Κ Α Ι Ν Ο Τ Ο Μ Ι Α
Ν Ε ΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΊΕΣ
ΣΧΗΜΑ 1
ΣΧΗΜΑ 2
β
*
[Ν]
ζ 4 ^
• \
Ε
•ο
L-
kN
\
•
Επίσης και η άλλη συνήθης αιτία δημιουργίας
διακένων, λόγω μικροσυστολών, εξαλείφεται
λόγω της ύπαρξης συνεχούς υδροστατικής πίε
σης, η οποία αναγκάζει το υγρό ή το ημιστερεο-
ποιημένο υλικό να διεισδύσει στα κενά, με απο
τέλεσμανα παράγεται συμπαγές υλικό.
• Τη δημιουργία τεχνικής υπόψυξης
(supercooling) και επομένως μαζικής πυρήνω-
σης σε όλο τον όγκο του υγρού μετάλλου με
αποτέλεσμα τη δημιουργία μικρών και πολ
λών κρυσταλλικών κόκκων. Οι μηχανικές ιδιό
τητες των προϊόντων SQC εξαρτώνται από τη
μορφολογία της μεταλλουργικής δομής που
δημιουργείται κατά τη στερεοποίηση.
Υποψύχοντας το υγρό μέταλλο κάτω από το
σημείο τήξης και εξασφαλίζοντας ταχύτατους
ρυθμούς απαγωγής θερμότητας (λόγω από
λυτης επαφής του μετάλλου με τα τοιχώματα
του καλουπιού), είναι βέβαιο ότι θα υπάρξει
εκτεταμένη πυρήνωση με αποτέλεσμα
μικρούς ισοδιάστατους κρυσταλλικούς κόκ
κους μέσα στο χυτό.
Οι παραπάνω δύο συνθήκες υπάρχουν στη δια
δικασία SQC.
Η απόλυτη επαφή υγρού μετάλλου και τοιχώμα
τος καλουπιού, καθ' όλη τη διάρκεια της στερε
οποίησης, είναι συνέπεια της πίεσης που υφί
σταται το υγρό μέταλλο και δεν επιτρέπεται η
δημιουργία του διάκενου που παρατηρείται σε
απλές χυτεύσεις σε μεταλλικά καλούπια.
Οσον αφορά την υπόψυξη, αυτή επιτυγχάνεται
με τεχνητό τρόπο : Εφαρμόζοντας πίεση μετα
τοπίζεται προς το πάνω το σημείο τήξεως του
υγρού. Δεν είναι δυνατόν να αναπτυχθεί στο
παρόν ολοκληρωμένη η σχετική θεωρία.
Επιγραμματικά και απλουστευμένα όμως ανα
φέρουμε ότι το σημείο τήξης των περισσοτέ
ρων μεταλλικών κραμάτων αυξάνει με την
εφαρμογή πίεσης ακολουθώντας μία μαθηματι
κή συνάρτηση γνωστή ως εξίσωση των Clausius
- Clapeyron. Οι τιμές που αναφέρονται είναι της
τάξεως των 2-6°C για κάθε 1000 ατμόσφαιρες
πίεσης, ή πιο πρακτικά περίπου 1T/cm
2
.
Οπως φαίνεται στο διάγραμμα φάσεως Ai-Si
(Σχήμα 1) η υγρή γραμμή (liquidus) μετατοπίζε
ται προς τα πάνω με την εφαρμογή πίεσης.
Εφαρμόζοντας πίεση στο υγρό μέταλλο, όταν η
θερμοκρασία του (Τ) είναι μόλις πάνω από το
φυσιολογικό σημείο τήξης, το σημείο τήξης
μετατοπίζεται πάνω από την υπάρχουσα θερμο
κρασία του μετάλλου, οπότε όλη η μάζα του
υγρού μετάλλου βρίσκεται αιφνιδίως σε μία
κατάσταση υπόψυξης. Ετσι, προκαλείται μαζική
πυρήνωση και σε συνδυασμό με τη γρήγορη
απαγωγή θερμότητας από τα τοιχώματα επι
τυγχάνεται ταχύρρυθμη στερεοποίηση με όλες
τις ευεργετικές συνέπειες.
Διαδικασία
Αν και το SQC θεωρείται παραγωγική διαδικα
σία ενός βήματος, αυτό το "βήμα" αποτελείται
από τέσσερις συγκεκριμένες φάσεις (Σχήμα 2) :
α. Γέμισμα του καλουπιού με υγρό μέταλλο
β.Ενεργοποίηση του άνω μέρους του καλουπι
ού
γ. Εφαρμογή πίεσης στο υγρό μέταλλο και δια
τήρηση της πίεσης
δ.Απόσυρση άνω μέρους του καλουπιού και
εξώθηση του χυτού
Πλεονεκτή ματα
Από το συνδυασμό χύτευσης και σφυρηλάτη
σης δημιουργούνται πολλά πλεονεκτήματα :
1. Απόλυτη εξάλειψη συστολών ή/και πορότη-
τας από αέρια.
2. Από την απουσία συστήματος τροφοδότησης
μετάλλου προκαλείται μεγάλη οικονομία
μετάλλου, μέχρι και 95%. Εκτός από το
μέταλλο, που ενδέχεται να αφαιρεθεί από
μηχανουργικές κατεργασίες, όλο το μέταλλο
που χυτεύεται χρησιμοποιείται στο εξάρτημα.
3. Δύο διαδικασίες χυτηρίου για την προετοιμα
σία του υγρού μετάλλου παρακάμπτονται
εντελώς απλουστεύοντας έτσι την παραγωγή
και εξοικονομώντας χρόνο και χρήμα :
-Δεν απαιτείται απαέρωση του μετάλλου
-Δεν απαιτείται μετατροπή - modification
4. Εξαιρετικής ποιότητας επιφάνεια, σχέδον
ίδιας με αυτή του καλουπιού, καλύτερης των
Χυτοπρεσσαριστών και ισοδύναμης με αυτή
των σφυρήλατων.
5. Εξαιρετική διαστασιακή ακρίβεια και αναπα-
ραγωγικότητα, ίση με αυτή των χυτοπρεσαρι-
στών.
6. Τα χυτά είναι θερμικά κατεργάσιμα, εάν το
κράμα επιδέχεται θερμική κατεργασία.
7. Σε πολλά κράματα βελτιώνονται σημαντικά οι
μηχανικές τους ιδιότητες. Κράματα αλουμινί
ου μπορούν να πλησιάσουν τιμές του κοινού
χάλυβα.
8. Δυνατότητα κατασκευής εξαρτημάτων με
μεγάλο εύρος πάχους 0,3 -100 Χιλ. έχουν
αναφερθεί καθώς και μεγάλη ευρύτητα μεγέ
θους 0,12-50 kg, αν και δε συνιστάται να
υπάρχουν μεγάλες διαφορές πάχους στο ίδιο
αντικείμενο.
9. Χρονικά μικρός κύκλος παραγωγής, σε
σύγκριση με τη χύτευση με βαρύτητα.
ΙΟ.Χυτό μπορεί να κατασκευασθεί από οποιοδή
ποτε μεταλλικό υγρό κράμα χωρίς εσωτερι
κές ατέλειες.
Η μέθοδος είναι ιδιαίτερα ανταγωνιστική της
