06_tmp -i- perpunimi me derdhje

6.1. Hyrje

Derdhja është proces teknologjik gjatë të cilit mund të fitohen pjesët (detalet e ndryshme) duke bërë derdhjen e materialit të shkrirë në kallëpe (forma) përkatëse të punuara në rërë e cila është e qëndrueshmë ndaj temperaturave ose në kallëpe (forma) të tjera metalike, ku materiali i shkrirë ngurtësohet.Kështu do të punohen pjesët të cilat nuk mund të punohen me metodat e tjera të përpunimit, si p.sh. detalet me konfiguracione të ndërlikuara gjeometrike, detale me dimensione të mëdha ose detale me shumë mure anësore. Në anën tjetër nëse punohen me metodat e tjera të përpunimit, p.sh. me farkëtim, frezim ose deformim, do të duhej një energji e madhe për punë dhe një kohë shumë e gjatë, ashtu që metodat e tilla të përpunimit do të bëheshin shumë të shtrenjëta.Përparësia tjetër e përpunimit me derdhje është mundësia e punimit të detaleve makinerike me strukturë homogjene dhe me sforcime të brendshme të vogla.Për arritjen e formës së kërkuar të detalit (pjesës), materiali i shkrirë derdhet në formën (kallëpin) e punuar në rërën e rezistueshme ndaj veprimit të temperaturës, paraprakisht të punuar me ndihmën e modelit (zakonisht prej druri) forma e të cilit duhet të jetë e njëjtë me formën e pjesës që derdhet, kështu fitojmë vëllimin e pjesës që derdhet në zbrazëtirën e rërës. Materiali i shkrirë përgatitet në furrat përkatëse për shkrirje. Kur materiali i derdhur në formë, ngurtësohet, atëherë ai nxirret nga rëra ose forma. Pjesa (detali) i prodhuar quhet produkt (detal) i derdhur ose copë e derdhur.

6.2. Klasifikimi i metodave të përgjithshme të derdhjes dhe ngurtësimit të materialeve

Me metoda të ndryshme të përpunimit me derdhje dhe të ngurtësimit të materialeve mund të përpunohen:

1. Metalet

2. Qelqi

3. Materialet polimere dhe materialet kompozite me matricë (mbushje) polimere.

Në figurën 6.1. janë treguar metodat e përgjithshme të përpunimit me derdhje dhe ngurtësim të materialeve.

6.0. TEKNOLOGJIA E PËRPUNIMIT ME DERDHJE 6.0. TEKNOLOGJIA E PËRPUNIMIT ME DERDHJE

Fig. 6.1. Metodat e përgjithshme të përpunimit me derdhje dhe ngurtësim të materialeve.

Në këtë kapitull do të shpjegohen metodat e derdhjes së metaleve.

Në përgjithësi metodat e derdhjes së metaleve mund të ndahen sipas afatshërbimit (përdorimit) të kallëpit, dhe dallojmë (fig.6.2):

1. Metodat e derdhjes në kallëpe të shkatërrueshëm (këto kallëpe mund të quhen edhe kallëpe të njëhershme ose kallëpe që përdoren vetëm një herë)

2. Metodat e derdhjes në kallëpe të përhershme (pashkatërrueshëm ose kallëpe që përdoren shumë herë)

Fig.6.2. Metodat e derdhjes së metaleve në varësi të afatshërbimit (përdorimit) të kallëpit.

Hysni Osmani, Teknologjia prodhuese në mekatronikë I, 2010/11, e pa recensuar 6-2

Te metoda e derdhjes në kallëp të shkatërrueshëm, për çdo produkt të përfituar duhet të punohet kallëpi i ri, sepse ai shkatërrohet gjatë nxjerrjes së produktit.

Kallëpet e pashkatërrueshëm (të përhershëm) punohen nga materialet e qëndrueshme dhe përdoren për përpunimin e numrit të madh të produkteve të njëjta (në disa raste deri në 100 000 copë).

Metodat kryesore të përpunimit me derdhje të metalit janë: Derdhja në kallëp (formë) të rërës Derdhja në guaskë (guaskore) Derdhja me model të shkrishëm Derdhja në kallëp nga gjipsi Derdhja precize (e saktë) e shumë detaleve përnjëherë Derdhja në kallëpe metalike – kokile Derdhja me presion Derdhja centrifugale, etj.

Pjesëmarrja e metodave në teknologjinë e përpunimit me derdhje është treguar në tabelën 6.1.

Tab.6.1. Pjesëmarrja e metodave në teknologjinë e përpunimit me derdhjeMetoda Pjesëmarrja, %

Derdhja në kallëp (formë) të rërës 60Derdhja në kokile 11Derdhja me presion 9Derdhja precize 7Derdhja centrifugale 7Derdhja në guackë 6

6.3. Karakteristikat e metalit për përpunim me derdhje

Për përpunim me derdhje janë të përshtatshëm metalet dhe lidhjet e metaleve të cilat posedojnë karateristika të caktuara teknologjike të cilat grupohen në dy drejtime:

• aftësia e shkrirjes• aftësia e derdhjesAftësi të mirë shkrirëse posedojnë metalet të cilat shpejtë kalojnë nga gjendja e

ngurtë në gjendje të lëngët.P.sh. hekuri i pastër karakterizohet me kohë të gjatë të zbutjes dhe shkrirjes, prandaj

derdhshmëria e tij është më e dobët se e çelikut dhe e gizës së hirtë.


Lidhjet më të përshtatshme për përpunim me derdhje janë:

a- Lidhjet hekurore• çeliku për derdhje (çeliku i palidhur-karbonik, çeliku i lidhur) • giza e hirtë (e palidhur ose e lidhur që ka strukturë me grafit lamelar, e palidhur

ose e lidhur me strukturë me grafit sferoidal…) • giza e temperuar (e bardhë ose e zezë)• giza e fortë (e lidhur ose e pa lidhur)

b- lidhjet johekurore• lidhjet e metaleve të lehta (lidhjet e Al, lidhjet e Mg, lidhjet e Ti)• lidhjet e metaleve të rënda (lidhjet e Cu, lidhjet e Zn, lidhjet e Sn, lidhjet e Pb,

lidhjet e Ni)

Çeliku me përbërje të ulët karboni dhe hekuri i pastër në gjendje të lëngët janë viskoz (nuk janë të rrjedhshëm) prandaj janë të pa përshtatshëm për derdhje.

Sipas rregullës, lidhjet e metaleve janë më të përshtatshme për derdhje se sa metalet e pastra, sepse do të lindin më pak defekte (poroziteti dhe oksidimi).

Përveç kësaj përbërja e tyre do të ndryshon me shtimin e elementeve dhe substancave për rafinim (pastrim) dhe korrektim të cilat njëherësh i përmirësojnë vetitë e shkrirjes.

Vetitë kryesore që duhet të ketë metali i paraparë për përpunim me derdhje janë:• temperatura e ulët e shkrirjes,• tkurrja e vogël gjatë procesit të kristalizimit (ftohjes),• rrjedhshmëria e metali të shkrirë,• afiniteti i ulët për absorbimin e gazeve të metalit të lëngët.•

6.3.1. Temperatura e shkrirjes

Temperatura e shkrirjes apo pika e shkrirjes është karakteristikë e çdo materiali. Që procesi i derdhjes të zhvillohet në mënyrë sa më të përshtatshme, temperatura e shkrirjes nuk guxon të kalojë 16000C.

Temperaturat e ulëta të shkrirjes kërkojnë energji më të vogël për nxehje, prandaj procesi i shkrirjes është më i lirë.Temperaturat e shkrirjes së disa metaleve janë dhënë në tabelën 6.2.


Tab.6.2. Temperaturat e shkrirjes së disa metaleve

Metali Temperatura e shkrirjes 0CHekuri i pastër 1530Çeliqet 1250-1400Giza e hirtë 1200Bakri 1083Bronxat 900-1070Tunxhet 900-1080Alumini 658Magnezi 650Zinku 420Plumbi 327Kallaji 232

6.3.2. Tkurrja gjatë ftohjes

Metalet gjatë nxehjes në temperaturë bymehen (dilatacioni termik), ndërsa gjatë ftohjes ato tkurren, kështuqë zvogëlohen dimensionet.

Gjatë tkurrjes së zonave të ndryshme të metalit shfaqen sforcime të brendshme të cilat mund të shkaktojnë thyerje si pasojë e plasaritjeve.

Me qëllim të mënjanimit të këtyre pasojave të dëmshme të cilat lajmërohen në vetë pjesën e punuar, ato i nënshtrohen përpunimit termik me pjekje, me qëllim të zvogëlimit (stabilizimit) të sforcimeve të brendshme.

Te pjesët e punuara me derdhje, e sidomos te ato me përmasa të mëdha duhet tu largohemi këndeve të mprehta, sepse ato e bëjnë dobësimin e detalit për shkak të ndërprerjes së ashpër të kontinuitetit të strukturës kristalore.

Në tabelën 6.3. është dhënë tkurrja në përqindje për disa metale, edhe pse ato janë vetëm informative për shkak se në tkurrjen e metaleve ndikojnë edhe disa faktorë tjerë si p.sh. shpejtësia e ftohjes.

Tab.6.3. Tkurrja e metaleve gjatë derdhjes

Metali Tkurrja, %Bakër 1.80Alumin 1.70Çelik (C=1%) 1.55Tunxh (Z=30%) 1.58Bronxi (Sn=25%) 1.53Hekuri i bardhë 1.50Lidhjet e lehta 1.45Zinku 1.25Plumbi 1.10Giza e hirtë 1.00Kallaji 0.70


6.3.3. Rrjedhshmëria e metalit në gjendje të lëngët

Pasi që metalet posedojnë rrjedhshmëri vetëm në gjendje të lëngët, është e domosdoshme që metali i lëngët të mbushë plotësisht kallëpin para se të fillojë ftohja. Që kallëpi të mbushet mirë edhe në pjesët më të holla të tij duhet që metali i shkrirë të posedojë derdhshmëri të mirë.Derdhshmëria paraqet vetinë e kundërt me viskozitetin e lëngut dhe varet nga temperatura dhe përbërja kimike e metalit të shkrirë.

6.3.4. Afiniteti për absorbimin e gazrave

Metali në gjendje të lëngët ka afinitet për absorbimin e gazrave nga ajri. Gjatë ngurtësimit të masës së metalit bëhet lirimi i këtyre gazrave duke formuar flluska gazi (poroziteti i gazrave) të cilat shkaktojnë dobësim të vetive mekanike të masës së ngurtësuar.

Për evitimin e porozitetit të gazrave dhe defekteve të tjera, apo për kufizimin e tyre, në masën e metalit të shkrirë shtohen edhe disa substanca të tjera të cilat shërbejnë si çoksidues (dezoksidues).

6.4. Procesi i përfitimit të pjesëve të derdhura

Përfitimi i pjesëve të derdhura kërkon një varg operacionesh të ndryshme të cilat kryhen sipas një renditje të caktuar. Në këtë proces bëjnë pjesë konstruktimi i produktit (detalit) dhe operacionet e procesit të derdhjes.

Në operacionet e procesit të derdhjes bëjnë pjesë:

1. punimi i modelit, 2. punimi i kallëpit, 3. shkrirja e metalit, 4. derdhja e metalit të shkrirë në zbrazëtinë e kallëpit 5. nxjerrja e produktit dhe shkundja e tij6. përpunimi i mëtejmë i produktit të derdhur

Rrjedha e procesit të përpunimit dhe operacionet gjatë tij në masë të madhe varen nga metoda e përpunimit me derdhje.

Në figurën 6. 3. Është treguar rrjedha e procesit të përpunimit me derdhje


Fig. 6. 3. Rrjedha e procesit të përpunimit me derdhje

6.4.0. Konstruktimi i pjesës

Konstruktimi i pjesës që punohet me derdhje kërkon studim të thellë dhe detal të formës së tij, sepse pjesa që punohet duhet ti përgjigjet procesit të derdhjes dhe materialit nga i cili punohet.

Si rrjedhojë e ftohjes së metalit të shkrirë pason tkurrja. Muret e holla të pjesës ftohen më shpejt se sa muret e trasha, ku këto të fundit kushtëzojnë paraqitjen e sforcimeve në tërheqje në zonën e mureve më të holla, gjë që mund të shkaktojnë edhe thyerje. Konstruksioni i pjesës që derdhet nuk duhet të ketë ndryshime të ashpra të seksionit tërthor (shiqo fig. 6.4a).


a bFig.6.4

6.4.1. Punimi i modelit

Modeli nevojitet për punimin e kallëpit në rërë në të cilin do të derdhet metali i shkrirë.

Modeli zakonisht punohet nga druri (fig.6.4b), e në rast të prodhimtarisë serike punohet nga lidhjet e metaleve të lehta, bronxi ose tunxhi.

Modeli i drurit punohet nga pisha e thatë, bungu, mahagoni, dushku, bliri etj. Modeli duhet të jetë i tharë, d.m.th të ketë sa më pak lagështi, i përpunuar, i lëmuar dhe i ngjyrosur në mënyrë që sipërfaqet të jenë të lëmuara.

Duke pasur parasysh dilatacionin termik, përkatësisht tkurrjen e metalit gjatë ftohjes dhe ngurtësimit të pjesës, modeli punohet me dimensione më të mëdha në krahasim me dimensionet e pjesës së derdhur (fig. 6.5).

Fig.6.5. Dimensionet e modelit dhe të produktit

Përveç kësaj në dimensionet e pjesës duhet llogaritur edhe shtesa e përpunimit të mëtejshëm në makinat metalpërpunuese (përpunimi me prerje).

Varësisht nga forma e pjesës e cila punohet, dhe duke marrë parasysh nxjerrjen e tij nga rëra, modeli mund të punohet nga dy ose më shumë pjesë të ndashme.


6.4.2. Punimi i kallëpit

6.4.2.1. Përgatitja e rërës

Kallëpi për derdhje punohet nga rëra gjegjëse e përshtatshme për të pranuar materialin e shkrirë, duke i dhënë formën e paraparë detalit të konstruktuar.

Rëra duhet të posedojë fortësi të mjaftueshme me qëllim që gjatë operacionit të derdhjes, kallëpi të mos deformohet dhe që pas ftohjes, të mund të shpërbëhet me qëllim të nxjerrjes së pjesës së gatshme nga rëra.

Rëra e përzier duhet të jetë poroze me qëllim që të mundësoj lirimin e gazrave të cilët gjatë derdhjes lirohen nga metali i shkrirë.

Përgatitja e rërës kalon nëpër disa faza, gjatë të cilave përdoren pajisjet përkatëse siç janë: pajisjet për tharje, pajisjet për lagëshi, dozatorët, përzierset, separatorët etj.

Përzierja e rërës bëhet përmes përzierseve të ndryshme mekanike të cilat e përziejnë rërën e kuarcit, bentonitin (argjila e përpunuar) dhe ujin në raporte të caktuara.

6.4.2.2. Kallëpimi

Me kallëpim nënkuptohet punimi i zbraztësirës (vëllimit të modelit) në rërën për kallëpim me ndihmën e modelit të pjesës që kërkohet të punohet, pra duke lënë gjurmën e cila pastaj mbushet me metalin e shkrirë.

Për lehtësi punimi të kallëpit përdoren kallëpet në formë enësh të ndryshme të cilat mbushen me rërë nga të gjitha anët e modelit.

Kallëpimi më i thjeshtë është përmes kallëpit dypjesësh i cili realizohet në këtë mënyrë: në njërën pjesë të kallëpit vendoset gjysma e modelit e cila mbushet dhe ngjeshet me rërën kallëpuese (fig.6.6a). Pastaj mbi pjesën e parë vendoset pjesa e dytë e kallëpit dhe gjysma tjetër e modelit. Në pjesën e epërme vendosen edhe pykat konike nga druri të cilat shërbejnë për formimin e kanaleve për derdhe të metalit të shkrirë dhe për largimin e gazrave që lirohen nga metali i shkrirë. Mbushet edhe pjesa e epërme e kallëpit me rërë dhe ngjeshet. Pasi të përfundojë mbushja me rërë ndahet pjesa e epërme e kallëpit dhe rrotullohet për 1800 për tu nxjerr modeli nga rëra dhe hiqen pykat konike. Gjithashtu edhe nga pjesa e poshtme nxirret gjysma tjetër e modelit. Pastaj dy pjesët e kallëpit vendosen njëri mbi tjetrin dhe kallëpi është i gatshëm për derdhje të metalit të shkrirë (fig.6.6b).


a b

Fig.6.6.Kallëpimi: a- kallëpimi i pjesës së poshtme; b-kallëpimi i pjesës së poshtme dhe të epërme

6.4.3. Shkrirja

Për të bërë mbushjen e kallëpit me metal më parë ai duhet të shkrihet, përkatësisht të kalojë në gjendje të lëngët.

Për shkrirje të sasisë më të vogla të metalit shfrytëzohen furrat kupore. Ato zakonisht përdoren për shkrirjen e bronzit, tunxhit dhe lidhjeve të lehta.

Për shkrirje të sasive të mëdha të metaleve, si dhe për shkrirjen e gizës së hirtë dhe çelikut shfrytëzohen furrat me flakë me nxehje me mazut ose energji elektrike (shiqo fig.6.7).

Për prodhimtari serike të detaleve nga giza e hirtë, shkrirja bëhet në furra kubilote.

Fig. 6. 7. Furrat për shkrirjen e metalit


6.4.4. Derdhja dhe mbushja e kallëpit

Me derdhje nënkuptojmë operacionin e mbushjes së kallëpit me metal të shkrirë. Metali i shkrirë merret nga furra dhe bartet me enë përkatëse nga e cila derdhet në kallëp (fig.6.8).

Fig.6.8. Derdhja e metalit të shkrirë dhe mbushja e kallëpit

Që të mos vjen deri te dëmtimi i kallëpit për shkak të peshës së metalit të shkrirë dhe për shkak të rrymimit turbulent, derdhja duhet të bëhet ngadalë dhe me kujdes derisa nëpër vrimën për daljen e gazrave të dalë metali i shkrirë.

6.4.5. Nxjerrja e produktit dhe shkundja e tij

Pas derdhjes metali i shkrirë ftohet dhe ngurtësohet. Pas ftohjes ndahet kallëpi dhe nxirret detali i derdhur. Pastrimi i detalit të derdhur bëhet me dorë ose në mënyrë të mekanizuar.

6.4.5.1. Pastrimi me saçma metalike

Me saçma metalike bëhet pastrimi (largimi) i rërës së mbetur e cila gjatë derdhjes është ngjitur në sipërfaqen e detalit të derdhur, si dhe mënjanimi i shtresave të oksiduara.

Pastrimi me saçma bëhet me makina përkatëse në të cilat detali i derdhur i nënshtrohet rrymimit të fortë të saçmave (fig.6.9).

Para se të dërgohen pjesët në përpunim të mëtejmë apo në përpunim përfundimtar ato kalojnë në përpunim termik (pjekje) me qëllim të mënjanimit të sforcimeve të brendshme dhe përmirësimit të vetive mekanike.


Fig.6.9. Pastrimi me saçma metalike

6.4.6. Përpunimi i mëtejm i produktit të derdhur

Nga detali i derdhur, përkatësisht pas nxjerrjes së detalit nga rëra bëhet ndarja e sistemit ushqyes apo e kanaleve për mbushje dhe ajrosje, si dhe sipas nevojës bëhet përpunimi i mëtjem. Sistemi ushqyes është i domosdoshëm dhe konfiguracioni i tij varet nga lloji i poduktit dhe përmasat e tij. Në sistemin ushqyes bëjnë pjesë: gota për mbushje, kolona për mbushje, kanali shpërndarës, kanali përcjellëse i grykës i cili paraqet vrimën hyrëse në zbrazëtinë e kallëpit, kanali shtesë për daljen e gazrave dhe plotësimin e kanalit (fig.6.10).

Mënjanimi i sistemit ushqyes realizohet me përpunim me prerje (fig.6.11.).

A-kolona për mbushje; B-gota për mbushje; C-kanali shpërndarës; D-kanalet përcjellëse të grykës; E-kanali shtesë për daljen e gazrave dhe plotësimin e kanalit.

Fig.6.10. Elementet e sistemit ushqyes të derdhja në rërë

Fig.6.11. Mënjanimi i sistemit ushqyes


6.5. Modeli

Konstruktimi dhe punimi i modeleve të detaleve është pjesë shumë me rëndësi e procesit të përpunimit me derdhje.

Qëllimi i punimit të modelit është që paraprakisht në kallëpin e përgatitur prej rëre (në rërë) të bëhet gjurma e detalit (negativi) e cila dëshirohet të mbushet me metalin e shkrirë.

Rëra ngjeshet rreth modelit, në atë mënyrë që pas nxjerrjes së modelit nga rëra, në kallëp mbetet zbraztësia me formë të modelit, i cili më pas mbushet me metal të shkrirë.

Që modeli të nxirret më lehtë nga rëra, dhe që gjatë kësaj të mos deformohet kallëpi shpesh herë modeli punohet në dy e më shumë pjesë të ndara. Në figurën 6.12. janë treguar disa modele të pandashëm – njëpjeshësh (A) dhe modeli i ndashëm në dy pjesë (B).

A B

Fig. 6.12. Modeli: A-i pandashëm; B-i ndashëm në dy pjesë


6.5.1. Modeli me mbështetës për bërthamë

Modeli nuk është çdoherë i njëjtë me formën e detalit i cili duhet të derdhet.P.sh. kur detali që punohet duhet të ketë zbrazëtira në brendësi, atëherë modeli punohet i plotë dhe shërben vetëm si reproduksion i konturave të jashtme.

Vazhdimet e punuara në skajet e modelit shërbejnë për formimin e mbështetësve në rërën e kallëpit në të cilat mbështetet bërthama (fig.6.13). .

Zbrazëtira e brendshme në detalin e derdhur punohet ashtu që në kallëpin e rërës para fillimit të derdhjes së metalit të shkrirë vendosen bërthamat e punuara nga rëra, forma e të cilave i përgjigjet zbrazëtirës.

a b

Fig.6.13. Modeli me mbështetës për bërthamë: a-vrima e drejtë; b-vrima e gypit të lakuar për 90O

6.5.2. Kallëpi për bërthama – bërthamëformuesi

Kallëpi i bërthamës (fig.6.14) paraqet një pjesë të modelit i cili shërben për përpunimin e bërthamës, ku forma e tij reprodukon formën e zbrazëtirës e cila dëshirohet.

Që të mundësohet nxirrja sa më e lehtë e bërthamës, bërthamëformuesi punohet prej dy pjesëve, por mund të punohen edhe prej një pjese.

Gjatësia e bërthamës dhe gjatësia e bërthamëformuesit rritet sa gjatësia e mbështetësit të bërthamës të punuar me modelin me mbështetës për bërthama.


a b

c d

Fig.6.14. Kallëpi për bërthama – bërthamëformuesi: bërthama e drejtë; b-bërthama e lakuar; c-bërthama në formë hinke; d-detali i derdhur me bërthamë

6.5.3. Modelet e konstruksioneve me brinjë

Modelet e konstruksioneve me brinjë (fig.6.15 a) shfrytëzohen për kallëpimin e detaleve të mëdha të derdhura dhe punohen prej segmenteve individuale të cilët u përshtaten mureve të jashtme.

Konstruksionet e tilla e lehtësojnë punimin dhe transportit, dhe njëherësh janë mjaftë të përshtatshme për nxjerrje nga kallëpi.

6.5.4. Modelet për kallëpim të detaleve të rrumbullakëta

Modelet e këtilla janë të përshtatshme për punimin e detaleve që kanë formë të rrumbullakët e cila fitohet me rrotullimin e ndonjë sipërfaqjeje. Kallëpi fitohet me rrotullimin e pllakës rreth boshtit vertikal (fig.6.15b).


a) b)

Fig.6.15. Modelet: a- për konstruksioneve me brinjë; b - për detale të rrumbullakëta

6.5.5. Model pllaka

Për nevojat e prodhimit serik veçmas nëse kallëpimi bëhet me makina, modelet punohen prej metaleve që përpunohen lehtë, e pastaj ato përforcohen (ngjiten) në sipërfaqen e një (A) apo dy pllakave metalike (fig.6.16).

Model pllaka përveç që shërben për kallëpim të shpejtë dhe të saktë e lehtëson nxjerrjen e modelit nga kallëpi.

A. B.

Fig.6.16a. Model pllaka: a-përforcimi në njërën anë të pllakës; b-përforcimi në dy anët e pllakës

Fig.6.16a. Mundësia e punimit të modelit: (a)- modeli një pjesësh; (b)-modeli dypjesësh; (c)-modeli në një model pllakë;

(d)-modeli i epërm i ngjitur për pllakën e epërme dhe modeli i poshtëm i ngjitur për pllakën e poshtme.


6.5.6. Materialet për punimin e modeleve

Modeli zakonisht punohet nga druri, sepse është më i lirë, lehtë përpunohet dhe është më i lehtë se materialet e tjera.

Druri duhet të thahet mirë për t’i mënjanuar deformimet e modelit që mund të lindin si pasojë e lagështisë në brendinë e drurit.

Për nevojat e prodhimit në seri të pjesëve me dimensione të mëdha dhe për rastin kur kërkohet saktësi e madhe, modelet punohen nga lidhjet e metaleve, pastaj bronza ose metalet e tjera që punohen lehtë.

Përveç drurit dhe metaleve të lehta për prodhime në seri të vogla modelet punohen nga materialet sintetike, çimentoja ose gjipsi.

Zgjedhja e materialit për përpunimin e modelit varet nga përmasat dhe numri i detaleve të cilat duhet punuar me derdhje.

6.5.7. Përpunimi përfundimtar dhe ngjyrosja e modeli

Përpunimi përfundimtar i sipërfaqeve të modeli duhet të bëhet me kujdes të madh në mënyrë që ti largojmë të gjitha parregullsitë në kallëpin e rërës dhe të mundësohet nxjerrja sa më e lehtë e modelit nga rëra.

Për këtë arsye sipërfaqet e modelit lëmohen dhe në fund ngjyrosen.Ngjyrosja e modelit na ndihmon në identifikimin e materialit për derdhje dhe të mos

ndodhë që derdhja në kallëpe të bëhet me material tjetër të papërshtatshëm për atë kallëp.Në tabelën 6.4. janë dhënë ngjyrat me të cilat shënohen modelet në varësi nga

metalet.

Tab.6.4. Shënimi me ngjyra i modeleve

Ngjyra Materiali

E kuqe Gizë e hirtëE kaltër ÇelikE verdhë Lidhjet e bakritE hirtë Lidhjet e lehta

Sipërfaqet e detalit të derdhur që duhet të përpunohen në makina metalpërpunuese në model shënohen me shirita të verdhë tërthorë.

Me ngjyrë të zezë ngjyrosen të gjitha pjesët e modelit që punohen për mbështetje të bërthamave.


6.5.8. Faktorët që ndikojnë në formën dhe përmasat e modeleve

Punimi i modeleve kërkon precizitet në punë, përveç në përmasat e kallëpit dhe të detalit të derdhur të cilat dëshirohen të arrihen, duhet patur parasysh edhe në nxjerrjen sa më të lehtë të modelit nga rëra dhe që gjatë kësaj të mos dëmtohet kallëpi.

Për shkak të numrit të madh të formave të detaleve që mund të përfitohen me procesin e derdhjes së metalit është e pamundur të nxirret ndonjë rregull i përgjithshëm për punimin e modeleve. Konstruktimi dhe realizimi i tyre u besohet konstruktorëve ose personave të kualifikuar.

Modeluesi i cili e bënë modelin sipas vizatimit duhet ta njoh shumë mirë ciklin prodhues të derdhjes.

Realizimi i modeleve varet nga ndërlikueshmëria e produktit dhe mund të jetë i punuar nga një pjesë ose nga dye e më tepër pjesë. Gjithashtu mund të jetë i ngjitur për mjërën anë të model pllakës ose në të dy anët e model pllakës (fig.6.17).

a c

b d

Fig.6.17. Mundësia e realizimit të modelit: a-njëpjesë; b-dypjesësh; c-në të dy anët e model-pllakës; nga njëra anë e model pllakës

Përmasat e modelit duhet të jenë pak më të mëdha se ato të detalit të derdhur në varësi nga këta faktorë:

- tkurrja e metalit gjatë ftohjes- shtesa për përpunim në makina metalpërpunuese- këndet të cilat e lehtësojnë nxjerrjen e modelit nga kallëpi

(pjerrtësia e këndeve të detaleve që derdhen).


6.5.9. Tkurrja e metalit

Përmasat e modelit duhet t’u përgjigjen përmasave të hapësirës e cila mbushet me metal të shkrirë.

Pas ftohjes së metalit të shkrirë detali do të pësojë tkurrje, dhe në mënyrë që në fund pjesa duhet të fitojë përmasat e parapara me vizatim të modelit të llogaritur paraprakisht me ç’rast është llogaritur edhe shtesa për përpunim me prerje.

Modeluesi (punëtori që merret me modelim) shfrytëzon metrat modelar njësitë matëse të të cilit janë të rritura në varësi të tkurrjes së metalit.

Që të lehtësohet matja dhe kontrolli gjatë derdhjes është punuar metri modelar i veçantë për çdo lloj materiali që përpunohet me derdhje.

P.sh. metri modelar që përdoret te giza e hirtë ka gjatësi 1010 mm dhe është i ndarë në 1000 pjesë të barabarta. Pasiqë giza e hirtë pëson tkurrje prej 1%, modeli i matur me këtë metër modelue do të fitojë përmasat e parapara me vizatim.

6.5.10. Shtesat e përpunimit

Shtesa e përpunimit paraqet shtresën e llogaritur e cila hiqet me përpunim të mëtutjeshëm për të fituar cilësinë (kualitetin ) e dëshiruar.

Trashësia e shtresës llogaritet në varësi nga lloji i metalit, pesha dhe përmasat e pjesës.

Shtesa më e madhe për përpunim me të mëtejmë merren te çeliku, kurse më të vogla te bronza dhe lidhjet e lehta.

Gjatë derdhjes në kallëp me rërë me qëndrueshmëri të pamjaftueshme mund të vjen deri te gufimi (të ajturit) i kallëpit dhe ovaliteti i vrimave në kallëp. Këto shmangje mund të mënjanohem me rritjen e shtesave të përpunimit me prerje.

Për përmasa të brendshme duhet të parashihen shtesa më të mëdha në varësi nga parashikimi për shmangie nga përmasat dhe forma (p.sh. ovaliteti i vrimave).

6.5.11. Pjerrtësia e këndeve të detaleve që derdhen

Me qëllim të nxjerrjes sa më të lehtë të modelit nga rëra pa i dëmtuar muret e kallëpit, duhet që t’u largohemi këndeve të ashpra, përkatësisht që muret e kallëpit apo modelit të punohen me pjerrësi të vogël.

Për këtë qëllim modelet punohen me pjerrtësi të tilla që e lehtësojnë nxjerrjen e modelit nga kallëpi. Këto pjerrësi të këndeve duhet të parashihen me vizatim dhe ato mbesin përherë në detal.


Pjerrtësia e modeleve sipas rregullës duhet të jetë 1O deri 2O. Për detale të brendshme (zbrazëti) pjerrësia duhet të jetë më e madhe dhe ka vlerë 10O deri 15O (shiqo fig.6.18.), sepse ndarja e rërës në këto zona është shumë e vështirë.

Fig. 6.18. Pjerresia e modeleve

Përveç për nxjerrje më të lehtë të modelit, me qëllim të zvogëlimit të sforcimeve të brendshme këndet e brendshme dhe të jashtme bëhen me rrumbullakim.

6.6. DERDHJA NË KALLËP NGA RËRA (FORMA NË RËRË)

Me anën e derdhjes së metalit të shkrirë në kallëpe të përgatitura më parë, fitojmë produkte (detale) të ndryshme. Më parë përgatiten modelet që kanë konfiguracionin e produktit por me përmasa të jashme më të mëdha dhe të brendshme më të vogla, me të cilat merren parasysh shtesat për përpunim të më tutjeshëm mekanik, si dhe ndikimi i procesit të kristalizimit (kalimi nga gjendja e lëngët në atë të ngurtë). Modeli i tillë zhytet në ambiente plastike ku mbetet gjurma që e quajmë formë, e cila pastaj mbushet me material të shkrirë. Forma krijohet brenda një kornize metalike ose druri të cilin e quajmë kornizë e kallëpit ose kasë. Dheu i lidhur me rërë kuarcore zakonisht përderet si material formues.

Në përgjithësi, procesi teknologjik i derdhjes zhvillohet në disa faza:

- Përgatitet modeli që ndahet në aq pjesë sa mund të bëhet e mundshme shkëputja e tij nga materiali (formues). Në figurën 6.19 është treguar detali dhe modeli i ndarë në dy pjesë. Modelet përgatiten zakonisht prej druri, mirëpo për prodhim në seri të mëdha, përdoren edhe modele metalike nga lidhjet e metaleve me ngjyra ose kombinimet e drurit me metal.

Përgatitjet materiale formues ose plastik (60% rërë kuarcore me 35% argjilë dhe 3-5% qymyr druri pluhur). Rëra kuarcore bënë që forma t'i qëndrojë temperaturave të larta, kurse argjila i lidhë këtë me qymyrin e drurit i cili krijon një pcrozitet të konsiderueshëm. Përdoret edhe leshi i xhamit ose i ndonjë materiali tjetër si material lidhës bashkë me argjilën.


Detali i cili duhet të fitohet me derdhje ModeliFig.6.19. Detali dhe modeli

- Bëhet formimi në kasë duke e vendosur modelin në mesin e kacës e duke e pluhurosur me grafit dhe pastaj duke e hedhur dhe ngjeshur materialin formues.

Në njërin krah të modelit vendoset një shufër metalike që e përbën kanalin kryesor të rrjedhës së metalit të shkrirë.

Në fazën e katërt hiqet modeli nga forma duke i hapur kaca, duke e prerë kanalin e rrjedhës dhe hinkën dhe duke mbyllur prapë kasën.

- Hidhet materiali i shkrirë përmes kanalit rrjedhës (faza e pestë). Ky kanal ka rëndësi të madhe për cilësinë e produktit të gatshëm, kështu që bashkë me disa pjesë të tjera e përbëjnë sistemin e ushqimit të formës me material të shkrirë (shih fig. 6.20).

Fig. 6.20. Derdhja e metalit të shkrirë në kallëp: A-modeli; B-kallëpi në rërë; C-derdhja e metalit të shkrirë; D-detali i derdhur


Procesi i mbushjes së kallëpit

Korniza Kallëpuese nga druri dhe nga metali

6.1.1.1 OPERACIONET GJATË KALLËPIMIT NË RËRËOperacioni më i thjeshtë i kallëpimit është ai për pjesët të cilat nuk kanë vrima dhe

mbështetës për bërthamë, ku sipërfaqja më e madhe e detalit përputhet me rrafshin e mbështetjes, përkatësisht rrafshin që e ndanë kallëpin në dy pjesë.

Shpesh rrafshi i ndarjes së detalit i cili punohet me derdhje ndodhet në mes. Në këtë rast për të bërë tërheqjen sa më të lehtë të modelit nga rëra, modeli punohet më së paku në dy pjesë të cilat lehtë mund të bashkohen (ngjiten).

Në vazhdim do të tregojmë parimin e kallëpimit të një detali, modeli i të cilit përbëhet nga dy gjysmëmodele simetrike. Këto gjysmëmodele bashkohen mes veti me ndihmën e dy kunjave centrues të cilët ndodhen në rrafshin e modelit. Ecuria e kallëpimit me modet të dypjeshëm është treguar në tabelën 6.5, kurse kallëpimi me model-pllakë në tabelën 6.5.a.


Tab.6.5. Ecuria e kallëpimit

Detali i cili duhet të punohet dhe modeli për

përgatitjen e formës

1Në tavolinë vendoset gjysma e parë e modelit, e pastaj kallëpuesi i rrotulluar për 180O 1

2Në model hudhet pluhur izolues, e pastaj modeli mbulohet me rërë për model e cila ngjeshet

2

3

Pasi që modeli është mbuluar mirë me rërë për model, kallëpuesi mbushet me rërë plotësuese për kallëpim.Rëra ngjeshet dhe rrafshohet mirë. Me shpues (gjilpërë) bëhet shpimi i disa vrimave – kanaleve për dalje të gazrave që lirohen nga masa e lëngët gjatë operacionit të derdhjes

3

4 Kallëpuesi rrotullohet për 180O 4

5Vendoset edhe gjysma tjetër e modelit dhe vendoset kallëpuesi tjetër

5

6Mbi model hudhet rërë për model. Në rërë vendosen shtyllat konike të cilat shërbejnë për punimin e ushqyesëve dhe derdhësve.

6


Tab.6.5. Vazhdim

7Hudhet rëra për mbushje të kallëpit dhe ngjeshet mirë

7

8

Me kujdes kallëpuesit ndahen njëri nga tjetri si dhe bëhet nxjerrja e shtyllave konike duke bërë goditje të lehta me çekan.

Për lehtësim të nxjerrjes së modelit, në të mund të vendoset ndonjë gozhdë.

8

9Duke e goditur gozhdën e modelit shkaktohen lëkundje të vogla të cilat e lirojnë modelin dhe e lehtësojnë nxjerrjen e tij nga rëra.

9

10

Nxirret modeli nga kallëpuesi i epërm.

Pas nxjerrjes së modelit nga rëra pason korrigjimi –përmirësimi i dëmtimeve eventuale të shkaktuara gjatë nxjerrjes së modelit.

10

11Pason rregullimi i sistemit të derdhjes ashtu që masa e shkrirë të mos bie drejtpërdrejt në kallëp.

11

12

Mbi sipërfaqet e të dy gjysmëkallëpeve hudhet pluhur grafiti me çka pengohet ngjitja e rërës për sipërfaqen e detalit të derdhur. Prap bashkohen kallëpuesit njëri mbi tjetrin.Kallëpi është i gatshëm për derdhje.

12


Tab.6.5. a kallëpimi me model-pllakë

1

Pjesa e epërme e modelit dhe pjesa e poshtme janë të ngjitura në model-pllakë

5

Pas rrotullimit të kallëpit vazhdohet njëjtë si në operacionin 2 dhe 3

2

Model-pllaka vendoset në mes dy kornizave kallëpuese (në mes kornizës së pështme dhe kornizës së epërme). Mbi gjysmën epërme të modelit hidhet

rëra kallëpuse

6

Punohet kolona për mbushje dhe pastaj ngadalë ndahet kallëpi dhe largohet

model-pllaka

3

Bëhet ngjeshja e rërës me qëllim të kompaktësimit të saj

7

Vendoset bërthama në vendin e paraparë (nëse ka) të pjesës së poshtme të kallëpit

4

Pas kompaktësimit dhe rrafshimit të rërës, kallëpi rrotullohet për 180O

8

```

Mbi pjesën e poshtme vendoset pjesa e epërme e kallëpit dhe mbi të edhe

kundërpesha e cila nuk e lejon ndarjen e kallëpit për shkak të presionit të masës.


Procesi i prodhimit me derdhje në kallëpe nga rëra është treguar në figurën 6.21, kurse në figurën 6.22 rrjedha e procesit të përpunimit me derdhje në fonderi (shkritore).

Fig.6.21. Bllok skema e procesit të prodhimit me derdhje në kallëpe nga rëra

Fig. 6.22. Rrjedha e procesit të përpunimit me derdhje në fonderi (shkritore).


6.1.2 DERDHJA ME MODEL TË SHKRISHËM

Modeli i cili përdoret për këtë proces punohet nga polistireni (PS). Polistireni fitohet nga stiroli monomer, sipas metodave të ndryshme të polimerizimit. Si rrjedhim i strukturës së tij amorfe, materia artificiale pa ngjyrë është e çelët (qartë) si qelqi me një shkëlqim brilant të sipërfaqes. Ai mund të jetë i ngjyrosur me të gjitha ngjyrat. Pasi që në gjendje të shkrirë ka aftësi të mire për derdhje, PS është një material i mire për derdhje me spërkatje dhe me këtë metodë përpunohen shumë artikuj të konsumit të gjerë (p.sh. format për ambalazhimin - paketimin e pajisjeve elektronike).

Ne kallëpe (forma) me modele polistireni, modeli lihet brenda në kallëp (formë) dhe gjatë derdhjes polistireni digjet duke i lënë vendin metalit te lëngshëm.

Modeli i shkrishëm fitohet me derdhje të polistireni në kokile prej lidhjesh të forta (zakonisht të aluminit). Kokila ngrohet me avuj uji. Për shkak të temperaturës, polistireni zgjerohet (ekspandon) dhe e mbushë tërë hapësirën e formës duke e marrë formën e saj. Konfiguracioni i modelit është i njëjtë me atë te detalit të derdhur të kërkuar (pra si model shërben detali i derdhur prej polistireni e me këtë metode nuk përdoren zemrat). Më pas modeli nxirret nga kallëpi dhe përdoret për derdhje të metalit. Procesi i përfitimit të modelit nga polistireni i ekspanduar dhe procesi i përpunimit me derdhje është treguar në figurën 6.23.

Modeli lyhet me një pastë zjarrduruese. Në te pastaj ngjiten rrugët e derdhjes e depozitat. Gjatë formimit në të gjitha anët modeli vishet me përzierje vete ngurtësuese. Përzierja nuk duhet te jetë e nxehtë sepse polistireni në 700C fillon të shkrij. Nuk ka nevojë që të bëhen plane ndarjeje.

Modeli i punuar nga polistireni përmban rreth 95% flluska ajri dhe ai avullohet me rastin e derdhjes së masës së lëngët në të.

Më pas bëhet derdhja e cila duhet të jetë e shpejtë sepse polistireni digjet menjëherë. Gazet e çliruara nga djegia e tij ushtrojnë njëfarë presioni mbi metalin gjatë derdhjes, duke i dhënë atij strukturë më të mirë. Nga praktika ka rezultuar se me këtë mënyrë giza ftohet më shpejtë se sa kur derdhet në forma të njoma, prandaj zakonisht në forma me modele polistireni prodhohen detale prej gize të bardhë. Avantazhi kryesor i kësaj metode është se detalet dalin me kosto të ulët (nuk përdoren zemra, plita formimi, kasa te posaçme etj), por përdorimi i kësaj mënyre formimi është akoma i kufizuar.

Ecuria e derdhjes është:

Modeli zhytet në përzierje të argjilës (tretje zjarrduruese); kjo bëhet për të fituar një guasë – mbështjellës të fortë përreth modeli.

Modeli i mbështjellë me guasë vendoset në enë dhe përreth tij mbushet rëra për ta mbajtur në pozitë të rregullt modelin;

Metali i shkrirë derdhet nga lartë; Modeli (materiali shkumor) shkrihet dhe avullohet duke i lëshuar vend metalit të

shkrirë për ta mbushë formën e guasës. Pas ngurtësimit dhe ftohjes, shkatërrohet – thyhet guasa dhe nxirret detali i

derdhur.


Skica Operacioni

Bëhet bashkimi i dy pjesëve të kallëpit metalik (1).

Në kallëpin e formuar me bashkimin e dy pjesëve (1) hudhet granulati i polistirenit (2), e më pas të dy pjesët e kallëpit mbërthehen me anë të shtrëngueses mbërthyese (3).

Pas mbërthimit me shtrënguese, kallëpi futet në furrë dhe nxehet deri në temperaturë rreth 120OC

Pas ekspandimit të polistirenit (4) dhe ftohjes së tij, bëhet mbushja e hapësirës së kallëpit dhe formimi i modelit të shkrishëm. Më pas largohet shtrënguesi dhe nxirret modeli.

Modeli i nxjerrë nga kallëpi, zhytet në material zjarrdurues (5)

Modeli i përgatitur vendoset në kutinë kallëpimit (6) dhe përreth tij mbushet rëra kallëpuese.

Pas ngjeshjes së rërës, bëhet derdhja e materialit të lëngët (8), i cili e shkrinë modelin nga polistireni dhe hapësirën e liruar e mbush me masë të lëngët. Pas ngurtësimit nxrret produkti i përfituar.

Fig.6.23. Përfitimi i modelit nga polistireni i ekspanduar dhe procesi i përpunimit me derdhje


Ky proces është shumë i lirë dhe me të mund të punohen detale me cilësi të lartë të sipërfaqes dhe me konfiguracion të ndërlikuar. Në këtë rast nuk ka nevojë për punimin e kanaleve për mbushje, kanaleve për ajrosje etj.

Ky proces përdoret për përpunimin e boshteve me gunga të motorit me djegie të brendshme, bllokut të motorit nga alumini, etj.

Në figurën 6.23a. është treguar derdhja me model të shkrishëm i një detali të ndërlikuar dhe i boshtit të vogël me kalime.

Fig.6.23a. Derdhja me model të shkrishëm (modeli nga polistireni) i detalit të ndërlikuar dhe i boshtit të vogël me kalime.

6.1.3. DERDHJA NË GUACA – SHELL MOLDING

Derdhja në guasa (angl. Shell-molding) quhet edhe Metoda Kroning. Përparësitë e aplikimit të model pllakave u cekën më lart. Aplikohet në prodhimtarinë serike të detaleve të derdhura.

Te kjo metodë përdoren model pllakat për përpunimin e kallëpit. Metoda mbështetet në punimin e shtresës së hollë të përzierjes së rërës së kuarcit

dhe smollës që formësohet sipas modelit. Kjo shtresë pas ngurtësimit e formon guaskën zjarrduruese (kallëpin).

Ky proces është i shpejtë dhe ekonomik si dhe mjaft i përshtatshëm për metale të zeza dhe metale me ngjyrë. Ecuria e punës është treguar në tabelën 6.6.


Tab.6.6. Ecuria e Derdhjes në guasa

1

Punohet model pllaka me model i cili reprodukon gjysmën e formës së detalit të derdhur e cila dëshirohet të punohet. Nëse ka nevojë punohen edhe mbështetësit për bërthama.

1

2Pllaka me model nxehet në temperaturë rreth 200OC.

2

3

Modeli më parë lyhet me parafinë ose emulsion me qëllim që të fitohet shtresa që e pamundëson ngjitjen, e pastaj model pllaka vendoset mbi njërën pjesë të kallëpit pjesërisht të mbushur me përzierje të rërës së kuarcit dhe smollës. Shtresa ngurtësohet për shkak të temperaturës.

3

4 Kallëpuesi rrotullohet së bashku me pllakën. 4

5Përzierja bjen mbi model dhe e formon gackën me trashësi disa milimetra.

5

6

Smolla ngurtësohet në rrugë të polimerizimit. Me nxehje të mëtejme në furrë për pjekje në temperaturë rreth 400OC guaska bëhet e fortë, e ngurtë dhe e pashkrishme.

6

7Guaska ndahet nga model pllaka.

Në mënyrë të njëjtë punohet edhe pjesa tjetër.7

8Guaskat bashkohen me ndihmën e bulonave, pajisjeve shtrënguese ose ngjitësit dhe formohet kallëpi

8

9

Guaska vendoset në kallëpues dhe mbushet me rërë për mbushje me qëllim të daljes më të lehtë të gazrave.

Gjatë dhe pas derdhjes së metalit smolla digjet, kështu që rëra shpërbëhet dhe detali i derdhur shumë lehtë lirohet nga guaska.

9

Detali i fituar me derdhje

Shell Molding ME 477


6.1.4. DERDHJA PRECIZE – MIKRODERDHJA

Derdhja precize ose derdhja me ndihmën e modeleve të shkrijshme përdoret për përfitimin e copave të imëta të derdhura me precizitet të lartë të përmasave dhe sipërfaqeve të pastërta. Detalet e derdhura që fitohen me këtë metodë zakonisht nuk kërkojnë përpunim të më tejshëm.

Modelet e shkrijshme bëhen prej përzierjes së parafinës dhe shtesave të tjera të cilat shkrihen dhe pastaj derdhen në kallëpe metalike. Në tabelën 6.7. është paraqitur ecuria e mikroderdhjes .

Tab.6.7. Ecuria e mikroderdhjes

1

Ndërtohet modeli primar nga tunxhi ose bronza për të punuar formën (kallëpin) për punimin e modelit

1

2

Mbi model derdhet lidhje metalike që ka temperaturë të ultë shkrirjeje (p.sh. ndonjë lidhje e kallajit).

2

3Pas ngurtësimit fitohet kallëpi përkatësisht kokila.

3

4

Në kokilen e përgatitur injektohet dylli.

Në vend të dyllit mund të përdoren edhe masat termoplastike

4


5Hapet kokila dhe nxirret modeli nga dylli.

5

6

Modeli zhytet në ujë xhami dhe më pas mbështillet me shtresë zjarrduruese dhe bëhet pluhurosja me rërë kuarci

6

7

Kallëpimi bëhet në kutia nga çeliku antikorroziv të cilat mbushen me përzierje të materialeve zjarrduruese që përbëhen nga rëra e kuarcit dhe e materialeve lidhëse sintetike.

7

8

Kallëpi nxehet në temperaturë rreth 100OC. Pas nxehjes modeli shkrihet dhe dyllit rrjedh nëpër vrimën e poshtme.

8

9

Kallëpi është i gatshëm për derdhje.

9


Shtylla (stiva) nga dylli (rrëshira)

6.1.5. DERDHJA E SAKTË E SHUMË DETALEVE PËRNJËHERË Angl. Investment casting (lost-wax process)

Kjo derdhje përdoret për përpunimin e detaleve me konfiguracion të ndërlikuar dhe që kërkojnë saktësi të lartë të përmasave. Për punimin e formave përdoret dylli ose lënda e ngjashme nga i cili punohen modelet që më pas montohen rreth një shtylle po ashtu nga dylli. Forma e kompletuar më pas zhytet (ose spërkatet) në material zjarrdurues dhe në llaç. Forma nxehet dhe nga ajo nxirret masa e dyllit. Më pas forma përgatitet dhe mbushet me material të shkrirë. Pas ngurtësimit forma shkatërrohet dhe nxirren detalet e derdhura. Procesi teknologjik i derdhjes është treguar në figurën 6.24.

Modeli nga dylli (rrëshira)

(1) Përpunimi i modelit nga rrëshira ose masa plastike

(2) Modelet bashkohen në shtyllë nga rrëshira dhe formohet modeli në formë peme.

(3) Modeli pemë zhytet në tretje nga materiali zjarrdurues dhe veshet me të

(4) Forma (kallëpi) i plotë zhytet në llaq nga rëra e kuarcit dhe formon mbështjellës të fortë.

(5) Forma rrotullohet dhe vendoset në furrë ku nxehet në temperaturë 100OC. Me këtë rast rrëshira shkrihet dhe rrjedh jashtë nga forma dhe krijohet zbrazëtia e saj.

(6) Forma paranxehet në temperaturë të lartë me qëllim të mënjanimit të papastërtive në formë;me shpejtësi sa më të madhe bëhet mbushja e formës së zbrazët me metal të shkrirë; metali i shkrirë ngurtësohet.

(7) Forma (kallëpi) shkatërrohet (thehet) pasi të jetë ngurtësuar metali; detalet e derdhura ndahen nga shtylla

Fig. 6.24a. Procesi teknologjik i derdhjes së saktë të shumë detaleve përnjëherë


Legjenda:

1. Injektimi i dyllit ose masës plastike2. Nxjerrja e modelit të dyllit (ose plastikës)3. Montimi i modeleve4. Zhytja në material zjarrdurues5. Zhytja në llaq – material qeramike

6. Kallëpi (forma) e përgatitur7. Shkrirja e dyllit ose masës plastike (rreth

100OC)8. Derdhja e metalit të shkrirë në formë9. Thyerja e guaskës së kuarcit dhe nxjerrja e

detaleve10. Detali dhe modeli

Fig. 6.24b. Procesi teknologjik i derdhjes së saktë të shumë detaleve përnjëherë

a b c

Fig. 6.24c. Procesi teknologjik i derdhjes së saktë të shumë detaleve përnjëherë: a-zhytja në material zjarrdurues; b-format e gatshme; c-mbushja e formës me material të lëngët


6.1.6. Derdhja në kallëpe nga gjipsiKjo metodë është e ngjashme me metodën e derdhjes në rërë, por për ndërtimin e kallëpit përdoret gjipsi (CaSO42H2O). Për përpunimin e kallëpit është i domosdoshëm punimi i modelit (origjinali). Në një enë të posaçme vendoset modeli dhe lyhet me masë homogjene të përbërë nga gjipsi për derdhje dhe uji. Pas ngurtësimit, nga të kallëpi i gjipsit nxirret modeli dhe kallëpi thahet. Në kallëpin e thatë bëhet derdhja e metalit të shkrirë, dhe pas ngurtësimit nxirret produkti i përfituar. Në figurën 6.25. është dhënë pamja e kallëpit të punuar nga gjipsi dhe produkti i fituar në kallëp gjipsi.

Njëra pjesë e kallëpit nga gjipsi Produkti i fituar me derdhje të aluminit

Fig. 6.25. Kallëpi nga gjipsi dhe produkti

6.1.7. Derdhja në kallëp të qeramikës

Kjo metodë është e ngjashme me metodën e derdhjes në kallëp nga gjipsi, por me vetmin ndryshim që në vend të gjipsit përdoret qeramika. Pas ngurtësimit të përzierjes qeramike, bëhet ndezja e sipërfaqes së kallëpit flakëhedhës. Ndezja zgjatë deri sa të digjet alkooli, e pastaj kallëpi pjeket. Para derdhjes së materialit në kallëp, ai duhet të nxehet në temperaturë rreth 400 540°C. Në figurën 6.26, është treguar punimi i kallëpit nga qeramika.

Fig. 6.26. Punimi i kallëpit nga qeramika


6.1.8. DERDHJA NË KALLËPE METALIKE – KOKILE

Në krahasim me derdhjen në kallëpe me rërë (forma me rërë), derdhja në kallëpe metalike (forma metalike) - kokile i ka disa përparësi teknike, teknologjike dhe ekonomike. Kjo përdoret shumë në prodhimtarinë në seri të mëdha të detaleve të derdhura të trashësive të ndryshme prej 3 deri 100 mm, praktikisht për të gjitha llojet e gizës, lidhjeve të aluminit, bakrit, magnezit, çelikut për derdhje etj.

Pesha e detaleve të derdhura që mund të derdhen në kokile te metalet e lehta dhe me ngjyrë sillet deri në 500 kg. Prej gizës së hirtë nga 1,0 kg deri në disa tona dhe prej çeliku nga 0,5 kg deri në dhjeta tona.

Përparësitë kryesore të derdhjes në kokile janë:

- mundësia e fitimit të detaleve të derdhura me sipërfaqe të pastra dhe gjeometri të saktë, që mundëson përfitimin e detaleve të derdhura me shtresa më të vogla për përpunim me prerje,

- rritja e vetive mekanike dhe të atyre eksploatuese,- zvogëlimi i shpenzimeve të materialit për përzierje kallëpesh dhe bërthamash.

Gjatë ngurtësimit të metalit në kallëpe metalike fitohen copat e derdhura me strukturë metalike kokërrimët dhe shumë kompakte, gjë që ndikon në përmirësimin e vetive mekanike.

Shfrytëzimi i hapësirës së fonderisë është i mirë, ndërsa kushtet e punës janë dukshëm më të volitshme në krahasim me kushtet gjatë derdhjes në kallëpe prej rëre.

Si rezultat i gjithë këtyre është edhe kostoja e ulët e copave të derdhura.

6.1.8.1. KOKILET

Kokile quhen kallëpet metalike (format) në të cilat si negativ reprodukojnë formën e detalit të derdhur.

Sipas rregullës kokilet punohen nga çeliku krom-mangan, krom-volfram dhe nga çeliku special. Për derdhjen e detaleve nga lidhjet e lehta përdoren kokilet nga giza e hirtë e lidhur.

Përveç kanaleve me formë konike të cilat shërbejnë për derdhjen e metalit të shkrirë, në kokile punohen edhe kanalet të tjera të ngushta të cilat shërbejnë për daljen e gazrave dhe ajrit nga kallëpi (fig.6.27).

Fig.6.27. Kokila për derdhje

Edhe atëherë kur mbushja e kallëpit bëhet bëhet me dorë, të dy pjesët e kokiles duhet të shtrëngohen me ndihmën e makinave sikurse te derdhja me presion.

Që të mundësohet nxjerrja e detalit të derdhur, zakonisht njëra pjesë e kallëpit duhet të jetë e lëvizshme. Lëvizja e pjesës së lëvizshme të kallëpit duhet të jetë e shpejtë sepse për


shkak të fërkimit që shkakton metali i ngurtësuar mund të vjen deri te thyerja e detalit të derdhur të mbyllur në kokile.

Në kokile janë të vendosura sustat që e mundësojnë nxjerrjen e detalit të derdhur.Që të pengohet ngjitja e detalit punues me kokilen, bëhet lyerja paraprake me elemente speciale lyerëse.

6.1.8.2. DERDHJA NË KOKILE ME MAKINAKallëpet kokile mundësojnë përdorimin e makinave përkatëse për derdhje të shpejtë dhe efikase të masës së metalit të shkrirë.Këto makina janë mjaft të shtrenjëta, por ofrojnë shkallë të lartë të saktësisë së përpunimit të detaleve të derdhura.

Detalet e derdhura të punuara në makinat për derdhje kërkojnë më pak operacione gjatë përpunimit final, p.sh. nuk është i nevojshëm pastrimi i sipërfaqeve kontaktuese në copën punuese, nuk ka nevojë të bëhet pastrimi me saçma ose me rërë për pastrim, etj.

6.1.8.3. DERDHJA ME PRESIONMakinat për derdhje me presion ndahen në dy tipe:- makinat për injektim në dhomë (komorë) të nxehtë dhe- makina për injektim në dhomë (komorë) të ftohtë.Te ky proces i derdhjes, mbushja e kallëpit dhe kristalizimi bëhet nën presion.Kjo metodë përdoret kryesisht për derdhje në seri të mëdha të detaleve me

gjeometri të ndërlikuar dhe me mure të holla, e që përfitimi i tyre në kallëpe ose kokile të zakonshme është i vështirësuar sepse metali i shkrirë në kontakt me murin e kallëpit ftohet shpejt dhe e humb lëvizshmërinë e vet dhe për këtë arsye nuk e mbushë mirë kallëpin. Me anë të derdhjes nën presion fitohen detalet e derdhuara që nuk kanë nevojë për përpunim të mëtejmë.

Me këtë metodë fitohen detalet e derdhura nga lidhjet e aluminit siç janë: cilindri i motorit ose në kohë të fundit edhe e bllokut të motorit, kokës së bllokut të motorit etj., që kanë një gjeometri mjaftë të ndërlikuar dhe numër të madh vrimash.

Gjatë derdhjes nën presion nuk mund të përdoren bërthamat e punuara nga rëra dhe përzierja e saj.

6.1.9. Makina me piston dhe me dhomë të nxehtëMasa e metalit të shkrirë nga gota e makinës rrjedhë nën presion nën veprimin e pompës injektuese. Injektimi i metalit të shkrirë bëhet përmes vrimës anësore (fig.6.28.).

Nën veprimin e pompës me piston, metali i shkrirë hynë në kokilë përmes hinkës e cila njëherit është edhe vrimë dalëse në të cilën mbetet teprica.

Në fund me ndihmën e nxjerrësit përkatës, detali i derdhur nxirret nga kokila.Me pajisjet për injektim me komorë të nxehtë përpunohen produkte nga lidhjet e zinkut,

magnezit, kallajit dhe plumbit.


Fig.6.28. Derdhja nën presion në dhomën e nxehtë:

6.1.9.1. Makina me dhomë të nxehtë dhe me zhytje

Ky tip i makinave me presion nuk posedon piston hidraulik, por në vend të tij shfrytëzon ajrin e komprimuar (fig.6.29).

Sifoni i cili mund të rrotullohet rreth aksit të vet mbushet me sasinë e dëshiruar të masës së shkrirë me zhytje në të (1).

Nën veprimin ajrit të komprimuar në sipërfaqen e masës së shkrirë të vendosur në dhomën në formë sifoni injektohet metali në kokilë (2).

Fig.6.29. Makina me dhomë të nxehtë dhe me zhytje: 1-mbushja e sifonit me metal të shkrirë; 2-injektimi i masës së shkrirë.


6.1.9.2. Makinat me dhomë të ftohtë Te këto makina masa e shkrirë (metali) është në afërsi të saj dhe për çdo mbushje ajo

merret drejtpërdrejt nga furra për shkrirje (fig.6.30a). Metali derdhet në dhomën e ftohtë. Quhet dhomë e ftohtë për ta dalluar nga dhomat e tjera, sepse në të vërtetë kjo dhomë nxehet vetëm deri në temperaturën 200-300OC. Kjo temperaturë është e mjaftueshme për të mos u bërë ftohje shumë e shpejtë.

Fundi i dhomës paraqet pistonin e poshtëm i cili duke u lëshuar teposhtë shtypë sustën e saj dhe ia lëshon rrugën masës së lëngët për të hyrë në kokilë. Masa e metalit të shkrirë nën veprimin e shtypësit – pistonit të epërm e mbush zbrazëtirën kallëpuese në kokilë.

Ngritjen e pistonit të epërm e bën pistoni i poshtëm i cili ngritet për shkak të veprimit të forcës së sustës. Gjatë kësaj ngritjeje bëhet edhe largimi i masës së tepërt të metalit.

Fig.6.30a. makina me dhomë të ftohtë: 1- prurja e metalit të shkrirë; 2-mbushja e kokiles; 3-nxjerrja e detalit të derdhur dhe largimi i masësë së tepërt.

Fig.6.30b. Operacionet e derdhjes me dhomë të ftohtë


Produkte (detale) të prodhuara me derdhje me presion

6.1.10. DERDHJA CENTRIFUGALE

Ndër llojet e ndryshme të teknologjisë së derdhjes, derdhja centrifugale (fig.6.31) zë një vend të veçantë dhe ndryshon nga mënyrat e tjera të derdhjes, sepse procesin e formimit të derdhjes, d.m.th. gjatë mbushjes me metal dhe ngurtësimit të tij (në disa raste të veçanta vetëm gjatë ngurtësimit) forma me metalin rrotullohet dhe i nënshtrohet veprimit të forcave centrifugale.

Nën veprimin e forcave centrifugale dhe tangjenciale lindin një sërë fenomenesh hidrostatike dhe hidrodinamike; ndryshon gjeometria e sipërfaqes së lirë të lëngut metalik,


madhësia e presionit të lëngut dhe ligji i shpërndarjes së presionit në shtresë, ndryshojnë forcat e presionit në faqet e enës; rriten forcat e Arkimedit që veprojnë mbi trupat e zhytur në lëng, nga e cila ndryshon shpejtësia dhe trajektorja e daljes mbi sipërfaqe të përbërësve (jometalikë), ndryshon shpejtësia e rrjedhjes së metalit.

Ndryshimi i kushteve hidraulike, gjatë rrotullimit kërkon kushte specifike të mbushjes së formës, të ftohjes dhe kristalizimit të metalit të derdhjeve centrifugale, të ushqimit të derdhjes gjatë tkurrjes etj., që përbëjnë një sërë veçorish teknologjike të derdhjes centrifugale.

Disa prej tyre krijojnë mundësi dhe epërsi ndaj llojeve të tjera të derdhjes. Me anën e derdhjes centrifugale bëhet e mundur derdhja e cilindrave me zgavër (boshllëk) qendrore pa përdorur bërthama gjatësore, derdhja e prodhimeve dyshtresore ose e shumë shtresave, pastrimi intensiv i derdhjeve nga përbërësit jometalikë, mbulimi i sipëfaqes së kallëpeve me një material termoizolues (shtresë), krijimi i formave cilindrike me metodën e rulimit etj.

a)

b)Fig.6.31. Derdhja centrifugale: a - Derdhja centrifugale e gypit;

b- derdhja centrifugale e bombolës

Në shumë raste, derdhjet centrifugale, për sa u takon vetive, janë në një shkallë me detalet e farkëtuara, ndërsa për shfrytëzimin e koeficientit të metalit, harxhimit të punës, uljes së investimeve dhe zgjatjes së ciklit të prodhimit, ua kalojnë atyre. Nuk duhet të lëmë pa përmendur edhe të metat e derdhjes centrifugale, si psh. derdhja është e ndërlikuar, kërkohen makina speciale, format metalike duhet të kenë qëndrueshmëri të lartë dhe të jenë hermetike pasi presioni i metalit është i madh, format metalike që rrotullohen duhet të ekuilibrohen mirë, kërkohet dozimi i metalit që do të derdhet, të respektohet dimensionimi i rregullt i hapësirës së brendshme të derdhjes, krijohet mundësia e likuacionit të lidhjes së komponenteve sipas peshës specifike etj.

Përdorimi i derdhjes centrifugale ka efekt të madh tekniko-ekonomik sidomos te derdhja e trupave cilindrikë. Në këto derdhje hyjnë tubat e përmasave të ndryshme prej gize, çeliku, metaleve me ngjyë prej lidhjeve të forta etj (shiqo figurën 6.32.). Me mënyrë centrifugale


mund të derdhen me sukses unaza elastike të pistonave, këmisha cilindri për motor të automobilave dhe traktorëve, lingota çeliku me përmasa të mëdha, unaza të kushinetave etj.

Përveç derdhjes së trupave cilindrikë, në disa raste është i përshtatshëm përdorimi i metodës së derdhjes centrifugale edhe për prodhimin e detaleve të tilla, si yllëza, dhëmbëzorë, disk turbine me fletë (lopate), armatura, prodhime argjentarie etj. Rritja e prodhimit me derdhje centrifugale është gjithmonë në perspektivë. Përdorimi i kësaj metode, ka arritur shkallën më të lartë të saj në prodhimin e tubave prej gize.

Fig. 6.32. Produket të fituara me derdhje centrifugale

Prodhime të punuara me derdhje

6.0. TEKNOLOGJIA E PËRPUNIMIT ME DERDHJE6.0. TEKNOLOGJIA E PËRPUNIMIT ME DERDHJE


6.1. Hyrje............................................................................................................................................16.2. Klasifikimi i metodave të përgjithshme të derdhjes dhe ngurtësimit të materialeve..................1

6.0. PËRPUNIMI ME DERDHJE6.0. PËRPUNIMI ME DERDHJE......................................................................................................................................................................................................................116.3. Karakteristikat e metalit për përpunim me derdhje....................................................................3

6.3.1. Temperatura e shkrirjes.......................................................................................................46.3.2. Tkurrja gjatë ftohjes.............................................................................................................56.3.3. Rrjedhshmëria e metalit në gjendje të lëngët......................................................................66.3.4. Afiniteti për absorbimin e gazrave.......................................................................................6

6.4. Procesi i përfitimit të pjesëve të derdhura..................................................................................66.4.0. Konstruktimi i pjesës............................................................................................................76.4.1. Punimi i modelit...................................................................................................................86.4.2. Punimi i kallëpit...................................................................................................................9

6.4.2.1. Përgatitja e rërës..........................................................................................................96.4.2.2. Kallëpimi.......................................................................................................................9

6.4.3. Shkrirja...............................................................................................................................106.4.4. Derdhja..............................................................................................................................116.4.5. Nxjerrja e produktit dhe shkundja e tij..............................................................................11

6.4.5.1. Pastrimi me saçma metalike.......................................................................................116.4.6. Përpunimi i mëtejm i produktit të derdhur........................................................................12

6.5. Modeli.......................................................................................................................................136.5.1. Modeli me mbështetës për bërthamë...............................................................................146.5.2. Kallëpi për bërthama – bërthamëformuesi........................................................................146.5.3. Modelet e konstruksioneve me brinjë...............................................................................156.5.4. Modelet për kallëpim të detaleve të rrumbullakëta..........................................................156.5.5. Model pllaka......................................................................................................................166.5.6. Materialet për punimin e modeleve..................................................................................176.5.7. Përpunimi përfundimtar dhe ngjyrosja e modeli...............................................................176.5.8. Faktorët që ndikojnë në formën dhe përmasat e modeleve..............................................186.5.9. Tkurrja e metalit................................................................................................................196.5.10. Shtesat e përpunimit.......................................................................................................196.5.11. Pjerrtësia e këndeve të detaleve që derdhen..................................................................19

6.6. DERDHJA NË KALLËP NGA RËRA (FORMA NË RËRË)6.6. DERDHJA NË KALLËP NGA RËRA (FORMA NË RËRË)......................................................................................................................................20206.1.1.1 OPERACIONET GJATË KALLËPIMIT NË RËRË.....................................................................22

6.1.2 DERDHJA ME MODEL TË SHKRISHËM......................................................................................276.1.3. DERDHJA NË GUACA – SHELL MOLDING................................................................................296.1.4. DERDHJA PRECIZE – MIKRODERDHJA.....................................................................................316.1.5. DERDHJA E SAKTË E SHUMË DETALEVE PËRNJËHERË.............................................................336.1.6. Derdhja në kallëpe nga gjipsi..................................................................................................356.1.7. Derdhja në kallëp të qeramikës..............................................................................................356.1.8. DERDHJA NË KALLËPE METALIKE – KOKILE.............................................................................36

6.1.8.1. KOKILET...........................................................................................................................366.1.8.2. DERDHJA NË KOKILE ME MAKINA...................................................................................376.1.8.3. DERDHJA ME PRESION....................................................................................................37

6.1.9. Makina me piston dhe me dhomë të nxehtë.........................................................................376.1.9.1. Makina me dhomë të nxehtë dhe me zhytje..................................................................386.1.9.2. Makinat me dhomë të ftohtë..........................................................................................39

6.1.10. DERDHJA CENTRIFUGALE.....................................................................................................40


SHTOJCË

Makina për përpunim me derdhje

Makina për përpunim me derdhje

Përpunimi me derdhje në dhomë të nxehtë dhe në dhomë të ftohtë

Kokila (kallëpi metalik)


Elementet e sistemit të derdhjes


Example of a Wax Injection Mold Example of a Wax Pattern

Foam Pattern of an Engine Block

Kallëpi metalik


DERDHJA E SAKTË E SHUMË DETALEVE PËRNJËHERË


Investment casting of an integrally cast rotor for a gas turbine. (a) Wax pattern assembly. (b) Ceramic shell around wax pattern. (c) Wax is melted out and the mold is filled, under a vacuum, with molten superalloy. (d) The cast

rotor, produced to net or near-net shape.


Kallëpimi me model të rrotullueshëm


Kallëpimi me bërthama

Model-pllaka


Pyetjet nga njësia mësimore: TEKNOLOGJIA E PËRPUNIMIT ME DERDHJETEKNOLOGJIA E PËRPUNIMIT ME DERDHJE

Nr Pyetja

1. Çka është derdhja?

2. Cilat pjesë punohen me derdhje?

3. Të tregohen metodat e përgjithshme të përpunimit me derdhje dhe ngurtësim të materialeve

4. Si ndahen metodat e derdhjes sipas afatshërbimit (përdorimit) të kallëpit?

5. Cilat janë metodat kryesore të përpunimit me derdhje të metalit?

6. Të tregohen lidhjet më të përshtatshme për përpunim me derdhje

7. Cilat janë vetitë kryesore që duhet të ketë metali i paraparë për përpunim me derdhje?

8. Cilat operacione bëjnë pjesë në procesin e derdhjes?

9. Punimi i modelit

10. Punimi i kallëpit

11. Modeli me mbështetës për bërthamë

12. Kallëpi për bërthama – bërthamëformuesi

13. Model pllaka

14. Faktorët që ndikojnë në formën dhe përmasat e modeleve

15. derdhja në kallëp nga rëra (forma në rërë)

16. Operacionet gjatë kallëpimit në rërë - Ecuria e kallëpimit me model dypjesësh

17. Operacionet gjatë kallëpimit në rërë - kallëpimi me model-pllakë

18. Procesi i prodhimit me derdhje në kallëpe nga rëra - Bllok skema e procesit të prodhimit me derdhje në kallëpe nga rëra

19. DERDHJA ME MODEL TË SHKRISHËM

20. DERDHJA NË GUACA – SHELL MOLDING

21. DERDHJA PRECIZE – MIKRODERDHJA

22. DERDHJA E SAKTË E SHUMË DETALEVE PËRNJËHERË

23. Derdhja në kallëpe nga gjipsi

24. Derdhja në kallëp të qeramikës

25. DERDHJA NË KALLËPE METALIKE – KOKILE

26. Derdhja Me presion - Makina me piston dhe me dhomë të nxehtë

27. Derdhja Me presion - Makina me dhomë të nxehtë dhe me zhytje

28. Derdhja Me presion - Makinat me dhomë të ftohtë

29. DERDHJA CENTRIFUGALE

30. Nxjerrja e produktit dhe shkundja e tij, Pastrimi me saçma metalike, Përpunimi i mëtejm i produktit të derdhur,

31. Të tregohen elementet e sistemit të derdhjes (janë të dhëna në shtojcë të ligjëratës)


06_tmp -i- perpunimi me derdhje

Documents