Anime. getto. anima. Realizzazione di fori ciechi o passanti per mezzo di occupazione di una parte del getto con materiale di formatura

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1 Anime Realizzazione di foi ciechi o passanti pe mezzo di occupazione di una pate del getto con mateiale di fomatua getto anima Staffa infeioe potata d anima tea di fomatua equisiti delle anime - maggioe efattaietà - elevata esistenza meccanica fino al temine della solidificazione - fiailità 18

2 ealizzazione delle anime cassa d anima soffiaggio delle anime amatua amatue semplici tiate d aia intene all anima 19

3 Dimensionamento delle anime Le anime devono soppotae sollecitazioni temiche e sollecitazioni meccaniche Quindi non devono essee toppo snelle e non devono essee cicondate da toppo liquido L Inflessione e conseguente eccessiva defomazione (tolleanze) o ottua P S D S Sova-cottua e conseguente difficoltà di imozione S D S D < S L D D < S P D/ S D 3S L 3D S D 3S L D 3S D L 5D 3S D L 3D 11

4 FUSIONE E COLATA Fusione Foni A comustiile - solido - liquido - gassoso Elettici - a esistenza - ad aco indietto (adiante) dietto - ad induzione assa fequenza alta fequenza 111

5 Cuilotto Caica stati alteni di - coke - fondente - metallo 11

6 Impiegato pe la ifusione di ghise comuni e speciali. Tempeatua T f della ghisa C + max C di suiscaldamento. Rivestimento - acido (mattoni siliciosi a ase SiO, 9%) il più usato, economico, ottima esistenza agli salzi temici ; - asico (dolomite calcinata ossidi CaO e MgO) favoisce la desolfoazione FeS + CaO -> FeO + CaS FeO + C -> Fe + CO asicità della scoia (CaO%+MgO%)/SiO% - neuto (a ase di magnesite calcinata (MgO 85-9% + ) e comite (FeO.C O 3 ) - gafite zona del ivestimento al disotto degli ugelli Caica del cuilotto (dote) - caon coke pezzatua d = 1 mm, uona esistenza meccanica, quantità 1% della caica metallica - ghisa pani e ottami (pani di I fusione titolati, pani di II fusione composizione più inceta) - fondente -3 % del peso del coke * calcae (CaCO 3 ), dolomite (CaCO 3.MgCO 3 ), magnesite (MgCO 3 ) * fuoite (CaF ), cenee di soda (Na CO 3 ) 113

7 Potata d' aia (all incica 1 tonn d' aia pe la fusione di 1 tonn di ghisa), dipende anche dalla pezzatua del coke e dalla sua poosità. Rendimento occoe limitae la tempeatua dei gas in uscita (15-3 C) η = 45-5% Tempeatua Aumenta col peiscaldamento dell aia (alimentazione a vento caldo ). Pesenta un massimo con la potata d' aia una potata eccessiva detemina ossidazione, > pedite di Mn e Si ed una iduzione della tempeatua; una potata assa detemina una assa velocità di fusione, aumento di caonio ed eosione del efattaio. Inoculazione (pe l affinamento della stuttua della ghisa) impiego di feo-leghe es. Fe-Si 85 % + Al. 114

8 Colata gavità centifuga sotto pessione sfutta la pessione dovuta foma messa in pompe altenative al peso del metallo liquido otazione, si genea foza centifuga sul metallo gande vesatilità pezzi elativamente semplici pezzi complicati tolleanze genealmente scadenti uone finitue / tolleanze ottime finitue fome tansitoie conchiglie metalliche conchiglie metalliche pemanenti pemanenti, costose costi di impianto automazione 115

9 Sistema di colata pe fondeia in tea Sistema pincipale - acino di colata - canale di colata - canale oizzontale - attacco di colata Alti elementi - filti - pozzetti - sfiati - tappole 116

10 Sistemi di colata dietta Danni alla foma Gocce fedde sul piano di sepaazione Facile ealizzazione dimensionamento con te staffe Foma in te pati Colata in sogente il dimensiomento del sistema si ealizza a patie da quantità di mateiale da colae tempo ammissiile (poduttività, esistenza temica della foma) velocità del fluido (danneggiamenti pe eosione) pe ottenee le sezioni dei canali di colata 117

11 Alti sistemi di colata Colata a stella acino getto Colata a pioggia Getti laghi e assi 1 Colata a pettine lateale Pe iempie la mateozza con liquido a tempeatua più alta 1 Colata in due fasi 118

12 Dimensionamento sistema di colata Cicuito idaulico in cui cicola un fluido pefetto in condizioni stazionaie A st = sezione di stozzatua = convesione enegia potenziale in enegia cinetica H As v st g H = k [1 4] k A Ag Q = A v st st la potata non è un paameto lieo ma va scelta in funzione di - volume del getto - tempo di iempimento 119

13 Tempo di iempimento t V g Tempo di iaggiamento t i V g + accessoi foma del getto (??) se è piccolo --> potate eccessive e esa assa se è gande --> difetti - pematua solidificazione - collasso della foma pe iaggiamento ( t i ) maggioe di t fomatua a vede sintetica fine (AFS > 1) gossa (AFS < 1) t i fomule empiiche (attenzione alle unità di misua) t 1 = V t = 6.4 s Pg t Vg g = ( fomula di Dietet pe acciai) 1

14 Nota la potata posso calcolae la sezione A st A st = g v 1 / st t V V st Veificae che t t m s i Posizionamento A st sistemi pessuizzati A st = A g iduzione occame velocità elevate potate unifomi sistemi non pessuizzati A st = A s velocità asse potate disunifomi consigliati se c è pesenza di ossidi 11

15 Sistemi pessuizzati Sistemi non pessuizzati A s 4 1 A 8 A g A st A s A st 4 1 A H H A g H H [H ] dm Attacchi di colata (sezione ettangolae) 4 a L a alte sezioni L 1

16 Meccanismi di danneggiamento della foma pe iaggiamento T T d T T d V Riempimento di getti di foma paticolae T T d T ' T d T ' = tempo di iempimento Vdi 13

17 Spinte metallostatiche pz = γ h 1 Pe un liquido si ha h 1 Peso specifico p = ρ g h = γ h H attente z y px = γ H x 14

18 N z z = f ( x, y) supeficie di contenimento del liquido N x z y z α ˆn x Nz = γ z cosα ds N = γ z nˆ ds Nx = γ z sinα ds Angolo ispetto alla nomale alla supeficie x 15

19 Esempio 1 paete oizzontale affondata N = zˆ N = zˆ γ z cosα ds = a = zˆ γ h dxdy = zˆ γ h a z h L N z a z y La spinta coisponde al volume di tea sopa al getto pe la densità del metallo N z x 16

20 Esempio paete veticale affioante N = xˆ N = xˆ γ z sinα ds = x h N x h h = xˆ γ z dydz xˆ γ = z y Esempio 3 paete veticale non affioante N = xˆ N = xˆ γ z sinα ds = x h h h = ˆ = ˆ 1 x γ z dydz x γ h 1 h 1 h N x x 17

21 Esempio 4 paete inclinata affioante l N = γ z nˆ ds = γ nˆ z( l) dydl h N z N y N dl N x α dz y dl dz sinα = l N = γ nˆ z( l) dydl = dz h h γ = nˆ z dy nˆ γ = sinα sinα N γ h γ h γ h N ˆ ˆ y = n y = cosα = sinα sinα tanα = γ h γ h γ h N ˆ ˆ x = n x = sinα = sinα sinα 18

22 Esempio 5 paete cilindica affioante N = γ z nˆ ds = γ nˆ z dydθ = ( cos ) = γ nˆ θ dydθ h N θ ( cos ) N = γ sinθ θ dydθ = x sin( θ ) d θ (cos θ ) γ = = = 4 γ dy γ cos( θ ) + 1 dθ N y = γ cosθ ( cosθ ) dydθ = γ dy = sin θ + θ = γ = γ

23 Esempio 6 paete cilindica non affioante N = γ z nˆ ds = γ nˆ z dydθ = ( cos ) = γ nˆ h θ dydθ ( ) = h ( cos ) N = γ sinθ h θ dydθ = x 1 γ h θ N N y = γ cosθ ( h cosθ ) dydθ = h γ 4 13

24 Esempio 7 caso eale di getto cilindico N z ˆ N z n ds nˆ z dyd = γ = γ θ = ( cos ) = γ nˆ h θ dydθ H θ Nx ( h ) dyd = γ sinθ cosθ θ = N y cos ( h cos ) dyd = γ θ θ θ = = h γ La spinta coisponde al volume di tea sopa al getto pe la densità del metallo D N y = γ h = h γ 131

25 Esempio 7 caso eale di getto cilindico con anima H θ N z D 13

26 Spinte metallostatiche sulle anime Le anime sono completamente cicondate dal metallo liquido, tanne le loo potate, e quindi sono assoggettate alla spinta di Achimede F = γ metallo ( V anima - V potate ) Nel calcolo della esistenza allo scopechiamento della staffa, a questo valoe isogna sottae il peso dell anima stessa P anima = γ anima V anima NB le anime veticali non hanno liquido sulla loo supeficie infeioe e quindi non sono soggette a spinte a meno che non aiano sotto-squadi. 133