4.3.1. Обрада ливењем
Ливење је поступак којим се могу направити предмети најсложенијих облика, без расипања материјала у виду струготине, па се веома много користи у машинској индустрији. Овај поступак обраде пронађен је када су пронађени и начини добијања метала и легура из руда, значи од памтивека...
Принцип обраде ливењем заснива се на уливању растопљеног метала у калуп одређеног облика. Како све течности у потпуности заузимају облик суда у коме се налаза, метал заузме облик калупа и након његовог хлађења и очвршћавања добијамо предмет жељеног облика. Предмет направљен ливењем називамо одливак. Постоји много врста ливења а најзначајније су следеће:
ливење у песку
ливење у кокилама
центрифугално ливење
ливење микроодливком
Ливење у песку користи се за јединачну производњу, јер се калуп прави од специјалне врсте песка и може се користити само за један производ, пошто се калуп мора разбити да би се одливак извадио. За сваки следећи одливак потребно је направити нови пешчани калуп. Да би се уопште направио пешчани калуп прво се направи модел од лако обрадивог материјала, најчешће дрвета, који има изглед жељеног одливка. Преко модела од дрвета сипа се песак и сабија да очврсне. Пешчани калупи могу бити отворени, из једног дела, и затворени, дводелни. Код затворених калупа пре израде горњег дела калупа доњи део посипа се пудером, како се делови калупа не би спојили. Након израде оба дела калупа они се раздвоје и модел се извади како би у калупу остала шупљина. Ако одливак има шупљине потребно је израдити и модел облика и димензија шупљина. Модел за шупљине у одливку прави се лепљењем керамичких материјала који подносе велике температуре а немају велику чврстоћу, јер их је након израде одливка потребно разбити и избацити из шупљине која остаје на месту где су били постављени. Када се постави и модел шупљина у одливку може се приступити ливењу.
Ливење у кокилама је најчешће коришћени начин ливења у машинској индустрији јер се може користити у серијској производњи. Кокила је заправо калуп за ливење направљен од челика и може се користити за већи број ливења. Кокиле се праве поступцима резања, или употребом машине за електроерозију.
Центрифугално ливење је поступак ливења који се користи за израду цеви челичних и других легура.
Поступак центрифугалног ливења заснива се на обртању калупа великом брзином тако да центрифугална сила лепи растопљену легуру на зидове калупа док у средини остаје шупљина.
***Уколико је ученику нејасно како делује центрифугална сила и како то она лепи растопљени метал на зидове калупа нек погледа напуњену машину за прање веша у тернутку рада центрифуге.
Ливење микроодливком је најпрецизнији поступак ливења и углавном се користи за мање делове.
Након израде предмета микроодливком није потребна накнадна обрада предмета. Принцип ливења микроодливком заснива се на прављењу модела од воска, који се прекрије песком, након чега се растопљени метал сипа у калуп, тренутно топи восак и замењује га у самој унутрашњости калупа.
Ливењем се добијају делови недовољне прецизности, па се углавном одливци морају дорађивати поступцима обраде резањем. У пракси, огромна већина делова прави се комбинацијама разних поступака обраде, а никад само једним. Ливење је увек први поступак обраде. Њиме се добијају такозвани полупроизводи, који се морају накнадно дорадити обрадом скидањем струготине, на одређеним местима.
Рецимо, блок мотора аутомобила се добија ливењем, и то сваки ученик може видети на спољашњој страни мотора која је остављена каква и јесте добијена ливењем, јер нема ниједног разлога да се споља дорађује. Међутим, унутрашњост блока мотора, посебно места где належу лежајеви, клипови, и сам цилиндар сијају се као огледало, јер су дорађени обрадама резањем на прописани квалитет, који је по правилу много већи од оног који је могуће остварити ливењем.
Такође, није тешко пронаћи ни зупчаник који има грубо тело јер је направљен ливењем (или ковањем), где су само зуби и отвор за клин и вратило обрађени већим квалитетом обраде, и увидети колики је значај обраде ливењем у машинској индустрији. Већина машинских делова направљена је ливењем, или ковањем, та накнадно дорађена резањем. У пракси до добијања готовог производа машинске индустрије потребан је велики број разноразних операција у којима се комбинују најразличитији поступци обраде. Техничка документација (цртежи) за израду производа описује детаљно сваку од тих појединих операција (обрадне или оперативне листе). Наравно, подразумева се да су обрадне листе поређане у документацију по редном броју, односно по редоследу операција.
Рад у ливницама спада у најтежа радна места машинске индустрије, због изложености великим температурама, и већим могућностима повреде на раду него у неким другим погонима. Услови рада су приближни условима рада у челичанама, с тим што су услови рада у ливиницама ипак далеко повољнији, што се може видети на приложеним видео снимцима.