Shrnutí na Metody lití kovů

## Úvod Lití je skupina technik pro tvarování kovových a nekovových materiálů tím, že se roztavený materiál vlije nebo vtlačí do formy a nechá ztuhnout. Tento materiál shrnuje speciální metody lití vhodné pro sériovou výrobu i pro přesné tvary: tlakové lití, odstředivé lití, sklopné lití a lití metodou vytavitelných modelů. > **Definice:** Tlakové lití je metoda, při které se roztavený materiál vtlačuje do kovové formy pod vysokým tlakem tak, aby vznikl hotový odlitek bez dodatečného opracování. ## 1. Tlakové lití ### Základní rozdělení - **Studená komora** (cold-chamber) a **teplá komora** (hot-chamber) - Forma (kokila) je většinou kovová a vodou chlazená > **Definice:** Kokila je kovová forma používaná u tlakového lití, která je chlazena za účelem rychlého tuhnutí odlitku. ### Princip - Roztavený materiál je vtlačován do formy pístem pod tlakem. - Cílem je rychlé, ale řízené proudění bez turbulencí, aby nevznikaly bublinky (pórovitost). ### Režimy proudění | Typ proudění | Popis | Výsledek | |---|---:|---| | Turbulentní | Vrstvy se míchají, vznikají víry | Rychlé vyplnění, vyšší riziko bublin | | Laminární | Materiál teče klidně, vrstvy se nemíchají | Menší nebo žádná pórovitost | | Přechodné | Kombinace obou | Malé víry, kompromis mezi rychlostí a kvalitou | ### Studená komora - Velmi přesné lití, hotový výrobek bez dalšího opracování. - V pístové komoře je odměřené množství materiálu na jeden odlitek. - Tlak: přibližně $10\text{–}100\ \mathrm{MPa}$. - Minimální tloušťky stěn až do $1\ \mathrm{mm}$. - Hlavní použití: automobilový průmysl. ### Teplá komora - Pec s roztaveným materiálem je součástí stroje. - V peci je materiál určen pro několik odlitků, může docházet k nerovnoměrnému rozložení prvků (lehčí prvky plavou na hladině). - Používaný tlak: $30\text{–}50\ \mathrm{MPa}$. - Vhodné pro materiály, kde opakované plnění není problém. Zajímavost: Tlakovým litím se vyrábějí mnohé díly motorů a karoserií s velmi tenkými stěnami a vysokou rozměrovou přesností. ## 2. Odstředivé lití ### Princip - Roztavený materiál se vlije do otáčející se formy; odstředivá síla rozstřikuje materiál ke stěnám, kde pod tlakem tuhne. - Vhodné pro výrobu trubek, rotačních součástí a válců. ### Výhody - Úspora jádra a vtoku - Odlitky bez bublin - Vysoká hutnost odlitku ### Vertikální vs. horizontální odstředivé lití | Typ | Vhodné pro | Nevýhody | |---|---:|---| | Svislé | Kratší a širší součásti | U velkých dílů dochází ke stékání materiálu, spodní část silnější | | Vodorovné | Delší součásti | Nevýhoda stékání méně výrazná, vhodné pro dlouhé trubky | Věděli jste, že odstředivé lití poskytuje většinou odlitky s vyšší mechanickou pevností díky souvislému navařování vrstev materiálu při otáčení? ## 3. Sklopné lití ### Princip - Forma se během lití pomalu natáčí (naklápí), aby se dosáhlo rovnoměrného vyplnění. - Roztavený materiál se nalévá shora z pánve do naklápěné formy. - Po naplnění se forma zastaví a počká na ztuhnutí. ### Výhody a nevýhody - Výhody: - Forma se plní plynule - Vyšší kvalita povrchu a větší hustota odlitku - Vhodné pro lehké slitiny $($hliník, hořčík, mosaz$)$ - Nevýhody: - Složitější strojní zařízení a vyšší pořizovací cena - Pomalejší proces Použití: konstrukční díly s tenkými stěnami, hliníkové a hořčíkové odlitky, letecký průmysl. ## 4. Lití metodou vytavitelných modelů (lost-wax / investment casting) ### Princip a postup 1. Modely (stromeček) se sestaví z vosku, polystyrénu nebo nízkotavitelných slitin. 2. Stromeček obsahuje kůl (centrální vtokovou soustavu). 3. Modely se namáčí do keramické směsi složené z křemičitého písku (ostřivo) a moučky (pojivo) dokud nevznikne souvislá skořepina. 4. Po zaschnutí se vloží do pískového rámu a do pece, kde materiál modelu shoří nebo se roztaví a vytéká. 5. Vzniklá skořepina zůstane jako forma, do které se vlije roztavený materiál. > **Definice:** Lití vytavitelných modelů je metoda, kde se model z vosku nebo polystyrénu obalí keramickou vrstvou, materiál model