Search

Integracijom aditivne proizvodnje i lijevanja u pješčani kalup, u ovom radu, prikazan je postupak razvoja i 3D ispisa jezgre pješčanog kalupa za izradu naprave za pozicioniranje nosača motora vozila. Proces započinje definiranjem funkcije i zahtjeva naprave za pozicioniranje. Definiranim zahtjevima i funkcijom, započinje razvoj CAD modela naprave. Završetkom razvoja CAD modela, izabrani su željeni parametri ispisa FDM tehnologijom te se ispisala jezgra pješčanog kalupa. 3D skenerom skenirao se ispisani model, kojeg se usporedilo s dimenzijama referentnog CAD modela. Ispisani model naprave, upotrijebljen je kao jezgra pješčanog kalupa, za izradu kalupne šupljine, u koju se naposljetku izlijeva aluminijeva legura AlSi8Cu3. Through integration of additive manufacturing and sand casting, this paper presents the process of development and 3D printing of a sand casting core for manufacture of the positioning device for vehicle engine mount. The process begins by defining the function and requirements of the positioning device. With defined requirements and function, development of the CAD model begins. After the CAD model completion, desired printing parameters are selected, by using fused deposition modeling (FDM) technology, the casting core is printed. The printed model is scanned with a 3D scanner, and then compared with dimensions of the CAD model. The printed model of the device is used as the casting core, to create a mold cavity, in which the aluminum alloy (AlSi8Cu3) is ultimately poured into.

Predmet ovog završnog rada je konstrukcija modelnog kompleta za proizvodnju odljevka pješčanim lijevom. U teorijskom dijelu rada opisano je što je to model, materijali koji se koriste za njegovu proizvodnju, vrste modela, konstrukcijski zahtjevi koji se postavljaju na model, jezgrenici te dijelovi modelarije kao poduzeća. U eksperimentalnom dijelu rada konstruiran je jedan modelni komplet za zadani odljevak te je prikazan dobiveni kalup. Također je prikazana simulacija lijevanja rastaljenog metala u kalup te analiza dobivenih rezultata u programu ProCAST. The subject of this undergraduate thesis is a design of a pattern set for the production of sand casting. The theoretical part describes what a pattern is, materials used for the production of a pattern, types of patterns, design requirements for a pattern, coreboxes and pattern making shops. In the experimental part a pattern set is designed for an assigned casting and an obtained mold is presented. The simulation of sand casting and the analysis of the results obtained in the program ProCAST are also presented.

Brzina kojom se trenutno događaju promjene u praktički svim dijelovima svjetske industrije i ekonomije, na neki način tjera ljude i ljudsko znanje da u svakom trenutku bude spremno na traženje novih, boljih rješenja. Iz tog je razloga osnovni cilj ovog rada, vidjeti načine na koji mogu zajedno funkcionirati aditivna proizvodnja i ljevarstvo. U prvom se dijelu razrađuju prednosti i nedostaci aditivnih postupaka kod kojih do umreživanja materijala dolazi u spremniku s polimernom smolom i to djelovanjem nekog od izvora svjetlosti. Osnovna razlika tih postupaka je upravo u izvoru svjetlosti koji se primijenjuje i koji imaju najveći utjecaj na kvalitetu površine ispisanih tvorevina. U radu se posebno obrađuju postupci DLP, MSLA i stereolitografija kod kojih su izvori svjetlosti za umrežavanje redom projektor, LED i laser. Eksperimentalni dio prikazuje spoj aditivne tehnologije i ljevarstva. Tako su na MSLA printeru ispisane pločice kojima će se provjeriti da li je moguće taj materijal upotrijebiti kao pramodel za pješčani lijev. Osnovni parametri ispisa su vrijeme ekspozicije i umreživanje te se stoga posebna pažnja obraća na postavljanje upravo tih parametara. Prije lijevanja napravljeni su i predpokusi kako bi se utvrdile granice vremena ekspozicije sa ciljem da se promotri proces lijevanja u slučaju bolje i slabije umreženih tvorevina. Isto tako, vrijeme ekspozicije utječe i na duljinu ispisa koja u aditivnoj proizvodnji može biti znatna, pa se i iz tog razloga to vrijeme mora smanjiti na minimalnu moguću vrijednost. The speed with which changes are currently taking place in virtually all parts of the world's industry and economy, in a way, forces people and human knowledge to be ready at any moment to look for new, better solutions. For this reason, the main goal of this paper is to see ways in which additive manufacturing and casting can work together. The first part elaborates the advantages and disadvantages of additive processes in which the crosslinking of the material occurs in a container with a polymer resin. The main difference between these procedures is precisely in the light source that is applied and which have the greatest impact on the surface quality of the printed creations. The paper deals specifically with DLP, MSLA and stereolithography processes in which the light sources for crosslinking are the projector,, and the UV lamp. The experimental part shows a combination of additive technology and casting. Thus, plates are printed on the MSLA printer to check whether it is possible to use this material as a pre-model for sand casting. The basic print parameters are exposure time and crosslinking, so special attention is paid to setting these parameters. Prior to casting, pre-experiments were also made to determine the exposure time limits in order to observe the casting process in the case of better and less crosslinked formations. Also, the exposure time affects the print length, which can be significant in additive manufacturing, and for this reason this time must be reduced to the minimum possible value.

U radu je prikazan dio ljevarstva kao industrijske grane, dok je cilj rada povezati svo prikupljeno znanje te ga objediniti na konkretnom primjeru lijevanja kućišta kompresora. Teorijski dio započinje prikazom ljevarstva kao tehnologije kojim će se izraditi kućište. Objašnjeno je o kakvom se strojnom dijelu radi, što je njegova zadaća u eksploataciji, te je potrebno razjasniti sve moguće metode izrade i zaključiti koja je optimalna, odnosno koja je u ovom primjeru najpogodnija s tehnološke, ali i s financijske strane. Činjenica je da su odljevci sastavni dio većine tehničkih sklopova te nezamjenjivi po načinu izvedbe, što znači da ne postoji metoda i tehnički postupak kojim bi se dobio dio s takvim karakteristikama i dimenzijama da može zamijeniti odljevak. Nakon što je izabran najprikladniji način izrade odabranim procesom lijevanja, provedene su i računalne simulacije., This work presents foundry as an industrial branch, while its objective is to connect all collected knowledge, assemble it and present on specifical example, casting of compressor housing. Theoretical part begins with closer look on founry as process housing is going to be made with. Before the main part it's highly necessary to conclude what the job of compressor houding in exploatation is. Further more, it is necessary to optimise manufaturing methods, to observate which method is the most suitable from tehnological and financial station point of view. The fact is that most of tehnical asseblies are composed of casting parts and irreplaceable when it comes to production, so there is no method casting is to be replaced with. After the manufacturing method is established, casting details are to be set. This part ends with casting simulation as main objective of this work.

U ovome radu prikazane su simulacije lijevanja odljevaka od legure AlSi7Mg u pješčani kalup i kokilu. Teorijski dio rada prikazuje postupak lijevanja gdje je naglasak stavljen na kalupe izrađene od svježe kalupne mješavine. Osim pješčanog lijeva opisan je postupak gravitacijskog lijevanja u kokilu te elementi uljevnog sustava i pravilno oblikovanje vertikalnog uljevnog sustava s ušćem odozdo. Osim ovih postupaka napravljena je podjela i opis aluminijevih legura te su navedeni razlozi zbog kojih je poželjno uvođenje simulacija u ljevačke procese i elementi koji su potrebni kako bi se simulacija mogla provesti. U zadnjem dijelu rada prikazani su rezultati simulacija lijevanja odljevaka od legure AlSi7Mg u pješčani kalup te rezultati gravitacijskog lijevanja u kokilu s različito konstruiranim uljevnim sustavima. Radiografska ispitivanja na stvarnim odljevcima potvrdila su da nema poroznosti skupljanja što je u skladu s napravljenom simulacijom lijevanja odljevka u pješčani kalup. This thesis presents casting simulations of AlSi7Mg alloy castings in sand mould and permanent mould. The theoretical part of the thesis shows the casting process where the emphasis is placed on green sand moulds. In addition to sand casting, the process of gravity die casting was described. Elements of gating system and proper design of vertical gating system with bottom gate were also described. In addition to this processes, classification and description of aluminium alloys has been made. The reasons are given why it is desirable to introduce simulations into the casting processes and the elements necessary for the simulation to be carried out. The last part of the thesis presents the results of casting simulation of AlSi7Mg alloy castings in sand moulds and results of gravity die casting with different designs of gating system. Radiographic tests confirmed that there is no presence of shrinkage porosity what is in accordance with casting simulation of casting in sand mould.

U ovom radu objašnjeno je što je kućište (blok) motora, koji su njegovi sastavni dijelovi, gdje se nalazi, od čega se izrađuje, kakva je njegova kvaliteta, itd. Također je opisan proces lijevanja kućišta motora, materijali koji se koriste za lijevanje, kalupi za lijevanje, vrste lijevanja, razvoj tehnologija lijevanja, kako tradicionalnih tako i suvremenih postupaka izrade kućišta motora. Detaljno je pojašnjen proces izrade modela kućišta, pripreme kalupa, ulijevanja litine i hlađenja odljevka, te njegovog čišćenja i naposljetku mehaničke obrade odljevaka., This paper explains what the housing (block) of the engine is, what are its components, where it is located, what it is made of, what is its quality, etc. The process of casting the motor housing, the materials used for casting, casting molds, types of casting, development of casting technologies, both traditional and modern methods of making the motor housing are also described. The process of making the model of the housing, preparing the mold, casting and cooling the casting, and its cleaning and ultimately mechanical treatment of the castings, are explained in detail.

U ovome radu opisane su tehnologije lijevanja aluminija i njegovih legura. Detaljno su objašnjeni izbor i proračun uljevnih sustava te sustava napajanja. Kroz jedan primjer prikazan je postupak proračuna uljevnog sustava nomogramom. Konstruirano je nekoliko različitih uljevnih sustava s ili bez sustava napajanja. U programu QuikCast simulirano je vrijeme skrućivanja odljevka te poroznosti nastale pri skrućivanju za konstruirane uljevne sustave. U radu je prikazan cijeli proizvodni postupak lijevanja u pijesak. This paper describes the technology of casting aluminum and its alloys. The choice and calculation of runners system and supply systems are explained in detail. The procedure of calculating the nomogram for the running system is illustrated with one example. Several different runners systems with or without supply system are desinged. The casting solidification and porosity created during the solidification of the designed inlet systems are simulated by using the QuikCast software. The paper presents the entire production process of sand casting.