Definitie: reprezinta operatia tehnica,de laborator, prin care in locul machetei ramas liber prin arderea acesteia (macheteI) se realizeaza introducerea aliajului topit( adus in stare fluidA) in interiorul tiparului cu ajutorul fortei centrifuge si/sau a presiunii aerului.
Obiectivul turnarii este obtinerea unei piese metalice identice cu macheta. Fidelitatea turnarii trebuie sa ia in consideratie :
- contractia machetei de ceara, in medie 0,5% linear, in functie de modul de prelucrare al cerii,
- contractia aliajului topit la solidificare, intre 1,25-1,8% in functie de compozitia aliajului,
- modificarile volumetrice ale masei de ambalat : dilatarea totala ce reprezinta suma rezultata din dilatarea de priza, dilatarea higroscopica si dilatarea termica.
Turnarea este pregatita prin obtinerea tiparului si aducerea acestuia la temperature de topire a aliajului prin fazele de preincalzire si incalzire.
Temperatura de topire difera de la un tip de aliaj la altul determinata fiind de elementele ce se gasesc in compozitia lui (a aliajuluI ). Intervalul de topire al aliajelor este :
- aliajele nobile pentru inlay950 - 11500C
- aliaje nobile pentru ceramica 1150 - 12500C
- aliaje nenobile tip Ni-Cr 1250 - 13500C
- aliaje Cr-Co 1350 - 14500C
- aliaje pe baaa de titan 1600 - 17500C.
Sursele de caldura folosite pentru topirea aliajelor pot fi grupate in doua mari categorii :
- combustia in prezenta oxigenului a unui gaz natural (propan,butan,etc.), a acetilenei sau a hidrogenului ,
- curentul electric.
Folosirea flacarii prezinta avantajul topirii mai rapide a aliajului dar si dezavantajul posibilei modificari a compozitiei si a supraincalzirii aliajului. Natura gazului si proportia intre gaz si aer sau intre gaz si oxigen in amestecul ars influenteaza temperatura flacarii. Pentru aliajele nobile in confectionarea RPFU se foloseste cel mai frecvent amestecul de gaz metan cu aer. Temperatura flacarii este de 1000-15000C. Aliajele pe baza de paladiu, aliajele de aur pentru metalo-ceramica si unele aliaje nenobile, care necesita o temperature de topire mai ridicata, utilizeaza flacara obtinuta din amestecul gazului natural (metan, propan, butaN) cu oxigen.
Din amestecul acetilena-oxigen rezulta o flacara ce genereaza o temperatuae ridicata, de aproximativ 30000C, ce se foloseste pentru aliajele inoxidabile de tip Cr-Co-Ni.
Temperatura flacarii este diferita in functie de elementul chimic care arde.Astfel temperaturile rezultate sunt :
- pentru flacara produsa din arderea gazelor naturale in amestec cu oxigenul, 20000C
- pentru flacara produsa prin arderea acetilenei in amestec cu oxigenul 30000C
- pentru flacara produsa prin arderea hidrogenului in amestec cu oxigenul 30000C
Flacara prezinta mai multe zone de combustie bine delimitate:
- zona de amestec a gazului cu aerul inainte de combustie,
- zona de combustie (de culoare galbenA) in aceasta zona aerul si gazul fiind in combustie partiala. Este zona oxidanta, nu trebuie sa ajunga la aliaj intrucit modifica compozitiachimica a aliajului schimbindu-i calitatile - oxideaza,
- zona reductoare (de culoare albastrA). Este zona cu temperature cea mai ridicata si in care trebuie sa se realizeze topirea aliajului.
Folosirea curentului electric are marele avantaj al controlului si reglarii temperaturii de topire a aliajului. Permite folosirea unei atmosfere inconjuratoare de protectie a aliajului topit prin gaze inerte (ex : azot, argoN).
Poate fi folosit pentru topirea aliajului :
- curent alternativ prin efectul Joule-Lentz,
- curent de inalta frecventa,
- curent de joasa frecventa.
Obiectivul principal al turnarii este obtinerea unei piese metalice cit mai fidele cu macheta.
Fidelitatea turnarii trebuie sa ia in calcul :
- contractia machetei de ceara, in medie 0,5% linear, in functie de modul de prelucrare al cerii in timpul operatiei de machetare,
- contractia aliajului topit la solidificarea lui intre 1,25 -1,80% (EICHNER) in functie de compozitia aliajului din care se realizeaza incrustatia,
- modificarile volumetrice ale masei de ambalat : dilatarea total ( ca suma rezultata din dilatarea de priza, dilatarea higroscopica, dilatarea termicA) intre 1,70 - 3,10%
Turnarea se poate realize prin procedeul static cind umplerea tiparului se realizeaza prin propria greutate a aliajului aflat in pilnia tiparului. Prin procedee pneumatice : presiune de vapori , presiune de aer, vacuum, vacuum/presiune de aer, presiune de aer/vacuum, jet.
Folosirea fortei centrifuge (orizontala sau verticalA) manuala, mecanica, pneumatica (piston cu aeR) este conditionata de caracteristicile constructive ale dispozitivului sau aparatului folosit pentru turnare.
Fronda. Foloseste forta centrifuga verticala manuala. Introducerea aliajului topit in tipar se face prin centrifugare verticala a tiparului in pilnia caruia se afla aliajul fluid. Aliajul se topeste in pilnia de turnare.
Rotaxul. Foloseste forta centrifuga orizontala manuala.Centrifugarea orizontla impinge aliajul topit in pilnia tiparului. Aliajul se topeste in pilnia de turnare a tiparului.
Centrifuga semiautomata. Foloseste forta centrifuga orizontala mecanica a unui arc metalic pentru introducerea aliajului in tipar. Armarea se face manual cind resortul reprezentat de un arc de otel este pus in tensiune. La eliberare resortul se desface declansind rotirea orizontala a tiparului. Durata si intensitatea centrifugarii pot fi controlate si dozate prin gradul de tensionare a arculu de otel Topirea aliajului se face intr-un creuzet din imediata vecinatate a tiparului.
Centrifuga automata. Foloseste forta centrifuga in plan orizontal pentru introducerea aliajului topit in tipar. Metalul este topit intr-un creuzet din imediata vecinatate a tiparului prin actiunea curentului electric. Intervalul de topire al aliajului, durata si intesitatea centrifugarii se programeaza.
Combilator (HeraeuS) aparat automat de topire-turnare.Aliajul este topit electric in creuzet, in vecinatatea tiparului, prin curenti de joasa frecventa. Introducerea in tipar a aliajului se face prin caderea aliajului si aspirare sa in tipar.
Rezultatul turnarii poate fi o piesa metalica identica cu macheta ambalata dar uneori configuratia exterioara si/sau interioara a pisei turnate poate prezenta modificari de mai mica sau
mai mare amplitudine : defecte de turnare. Acestea se pot prezentasub forma de plusuri sau minusri.
Plusurile pot fi sub forma de mici sfere atasate suprafetei piesei turnate. Sunt cauzate de lipsa degresarii machetei si lipsa vibrarii la momentul umplerii cilindrului cu masa de ambalat. Aspectul lamelar al plusurilor se datoreaza grabirii procesului de pierdere a apei de catre masa de ambalat in cuptorul de preincalzire (vaporii sparg tiparuL) sau soclului prea puternic asupra masei de ambalat determinat de catre aliajul fluid la inceputul turnarii.
Minusurile. Pot fi totale cind sunt cauzate de astuparea canalului central de turnare de catre un fragment de metal netopit sau un fragment de masa de ambalat aflat in pilnia de turnare. Alteori de aliajul topit in etape succesive, cind o parte din aliajul topit s-a intarit si a obstruat canalul principal de turnare.
Minusurile partiale se adreseaza zonelor machetei modelate foarte subtire si sunt cauzate de lipsa canalelor de evacuare a gazelor, porozitatii insuficiente a masei de ambalat si/sau viscozitatii crescute a aliajului in starea lui fluida. Pozitionarea incorecta a tijelor de turnare (formind unghiuri ascutitE) face ca metalul sa fractureze marginile subtiri ale tiparului antrenindu-le in interiorul tiparului pe care il obstrueaza partial.
Porii. Sunt lipsuri partiale ,sferice, de mica dimensiune aflate in masa aliajului. Cauza porilor poate fi :
- absenta bilei de contractie,
- nepozitionarea bilei de contractie in centrul tiparului,
- absenta ingrosarii istmului,
- cantitatea
insuficienta de aliaj,
- centrifugarea insuficienta ca duraaa si intensitate
- supraincalzirea aliajului
