3.Қорытпалар ақаулары және құюдан, пісіруден және термиялық өңдеуден кейінгі өнімнің сапасын бақылау.

Пісірудің физикалық мәні. Пісіру деп молекулааралық және атомаралық байланыс күштерін пайдаланып металл бөліктерін ажырамайтын етіп біріктіру ісамалын айтады. Аталған күштердің өзара әрекеттесуі үшін жалғанатын металдардың атомдарының ара қашықтығы 10^-8 см шамасында болуы керек, демек өзара қашықтығы металдардың кристалл торларының параметріне сәйкес болуы қажет. Атомдар мен молекулаларының осындай ара кашықтығын қамтамасыз ету үшін, пісірілетін жадығат беттері балқу жылысалқындығынан аса қыздырып, балқыған жадығат қатаю (кристалдану) негізін де біртұтас қалыптасады. Немесе пісірілетін жадығаттар пластикалық күйге дейін қыздырылып олар жарақтылық қысу күші әсерінен өте тығыз түйістірілуі қажет. Бұл процесті қыздырусыз салқындай тек жарақтылық күш әсерімен іске асыруға болады.

Пісіру тәсілдерінің топтастырылуы. Осы кездегі пісіру тәсілдерінің негізгі екі ерекшелігі бойыша топтастырады: металдың пісіру кезіндегі күйі мен пісірілетін жапсарларын кыздыру үшін қолданылатын энергия түріне қарай. Алғашқы нышанына қарай балқытып және қысыммен пісіру болып бөлінеді.

Балқытып пісіруде біріктірілетін детальдардың жиектері, оны негізгі металл деп атайды және қосымша металдарды балқу жылысалқындығынан асыра қыздырып ортақ сұйық металл жасалады. Кыздыру тоқтатылғаннан кейін ванна суып кристалдану нәтижесін де пісіру жігі қалыптасады да, пісірілген жік және оның аумағы әдеттегі жылысалқындыққа дейін салқындайды. Кысыммен пісіруде пісірілетін металл беттері пластикалық күйге, тіпті балқу жылысалқындығына жуық деңгейге қыздырылып оған қосымша жарақтылық күш түсіріледі. Қорғасын, алюминий, мыс, т.б. созымталдығы жоғары металдарды қыздырмай қысыммен-ақ пісіруге болады. Қыздыруға қажетті энергия түріне қарай пісіру тәсілдері мынадай топтарға бөлінеді: электрмен, химиялық, жарақтылық және сәулелі.

Бұлардың арасында ең бастысы болып металды қыздыруға электр тогын пайдаланатын электрмен пісіру тәсілі саналады. Электр энергиясының жылу энергиясына айналу принциптеріне сәйкес электрмен пісірудің, мынадай негізгі түрлері болады: доғалы, түйістіріп пісіру, индукциялы, плазмалы. Пісірудің химиялық тәсілі тобына газды және термитті пісіру жатады. Бұл тәсілдердегі металды қыздыру мақсатында газ не қатты күйіндегі әр түрлі заттардың тотығуының экзотермиялық реакцияларының жылуын пайдалану арқылы қыздырылады. Пісірудің жарақтылық тәсілдеріне: көрікпен, қыздырмай қысыммен, қопарылыспен, ультрадыбыспен, ал пісірудің сәулілі тәсілі тобына электронды-сәулелі, лазер сәулесімен, гелиопісіру немесе күн сәулелермен пісірулер жатады. Пісіру тәсілдерінің ең басты маңыздылары электр доғасымен түйістіріп және газбен пісіру болып табылады.

Машина жасау саласында металды пісірудің маңызы мен болашағы. Осы кезде металдарды пісіру, металды қысым арқылы құю және кесу арқылы өңдеу сияқты, металдан әр түрлі конструкциялар мен бұйымдар жасауда негізгі кәсіпілімдік ісамал болып саналады. Жаңа зауыттар мен кәсіпорындарын салуда, темір жол вагондары мен цестерналар жасауда, домна және мартен пештерін құруда (монтаждауда), мүнай және газ құбырларын, көпір салуда, машина мен жабдықтардың тозған және сынған бөлшектерін қалпына келтіруде пісірудің маңызы зор. Бұл тәсіл ауыр конструкцияларды, металлургия, машина жасау өндірісінің күрделі жабдықтарын т.б. пісіру арқылы өңдегенде үлкен экономикалық нәтиже береді.

Пісірудің жаңа тәсілдері. Пісірудің жаңа тәсілдеріне мыналар жатады: суық күйде қысыммен пісіру; үйкеліс арқылы пісіру; ультрадыбыспен пісіру; жоғары жиілікті токпен пісіру; плазмалы электр доғасымен пісіру; вакуумда электрон шоғымен пісіру; вакуумда диффузиялық пісіру; қопарылыс арқылы пісіру; лазермен пісіру; атом энергиясымен пісіру.

Құю өндірісі қара және түсті металдар мен олардың қорытпаларын арнаулы қалыптарға құю құймалар алынады. Құйма жасау үшін балқытылған металл, ішкі кеңістігінің түрі жасалынатын бұйымның сыртқы түріне сәйкес етіп жасалған қалыпқа құйылады. Металл қалыпта тұрып суынғаннан кейін түрі қалыптың ішкі кеңістігіне ұқсас құймаға айналады. Құю өндірісінің негізгі технологиялық операциялары үлгі жабдықтары мен құю қалыптарын жасау, металл балқытау, қалыпқа балқытылған металды құю, құйманы қалыптан ажырату, тазарту, кесуден тұрады. Құю өндірісі б.э. 5000 жыл бұрын пайда болған. Қазіргі кезде құю өндірісінің өнімдері еліміздің халық шаруашылығының барлық тауарларында қолданылады. Өйткені құю арлықы детальдар жасау арзан, кейде деталь жасаудың бірден-бір жолы болып табылады. Машина детальдарының 40%-і құю әдісімен жасалды, ал кейбір машиналар үшін бұл көрсеткіш артады, яғнаи 80-90%-ке дейін барады.

Мысалы, су трубинасы детальдарының 95%-і универсал фрезер станоктары детальдарының 80%-і құю әдісімен жасалады. Құю әдісімен салмағы бірнеше граммнан жүздеген тоннаға дейін жететін әр түрі құймалар жасауға болады. Құйма өндірудің көлемі жағынан еліміз АҚШ-ты басып озып, дүние жүзі бойынша бірінші орынға шықты. Ерте заманда орыс халқынан көптеген құю өндірісінің шеберлері шығып, дүние жүзіп өз өнерлерімен таңқалдырған.

Құю өндірісінің мәні. Машина жасау өндірісінің металдар мен түрлі қорытпаларды балқытып, ішкі қуысы қажетті пішінді балқымалы құю арқылы әр түрлі бұйымдар мен дайындамаларды жасау саласын құю өндірісі деп атайды. Қалыпқа құйылғаннан кейін қорытпа қатайып құймаға айналады (құйылған дайындама). Өндірілген дайындама кесіп өңдеуден өткеннен кейін мөлшері мен беттерінің кедір-бұдырлығы қажетті түрде қамтамасыз етіліп машинаның бөлшегіне айналды. Машиналардың және жабдықтардың 50%, метал кесу станоктарының 80%, тоқыма машиналардың 72%, трактордың 55%, бөлшектері мен детальдар құйып жасалады. Құю әдісі арқылы, басқа тәсілдермен жасауға болмайтын күрделі пішінді бұйымдар мен детальдарды жасауға болады. Ол бұйымдар мен детальдардың салмақтары бірнеше грамнан жүздеген тоннаға мөлшерлі бірнеше сантиметрден 20 метрге, қалыңдығы 0,5 милиметрден 500 милиметрге дейін жетеді.

Құю өндірісі келесі процестерден тұрады:

1. Өндірілген бұйымның немесе дайындаманың үлгісін жасау;

2. Қалып және өзекшелер жасалатын қоспалар дайындау ;

3. Өзекшелер жасау;

4. Өндірілетін бұйымның не детальдың үлгісі бойынша қалып жасау;

5. Қорытпаны балқыту;

6. Қалыпқа балқыма құю;

7. Құйманы қатайғаннан кейін қалыптан шығарып алу;

8. Құйманы тазарту;

9. Қажет болған жағдайда құйманы термиялық өңдеулерден өткізу;

10. Сапасын анықтаумен қатар ақауы бар құймаларды жөндеу.

Қалып пайдалануына байланысты бір рет, бірнеше немесе көп рет (тұрақты) құйма құйылатын болып жасалады. Бір рет құйылатын қалып құм мен балшықтың, сұық шынының, байланыстырушы заттардың т.б. қоспаларынан жасалады. Бірнеше көп рет құйма құюға арналған қалыптар төзімді материалдарден немесе металл қорытпаларынан жасалады.

Қалыпты жасау әдістеріне байланысты құю жолдары мынандай болып бөлінеді:

1. Бір рет қолданып құм-балшықтан жасалған қалыпқа құю;

2. Центрден(орталықтан) тепкіш машиналар арқылы қалыпқа құю;

3. Кокильді құю (металл қалыпқа);

4. Қысыммен құю т.б.

Өндірілетін құймалардың 75% бір рет қолданылатын құм-балшықтан жасалған қалыптар арқылы жасалады.

Металдар мен қорытпалардың құю қасиеттері. Моделді жиынтық. Пошымды және тұрықтық қоспалар. Құю жүйесі.

Үлгі жасау. Белгілі формалы бөлшек құю үшін сол бөлшектің алдымен үлгілері жасалады. Үлгі жасау үшін мынадай жабдықтар пайдаланады: үлгі қалқаны, өзекше жәшіктері, жақтауыш, үлгінің өзі. Үлгінің сыртқы көрінісі құйманың пішініна ұқсас, өлшемдері құйма өлшемдерінен артық болады. Үлгінің өлшемдері металдың отыру еселеуіші мен құйылған құйманы жарақтылық өңдеуден өткізуге арнап қалдыратын сапасының шамасына байланысты есептелген. Мысалы, ақ шойын мен болаттың отыру еселеуіші 2%, сұр шойындікі 1%, қалайы мен қоланікі 1,5%, алюминий құймаларынікі 0,9 - 1,4%. Жаррақтылық өңдеуге қалдыратын құйма артығының мөлшері оның күрделілігіне, өлшемдері мен құю жағдайына байланысты Мемлекеттік стандарт бойынша белгіленеді. Үлгіні ағаштың (қарағай, қайың т.б.) үлгілерінен және металдан, гипстен, цементтен, пластмассадан жасайды. Ағаштан жасалған үлгілердің меншікті салмағы мен құны төмен, оның жасалуы мен бүлінген жерлерін жөндеу жұмысы жеңіл де, жұмыс істеу уақыты аз (600-1200 рет қана). Құйылған құймалар өлшемдерінің дәлдігі төмен. Ағаштан жасалған үлгінің пайдалану уақытына байланысты майысып, бұзылып, өлшемдері өзгеруі мүмкін. Сондықтан олар аз сериялы бұйымдар жасау өндірісінде ғана қолданылады.

Үлгі шойын, болат, түсті металдар қоспаларынан да жасалады. Металдан жасалған үлгілер ағаштан жасалған үлгілерге қарағанда ұзақ уақытқа жарайды (4500 рет) және дәлдігі жоғары құймалар алуға мүмкіндік береді. Бұл үлгілердің өзіндік құны жоғары және оның бүлінген жерлерін түзету қиынға соғады.

Соңғы кезде құю өндірісінде пластмассадан жасалған үлгілер кеңінен қолданылатын болып жүр. Өйткені мұндай үлгілермен құйылған құймалардың сапасы металдан жасалған үлгілермен құйылған құймалардың сапасынан кем түспейді, сонымен қатар өзіндік құны басқа жадығаттардан жасалған үлгілерге қарағанда, 3-10 есе арзан болады. Металдан, пластмассадан жасалған үлгілерді көп сериялы құймалар құятын өндіріске мәшинемен қалып жасау ісінде қолданылады.

Құю өндірісінде күрделілігіне қарай құйылатын құйманың бөлшектелмейтін және бөлшектелетін үлгілері пайдаланады. Үлгінің қалыптан бөлінуін жеңілдету үшін оның тік қабырғалары аздап көлбеу етіп жасалады, ал өзекшенің қалыпты дұрыс орналасқандығын үлгіде жасалған белгілер (тиектер) бойынща анықтайды.

Құюдың ерекше түрлері. Металды қалып қоспасынан жасаған қалыптарға қайта құю арқылы құйма алу жолының көптеген кемшіліктері бар. Олар мыналар: қалып бір рет пайдаланғаннан кейін бұзылады, құйылған құйманың сапасы төмендеп, бүйір бетінің тазалығы нашарлайды, сондықтан механикалық өңдеу үшін көптеген запас қалдыру керек болады. Осы кемшіліктерді азайту және жою мақсатымен құю өндірісінде соңғы кезде құюдың мына төмендегідей ерекше әдістері қолданылып жүр: металл қалыпқа құю (кокильді құю), қысыммен құю, центрден тепкіш машинамен құю, балқығыш үлгілер бойынша құю,қабықты қалыптарға құю т.б.

30-билет