Tehnoloske osobine

Livenje (енгл. Foundry) je postupak obrade metala bez skidanja strugotine. Livarstvo predstavlja tehnologiju oblikovanja metalnih predmeta livenjem rastopljenog metala u urađene kalupe pomoću modela, da bi se tako, posle hlađenja dobio odlivak.
Livenje je veoma pogodan postupak izrade mašinskih delova čiji je oblik komplikovan sa unutrašnjim konturama i nepravilnim kanalima. Livenje se takođe koristi i za ekonomčniju izradu mašinskih delova i elemenata.
Primenom livenih delova u brodogradnji postiže se pojednostavljenje konstrukcija. U automobilskoj industriji liveni delovi se koriste kao blokovi, glave i klipovi motora.
Savremena tehnologija i modernija oprema za livenje omogućava dobijanje odlivaka različitih dimenzija, tačnosti i kvaliteta površine, čime je potreba za naknadnom mehaničkom obradom sve manje prisutna.
Svojstva materijala za livenje
За више информација погледајте чланак Svojstva materijala za livenje

Gotovo sve vrste metala i njihovih legura mogu da se oblikuju livenjem. Ipak, najširu primenu imaju metali i njihove legure čije osobine i karakteristike odgovaraju procesu livenja. Najvažnijeosobine metala i legura koje dolaze do izražaja pri livenju jesu stepen livkosti i promena zapremine pri hlađenju. Naročito dobru livkost imaju sivo liveno gvožđe, cink, kalaj i olovo, kao i većina legura obojenih metala.
Slabije se liju čelik, aluminijum i bakar. Mnogi metali i legure znatno menjaju zapreminu prilikom prelaska iz tečnog u čvrsto stanje. Zato su kalupi za livenje uvek za onoliko veći za koliko se dotični materijal sakuplja pri hlađenju: za sivo livničko gvožđe 1%, belo livničko gvožđe do 2,5%, čelik 2%, bronza i mesing 1,5%, legure lakih metala 1,25% itd.
[уреди]Livenje u peščanim kalupima

Livenje u pesku. Radnik izliva tečno gvožđe u kalup.
За више информација погледајте чланак Livenje u peščanim kalupima

Za izradu kalupa potrebni su modeli koji se izrađuju u modelarnici najčešće od drveta i metala. Najčešće i najkvalitetnije drvo za izradu modela je lipa. Ako odlivak ima unutrašnju šupljinu, koriste se jezgrenici za izradu jezgara. U odeljenu za kalupovanje livnice, pomoću modela i jezgrenika izrađuju se kalup i jezgro koje je uglavnom od peska određene vrste i kvaliteta, uz još neki dodatak. Na pločama za kalupovanje se postave odgovarajući modeli, koji se zapraše prahom koji se zove likapodijum. Zaprašivanje se vrši da se vlažan pesak ne bi zalepio za model. Zatim se kalupna mešavina ručnim nabijačima ili pomoću kaluparskih mašina sabija u metalne okvire tzv. kalupnike. Nakon sabijanja peska obezbede se kanali za odvođenje gasova iz kalupa (zvani odušci) koji mogu da prouzrokuju poroznost odlivaka i samim tim ga učine neupotrebljivim. Tako sabijen jedan deo kalupa se okreće, na njega se postavlja drugi deo ili delovi modela, ulivni sistemi, sistemi za prikupljanje šljake i sistemi za hranjenje odlivaka koji obezbeđuju dotok tečnog metala prilikom hlađenja odlivaka. Sledeća operacija je sabijanje peska u gornjem delu kalupa. Kada se i ova oprecija završi kalupi se rastave i iz njih izvade modeli. Ako odlivak ima i neku unutrašnju šupljinu u kalup se ulaže jedno ili više prethodno pripremljenih jezgara.
Pre nalivanju rastopljenog metala kalup se mora potpuno sklopiti, tako da obrazuje čvrsto naleganje. Tada se kroz čašu i kanale ulivnog sistema liv uliva u ulivnu šupljinu kalupa.
[уреди]Materijali za izradu peščanih kalupa i jezgara
За више информација погледајте чланак Materijali za izradu peščanih kalupa i jezgara

Za razliku od metalnih kokila, koji mogu izdržati i do 100.000 ulivanja, peščani kalupi se koriste za jednokratnu upotrebu.
Kalupi za jednokratnu upotrebu izrađuju se od mešavine peska, veziva i dodataka. Za izradu kalupa najčešće se upotrebljava mešavina kvarcnog peska i gline. Dodatkom vode mešavini dobijaju se tražene osobine od kojih su najvažnija:
• Propustljivost,
• Čvrstoća,
• Vatrostalnost na temperaturi od 1300 do 1600ºC, I
• Kalupljivost.
Ove osobine omogućuju oblikovanje i zadržavanje oblika.
• Pesak
Za izradu kalupa koriste se sledeće vrste peska:
•
• Kvarcni pesak (SiO2) – u najvećem broju se koristi kao osnovna sirovina za izradu kalupa za kalupovanje sivog liva, temper liva, nodularnog liva, za livenje čelika, obojenih i lakih metala. Temperatura topljenja 1720°C
• Olivinski pesak – je magnezijum – gvožđe – ortosilikat sastoji se od forsterita (Mg2SiO4) i fajalita (Fe2SiO4). Ima visoku temperaturu topljenja i koristi se za kalupe i za livenje sivog liva. Temperatura topljenja 1865°C.
• Hromitni pesak. Hromit Cr2O3- je veoma kvalitetan sa temperaturom topljenja 1900°C i u nekim livnicama služi kao zamena za kvarcni pesak.
• Cirkonski pesak – Oksid cirkona (cirkonijuma) i silicijuma (ZnSiO4) ima vrlo visoku
vatrostalnost sa temperaturom topljenja od 2200 ÷ 2600°C. Upotreblajva se za izradu manjih jezgara koje su duže vreme u dodiru sa rastopljenim metalom. Veliku primenu ima i kao cinkonski premaz. Bitno je da zrnce peska bude što jednoličnije, tj. da u pesku ima najviše zrnaca iste veličine jer neravnomerna zrnatost smanjuje propustljivost gasova.