„Správná teplota materiálu při vybraném způsobu tváření má přímý vliv na kvalitu výsledku.“

Navazující úroveň modulu s označením 3 je určena pro pracovníky v oblasti strojírenské technologie se zaměřením na technologii slévání a tváření.

Úroveň modulu 3 je úzce zaměřená na hlavní úkony práce, které souvisí s odbornou způsobilostí slévárenských a tvářecích technologů. Modul se zaměřuje na současnou legislativu v oblasti slévárenství a tváření, základních principů navrhování konstrukcí odlitků a výkovků s ohledem na vlastnosti konstrukčních materiálů.

OBSAH TÉMAT & EVALUACE

Náplň: Teoretický výklad čtení výkresové dokumentace. Hlavní zaměření na označování svarů na výkresech spolu s doplňkovými značkami a jejich významy.

Forma výuky: Teoretický výklad.

Náplň: Teoretický výklad spojený s čtením významů jednotlivých značek svarů z připravených studijních podkladů. Posluchači řeší na interaktivní tabuli či obyčejné tabuli předem zadané značky výkresové dokumentace postupně každý sám před ostatními posluchači.

Forma výuky: Praktické cvičení.

Náplň: Teoretický výklad samotného tématu managementu kvality. Všeobecné teoretické informace o stupních a zaměření jednotlivých managementů kvality. Předání informací na legislativní dokumenty, aby posluchači získali informace, kde potřebné informace získat či ověřit. Především jde o to, aby posluchač věděl, do které národní či mezinárodní normy nahlédnout, a především aby sledoval změny provedené v těchto dokumentech.

Forma výuky: Teoretický výklad.

Náplň: Vytvoření návodky a předpisu pro kontrolu dané strojní součástky ,,na nečisto,, dle dostupných legislativních dokumentů v návaznosti na předchozí přednášku.

Forma výuky: Praktické cvičení.

Náplň: Rozdělení tvářecích procesů. Základní principy plastické deformace. Technické parametry tvářecích strojů. Základní tvářecí procesy. Materiály pro tváření. Dělení materiálu. Tavitelnost, tekutost a zabíhavost slévárenských slitin. Interakce tekutých kovů s formou a plyny. Objemové změny při chladnutí a tuhnutí ocelí a litin. Vznik staženin, pnutí a deformací. Vznik trhlin, prasklin a odmíšenin.

Forma výuky: Teoretický výklad.

Náplň: Praktické cvičení na slévárně a kovárně s instruktory. Možnost vyzkoušení zaformování modelu dle vlastního výběru do bentonitové směsi – výroby formy, s následným odlitím hliníkové slitiny. Vykování několika typů výkovku technologií volného kování kladivem i na bucharu. Odlitek s výkovkem účastníkům zůstane jako suvenýr.

Forma výuky: Praktické cvičení.

Náplň: Vztahy mezi konstrukcí, výrobní technikou a ekonomickými aspekty. Technologičnost konstrukce z hlediska lití, tváření, svařování a povrchových úprav. Východiska při volbě materiálu a technologie. Konstrukční úpravy dílů s ohledem na jakost a výrobní možnosti.

Forma výuky: Teoretický výklad.

Náplň: Obecné zásady technologičnosti konstrukce. Zásady konstrukce pro kování a slévání. Výhody a omezení procesu. Tvařitelnost a slévatelnost ocelí. Kritéria volby polotovaru.

Forma výuky: Teoretický výklad.

Náplň: Význam chemického složení materiálu pro oceli, litiny, slitiny hliníku. Význam hutního zpracování pro užitné vlastnosti po tepelném zpracování. Vhodnost tepelného zpracování pro jednotlivé značky ocelí. Základy procesů tepelného zpracování (kalení, cementace, nitridace).

Forma výuky: Teoretický výklad.

Náplň: Teorie deformací. Tepelné a transformační pnutí, vliv konstrukce na deformaci. Vliv ochlazovacího prostředí na míru deformací. Žíhání a žíhací procesy. Vakuové kalení v technické praxi. Nízkoteplotní procesy tepelného zpracování.

Forma výuky: Teoretický výklad.

Popis evaluace: Splnění závěrečného testu. Řešení case-study.

Příklad evaluace:

Testové otázky – slévání

1. Hlavní příčinou vzniku staženin je:

  • objemové smršťování slitin při tuhnutí
  • uvolňování plynů z chladnoucích slitin
  • ineární smršťování ztuhlých odlitků

2. Předsmršťovací roztažení může příznivě působit na zmenšování staženin u odlitků z:

  • grafitických litin
  • bílé litiny
  • uhlíkových ocelí

3. Jaký vliv na výslednou kvalitu odlitku bude mít smrštění tuhé fáze (při chladnutí odlitku):

  • vznik pnutí a nevyhovující rozměry odlitku
  • vznik staženin
  • problémy mohou nastat pouze při smrštění tekuté fáze

4. Mechanické brždění smršťování a tím vyvolaná pnutí v odlitcích jsou způsobena:

  • odporem formy a jader proti smršťování
  • nízkou licí teplotou
  • teplotní roztažností formy a jader

5. Var oceli při tavení v elektrické obloukové peci je vyvolán:

  • oxidací uhlíku a únikem bublinek CO2
  • vypařováním nečistot s nízkou teplotou varu
  • probubláváním lázně inertními plyny

6. Charakterizujte slévatelnost:

  • schopnost dvou prvků tvořit spolu slitinu
  • schopnost slitiny tvořit homogenní odlitek bez vad
  • stav taveniny, kdy je připravena k odlití

7. Co je to stahování:

  • objemová změna probíhající při tuhnutí taveniny
  • objemová změna, při které již ztuhlý odlitek zmenšuje své rozměry
  • schopnost slitiny přejmout tvar formy a vytvořit odlitek daného tvaru

8. Ve slévárenství tzv. „známka“ je:

  • kombinace písmen a čísel k označení odlitku pro interní sledování výroby ve slévárně
  • část modelu, která svým otiskem do formy vytvoří lůžko pro založení jádra
  • zaváděcí otvor pro kolík na rámu formy, sloužící k přesnému složení formy a předejití tzv. „přesazení“ na odlitku

9. V čem spočívá zásadní rozdíl mezi ocelemi a litinami:

  • ocel se vyrábí z litiny – litina je výchozí surovinou pro výrobu oceli
  • oceli jsou určeny pouze pro výrobu výkovků, odlitky se vyrábí pouze z litin
  • obsah uhlíku

10. Charakterizujte lineární smršťování:

  • objemová změna probíhající při ochlazování taveniny
  • objemová změna, při které již ztuhlý odlitek zmenšuje své rozměry
  • objemová změna nálitku vlivem dosazování

Testové otázky – tváření

1. Které faktory a veličiny ovlivňují deformační odpor:

  • Chemické složení materiálu a jeho struktura
  • Měrná hmotnost
  • Vrubová houževnatost

2. Jaká je zhruba tepelná účinnost ohřevu tvářecích polotovarů v komorové peci:

  • 15 %
  • 50 %
  • 70 %

3. Množství vzniklých okují je závislé na:

  • druhu paliva a době ohřevu
  • na konstrukčním řešení pece
  • druhu materiálu

4. Při tváření za studena:

  • dochází ke změně mechanických vlastností
  • mechanické vlastnosti se prakticky nemění
  • změna vlastností je závislá na druhu technologické operace

5. Zvýšené přesnosti výkovků docílíme operací zvanou:

  • ostřihování
  • kalibrování
  • osazování

6. Nevýhodou tváření za studena je:

  • možnost vyčerpání plasticity materiálu
  • rozměrové změny tvářeného dílu
  • menší velikost přetvárného odporu

7. Kování velkých výkovků (např. i ingotů) se provádí na:

  • klikových lisech a kompresorových bucharech
  • hydraulických lisech a kompresorových bucharech
  • excentrických a klikových lisech

8. Pásmo tvářecích teplot běžných konstrukčních ocelí při tváření za tepla leží v rozmezí:

  • 850 až 1200 ºC
  • 950 až 1350 ºC
  • 1250 až 1550 ºC

9. Mezi technologie tažení nepatří:

  • zpětné tažení
  • protlačování
  • protahování

10. Dráty malých průměrů není možné vyrábět:

  • protlačováním
  • tažením
  • válcováním

Zadání Case-study:

Vypracujte technologický postup pro výrobu dané součásti technologií slévání/tváření. Zpracujte návrh materiálu/ polotovaru pro návrh dané konstrukce/součásti včetně materiálové charakteristiky.