Dobránszky, János

Hungarian

Repository of the Academy's Library

Kivonat „Bepillantás a francia horganyöntészetbe” c. cikkből  (BKL Kohászat, 135 (2002:8-10) 264-268.) A Zn-ötvözetek Ha arra kérdésre keressük a választ, hogy mivel magyarázható a Zn-ötvözetek kiterjedt öntészeti alkalmazása, a válasz kézenfekvő: kedvezőek a mechanikai és fizikai tulajdonságaik, és kiemelkedően jó az önthetőségük, amely lehetővé teszi, hogy akár a legbonyolultabb formájú, finom részleteket és egészen vékony falakat is tartalmazó termékeket hozzanak létre belőlük.  A Zn-ötvözetek családjának legismertebb tagjai a következő ötvözetek: - A nagyipari célra az 1930-as években kifejlesztett hipoeutektikus „Zamak-ötvözetek”, ZL2, ZL3, ZL5, ZL6, ZL7 (pl. a Zamak-3, ill. ZL3-ötvözet, más jelöléssel ASTM AG40A, SAE 903). Ezek olyan funkcionális és dekorációs alkatrészek alap-anyagai, amelyek precíziós öntéssel készülnek.  - Az 1950-es években kifejlesztett, hipereutektikus „Zamak-ötvözetek” (ZL8, ZL12 és ZL27), amelyek kiváló kopásállóságuk és hőállóságuk miatt kedveltek. - A „Kayem-ötvözetek” (KA1, KA2), amelyek fő alkalmazási területét a műanyagok takarékos megmunkáló szerszámai jelentik (kivágó-, mélyhúzószerszámok, nyomá-sos öntés). - A TONSUL-ötvözet, amely az előző csoporthoz képes a Mg-val való ötvözése tekin-tetében tér el, és elsősorban ékszerek, bizsuk alapanyaga. - A rézzel, krómmal és titánnal ötvözött, Al-mentes „ILZRO-ötvözet”, amely elsősor-ban növelt hőmérsékleten nagy terhelésnek kitett alkatrészek céljára szolgál. Az 1. táblázatban látható az említett ötvözetek kémiai összetétele tömegszáza-lékban, az EN 1774 szabvány szerint (a szennyezők megengedett értékét külön nem tartalmazza a táblázat, de fontos megjegyezni, hogy szigorúan korlátok vonatkoznak a Pb, Cd, Sn, Fe, Ni, Si, Ta, In és Mn mennyiségére).  Al Cu Mg ZL2 3,8–4,2 2,7–3,3 0,035–0,06 ZL3 3,8–4,2 0,03 0,035–0,06 ZL5 3,8–4,2 0,7–1,1 0,035–0,06 ZL6 5,6–6,0 1,2–1,6 0,01 ZL7 3,8–4,2 0,1 0,005–0,02 ZL8 8,2–8,8 0,9–1,3 0,02–0,03 ZL12 10,8–11,5 0,5–1,2 0,02–0,03 ZL27 25,5–28,0 2,0–2,5 0,012–0,02 KA1 3,9–4,3 2.7–3.3 0,03–0,06 KA2 3,9–4,3 2.7–3.3 1,5–2,0 „TONSUL” 3,8–4,2 2,7–3,3 0,5–0,6 ILZRO 16 0,01–0,04 1,0–1,5 0,1-0,2Cr + 0,15-0,25Ti 1. táblázat: A Zn-ötvözetek kémiai összetétele A mechanikai tulajdonságok között a szilárdsági jellemzők elérik a lágyacélokét, és egyes típusok meglepően nagy nyomószilárdsággal (600 MPa), ill. kifáradási határral (140 MPa) bírnak, a nyúlásuk viszont alig éri el a 10%-ot, különösen öntött állapotban. Érdekes, hogy az öntést követően, 1-2 év alatt lezajló öregedési folyamatban szilárdsá-guk akár 25%-kal is csökkenhet (ez is magyarázza, hogy miért oly kevéssé tartósak az olcsó „spiáter” anyagú gázpisztolyok).  1A jellemző öntési technológiák  A horganyötvözetek kiváló öntészeti tulajdonságaihoz a kis olvadáspont és a zömüknél nagy dermedési hőköz mellett még az is hozzájárul, hogy a mérettartomány igen széles, a termékek gazdaságosan állíthatók elő, és az alapanyag alkalmas a leg-több öntési technológiával való feldolgozásra, nevezetesen: - Homokformaöntés, amely leginkább az egyedi darabok, kis sorozatok, ill. nagy méretű darabok gyártására használt technológia. Erre a célra a KA1 és KA2, illetve a ZL12 és ZL 27 ötvözetek alkalmasak. - Gravitációs formaöntés és kokillaöntés, amely a kis és közepes sorozatok technológiája. Erre a célra is leginkább a KA1 és KA2, illetve a ZL12 és ZL 27 ötvözetek terjedtek el. - Nyomásos öntés, precíziós öntés közepes és nagy darabszámú alkatrészek gyártására ZL3, ZL5 és ZL2 ötvözetekből. Ez a technológia a legelterjedtebb a Zn-ötvözetek öntészetében. Alkalmazási példák  Prototípusgyártás Gyakran nem ismeretes, hogy a prototípusok Zn-ötvözetekből való gyártásának kétféle szerepe lehet. Egyrészt lehetővé teszi, hogy optimális feltételekkel készítsék el  és tegyék vizsgálhatóvá a nagy sorozatban gyártani tervezett alkatrészeket, másfelől pedig az, hogy kielégítsék az egyedi, ill. kis darabszámú igényeket. A horganyötvöze-tekből való prototípusgyártást az öntés mellett forgácsolással is végzik. Az egyszerűsített, néhány ezer besajtolási szülő prototípusokkal megvalósul a „valódi techno-az így készült prototípusok nem csak esztétikai és le mechanikai vizsgálat is elvégezhető rajtuk. A ZL 12 ötvözetek homokformaöntése lehetővé teszi a végleges gyártmányalakhoz nagyon közeli prototí-pus elkészítését, viszont az egyedi jelleg miatt mechanikai vizsgálatok nem végezhetők el. Ugya-pusoknak is. 1. ábra: Precíziós öntéssel készített, bonyolult alakú prototípus élettartamú szerszámban nyomásos öntéssel ké-lógia – valódi anyag” elv (1. ábra). Előnyös, hogy méretellenőrzésnek vethetők alá, hanem mindenfé-nez a hátránya a forgácsolással készített prototí- A Kayem-ötvözetek alkalmazása A KA1 és KA2 ötvözeteket az űrtechnikától az autóiparig számos helyen alkal-mazzák könnyűfém-, sárgaréz és acéllemezek, valamint műanyagok mélyhúzó-, hajlító- és kivágószerszámainak anyagaként (2. ábra). A szerszámok gravitációs homokformaöntéssel készülnek. A Kayem-ötvözetek gazdaságosságát a következő té-nyezők adják: élettartam, méretpontosság, felületi állapot, gyors legyárthatóság, ame-lyek optimuma a kis és közepes sorozatban készülő alkatrészeknél jelentkezik. Ugyan-csak kedvezőek a Kayem-ötvözetek súrlódási és kopási tulajdonságai, jó hővezető ké-pessége, a szabad ég alatti tárolás lehetőség, és az egyszerű újrafeldolgozhatóság. A nagyobb mechanikai igénybevételnek kitett részeket acélból készítik.  2A Kayem-ötvözetek önthetősége kiváló: a formában, a megszilárduláskor fellépő deformációk csekélyek, ami jelentősen csökkenti az utómunká-latokat, gyakran el is hagyhatók. Könnyűszerrel le-hetséges vegyes anyagú (Kayem/acél) szerszá-mokat is készíteni, amikor a matrica vagy a bélyeg anyaga acél. A Kayem-ötvözetből készített szer-hetők. 2. ábra: Mélyhúzószerszám Kayem-ötvözetből legfinomabb részletek is tökéletesen kialakulnak a számok az önkellő jellegük miatt szorosan illeszt-Táskapárologtatók, parfümös üvegek A 3. ábrán látható, 6 darabból álló, újratölthető táskapárologtató szett (anyaga ZL-5) nem mondható mindennapi használati tárgynak, miként a parfümös üvegek sem, de a precíziós öntéssel készített termékek több érdekességet is mutatnak: • egyszerre tartalmaz fényes és matt aranyozást,  • Zamak, műanyag és üveg alkatrészek • „tömeghatás” (luxuscikk), különleges forma,  3. ábra: Aranyozott párologtatókészlet  vannak összekombinálva,   Zárókupak italosüvegekre A márkás italok üvegeinek esztétikus, luxus-hatást keltő zárókupakjait (4. ábra) gyakran készítik sal összeszerelik a parafabéléssel. A feliratok, vé-setek természetesen már az öntőformában kiala-kulnak. A felületet polírozással finomítják. Az arany, ezüst, króm, nikkel díszítés galvanizálással, PVD- 4. ábra: Italospalackok zárókupakja nyomásos öntéssel Zn-ötvözetből, majd ragasztás-eljárással, ill. festéssel, lakkozással készül. Röntgencsőrögzítő egység A fogászati röntgenberendezések röntgencsöveinek foglalata és rögzítőegysége (5. ábra) Zamak-5 ötvözet-tényezők indokolják: • szilárdság,  • nagy atomtömeg,  • jó tömítési jellemzők, • kataforézissel való feketíthetőség.  5. ábra: Röntgencsőfoglalat és rögzítőelemei ből készül. Az anyagválasztást az alábbi  3Jegykezelő automata alkatrészei A 6/a. ábrán látható alkatrészek Zamak-5 ötvözetből készülnek, és a francia re-gionális autóbuszjáratokon működő jegykezelő automatákat működtető szerkezetének fődarabjai. Nagy méretpontosságú alkatrészekről lévén szó (pl. az egyik 8 mm átmérőjű alkatrészen 0,03 mm a tűrés), vákuumos öntéssel készítik őket, s ennek révén nincs szükség utólagos forgácsoló megmunkálásra az elektromágnes tartófülein sem.  Ugyancsak a szigorú tűrésekkel készülő gyártmányra mutat példát a 6/b. ábra, amelyen egy tehergépjárművekbe épített fékszelepház látható, szintén ZL5-ötvözetből.   6/a. ábrán: Jegykezelő automata alkatrészei 6/b. ábra: Wabco fékszelepház Rögzítőcsapszeg A 7. ábrán látható ZL5 anyagú önmetsző rögzítőcsapokat gipszkarton falak (vá-laszfalak, burkolatok, álmennyezet) rögzítésére fejlesztették ki. A rögzítőcsapfej és az elfordítható nyelv egy öntési műveletben készül, mivel a Zamak-ötvözetek kiváló önthe-tősége folytán nem okoz problémát az összetett és pontos forma kitöltése. A csapszeg behelyezésekor válik szét a csapszegfej és a nyelv, amelyeket az öntés után 4 db, min-dössze 0,9 mm átmérőjű gát fog össze. A két darab egyben marad az elfordítás után is. A Zamak-ötvözet szilárdsága jó, a becsavaráskor biztonságosan ellenáll a törésnek. A kedvező korróziós tulajdonságok miatt nem kell tartani semmilyen elszíneződéstől, rozsdásodástól, amely az acélnál felléphet. A precíziós öntés gazdaságos gyártást tesz lehetővé nagy sorozatban. Ablaknyitó és záró szerkezet A fából, ill. műanyagból készült ablakkeretek nyitó-záró szerkezete is gyakran készül horganyötvözetből (8. ábra). Számos apró alkatrészt tartalmaznak, amelyek szi-lárdsága és kopásállósága is kedvező. A teljesen acélból készülő szerkezetekhez ké-pest 30%-os méretcsökkenést lehet elérni a Zamak-ötvözetekkel, amely igen előnyös az ablakkeretekbe munkálandó fészkek készítésekor.   7. ábra: Ablaknyitószerkezet alkatrészei   8. ábra: Önmetsző rögzítőcsap  4Kábeltoldó saru Az optikai kábelek toldásakor speciális tartókészülékben rögzítik a kábelvégeket, amely kábelsaruk anyagaként is gyakran használják a Zamak-ötvözeteket. A szilárdság, a méretpontosság, a jó forgácsolhatóság az e gyártmánynál leglényegesebb tulajdon-ságok. A 9. ábrán látható készülék 3 db kábel toldására alkalmas. A kis sorozatban gyártott (50-200 db) alkatrészt gravitációs kokillaöntéssel készítik.  Telefonkészülék-ház A 10. ábra olyan telefonkészülék-ház sorozatgyártás előtt utolsó prototípusának két felét mutatja, amelyet Franciaországban kizárólag exportra gyártanak. A legvéko-nyabb falak vastagsága alig éri el az 1 mm-t. Az utcai telefonkészülékek prototípusa ZA-12 (Ilzro12) ötvözetből készült precíziós homokformaöntéssel. A sorozatgyártás precíziós öntéssel zajlik.     9. ábra: Saru optikai kábelek toldására 10. ábra: Telefonkészülék-ház prototípusa Ajtókilincs A felsőkategóriás gépkocsik egyik lényeges különbsége a tömegautókhoz viszo-nyítva, hogy nem takarékoskodnak az anyagválasztásnál. Nemcsak a kárpit bőr, de itt nem mellőzik a rozsdamentes acélt, az alakemlékező ötvözeteket stb. A 12. ábrán lát-ható kilincs ZL-3 ötvözetből készül precíziós öntéssel. A hornyok belemarása után kromátozással, majd „lágy” festékkel nyeri el végső, „bőrhatású” felületi minőségét.    11. ábra: Luxusautó ajtókilincse öntött és „bőrhatású” állapotban Húzózár Kevés olyan termék van, amelyet ennyien használnak – és ennyire nem tudják róla, hogy miből is készül. A 12. ábrán bemutatott húzózár 4 alkatrészt tartalmaz. Az acél sapkával és rugóval ellátott csúszkatest, valamint a kengyel horganyötvözetből ké-szül. Az automatikus összeszerelés miatt a mérettűrései 0,05 mm-esek. Az öntvénynek a könnyű mozgathatóság miatt nagyon finom felületűnek kell lennie a belső lapokon is.      12. ábra: Húzózár  5

Bepillantás a francia horganyöntészetbe

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository of the Academy's Library