli grossi (9-12)
• ↓ granuli piccoli (3-5)

• tempi riempimento empirici:
• t_r = ¹/_{0.045 + ^1.64/Vg} [cm³] "Unita di misura?"
• t_r = 6,4 • ᵍ • √Pg [^{Vg L_0.7}/_{g [kg]}] o ipotizzato cm
• t_r = √Vg [cm³]