Κατασκευή εμβόλων

Η κατασκευή του εμβόλου χωρίζεται σε δυο τμήματα:

• στην χύτευση
Η χύτευση γίνεται με ειδικά καλούπια σε ειδικά χυτήρια πίεσης. Το κράμα αλουμινίου–πυριτίου χυτεύεται στα καλούπια τα οποία είναι προθερμασμένα για να διευκολυνθεί η ροή του τηγμένου μετάλλου. Έπειτα μια πρέσα συμπιέζει το μέταλλο μέσα στα καλούπια με πιέσεις που φθάνουν τους 80 t. Η διαδικασία αυτή αποσκοπεί στην συμπίεση της μοριακής δομής του υλικού και συνεπώς στην ενίσχυση των μηχανικών του ιδιοτήτων. Με αυτόν τον τρόπο κατασκευάζονται τα έμβολα των κινητήρων καθημερινής χρήσης. Αυτά έχουν μικρό συντελεστή κυβικής διαστολής, με λειτουργικές ανοχές εμβόλου – τοιχωμάτων κυλίνδρου που κυμαίνονται μεταξύ 0,02 – 0,04 mm. Αφού το μέταλλο στερεοποιηθεί και κρυώσει, το καλούπι αφαιρείται και το έμβολο πηγαίνει το μηχανουργείο για την διαμόρφωσή του.

• στη μηχανουργική κατεργασία
Τα απλά σφυρήλατα έμβολα προέρχονται από την μηχανουργική κατεργασία έτοιμων μασουριών σφυρηλατημένου υλικού. ΣΆ αυτήν τη περίπτωση, το κράμα αλουμινίου χυτεύεται σε ειδικά καλούπια και αντί να πρεσαριστεί με σταθερή πίεση, σφυρηλατείται, από ένα βάρος που μπορεί να ξεπεράσει τους 100 t, πέφτει επάνω στο ελεύθερο άκρο της μήτρας και συμπιέζει το τηγμένο υλικό. Ένας άλλος τρόπος είναι ότι η σφυρηλάτηση γίνεται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, όταν το μασούρι αφαιρεθεί από το καλούπι, αλλά είναι ακόμα σε θερμοκρασία που το καθιστά εύπλαστο. Τότε τοποθετείται σε ειδικές μήτρες πρέσας και σφυρηλατείται. Με αυτόν τον τρόπο, η μοριακή δομή του κράματος συμπιέζεται περισσότερο και όντως οι μηχανικές ιδιότητες του υλικού αυτού είναι λίγο ανώτερες από ενός ΅κοινούΆ εμβόλου.

Τα «γνήσια» σφυρήλατα έμβολα όμως κατασκευάζονται διαφορετικά. Κύριος σκοπός της σφυρηλάτησης είναι η αύξηση της σκληρότητας του υλικού, μέσω της πύκνωσης του μοριακού του πλέγματος. Επειδή όμως ένα σφυρήλατο κράμα τείνει να έχει μικρότερη σκληρότητα προς το κέντρο της διατομής του, η σφυρηλάτηση των εμβόλων αυτών γίνεται με διαφορετικό τρόπο. Τα καλούπια τους μοιάζουν σχεδόν με αυτά των απλών εμβόλων και η σφυρηλάτηση γίνεται με το έμβολο μέσα στο καλούπι. Έτσι έχουμε ένα σφυρήλατο κράμα, με μορφή και διαστάσεις πολύ κοντά σε αυτές του τελικού κατεργασμένου προϊόντος και άρα η μηχανουργική του κατεργασία δεν θα αλλοιώσει σχεδόν καθόλου τις ιδιότητες του. Σε αυτήν την περίπτωση, το μοριακό πλέγμα του κράματος είναι πολύ συμπιεσμένο, με αποτέλεσμα να έχει ειδικό βάρος σχεδόν ίδιο με αυτό του σιδήρου και συχνά μεγαλύτερο από αυτόν. Μοναδικό μειονέκτημα, είναι ότι έχει πολύ μεγάλο δείκτη κυβικής διαστολής, που επιτάσσει ανοχές μέχρι και τα 0,12 mm. Το υπό κατασκευή έμβολο μετά την χύτευση περνά στον τόρνο και την φρέζα.