Livenje i konstruisanje odlivaka

LIVENJE I KONSTRUISANJE ODLIVAKA

Livenje je veoma pogodan postupak izrade mašinskih delova čiji je oblik komplikovan ili se ne mogu drugačije izraditi.
Sam postupak livenja tekao bi na sledeći način:
Prvo se izradi model dela koji se lije odično od drveta ili metala. Na osnovu njega načini se šupljina u pesku ili drugom materijalu – kalup. Na kraju se u kalup uliva metal u istopljenom stanju. Wegovim hlađenjem dobija se odlivak.
Livenje u pesku je najgrublje i koristi se za liveno gvožđe i čelični liv, dok je livenje u kokilama mnogo finije i koristi se obojene i lake metale.
Obzirom na viskoe troškove izrade kalupa i čitavog postupka uopšte livenje je pogodno samo kada su u pitanju velike serije i masovna proizvodnja.
Konstrukcija odlivaka treba da bude takva da omogući slobodno punjenje šupljina kalupa tečnim metalom, što znači da se mora voditi računa o dovoljnim dotičnim presecima i ravnomernoj raspodeli metala u kalupu. U slučaju tankih zidova postoji opasnost od hlađenja metala još u toku postupka livenja čime se sprečava dalje ispunjavanje kalupa. Nagle promene pravca i brzine kretanja istopljenog metala u kalupu su takođe nepovoljne i treba ih izbegavati. Osim ovog treba izbegavati i sledeće:

•  Velike površine (naglo se hlade i zbog toga menjaju strukturu, gasovi i šljaka ostaju zarobljeni u strukturi)
•  Veće horizontalne površine pri vrhu kalupa

Najčešća greška kod odlivaka je stvaranje šupljina u unutrašnjosti i prskotina na površini usled smanjenja površine prilikom hlađenja. Očvršćavanje se vrši po slojevima, i to tako da se najpre hlade tanji spoljašnji slojevi. Idući ka unutrašnjosti hlađenje je teže, a očvršćavanje sve sporije. Glavna masa se hladi sporo i ima veliko skupljanje.Kao posledica ovog procesa pojavljuju se šupljine koje smanjuju aktivni presek odlivka u odnosu naprojektovani a time i njegovu čvrstoću.
Procentulano skupljanje zavisi od matreijala:

• Sivi liv SL   –   1%
• čelični liv ČL   –   2%
• Legure Al, Mg   –   1.25%
• Mesin i bronza   –   1.5%

*Vrednosti za sivi i čelični liv su tačne dok su vrednosti za lake legure prosečne
Usled skupljanja u materijalu se pojavljuju zaostali naponi i deformacije. Oni mogu biti toliko veliki da izazovu lomljenje odlivaka u toku hlađenja ili kasnije u toku rada. Zbog toga se, naročito ako je čelični liv u pitanju, odlivci obavezno podvrgavaju termičkoj obradi.
Sivi liv je najeftiniji i ima dovoljno mali stepen skupljanja pa je najpogodniji za izradu odlivaka nosećih struktura ( kućita, postolja, stubova itd.) i ima najširu primenu u ovoj oblasti.