ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE POLSKA I ŚWIAT 2/2011 · POLSKA I ŚWIAT ORN ONR PON N OR ... W końcu...

ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNEPOLSKA I ŚWIAT

MODERN FOUNDRYPOLAND AND THE WORLD

Odlewnictwo precyzyjne na świecie – stan aktualny, perspektywy rozwoju

Odlewnictwo ciśnieniowe w Polsce – stan aktualny.

2/2011ISSN 1898-7257

Rekonstrukcja i odlanie kopii XIX w. krucyfiksu z kościoła pw. Matki Boskiej Królowej Polski w Stróży k. Myślenic

STUDIES AND RESEARCH

Jerzy Stachańczyk: Precision casting in the world - current situation and prospects for development......5

Jerzy J. Sobczak, Elżbieta Balcer, Agnieszka Kryczek: Pressure die casting in Poland - current situation...........................................................14

SCIENTIFIC AND TECHNICAL INFORMATION

A choice of information from the scientific and technical journals............................................................17

Express scientific and technical information from selected journals................................................56

PATENT INFORMATION..............................53

INFORMATION ON STANDARTS...................65

TRAINING – CONFERENCES – SEMINARS – MEETINGS

IV International Conference on Pressure Die Casting.............................................................57

Second Conference on “Technology Foresight of Polish Foundry Industry in the Context of Energy 2030”

Poznan International Fair ITM 2011-07-07.............58

Prof. Jerzy J. Sobczak, DSc., PhD., Eng., member of Specialised Team of Science and Technology..........67

Students from Leyce des Metiers Marguerite Audoux School in Gien visit our Institute..........................72

Inaugural Meeting of the Scientific Council of the Foundry Research Institute.................................73

Meeting of Foundry Industry Team at the Federation of Metallurgy Trade Unions.....................................75

FROM THE HISTORY OF FOUNDING

Iga Borkowska, Ryszard Ćwiklak, Jacek Krokosz, Rafał Pabiś, Stanisław Młodnicki: Reconstruction and cast-ing a copy of the nineteenth century crucifix from the church of Our Lady the Queen of Poland in the Stróża village near Myślenice.........................................76

PUBLICATIONS

Publications.......................................................84

Kwartalnik naukowo-technicznyRocznik 4, nr 2/2011

BADANIA I STUDIA

Jerzy Stachańczyk: Odlewnictwo precyzyjne na świecie – stan aktualny, perspektywy rozwoju.........................5

Jerzy J. Sobczak, Elżbieta Balcer, Agnieszka Kryczek: Odlewnictwo ciśnieniowe w Polsce – stan aktual-ny......................................................................14

INFORMACJA NAUKOWO-TECHNICZNA

Wybór informacji z czasopism naukowo-technicz-nych..................................................................17

Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism...........................................................56

INFORMACJA PATENTOWA............................64

INFORMACJA O NORMACH..........................65

SZKOLENIA – KONFERENCJE – SEMINARIA – SPOTKANIA

IV Międzynarodowa Konferencja w Odlewnictwie Ciśnie-niowym..............................................................68

II Konferencja pt.: „Foresight technologiczny polskiego odlewnictwa w kontekście Energii do 2030 r.”...........70

Międzynarodowe Targi Poznańskie ITM 2011............71

Prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak członkiem Zespołu Spe-cjalistycznego Nauk Ścisłych i Technicznych.............72

Wycieczka uczniów szkoły Lycée des Métiers Marguerite Audoux w Gien zwiedza Instytut.............................72

Inauguracyjne posiedzenie Rady Naukowej Instytutu Odlewnictwa........................................................73

Spotkanie Zespołu Branży Odlewniczej przy Federacji Hutniczych Związków Zawodowych.........................75

Z HISTORII ODLEWNICTWA

Iga Borkowska, Ryszard Ćwiklak, Jacek Krokosz, Rafał Pabiś, Stanisław Młodnicki: Rekonstrukcja i odlanie kopii XIX w. krucyfiksu z kościoła pw. Matki Boskiej Królowej Polski w Stróży k. Myślenic....................................76

PUBLIKACJE

Wydawnictwa......................................................84

Wydawca/Publisher:

INSTYTUT ODLEWNICTWA

w Krakowie

REDAKTOR NACZELNY/ EDITOR IN CHIEF:

Andrzej BALIŃSKI

ZESPÓŁ REDAKCYJNY/TEAM:

Jerzy J. SOBCZAK, Jerzy TYBULCZUK, Joanna MADEJ, Marta KONIECZNA, Anna SAMEK-BUGNO, Patrycja RUMIŃSKA

PROJEKT OKŁADKI/COVER DESIGN:

Patrycja RUMIŃSKA

RADA PROGRAMOWA/PROGRAM BOARD:

Zbigniew RONDUDA (Przewodniczący), Mariusz HOLTZER (Z-ca Przewodniczącego), Tadeusz BOGACZ, Józef DAŃKO, Zbigniew GÓRNY, Adam TABOR,

Andrzej JOPKIEWICZ, Janusz MIKLASZEWSKI, Mariusz URBANOWICZ

ADRES REDAKCJI/EDITORIAL OFFICE:

„Odlewnictwo Współczesne – Polska i Świat” 30-418 Kraków, ul. Zakopiańska 73

tel. (012) 26-18-381, fax (012) 26-60-870 http://www.iod.krakow.pl

e-mail: [email protected]

WSZELKIE PRAWA ZASTRZEŻONE

ALL RIGHTS RESERVED

Żadna część czasopisma nie może być powielana czy rozpowszechniana bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich.

No part of the magazine may be reproduced or distributed without the written permission of the copyright holder.

Printed in Poland

ISSN 1898-7257

Badania i studia

5

Odlewnictwo precyzyjne na świecie – stan aktualny, perspek-tywy rozwoju

Precision casting in the world – current situation and prospe-cts for development

Jerzy Stachańczyk

Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Streszczenie

W artykule przedstawiono rolę odlewni-ctwa precyzyjnego w światowym przemyśle, możliwość wykorzystania odlewów precyzyj-nych w podstawowych gałęziach gospodarki – przemysł lotniczy, obronny, produkcja turbin gazowych i motoryzacja oraz aktualną sytua-cję w odlewnictwie precyzyjnym.

Abstract

The article presents the role of precision casting in global industry, the possibility to use precision castings in the basic sectors of in-dustry, like aerospace, defense, manufacture of gas turbines and automotive applications, and current situation in this branch of foundry industry.

Wprowadzenie

Historia odlewnictwa precyzyjnego rozpoczęła się około 5000 lat temu, kiedy powstało zapotrzebowanie na metalowe wyroby kształtowe, narzędzia, broń.

Rozwój cywilizacji spowodował rozsze-rzenie zakresu na odlewanie dzieł sztuki (pomnik w Maratonie – V wiek p.n.e., po-sąg Buddy w Kamakurze - XIII w. n.e.).

W okresie średniowiecza odlewanie metodą wytapianych modeli było sze-roko stosowane w Europie, jak również w innych częściach świata (Ameryce Płd.,

Afryce, Azji) do wykonywania wyrobów ju-bilerskich i artystycznych [1].

W końcu XIX wieku po raz pierwszy zastosowano odlewanie precyzyjne do pro-dukcji odlewów użytkowych (implanty, na-rzędzia dentystyczne). W latach 1930−35 prowadzono próby odlewania części do silników lotniczych; w tym okresie amery-kańska firma Austenal Laboratories odlała łopatki do turbosprężarek ze stopu Co-Cr-Mo. Tak narodziła się kolejna możliwość stosowania metody precyzyjnego odle-wania do produkcji części dla przemysłu lotniczego. W trakcie II Wojny Światowej i po jej zakończeniu licencja Austenal La-boratories została sprzedana do Europy i na jej podstawie uruchomiono odlewnie precyzyjne, pracujące dla potrzeb prze-mysłu [2].

Dynamiczny rozwój bazy materiało-wej, jak również technik odlewania pozwo-lił na uzyskanie wysokiej jakości odlewów precyzyjnych. Dzisiaj tą metodą produ-kuje się odlewy dla przemysłu lotniczego, zbrojeniowego, maszynowego, motoryza-cyjnego, elektronicznego, optycznego i na potrzeby medycyny (ale również w dal-szym ciągu odlewy artystyczne).

Pięćdziesiąt wieków temu stosowano wosk pszczeli, a modele były rzeźbione w wosku. Aktualnie do produkcji odlewów precyzyjnych w warunkach produkcyjnych używa się wosków syntetycznych, mode-le wykonuje się w matrycach metalowych. Niezastąpioną przez wieki masę formierską

Odlewnictwo Współczesne

6


glinową zastąpiły ciekłe masy ceramiczne, przygotowywane z syntetycznych, wyso-kiej jakości materiałów ceramicznych i specjalnych spoiw.

Aktualnie podstawowe zastosowanie odlewów precyzyjnych to przede wszyst-kim przemysł.

W praktyce krajów wysoko uprzemy-słowionych przyjęto klasyfikację odlewów uwzględniającą podziały na trzy grupy w zależności od jakości i przeznaczenia wyrobu.

Podział sprowadza się do odlewów:najwyższej jakości • ”high added value” (lotnictwo, turbiny gazowe, przemysł zbrojeniowy, medycyna);wysokiej jakości (motoryzacja, części • maszynowe, sprzęt sportowy);zwykłej jakości (odlewy handlowe • ogólnego przeznaczenia).W 2010 r. na świecie wyprodukowa-

no odlewy precyzyjne, których wartość to około 9,0 miliardów USD, w tym 37% w Ameryce Północnej, 23% w Europie, 32% w Azji i pozostałe 8% w innych częś-ciach świata (w zestawieniu nieuwzględ-niona jest produkcja odlewów w Rosji – brak danych) [3].

Na rysunku 1 przedstawiono produk-cję odlewów precyzyjnych (wartość sprze-daży) w latach 2002−2010.

Rys. 1. Produkcja odlewów precyzyjnych w latach 2002−2010 w mln USD [3]

Fig. 1. Precision casting market in the years 2002 - 2010 in million USD [3]

Wartość produkcji w 2008 r. do mo-mentu uwidocznienia się światowego kry-zysu ekonomicznego wynosiła 10,2 mld USD. W latach 2009−2010 zaznaczył się spadek w Ameryce Płn. i Europie docho-dzący do 16−20%, w Azji w zależności od kraju do 20%.

Łączna wartość sprzedaży odlewów precyzyjnych na świecie spadła o 14% i aktualnie wynosi 9,0 mld USD.

Na rysunku 2 przedstawiono sprze-daż odlewów precyzyjnych na świecie w latach 2009−2010.

Rys. 2. Wartość sprzedaży odlewów precyzyj-nych w latach 2009 i 2010 w mln USD [3]

Fig. 2. The value of sales of precision cast-ings in 2009 and 2010 in million USD [3]

Na świecie wielkość produkcji odlewów precyzyjnych ocenia się przede wszystkim ich wartością cenową, a nie ilością wytwo-rzonych wyrobów.

Dane j.w. wskazują, że zasadnicza produkcja odlewni precyzyjnych w Ame-ryce Płn. i Europie to odlewy z grupy naj-wyższej jakości (”high added value”), któ-rych w Ameryce Płn. wytwarza się 75%, a w Europie 77%. Dla porównania w Azji wskaźnik ten nie przekracza 10−12% ogólnie wytwarzanych odlewów [3, 11].

Na rysunku 3 przedstawiono dane (ilość w %) opisujące usytuowanie odlew-ni w poszczególnych obszarach geogra-ficznych.


7

Z wykresu wynika, że około 75% od-lewni precyzyjnych umiejscowionych jest w Azji. W 2% − oznaczonych jako inne − należy uwzględnić odlewnie w Afry-ce (Afryka Południowa, Egipt), Australii (6 odlewni) i Ameryce Południowej (Bra-zylia, Argentyna) [8].

Rys. 3. Rozmieszczenie odlewni precyzyjnych na świecie [12]

Fig. 3. The distribution of precision foundries in the world [12]

Odlewnictwo w Ameryce Płn.

W Ameryce Płn. (Stany Zjednoczone, Kanada, Meksyk) pracuje około 350 od-lewni wytwarzających odlewy o wartości 3,4 mld USD, przede wszystkim dla po-trzeb lotnictwa, przemysłu obronnego, turbin gazowych i medycyny [4].

Po okresie kryzysu w roku 2008 i pierwszej połowie 2009 r. dał się zauwa-żyć głównie w USA wzrost produkcji od-lewów precyzyjnych w każdym ww. seg-mencie gospodarki. Ocena wskaźnikowa za rok 2010 wykazała wzrost produkcji o 5−8% i przewiduje to tempo wzrostu w 2011 r., przy czym jest ono różne w po-szczególnych działach.

Główny wzrost produkcji przewiduje się w przemyśle lotniczym ze względu na stale zwiększające się zapotrzebowanie na transport pasażerski (około 6%).

Aktualnie nastąpiło wyraźne przyspie-szenie w realizacji opóźnionych zamówień

na samoloty Boeing 737 i Airbus 320, któ-re stanowią 50% wszystkich produkowa-nych samolotów komercyjnych. Równo-cześnie prowadzone są intensywne prace nad nowymi silnikami do ww. samolotów i uruchomieniem produkcji nowej genera-cji samolotu pasażerskiego Boeing 787.

W przemyśle lotniczym wyraźnie wzro-sło również zapotrzebowanie na części za-mienne, a tym samym − odlewy precyzyj-ne.

W Stanach Zjednoczonych ze wzglę-du na kryzys ograniczono wydatki na cele obronne (kilka nowych programów obron-nych zostało aktualnie ograniczonych lub zlikwidowanych). Jednak realizacja projektu samolotu wojskowego F35 jest uwzględniana (prognoza przewiduje pro-dukcję 2000 samolotów w ciągu 20 lat).

Drugim podstawowym kierunkiem wykorzystywania odlewów precyzyjnych w Stanach Zjednoczonych jest motoryza-cja. Po kryzysie lat 2008−2009, kiedy za-mknięto zakłady General Motors i Chrys-ler, nastąpił w 2010 r. wyraźny wzrost produkcji samochodów osobowych (12 mln sztuk w 2010 r.). Ze względu na ros-nące ceny ropy naftowej produkcja została ukierunkowana na modele gwarantujące ograniczenie spalania paliwa. Równocześ-nie uruchamiane są wersje hybrydowe i elektryczne silników samochodowych.

Efekt tych działań to wyraźny wzrost zapotrzebowania na odlewy precyzyjne.

Podsumowując można stwierdzić, że rynek odlewów precyzyjnych w Amery-ce Płn. stabilizuje się, a nawet wzrasta, niemniej osiągnięcie poziomu produkcji z roku 2008 (3,9 mld USD) będzie w najbliższym okresie trudne do uzyska-nia.

Europejski rynek odlewów precyzyj-nych

W 2010 r. w Europie wyprodukowa-no odlewy precyzyjne o wartości 1,75 mld Euro (2,4 mld USD), w tym 1,8 mld USD to odlewy ”high added value”; 0,3 mld USD − przemysł motoryzacyjny; 0,3 mld USD − pozostałe gałęzie przemysłu. Przed-stawione dane potwierdzają, że w Europie podobnie jak w Ameryce Płn. zasadnicza


8


produkcja odlewów precyzyjnych wykorzy-stywana jest w przemyśle lotniczym, turbin gazowych i medycynie. W Europie działa European Investment Casting Federation, która zrzesza producentów odlewów, dostawców materiałów i urządzeń oraz placówki naukowo-badawcze pracujące na potrzeby tej gałęzi odlewnictwa. Aktu-alnie w EICF jest zarejestrowanych oko-ło 150 odlewni z krajów europejskich, w tym około 30% to zakłady zlokalizowane w Wielkiej Brytanii, 18% we Francji, 15% w Niemczech, 10% we Włoszech. Całko-wita ilość odlewni działających w Europie jest nieznana [5].

Podział rynku według wartości obro-tów w 2009 r. pomiędzy głównych produ-centów odlewów precyzyjnych w Europie przedstawiono na rysunku 4.

Rys. 4. Produkcja odlewów precyzyjnych w Europie – udział procentowy w obrotach

w 2009 r.

Fig. 4. Precision casting market in Europe - the percentage of the turnover in 2009

Odlewnie europejskie wytwarzają od-lewy ze stopów żelaza, przede wszystkim różnych gatunków staliwa węglowego i sto-powego, nadstopów (stopy Ni, Co), stopów metali nieżelaznych (głównie stopy Al), oraz stopów tytanu. Proces przetwarza-nia stopów tytanu jest realizowany w 5% odlewni, a proces topienia próżniowego − w 10−12% zakładów.

Z krajów Europy Wschodniej Repub-lika Czeska ma zdecydowanie najlepiej rozwiniętą produkcję odlewów precyzyj-nych (wartość produkcji w 2010 r. około 70 mln USD) [7].

Według danych EICF w większości krajów produkcja w latach 2009−2010 zo-

stała ograniczona średnio o 20−30%, co nie dotyczy produkcji odlewów dla potrzeb lotnictwa i turbin gazowych, gdzie spadek nie przekroczył 10%.

Największe straty powstały w prze-myśle motoryzacyjnym, zapotrzebowanie na odlewy precyzyjne w Niemczech spad-ło o 30%, a w Hiszpanii − o 40%. Rynek odlewów stosowanych w medycynie pozo-stał na niezmiennym poziomie.

Głównym problemem w przemyśle w roku 2011 i prawdopodobnie następnym jest brak stabilnych prognoz rynkowych − to wynik kłopotów odbiorców odlewów w ocenie przejrzystości rynku i istnieją-cej niepewności. W wyniku kryzysu tylko kilka odlewni zrezygnowało z członkostwa w EICF, co jest dobrym wskaźnikiem, że zakłady liczą na pozytywne efekty swojej działalności w najbliższej przyszłości.

Azjatyckie odlewnie precyzyjne

Azjatyckie odlewnie precyzyjne są umiejscowione głównie w Chinach, In-diach, Japonii, Korei Płd. i na Tajwanie.

Odlewnie chińskie

W Chinach pracuje około 1700 od-lewni precyzyjnych wytwarzających około 800 tys. ton odlewów precyzyjnych (war-tość 1,9 mld USD). Jest to największy ry-nek pod względem ilości wytwarzanych odlewów na świecie, po Ameryce Płn. i Europie.

W Chinach stosowany jest podział od-lewni precyzyjnych na trzy grupy różniące się jakością i przeznaczeniem wytwarza-nych odlewów oraz stosowanymi mate-riałami do wykonywania form (spoiwami) [9].

Podział ten zgodnie z danymi z roku 2008 zaprezentowano w tabeli 1.


9

Tabel

a 1

. Chara

kter

ysty

ka o

dle

wni ch

ińsk

ich

Table

1.

Chara

cter

istics

of

Chin

ese

foundri

es

Rod

zaj o

dlew

ów i

mat

eria

łów

Jako

ść

odle

wów

Ilość

od

lew

ni,

szt.

Twor

zyw

o m

etal

owe

Prod

ukcj

a na

ryne

kPr

oduk

cja,

ty

s. to

n

Obr

oty,

m

ln

USD

Śred

nia

cena

, 1k

g/U

SD

1

lotn

ictw

o,

prze

mys

łow

e tu

rbin

y ga

zow

e,

prze

mys

ł ob

ronn

y

krze

mio

nka

kolo

idal

na,

krze

mia

n et

ylu,

form

y sa

mon

ośne

bard

zo

wys

oka

60

nads

topy

, st

opy

tyta

nu,

stop

y al

umin

ium

wew

nętrz

nybr

ak d

anyc

h13

0br

ak

dany

ch

2

odle

wy

hand

low

e (m

otor

yzac

ja,

prze

mys

ł m

aszy

now

y)

krze

mio

nka

kolo

idal

na,

krze

mia

n et

ylu,

form

y sa

mon

ośne

śred

nia

450

stal

iwo

węg

low

e

i sto

pow

eek

spor

t13

812

209,

4

3

odle

wy

pow

szec

hneg

o za

stos

owan

ia

na ry

nek

wew

nętrz

ny

krze

mio

nka

kolo

idal

na,

krze

mia

n et

ylu,

form

y sa

mon

ośne

nisk

a12

00

stal

iwo

węg

low

e

i ni

skos

topo

we,

że

liwo

sfer

oida

lne

wew

nętrz

ny

i eks

port

620

835

1,4


10


W przedstawionej tabeli zwraca uwa-gę cena wytwarzanych odlewów, gdzie dla pierwszej grupy brak danych, natomiast porównanie grupy drugiej i trzeciej wska-zuje sześciokrotną różnicę (grupa druga 9,4 USD/1 kg odlewu, grupa trzecia 1,4 USD/1 kg odlewu). W stosunku do danych z tabeli 1 w roku 2010 wzrosła ilość od-lewni trzeciej grupy do 1500.

Odlewnie trzeciej grupy nie zosta-ły dotknięte przez kryzys gospodarczy. Problem ich dalszego rozwoju to zaostrzo-na polityka dotycząca ochrony środowiska i konieczność oszczędności energii, co zmusza do poprawy wyposażenia i tech-nologii.

Odlewnie grupy pierwszej i drugiej stanowią w większości własność pań-stwa i pracują przede wszystkim na po-trzeby przemysłu lotniczego, wojskowe-go i energetyki. Wartość produkcji w tym obszarze wzrosła o około 20% w latach 2009−2010.

W latach 2011−2015 zostanie w Chi-nach przeprowadzona korekta produkcji zanieczyszczającej środowisko i wysoko energochłonnych; tego typu ograniczenia będą miały wpływ na proces technologicz-ny w odlewniach precyzyjnych – koniecz-na jest daleko posunięta modernizacja.

W chińskim przemyśle lotniczym w roku 2010 ukazał się na rynku nowy samolot ARJ 21-700 obsługujący linie we-wnętrzne, a w 2014 r. spodziewany jest na rynku samolot dalekiego zasięgu C919, co wymaga uruchomienia produkcji odlewów bardzo wysokiej jakości.

Drugi kierunek rozwoju to przemysł motoryzacyjny (obecnie 50 samochodów na 1000 mieszkańców) w 2010 r. produk-cja 17 mln samochodów, co zmusza od-lewnie precyzyjne do wytwarzania coraz lepszej jakości wyrobów.

Przed odlewniami precyzyjnymi staje nowe wyzwanie wynikające z rosnących cen energii i surowców, kosztów pracy, konieczności ochrony środowiska oraz no-wych niewyobrażalnych z naszej perspek-tywy problemów związanych z brakiem siły roboczej w przemyśle odlewniczym. W porównaniu z innymi branżami odlew-nie napotykają na trudności ze zdobyciem nowych sił roboczych, stąd trend ukierun-

kowany na mechanizację i automatyzację w celu ograniczenia pracy ludzkiej.

Odlewnie w Indiach

W Indiach pracuje aktualnie około 200 odlewni, w tym 5% to odlewnie pań-stwowe wytwarzające wyroby głównie dla przemysłu lotniczego i obronnego, ich obroty w 2010 r. wyniosły 175 mln USD. Pozostałe odlewnie wytwarzające odlewy motoryzacyjne i tzw. handlowe to zakłady prywatne, a ich obroty w 2010 r. to war-tość 215 mln USD. W sumie wartość pro-dukcji w 2010 r. to 450 mln USD [6].

Na rysunku 5 przedstawiono hindu-ski rynek odlewów, w latach 2008−2010 z podziałem na poszczególne działy gospodarki, w których są one wykorzysty-wane.

Rys. 5. Hinduski rynek odlewów precyzyjnych w latach 2008−2010 [6]

Fig. 5. Precision casting market in India in the years 2008−2010 [6]

Na rysunku 6 przedstawiono pro-gnozę sprzedaży odlewów precyzyjnych w 2011 r. z uwzględnieniem poszczegól-nych gałęzi przemysłu.


11

Rys. 6. Prognoza produkcji odlewów precy-zyjnych w 2011 r. [6]

Fig. 6. Forecast of production of precision castings in 2011 [6]

Aktualnie gospodarka hinduska zaj-muje czwarte miejsce co do wielkości na świecie, a jej wzrost wynika z zapotrze-bowania krajowego, co jest przeciwień-stwem do takich krajów azjatyckich, jak Japonia i Chiny.

Dla potrzeb lotnictwa wytwarza się w Indiach 18% odlewów precyzyjnych zarówno dla potrzeb wojskowych, jak i transportu pasażerskiego. Prawie każda większa firma lotnicza w Europie i USA jest zainteresowana uruchomieniem produkcji w Indiach, ponieważ zaletami tego kraju sa niskie koszty pracy, dostępność do ma-teriałów, rozwinięty kompleks informa-tyczny, a również położenie geograficzne pomiędzy największymi rynkami Europy, Azji Wschodniej i Bliskiego Wschodu.

Części motoryzacyjne to 20% wytwa-rzanych odlewów precyzyjnych. Obecnie Indie są największym na świecie producen-tem traktorów, drugim − pojazdów dwuko-łowych, a jedenastym − samochodów oso-bowych. Odlewy głównie są wytwarzane ze staliwa węglowego i stopowego. Prognozy roku 2011 wskazują na produkcję odlewów dla motoryzacji o wartości 100 mln USD, z czego 80 mln USD zostanie wykorzysta-ne na rynku krajowym.

Sektor obronny stanowi 22% cał-kowitej produkcji odlewów wytwarza-nych głównie w odlewniach państwowych (w niewielkim stopniu prywatnych).

Największy odsetek odlewów wytwa-rzanych w Indiach (40%) to armatura przemysłowa i pompy (podstawowe two-rzywo – staliwo stopowe).

Indie to bardzo duży rynek do wyko-rzystania odlewów precyzyjnych niemal w każdym dziale gospodarki, charaktery-zujący się wyraźnym wzrostem w porów-naniu do innych krajów azjatyckich.

Analiza eksportu wskazuje, że prze-mysł hinduski ma:

mocne strony: konkurencyjność w za- -kresie kosztów surowców i posiadanej bazy produkcyjnej, ekonomia właści-wego planowania rynku wewnętrzne-go;słabe strony: niska jakość, przestoje -w produkcji;szanse: ogromne rynki eksportowe – -Europa, Ameryki, Afryka itd.zagrożenia: Chiny, Malezja, Korea -i inne kraje realizujące strategię eks-portu.

Odlewnie w Japonii, Korei i na Tajwanie [10]

W roku 2008, w momencie najwięk-szej koniunktury, w Japonii wytwarzano 7500 t odlewów precyzyjnych o wartości 600 mln USD.

Na rysunku 7 przedstawiono trendy rozwoju produkcji odlewów precyzyjnych i ich wartość w latach 2000−2009.

Rys. 7. Kierunki zmian japońskiej produkcji odlewów precyzyjnych w latach 2000−2009

[10]

Fig. 7. Trend of changes in the Japane-se precision casting market in the years

2009−2000 [10]


12


Pod koniec 2008 r. sprzedaż odlewów dla przemysłu motoryzacyjnego drastycz-nie spadła. Ilość odlewów precyzyjnych wytwarzanych dla przemysłu motoryza-cyjnego stanowi 52% (w 2009 r. – 2300 t), a ich wartość − 36,1% ogólnej produk-cji (w 2009 r. – 155 mln USD).

Produkcja odlewów precyzyjnych dla potrzeb przemysłowych turbin gazowych ilościowo wynosi 10,1% (2009 r. – 440 t), ale wartość to 33% (w 2009 r. – 142 mln USD).

Pozostała produkcja ukierunkowana jest na potrzeby odlewów wytwarzanych dla produkcji sprzętu medycznego, spor-towego oraz innych zastosowań komer-cyjnych.

Dla poprawy efektywności produkcji pod auspicjami rządu japońskiego realizo-wany jest projekt, w którym biorą udział instytuty badawcze, odlewnie precyzyjne i dostawcy materiałów, a jego celem jest opracowanie nowych tworzyw ceramicz-nych na formy odlewnicze i technologii ich recyklingu.

W Korei od roku 2002 do 2008 na-stąpił wyraźny wzrost produkcji odlewów precyzyjnych − ich wartość w 2008 r. to 180 mln USD. W Korei pracuje około 70 małych i średnich odlewni precyzyjnych.

Na rysunku 8 przedstawiono wartość produkcji odlewów precyzyjnych w latach 2001−2009.

Rys. 8. Wartośc produkcji odlewów precyzyj-nych w Korei w latach 2001−2009 [10]

Fig. 8. Precision casting market in Korea in the years 2009−2001 [10]

W roku 2009 wartość produkcji spadła o 30−40%. Największa redukcja wystąpiła w przemyśle motoryzacyjnym (20−30%)oraz elektronice (50%). Niemniej aktu-alnie prowadzone są prace inwestycyjne ukierunkowane na uruchomienie trzech odlewni wytwarzających odlewy próżnio-we dla potrzeb przemysłu energetycznego i turbin gazowych.

Bardzo nietypowym rynkiem odlewów precyzyjnych jest Tajwan, który w 2009 r. wyprodukował wyroby o wartości 134 mln USD. Tajwańskie odlewnie od lat specja-lizują się w produkcji odlewów precyzyj-nych do wytwarzania końcówek kijów gol-fowych (wartość produkcji w 2009 r. – 35 mln USD); pozostała produkcja to części maszynowe, zawory, sprzęt komputerowy (93,8 mln USD) i części lotnicze (5,4 mln USD). Na skutek kryzysu gospodarczego produkcja odlewów precyzyjnych spad-ła na przestrzeni lat 2006−2009 o około 60%.

Analiza rynku japońskiego, koreań-skiego i tajwańskiego wskazuje, że był on stabilny do jesieni 2008 r. Od tego czasu recesja spowodowała znaczne ogranicze-nie produkcji, szczególnie w branży moto-ryzacyjnej, przemyśle maszynowym oraz osprzęcie sportowym (golf). W przemy-śle lotniczym i produkcji turbin gazowych zmiany są praktycznie niezauważalne.

Odlewnictwo precyzyjne w Polsce

Według danych EICF w wyniku kry-zysu gospodarczego w 2008 r. produkcja odlewów precyzyjnych w Polsce zosta-ła ograniczona o około 30% (dotyczy to głównie odlewów handlowych).

Odlewnictwo precyzyjne w Polsce to przede wszystkim odlewnia w Wytwórni Sprzętu Komunikacyjnego w Rzeszowie należąca do United Technology Corpora-tion, wytwarzająca najwyższej jakości od-lewy dla potrzeb przemysłu lotniczego.

Pozostała produkcja głównie odlewów handlowych wysokiej i zwykłej jakości jest realizowana w odlewniach Przedsiębior-stwa Innowacyjnego Odlewnictwa „Spe-codlew” w Krakowie i Radomiu, „Królmet” w Zawierciu i Spółdzielni Pracy Armatura w Łodzi.


13

Wartość produkcji tych odlewni prak-tycznie nie przekracza kwoty 5−6 mln USD.

Na terenie Polski pracują także małe odlewnie artystyczne wytwarzające we-dług metody wytapianych modeli odlewy, głównie ze stopów miedzi.

W latach 2009−2010 w Instytucie Odlewnictwa w Centrum Projektowania i Prototypowania rozbudowano Pracownię Metod Szybkiego Prototypowania wyposa-żoną w najnowszą aparaturę umożliwiają-cą wykonywanie prac dotyczących szyb-kiego prototypowania (Rapid Prototyping) w obszarze odlewania precyzyjnego oraz urządzenia pozwalające na wykonywanie odlewów najwyższej jakości z nadstopów i stopów tytanu. Jest to krok pozwalający na działanie w obszarze high technology w odlewnictwie precyzyjnym.

Podsumowanie

W artykule zwrócono uwagę na rolę odlewnictwa precyzyjnego w światowym przemyśle, możliwość wykorzystania od-lewów precyzyjnych w podstawowych gałęziach gospodarki – przemysł lotni-czy, obronny, produkcja turbin gazowych i motoryzacja.

Przedstawiono aktualną sytuację w odlewnictwie precyzyjnym, ze szczegól-nym zwróceniem uwagi na występujące w wyniku kryzysu gospodarczego 2008 r. trudności i podjęte działania zmierzające do zminimalizowania istniejących strat.

Literatura

Baker J.: Five Thousand Years of Invest-1. ment Castings. BICTA Bulletin, May 1997, No. 26, pp. 6–8.Ford D.A.: Investing in Technology – from 2. hindsight to foresight. Foundry Trade Jou-rnal, December 2000, Vol. 174, No. 3573, pp. 12–18.Williams R., Hirst R.: Global Investment 3. Casting Market Conditions Beginning to Stabilize After 2009 Lows. Incast, January 2011, Vol. 24, No. 1, pp. 8–9.Perry M.: North American Investment 4. Casting Production Up 5-8% in 2010; Mo-

dest Growth Predicted for 2011. Incast, January 2011, Vol. 24, No. 1, pp. 10–11.Ford D.: Signs of Recovery Evident for 5. European Investment Casting Industry in 2010; Perhaps 3% More Expected in 2011. Incast, January 2011, Vol. 24, No. 1, p. 11.Dave D.M.: India Reports Growing Invest-6. ment Casting Industry; Export Sales to Be Up in First Half of 2011. Incast, January 2011, Vol. 24, No.1, pp. 14–15.Horacek M.: Investment Casting Industry 7. in Czech Republic & Slovakia Getting Bet-ter, But Not Yet at 2008 Levels. Incast, January 2011, Vol. 24, No. 1, p. 13.Bell G.: Australian Investment Casting 8. Orders Down 40% from 18 months Ago; Slow Recovery Predicted. Incast, January 2011, Vol. 24, No. 1, p. 15.Lu Z., Zhou Z.: China’s Unique Investment 9. Casting Industry Shows Healthy Recovery In Wake of Global Financial Woes. Incast, January 2011, Vol. 24, No. 1, p. 12.Nishikawa K.: 2009 Decline in Japan’s 10. Investement Casting Sales Expected to Continue into 2010. Incast, January 2010, Vol. 23, No. 1, pp. 16–17.2711. th International Conference “Europe-an Heritage”, Krakow, Poland, 16-19 May 2010.Hirst R.: Worldwide Investment Cast-12. ing Market Surpasses $10 Billion; East/West Differ in Markets, Distribution of Fo-undries. Incast, January 2009, Vol. 22, No. 1, pp. 12–13.


14


Odlewnictwo ciśnieniowe w Polsce – stan aktualny

Pressure die casting in Poland - current situation

Jerzy J. Sobczak, Elżbieta Balcer, Agnieszka Kryczek

Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Produkcja odlewów ze stopów meta-li nieżelaznych w Polsce od wielu lat ma tendencję wzrostową. W odniesieniu do roku 2002 wielkość tej produkcji wzrosła ponad dwukrotnie. Tak korzystna zmiana spowodowana została głównie działalnoś-cią przedsiębiorstw z kapitałem zagra-nicznym, które rozpoczęły w naszym kra-ju produkcję felg ze stopów aluminium.

W roku 2009 produkcja odlewów ze stopów metali nieżelaznych wyniosła 229 000 ton. Szacuje się, że w roku 2010 nastąpił około 20% jej wzrost i wielkość produkcji wyniosła 274 000 ton, co zostało głównie wygenerowane przez wzrost pro-dukcji ze stopów aluminium (ok. 25%), głównie dla motoryzacji.

* Dane wstępne z uwagi na nieterminowe przesyłanie przez producentów odlewów do Instytutu Odlewnictwa- obligatoryjnych ankiet MG-14

* Tentative data only due to a delay in transfer of the compulsory MG-14 questionnaires by the producers of castings to the Foundry Research Institute.

Rys. 1. Zmiany wielkości produkcji odlewów ze stopów metali nieżelaznych w ostatnim

dziesięcioleciu

Fig. 1. Changes in the volume of castings produced from non-ferrous metal alloys in

the last decade

W ramach prowadzonych w Instytu-cie Odlewnictwa badań statystycznych za rok 2009 na podstawie ankiet MG-14, określono, że udział odlewnictwa ciśnie-niowego w całkowitej produkcji odlewów ze stopów metali nieżelaznych wyniósł 20,4%. Prowadzone badania wskazały, że struktura udziału poszczególnych techno-logii odlewania metali nieżelaznych od-biega od struktury występującej w innych krajach Europy i świata. Zaobserwowano stosunkowo duży udział odlewania koki-lowego (blisko 70%). Szczegółowa anali-za poszczególnych ankiet złożonych przez producentów odlewów oraz konsultacje z przedstawicielami znaczących odlew-ni w Polsce, pozwoliły na jednoznaczne stwierdzenie, że większość głównych pro-ducentów felg ze stopu aluminium podaje nieprawidłowo dla tych wyrobów identyfi-kowaną technologię jako metodę odlewa-nia kokilowego. W rzeczywistości sposób odlewania felg powinien być kwalifikowa-ny jako odlewanie pod niskim ciśnieniem. Dokonano więc weryfikacji danych poda-wanych przez producentów felg aluminio-wych, zmieniając nazewnictwo metody odlewania tych wyrobów. W jej wyniku na rysunku 2 przedstawiono najbardziej prawdopodobny scenariusz udziału po-szczególnych technologii w odlewnictwie metali nieżelaznych.


15

Rys. 2. Szacunkowy udział poszczególnych technologii w produkcji odlewów ze stopów metali nieżelaznych w roku 2009 wynikają-cy z weryfikacji danych, dostarczanych do

Instytutu Odlewnictwa

Fig. 2. Estimated share of each technology in the manufacture of castings from non-ferrous metal alloys in 2009 after verification of data supplied to the Foundry Research Institute

Obserwując zmiany wielkości produk-cji odlewów ze stopów metali nieżelaznych wykonywanych technologią odlewania ciśnieniowego w ostatnim dziesięcioleciu, zauważa się tendencję wzrostową. Naj-wyższą wielkość produkcji odnotowano w roku 2006 (ok. 61 600 ton), po któ-rym nastąpił spadek, będący wynikiem kryzysu gospodarczego na całym świe-cie, który również miał wpływ na wielkość produkcji w odlewnictwie krajowym, jak i w większości branż przemysłu. Wielkość produkcji odlewów ze stopów metali nie-żelaznych wykonywanej technologią odle-wania ciśnieniowego w roku 2008 i 2009 była na podobnym poziomie, a według wstępnych danych w roku 2010 nastąpił już około 5% jej wzrost (rys. 3).

* Dane wstępne z uwagi na nieterminowe przesyłanie przez producentów odlewów do Instytutu Odlewnictwa - obligatoryjnych ankiet MG-14

* Tentative data only due to a delay in transfer of the compulsory MG-14 questionnaires by the producers of castings to the Foundry Research Institute.

Rys. 3. Zmiany wielkości produkcji odlewów ze stopów metali nieżelaznych wykonywa-nych technologią odlewania ciśnieniowego

w latach 2000-2010

Fig. 3. Changes in the volume of castings produced from non-ferrous metal alloys by pressure die casting technology in the years

2000-2010

Ponad 80% odlewów wykonywanych technologią ciśnieniową stanowią odlewy ze stopów aluminium, ok. 12% odlewy ze stopów cynku i 6 % − ze stopów magne-zu.

Na rysunku 4 przedstawiono zmia-ny wielkości produkcji odlewów ze sto-pów aluminium w latach 2002-2009 z uwzględnieniem udziału poszczególnych technologii odlewania.


16

W roku 2010 szacuje się, że wielkość produkcji odlewów wykonywanych meto-dą ciśnieniową wzrosła o ok. 5% i wyniosła 49 tys. ton. W zakresie odlewów ze sto-pów aluminium wyprodukowane zostało ponad 40 tys. ton, stopów cynku − 6 tys. ton, a w przypadku magnezu produkcja mogła wynieść ok. 3 tys. ton. Są to dane wstępne z uwagi na nieterminowe prze-kazywanie przez producentów odlewów do Instytutu Odlewnictwa obligatoryjnych ankiet MG-14.

Badania statystyczne odlewnictwa metali nieżelaznych są bardzo trudne ze względu na dość dużą liczbę małych od-lewni i zakładów rzemieślniczych, które nie zawsze przekazują swoje dane. Ale jednocześnie należy zauważyć, że branża ta w ostatnich latach dość prężnie się roz-wija i coraz więcej znaczących firm zagra-nicznych planuje swoje inwestycje prze-nieść właśnie do Polski.

* Prawdopodobna wielkość produkcji wykonywanej po-szczególnymi technologiami, wynikająca z weryfikacji da-nych dotyczących odlewania felg aluminiowych

* Probable size of production by individual technologies resulting from the verification of data on casting of alu-minium wheel rims

Rys. 4. Zmiany wielkości produkcji odlewów ze stopów aluminium wykonywanych poszcze-gólnymi technologiami w latach 2002-2009

Fig. 4. Changes in production volume of cast-ings from aluminium alloys made by different

technologies in the years 2002-2009

WYBÓR INFORMACJI Z CZASOPISM NAUKOWO-TECHNICZNYCH

01. ZAGADNIENIA OGÓLNE

Informacja naukowo-techniczna

17

Kierunki rozwoju specjalnych metod odlewania.

Napravlenija razvitija tekhnologij special’nykh sposobov lit’ja.

Development Trends of Special Casting Process Technologies.

Autor: Rybkin V.A.

Lit. Proiz. 2010, nr 2, s. 23-25.

Jest to kontynuacja artykułu, który ukazał się w poprzednim numerze czaso-pisma. Scharakteryzowano w nim zasady nowych systemów otrzymywania odlewów. Omówiono kolejno: proces kształtowania z wykorzystaniem metody samorozprze-strzeniającej się syntezy w wysokiej tem-peraturze; z modeli z materiałów fotopoli-merowych, z materiałów kompozytowych. Poinformowano o możliwości stosowania nanotechnologii w przemyśle odlewniczym. Ta ostatnia dziedzina cieszy się dużym za-interesowaniem, ponieważ stwarza nowe możliwości prowadzenia badań, zwłaszcza w dziedzinie metaloznawstwa i zjawisk to-warzyszących procesom zalewania metalu do formy. Badania w dziedzinie przepływu stopu w kanałach zalewowych wykazują, że w określonym okresie przepływu metalu w jego głównej części powstają nanoczą-steczki. Prowadzone są badania tego zjawiska w połączeniu ze składem chemicznym sto-pu i stopniem jego eutektyczności. Poda-no także inne przykłady stosowania na-notechnologii. Szczególnie przydatnym do badań metaloznawczych jest specjalny tu-nelowy mikroskop skaningowy opracowany w 1982 roku. Pozwala on prowadzić bada-nia na poziomie atomowym i w odróżnieniu od atomowych mikroskopów innych typów

nie wymaga stosowania wysokiej próż-ni. Stosowanie tego mikroskopu pozwala ujawnić charakterystykę krystaliczną bu-dowy powierzchni różnych materiałów, ich chropowatość w wymiarach „nano”, a także obserwować zjawiska zarodkowa-nia przy wyrastaniu kryształów, błonek itp.

Problemy projektowania w przemyśle odlewniczym.

Problemy proektirovanija v litejnom proiz-vodstve.

Design Problems in Foundry Industry.

Autor: Treshhalin V.V., Nasupkin V.B., Korneev S.Ju.

Lit. Proiz. 2010, nr 3, s. 28-30.

Podniesiono problemy, towarzyszą-ce procesom projektowania zakładów od-lewniczych będących w budowie i stadium modernizacji. Zachowane do dzisiaj odlew-nie w Rosji mają powierzchnię i sieci in-żynieryjne dostateczne do produkcji ponad 13 milionów ton odlewów rocznie. W więk-szej części zachowały się w nich i pracu-ją urządzenia mające około 20 do 40 lat, a które powinny być zamienione na współ-czesne. W zgodzie z nowym rosyjskim Ko-deksem Urbanistycznym wszystkie zmiany techniczne, rekonstrukcje przemysłowe obiektów należy realizować zgodnie z wy-maganiami norm projektowania i bezpie-czeństwa przemysłowego. Dokumentacja projektowa musi składać się z samego projektu i dokumentacji roboczej. Projekt powinien zostać akceptowany przez pań-stwową ekspertyzę i potwierdzenie zama-


18


wiającego. Omówiono problemy, z którymi borykają się projektanci we współczesnych warunkach prowadzenia prac renowacyj-nych w odlewniach.

Porównanie wytrzymałości konstruk-cyjnej detali kutych i odlewanych.

Sravnenie konstrukcionnoj prochnosti shtampovannykh i litykh detalej.

Comparison of Structural Strength of Forged and Cast Parts.

Autor: Bibikov A.M.

Lit. Proiz. 2009, nr 11, s. 15-18.

Wykazano korzystne cechy dla sze-regu technologii odlewniczych przy pro-dukcji odpowiedzialnych części. Wbrew powszechnemu mniemaniu, że zastoso-wanie części kutej stanowi pewniejsze rozwiązanie konstrukcyjne niż części od-lewanej wykazano, że odlewy ze stopów żelaza ze względu na swoje właściwo-ści mechaniczne nie ustępują odkuwkom oraz że procesy odlewania są tak opano-wane aby zapewnić otrzymanie odlewów o wymaganych właściwościach i o bardziej jednorodnej strukturze niż odkuwki. Po-twierdzają to badania prowadzone w USA i w Niemczech. Podano przykłady odpo-wiedzialnych odlewów. Dla uzasadnienia słuszności wyboru wybranej techniki zale-cono opracowanie metodyki celowości za-miany procesu kucia procesem odlewania. Podkreślono, że odlewy wykazują izotro-powość właściwości we wszystkich kie-runkach. Opisano przeprowadzone bada-nia porównawcze specjalnych właściwości odlewów i odkuwek, m.in. pod działaniem obciążeń zmiennych.

Wyzwania dla odlewnictwa ciśnienio-wego.

Die casting technology for the challenges of the future.

Autor: Tracy R., Erhard N., Schlotter-beck M.

Die Cast. Eng. 2009, Vol. 53, nr 4, s. 38-40.

Wskazano przyszłe kierunki działań w procesie technologicznym wykonywa-nia odlewów ciśnieniowych, które wpłyną na poprawę środowiska, obniżenia zuży-cia energii i bezpieczeństwo pracy oraz zaprezentowano nowe technologie, które poprzez system kontroli umożliwią wzrost wydajności i jakości produkcji. W celu po-prawy jakości odlewów ze stopów magne-zu i poprawy jednorodności ciekłego me-talu proponuje się: stosowanie podgrze-wania wsadu magnezowego, dokładne dozowanie małych ilości mieszanki gazów ochronnych w uszczelnionym piecu, pod-grzewanie dysz za pomocą systemu opor-nościowego, dokładną kontrolę tempera-tury formy, stosowanie procesu VACURAL – zasysanie ciekłego metalu do wnęki for-my przy pomocy próżni, wykorzystywanie do symulacji napełniania formy programu SIMU1, stosowanie robotów natrysko-wych, monitorowanie procesu produkcji i archiwizację wyników.

Zautomatyzowany proces odlewania – inteligentne kamery pozwalają ob-niżyć koszty.

Automatisierter Giessprozess – intelligen-te Kameras sparen Kosten.

Automated casting process – intelligent cameras to reduce costs.

Autor: Gottsauner B.

Giesserei 2009, Jg. 96, H. 1, s. 61-65.

Zaprezentowano w pełni zautomaty-zowany proces produkcji firmy ACO Guss GmbH, w której produkuje się odlewy z żeliwa szarego i sferoidalnego w ilości 80 000 ton rocznie. Odlewnia ma wielolet-nią tradycję w produkcji odlewów skom-plikowanych o małej liczbie rdzeni. Są to odlewy o masie od 5 do 120 kg. Jest to odlewnia posiadająca wszystkie niezbędne certyfikaty i nowoczesny park maszynowy. Ma linię automatycznego odlewania z ze-społem sterowniczym Simatic S5 i S7 (fir-my Siemens). Formowanie odlewów odby-wa się też automatycznie, kontrolowane jest ono za pomocą kamer. Kontrola jakości procesu odlewania odbywa się automatycz-


19

nie za pomocą specjalnych kamer VS723, śledzących pracę automatów odlewniczych i przepływ strumienia metalu. Automa-tycznie mierzone są warunki cieplne za pomocą sond. Wprowadzono także wizu-alizację panujących warunków cieplnych. Opisując automatyczną pracę urządzeń w odlewni, podano także niektóre infor-macje techniczne urządzeń kontrolnych.

Odlewnicy specjalizujący się w wy-konywaniu rdzeni ze specjalnych pia-sków.

Steel caster partners with specialty core shop.

Mod. Casting 2009, Vol. 99, nr 12, s. 44.

Większość zakładów produkujących odlewy posiada swoje własne rdzeniarnie, ale istnieją i takie, które zaopatrują się w rdzenie poza zakładem. Takim przykła-dem może być firma Beaver Valley Alloy, Monaca, produkująca odlewy staliwne, żeliwne i na bazie niklu o masie od 1 do 5000 funtów. Odlewnia wykonuje formy i rdzenie z mas z udziałem piasku kwarco-wego, chyba że ma zlecenie na odlewy ze stali Hadfielda. Wtedy do produkcji form i rdzeni musi stosować piasek oliwinowy. Do odlewów z tego tworzywa potrzebnych jest 10 kompletów rdzeni wykonanych z udziałem piasku oliwinowego. Ponieważ nie należy mieszać piasków kwarcowych z oliwinowymi, zakład musiałby wybudo-wać nowe stanowisko wykonywania form i rdzeni w nowym budynku, co nie było-by opłacalne. Wybrano możliwość zaku-pu rdzeni w firmie Humtown Products, Columbiana Ohio, która specjalizuje się w wykonywaniu rdzeni z mas z udziałem piasków specjalnych (oliwinowy, chromi-towy i in.). Oba zakłady są bardzo zado-wolone ze współpracy.

Zwracanie uwagi na szczegóły daje korzyści.

Attention to detail pays dividends.

Foundry Tr.J. 2009, Vol. 183, nr 3667, s. 204-205.

Sprężone powietrze jest czwartym po prądzie, gazie i wodzie medium w odlewni. Błędnym jest przeświadczenie, że jest to medium „za darmo”, bo pobierane z atmo-sfery. Koszt energii elektrycznej potrzeb-nej do wytworzenia sprężonego powietrza to 70% jego ostatecznej ceny, reszta to koszt konserwacji i amortyzacji (15-20%). Dlatego oczywiste jest, że każde działa-nie prowadzące do poprawy efektywno-ści jego stosowania wpływa bezpośred-nio na oszczędności procesu produkcji. Typowymi obszarami, na których można poczynić pewne oszczędności to: popra-wa nieszczelności instalacji, zmniejszenie nadużywania sprężonego powietrza oraz poprawa wadliwych systemów odwad-niających. Opisano doświadczenia jednej odlewni, która dokonała przeglądu istnie-jącego u niej systemu sprężonego powie-trza (przestarzała i nieszczelna instalacja, a także wyeksploatowane kompresory) oraz przeanalizowała przepisy i zalecenia pozwalające na zainstalowanie i eksploa-tację nowej instalacji. Działania te uświa-domiły odlewni, że właściwie zaprojekto-wana i wykonana instalacja systemu sprę-żonego powietrza pozwoli zaoszczędzić tysiące funtów rocznie.

Współpraca na linii klient-dostawca to rozwój technologii odlewniczej.

New customer-supplier relationships and foundry technology developments.

Autor: Leceta J.J., Izaga J.

Foundry Tr.J. 2009, Vol. 183, nr 3667, s. 214-218.

Zasady działania rynku globalnego zmuszają przemysł odlewniczy do wpro-wadzania nowych pomysłów, co wiąże się z wprowadzaniem zmian w technolo-gii, posiadanej wiedzy i współpracy na li-nii klient-dostawca. Lojalność producenta i klienta staje się scenariuszem do udzia-łu w projektowaniu, ekspertyzach i wie-dzy technicznej, co wpływa na postęp i nowe rozwiązania w przemyśle odlewni-czym. Bardzo ważnym czynnikiem wpły-wającym na dobre relacje pomiędzy klien-tem a dostawcą odlewów jest znajomość


20


02. ZASTOSOWANIE SYMULA-CJI KOMPUTEROWEJ W ODLEW-

NICTWIE

prawdziwych potrzeb klienta i ustalenie zakresu współpracy w celu opracowania najlepszego rozwiązania. Przykładem ta-kiej współpracy jest zastosowanie żeliwa ADI do produkcji odlewów dla elektrowni wiatrowych. Na przykładzie odlewów wy-konywanych dla elektrowni wiatrowych opisano współpracę pomiędzy klientem a producentem odlewów; od pomysłu, do-boru materiału, technologii formy i rdze-nia, oprzyrządowania i symulacji procesu zalewania do gotowego wyrobu.

Wprowadzenie wzorów Nechenzi-Girszowicza do nauki o odlewaniu. Cz. 1.

Razvitie formul C nauke o lit’e. Soobshhe-nie 1.

Development of Nehendzi-Girshovich’s Formulas in Foundry Science. Raport 1.

Autor: Kostrica V.G., Kostrica O.A.

Processy lit’ja 2010, nr 2, s. 25-35.

Przedstawiono problemy opisu ma-tematycznego optymalizacji procesów kształtowania się jamy skurczowej, poro-watości i skurczu w metalach i odlewach. Przedstawiono koncepcję rozwiązania po-stawionych problemów, wybrano i przed-stawiono w tym celu równania Nechenzie-go-Girszowicza i pojęcia niezbędne do ich wprowadzenia. Na tej podstawie stworzono ogólny model matematyczny powstawania porowatości skurczowej, jam skurczowych i skurczu odpowiadający czwartemu po-ziomowi rozwoju modeli matematycznych w fizyce – polu matematycznemu, nazwa-nemu polem skurczowym krzepnącego odlewu.

Właściwości cieplne materiałów for-mierskich przy otrzymywaniu form metodą drukowania 3D.

Teplovye svojstva formovochnykh mate-rialov pri poluchenii form metodom trekh- mernoj pechati.

Measurement of Thermal Properties of Molding Materials when Making Foundry Molds by the Three-dimensional Printing Method.

Autor: Koltygin A.V., Cynovnikova Ju.P., Miteva L.D.

Lit. Proiz. 2009, nr 7, s. 28-30.

Ilość procesów technologicznych w procesach szybkiego prototypowania (Rapid Prototyping) odpowiada w prak-tyce liczbie producentów urządzeń do szybkiego wykonywania prototypów. Dla przemysłu odlewniczego znalazły zasto-sowanie procesy technologiczne, obejmu-jące procesy spiekania i sklejania warstw proszków i ciekłych materiałów. Poszcze-gólne nazwy technologii przedstawiają najczęściej firmę producenta, stosującego swoje opatentowane opracowania. W ar-tykule obliczano eksperymentalnie prze-wodność cieplną i pojemność cieplną form otrzymywanych metodą trójwymiarowego drukowania. Badano próbki wykonane na drukarkach dwóch producentów: ZCorpo-ration (mieszanka ZCast) i ProMetal (mie-szanka S15). Stwierdzono, że mieszanka ZCast ma przewodność prawie 1,3 razy mniejszą i pojemność cieplną prawie o 1,5 razy mniejszą w porównaniu do mieszan-ki S15. Informacje takie należy koniecznie rozpatrywać przy opracowywaniu techno-logii odlewania z zastosowaniem tych ma-teriałów.

Ocena optymalnych parametrów ste-rowania krystalizacją wlewków o róż-nych wymiarach geometrycznych.

Ocenka optimal’nykh parametrov uprav-lenija kristallizaciej slitkov razlichnoj geo-metrii.

Optimal Parameter Estimation of Crystal-lization Control for Ingots with Different Geometry.


21

Autor: Tarasevich N.I. i in.


Otrzymano analityczne zależności wią-żące czas i szybkość krzepnięcia odlewów o prostych kształtach z grubością ścianki i intensywnością wymiany ciepła. Dane te stanowią podstawę komputerowego syste-mu prognozowania optymalnych parame-trów odprowadzania ciepła do formy przy krzepnięciu odlewu o różnych grubościach ścianek i wyborze parametrów ociepla-jących lub ochładzających węzły cieplne w odlewach, zabezpieczających stałą pręd-kość krzepnięcia wzdłuż całej odprowa-dzającej ciepło powierzchni. Podano sze-reg danych pomagających w opracowaniu prawidłowej technologii formy dotyczących kinetyki krystalizacji, właściwości cieplno-fizycznych materiałów formierskich i po-prawności przygotowania algorytmów dla programów komputerowych.

Oprogramowanie o szerokich możli-wościach zastosowania gwarantujące uzyskiwanie dobrej jakości odlewów. Odlewnia Pinter Guss GmbH zdecy-dowała się na zastosowanie specjali-stycznego oprogramowania TimeLine Guss.

Software mit Mehrwert fuer „Qualitaet aus einem Guss”. Pinter Guss GmbH entschei-det sich fuer Branchensoftware TimeLine-Guss.

Software with broad application possibili-ties to ensure getting a good quality ca-stings. Pinter Guss GmbH foundry deci-ded to use specialized software TimeLine Guss.

Autor: Volker A.

Giesserei-Prax. 2009, nr 1-2 (Spe-cial), s. 40-44.

Opisano praktyczne wykorzystanie nowoczesnego oprogramowania TimeLine Guss do zarządzania produkcją w odlewni. Oprogramowanie to zastosowała odlewnia Pinter Guss GmbH, która produkuje szero-ki asortyment odlewów żeliwnych piasko-

wych i kokilowych, a także ze stopów alu-minium w dużych i małych seriach. Opro-gramowanie to służy nie tylko do zarzą-dzania produkcją, które obejmuje przede wszystkim kontrolę przebiegu procesów technologicznych oraz kontrolę zużycia i przepływu surowców niezbędnych do pro-dukcji, ale także do kontroli i optymaliza-cji pracy urządzeń produkcyjnych, a więc kontroli zużycia energii elektrycznej. Za pomocą oprogramowania TimeLine Guss firmy Gebauer GmbH można planować produkcję i przeprowadzać jej kalkulację. Zastosowanie oprogramowania poprawia jakość produkcji i zwiększa konkurencyj-ność odlewni na rynku. Oprogramowanie przeznaczone jest dla odlewni średniej wielkości.

Wgląd we wskaźniki wydajności. Za-stosowanie modułowego rozwiązania MES w odlewni aluminium.

Produktivitaet im Blick. Einsatz einer mo-dularen MES-Loesung in einer Aluminium-giesserei.

Insight into the efficiency rates. Using the modular MES solution in the aluminum foundry.

Autor: Neubig N.

Giesserei-Erfahrungsaust. 2009, nr 3, s. 26-29.

W artykule przedstawiono produkcję felg ze stopu aluminium dla różnych pro-ducentów samochodów. Produkcję tę opi-sano pod kątem pracy wszystkich urządzeń i opisu przebiegu ciągów technologicznych, których przebieg i parametry pracy urzą-dzeń są kontrolowane i rejestrowane za pomocą łączącego je w sieć systemu MES (Manufacturing Execution System – Sy-stem sterowania produkcją). Przed zasto-sowaniem systemu MES praca urządzeń, robotów obsługujących produkcję, stero-wanie produkcją, rejestracja parametrów poszczególnych centrów obróbki odbywała się „ręcznie”. Zastosowanie systemu MES w odlewni aluminium produkującej felgi pozwoliło na zwiększenie przejrzystości parametrów technologicznych produkcji


22


i parametrów urządzeń w gniazdach prze-róbczych. System MES składa się z sze-regu modułów ułatwiających zarządzanie przedsiębiorstwem. W artykule scharak-teryzowano je krótko oraz opisano ich funkcje. System MES jest kompatybilny ze znanym systemem ERP służącym do zarządzania zasobami.

03. OCHRONA ŚRODOWISKA I BHP

Wydzielanie się gazowego fenolu z rdzeni otrzymywanych w procesie "hot-box" i w procesie aminowym.

Gazovydelenie fenola iz sterzhnej, po-luchennykh po „gorjachim” jashhikam i Amin-processom.

Research of phenol gassing from the cores made by Hot-box and Cold-box-amin pro-cesses on the stage of moulds pouring.

Autor: Soljakov D.A. i in.

Lit. Proiz. 2010, nr 2, s. 19-20.

Opisano prace eksperymentalne nad porównaniem ilości wydzielającego się fenolu przy zalewaniu form z rdzeni wy-konanych w procesie hot-box i w procesie cold-box-aminowym. Doświadczania po-legały na wyżarzaniu próbek z tych mas rdzeniowych w pojemnikach kwarcowych, zawierających substancję pochłaniającą fenol. Określono ilości fenolu wydzielają-ce się z obu mas w zależności od czasu i opisano je równaniem kwadratowym oraz przedstawiono na porównawczym wykre-sie słupkowym. Wydzielanie się fenolu z rdzeni hot-box ma „bardziej stromy”, ale i krótkotrwały charakter w porównaniu do rdzeni z procesu cold-box. Otrzymane dane mogą być wykorzystane przy obli-czaniu niezbędnych mocy wentylatorów w systemie wentylacji hal odlewniczych.

Instalacje odciągu pyłów i gazów w firmie Brookside Metal.

Meeting future emission standards effi-ciently.

Cast Metal a. Diecasting Times 2009, Vol. 11, nr 5, s. 31.

Firma Brookside, producent wlewków ze stopów miedzi, zdecydowała się na za-kup instalacji odciągowej pyłów i gazów dla 25-tonowego pieca obrotowego uży-wanego do topienia złomu miedziowego. Instalacja została zaprojektowana i wy-produkowana przez firmę Dantherm Fil-tration. Instalacja odciągowa pyłów składa się z cyklonów wstępnego oczyszczania, filtrów i wentylatora odciągowego o wy-dajności 50 000 m3/h. Całość konstrukcji wytrzymuje temperaturę do 220°C. Filtry czyszczone są automatycznie pulsującym powietrzem. Ważną rolę w odciąganiu py-łów i gazów odgrywają cyklony, które wy-hamowują pęd cząsteczek pyłów, usuwa-ją je i chronią filtry przed uszkodzeniem. Opisano budowę i działanie poszczegól-nych urządzeń tej instalacji.

04. WYTYCZNE PROJEKTOWA-NIA TECHNOLOGII ODLEWNICZYCH

Charakterystyczne cechy projekto-wania i stosowania oprzyrządowania przy wykonywaniu porowatych wyta-pianych modeli.

Ob osobennostjakh proektirovanija i ispol’zovanija osnastki pri izgotovlenii poristykh vyplavljaemykh modelej.

Preferences of application and peculiarities of projecting of press-accessory in process of porous investment pattern manufactur-ing in precision casting.

Autor: Sapchenko I.G., Zhilin S.G., Ev-stigneev A.I.

Lit. Proiz. 2010, nr 2, s. 26-31.

W dzisiejszej dobie niezbędne jest otrzymywanie odlewów o skomplikowa-


23

nych kształtach z wydłużonymi, cien-kościennymi elementami o wysokiej dokładności wymiarowej i kształtowej. W praktyce grubość ścianki odlewów (1 mm i mniejsza) w metodzie wytapianych mo-deli można otrzymać tylko na niewielkiej długości cienkościennego odlewu. Opisano stosowane powszechnie metody produkcji wytapianych modeli i podkreślono wady tych procesów. W dalszej części rozpatrzo-no główne cechy procesu przygotowania dokładnych odlewów z porowatych wyta-pianych modeli. Modele takie otrzymywa-no poprzez prasowanie proszków jedno-rodnych i niejednorodnych zestawów mo-delowych o różnej lejności. Przedstawio-no warianty powstawania kształtu modeli z uwzględnieniem sprężystego następstwa w reagowaniu po wykonaniu modelu, wyni-kającego z prasowania. Przedstawiono za-lecane dane do projektowania press-form dla otrzymania modeli metodą prasowania proszków o modelowym składzie.

Oprzyrządowanie wykonane metodą natryskiwania. Rapid Tooling, metoda wykonania oprzyrządowania produk-cyjnego oparta na technice precyzyj-nego natryskiwania.

Gespruehte Werkzeuge. Rapid Tooling von Produktionswerkzeugen auf Basis der Spruehkompakttechnik.

Equipment made by spraying method. Ra-pid Tooling, production tooling execution method based on the technique of precisi-on spraying.

Autor: Huebner K.

Giesserei-Erfahrungsaust. 2009, nr 1+2, s. 12, 14-15.

W Finlandii opracowano nową meto-dę Rapid Tooling (szybkiego wytwarza-nia oprzyrządowania), która bazuje na technice „precyzyjnego natryskiwania” (sprayforming), gdzie za pomocą neu-tralnego gazu (azotu) stopiona stal na-rzędziowa jest rozpryskiwana (cząstecz-ki rzędu od 10 do 200 mikrometrów) na podłoże i jednocześnie poddawana ekstre-malnie szybkiemu chłodzeniu od 100 do

100 000oC/s. Dzięki temu powstaje jedno-rodna struktura. Uzyskana forma podob-na jest do formy ceramicznej i odpowiada negatywowi wytwarzanego oprzyrządo-wania. Postępowanie jest podobne, jak w przypadku wykonywania form ceramicz-nych. Omówiono zastosowanie praktyczne nowej metody. Wykonane tą metodą for-my są wytrzymałe, precyzja ich wykona-nia jest duża. Nowa metoda Rapid Tooling pozwala na szybsze wykonanie oprzyrzą-dowania niż metody tradycyjne. Oszczęd-ności stosowania nowej metody sięgają 50%.

Wypełnianie formy o wielu wnękach i pionowej płaszczyźnie podziału cie-kłym metalem.

Remplissage de moules multi-empreintes a joint vertical.

Liquid metal filling of multi cacvity verti-cally parted molds.

Autor: Chiesa F., Duchesne B., Lanicot F.

Homm. e. Fond. 2009, nr 398, s. 9-17.

Proces wypełniania formy o piono-wym podziale i o czterech wnękach sto-pem AlSi7Mg0,3 w temperaturze 750°C został zarejestrowany przez 21 czujników umieszczonych wewnątrz przestrzeni for-my. Układ wlewowy został obliczony tak, aby zapewnić wypełnianie formy w czasie 6 sekund. Zastosowano tu równania pod-staw mechaniki cieczy rządzącymi prze-pływem cieczy nielepkich po zastosowa-niu empirycznego „współczynnika tarcia”. Aby zapewnić powtarzalność prób dla 8 wytopów próbnych, zastosowano kadź z zatyczką. Trzy wytopy wykonano bez sto-sowania filtra 10 ppi, normalnie umiesz-czonego w górnej części wlewu głównego. Aby sprawdzić poprawność przeprowadzo-nej symulacji, zastosowano oprogramo-wanie handlowe do modelowania procesu wypełniania formy z filtrem i bez filtra. Symulacja pozwoliła otrzymać jasny obraz przebiegu i kształtowania się swobodnej powierzchni ciekłego metalu oraz ocenić


24


05. TECHNOLOGIA ODLEWANIA DO FORM WYKONANYCH

Z ZASTOSOWANIEM OGNIO- ODPORNEJ OSNOWY ZIARNO-

WEJ

Stanowisko regeneracji mechanicznej w zakładach Swan Foundry.

Sand reclamation plant proves its worth.


Firma Richards, produkująca formy z mas samoutwardzalnych ze szkłem wod-nym utwardzanych CO2, od roku 1986 posiada kombinowane stanowisko rege-neracji złożone z kruszarki, regeneratora termicznego, mechanicznego i chłodziar- ko-klasyfikatora. Było to pierwsze stano-wisko regeneracji kombinowanej w An-glii. Opisano jego działanie. Stanowisko to pracowało w zakładzie przez 20 lat i pozwalało przez wiele lat uzyskiwać rege-nerat o zawartości Na20 < 0,6%. Ostatnio jednak poziom Na20 podniósł się do 0,8%, co pozwoliło na stosowanie go do produk-cji świeżej masy formierskiej w ilości tylko do 75%. Skłoniło to firmę do zmodyfiko-wania linii regeneracji i dodatkowego za-kupu nowego stanowiska regeneracji me-chanicznej firmy Omega (model USR 5-2) o wydajności 5 ton regeneratu/h. Dzięki nowej inwestycji poziom Na20 w regenera-cie waha się od 0,35 do 0,45%, co umoż-liwia stosowanie go w masach świeżych w ilości 100%.

O termofizycznych właściwościach magnetycznie miękkich materiałów formierskich i magnetycznych form.

O termofizicheskikh kharakteristikakh magnitomjagkikh formovochnykh mate-rialov i magnitnykh form.

On the Thermophysical Characteristics of Magnetically Soft Molding Materials and Magnetic Molds.

Autor: Levshin G.E., Pavljuk K.I.

Lit. Proiz. 2010, nr 2, s. 32-36.

Analizowano i ustalono przyczyny nie-zadowalającej dokładności w określaniu właściwości termofizycznych magnetycz-nych materiałów formierskich i form mag-netycznych, decydujących o obliczenio-wych metodach przegrzania form. Przed-stawiono liniowe modele matematyczne umożliwiające obliczenie stopnia przegrza-nia form magnetycznych w zależności od temperatury. W artykule można znaleźć szereg opublikowanych w literaturze para-metrów nagrzewania się materiałów mag-netycznych i opis zjawisk zachodzących w czasie nagrzewania form magnetycz-nych i charakterystyczny dla nich przebieg procesów cieplnych.

Specjalne materiały formierskie – podstawowe materiały formier-skie dla nowoczesnej produkcji form i rdzeni.

Spezialsande - Formgrundstoffe fuer die moderne Kern- und Formherstellung.

Special moulding materials – the basic ma-terials for modern manufacturing foundry moulds and cores.

Autor: Recknagel U., Dahlmann M.

Giesserei Rund. 2009, Jg. 56, H. 1/2, s. 6-17.

Opisano specjalne materiały formier-skie posiadające właściwości, dzięki któ-rym możliwa jest produkcja skomplikowa-nych odlewów przy ograniczonej obróbce wykańczającej. Obok znanych mas cyr-konowych i chromitowych opisano tak-że inne, które pozwalają na wykonanie dobrej jakości odlewów. Artykuł zawie-

prawdopodobieństwo powstawania wad związanych z zasysaniem powietrza i tur-bulencjami.


25

ra dwa istotne zestawienia tabelaryczne, a mianowicie pierwsza tabela zawiera infor-macje jakiego rodzaju materiały formier-skie specjalne są najbardziej odpowiednie do wykonania różnych typów odlewów, natomiast druga (w formie załącznika) − o właściwościach fizycznych omawianych specjalnych materiałów formierskich. Charakterystyka omawianych materiałów formierskich ilustrowana jest także za po-mocą wykresów. W tabeli zestawiono tak-że informacje do jakich metod formowania nadają się omawiane specjalne materiały formierskie. Pod pojęciem materiały spe-cjalne (z wyjątkiem piasku kwarcowego) rozumie się wszystkie minerały o zastoso-waniu przemysłowym, które jako podsta-wowe materiały formierskie, z wykorzy-staniem powszechnie stosowanych w od-lewnictwie spoiw, służą do wykonywania form i rdzeni.

Redukcja siarki w technologii no-ba-ke.

Die Schwefelreduktion beim Nobake Ver-fahren.

Sulphur reduction in no-bake technology.

Autor: Psimenos A.-Ch., Scheitz W., Eder G.

Giesserei Rund. 2009, Jg. 56, H. 1/2, s. 2-6.

Artykuł dotyczy oceny żywic do tech-nologii wykonywania form i rdzeni – no-bake. Celem artykułu jest opracowanie i zdefiniowanie skomplikowanych procesów kondensacji żywic no-bake, a szczególnie określenie na prostych przykładach roli i wpływu zastosowanego utwardzacza pod kątem powstawania SO2. Podjęto próbę łatwego wyjaśnienia zależności wystę-pujących pomiędzy różnymi parametra-mi zastosowanego, zawierającego siarkę, utwardzacza. Omówione przykłady powin-ny pokazać zalety i wady żywic no-bake i pozwolić na lepszą ich ocenę.

Dobór technologii wykonywania mas formierskich i rdzeniowych.

Back to basics: sand casting’s range.

Eng. Cast. Solutions 2009, Vol. 11, nr 1, s. 34-37.

Proces wytwarzania mas formierskich i rdzeniowych dzieli się na wykonywanie mas klasycznych (masy z bentonitem) i wykonywanie mas wiązanych chemicz-nie. Masy wiązane chemicznie można z kolei podzielić na 3 grupy: samoutwar-dzalne, utwardzane przez przedmuchiwa-nie gazami aktywnymi oraz utwardzane na gorąco. Wymienione powyżej sposoby (technologie) wykonywania mas posiada-ją pewne wymagania, możliwości stoso-wania, jak również wady i zalety, dlatego bardzo ważna jest umiejętność dopasowa-nia danej technologii formowania do wy-magań stawianych odlewom. Omówiono każdą z ww. technologii oddzielnie, pod kątem wielkości odlewów, możliwości au-tomatyzacji procesu, grubości ścianek od-lewów, tolerancji wymiarowych, jakości powierzchni (chropowatość), pokryć, gru-bości ścianki odlewu i możliwej wielkości produkcji. Zestawiono tabelarycznie i po-równano wymienione powyżej możliwości 5 procesów wykonywania mas formiersko- rdzeniowych.

Erozja formy odlewniczej. Przyczyny powstawania, sposoby zapobiegania.

Ehrozija litejnoj formy. Prichiny obrazova-nija, sposoby preduprezhdenija.

Mold Erosion, its Causes and Methods of Prevention.

Autor: Chernyshov E.A. i in.

Lit. Proiz. 2009, nr 7, s. 21-23.

W artykule analizowano podstawowe czynniki wpływające na erozję formy od-lewniczej i metody zapobiegania jej nieko-rzystnych skutków. Sprecyzowano i rozsze-rzono pojęcie „erozja formy odlewniczej”. Nowe, naukowe podejście, równocześnie z rozwojem procesów technologicznych, pozwoliły prowadzić badania nad okre-


26


śleniem właściwości formy odlewniczej przy opracowaniu jej poszczególnych elementów z uwzględnieniem procesów erozji. Erozyjną odporność określa się, przede wszystkim, naturą spoiwa i po-ziomem właściwości innych materiałów formy. Ważna jest wysoka odporność ter-miczna formy i określające ją parametry. Zdolność do deformacji charakteryzuje zdolność powierzchniowych warstw for-my do zmieniania swoich objętości przy oddziaływaniu termicznym stopu i zwią-zanymi bezpośrednio z procesami wy-miany ciepła, strukturalnymi i fazowy-mi przemianami w zagęszczonej masie. Deformacja formy w procesie zalewania i chłodzenia stopu prowadzi do powstawa-nia pęknięć i w konsekwencji erozji formy. Metodyka oceny odporności erozyjnej for-my z zastosowaniem technologicznej pró-by jest zastrzeżona rosyjskim patentem. Pozwala ona porównać odporność erozyj-ną formy przy różnych stosowanych spo-iwach i zmieniać parametry zalewania w zależności od warunków produkcji.

Zalety procesu przygotowania szkła wodnego z suchego koncentratu.

Preimushhestva prigotovlenija zhidkogo stekla iz sukhogo koncentrata.

The Advantages of Water Glass Prepara-tion from Dry Concentrate.

Autor: Obrezkov V.V. i in.

Lit. Proiz. 2009, nr 7, s. 18-20.

Nowa, szybka metoda przygotowa-nia szkła wodnego z suchego koncentratu ma szereg zalet w porównaniu do trady-cjach technik jego przygotowania. Jest to proces uniwersalny, pozwalający szybko przygotować dowolną objętość tego spo-iwa o dowolnym module i gęstości, nie są wymagane przy tym autoklawy parowe. Szkło wodne otrzymywane z suchego kon-centratu wykazuje nowe właściwości, takie jak: dużą szybkość wiązania, podwyższo-ną odporność cieplną, lepszą wybijalność z odlewów. Gotowe szkło wodne stosuje się zarówno w stanie gorącym od razu po przygotowaniu, jak i po jego ochłodzeniu

06. TECHNOLOGIA ODLEWANIA KOKILOWEGO

I NISKOCIŚNIENIOWEGO

Wpływ kompleksowego modyfikowa-nia żeliwa na właściwości odlewów kokilowych.

Vlijanija kompleksnogo modificirovanija chuguna na svojstva kokil’nykh otlivok.

Investigation of Effect of Complex Cast Iron Inoculation on the Structure and Properties of Chill Castings.

Autor: Afonaskin A.V.

Lit. Proiz. 2010, nr 2, s. 7-9.

W warunkach produkcyjnych, bez względu na to, że kompleksowa modyfika-cja odlewów kokilowych może spowodować otrzymywanie odlewów bez zabielenia, stosuje się zwykle wyżarzanie odbielające. Jednak bez względu na długość stosowa-nego procesu wyżarzania zwykle pozostaje w strukturze pewna ilość nierozpuszczo-nych węglików. Podobne zjawisko wy-stępuje w żeliwie ciągliwym. W artykule określono optymalny czas wyżarzania dla rozpuszczania się węglików i ledeburytu w zabielonych odlewach kokilowych, a na-stępnie wyjaśniono, że z punktu widzenia metaloznawstwa powstawanie węglików resztkowych jest wynikiem nadmiernej koncentracji chromu i manganu. Są one zwykle obecne we wsadzie, nawet w iloś-ciach resztkowych. Analiza tych zjawisk skłania do intensyfikacji poszukiwań bar-dziej efektywnych metod modyfikacji od-lewów kokilowych. Porównano wyniki ob-rabialności odlewów po modyfikacji i po wyżarzaniu odbielającym.

dla różnych celów zarówno w przemyśle odlewniczym, jak i metalurgicznym.


27

07. TECHNOLOGIA ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO

Czynniki o decydującym znaczeniu. Stale do pracy na gorąco do odlewa-nia ciśnieniowego. Konstrukcja wy-twarzanie i dotrzymanie wymiarów w formach ciśnieniowych.

Von entscheidender Bedeutung. Warmar-beitsstaehle fuer Druckgiessen. Konstruk-tion Herstellung und Masshaltigkeit von Druckgiessformen.

The critical factors. Steels to hot work for die casting. The production design and keeping the dimensions in the pressure moulds.

Autor: Zwick G.

Giesserei-Erfahrungsaust. 2009, nr 1+2, s. 28-31.

W odlewie ciśnieniowym ze stopu alu-minium koszty łączne formy ciśnieniowej wynoszą 10-20% kosztów gotowego odle-wu. Koszty stali na formy to 10-15% cał-kowitych kosztów formy ciśnieniowej. Przy konstruowaniu formy istotne znaczenie ma kształt odlewu. O trwałości formy ciś-nieniowej decydują także czynniki o cha-rakterze konstrukcyjnym, jak na przykład: równomierne przejście z jednej grubości ścianki do drugiej; wszystkie zakrzywie-nia powinny być wykonane przy uwzględ-nieniu możliwie dużego promienia; wlew powinien być oddalony od ścian; kanały chłodzące powinny gwarantować równo-mierną temperaturę na powierzchni for-my; ściany formy i otwory powinny być gładkie, aby zapobiegać pękaniu; należy unikać występowania naprężeń w wyni-ku różnic temperatury (między układami chłodzącymi a powierzchnią formy); kon-strukcja formy powinna być taka, aby za-gwarantowane było poprawne jej wypeł-nienie; przelewy powinny być usytuowane w miejscach, w których dopuszczalne jest zakłócenie przepływu metalu. To tylko nie-które czynniki konstrukcyjne decydujące o trwałości formy. Istotne znaczenie ma także rodzaj zastosowanej stali na formy. Należy ograniczyć występowanie wszel-

kich szkodliwych domieszek, jak: siarka, tlen, siarczki magnezu, należy ograniczać także występowanie węglików. Na formy ciśnieniowe stosuje się stale do pracy na gorąco o dużej czystości, np. Dievar, Vidar Superior, Orvar Supreme czy QRO 90 Su-preme. Omówiono obróbkę mechaniczną, cieplną i obróbkę powierzchni tych stali i ich zastosowanie na formy ciśnieniowe.

Szybsze i bardziej równomierne wy-równywanie temperatury form ciśnie-niowych. Wpływ modyfikacji kanałów chłodzących na warunki termiczne panujące w formach ciśnieniowych.

Schnell und gleichmaessig temperiert. Einfluss von Modifizierungen der Kuehl-kanaele auf das thermische Verhalten von Druckgiessformen.

Faster and more uniformly equalizing tem-perature of pressure moulds. The effect of the cooling channels modification on the thermal conditions prevailing in the pres-sure mould.

Autor: Weise J. i in.

Giesserei-Erfahrungsaust. 2009, nr 1+2, s. 32-39, 41.

W ramach europejskiego projektu Fo-inmoulds zbadano wpływ wkładek z pian metalowych na cieplne zachowanie się urządzeń (oprzyrządowania) do nadawa-nia kształtu. W przypadku form ciśnienio-wych istotą było zastosowanie metalowych wkładek wysokoporowatych w kanałach chłodzących. Przeprowadzone badania laboratoryjne i na formach stosowanych w przemyśle pokazały, że zastosowanie materiałów komórkowych w postaci wkła-dek poprawia przepływ ciepła, a tym sa-mym przyspiesza wyrównanie temperatury w formach ciśnieniowych. W ramach pro-jektu badano wpływ pian metalowych sto-sowanych w formach ciśnieniowych na ich termiczne „zachowanie się”. Badano różnego typu materiały wysokoporowate. Główny nacisk położono na zbadanie wpły-wu metalowych materiałów porowatych na przepływ ciepła w kanałach chłodzą-cych. Omówiono badania następujących


28


pian metalowych: stalowo-aluminiowych, pian aluminiowych oraz piany składającej się z niklu i nadstopu (Ni 60%, Cr 20% i {Fe, Mo, Nb}). Piany te scharakteryzowa-no pod kątem właściwości mechanicznych i przewodnictwa cieplnego. Najistotniejszą wielkością dla docelowego ich stosowania jest ich opór przepływu, który zależy od ich porowatości. Przeprowadzono także badania pod kątem możliwości przemy-słowego zastosowania tych pian. Badania pozwoliły na wyciągnięcie następujących wniosków: stosowanie pian metalowych w kanałach chłodzących jest korzystne, ich stosowanie nie zwiększa nadmiernie kosztów form ciśnieniowych.

Odlew z metalu lekkiego uczy latać. Odlewanie ciśnieniowe elementów samolotów z metali lekkich.

Leichtmetallguss lernt fliegen. Druckgies-sen von Leichtmetall-Flugzeugteilen.

Light metal casting learns to fly. Aircraft parts die casting of light metal.

Autor: Meister A.

Giesserei-Erfahrungsaust. 2009, nr 1+2, s. 4-5.

Artykuł dotyczy wykonywania lekkich odlewów ciśnieniowych na potrzeby lotni-ctwa. Odlewnia firmy „ae group” opraco-wała nowy opłacalny proces wykonywania lekkich i wytrzymałych odlewów ciśnienio-wych. Odlewy te wykonywane są ze sto-pu typu EN AC-AlSi9Cu3 lub typu ENAC-AlSi10Mg(Fe). Stop tego typu z powodze-niem zastępuje nie tylko tworzywo sztucz-ne wzmacniane włóknami, ale i stopy mag-nezu. Można z niego wykonywać odlewy o cienkich ściankach, które sprawdzają się w testach uderzeniowych. Ich wydłużenie wynosi 10%. W artykule przedstawiono przykłady odlewów z tego stopu stosowa-nych, np. w samolotach typu Boeing, Air-bus. Przykładami takich odlewów są: stopy do siedzeń samolotów, elementy oparcia (dotychczas wykonywane z blachy). Firma dostarcza także podzespoły dla przemysłu motoryzacyjnego.

Optymalizacja procesu odlewania wy-sokociśnieniowego z zastosowaniem symulacji.

Optimization of HPDC process using flow simulation − case studies.

Autor: Pari A.


W roku 2006 firma indyjska CRP Pvt. Ltd zdecydowała się na wprowadzenie sy-mulacji komputerowej procesu odlewania wysokociśnieniowego (High Pressure Die Casting) w celu optymalizacji procesu wy-twarzania odlewów ciśnieniowych. Prze-prowadzone została szczegółowa analiza przewidywanego do zastosowania sprzę-tu komputerowego pod kątem jego do-kładności, elastyczności, łatwości użycia, szybkości itp. W artykule przedstawiono badania z zastosowaniem symulacji kom-puterowej, mające na celu optymalizację procesu HPDC w następujących zagad-nieniach: konstrukcji układu wlewowego i przelewów, zmniejszenia kosztów produk-cji, przewidywania miejsc występowania porowatości, wydłużenia żywotności form i projektów alternatywnych. Opisano i przeanalizowano (rysunki symulacji) ba-dania dotyczące każdego z ww. zagad-nień.

Ukryte serce odlewania ciśnieniowe-go.

The hidden heart of die casting.

Autor: Robbins P.


Częścią systemu tłoczenia ciekłego metalu do formy ciśnieniowej jest tuleja wlewowa i tłok. Ze względu na nieprzer- wany i powtarzalny charakter pracy tłoka, części te należą do najbardziej eksploato-wanych elementów maszyny ciśnieniowej. Dlatego muszą być bardzo dobrze zaprojek-towane i precyzyjnie wykonane z materiału o odpowiednich parametrach wytrzyma-łościowych. Przedstawiono i umotywowa-


29

no zalecenia niezbędne w wykonaniu tulei wlewowej i tłoka maszyny ciśnieniowej, a dotyczące: wielkości szczeliny pomiędzy tuleją a tłokiem; rozszerzalności cieplnej materiału, z którego wykonane są te ele-menty; temperatury pracy; grubości ścian-ki tulei wlewowej; zużycia tulei; materiału stosowanego na tłok (nowy pierścień tło-ka typu AMP); sposobu smarowania; ilości smaru i sposobu jego dozowania.

Forma ciśnieniowa i smarowanie tło-ka oraz pierścieni tłoka.

Die & Plunger lubrication and plunger tips.

Autor: McClintic B.


System smarowania form ciśnie- niowych i tulei wlewowych zimnokomoro-wych maszyn ciśnieniowych, stosowanych w odlewaniu stopów aluminium i magne-zu, jest prowadzony różnymi metodami. Przedstawiono sposoby nanoszenia sma-rów mokrych i suchych na formę ciśnie-niową i działania w przypadku zmiany sposobu nanoszenia smaru, np. z ręczne-go na automatyczny. W tabelach porów-nano wydajność ręcznego i automatycz-nego smarowania, z których wynika, że automatyczny sposób smarowania formy jest bardziej ekonomiczny. Omówiono pa-rametry mechaniczne tulei wlewowej i tło-ka, aby praca maszyny ciśnieniowej prze-biegała prawidłowo. Omówiono rodzaje (suche, mokre na bazie wody i benzyny) i zastosowanie smarów do smarowania tu-lei wlewowej i tłoka. Przedstawiono spo-sób przedłużający żywotność pierścienia tłoka.

Opłacalność konserwacji, jakość a ochrona środowiska: jak smarowa-nie tłoka może pomóc.

Preserving profitability, quality & the en-vironment: how plunger lubricants can help.

Autor: Natesh G.


Opisano mechanizm powstawania po-rowatości i plam w odlewach ciśnienio-wych spowodowanych stosowaniem sma-rowania pierścienia tłoka oraz mechanizm działania i wpływu na środowisko sma-rów wykonanych na bazie wody, wosku, z dodatkiem grafitu lub bez jego dodatku. Zaprezentowano badania dotyczące opra-cowania nowej generacji smarów: grafito-wych na bazie oleju, w których pomimo upływu czasu nie segreguje grafit i smar jest przez cały czas jednorodny, smaru o ograniczonej palności i spalaniu, które-go właściwości palne porównano z trady-cyjnie stosowanymi smarami oraz nowego smaru o zminimalizowanej ilości produk-tów spalania. Opisano próby zastosowania tych smarów w dwóch zakładach przemy-słowych.

Czy modyfikacja powierzchni formy wpłynie na poprawę jej żywotności?

Can surface modification provide longer mold life?

Autor: Iyengar R.K.


Na żywotność powierzchni formy ciś-nieniowej ma wpływ wiele czynników, ta-kich jak: pęknięcia, korozja, erozja, utle-nianie i inne. W celu poprawy właściwości powierzchni formy i jej żywotności oraz zminimalizowania czasu naprawy formy i przestoju maszyny, stosowane są róż-nego rodzaju powłoki zabezpieczające. W zależności od sposobu ich osadzania na powierzchni formy wyróżnia się metody chemiczne (CVD) i fizyczne (PVD) – (che-mical and physical vapour deposition), na-noszenie sprayem powłoki termoodpornej lub nanoszenie powłok za pomocą tech-niki laserowej lub elektroiskrowej (ESD – electrospark deposition). Przedstawiono metodę ESD nanoszenia powłoki na po-wierzchnię formy, mechanizm jej działania oraz zalety metody. Opisano mechanizm


30


powstawania różnego rodzaju uszkodzeń powierzchni form ciśnieniowych wykona-nych w różnych materiałów oraz wpływ różnego rodzaju obróbki cieplnej na ich zapobieganie.

Zastosowanie technologii Semi-Solid do wykonywania odlewów ciśnienio-wych.

Semi-Solid diecasting produces solid com-ponents.


Firma IRDA Group SRL z Travaliato we Włoszech, w oparciu o patent Instytu-tu Technologii w Massachusetts, wykonała próby zastosowania technologii odlewania ciśnieniowego stopów aluminium w sta-nie semi-solid otrzymanym poprzez reo-kasting (SSR – semi-solid-rheocasting). Porównanie właściwości tak odlanych pró-bek z próbkami również odlewanych ciś-nieniowo, ale z metalu topionego trady-cyjnie pozwala na stwierdzenie, że nowa technologia daje szereg istotnych korzy-ści, w tym przede wszystkim: zmniejsze-nie porowatości, po zastosowaniu obróbki cieplnej (T6 lub T5) możliwość spawania, zwiększenie dokładności wymiarowej (od-lewanie na gotowo), możliwość wykony-wania odlewów cienkościennych i inne. Przeprowadzone zostały również pozytyw-ne próby wykonywania odlewów obudowy filtra pompy i zębatki kierowniczej. Opisa-no przebieg prób.

08. TECHNOLOGIA ODLEWANIAPRECYZYJNEGO. PRASOWANIE

W STANIE CIEKŁYM. ODLEWANIE W FORMACH

SKORUPOWYCH

Badania mikrostruktury i właściwości warstwy powierzchniowej utworzo-nej na powierzchni stopu Mg odlewa-nego z zastosowaniem modeli zgazo-wanych.

Study on microstructure and properties of Mg-alloy surface alloying layer fabricated by EPC.

China Foundry 2010, Vol. 7, nr 1, s. 13-18.

Opisano przebieg eksperymentu po-legającego na umieszczeniu modelu sty-ropianowego, powleczonego pokryciem stopowym (zawierającym m.in. puder aluminiowy) w pojemniku z piaskiem pod-łączonym do urządzenia próżniowego. Po zalaniu metalem (stop Mg), na skutek temperatury metalu i zadanych warunków eksperymentu, pokrycie zaczęło się topić i reagować z podłożem, tworząc nową warstwę powierzchniową stopu, która poddana została badaniom. Stwierdzono, że pomimo pozytywnych wyników, bada-nia powinny być kontynuowane dla wyjaś-nienia mechanizmu, termodynamiki i ki-netyki zjawiska. Ponadto stwierdzono, że grubość pokrycia nanoszonego na model styropianowy ma wpływ na mikrostruktu-rę powstałej warstwy oraz że mikrotwar-dość tej warstwy wynosi HV150 i posiada tendencję degresyjną od powierzchni do środka metalu.

Dokładność masy odlewów przy odle-waniu z wytapianych modeli.

Tochnost’ massy otlivok v lit’e po vyplav-ljaemym modeljam.

Castings Mass Accuaracy for Lost Wax Casting.

Autor: Repjakh S.I., Khrychikov V.E.



31

Celem pracy było określenie, w ja-kim stopniu wpływają parametry odlewów z żaroodpornych stopów niklu gatunków ŻS-6K i WŻ36L (których skład chemiczny przedstawiono tabelarycznie) odlewanych w procesie wytapianych modeli na dokład-ność masy odlewów. W artykule znaleźć można kompletne studium na temat wpły-wu poszczególnych parametrów odlewu na odchyłki wymiarowe i dokładność masy odlewów. Na przykład przedstawiono wzór na maksymalną i minimalną gęstość omó-wionych żaroodpornych stopów niklu, nie-mających ani wtrąceń niemetalicznych ani jamy usadowej i porowatości gazowych w temperaturze pokojowej. Następnie podano wzory na maksymalne odchyłki gęstości stopu od jej średniej wielkości. W podsumowaniu artykułu stwierdzono, że obliczone wartości odchyłek dla omawia-nych odlewów z tych stopów przewyższają wielkością dopuszczalne odchyłki wska-zane w normie GOST 26645. Wykazano w ten sposób, że norma ta jest niedopra-cowana i nie określa we właściwy sposób wymagań dotyczących dokładności odle-wów. Stwierdzono także, że dokładność masy odlewów zależy od dokładności wy-miarowej i wzrasta ze zwiększeniem do-kładności wymiarowej odlewów, jak rów-nież ze wzrostem modułu chłodzenia od-lewu.

Technologia wykonywania odlewa-nych kul mielących metodą odlewania ze zgazowywanych modeli poprzez zalewanie grawitacyjne do form próż-niowych.

Tekhnologija izgotovlenija litykh meljush- hikh sharov metodom lit’ja po gazificiru-emym modeljam (lgm-process) gravita-cionnoj zalivkoj v vakuumiruemye formy.

Technology of making of the cast grindings balls method of casting on the installed gas models (Lost-foam-process) by gravi-tation inundation in Vacuum-forms.

Autor: Belousova E.P., Shinskij I.O.


Na wstępie analizowano stosowane metody otrzymywania mielników, w tym stosowane procesy odlewania i podano wskaźniki ekonomiczne tych procesów. W FTIMS NAN Ukrainy opracowano proces technologiczny otrzymywania odlewów kul mielących, o średnicach 25 i 90 mm z żeliwa chromowego, metodą odlewania do form ze zgazowywanych modeli ze spienionego polistyrenu przez zalewanie grawitacyjne do form próżniowych. Linię produkcyjną procesu opisano w artykule i przestawiono na schematach obejmujących wykonywa-nie modeli, form i proces zalewania. Uzysk dobrych odlewów wynosi ponad 90%, a więc jest dużo wyższy w porównaniu do uzysku odlewów przy odlewach kokilo-wych.

09. INNE TECHNOLOGIE ODLEWANIA

Zastosowanie symulacji komputero-wej do optymalizacji zbieżności for-my do ciągłego odlewania stali.

Mould taper optimization for continuous casting steels by numerical simulation.

Autor: Wang Tongmin i in.


Przedstawiono założenia do opracowa-nia modelu matematycznego krzepnięcia i skurczu wlewków stalowych o przekroju okrągłym i kwadratowym. Do opracowa-nia symulacji komputerowej wykorzysta-no program ANSYSTM. Opisano sposób prowadzenia obliczeń i analizę wyników. Symulacja wykazała, że zawartość węgla w stali, temperatura zalewania, szybkość zalewania i kształt wlewków mają wpływ na krzepnięcie i skurcz wlewków. Na pod-stawie wyliczonych krzywych skurczu opracowano i zoptymalizowano zbieżności formy dla obu rodzaju wlewków. Pozwoli-ło to na poprawę żywotności formy, która była porównywalna z żywotnością impor-towanych form, a nawet lepsza.


32


Trzystrefowe sterowanie odlewniczo--technologicznym systemem odlewa-nia odśrodkowego odlewów bimeta-licznych.

Trekhzonnoe upravlenie litejno-tekhnolo-gicheskoj sistemoj centrobezhnogo lit’ja bimetallicheskikh otlivok.

Automatic Control Technological System of the Centrifugal Castings of the Bimetal-lic Pipes.

Autor: Rusakov P.V., Bogdan K.S.


Sformułowano koncepcję technologiczno systemu odlewania odśrodkowego odlewów bimetalicznych na podstawie teo-rii budowy układów elektromechanicznych ze sterowaniem automatycznym trzystre-fowym. Ustalono nowe właściwości wyni-kające z trzystrefowej struktury sterowa-nia, która zapewnia adaptację sterowania nadzorowanymi stopami. Przeprowadzone badania walców bimetalicznych w pełni po-twierdziły techniczną i ekonomiczną efek-tywność realizacji opisanej metody stero-wania i oprzyrządowania dla odśrodkowe-go odlewania. Otrzymano odlewy o wyż-szej dokładności wymiarowej i masowej. Korekta zadanych porcji metalu dla sto-pów warstwy wewnętrznej i zewnętrznej w każdym cyklu odlewania pozwala zmniej-szyć prawdopodobieństwo powstawania wadliwych odlewów ze względu na wady w połączeniu obu warstw odlewu. Dzięki określeniu momentu początku zalewania drugiej warstwy, w optymalnej dla danej pary stopów temperaturze powierzch-ni pierwszego stopu, można zmniejszyć straty produkcji poprzez zmniejszenie do-datków na obróbkę mechaniczną odlewów bimetalicznych.

10. TOPIENIE

Piec tyglowy turbo-indukcyjny dla otrzymywania stopów specjalnych.

Turboindukcionnaja tigel’naja pech’ dlja poluchenija special’nykh splavov.

Crucible Turboinduction Furnace for Mak-ing Special Alloys.

Autor: Luzgin V.I. i in.

Lit. Proiz. 2010, nr 3, s. 31-33.

Opisano warianty konstrukcji induk-cyjnych pieców do topienia o różnym roz-mieszczeniu induktorów, a także opisano piec tyglowy turbo-indukcyjny, łączący w jednym agregacie kilka funkcji. Przed-stawiono kilka przykładów nowoczesnych pieców indukcyjnych. Między innymi piec, w którego konstrukcji dolna część bocznej powierzchni zajęta jest przez elektromag-netyczny mieszalnik stopu, a górna część – przez zwykły induktor nagrzewający piec. Podkreślono przy tym korzystny wpływ wprowadzenia możliwości przemieszania metalu na prędkość niektórych zabiegów metalurgicznych, takich jak: oczyszczanie metalu z wtrąceń tlenków czy stali z wtrą-ceń niemetalicznych. Wymieniony wyżej piec turbo-indukcyjny w dolnej części za-wiera klasyczny induktor, jednak tygiel posiada dużo wyższy stosunek średnicy i wysokości. W górnej części agregatu znajduje się szeroka wanna z umiesz-czonym na zewnątrz mieszalnikiem, przy czym jego aktywne części rozmieszczone są w płaszczyźnie poprzecznej oraz okręż-nej, co korzystnie wpływa na powstawa-nie leja na powierzchni ciekłego metalu. W początkowym wariancie grzejący induk-tor zasilany jest prądem sieciowej często-tliwości, ale dla utworzenia kierunkowego osiowego ruchu metalu zmienia się czę-stotliwość prądu.

Piece do topienia aluminium dla od-lewni ciśnieniowej.

Aluminium - Schmelzoefen fuer die Druck-giesserei.


33

Aluminum melting furnaces for die casting foundries.

Autor: Malpohl K., Hillen R.

Druckguss 2009, nr 1, s. 29-37.

Artykuł dotyczy topienia i przygoto-wania ciekłego metalu (aluminium) na po-trzeby odlewni ciśnieniowych pod kątem stosowanych pieców do topienia. Omó-wiono zagadnienie kosztów pracy odlewni, w których topienie stanowi najbardziej znaczącą pozycję. Poziom zużycia ener-gii jest znaczny, ale bardzo zróżnicowany i zależy od wyboru sposobu topienia. Zna-czenie ma tu nie tylko sprawność urządze-nia topialnego, ale także koszty eksploa-tacji urządzenia i napraw. Duże znaczenie w procesie topienia i wytrzymywania cie-kłego metalu ma jakość dostarczonego metalu. Możliwość przeprowadzenia kon-troli metalu w topialni jest ograniczona. Zaleca się stosowanie sprawdzonych, w warunkach danej odlewni, metod to-pienia, aby otrzymywać odlewy dobrej ja-kości. Metal do topienia dostarczany jest głównie w postaci gąsek lub złomu obie-gowego. Do przetapiania aluminium sto-suje się zarówno piece elektryczne, jak i opalane gazem. Do wytrzymywania za-leca się stosować piece elektryczne. Na-stępnie omówiono zastosowanie i eks-ploatację pieców stosowanych w odlewni ciśnieniowej: piece tyglowe, piece szybo-we, omówiono zagadnienie uzysku metalu w aspekcie kosztów, zagadnienia energe-tyczne i możliwości ograniczenia zużycia energii. Omówiono zagadnienie jakości ciekłego metalu, możliwości jej oceny me-todą podciśnienia (wyznaczanie indeksu gęstości DI). Omówiono zastosowanie pie-ców do topienia wiórów oraz zarządzanie eksploatacją pieców w odlewni.

Nowa masa ogniotrwała na sucho do szybkiego stosowania: rozwiązanie pozwalające na zmniejszenie zużycia energii i czasu przestoju wyposaże-nia dla kadzi do przewożenia metalu w odlewni.

Pise sec de mise en oeuvre rapide: une solution de reduction de consommation

d’energie et de temps d’immobilisation des equipements pour poches de transfert en fonderie.

Quick dry vibratable for reduced energy consumption and production downtime for foundry ladles and tundishes.

Autor: Krausz I. i in.

Homm. e. Fond. 2009, nr 398, s. 18-29.

Opracowano nową masę ogniotrwa-łą o nazwie firmowej CALDE - MIX HA 55 Z, przeznaczoną specjalnie do naprawy wyłożenia kadzi do transportu ciekłych stopów żelaza. Wiele prób przeprowa-dzonych w różnych odlewniach wywo-łało zainteresowanie odlewników w za-kresie możliwości nakładania wyłożenia i napraw kadzi. W artykule przedstawio-no dwa przykłady zastosowania tej masy w odlewniach szwedzkich. Omówiono ko-rzyści, jakie można uzyskać po wprowa-dzeniu tego nowego materiału ogniotrwa-łego w aspekcie czasu, dysponowania urządzeniem, zużycia energii i łatwości wykonywania remontów. Zastosowano modelowanie za pomocą metody elemen-tów skończonych, aby sprawdzić słusz-ność pomiarów przemysłowych tempera-tury metalu i zobrazować zyski w aspekcie zmniejszenia strat termicznych przy sto-sowaniu omawianej masy w kadziach do przewożenia metalu.

Obróbka elektrofizyczna stopów ukła-du Al-Si na stanowiskach magnetody-namicznych.

Ehlektrofizicheskaja obrabotka splavov si-stemy aljuminij-kremnij v magnitodinami-cheskikh ustanovkakh.

Electrophysical Processing of Aluminium-Silicon Alloys in the Magnetodynamic In-stallations.

Autor: Dubodelov V.I. i in.


Ze względu na korzystne właściwości i rozpowszechnienie stopów aluminium


34


prowadzone są stale prace nad możliwoś-cią podwyższenia właściwości tych sto-pów poprzez m.in. poszukiwanie nowych metod ich wytapiania, w tym na efekty oddziaływania sił zewnętrznych na ciekłe stopy. W ostatnich latach rozpowszechni-ły się metody elektrofizycznego oddzia-ływania na ciekły metal. Metody te nie tylko wywołują rafinację ciekłych stopów aluminium, ale także prowadzą do po-prawy struktury i podwyższenia właści-wości otrzymywanych po takiej obróbce odlewów. Dla praktycznej realizacji ta-kich koncepcji zastosowano wielofunkcjo-nalne elektrotechnologiczne stanowiska typu magnetodynamicznego, opracowane w Instytucie Technologicznym Ukrainy. Sto-sowane są one w przemyśle w charakterze mikserów-dozowników. Opisano takie sta-nowisko i zasadę jego działania. Następnie badano kompleksowe oddziaływanie tego stanowiska na podeutektyczny silumin i ustalono jego oddziaływanie na właściwo-ści i strukturę siluminu podeutektycznego w stanie stałym. Uzyskano 2,5-krotnie wyższe wydłużenie przy tym samym po-ziomie wytrzymałości na rozciąganie.

Metody poprawienia jakości ciekłego metalu przeznaczonego do odlewania ciśnieniowego.

Practices for improving melt quality for high pressure die casting.

Autor: Neff D.V.


Omówiono kilka praktycznych sposo-bów poprawienia jakości ciekłego metalu przeznaczonego na odlewy ciśnieniowe. Uwzględniono następujące zagadnienia: załadowanie wsadu do pieca, ustalenie właściwego reżimu cieplnego pracy pieca, usuwanie żużla i innych zanieczyszczeń występujących w kąpieli ciekłego metalu, problem występowania tlenków i wodoru, reakcje in-situ w ciekłym metalu, zużycie wykładziny ogniotrwałej w piecu, trans-port ciekłego metalu i jego odgazowanie. Zwrócono również uwagę na stałe kształ-towanie świadomości pracowników odpo-

wiedzialnych za operację topienia wraz z ustawicznym dokształcaniem załogi.

Badanie wzajemnego oddziaływania szybkiego gazowego strumieni ze stopem.

Issledovanie vzaimodejstvija skorostnoj fazovoj strui s rasplavom.

Study of Interaction of Gas jet with Melt.

Autor: Najdek V.L. i in.


Jakość stopów może być podwyższona poprzez stosowanie efektywnych techno-logii rafinowania stopów, które zabezpie-czą wzajemne intensywne oddziaływanie reagentów gazowych, ciekłych i stałych z ciekłym stopem. Jedną z takich metod, pozwalającą na zwiększenie powierzchni wzajemnego oddziaływania faz z ciekłym metalem, jest głęboka obróbka stopów strumieniami gazowymi o dużych pręd-kościach. Jednak w dzisiejszej dobie mało jest informacji o hydrodynamicznych pa-rametrach takich strumieni. W pracy opi-sano wyniki badań procesu wzajemnego oddziaływania strumienia argonu o dużej prędkości ze stopem.

11. OCZYSZCZANIE I WYKAŃCZANIE ODLEWÓW

Obróbka wykańczajaca powierzchni odlewów ciśnieniowych.

Finishnaja obrabotka poverkhnostej deta-lej, poluchennykh lit’em pod davleniem.

Finishing processing of surfaces of the details received by moulding under pres-sure.

Lit. Proiz. 2010, nr 2, s. 21-22.

W procesie produkcji odlewów ciśnie-niowych stosuje się różne zabiegi obróbki wykańczającej. W artykule opisano proce-


35

sy wibrooczyszczania i mokrego bębnowa-nia odlewów. W procesie wibrooczyszcza-nia połączono procesy chemiczne i mecha-niczne. Elementy abrazyjne w połączeniu z wodą i specjalnymi chemicznymi rea-gentami poruszają się w określonym kie-runku w oczyszczarce, dzięki wibracji jej ścianek i innych zjawisk fizycznych. Dzięki wibroszlifowaniu można rozwiązać szereg problemów technologicznych związanych z obróbka wykańczającą i polerowaniem powierzchni odlewów. W artykule opisa-no budowę i działanie urządzeń do wibro-szlifowania produkowanych przez firmę Spaleck Oberflaschentechnik. Fotografię stanowiska DL1000 produkcji tej firmy znaleźć można w kolorowej wkładce wraz z fotografiami innych urządzeń do obróbki wykańczającej oraz obrobionych odlewów motoryzacyjnych.

Podwyższenie hermetyczności odle-wów poprzez zastosowanie przesyca-jących (impregnujących) i napełnia-jących metalem kompozycji.

Povyshenie germetichnosti otlivok prime-neniem protityvajushhikh i metallonapol-nennykh kompozicij.

Improvement of Casting Tightness by Us-ing Impregnating and Metal-Filled Compo-sitions.

Autor: Murokh A.F. i in.

Lit. Proiz. 2010, nr 3, s. 2-5.

Scharakteryzowano nowoczesne me-tody uszczelniania porowatych odlewów z zastosowaniem akrylowych kompozycji uszczelniających. Omówiono dwa procesy techniki uszczelniania odlewów: poprzez uszczelnianie anaerobowe i termiczne sub-stancjami, zwanymi „antyporami”. Przed-stawiono gatunki najbardziej efektywnych wytwarzanych na skalę przemysłową ga-tunków takich mieszanek. Przedstawiono możliwości zastosowania kompozycji sub-stancji impregnujących metale, pozwala-jące na usunięcie mikrodefektów i kosme-tycznego remontu powierzchni odlewów.

Technologia recyklingu odpadów po-zostających po obróbce mechanicz-nej.

Metal waste recycling technology focus.


Firma Lanner Anlagebau GmbH oferu-je do sprzedaży, opracowane i wykonywa-ne przez siebie, urządzenie do recyklingu wiórów metalowych oraz odpadów poszli-fierskich o wydajności 2 t/h oraz prasę do brykietowania oczyszczonych wiór meta-lowych. W uproszczeniu, urządzenie do recyklingu odpadów metalowych zanie-czyszczonych smarami/olejami działa na zasadzie wirówki, w której na skutek siły odśrodkowej oddzielane są materiały cie-kłe od stałych. Materiały ciekłe, po oczysz-czeniu kierowane są do dalszego wykorzy-stania, natomiast materiały metalowe, po wysuszeniu (ich wilgotność wynosi < 1%) są kierowane do brykieciarki, po uprzed-nim wymieszaniu z płynem chłodzącym. W trakcie brykietowania (prasowania) chłodziwo jest z brykietów usuwane.

12. METALOZNAWSTWO I OBRÓBKA CIEPLNA

Informatyczny model monitoringu procesu krystalizacji odlewów z za-stosowaniem fizyki wzajemnych prze-strzennych oddziaływań potencjałów termochemicznych.

Informacionnaja model’ monitoringa pro-cessa kristallizacii litykh metallozdelij s ispol’zovaniem fiziki prostranstvennykh vzaimodejstvij termokhimicheskikh po-tencialov.

Information model of monitoring of pro-cess crystallization of cast with the use of physics of spatial cooperations of thermo-chemical potentials.

Autor: Tydnjuk V.Z. i in.



36


Opracowano koncepcję nowego fizycz-nego wzajemnego oddziaływania – pola termochemicznego potencjału przy bada-niu termodynamicznych, cieplnych proce-sów ochładzania, krystalizacji i krzepnię-cia odlewów metalowych. W procesach krystalizacji i krzepnięcia stopów domi-nują procesy cieplne, chemiczne i proce-sy zmian fazowych. Wszystkie te zjawiska można opisać jednoznacznie modelami matematycznymi, stosując jeden ze zna-nych potencjałów termodynamicznych – energię swobodną Gibbsa. Potencjał ten określa zmianę struktury przestrzeni spo-wodowaną tymi procesami. Na podstawie równań o ogólnej teorii wzajemnego od-działywania opracowano teorię wzajem-nego oddziaływania w przestrzeni. Okre-ślono i wprowadzono pojęcie aktywnych termodynamicznie cząstek jako punktów pola wzajemnego oddziaływania potencja-łów termochemicznych, w których dywer-gencja fizycznego pola jest różna od zera. Z monitoringu stanu termodynamicznie aktywnych cząstek można opracować me-tody kontroli i sterowania procesem kry-stalizacji, które określają funkcjonalne właściwości odlewanej części.

Charakterystyczne cechy powstawa-nia struktur stopu układu Cu-(Ni-Si) -(Cr–Fe–C).

Osobennosti strukturoobrazovanija spla-vov sistemy Cu-(Ni-Si)-(Cr-Fe-C).

Features of Alloys Cu-(Ni-Si)-(Cr-Fe-C) system structure formation.

Autor: Kirievskij B.A., Trubachenko L.N.


Badano charakterystyczne cechy po-wstawania struktury stopów układu Cu-Ni- Si-Cr-Fe-C, wzmocnionych wtrąceniami żeliwa chromowego, powstającymi w sta-nie ciekłym i krzemianami niklu, powstają-cymi w dalszym procesie obróbki termicz-nej. Analizowano mechanizm wzajemnego oddziaływania przy podwyższaniu tempe-ratury składników tworzących te wtrące-nia. Pokazane stopy zawierają dwie grupy

dodatków stopowych. Dodatki pierwszej grupy rozpuszczają się w nieograniczony sposób w stopie osnowy w stanie stałym i rozpuszczalność ta zależy silnie od tem-peratury. Zapewnia to możliwość bardzo silnego utwardzania dyspersyjnego struk-tury. Dodatki drugiej grupy praktycznie nie rozpuszczają się w stopie osnowy. Bada-no próbki stopów układu Cu-Ni-Si − brą-zu BrK1H3 (wzmacnianego utwardzaniem dyspersyjnym), do których wprowadzano dodatki stopowe w ilości 5% masy ze sto-pów układu Cr-Fe-C (żeliwo chromowe) o różnym składzie chemicznym. Opisano otrzymywane struktury po różnych zabie-gach obróbki cieplnej, takich jak: harto-wanie, odpuszczanie czy wyżarzanie.

Nadplastyczność związków między-metalicznych i odporność na pęknię-cia kokilowych odlewów magnezo-wych kół dla motoryzacji.

Sverkhplastichnost’ intermetallidov i tresh- hinostojkost’ otlivok magnievykh koles pri lit’e v kokil’.

Superplasticity of Intermetallides and Crack Growth Resistance of Magne-sium Wheel Castings when Cast in Metal Molds.

Autor: Nikulin L.V. i in.

Lit. Proiz. 2009, nr 9, s. 22-26.

Przedstawiono wyniki badań plastycz-ności fazy Mg17Al12 w stopach magnezu po wprowadzeniu wybranych pierwiast-ków stopowych. Podano przykład obniża-nia zdolności do pęknięć na gorąco stopu magnezu w odlewie koła samochodowe-go. Pęknięcia na gorąco powstają w przy-padku dominacji skurczu liniowego stopu nad jego właściwościami plastycznymi w rzeczywistym zakresie temperatur kry-stalizacji. Opisano strukturę i jej przemia-ny w stopie ML5, który jest najbardziej powszechnie stosowany w Rosji. Przy nie-równomiernym przebiegu procesu krysta-lizacji powstająca faza Mg17Al12 wchodzi w skład eutektyki otaczającej ziarna roz-tworu stałego magnezu. Dla podwyższe-nia właściwości plastycznych fazy Mg17Al12


37

najbardziej korzystnie wpływa dodatek kadmu w procesie kokilowego odlewania kół samochodowych.

Nowe materiały i szybkie – gwarancją sukcesu na rynku produkcji odlewni-czej.

Novye materialy i uskorennaja podgotov- ka proizvodstva – garantija uspekha na rynke litejnoj produkcii.

New materials and the accelerated prepa-ration of manufacture – the guaranteed success in the market of manufacture of foundry production.

Autor: Belov V.D., Belov N.A., Drokina V.V.

Lit. Proiz. 2009, nr 5, s. 13-16.

Ostatnio pojawiają się informacje, że potencjał siluminów jako materiału, na bazie którego można opracowywać nowe gatunki stopów o dużej wytrzymałości, jest już praktycznie wyczerpany. Dlate-go zrozumiana jest ważność i aktualność prowadzenia prac naukowo-badawczych w zakresie nowych stopów Al. Stopy te na-leży łączyć tak, aby w strukturze w proce-sie krystalizacji powstawały duże udziały eutektyki. W czasie prowadzonych badań w charakterze faz podwójnej eutektyki ze stałym roztworem Al - badano szereg związków. Najlepsze wyniki otrzymano w stopach zawierających w charakterze drugiej fazy eutektyki związek Al3Ni. Sto-py te nazwano nikalinami. Dla osiągnię-cia najwyższej wytrzymałości do nikalin zaleca się wprowadzać pierwiastki stopo-we, takie jak: Zn, Mg, Cu. Wysokowytrzy-małościowe nikaliny powinny być podda-wane pełnym cyklom obróbki termicznej T6, zapewniającej, pomimo dyspersyjne-go utwardzenia przy starzeniu, powsta-wanie globularnych wydzieleń fazy Al3Ni przy nagrzewaniu w pobliżu solidusu rów-nowagowego. Nowe odlewnicze stopy na bazie eutektyki (Al)+Al3Ni mają znaczne perspektywy zastosowania w przyszłości. W drugiej części artykułu omawiano tech-niki szybkiego prototypowania.

Wpływ Al i Nb na lejność nadstopu na bazie Ni − IN713LC.

Influence of Al and Nb on castability of a Ni-base superalloy, IN713LC.

Autor: Kantor B. i in.

Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 62-65.

Badano eksperymentalnie wpływ Al i Nb na lejność nadstopu na bazie Ni − IN713LC. Zaobserwowano, że zwiększo-ne dodatki aluminium i niobu powodują zmniejszenie międzydendrytycznej poro-watości skurczowej. Porowatość była ob-serwowana w kanałach między dendrytami w obszarach zetknięcia się wtórnych ramion dendrytów z granicami ziaren lub wrośnię-cia wtórnych ramion dendrytów w obszary ziaren równoosiowych. W ziarnach posia-dających wyższą koncentrację aluminium i niobu węgliki MC o większej masie tworzą frakcję ciekłą. Analiza wykazuje, że zwięk-szony ułamek cieczy dla danego składu chemicznego zwiększa przepuszczalność kryształów równoosiowych i redukuje spa-dek ciśnienia w cieczy międzydendrytycz-nej i dlatego redukuje porowatość skur-czową.

Badania wstępne właściwości mecha-nicznych odlewów ciśnieniowych wy-konanych ze stopu C380 poddanych obróbce cieplnej T5. (Część 1).

Preliminary mechanical properties of T5 heat-treated conventional C380 die cast-ings. (Part 1).

Autor: Midson S.P., Brennan J.


Opisano metodykę badań wytrzyma-łościowych próbek wykonanych ze stopu C380 (silumin z 7,5-9,5% Si; 0,1-0,3% Mg; 3,09% Zn i in.) poddanych obróbce cieplnej T5. Polegała ona na hartowaniu próbek w wodzie, a następnie wygrzewa-niu ich w piecu w temperaturze pomiędzy 150 i 180oC. Przedstawiono skład che-miczny stopu oraz uzyskane wyniki ba-


38


dań właściwości mechanicznych (umow-na granicę plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie) w zależności od temperatury i czasu starzenia. Stwier-dzono, że ten rodzaj obróbki wpływa na poprawę właściwości wytrzymałościowych stopu C 380.

Zadania i cele badań metalograficz-nych żeliw.

Aufgaben und Ziele der metalographischen Untersuchungen von Gusslegierungen.

Tasks and goals metallographic examina-tions of cast irons.

Autor: Hasse S.

Giesserei-Prax. 2009, nr 1-2, s. 15-22.

Metalografia jest nauką o budowie struktury metali i stopów i jest dziedziną nauki z obszaru metaloznawstwa. Zada-niem metalografii jest opisanie w sposób ilościowy i jakościowy tworzyw metalo-wych. Opis struktury podaje informacje, co do rodzaju i ilości, a także wielkości i kształtu rozdzielonych poprzez powierzch-nie graniczne elementów struktury, takich jak: ziarna, fazy, skupiska, wtrącenia. Opis struktury dotyczy także rozkładu i orienta-cji, jak i rzeczywistej struktury poszcze-gólnej jej składników. Jako metody badań na ogół stosuje się bezpośrednie metody mikroskopowe odtwarzające strukturę. Metalografia jest elementem skompliko-wanych różnych metod analizy struktury opierających się o zasadę ugięcia: promie-ni Rentgena, elektronów, neutronów, jak i metod fizycznych w celu określenia za-leżnych od rodzaju struktury właściwości: elektrycznych, magnetycznych, mecha-nicznych i termicznych. Celem metalogra-fii z interdyscyplinarnego punktu widzenia jest wyjaśnienie zależności między struk-turą, technologią wytwarzania i właści-wościami tworzyw (stopów) metalowych a przewidywaniem właściwości tworzyw i ich zachowaniem się przy określonych wa-runkach obciążenia. Ponadto metalografia jest istotnym elementem kontroli jakości, ponieważ jest pomocna w zapobieganiu

i rozpoznawaniu przyczyn braków w odle-wach i ocenie powodów uszkodzeń.

13. ŻELIWO I ODLEWY ŻELIWNE

Odporność na zużycie żeliwa wy-sokochromowego przy udarowym przemiale materiałów abrazyjnych w obecności aktywnego środowiska korozyjnego.

Iznosostojkost’ vysokokhromistykh chu-gunov pri udarnom pomole abraziva v pri-sutstvii korrozionno-aktivnoj sredy.

Wear resistance of high-crome cast iron under striking grinding of the abrasive in corrosive-active environment.

Autor: Tkachenko F.K., Efremenko A.V.

Processy lit‘ja 2010, nr 1, s. 71-78.

Przedstawiono wyniki badania żeli-wa, zawierającego 2,24-2,59% C; 2,07-3,13% Mn i 9,7-28,4% Cr, w warunkach zużycia udarowo-abrazyjnego w obecno-ści wodnych roztworów zasad i kwasów o zmiennym pH od 14 do 1. Wykazano, że zużycie żeliwa zmienia się w zależności od pH roztworu w sposób niemonotoniczny, a charakter oddziaływania chromu na zużycie zależy od typu pulpy. Ustalo-no, że żeliwo o zawartości chromu rzędu 20-28% w danych warunkach zużycia nie ma pierwszeństwa przed zużyciem żeliwa o mniejszej zawartości chromu. W pulpie o silnie kwasowym odczynie (pH = 1) zu-życie żeliwa wzrasta wprost proporcjonal-nie do zawartości w nim chromu.

Strukturyzacja faz tlenowych w pro-cesach odtleniania stopów żelazo-węgiel krzemem i aluminium. Warun-ki powstawania i strukturyzacja alu-mino-krzemianów żelaza. Część 5.

Strukturizacija oksidnykh faz v processakh raskislenija zhelezouglerodistykh ras-plavov kremniem i aljuminiem. Uslovoja


39

obrazovanija i strukturizacija aljumosili-katov zheleza. Soobshhenie 5.

Structurization of the oxide phases in pro-cesses deoxidation iron-carbon melts by means of silicon and aluminum. Report 5.

Autor: Belov B.F. i in.


Przedstawiono najpierw poligonalny wykres FeO–SiO2–Al2O3, skonstruowany nową graficzno-analityczną metodą dla układów potrójnych, w całym zakresie koncentracji wyjściowych składników, za pomocą której przeprowadzono analizę stanu strukturalno-chemicznego alumino- krzemianów żelaza – niemetalicznych wtrąceń powstających w wyniku chemicz-nych reakcji odtleniania żelaza krzemem i aluminium.

Wpływ właściwości trybotechnicznych i odporności na zużycie par zewnętrz-nego tarcia na charakterystyczne cechy struktury żeliwa stopowego z miedzią, siarką, aluminium, chro-mem i tytanem.

Vlijanie tribotekhnicheskikh svojstv i izno-sostojkosti par vneshnego trenija na oso-bennosti struktury chugunnykh splavov, legirovannykh med’ju, seroj, aljuminiem, khromom i titanom.

Influence features of structure of the poured alloys on the basis of cast-iron, alloyed Cu, S, Al, Cr and Ti, on their tri-botechnical properties and wearproof of pairs of external fricion.

Autor: Markovskij E.A. i in.


Dzięki przeprowadzonym badaniom ustalono wpływ uzupełniającego wpro-wadzania pierwiastków stopowych, takich jak: aluminium, chrom, tytan do stopów na osnowie żeliwa stopowego z miedzią i siarką (SCzCuS) – na budowę, skład chemiczny faz, twardość i mikrotwardość składników struktury tych stopów odpor-nych na zużycie. Badania tych doświad-

czalnych stopów na zużycie w warunkach zewnętrznego, granicznego tarcia w za-leżności od obciążenia wykazały, że in-tensywność zużywania się stopu oraz par tarcia zależy w całości od charakterystyki strukturalnej stopu i w pierwszej kolejno-ści od fazy siarczkowej, spełniającej rolę stałego smaru. Faza siarczkowa w zależ-ności od jej składu zapewnia powstawa-nie „ochronnych” warstw na powierzchni tarcia.

Żeliwo – tworzywo na korpusy silni-ków najnowszej generacji.

Gusseisen – der Werkstoff fuer Zylinder-kurbelgehaeuse der neusten Motorenge-neration.

Cast iron – the material for the latest ge-neration corps engines.

Autor: Weber R., Goetz W.

Konstruieren+Giessen www.kug.bd-guss.de (Fachartikel), s. 7.

W najbliższych latach produkcja sa-mochodów będzie wzrastała. Ze względu na dyskusję dotyczącą emisji CO2 wywoła-ną przez przemysł motoryzacyjny, szcze-gólnie w obszarze samochodów o małej pojemności skokowej (tłoków) utrzyma się tendencja określana jako downsizing, powodująca wzrost obciążenia mechanicz-nego i cieplnego korpusów silników. Co-raz większa liczba silników hybrydowych i ograniczenie (zmniejszanie się) przestrze-ni przeznaczonej na silnik w samochodzie zmusza konstruktorów do opracowywa-nia konstrukcji kompaktowych. Tendencja ta sprzyja stosowaniu żeliwa na korpusy silników. Lepsze zrozumienie zachowania się tworzywa podczas eksploatacji i opty-malizacja procesu technologicznego jego wytwarzania pozwala na zmniejszenie masy korpusu silnika. Dyskusja dotyczą-ca redukcji emisji CO2 jest wyzwaniem dla producentów odlewów motoryzacyjnych ze stopów aluminium i żeliwa. Tylko pro-ducenci i dostawcy, którzy będą najbliż-si spełnienia wymogów OEM (producenci części oryginalnych) i będą w stanie spro-stać wymogom technologicznym przy jed-


40


nocześnie możliwie niskich kosztach pro-dukcji oraz spełnią obowiązujące wymogi prawne będą decydować o tendencjach rozwojowych silników.

Wpływ parametrów obróbki laserowej na budowę warstwy powierzchniowej żeliwa sferoidalnego.

The influence of laser treatment parame-ters on surface layer formation of nodular iron.

Autor: Paczkowska M.

Inż. Mat. 2009, R. 30, nr 6, s. 505-508.

W artykule przedstawiono badania, do-tyczące modyfikacji warstwy powierzchnio-wej ferrytyczno-perlitycznego żeliwa sfe-roidalnego, za pomocą obróbki laserowej z przetopieniem. Celem badań było okre-ślenie wpływu parametrów obróbki lasero-wej na takie wielkości, jak: wymiary stre-fy przetopionej (głębokość l i szerokość a) i mikrotwardość strefy HV0,1 oraz po-równanie wpływu zastosowanych pokryć na te wielkości. Do obróbki wykorzysta-no dwa rodzaje pokrycia: substancję ab-sorbującą promieniowanie laserowe oraz substancję zawierającą amorficzny bor w celu uzyskania efektu stopowania war-stwy powierzchniowej. W wyniku tego za-biegu na jednych próbkach uzyskano prze-topienie, a na drugich – przetopienie wraz ze zmianą składu chemicznego (obecność boru potwierdzono za pomocą spektrosko-pu elektronów Auger), uzyskując w ten sposób stopowanie laserowe. Wykazano, że w obu przypadkach istnieje zależność wymiarów strefy przetopionej od zastoso-wanej energii dostarczonej do jednostki powierzchni Ej. Ze wzrostem tej energii zwiększa się głębokość i szerokość prze-topionych stref. W przypadku borowania odnotowano większe wymiary uzyskanych stref, niż w przypadku samego przetapia-nia. Strefy przetopione charakteryzowały się drobną, dendrytyczną mikrostrukturą, podczas gdy borowane zawierały drobne borki żelaza. Mikrotwardość strefy po sa-mym przetapianiu laserowym wyraźnie zależy od zastosowanej energii Ej. Rezul-

tatem zastosowania wyższej energii była wyższa mikrotwardość strefy przetopio-nej. W zależności od zastosowanych ener-gii uzyskano mikrotwardość w zakresie ok. 850-1200 HV0,1. Takiej zależności nie odnotowano dla przetapiania laserowego z wprowadzeniem do strefy boru. Mikro-twardość stref w tym przypadku utrzymy-wała się na poziomie ok. 1200 HV0,1. Za-obserwowano również wpływ parametrów obróbki laserowej na mikrostrukturę, wy-stępującej pod strefą przejściową strefy zahartowanej. Wyższa zastosowana ener-gia Ej spowodowała powstanie grubszych oczek martenzytycznych wokół kulek gra-fitu.

Powstawanie struktury żeliwnych od-lewów wykonanych metodą zgazo-wanych modeli w formach z piasku kwarcowego i śrutu metalowego.

Formirovanie struktury chugunnykh otli-vok pri lit’e po gazificiruemym modeljam v formakh iz kvarcevogo peska i metalli-cheskoj drobi.

Forming of Structure of the Cast-Iron Fo-unding at Lost Foam Process in Forms from Quartz Sand and Metallic Shot.

Autor: Tereshhenko N.Ja. i in.


Przedstawiono rezultaty badania wpły-wu termodynamicznych i kinetycznych współczynników krystalizacji na kształto-wanie struktury odlewów z szarego i wy-sokowytrzymałościowego żeliwa. Zazna-czono zróżnicowane oddziaływanie zmiany przekroju odlewu próbnego na morfologię i ilość strukturalnych składników.

Wpływ zawartości manganu i szyb-kości chłodzenia na krystalizację, po-wstającą strukturę i właściwości me-chaniczne żeliwa sferoidalnego.

Vlijanie soderzhanija marganca i skorosti okhlazhdenija na kristallizaciju, struktu-roobrazovanie i mekhanicheskie svojstva vysokoprochnogo chuguna.


41

The influence of te COntent of Mangane-se and Cooling rate on the Crystallization, the Structure and Mechanical Properties the High-Strength Cast Iron.

Autor: Bublikov V.B. i in.


Zastępowanie staliwa żeliwem sferoi-dalnym pozwala zmniejszyć masę odlewów o 15-30%, obniżyć ilość zużywanej do pro-dukcji energii o 20-40%, a czas produkcji obniżyć o 15-20%. Proces otrzymywania cienkościennych odlewów z wysokowytrzy-małego żeliwa jest trudny technologicznie ze względu na występowanie zabieleń. Wiadomo, że mangan wykazuje w żeliwie działanie przeciwne działaniu krzemu. Ha-muje on grafityzację żeliwa w procesie kry-stalizacji i ułatwia zabielenie w odlewach. Obniżenie skłonności żeliwa sferoidalnego do zabielenia osiąga się poprzez wprowa-dzenie materiałów wsadowych o niskiej zawartości siarki. W odlewniach na Ukrai-nie prowadzi się prace nad ustaleniem op-tymalnych stosunków miedzy zawartoś-cią manganu i krzemu w żeliwie tak, aby ograniczyć wprowadzanie reglamentowa-nych pierwiastków stopowych, jakimi są miedź i nikiel. Po przeprowadzonych bada-niach otrzymano eksperymentalne dane o wpływie zawartości manganu (0,35-3%) i szybkości chłodzenia (0,45-8,3oC/s) na zabielenie odlewów z modyfikowanego w kadzi żeliwa sferoidalnego. Ustalono, jak wpływa zawartość krzemu i modyfika-tora grafityzującego dodawanego do kadzi na zmniejszenie skłonności do zabielenia, strukturę i właściwości mechaniczne żeli-wa sferoidalnego przy różnej zawartości w nim manganu.

Doświadczenia uzyskane przy wdro-żeniu procesu sferoidyzacji w kadzi żeliwa za pomocą drutu proszkowe-go.

Opyt osvoenija kovshovogo modificirova-nija vysokoprochnogo chuguna poroshko-voj provolokoj.

Experience of Mastering Ladle Inoculation of High-Strength Cast Iron with Powder Wire.

Autor: Shnajderman S.M., Panfilov Eh.V., Abramov V.I.

Lit. Proiz. 2009, nr 12, s. 16-19.

Opisano technologiczne i ekonomiczne aspekty efektywności przestawienia pro-cesu produkcji odlewów motoryzacyjnych z żeliwa sferoidalnego przy zabiegu sfero-idyzacji w formie na proces sferoidyzacji w kadzi za pomocą drutu wypełnionego środkami reagującymi. Na przykładzie po-szczególnych odlewów przedstawiono uzy-skane wyniki wysokiej stabilizacji procesu w warunkach odlewni OAO-Kamaz. Opisa-no poszczególne etapy wdrażania techno-logii sferoidyzacji żeliwa drutem proszko-wym prowadzonej przy współpracy z wło-skimi specjalistami z firmy Projelta.

Kontrola procesu otrzymywania odle-wów z żeliwa z grafitem wermikular-nym.

Upravlenie processom proizvodstva otlivok iz chuguna s vermikuljarnym grafitom.

Controlling Vermicular Graphite Iron Cast-ing Production Process.

Autor: Korolev S.P. i in.

Lit. Proiz. 2009, nr 12, s. 13-15.

Autorzy artykułu opracowali koncep-cję kontroli procesu produkcji odlewów z żeliwa z grafitem wermikularnym. Przed-stawiono system (układ) monitorowania procesu. System zabezpiecza jakość od-lewów, stabilność otrzymywanej makro- i mikrostruktury żeliwa wermikularnego. Pokazano praktyczne zastosowanie (im-plementacje) tego systemu w odlewni że-liwa OAO KAMAZ-Metallurgija.

Późne grafityzujące modyfikowanie żeliwa – ważny element produkcji ja-kościowych odlewów.

Pozdnee grafitizirujushhee modificirovanie chugunov – vazhnyj ehlement proizvod-stva kachestvennykh otlivok.

Late Graphitizing Cast Iron Inoculation –


42


an Important Element of Quality Casting Production.

Autor: Panfilov E.V. i in.

Lit. Proiz. 2009, nr 12, s. 8-12.

Badanie praw rządzących krystaliza-cją żeliwa w formach piaskowo-gliniastych na wilgotno wykazały efektywność proce-su późnego modyfikowania grafityzują-cego. Rozpatrywano możliwości zapobie-gania tworzeniu się zabielenia w cienkoś-ciennych odlewach motoryzacyjnych. Do późnej modyfikacji zalecono stosowanie prasowanych tabletek o specjalnym skła-dzie chemicznym, które wprowadza się do układu wlewowego. Omawiano obszernie wyniki późnej grafityzacji stosowanej dla odlewów motoryzacyjnych z żeliwa sfero-idalnego i wermikularnego w konkretnych odlewniach.

Tarcie i zużywanie się żeliwa szarego podczas tarcia suchego.

Reib- und Verschleissverhalten von Grau-guss bei Trockenreibung.

The friction and using up of cast iron du-ring dry friction.

Autor: Gangasani P.R.

Giesserei-Prax. 2009, nr 1-2, s. 23-31.

Przeprowadzono badania żeliwa sza-rego w stanie lanym gatunku 40 i 45 (wg ASTM) pod kątem zachowania się podczas tarcia suchego i zużywania się. Zastoso-wano metodę 3-Pads-on-Disc. Dokona-no porównania zużycia różnych próbek, wyznaczono współczynniki tarcia próbek, które zmieniały się w zależności od czasu trwania próby. Po przeprowadzeniu badań wyciągnięto następujące wnioski: metoda 3-Pads-on-Disc nadaje się do badań trybo-logicznych tworzyw (stopów) w warunkach tarcia suchego, przy niskich obciążeniach powierzchni będących ze sobą w kontakcie. W celu zbadania próbek z żeliwa szarego wystarczające jest obciążenie powierzchni rzędu 0,2086 MPa. Zużycie w wyniku utle-niania atmosferycznego i w warunkach

tarcia suchego „uzupełnione jest” praw-dopodobnie tarciem adhezyjnym. Stopień zużycia próbek z niskostopowego żeliwa z grafitem typu A był mniejszy niż wszyst-kich innych badanych próbek z żeliwa sza-rego. Współczynnik tarcia dla gatunku 40 żeliwa szarego był najmniejszy.

O otrzymywaniu ze stanu ciekłego że-liwa połowicznego o strukturze ausferrytu.

O poluchenii iz litogo sostojanija polovin-chatykh chugunov s ausferritnoj struktu-roj.

On the Production of Mottled Cast Irons with Ausferritic Structure from Cast State.

Autor: Makarenko K.V.

Lit. Proiz. 2010, nr 2, s. 2-6.

Opisano proces otrzymywania poło-wicznego żeliwa sferoidalnego o strukturze ausferrytu o wysokich i stabilnych właści-wościach mechanicznych, w tym odpor-ności na ścieranie. Struktura tego żeliwa otrzymywana jest bezpośrednio ze stanu ciekłego przez kombinację procesu krysta-lizacji i obróbki cieplnej. Opracowano go w Briańskim Uniwersytecie Technicznym. Gatunek ten odpowiada stosowanemu na Zachodzie żeliwu o symbolu CADI (Car-bidic Austempered Ductile Iron – żeliwo sferoidalne hartowane z przemianą izoter-miczną z wydzieleniami eutektyki cemen-towej). Ten gatunek jest otrzymywany poprzez hartowanie żeliwa sferoidalnego o strukturze zawierającej węgliki. Zapew-nienie obecności ausferrytu bez obecności bainitu osiągane jest dzięki zwiększonej zawartości krzemu. Opisano metodę eks-perymentalną, wyniki próbnych wytopów i ich ocenę. Zamieszczono wykres krzywej chłodzenia obejmujący zakres krystaliza-cji i hartowania izotermicznego.


43

14. STALIWO I ODLEWY STALIWNE

Wprowadzanie mikrododatków wana-du do stali węglowej kwaśnego wyto-pu za pomocą koncentratu wanadu.

Mikrolegirovanie uglerodistoj stali vana-diem iz oksidnogo rasplava vanadievogo koncentrata.

Mikroalloying of Carbon Steel by Vana- dium from Oxide fusion of vanadium con-centrate.

Autor: Kostjakov V.N. i in.


Przeprowadzono badania charaktery-stycznych cech mikrostopowej stali wana-dowej z utleniającego wytopu koncentratu, przy wytopie w kwaśnym piecu łukowym prądu stałego. Wykazano, że przy zała-dowaniu do pieca koncentratu wanadu, odtleniacza i wapna razem z metalowymi składnikami wsadu na początku wytopu osiąga się wysoki stopień przyswojenia wanadu równy 0,89-0,93%. Dostatecznie wysoki stopień przyswojenia wanadu po-woduje, że proces wprowadzania mikro-dodatków do stali staje się efektywniejszy i bardziej ekonomiczny.

Reżimy zalewania (szybkości zalewa-nia) dużych odlewów staliwnych.

Skorostnye rezhimy zalivki prupnykh stal’nykh otlivok.

High-Speed Pouring Modes for Large Steel Castings.

Autor: Nazaratin V.V., Nuraliev F.A.

Lit. Proiz. 2010, nr 3, s. 21-27.

Przeanalizowano praktyczne zasto-sowanie reżimów szybkości zalewania w produkcji dużych odlewów staliwnych do 200 ton i więcej. Przedstawiono me-tody projektowania układów wlewowych i metod elementów skończonych dla zale-wania form.

Struktura i właściwości staliwa 15L przy odlewaniu z krystalizacją pod ciśnieniem.

Struktura i svojstva stali marki 15L pri lit’e vyzhimaniem s kristallizaciej pod davle-niem.

The Structure and Properties of 15L Steel at Pressing out Casting with Crystalliza-tion under the Pressure.

Autor: Taranov E.D. i in.


Badano cechy specjalne krystalizacji staliwa gatunku 15L o wąskim zakresie temperatur krystalizacji w polu działania sił ciśnienia. Staliwo to wykazuje skłon-ność do transkrystalizacji i do anizotropii struktury i właściwości. Badano wpływ odlewania z krystalizacją pod ciśnieniem (wyciskaniem) na powstawanie struktury krystalicznej, niejednorodności chemicz-nej, gęstości i właściwości metalu w od-lewach. Ustalono, że ciśnienie przyspiesza proces krystalizacji, rozdrabnia struktu-rę kryształów, podwyższa wytrzymałość i szczelność odlewów. Technologia z kry-stalizacją pod ciśnieniem (z wyciskaniem) pozwala otrzymywać odlewy w formach trwałych, półtrwałych i surowych formach odlewniczych, ponieważ muszą przeno-sić one znacznie mniejsze obciążenia niż pres-formy przy odlewaniu ciśnieniowym i nie wymagają ognioodpornych przewo-dów dla podawania metalu do formy. Ana-liza struktury dendrytycznej wykazała, że opisywana metoda powoduje skrócenie strefy kryształów słupkowych oraz wzrost gęstości w obu strefach kryształów.

Wtrącenia niemetaliczne i jakość od-lewów staliwnych.

Proprete inclusionnaire et qualite des aciers moules.

"Interfering clean" and the quality of steel castings.

Autor: Masson J.-M.

Fonderie Fond. d’Aujourd. 2009, nr 286, s. 26-37.


44


W strukturze metalograficznej stali-wa, obok zwykłych faz, występują małe cząsteczki wtrąceń niemetalicznych. W ar-tykule opisano różne rodzaj wtrąceń ob-serwowanych w odlewach staliwnych i ich wpływ na właściwości użytkowe odlewu. Opisano genezę głównych typów wtrą-ceń, które powstają w procesie wytapiania i krystalizacji. Są to: siarczki, tlenki i azot-ki. Opisano różne rodzaje badań, prostych i skomplikowanych, stosowane w odlew-nictwie do identyfikacji natury, kształtu i rozłożenia wtrąceń endogenicznych. Ana-lizowano elementarne procesy metalur-giczne, które pozwalają uzyskać wymaga-ny poziom, tzw. „czystości wtrąceniowej” oraz optymalizować rodzaje polecanych zabiegów w aspekcie kosztów i efektywno-ści. Całość problematyki zebrano w trzech dużych rozdziałach na tematy: siarczków, tlenków i azotków, tworząc kompendium wiedzy na ten temat.

Stal narzędziowa do pracy na gorą-co o podwyższonych właściwościach stosowana na formy ciśnieniowe.

Hot-work steels with improved properties for diecasting applications.

Autor: Fuchs K.-D.

Foundry Tr. J. 2009, Vol. 183, nr 3667, s. 219-221.

Omówiono niektóre z czynników wpły-wających na żywotność formy ciśnienio-wej (naprężenia mechaniczne, pęknięcia, erozja, korozja, zużycie). W celu zmini-malizowania naprężeń mechanicznych i termicznych do stali narzędziowej doda-je się takie składniki stopowe, jak: C, Cr, Si, Co, Mo, V. Zaprezentowano pomiar od-porności stali na szoki termiczne i pomiar długości pęknięć na podstawie przekroju poprzecznego. Dokonano przeglądu sto-sowanych stali narzędziowych, podano ich skład chemiczny, właściwości i możliwość zastosowania. Pokazano postęp w rozwo-ju jakości stali narzędziowych do pracy na gorąco od 1960 do 2000 roku.

15. STOPY METALI NIEŻELAZNYCH I ODLEWY

Z TYCH STOPÓW

Badania porównawcze wpływu formy metalowej i piaskowej na właściwo-ści mechaniczne stopu Mg-Gd-Y-Zr.

A comparative study of Mg-Gd-Y-Zr alloy cast by metal mould and sand mould.


Opisano przebieg badań porównaw-czych mikrostruktury i właściwości me-chanicznych stopu Mg-Gd-Y-Zr, bez ob-róbki cieplnej i poddanego obróbce ciep-lnej (starzenie), odlewanego do formy metalowej i formy piaskowej. Przebieg eksperymentu i analizę wyników przed-stawiono na fotografiach mikrostruktur i wykresach. Stwierdzono, że skład stopu odlewanego do formy metalowej i piasko-wej pozostał taki sam i zawiera głównie roztwór stały α-Mg i α-Mg+ Mg24(Gd,Y)5; całkowite rozpuszczenie eutektyki stopu Mg-10Gd-3Y-Zr zalanego do formy metalo-wej następuje w temperaturze 500°C po 8 h, a zalanego do formy piaskowej w tempera-turze 525°C − po 12 h oraz że największą twardość po przesyceniu stop zalewany do formy piaskowej uzyskał w temperaturze 225 i 250oC po 4 i 6 h.

Wpływ intensywnego zamieszania do stopu fazy gazowej na porowatość wtórnego stopu aluminium AK9.

Vlijanie intensivnogo zameshivanija v ras-plav gazovoj fazy na poristost’ vtorichno-go splava AK9.

Effect of gas phase intensive stirring into melton porosity of secondary alloy AK9.

Autor: Kotljarskij F.M. i in.


Opisano kolejną próbę realizacji tech-nologii bezskurczowego odlewania stopów


45

aluminium drogą intensywnego zamiesza-nia stopów, w tym także częściowo już zakrzepniętych, fazy gazowej. Stwierdzo-no, że przemieszanie obniża stopień na-sycenia stopu wodorem. Badano stopień porowatości odlewanego stopu przy wpro-wadzaniu do przegrzanego i częściowo za-krzepniętego stopu mieszaniny pary i po-wietrza.

Energia i strukturalna odkształcal-ność odlewów ciśnieniowych ze sto-pów Al-Si.

Energie und strukturelle Verformbarkeit von Al-Si Druckgussteilen.

The energy and structural deformability of die casting of Al-Si alloys.

Autor: Laukli H., Brusethaug S.

Konstruieren+Giessen, www.kug.bd-guss.de (Archiv), s. 9.

W celu realizacji pracy i przeprowa-dzenia badań odlano metodą ciśnienio-wą cienkościenne profile ”U” ze stopów AlSi4Mg i AlSi9Mg. Próbki w stanie obrób-ki T1 poddano jednoosiowemu rozciąga-niu, określono wydłużenie, przeprowadzo-no badanie udarności. Przeprowadzono także trójpunktowe zginanie płyt, osiowe próby spęczniania, a także trójpunktowe próby zginania. Ciągliwość warstwy brze-gowej określono za pomocą modelowa-nia odwrotnego. W tym celu określono parametry niszczące warstwy brzegowej metodą Cockcrofta i Lathama. Wyniki te wykorzystano jako dane numeryczne do modelowania procesu odkształcenia profili „U”, procesu osiowego spęczniania i trój-punktowego zginania przy założeniu, że warstwa brzegowa jest bez wad, a obszar wewnętrzny posiada małą ciągliwość. Wy-niki badań można zestawić następująco: udział Si wpływa na ciągliwość i odkształ-cenie w procesie rozciągania; pęknięcia powstają w obszarze eutektycznym; ogra-niczenie udziału Si poprawia odkształ-calność; przy jednoosiowym obciążeniu inicjacja pęknięcia ma miejsce w środku elementu; warstwa brzegowa charaktery-zuje się większą ciągliwością; podczas od-

kształcenia strukturalnego stop AlSi4Mg we wszystkich przypadkach jest bardziej plastyczny niż stop AlSi9Mg; model ma-tematyczny zachowania się stopu podczas osiowego spęczniania jest w dużej mierze zgodny z pomiarami; zagadnienia wybo-czenia potraktowano powierzchownie; stop AlSi9Mg okazał się bardziej kruchy w próbach spęczniania osiowego i trój-punktowego zginania. Praca jest opisem metodyki modelowania procesu wytwarza-nia cienkościennych odlewów ze stopów aluminium wytwarzanych metodą ciśnie-niową, gdzie do znanych modeli tworzyw (stopów) wykorzystano symulację proce-su ich odlewania.

Innowacyjny stop mosiądzu na odpo-wiedzialne odlewy bezołowiowe.

Innovative Messinglegierung fuer an-spruchsvolle bleifreie Gussanwendungen.

Innovative brass alloy for the responsible lead-free castings.

Autor: Braeutigam V. i in.

Konstruieren+Giessen, www.kug.bd-guss.de (Archiv), s. 6.

Bardzo korzystne właściwości mecha-niczne nowo opracowanego stopu DIEHL 432 PbF polegają w istocie na efekcie utwardzania kryształów roztworu stałe-go. Dobra obrabialność wynika z wysokie-go udziału faz κ i γ, w połączeniu z bardzo dobrymi właściwościami antykorozyjnymi, dobrą zdolnością wypełniania formy, płyn-nością oraz wysoką wytrzymałością pozwa-la konstruktorom na opracowanie odlewów o małych gabarytach i małych grubościach ścianek. W konkretnych przypadkach daje to szerokie możliwości opracowywania lekkich konstrukcji, pozwala na znacz-ną optymalizację kształtu i oszczędności materiałowe, w porównaniu z zastosowa-niem stopów konwencjonalnych. Ponadto dzięki dobrej obrabialności uzyskuje się dodatkowe zmniejszenie kosztów w po-równaniu z gorzej obrabialnymi stopami, jak na przykład pewnymi gatunkami sta-li. Ze względu na swoje właściwości stop DIEHL 432 PbF stanowi alternatywę dla


46


pewnych gatunków żeliwa, a także typo-wych gatunków mosiądzu. Dzięki temu stopowi poszerza się obszar zastosowania mosiądzów. Szczególnie korzystne jest stosowanie ww. stopu na przewody wody pitnej. Ponadto stop DIEHL 430 PbF o na-zwie handlowej CUPHIN, który nie zawiera szkodliwych pierwiastków niklu i ołowiu, a także jest biokorzystny oraz może być stosowany w warunkach kontaktu z orga-nizmem człowieka. Nadaje się do przerób-ki plastycznej.

Porównanie właściwości mechanicz-nych stopów typu 380 zawierających 0,1 i 0,3% Mg.

A comparison of mechanical properties for die cast 380 alloys containing 0,1% or 0,3% magnesium.

Autor: Midson S.P., Brennan J.


Porównano tabelarycznie właściwości mechaniczne 6 rodzajów stopów typu 380 (siluminy). Te sześć wersji stopów typu 380 różnią się zawartością magnezu (od 0,1 do 0,3%) i zawartością cynku (od 1,0 do 3%). Badania prowadzono na próbkach wykonanych zgodnie z normą ASTM B557. Część próbek była chłodzona na powie-trzu, a część − hartowana w wodzie. Po-miarów dokonywano przez 30 dni od mo-mentu wykonywania próbek. Badania wy-kazały, że wzrost zawartości Mg z 0,12 do 0,32% spowodował wzrost wytrzymałości na rozciąganie o ok. 0,5 ksi (ksi – to funty na cal kwadratowy x 1000) i zmniejszenie wartości wydłużenia o ok. 0,5%. Sposób chłodzenie nie miał wpływu na właściwości mechaniczne próbek.

Opracowanie stopów cynku na odle-wy ciśnieniowe o podwyższonej lejno-ści − postęp w zakresie wykonywania cienkościennych odlewów ze stopów cynku.

Entwicklung von Zinkdruckgusslegierun-gen mit verbesserten Fliesseigenschaften - Fortschritte im duennwandigen Zink-druckguss.

The study of zinc alloys for die castings with improved fluidity – the progress in thin-walled zinc alloy castings.

Autor: Goodwin F.E. i in.

Druckguss 2009, nr 1, s. 14-19.

Nowo opracowane przez konsorcjum Cast Metals Departamentu Energii stopy cynku na odlewy ciśnieniowe wykazywały lepszą lejność podczas prowadzonych ba-dań laboratoryjnych. Wyniki badań labora-toryjnych udało się potwierdzić w próbach odlewania w odlewni Brillcast. W przypad-ku takich samych warunków odlewania można było, przy zastosowaniu nowego stopu, zaobserwować lepszą zdolność do wypełniania formy i uzyskać większe masy próbek w porównaniu ze stopem Zamak 7. Badania właściwości mechanicznych po-zwoliły stwierdzić większą wytrzymałość i ograniczone wydłużenie dla próbek z nowego stopu w porównaniu z Zamak 7. W przypadku próbek, które zostały odlane w warunkach lepszych dla odlewów cien-kościennych, to znaczy przy wyższej tem-peraturze formy i większej prędkości od-lewania, stwierdzono: większą wytrzyma-łość, udarność i wydłużenie. Porównano strukturę i właściwości mechaniczne pró-bek ze stopu Zamak 7 i nowego stopu.

Wpływ prasowania izostatycznego na gorąco (HIP) na wytrzymałość zmę-czeniową stopu C354-T6.

Auswirkung des HIPens auf die Lebens-dauereigenschaften der Legierung C354-T6.

The effect of HIP on the C354-T6 alloy sta-bility.

Autor: Ammar H.R., Samuel A.M., Samuel F.H.

Druckguss 2009, nr 1, s. 9-13.

Prasowanie izostatyczne HIP ma duży wpływ na trwałość odlewów. Z tego wzglę-du przeprowadzono badanie wpływu HIP na stop typu Al-Si o symbolu C354-T6. Okazało się, że we wszystkich próbkach nieprasowanych izostatycznie duże pory


47

przypowierzchniowe były początkiem pęk-nięcia. Oznacza to, że 100% pęknięć na skutek zmęczenia materiału było związane z występowaniem porowatości. W prób-kach poddanych prasowaniu izostatycz-nemu pęknięcia wywołane zmęczeniem materiału wystąpiły w różnych miejscach. W jednej z próbek mała porowatość po-wierzchniowa była przyczyną początku pękania. W przypadku czterech próbek początek pękania miał miejsce w obszarze naskórka tlenkowego. Dwie próbki pękły w obszarze pasma poślizgu. Pęknięcia pozostałych próbek nie dało się wytłu-maczyć. Badania pokazały, że proces HIP redukuje wielkość porów, względnie ogra-nicza ich występowanie, przez co trwałość obrobionych próbek w porównaniu z prób-kami „nieobrobionymi” wzrasta. W tych przypadkach pękanie ma inną przyczynę niż porowatość, np. pasmo poślizgu czy naskórek tlenkowy.

Wpływ zawartości tytanu na mikro-strukturę i właściwości stopów ukła-du Cu-Ti.

Effect of titanium content on the micro-structure and properties of Cu-Ti based al-loys.

Autor: Blacha L. i in.

Inż. Mat. 2009, R. 30, nr 6, s. 520-524.

Ze względu na niebezpieczne od-działywanie związków berylu od wielu lat prowadzi się badania skoncentrowane na znalezieniu tańszych i nietoksycznych zamienników dla drogich stopów Cu-Be. W pracy przedstawiono charakterystykę stopów z układu Cu-Ti. Stopy te ze względu na swoje właściwości mogą być potencjal-nymi zamiennikami brązów berylowych, wobec których wykazują porównywalne właściwości mechaniczne oraz zbliżone właściwości elektryczne. Do badań wyko-rzystano dwuskładnikowe stopy z układu Cu-Ti o różnej zawartości tytanu (0,8-2,2% mas.), wytopione w piecu komoro-wym w tyglu wykonanym z Al2O3. W celu uniknięcia utleniania składników stopu stosowano przedmuchiwanie przestrzeni

roboczej pieca argonem. Podczas topienia zastosowano technikę barbotażu, dzięki czemu uzyskano wlewki o dużej jednorod-ności składu chemicznego i mikrostruktu-ry. Określono wpływ zawartości tytanu na skład fazowy stopów, ich mikrostrukturę i właściwości w stanie po odlaniu oraz po obróbce cieplnej.

Modelowanie fizyczne procesu odle-wania kul do ciekłego środowiska.

Fizicheskoe modelirovanie processa lit’ja sharov v zhidkuju sredu.

Physical Simulation of Spheres Casting Process into the Liquid Medium.

Autor: Seredenko V.A., Seredenko E.V.


Metodą modelowania fizycznego na osnowie kryteriów podobieństw termody-namicznych i stosunków bezwymiarowych badano proces odlewania ciał o kształcie kul do środowiska niemieszającej się cie-czy. Przeanalizowano wpływ szeregu pa-rametrów zależnych od temperatury na charakter wniknięcia roztopionej objętości do ciekłego środowiska i jej przemieszcza-nia się w tym środowisku, kształtowanie się i nabieranie kulistego kształtu odlewa-nego ciała. Określono racjonalne warunki prowadzenia procesu odlewania zapew-niające jego efektywność. Kształtowa-nie w ciekłym ochładzającym środowisku ciał ze sferyczną powierzchnią stosuje się przy odlewaniu ze stopu Sn-Pb monowy-miarowych kulek w oleju silikonowym dla mikroelektroniki oraz utylizacji odpadów przemysłu wytwarzania magnezu w tlen-kowo-solnym roztworze i w innych rozwią-zaniach. Technologiczne osobliwości precyzyj-nego odlewania detali turbin gazo-wych ze stopów intermetalicznych.

Tekhnologicheskie osobennosti tochno-go lit’ja detalej GTD iz intermetallidnykh splavov.

Technological Features of Precision Cast-ing of Gas-Turbine Engine Parts from In-termetallide Alloys.


48


Autor: Fomin A.A.

Lit. Proiz. 2009, nr 12, s. 23-24.

Opracowano zalecenia technologiczne dla produkcji odlewów bez wad ze stopów intermetalicznych typu VKNA, stanowią-cych części silników turbin gazowych. Są to stosunkowo nowe stopy niklu na osno-wie Ni3Al (VKNA). Stanowią one oddzielną klasę stopów żaroodpornych. Osnowę tych stopów stanowi w 90% faza γ΄. Roztwór stały wydziela się w czasie krystalizacji w postaci warstewek. W składzie fazowym tego typu stopów występują węgliki pier-wotne MeC lub borki, które − wydzielając się na granicy ziaren − stanowią element wzmacniający strukturę. Stopy te nie za-wierają trudnotopliwych deficytowych pierwiastków. Mogą być one stosowane jako materiały konstrukcyjne na odlewy wysoko obciążonych części turbin pracu-jących w temperaturze 1000 .... 1200°C.

Zoptymalizowany odlew ciśnienio-wy bloku silnika bez panewek, pod-legający znacznym obciążeniom ze stopu aluminium po obróbce cieplnej T6/T7.

Optimierter Druckguss fuer hoechstbela-stete T6-/T7-waermebehandelte buchsen-lose Aluminium-Motorbloecke.

The optimized die-cast of the block engine from aluminium alloy without undergoing to considerable strain after heat treatment T6/T7.

Autor: Beer S., Denndoerfer H., Som-mer B.

Druckguss 2009, nr 2, s. 49-52.

Przedstawiono doświadczenia i wyniki uzyskane na bazie prezentowanej po raz pierwszy przed dwoma laty „modułowej” koncepcji odlewu ciśnieniowego. Celem badań jest przedstawienie, z wykorzysta-niem optymalizacji wszystkich istotnych dla uzyskania dobrej jakości odlewów ciśnieniowych, etapów technologicznych, produkcji praktycznie pozbawionego po-rowatości odlewu ciśnieniowego bloku

silnika. Istotna poprawa jakości odlewu poprzez optymalne połączenie możliwości powlekania otworów cylindra, z punktu wi-dzenia aktualnych wyzwań, głównie zasto-sowania wysokotemperaturowej obróbki cieplnej podnoszącej znacznie wytrzyma-łość odlewu cieszy się dużym zaintereso-waniem klientów. Przedstawione statycz-ne i dynamiczne wartości wytrzymałości w obszarze kozła łożyskowego po obróbce cieplnej T6/T7 odlewu ciśnieniowego bloku silnika ze stopu aluminium spełniają tak-że profil wymogów, jakie stawia się pod-legającym wysokim obciążeniom silnikom wysokoprężnym samochodów osobowych. Wysoka jakość tych stopów (poddawa-nych znacznym obciążeniom) w połącze-niu z korzystnymi (małymi) kosztami ich produkcji daje szerokie możliwości zasto-sowania, szczególnie do bloków silników ze stopów aluminium, dla silników trój- i czterocylindrowych.

16. KOMPOZYTY

Odlew aluminiowy ze szkieletem pia-nowym.

Aluminiumguss mit Schaumskelett.

The aluminium cast with a foam skeleton.

Autor: Goepfert M. i in.

Konstruieren+Giessen, www.kug.bd-guss.de

W ostatnich latach tworzywa komór-kowe znalazły się w centrum zaintereso-wania ze względu na tendencje i dążenie do opracowywania konstrukcji możliwie jak najlżejszych. Badania w tym zakresie skierowane były na wyznaczenie podsta-wowych właściwości takich tworzyw oraz otrzymywanie i wyznaczanie właściwości wykonywanych z tych tworzyw konstrukcji (odlewów). Ważnym przedstawicielem tej grupy tworzyw są piany metalowe alumi-niowe wykonane w oparciu o metalurgię proszków. Ze względu na specyficzne właś-ciwości strukturalne tego typu aluminio-wych pian metalowych możliwe jest wyko-nywanie konstrukcji (odlewów) „łączonych”


49

o znacznej sztywności i o lepszych, popra-wionych właściwościach tłumiących, w tym o zwiększonej możliwości tłumienia drgań. Stanowi to istotny czynnik zwiększają-cy wartość użytkową (trwałość) maszyn i urządzeń, a ponieważ drgania wywołane czynnikami zewnętrznymi podczas pracy urządzeń, które cechuje dynamiczny cykl pracy, występują powszechnie. W artykule scharakteryzowano różne odlewy.

Ceramika porowata do infiltracji me-talami wytwarzana metodą żelowania spienionej zawiesiny.

Gelcasting of alumina foams as preforms for metal infiltration.

Autor: Potoczek M. i in.

Inż. Mat. 2009, R. 30, nr 6, s. 536-539.

Kompozyty metalowo-ceramiczne o strukturze infiltrowanej charakteryzują się unikalną przestrzenną strukturą, wza-jemnie przenikających się szkieletów faz metalowej i ceramicznej. Praktycznie je-dynym sposobem wytwarzania tego typu kompozytów jest infiltracja roztopione-go metalu do porowatej kształtki cera-micznej, zwanej preformą. W niniejszej pracy zastosowano preformy z ceramiki korundowej (α-Al2O3) o budowie piany, wytworzone nową metodą otrzymywania ceramiki porowatej, którą jest żelowanie spienionej zawiesiny (ang. gelcasting of foams). Metoda żelowania spienionej za-wiesiny umożliwia wytwarzanie cerami-ki o porowatości w zakresie 60-95%. Jej zaletą jest wyższa wytrzymałość mecha-niczna w porównaniu z wytrzymałością wysokoporowatej ceramiki, otrzymywanej dotychczas najpopularniejszą techniką, którą jest osadzenie ceramicznej masy lejnej na spienionym podłożu polimero-wym (ang. polymeric sponge method). Po procesie spiekania (1550°C, 2 h), prefor-my korundowe przeznaczone do infiltracji ciekłym metalem charakteryzowały się występowaniem sferycznych makropo-rów (komórek piany) o średnicy modalnej 450 μm, połączonych ze sobą okienkami na ściankach komórek piany o średnicy

modalnej 122 μm. Gęstość pozorna po-rowatych kształtek korundowych wynosi-ła 0,468 g/cm3, a porowatość całkowita 88%. Udział porów zamkniętych wynosił mniej niż 1%. Wytrzymałość mechaniczna na ściskanie porowatych kształtek korun-dowych wynosiła 5,1 MPa, a wytrzymałość na zginanie – 3,5 MPa. Obecność okienek na ściankach komórek piany powodowała, że preformy charakteryzowały się wysoką przepuszczalnością fazy ciekłej. W proce-sie infiltracji ciśnieniowej stopu AlCu5 do porowatych kształtek korundowych uzy-skano kompozyty metalowo-ceramiczne o strukturze infiltrowanej, charakteryzujące się pełnym wypełnieniem sferycznych ma-kroporów preformy ceramicznej przez me-tal i dobrym przyleganiem na granicy faz ceramika-metal.

Międzyfazowe procesy o charakterze kontaktowym jako czynnik kształto-wania odlewanych bimetali.

Mezhfaznye kontaktnye processy kak fak-tor formirovanija litykh bimetallov.

Interfacial Contact Processes as Forming Factor of Cast Bimetals.

Autor: Zatulovskij S.S., Trakshinskij B.R., Shhereckij V.A.


Przedstawiono wyniki badań napię-cia międzyfazowego w układach bime-talicznych w układach ciało stałe (stal)-stop (stop miedzi) w procesie łączenia się składników typu stal-odlewany materiał kompozytowy na osnowie miedzi, zbrojo-ny stalowymi granulkami, a także bimeta-lu: stal-stop miedzi. Na podstawie otrzy-manych wyników sformułowano zalecenia odnośnie realizacji procesu technologicz-nego otrzymywania półwyrobów z bime-tali przeciwciernych metodą wytapiania w piecu.


50


Reakcje cząsteczek SiC podczas wy-twarzania kompozytów magnezo-wych i aluminiowych.

Reaktionen von SiC-Partikeln bei der Her-stellung von Magnesium-oder Aluminium-MMC.

The reactions of SiC particles during the magnesium and aluminum composites production.

Autor: Schiffl A.

Giesserei 2009, Jg. 96, H. 1, s. 38-45.

Infiltracja SiC za pomocą ciekłego (stopu) aluminium jest możliwa przy od-powiednim doborze parametrów procesu, bez tworzenia się węglików na powierzchni granicznej cząsteczka/osnowa Al. Czas in-filtracji powinien być tak krótki, aby ogra-niczyć udział reakcji chemicznej w kine-tyce procesu. Inny obraz procesu ukazuje się, gdy cząsteczki SiC są infiltrowane cie-kłym stopem magnezu. Już w czasie krót-kiego czasu infiltracji tworzą się produkty reakcji, np. Mg2Si. Jeżeli cząstki SiC prze-bywają dłużej w ciekłym stopie magnezu zawierającym aluminium, to cały SiC uleg-nie rozpadowi na Mg2SiC i Al4C3. Jeżeli re-akcje mają być przyhamowane, to należy obniżyć temperaturę infiltracji, a w dalszej kolejności, także temperaturę ciekłego metalu. Szybkie odlanie metalu i skrócony czas wytrzymania mogą oddziaływać po-zytywnie na proces infiltracji. Drugą moż-liwością jest ograniczenie niepożądanych reakcji metalurgicznych poprzez zmniej-szenie powierzchni reaktywnych. Duże cząsteczki SiC sprzyjają występowaniu powyższych reakcji.

Zastosowanie procesu CDC do odle-wania tanich funkcjonalnie gradien-towych materiałów.

Using the CDC process for the casting of low-cost functionally gradient materials.

Autor: Midson S.P., Weiss D.J., Browne D.J.

Foundry Tr. J. 2009, Vol. 182, nr 3664, s. 116-118.

Materiały gradientowe są wytwarzane z dwóch lub więcej stopów. Cechą charak-terystyczną tych materiałów jest brak wy-raźnie zarysowanej granicy podziału faz. Przejście pomiędzy poszczególnymi faza-mi obejmuje gładko przebiegającą gra-dientową zmianę stężenia, mikrostruktury i właściwości. Tradycyjnie materiały te są produkowane techniką odlewania odśrod-kowego lub w procesie metalurgii prosz-ków. Oba te procesy nakładają jednak dość znaczne ograniczenia na wymiary i kształt produkowanych elementów. Opra-cowano więc nowy proces otrzymywania funkcjonalnie gradientowych materiałów. Jest to stosunkowo tani proces odlewania CDC (ang. cast – decant – cast), obejmu-jący trzy kolejne etapy. Proces ten polega na jednoczesnym, lecz oddzielnym topie-niu dwóch stopów – stopu A i stopu B. Stop A zostaje następnie wlany do formy (etap I). Pozostaje tam przez czas potrzebny do skrzepnięcia przylegającej do ścianki formy warstwy metalu. Kiedy warstwa ta osiąg-nie żądaną grubość, ciekły „środek” zosta-je przelany z powrotem do tygla (etap II). Następnie do formy z zakrzepłym stopem A zostaje wlany stop B (etap III). Przy od-powiednio dobranej temperaturze stopu B powoduje on nadtopienie zakrzepłej war-stwy stopu A i połączenie się obu stopów, tworząc żądaną strukturę gradientową. Proces jest tani, a jednocześnie znacznie poszerza zakres możliwych do wykona-nia konfiguracji odlewów. Artykuł opisuje dokładnie proces CDC wraz z podaniem przykładów stosowanych par materiałów. Omówiono również realizowany aktualnie projekt (faza prototypowania) wykonywa-nia tarcz hamulcowych, gdzie warstwą ze-wnętrzną jest kompozyt (dobra odporność na zużycie), a rdzeń stanowi stop alumi-nium (dobra plastyczność i obrabialność). Proces CDC zapewnia ciągłość przejścia pomiędzy dwoma różnymi materiałami i obszar gradientowy, który lepiej przeno-si naprężenia powstające podczas procesu hamowania.


51

Urządzenia optyczne do kontroli jako-ści odlewów w wymiarze 3D.

Optical 3D scanning for the casting indus-try.


Firma GOM opracowała i wykonała przenośne urządzenie ATOS 3D do optycz-nego wykrywania deformacji i wad odlew-niczych (skaner). Urządzenie wyposażone jest w ręczny czujnik dotykowy (sondę), który może być wprowadzany w trudno do-stępne miejsca odlewu, np. odlewu silnika, które skanuje punkt po punkcie pod kątem wad wewnętrznych, odchyleń wymiarowych i grubości ścianek. Program CAD przetwa-rza dane z czujnika w obraz 3D lub 2D. Urządzenie nadaje się do kontroli zarówno małych, jak i dużych odlewów.

Wady odlewów pierścieni uszczelnia-jących i przyczyny ich powstawania.

Defekty otlivokuplotnitelnye kol’ca i pri-chiny ikh obrazovanija.

Defects of Seal Ring Castings and Causes of their Formation.

Autor: Evlampiev A.A. i in.

Lit. Proiz. 2010, nr 3, s. 17-20.

W pracy analizowano podstawowe cechy wybranych charakterystycznych wad oraz ich klasyfikację. Opisano przy-czynę powstawania każdej opisanej wady odlewniczej oraz wskazano środki zarad-cze powstrzymujące powstawanie wady. W szczególności artykuł dotyczy wad od-lewów pierścieni uszczelniających z żeliwa odpornego na ścieranie z wysoką zawar-tością Cr i Ni. Odlewane są one w formach

piętrowych, z możliwością otrzymywania do 40 pierścieni w jednej formie. Śred-nica pierścieni ma wymiar od 70 do 400 mm. W podrozdziałach opisano następu-jące wady: rakowatości; pęcherze: gazo-we, skurczowe i gazowo-skurczowe oraz spawy i niedolewy. Omówiono przyczyny powstawania tych wad.

Badanie wpływu porowatości na właściwości zmęczeniowe odlewów ze stopu Al-Si9Cu3 za pomocą tomo-grafii mikrokomputerowej.

Etude par microtomographie de la nocivite de la porosite sur la tenue en fatigue de pieces en Al-Si9Cu3.

Study by microtomography of the impair-ment by porosity of the fatigue resistance of Al-Si9Cu3 castings.

Autor: Chabod A. i in.

Fonderie Fond. d’Aujourd. 2009, nr 290, s. 13-24.

Na wytrzymałość zmęczeniową odle-wów wpływa szereg czynników: materia-łowych i wynikających z charakteru obcią-żenia. Jeśli chodzi o czynniki materiałowe, porowatość w porównaniu z odstępami między dendrytami i ewentualnie wydzie-leniami jest najbardziej istotna, jeśli cho-dzi o wytrzymałość zmęczeniową. Poniższe badania mają na celu określenie ilościowe wpływu porowatości na trwałość odlewów ciśnieniowych ze stopu Al-Si9Cu3. Bada-nia miały charakter badań nieniszczących. Chodziło o określenie właściwości w prób-kach do badań wytrzymałości zmęczenio-wej za pomocą mikrotomografii kompu-terowej, które następnie poddano zmien-nej próbie rozciągania. Dane pochodzące z badań z wykorzystaniem mikrotomo-grafii komputerowej zostały tak przetwo-rzone, że możliwe było podzielenie próby rozciągania na dwa etapy, a mianowicie osnowy i porów. Kształt porów oraz ich rozmieszczenie były analizowane zarówno jednostkowo, jak i statystycznie. Uzyskany obraz został poddany analizie za pomocą metody elementów skończonych. Oparta na zmiennych obliczeniach analiza miała

17. SYSTEMY ZAPEWNIANIAJAKOŚCI, STATYSTYCZNA

KONTROLA PROCESU (SPC),CERTYFIKACJA, KONTROLA

JAKOŚCI, BADANIAODBIORCZE


52


na celu wyodrębnienie obszarów podlega-jących większemu obciążeniu. W tym celu opracowano dokładną metodę „oczkową” oceny porowatości. Objętościowy rozkład równoważnikowego obciążenia Misesa wyrażony jest w postaci skalara; jest on eksportowany jako obraz objętości, który można obrabiać (przetwarzać) za pomo-cą tego samego narzędzia, którym obra-biane są obrazy pochodzące z tomografii komputerowej. Tak więc każdemu porowi przyporządkowane jest obciążenie Misesa i obszar oddziaływania, któremu można przypisać parametry geometryczne i mor-fologiczne. Z badań wynika, że istnieje ścisła zależność pomiędzy obciążeniem na granicy pora a jego objętością, jak też nieco mniejsza zależność od minimalnych odstępów poszczególnych powierzchni porów od powierzchni próbki. W oparciu o „koncentrację” obciążenia można prze-widzieć (wyznaczyć) obszar, w którym na-stąpi inicjacja pęknięcia.

Tolerancje wymiarowe w odlewach wykonanych ze stopów aluminium.

Dimensional tolerances in aluminum cast-ings.

Eng. Cast. Solutions 2009, Vol. 11, nr 1, s. 42.

Ze względu na to, że dokładność wy-miarowa odlewu zależy w głównej mie-rze od materiału formy, parametr ten jest najważniejszym kryterium w wyborze sposobu wykonania odlewu (tj. rodzaju masy formierskiej, formy itp.). Wykony-wanie odlewów w kokili lub odlewanie ciś-nieniowe pozwala na uzyskanie odlewów o lepszej dokładności wymiarowej niż od-lewanie do form piaskowych. Opracowano specyfikacje (normy) dotyczące dokład-ności wymiarowej odlewów ze wszystkich rodzajów tworzyw metalowych. Dla odle-wów wykonywanych ze stopów aluminium technolodzy sięgają po normy Standards for Aluminium Sand and Permanent Mold Castings. Zdarza się jednak, że dokład-ność wymiarowa odlewów nie mieści się w żadnej klasie tolerancji wymiarowej. Na-leży wtedy szukać powodów występowa-

nia tej wady. Po pierwsze należy sprawdzić oprzyrządowanie. Jeżeli jest dobre, należy przeanalizować odkształcenia formy, od-kształcenia wynikające z rodzaju obróbki cieplnej i prasowania.

Wzrost wydajności produkcji w od-lewni dzięki zastosowaniu oprogra-mowania SandExpert i urządzenia do badania masy formierskiej QualiMa-ster AT1 firmy Eirich.

Produktivitaetssteigerung in der Giesse-rei durch Eirich-Software SandExpert mit Eirich-Formsandpruefgeraet QualiMaster AT1.

The increase of efficiency production in the foundry by using SandExpert software and the equipment by Eirich’s QualiMaster AT1 for testing moulding sand.

Autor: Seeber R.

Giesserei-Praxis Special 2009, nr 1-2, s. 35-39.

Rosnące wymagania z punktu widze-nia dobrej jakości masy formierskiej powo-dują, że konieczne jest stosowanie syste-mu zapewnienia jakości, ze szczególnym uwzględnieniem zapobiegania powsta-waniu wad w odlewach (strategia przy-szłościowa), w celu realizowania produkcji w sposób przewidywalny. W celu realiza-cji ww. wymagań opracowano koncepcję urządzenia do kontroli masy formierskiej QualiMaster AT1 ze specjalistycznym oprogramowaniem SandExpert. Oprogra-mowanie to ma szerokie zastosowanie w obszarze kontroli jakości masy formier-skiej. Możliwa jest kontrola masy formier-skiej znajdującej zastosowanie w ekstre-malnych warunkach produkcji. Koncepcję urządzenia QualiMaster AT można scharak-teryzować następująco: za pomocą opro-gramowania SandExpert zainstalowanego w urządzeniu można ustalać (regulować) żądane właściwości masy formierskiej i kontrolować on line jej właściwości. Moż-liwe jest monitorowanie wszystkich para-metrów i wielkości pomiarowych poprzez rejestrację (gromadzenie) danych. Za po-mocą oprogramowania SandExpert można


53

też ilustrować przebieg zmian właściwości masy, a w przypadku stwierdzenia nie-korzystnych odchyłek istnieje możliwość odpowiedniej ingerencji i korekty. Istnie-je możliwość archiwizacji danych. Możliwa jest kontrola właściwości masy formier-skiej w bardzo wąskich granicach.

Nowa innowacyjna maszyna ciśnie-niowa typu TF.

Case studies on innovative die casting ma-chines.

Autor: Benini A.


W ramach projektu Toggle Free został opracowany prototyp maszyny ciśnienio-wej TF, w której nie zastosowano korbo-wodów w mechanizmie zamykania formy. Innowacyjność systemu zamykania po-lega na tym, że oparty jest on wyłącznie o urządzenia hydrodynamiczne. Omówio-no i pokazano na schematach nowy sy-stem zamykania formy maszyny TF. Po-równano sztywność, siłę zwierania i ga-baryty nowej maszyny ze sztywnością, siłą zwierania i gabarytami dotychczas stosowany maszyn ciśnieniowych. Bada-nia półprzemysłowe prototypu wykazały, że nowa konstrukcja zamykania powoduje mniej deformacji odlewów ze względu na równomierne rozłożenie sił naprężających, co przekłada się na dłuższą żywotność części mechanicznych. Brak małych, szyb-ko zużywających się części (kołki, tuleje) pozwala również na zwiększenie żywot-ności urządzenia. Maszyna TF jest prosta w obsłudze i zmianie technologii. Cały pro-ces wykonywania odlewów jest sterowany komputerowym systemem PLC.

Wyniki realizacji projektu badawcze-go na temat odlewania tiksotropowe-go stopów.

Thixocasting alloy research project re-sults.

Cast Metal a. Diecasting Times 2009, Vol. 11, nr 5, s. 34, 36.

Firma Italpress (w ramach konsor-cjum), posiadająca już wcześniejsze do-świadczenia w zakresie badań procesu odlewania tiksotropowego stopów alumi-nium przy użyciu maszyn ciśnieniowych, zrealizowała grant badawczy wynikający z zapotrzebowania firmy Reynolds Wheel i japońskiej firmy Homark na technologię tiksotropowego odlewania 17-calowych kół samochodowych. W rezultacie powsta-ło stanowisko technologiczne, w którego skład wchodzą: maszyna ciśnieniowa TX z wydłużonym suwem (shot stroke) i zwięk-szoną siłą zwierania (closing lub injection force), indukcyjny piec podgrzewający i robot wybierający oraz przenoszący wlewki z pieca do maszyny ciśnieniowej. Robot wyposażono w specjalną ceramicz-ną tackę o kształcie dobranym do kształtu wlewka. Całość stanowiska sterowana jest przez system pracujący w czasie realnym. Opisano historię prac (lata 1995–2003 i po przystąpieniu firmy japońskiej, do chwili obecnej) oraz poszczególne etapy i sposoby realizacji prac.

Dwupłytowa jednostka zwierająca formy ciśnieniowe w maszynie ciśnie-niowej.

Zweiplatten-Formschliesseinheit Druck-giessmaschinen.

Two-disc unit containing pressure mould in the die casting machine.

Autor: Nogowizin B.

Druckguss 2009, nr 2, s. 60-68.

Przeanalizowano pracę dwupłytowej jednostki zwierającej formy ciśnieniowej, wyposażonej w cztery tłoki o krótkim sko-ku do maszyny ciśnieniowej. Przytoczono jej kilka zalet w porównaniu z typową trzy-płytową jednostką zwierającą. Dwupłyto-

18. MASZYNY I URZĄDZENIA


54


wa jednostka zwierająca przyczynia się do zmniejszenia masy (ciężaru) maszyny ciśnieniowej, a maszyna ciśnieniowa nie wymaga dużo przestrzeni do jej eksplo-atacji. Dwupłytowa jednostka zwierająca nadaje się szczególnie do dużych maszyn ciśnieniowych. Przedstawiono metody ob-liczeń w celu doboru parametrów syste-mu zabezpieczającego zwierającego i siły zwierania formy dwupłytowej jednostki zwierającej. Metody te mogą być stosowa-ne zarówno przez konstruktorów maszyn ciśnieniowych, jak i przez tych, którzy maszyny eksploatują. Dotyczy to głów-nie projektowania, jak i badania (kontroli) jednostek zwierających, a także wyboru maszyny ciśnieniowej z dwupłytową jed-nostką zwierającą.

Nowa formierka firmy SINTO.

New molding machine gives T&L peace of mind.


Odlewnia T&L, produkująca odlewy ze stopów aluminium o masie od kilku un-cji do pół tony, zdecydowała się zastąpić 15-letnią formierkę firmy Robert Sinto nowym urządzeniem, również tej firmy − typu FBOX. Formierka wyposażona jest w funkcję „bocznego napowietrzania masy”, dzięki czemu masa wypełnia bar-dzo dokładnie naroża i miejsca trudno dostępne formy. Formierka jest przysto-sowana do produkcji ręcznej, jak i w linii automatycznego formowania. Uzyskane formy charakteryzują się dużą wytrzyma-łością, a odlewy – dużą dokładnością wy-miarową. Ponadto w porównaniu do posia-danych przez firmę formierek, zużywa ona mniej sprężonego powietrza i jest mniej hałaśliwa. W porównaniu do starej for-mierki, dzięki nowemu urządzeniu zwięk-szono produkcję o 20%.

Oszczędność piasku oznacza oszczęd-ność pieniędzy – podziękujmy więc firmie OMEGA za jej urządzenia.

Saving sand means saving money − thanks to OMEGA.

Cast Metal a. Diecasting Times 2009, Vol. 11, nr 1, s. 16-17.

Działająca od 1982 r. odlewnia South Lincs Foundry zdołała obniżyć w sposób bardzo znaczący zużycie nowego piasku, dzięki zainstalowaniu dodatkowych urzą-dzeń do mechanicznej regeneracji masy formierskiej. Urządzenia te dostarczy-ła firma OMEGA Foundry Machinery Ltd. Odlewnia South Lincs Foundry znajduje się w Spalding, Lincolnshire i jest jednym z nielicznych zakładów odlewniczych w tym okręgu. Wykonuje odlewy z żeliwa, staliwa i aluminium. Maksymalny ciężar odlewów wynosi 500 kg, a roczna wydajność do 50 ton odlewów. Formiernia wyposażona jest w mieszarki OMEGA (masy z alkalicznymi żywicami fenolowymi utwardzane estrami) oraz w pierwotnie zakupione urządzenie do regeneracji masy przez mechaniczne ocieranie, dostarczone również przez firmę OMEGA. W marcu 2007 roku zakupiono drugie urządzenie OMEGA do regeneracji mechanicznej. Zasada działania obu urzą-dzeń jest następująca: po przejściu przez urządzenie pierwsze (3 sita, rozdrabnia-nie, ocieranie, chłodzenie i klasyfikacja) piasek jest transportowany do zasobnika pośredniego, a następnie urządzeniem pneumatycznym do zasobnika o pojem-ności 30 ton, umieszczonego nad drugim urządzeniem do regeneracji o wydajności 5 t/h. Po wstępnym sortowaniu i przejściu przez oddzielacz magnetyczny piasek jest poddawany regeneracji mechanicznej, a następnie – klasyfikacji w złożu fluidal-nym dla usunięcia pyłów i frakcji podsi-towych. Pyły są gromadzone w specjal-nych workach, a ich ilość nie przekracza 2% łącznej ilości regenerowanej masy. Dzięki zastosowaniu drugiego urządzenia, poziom efektywności regeneracji podniósł się do 90%.


55

Mniej znaczy więcej. Automatyczne zakładanie rdzeni.

Weniger ist mehr. Automatisches Kernein-legen.

Less means more. Automatic cores loa-ding.

Autor: Janke T.


W artykule omówiono zagadnienie automatycznego zakładania rdzeni, kon-strukcję typowego urządzenia do auto-matycznego zakładania rdzeni i przedsta-wiono zasadę działania poszczególnych grup, zespołów konstrukcyjnych. Auto-matyzacja tego etapu produkcji odlewów pozwala na większą precyzję procesu i zmniejszenie braków oraz przyspiesze-nie procesu. Zastosowanie nowoczesnych robotów (urządzeń) na tym obszarze pro-dukcji przynosi korzyści ekonomiczne, po-zwala ograniczyć pracę fizyczną pracow-ników odlewni. Omówiono konstrukcję i eksploatację robota, za pomocą którego rdzenie zakładane są bezpośrednio do ma-trycy „chwytnej”. Następnie przedstawiono warianty wymiany modelu, eksploatację nowo opracowanego robota do zakładania rdzeni, a także konstrukcję hybrydowego robota do zakładania rdzeni.

Wzmocnić średnie przedsiębiorstwa. Zastosowanie robotów w MŚP: nowa generacja robotów wspomagająca produkcję w małych i średnich odlew-niach.

Mittelstand staerken. SMErobot: eine neue Robotergeneration fuer kleine und mittel-staendische Fertigungen.

To strengthen the medium-sized enterpri-ses. SME robot: a new generation of ro-bots supporting the production in small and medium-sized foundries.

Autor: Ledermann T., Meyer Ch.


Omówiono zastosowanie robota nowej generacji SME o modułowej konstrukcji. Oprogramowanie komputera jest łatwe w obsłudze, a sam robot jest tani w eks-ploatacji, można go stosować w krótkich cyklach produkcyjnych i małej liczebności partii wyrobów. Robot znajduje zastoso-wanie w małych i średnich odlewniach, na przykład w procesach wykańczania odle-wów i usuwania zalewek. Innym przykła-dem zastosowania robotów SME może być zastosowanie w kontroli jakości po odpo-wiednim jego przezbrojeniu. W artykule zaprezentowano także zastosowanie ro-bota SME w operacjach cięcia, spawania i szlifowania.

19. HISTORIA ODLEWNICTWAI ODLEWY ARTYSTYCZNE

Analiza srebrnych świeczników z punktu widzenia odlewnika: orygi-nał, kopia, falsyfikat.

An analysis of silver candlesticks from a casting point of view: originals, copies, forgeries.

Autor: Audy J., Evin E.


Zaprezentowano efekty badań pro-wadzonych na kilku świecznikach, w tym dwóch z XVIII wieku, jednym oryginalnym kandelabrze i małych świecznikach z po-czątku XX wieku. Badania miały na celu uchronienie kolekcjonerów przed naby-waniem przez nich dobrze podrobionych, często za pomocą współczesnych technik, przedmiotów. Dotyczyły pokazania cech, charakterystycznych znamion, kształ-tów, umiejscowienia, stylu itp. badanych świeczników. Na załączonych fotografiach objaśniono znaczenia poszczególnych zna-ków, ewaluacje kształtu cech oraz miejsca ich ulokowania na przedmiocie. Autorzy ostrzegają, że w przypadku zakupu jakich-kolwiek „sreber angielskich”, oprócz cechy przedmiotu, należy na przedmiocie szu-kać znaków dotyczących czystości srebra, miasta, w którym wyprodukowano wyrób i daty produkcji.

Opracowanie: Krystyna Bany-Kowalska, Joanna Dziaduś-Rudnicka, Elżbieta Smoluchowska, Aleksander Welkens, Maria Zgut

Odlewnictwo Współczesne Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism

56

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMERWYBRANE ARTYKUŁY

AUTORZY TYTUŁ ARTYKUŁU

Klaus Malpohl, Rudolf HillenAluminium melting review.

Topienie aluminium – przegląd.

Goran Djukanovic

Base metals under the shadow of ETFs.

Metale nieszlachetne w cieniu funduszy inwestycyjnych.

Sun Qian, Li Dayong, Wang Lihua, Zhang Jianlei

A new dynamic method for measuring hydrogen partial pressure in molten aluminum alloy.

Nowa dynamiczna metoda pomiaru ciśnienia cząstkowego wodoru w ciekłym stopie aluminium.

Peng Hao, Li Shuangshou, Huang Tianyou

Improvement of corrosion resistance in NaOH solution and glass forming ability of as-cast Mg-based bulk metallic glasses by microalloying.

Poprawa odporności na korozję w roztworze NaOH i zdolności szkłotwórczych w stanie lanym szkieł metalicznych na bazie magnezu dzięki wprowadzeniu pierwiastków mikrostopowych.

Chen Yanfei, Xiao Shulong, Tian Jing, Xu Lijuan, Kong Fantao, Chen Yuyong

Improvement in collapsibility of ZrO2 ceramic mould for investment casting of TiAl alloys.

Poprawa wybijalności form ceramicznych na bazie ZrO2 dla odlewów ze stopów TiAl wykonanych metodą wytapianych modeli.

Zhao Lei, Liao Hengcheng, Pan Ye, Wang Qigui, Sun Guoxiong

In-situ observation of porosity formation during directional solidification of Al-Si casting alloys.

Obserwacja in situ tworzenia się porowatości podczas kierunkowego krzepnięcia stopu odlewniczego Al-Si.

Gao Yong, Zhang Lijing, Gao Wenli, Zhang Hu

Prediction and improvement of shrinkage porosity in TiAl based alloy.

Przewidywanie występowania porowatości skurczowej w stopach na bazie TiAl i środki zapobiegające tej wadzie.

Li Hua, Wu Junjiao, Huang Tianyou, Makino Hiroyasu

A new numerical simulation model for high pressure squeezing moulding.

Nowy model symulacji numerycznej dla procesu odlewania pod wysokim ciśnieniem z doprasowaniem.

CHINA FOUNDRYVol. 8, No. 1, February 2011

CAST METAL & DIECASTING TIMES

Vol. 13, No. 1, January/February 2011


57

Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY


Lin Shengjun, Zhao Wei, Li Yuancai, Tong Siyi, Wang Wenqing

Optimization of tensile strength for new type acetone-urea-formaldehyde furan resin using uniform design.

Optymalizacja wytrzymałości na rozciąganie nowego typu żywicy acetonowo-mocznikowo-formaldehydowo-furanowej dzięki zastosowaniu metody jednolitego projektowania eksperymentu.

Zhou Wenbin, Zhu Hongbo, Zheng Dengke, Zheng Hongxing, Hua Qin, Zhai Qijie

Niobium alloying effect in high carbon equivalent grey cast iron.

Oddziaływanie niobu jako pierwiastka stopowego w żeliwie szarym o wysokiej wartości równoważnika węglowego.

Zheng Xingwei, Dong Jie, Liu Wencai, Ding Wenjiang

Microstructure and mechanical properties of NZ30K alloy by semi-continuous direct chill and sand mould casting processes.

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne stopu NZ30K odlewanego metodą półciągłą z bezpośrednim chłodzeniem i do form piaskowych.

Pei Ning, Gong Yongyong, Li Renxing, Xia Zanqi, Zhai Qijie

Mechanism of pulse magneto-oscillation grain refinement on pure Al.

Mechanizm rozdrobnienia struktury ziarnistej w czystym aluminium techniką impulsowej oscylacji pola magnetycznego.

Daniel Twarog

2010 Annual Report: Providing the Resources for Success in the Die Casting Industry.

Raport roczny 2010: Zapewnienie środków na sukces w przemyśle odlewania ciśnieniowego.

Edmund Herman

Dribble, Dross and Gooseneck Design – Don’t Work with a Problem – Eliminate the Problem.

Prawidłowe zaprojektowanie przeciwkolana w gorącokomorowej maszynie ciśnieniowej dla wyeliminowania wycieku metalu i gromadzenia się żużla – Nie pracuj z problemem – Eliminuj problem.

Ryan Winter

EZACTM – High Strength, Creep Resistant, Zinc Die Casting Alloy.

EZACTM – Stop cynku do odlewania ciśnieniowego charakteryzujący się wysoką wytrzymałością i żaroodpornością.

Andrew Thomas, Clare EilbeckThe Outlook for Aluminium and Zinc Prices.

Prognoza cen aluminium i cynku.

Keith Zhang, Artur Filc

Applications of New High Fluidity Zinc Die Cast Alloy.

Zastosowania nowego stopu cynku o wysokiej lejności w odlewnictwie ciśnieniowym.

CHINA FOUNDRYVol. 8, No. 1, February 2011

DIE CASTING ENGINEERVol. 55, No. 2, March 2011


58




Udo Kiel, Dieter Mewes, Horst Wolff, Gotthard Wolff

Instrumente zur Entwicklung nachhaltiger Leichtbaukomponenten. Teil 4 – Nachhaltigkeit im Personalwasen.

Oprzyrządowanie do opracowywania ekologicznych elementów lekkich konstrukcji. Część 4 – Ekologia wśród personelu.

Thomas Löhken, Thomas Eckardt

Verbundguss: Der sichere Parameterraum beim Eingießen von Stahl in Eisenguss.

Odlew warstwowy: Bezpieczna przestrzeń (zakres) parametrów przy odlewaniu żeliwa i staliwa.

Patrick Saal, Leopold Meier

Reduzierung von Eigenspannungen in Umformwerkzeugen.

Redukcja naprężeń własnych w narzędziach do obróbki.

Jürgen Lamparter

Maßgeschneiderte Anlagenkonzepte für die Motorblockfertigung.

Dopasowana koncepcja urządzeń do projektowania bloków silników.

Wolfgang Vogel, Manfred Kadner, Michael Stelter, Klaus Eigenfeld

Vermeidung von schwindungsbedingten Gussfehlern durch nanostrukturierte Oxide.

Zapobieganie wadom odlewów wywołanych skurczem z wykorzystaniem tlenków o strukturze nano.

Wolfgang Münchinger, Matthias FuhrhopDer moderne Schmelzbetrieb.

Nowoczesna topialnia.

Andreas Huppertz, Ralf-Paul Jung, Christian Speuser

Neustrukturierung des Einkaufsprozesses mit gleichzeitiger Innovationsförderung.

Nowa struktura procesu zakupów przy jednoczesnym wdrażaniu innowacyjności w tym obszarze.

Barbara Behrens, Andre Driemeyer-Wilbert, Daniel Heinen, Martin Bock

Für einen wettbewerbsfähigen Werkzeug- und Formenbau.

Konkurencyjne wytwarzanie oprzyrządowania i form. Strategia obróbki powierzchni oprzyrządowania i form.

Wolfgang Klingauf

Flexible ERP-Lösung für den Formen- und Werkzeugbau.

Elastyczne zarządzanie wytwarzaniem form i oprzyrządowania z wykorzystaniem systemu EPR. Firma Hartig producent oprzyrządowania i systemów montażowych stosuje system WorkPlan Enterprise.

E. Ambos, W. Besser, T. Zuk-Hrtel, T. Mayer, J. Emmenegger

Die Qualität von Druckgussteilen verbessern.

Poprawa jakości odlewów ciśnieniowych.

Karsten Ehrly

Mit Vakuumsystemen die Produktqualität effektiv steigern.

Zwiększanie wydajności za pomocą systemów próżniowych. Zastosowanie technologii próżniowych w odlewnictwie ciśnieniowym.

Oliver Brunke

Bis zu fünffach kürzere Bedienzeit.

Prawie pięciokrotnie krótszy czas myślenia. Nowe oprogramowanie do tomografii komputerowej, pełna automatyzacja pomiaru.

GIESSEREIVol. 98, No. 2, 2011

GIESSEREI ERFAHRUNGSAUSTAUSCH

Vol. 55, Nos. 3+4, 2011


59

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY


Uwe Geilert

Kosteneinsparung bei der Sprühkopfreinigung.

Obniżenie kosztów przy oczyszczaniu przez natryskiwanie. Wykorzystanie systemów natryskowych bez ich demontażu.

Volker Gogoll

Rohteilqualität rauf – Stückkosten runter.

Wzrost jakości wyrobu surowego – koszty jednostkowe w dół. Za pomocą dysz skrócono czas trwania cyklu o blisko 20%.

Dietmar Gerwig, Thomas Herper

Innovativ auf Zink-Druckguss umgestellt.

Innowacyjne przestawienie się na odlew ciśnieniowy ze stopów cynku. Napędy do żaluzji z tworzywa sztucznego zastąpiono odlewem ciśnieniowym ze stopu cynku.

Steffen Herzog

Druckgussteile mit Lebenslauf.

Odlewy ciśnieniowe z historią. Bezpośrednie znakowanie odlewów ciśnieniowych za pomocą systemu znakowania.

Tom Branscomb

Innovative Dewax Method Unlocks Potential for Investment Casters.

Nowatorska metoda usuwania wosku otwiera nowe możliwości dla odlewnictwa precyzyjnego.

Robert Dzugan, Neil Chaudhry, Tim Large

New Foam Pattern Material Replaces Wax as Pattern Material for Everyday Use, Even in Defence & Military Applications.

Nowy materiał oparty na spienionych polimerach używany jako zamiennik wosku na modele odlewnicze do produkcji odlewów zarówno standardowych, jak również odlewów stosowanych w przemyśle wojskowym i obronnym.

GIESSEREI ERFAHRUNGSAUSTAUSCH

Vol. 55, Nos. 3+4, 2011

INCASTVol. XXIV, No. 3, March 2011


60




Z.M. Wang, H.R. Geng, G.R. Zhou, Z.Q. Guo, X.Y. Teng

Metastable microheterogeneity in liquid monotectic Bi-Ga alloys.

Metastabilna mikroniejednorodność w ciekłych monotektycznych stopach Bi-Ga.

J.M. Peng, M.B. Yang

Effects of holding temperature and time on semisolid isothermal heat treated microstructure of AZ61-0·7Si magnesium alloy.

Wpływ temperatury i czasu wytrzymania na mikrostrukturę stopu magnezu AZ61-0·7Si poddawanego izotermicznej obróbce cieplnej w stanie półciekłym.

M. Martinez Celis, N. Valle, J. Lacaze, I.O. Thorbjornsson, B. Johannesson, J.T. Thorgrimsson

Microstructure of as cast reinforced ductile iron.

Mikrostruktura żeliwa sferoidalnego utwardzanego lokalnie w stanie lanym.

Y.-C. Tsai, C.-Y. Chou, R.-R. Jeng, S.-L. Lee, C.-K. Lin

Effect of rare earth elements addition on microstructures and mechanical properties of A356 alloy.

Wpływ dodatku pierwiastków ziem rzadkich na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu A356.

S. Li, K. Sadayappan, D. Apelian

Characterisation of hot tearing in Al cast alloys: methodology and procedures.

Klasyfikacja naderwań na gorąco w odlewanych stopach aluminium: metodologia i procedury.

R.M. Hilbinger, A. Lohmüller, J. Köpf, R.F. Singer

Predicting defects and material quality in castings by means of computational determination of flow length values.

Przewidywanie wad i jakości materiału w odlewach przy pomocy komputerowo obliczanych wartości długości przepływu ciekłego metalu.

H.C. Liao, W.R. Huang, M.D. Cai

Eutectic growth in Sr modified Al-13%Si alloy under unidirectional solidification.

Eutektyczny wzrost w stopie Al-13%Si modyfikowanym strontem podczas jednokierunkowego krzepnięcia.

S. Boontein, N. Srisukhumbovornchai, J. Kajornchaiyakul, C. Limmaneevichitr

Reduction in secondary dendrite arm spacing in cast aluminium alloy A356 by Sb addition.

Zmniejszenie odległości ramion dendrytów drugiego rzędu w odlewanym stopie aluminium A356 dzięki wprowadzeniu dodatku antymonu.

S.-H. Chang, K.-T. Huang, C.-M. Liu

Effect of HIP temperature on microstructure and tensile properties of 713LC cast superalloy.

Wpływ temperatury prasowania izostatycznego na gorąco na mikrostrukturę i wytrzymałość na rozciąganie odlewanego nadstopu 713LC.

N. Suresh, S. Venkateswaran, S. Seetharamu

Studies on eutectic Al-Si alloy-flyash composites.

Badania nad eutektycznymi kompozytami ze stopu Al-Si z dodatkiem popiołu lotnego.

T. Yamazaki, T. Kikuta, Y. Murata

Lining of cast iron cylinder with copper alloy utilising high temperature oxidation.

Technika wytwarzania warstwy wykładziny ze stopu miedzi na wewnętrznej powierzchni hydraulicznego cylindra żeliwnego, wykorzystując proces utleniania w wysokiej temperaturze.

INTERNATIONAL JOURNAL OF CAST METALS RESEARCH

Vol. 24, No. 2, 2011


61



INTERNATIONAL JOURNAL OF CAST METALS RESEARCH

Vol. 24, No. 2, 2011J.M. Kim, J.S. Park

Microstructure and tensile properties of Mg-Zn-Gd casting alloys.

Mikrostruktura i wytrzymałość na rozciąganie stopów odlewniczych Mg-Zn-Gd.

Zdenka Zovko Brodarac, Faruk Unkić, Katarina Terzić

Vpliv obdelave talie na oblikovanje mikrostrukture i na mehanske lastnosti zlitine AlSi10Mg.

Influence of the melt treatment on the microstructure and mechanical properties development of the AlSi10Mg alloy.

Wpływ obróbki roztopionego wsadu na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu AlSi10Mg.

Janez Tušek

Kombinacija laserkega varjenja in varjenja TIG za sanacijo poškodovanih orodij.

The Combination of Laser Welding and TIG Welding for the Repair of Damaged Tools.

Połączenie spawania laserowego i spawania metodą TIG w celu naprawy uszkodzonych narzędzi.

Lorenz Ratke, Ashok Sharma, Divya Kohli

Vpliv hitrosti mešala in časa zadrževanja zlitine AlSi7, ulite po postopku hitre tvorbe gošče (RSF).

Effect of Rotation Speed and Holding Time on Al-7Si Alloy Cast by Rapid Slurry Formation (RSF) Technique.

Wpływ prędkości obrotowej mieszania i czasu wytrzymania na właściwości stopu Al-7Si odlewanego ze stanu stało-ciekłego nową techniką Rapid Slurry Formation (RSF).

Staff Report Gallery of Art Casting.

Galeria odlewów artystycznych.

Geoffrey Sigworth

Understanding Quality in Aluminium Castings.

Zrozumienie jakości w odlewach aluminiowych.

LIVARSKI VESTNIKVol. 58, No. 1, 2011

METALCASTING DESIGN & PURCHASING

Vol. 13, No. 2, March/April 2011


62




Santosh Ghanti, Edward Druschitz, Alan Druschitz, John Griffin

Solidifying Under Pressure for Improved Properties.

Krzepnięcie pod ciśnieniem w celu ulepszenia właściwości.

A.V. Skrebtsov

Optimal Temperatures of Liquid Metal Warming in Melting Facilities. Two (!) Temperatures of Iron-based Alloys.

Optymalne temperatury podgrzewania ciekłego metalu w urządzeniach do topienia. Dwie (!) temperatury w stopach na osnowie żelaza.

Yu. Ageev i in.

Magnesium Dissolubility and Thermodynamics of Action of its Interaction with Admixture Elements of Cast Iron.

Rozpuszczalność magnezu i termodynamika jego wzajemnego oddziaływania z domieszkami żeliwa.

I.D. Buga i in.

Processes of Slag-making and Refining of Liquid Semi-product in Converter and While the Ladle Treatment of Steels (Structurization and optimization of the Ladle Slags at Refining of the killed Steels. Report 3).

Procesy żużlotwórcze i rafinacja ciekłego półproduktu w konwertorze oraz obróbka stali w kadzi (Strukturyzacja i optymalizacja żużla kadziowego podczas rafinacji stali uspokojonej. Raport 3).

F.M. Kotlarsky

Content and Features of Non-metallic Inclusions in Aluminum Alloys.

Zawartość i właściwości niemetalicznych wtrąceń w stopach aluminium.

V.M. Grabovy i in.

Technology of Elektrohydropulse Treatment of Metals and Alloys: Elektrodischarge Generator of Elastic Oscillations.

Technologia obróbki elektrohydroimpulsowej metalu i stopów: Elektroiskrowy generator drgań sprężystych.

N.A. Fedchenko

Improvement of Structure and Properties of Alloy AK4-1 as Cast Condition by Out-of-furnace Electrohydropulse Treatment of Melt.

Poprawa struktury i właściwości stopu AK4-1 w stanie surowym po odlaniu przez pozapiecową obróbkę elektrohydroimpulsową ciekłego metalu.

MODERN CASTINGVol. 101, No. 3,

March 2011

PROCESSY LIT’JAVol. 85, No. 1, 2011


63



E.A. Markovsky i in.

Research of Influencing of Temperature-temporal Treatment on Properties of the Heatproof Alloy GS70.

Badanie wpływu obróbki temperaturowo--czasowej na właściwości odpornego na wysoką temperaturę stopu GS70.

A.M. Verchovlyuk i in.

Corrosive Properties of Ag-Cu-Ge System Alloys.

Właściwości korozyjne stopów z układu Ag-Cu-Ge.

Yu.V. Moiseev i in.

Nondestructive Testing of Structural Components in Aluminum Alloy.

Badanie nieniszczące elementów konstrukcyjnych ze stopu aluminium.

N.A. Slazhnev i in.

Electromagnetic Control of Metal Melts Pouring from Doser to Molds.

Kontrola elektromagnetyczna ciekłego metalu zalewanego z dozownika do formy.

Ion Alexandru Băcanu, Tiberiu Victor Hoblea, Ali Memor Musledin

Răşini furanice sau silicat de sodium.

Furanic No-Bake or Sodium Silicate.

Żywice furanowe no-bake lub krzemian sodu.

Ioan Ciobanu, Sorin I. Munteanu, Viorel Ene

Turnarea clopotelor de dimensiuni mari.

Large Bells Casting.

Odlewanie dużych dzwonów.

Nevio Corna, Francesco Dentella, Theodor Dobre

Dezvoltări recente în combustia îmbogăţită cu oxigen pentru sistemele de preînclazire a oalei.

Recent Developments in Oxygen Enhanced Combustion for Ladle Preheating Systems.

Najnowsze osiągnięcia w zakresie intensyfikacji wzbogaconego w tlen procesu spalania dla systemów wstępnego wygrzewania kadzi.

Ilie Valentin Dobre

Statistica incendiilor produse în turnătoriile de aliaje neferoase în perioada 2003-2009 (partea III-a).

Fire Statistics Produced in Nonferrous Alloys Foundries during 2003-2009.

Dane statystyczne dotyczące występowania pożarów w odlewniach stopów nieżelaznych w okresie 2003-2009 (Część III-a).

Ioan Ciobanu, Sorin Ioan Munteanu, Aurel Crişan, Vlad Monescu, Tibor Bedo, Ioan Carcea

Verificarea experimentală a softului “Sim_3D” destinat simulării solidificării pieselor turnate (I).

Experimental Verification of “Sim_3D” Software for Casting Solidification Simulation (I).

Weryfikacja eksperymentalna oprogramowaniem “Sim_3D” do symulacji krzepnięcia odlewów (I).

Laurentie Sofroni

Tendinţe şi realizări în producţia de piese turnate.

Trends and Achivements in the Casting Production.

Trendy i wskaźniki w produkcji odlewów.

Opracowanie: Krystyna Bany-Kowalska, Anna Samek-Bugno, Aleksander Welkens

REVISTA DE TURNĂTORIEVol. 17, No. 1-2, 2011

Informacja patentowa

Wykaz udzielonych przez UP RP patentów z zakresu odlewnictwa (listopad 2010 – styczeń 2011)

64

Patent nr 207950 „Zasypka do krystalizatorów”Twórcy: Kania Harald, Bulkowski Lech, Lis Teresa, Nowacki Krzysztof, Tomiak Wiesław Właściciel: Instytut Metalurgii Żelaza im. St. Staszica, Gliwice (Polska)

Patent nr 207848 „Kokila”Twórcy: Kumpmann Wolfgang, Tenbusch Achim, Meermann KaiWłaściciel: Raskopf GmbH Sauerländer Wer-kzeugfabrik, Hagen (Niemcy)

Patent nr 207928 „Urządzenie regulujące ciśnienie, pojazd trans-portowy”Twórcy: Mizuno Hitoshi, Ichikawa Narumi,Suzuki Kazunori, Iyoda Koji, Noguchi Kenji, Abe TsuyoshiWłaściciel: Hoei Shokai Co., Ltd., Toyota-Shi (Japonia)

Patent nr 207935 „Urządzenie odlewnicze, wylew kadziowy oraz urządzenie do wprowadzania i/lub wyjmowa-nia wylewu kadziowego”Twórcy: Hanse Eric, Taburiaux StéphaneWłaściciel: Vesuvius Group S.A., Ghlin (Belgia)

Patent nr 207936 „Urządzenie do połączenia przewodu obiegu płynu z elementem ogniotrwałym oraz zespół elementu ogniotrwałego i tego urządzenia”Twórcy: Richard François-Noël, Ruffaldi AldoWłaściciel: Vesuvius Crucible Company, Wil-mington (USA)

Patent nr 207923 „Kompozycja proszkowa na osnowie żelaza i sposób wytwarzania surowych prasówek o dużej gęstości”Twórcy: Kejzelman Mikhail, Skoglund Paul, Vidarsson Hilmar, Knutsson PerWłaściciel: Höganäs AB, Höganäs (Szwecja)

Patent nr 208105 „Sposób i urządzenie do odlewania ciągłego cienkiej taśmy”Twórcy: Schlichting Mark, Bledje Walter, Preto-rius Eugene B. Właściciel: Nucor Corporation, Charlotte (USA)

Patent nr 208106 „Sposób wytwarzania odlewanej taśmy przez odlewanie ciągłe”Twórcy: Cooper W. Kent, Gage Steven R.Właściciel: CASTRIP, LLC, Charlotte

Patent nr 208375 „Filtr nadający się do filtrowania stopione-go metalu zawierający porowaty materiał o otwartych porach i sposób wytwarzania filtru zawierającego porowaty materiał o otwartych porach, nadającego się do filtrowania stopio-nego metalu”Twórcy: Bell David Alan, Jones David Llewellyn, Juma Kassim, Jaunich Helmut, Ansorge Andreas, Schmidt MartinWłaściciel: Foseco International Limited, Tam-worth (W. Brytania)

Patent nr 208248„Sposób kontrolowania powstawania chropo-watości powierzchni typu „krokodyla skóra” w odlewaniu ciągłym cienkiej odlewanej taśmy ze stali węglowej”Twórcy: Schlichting Mark, Sommer Joel D., Osada Shiro, Fukase HisahikoWłaściciel: Nucor Corporation, Charlotte (USA)

Patent nr 208268 „Urządzenie do usuwania nadlewów z odle-wów”Twórcy: Zatoń Janusz, Konieczny RomanWłaściciel: Lawa Sp. z o.o., Częstochowa (Polska)

Opracowanie: Janina Marzencka

Informacja patentowa Informacja o normach

PN-EN ISO 7668:2011Utlenianie anodowe aluminium i jego stopów – Pomiar współczynnika odbicia i współczynni-ka połysku anodowych powłok tlenkowych pod kątami 20°, 45°, 60° lub 85° (oryg.)

Zastępuje: PN-EN 12373-11:2004

PN-EN 1715-1:2011Aluminium i stopy aluminium – Materiał wyj-ściowy do ciągnienia – Część 1: Wymagania ogólne oraz ogólne warunki techniczne kontro-li i dostawy


PN-EN 1715-2:2011Aluminium i stopy aluminium – Materiał wyj-ściowy do ciągnienia – Część 2: Wymagania specyficzne do zastosowań elektrycznych


PN-EN 1715-3:2011Aluminium i stopy aluminium – Materiał wyj-ściowy do ciągnienia – Część 3: Wymagania specyficzne do zastosowań mechanicznych (z wyjątkiem spawania)


PN-EN 1715-4:2011Aluminium i stopy aluminium – Materiał wyj-ściowy do ciągnienia – Część 4: Wymagania specyficzne do zastosowań spawalniczych


PN-EN 15094:2011Bezpieczeństwo maszyn – Wymagania bezpie-czeństwa dla walcarek do walcowania na zim-no wyrobów płaskich

Zastępuje: PN-EN 15094:2009

PN-EN 13965-2:2011Charakteryzowanie odpadów – Terminologia – Część 2: Terminy i definicje odnoszące się do gospodarki (oryg.)


PN-EN ISO

PN-EN 60204-11:2003/AC:2011Bezpieczeństwo maszyn – Wyposażenie elek-tryczne maszyn – Część 11: Wymagania doty-czące wyposażenia WN na napięcia wyższe niż 1000 V prądu przemiennego lub 1500 V prądu stałego i nie przekraczające 36 kV

PN-EN 61496-1:2007/AC:2011Bezpieczeństwo maszyn – Elektroczułe wypo-sażenie ochronne – Część 1: Wymagania ogól-ne i badania

PN-EN 62061:2008/AC:2011Bezpieczeństwo maszyn – Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych, elektronicznych i elektronicznych programowalnych systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem

PN-EN ISO 12100:2011Bezpieczeństwo maszyn – Ogólne zasady pro-jektowania – Ocena ryzyka i zmniejszanie ry-zyka (oryg.)

Zastępuje: PN-EN ISO 12100-1:2005 PN-EN ISO 12100-1:2005/A1:2009 PN-EN ISO 12100-1:2005/Ap1:2006 PN-EN ISO 12100-2:2005 PN-EN ISO 12100-2:2005/A1:2009 PN-EN ISO 14121-1:2008

PN-EN ISO 3613:2011Powłoki metalowe i inne nieorganiczne – Kon-wersyjne powłoki chromianowe na cynku, kad-mie oraz stopach aluminium-cynk i cynk-alu-minium – Metody badań (oryg.)

Zastępuje: PN-EN ISO 3613:2002

PN-EN ISO 12690:2011Powłoki metalowe i inne nieorganiczne – Nad-zór nad natryskiwaniem cieplnym – Obowiązki i odpowiedzialność (oryg.)


Polskie Normy i polskie dokumenty normalizacyjne opublikowane w styczniu i lutym 2011 r.

65


66


PN-EN ISO 14921:2011Natryskiwanie cieplne – Procedury stosowania powłok natryskiwanych cieplnie na części ma-szyn (oryg.)


PN-EN 2482:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Stal FE-PL2108 (35NiCrMo16) – 1100 MPa ≤ Rm ≤ 1 300 MPa – Pręty – De ≤ 100 mm (oryg.)

PN-EN 4656:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Stal FE-PM1507 (X1CrNiMoAlTi12-11-2) – Wytapiana w in-dukcyjnym piecu próżniowym i przetopiona z elektrody topliwej – Przesycona i starzona – Pręty – a lub D ≤ 200 mm – Rm ≥ 1 500 MPa (oryg.)

PN-EN 4700-004:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Stale i stopy ża-roodporne – Wyroby przerobione plastycznie – Specyfikacja techniczna – Część 004: Drut (oryg.)

PN-EN 4700-007:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Stale i stopy ża-roodporne – Wyroby przerobione plastycznie – Specyfikacja techniczna – Część 007: Mate-riał wyjściowy do przetopienia (oryg.)

PN-EN 3873:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Metody badań materiałów metalowych – Określanie propa-gacji pękania zmęczeniowego przy użyciu pró-bek do badań z ostrym karbem (CC) (oryg.)

PN-EN 4800-001:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Tytan i stopy ty-tanu – Specyfikacja techniczna – Część 001: Płyty, blachy i taśmy (oryg.)

PN-EN 4800-002:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Tytan i stopy ty-tanu – Specyfikacja techniczna – Część 002: Pręty i kształtowniki (oryg.)

PN-EN 4800-003:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Tytan i stopy ty-tanu – Specyfikacja techniczna – Część 003: Rury (oryg.)

PN-EN 4800-004:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Tytan i stopy ty-tanu – Specyfikacja techniczna – Część 004: Druty (oryg.)

PN-EN 4800-005:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Tytan i stopy ty-tanu – Specyfikacja techniczna – Część 005: Materiał wyjściowy do kucia (oryg.)

PN-EN 4800-006:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Tytan i stopy ty-tanu – Specyfikacja techniczna – Część 006: Odkuwki próbne i seryjne (oryg.)

PN-EN 4800-007:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Tytan i stopy ty-tanu – Specyfikacja techniczna – Część 007: Materiał wyjściowy do przetopienia (oryg.)

PN-EN 4800-008:2011Lotnictwo i kosmonautyka – Tytan i stopy ty-tanu – Specyfikacja techniczna – Część 008: Odlewy próbne i seryjne (oryg.)

PN-EN ISO 6145-5:2011Analiza gazu – Sporządzanie gazowych mie-szanin wzorcowych z zastosowaniem dyna-micznych metod objętościowych – Część 5: Kapilarne urządzenia do wzorcowania (oryg.)

PN-EN ISO 6145-7:2011Analiza gazu – Sporządzanie gazowych mie-szanin wzorcowych z zastosowaniem dyna-micznych metod objętościowych – Część 7: Termiczne regulatory przepływu masowego (oryg.)

PN-EN ISO 6145-9:2011Analiza gazu – Sporządzanie gazowych mie-szanin wzorcowych z zastosowaniem dyna-micznych metod objętościowych – Część 9: Metoda z wykorzystaniem stanu nasycenia (oryg.) PN-EN ISO 16784-1:2011Korozja metali i stopów – Korozja i zanie-czyszczenia przemysłowych systemów wody chłodzącej – Część 1: Wytyczne do oceny w skali pilotażowej skuteczności dodatków przeciwdziałających korozji i zanieczyszczeniu otwartych systemów obiegu wody chłodzącej

Zastępuje: PN-EN ISO 16784-1:2008


67

PN-EN ISO 16784-2:2011Korozja metali i stopów – Korozja i zanieczysz-czenia przemysłowych systemów wody chło-dzącej – Część 2: Ocena działania programów uzdatniania wody chłodzącej z zastosowaniem urządzenia do prób w skali pilotażowej


PN-EN ISO 16784-2:2011Korozja metali i stopów – Korozja i zanieczysz-czenia przemysłowych systemów wody chło-dzącej – Część 2: Ocena działania programów uzdatniania wody chłodzącej z zastosowaniem urządzenia do prób w skali pilotażowej


PN-EN 10169:2011Wyroby płaskie stalowe z powłoką organiczną naniesioną w sposób ciągły – Warunki tech-niczne dostawy (oryg.)

Zastępuje: PN-EN 10169-1:2006 PN-EN 10169-2:2008 PN-EN 10169-3:2005

Opracowanie: Anna Samek-Bugno

Odlewnictwo Współczesne Szkolenia-konferencje-seminaria-spotkania

Konferencje:

68

IV Międzynarodowa Konferencja w Odlewnictwie Ciśnieniowym

W dniach 18–20 maja 2011 roku od-była się w Książu kolejna pod patrona-tem naukowym Instytutu Odlewnictwa, IV Konferencja Międzynarodowa poświę-cona problematyce odlewnictwa ciśnienio-wego. Jej uroczystego otwarcia dokonał Wiceprezes Zarządu Głównego STOP pan Wiesław Walczak, witając wszystkich gości, a w szczególności sponsorów niniejszej konferencji na czele z firmą FRECH.

Część referatowa konferencji została podzielona na cztery sesje.

Pierwszej sesji przewodniczył prof. An-drzej Białobrzeski z Instytutu Odlewnictwa w Krakowie. Na wstępie został wygłoszony przez panów Uwe Tietze i Wojciecha Jasie-wicza (StrikoWestofen) referat poświęcony oszczędności energii w procesie topienia i podgrzewania metalu. Kolejna prezentacja poświęcona była asortymentowi produkcyj-nemu maszyn i urządzeń dla odlewnictwa ciśnieniowego, którą wygłosił pan Bernard Błaszczak oraz pan Wojciech Kowalczyk (FRECH POLSKA). Następny referat pt.: „Wysokojakościowe odlewy ciśnieniowe i systemy kontroli jakości” wygłoszony zo-stał przez prof. Stanisława Pietrowskiego z Politechniki Łódzkiej. W kolejnej pre-zentacji pan M. Korczyk z firmy Petrofer Sp. z o.o. przedstawił czynniki wewnętrz-ne i zewnętrzne mające wpływ na jakość produkowanych odlewów w formie ciśnie-niowej. W ostatnim wystąpieniu w sesji pierwszej prof. Władysław Orłowicz z Po-litechniki Rzeszowskiej wygłosił referat pt.: „Trwałość formy ciśnieniowej z po-włoką (Ti, Al) (C, N)”. Na zakończenie pan Jacek Przybylski z Instytutu Odlewnictwa w Krakowie przekazał uczestnikom infor-macje nt. projektu międzynarodowego FOUNDRYBENCH dotyczącego racjonalne-

go wykorzystania energii w sektorze od-lewniczym, wskazując na korzyści z reali-zacji projektu.

Drugą sesję konferencji poprowadził prof. Zbigniew Konopka z Politechniki Czę-stochowskiej. Wprowadzający referat pt.: „Trendy rozwojowe światowego odlewni-ctwa” wygłosił prof. Jerzy J. Sobczak, dy-rektor Instytutu Odlewnictwa w Krakowie. W referacie uwypuklona została proble-matyka produkcji odlewów ciśnieniowych. Przedstawiono również prognozy i trendy w odlewnictwie światowym. Kolejno pan Jan Witkowski z Instytutu Odlewnictwa przedstawił informację nt. planowanej wy-stawy popularno-naukowej „Odlewnictwo jest jasne”, która docelowo ma być wysta-wą mobilną, prezentowaną na wszystkich imprezach branżowych.

Następnie wystąpił pan Louis Braun, który uroczyście pogratulował prof. Je-rzemu J. Sobczakowi tak pięknej rocznicy 65-lecia Instytutu Odlewnictwa, wręczając mu na pamiątkę statuetkę „Złote Pierście-nie”. Prof. Jerzy J. Sobczak również na swo-je ręce przyjął gratulacje dla prof. Józefa Szczepana Suchego, Dziekana Wydz. Od-lewnictwa AGH z okazji 60-lecia powstania Wydziału Odlewnictwa AGH.

Kolejny referat pt.: „Obróbka środków oddzielających w postaci ścieków z zasto-sowaniem techniki odparowania” wygłosił pan Joachim Reh z firmy KMU. Następna prezentacja pt.: „Wyciąganie powietrza i jego separacja w procesie odlewania ciś-nieniowego, której prelegentem był pan Bernd Mueller z firmy KELLER. Bardzo duże zainteresowanie wzbudziła prezentacja pt.: „Roboty przemysłowe z firmy KUKA”, którą poprowadził pan Cajus Baierl.


69

Szkolenia-konferencje-seminaria-spotkania

Trzeciej sesji przewodniczył dr Alek-sander Fajkiel z Instytutu Odlewnictwa. Kolejno zostały przedstawione prezenta-cje firm sponsorujących niniejszą konfe-rencję:

„Produkty firmy ROBAMAT” – pan Norbert Obermeir, który przedstawił naj-nowsze rozwiązania w urządzeniach sta-bilizujących temperaturę formy;– „Recykling materiału zwrotnego Zn, jak i jego zgarów” – pan Roger Rapp z firmy MELTEC;– „Gwarancja sukcesu po zastosowaniu procesu gorącokomorowego opartego o technikę FRECH” – pan Jochen Leibbrand z firmy FRECH.Na zakończenie trzeciej sesji przedstawio-no referaty pt.: – „Badanie wstępne nad recyklingiem złomu obiegowego odlewniczych stopów Mg poprzez zastosowanie innowacyjnej metody endomodyfikacji”, autorstwa Ma-rzeny Lech-Gregi, z IMN Oddział Metali Lekkich w Skawinie, Aleksandra Fajkiela, Pawła Dudka, Krzysztofa Saji z Instytutu Odlewnictwa w Krakowie;–„Badanie składu chemicznego i fazo-wego złomu obiegowego stopów Mg oraz opracowanie metodyki ujawniania ziarna w materiale”, autorstwa Marze-ny Lech-Gregi, Marka Mitki, Mari Morito z IMN Oddział Metali Lekkich w Skawi-nie, Aleksandra Fajkiela, Pawła Dudka, Edwarda Czekaja z Instytutu Odlewnictwa w Krakowie; – „Ujawnienie ziarna stopów Mg”, au-torstwa Marzeny Lech-Gregi, S. Boczkal z IMN Oddział Metali Lekkich w Skawi-nie, A. Fajkiela z Instytutu Odlewnictwa w Krakowie.

Ostatnią czwartą sesję prof. W. Orłowicz z Politechniki Rzeszowskiej. Pan B. Błaszczak z firmy FRECH Polska zapre-zentował technologię VACURAL. Następnie p. J. Sojka przedstawił możliwości po-zyskiwania środków unijnych w ramach kredytu technologicznego, np. firmy Mo-neva Polska. Konferencję zamknął pan W. Walczak, dziękując wszystkim uczestni-kom, prelegentom, autorom referatów oraz sponsorom za udział w konferencji.

Konferencja zakończyła się wycieczką techniczną do znanej odlewni ciśnieniowej Moneva Polska.

Opracowała: Joanna Madej, Jan Witkowski


70


II Konferencja pt.: „Foresight technologiczny polskiego odlewnictwa w kontekście Energii do 2030 r.”

W dniach 1−2 maja 2011 roku w Ko-cierzu – w ramach realizowanego projektu z Programu Operacyjnego Innowacyjna Go-spodarka, lata 2007-2013; Priorytet 1. Ba-dania i rozwój nowoczesnych technologii; Działanie 1.1. Wsparcie badań naukowych dla budowy gospodarki opartej na wiedzy; Poddziałanie 1.1.1. Projekty badawcze z wy-korzystaniem metody foresight − odbyła się II Konferencja pt: „Foresight technologiczny polskiego odlewnictwa w kontekście Energii do 2030 r.". Projekt jest realizowany przez Instytut Odlewnictwa w Krakowie przy part-

nerstwie Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich i Odlewniczej Izby Gospo-darczej.

W konferencji uczestniczyło około 60 osób reprezentujących odlewnie, wyższe uczel-nie, a także dostawców maszyn i urządzeń oraz materiałów i surowców stosowanych w odlewnictwie.

W czasie podzielonego na 3 sesje referatowe spotkania, wygłoszono 5 referatów oraz 3 prezentacje.

Obrady konferencji rozpoczęły się po godzinie 14.00 powitaniem uczestników przez doc. Jerzego Tybulczuka − Pełnomocnika Dyrektora ds. Foresightu, który następnie wy-głosił referat wprowadzający pt.: „Kierunki i metody oszczędności energii w procesach odlewniczych w krajach Europejskich i w USA”.

W pierwszej sesji prowadzonej przez prof. Józefa Szczepana Suchego, dziekana Wy-działu Odlewnictwa AGH, zaprezentowano trzy referaty:

„Kierunki badań i działań dla oszczędności energii w polskim odlewnictwie” – • w świetle wyników realizacji projektu „Foresight Technologii Odlewniczych w kontek-ście Energii 2030 r.”, wyniki audytów technologiczno-energetycznych”;„Dobry audyt technologiczny w odlewni podstawą do efektywnych działań w zakresie • innowacji i oszczędności energii”;Prezentacja audiowizualna „Odlewnictwo jest jasne”.• Podczas drugiej i trzeciej sesji, którym przewodniczył pan Tadeusz Franaszek, przed-

stawione zostały kolejno referaty:„Audyt energetyczny w odlewni, analiza • ankiet z projektu Foundrybench”;„Nanotechnologia i energia – szanse • i możliwości dla problematyki odlewniczej w konkursach 7. PR UE w roku 2012";„Współpraca sektora nauki i sektora przed-• siębiorstw w zakresie realizacji innowacyj-nych przedsięwzięć w ramach projektów celowych”;„Energie odnawialne szansą dla polskiego • odlewnictwa”.Uczestnicy konferencji, poza możliwością wysłuchania bardzo interesujących refera-

tów, mieli okazję do dyskusji oraz wymiany poglądów. Wszystkie zaprezentowane na konferencji referaty zostały zamieszczone na stronie

www projektu „Energia” (www.iod.krakow.pl).

Opracowała: Joanna Madej, Jan Witkowski


71

Targi:

W dniach 14−17 czerwca br. Instytut Od-lewnictwa uczestniczył w kolejnej edycji Mię-dzynarodowych Targów Poznańskich ITM 2011 Innowacje – Technologie – Maszyny, gdzie w ramach Parku Odlewnictwa i Nauka dla Go-spodarki przedstawiał swoją ofertę, prezentując m.in. technologie i odlewy opracowane przez pracowników jednostki.

Na tegorocznej wystawie prezentowane były innowacyjne maszyny i urządzenia dla ta-kich gałęzi przemysłu, jak: spawalnictwo, me-talurgia, plastyczna obróbka metalu, hutnictwo,

lakiernictwo, transport, bezpieczeństwo i higiena pracy. Pokazano także ponad 100 ryn-kowych nowości. 23 wystawców wyjechało z targów ze Złotym Medalem MTP.

Znamienna również dla Parku Odlewnictwa była wizyta Prezydenta RP, Bronisława Komorowskiego.

W dniu 15 czerwca, podczas Gali Nagród, wręczono 24 Złote Medale MTP, a 10 firm nagrodzono Złotym Akantem za najlepsze stoisko.

Ponadto Instytut Odlewnictwa został uhonorowany Medalem z okazji 90 lat Mię-dzynarodowych Targów Poznańskich za wieloletnią współpracę oraz Statuetką z okazji 65-lecia Instytutu Odlewnictwa z najlepszymi gratulacjami i życzeniami dalszych sukce-sów od MTP.

Międzynarodowe Targi Poznańskie ITM 2011

Opracowała: Joanna Madej, Patrycja Rumińska


72


Prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak członkiem Zespołu Specjalistycznego Nauk Ścisłych i Technicznych

Minister Nauki i Szkolnictwa Wyższego, prof. Barbara Kudrycka powołała na okres od dnia 18 kwietnia 2011 r. do 31 grudnia 2011 r. trzy Zespoły Specjalistyczne do Spraw Projektów Badawczych. W skład sześcioosobowego Zespołu Specjalistycznego Nauk Ści-słych i Technicznych został powołany prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak, dyrektor Insty-tutu Odlewnictwa.

W skład zespołu wchodzą:

Przewodniczący: Kazimierz Darowicki

Członkowie: Aleksandra Kolano-Burian, Karolina Kurtz, Krzysztof Oleszkiewicz, Bartosz Powałka, Jerzy J. Sobczak.

Do zadań Zespołu należy opiniowanie spraw dotyczących projektów badawczych własnych, w tym habilitacyjnych i promotorskich, projektów badawczych zamawianych POL-POSTDOC oraz oceny raportów rocznych i końcowych z realizacji tych projektów.

Wydarzenia:

Wycieczka uczniów szkoły Lycée des Métiers Marguerite Audoux w Gien zwiedza Instytut

W dniu 13 maja br. Instytut Odlewnictwa zwiedziła grupa młodzieży francuskiej ze szko-ły Lycée des Métiers Marguerite Audoux w Gien wraz z opiekunami. Grupa liczyła 44 uczniów i 5 opiekunów.

Młodzież przywitał Dyrektor Instytutu, prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak. Na wstępie wspo-mniał, iż odlewy są obecne wszędzie wokół nas i trudno wyobrazić sobie codzienne funkcjono-wanie bez nich (czyli bez komputerów, telefonów komórkowych, samochodów). Przedstawił zakres działalności Instytutu Odlewnictwa i prowadzone

badania naukowe nie tylko z zakresu odlewnictwa, ale i z zakresu inżynierii materiało-wej, czy też inżynierii biomedycznej.

Grupa zwiedziła: Zakład Metali Nieżelaznych, Zespół Laboratoriów Badawczych ze szczególnym uwzględnieniem Laboratorium Badań Struktury i Właściwości, Zakład Sto-pów Żelaza oraz Centrum Projektowania i Prototypowania.

Opracowała: Joanna Dziaduś-Rudnicka


73

Opracowała: Joanna Dziaduś-Rudnicka

W dniu 1 czerwca 2011 r. odbyło się inau-guracyjne posiedzenie nowej Rady Naukowej Instytutu Odlewnictwa, kadencja 2011−2015. Spotkanie miało charakter organizacyjny, a głównym punktem programu było ukonstytu-owanie się Rady, wybór Przewodniczącego i Za-stępców Przewodniczącego oraz Komisji Rady.

Dyrektor Instytutu, prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak wraz z Naczelnikiem Departamentu Jednostek Nadzorowanych i Podległych Minister-stwa Gospodarki, mgr Henrykiem Nastalskim wręczył nominacje Ministra Gospodarki doty-

czące powołania do Rady Naukowej mianowanym członkom Rady oraz listy gratulacyjne pozostałym wybranym członkom Rady.

W kolejnej części spotkania Dyrektor Instytutu zaproponował kandydaturę prof. dr hab. inż. Marka Hetmańczyka na Przewodniczącego Rady, który w tajnym głosowaniu został wybrany jednogłośnie. Nowy Przewodniczący Rady wskazał kandydatury na Za-stępców Przewodniczącego Rady oraz propozycje powołania Komisji Rady. W głosowaniu tajnym na Zastępców Przewodniczących Rady wybrani zostali:

dr hab. inż. Andrzej Baliński, prof. nadzw. 1. dr hab. inż. Lucyna Jaworska, prof. nadzw. 2. prof. dr hab. inż. Józef Szczepan Suchy 3. prof. dr hab. inż. Paweł Zięba.4.

W dalszym głosowaniu Przewodniczący zaproponował następujące Komisje Rady w składzie:

Komisja Nauki, Parametryzacji i Kwalifikacji KadrPrzewodniczący: dr inż. Aleksander KarwińskiCzłonkowie: prof. dr hab. inż. Zbigniew Górnydr hab. inż. Natalia Sobczak, prof. nadzw.dr inż. Marzanna Książek

Komisja FinansówPrzewodniczący: dr inż. Zdzisław ŻółkiewiczCzłonkowie: dr inż. Edward Czekajmgr inż. Andrzej Gwiżdż

Komisja ds. Kontaktów z PrzemysłemPrzewodniczący: mgr inż. Janusz ZatońCzłonkowie:dr inż. Piotr Dudekdr inż. Zenon Pirowski

Przedstawiona propozycja została pozytywnie zaopiniowana przez wszystkich człon-ków Rady.

Posiedzenie zamknęły skierowane do członków Rady życzenia pana Dyrektora wielu sukcesów i owocnej pracy.

Inauguracyjne posiedzenie Rady Naukowej Instytutu Odlewnictwa


74


Opracowała: Anna Antosiewicz, Katarzyna Potępa

A oto pełny skład członków Rady Naukowej In-stytutu Odlewnictwa:

Prof. dr hab. inż. Marek Hetmańczyk, Poli-1. technika Śląska - Przewodniczący Rady,Dr hab. inż. Lucyna Jaworska, prof. nadzw., 2. Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwa-rzania - zastępca Przewodniczącego Rady,Prof. dr hab. inż. Józef Szczepan Suchy, Aka-3. demia Górniczo-Hutnicza - zastępca Prze-wodniczącego Rady,Prof. dr hab. inż. Paweł Zięba, Instytut Meta-4. lurgii i Inżynierii Materiałowej PAN - zastępca Przewodniczącego Rady,Dr hab. inż. Andrzej Baliński, prof. nadzw. - zastępca Przewodniczącego Rady,5. Prof. dr hab. inż. Andrzej Białobrzeski, Instytut Odlewnictwa,6. Dr inż. Edward Czekaj, Instytut Odlewnictwa,7. Dr inż. Piotr Dudek, Instytut Odlewnictwa,8. Prof. zw. dr hab. inż. Zbigniew Górny, Instytut Odlewnictwa,9. Mgr inż. Andrzej Gwiżdż, Instytut Odlewnictwa,10. Dr inż. Aleksander Karwiński, Instytut Odlewnictwa - Przewodniczący Komisji Nauki, 11. Parametryzacji i Kwalifikacji Kadr,Dr inż. Marzanna Książek, Instytut Odlewnictwa,12. Mgr inż. Stanisław Młodnicki, Instytut Odlewnictwa,13. Mgr Henryk Nastalski, Ministerstwo Gospodarki,14. Dr inż. Zenon Pirowski, Instytut Odlewnictwa,15. Dr hab. inż. Natalia Sobczak, prof. nadzw., Instytut Odlewnictwa,16. Mgr inż. Adam Tchórz, Instytut Odlewnictwa,17. Dr inż. Andrzej Wojciechowski, Instytut Transportu Samochodowego,18. Mgr inż. Janusz Zatoń, Odlewnia Żeliwa Wulkan S.A. - Przewodniczący Komisji ds. 19. Kontaktów z Przemysłem,Dr inż. Zdzisław Żółkiewicz, Instytut Odlewnictwa - Przewodniczący Komisji Finan-20. sów,Prof. dr hab. inż. Jerzy Józef Sobczak - Dyrektor Instytutu,21. Dr inż. Józef Turzyński - Z-ca Dyrektora Instytutu,22. Pani Barbara Lis - Główna Księgowa,23. Mgr inż. Janina Marzencka, Instytut Odlewnictwa - Sekretarz Techniczny.24.


75

Opracowała: Elżbieta Szymlet

Spotkanie Zespołu Branży Odlewniczej przy Federacji Hutniczych Związ-ków Zawodowych

Spotkania:

W dniu 14 kwietnia br. w Instytucie Odlew-nictwa odbyło się spotkanie Zespołu Branży Od-lewniczej przy Federacji Hutniczych Związków Zawodowych.

W spotkaniu uczestniczyli: sekretarz FHZZ − Marian Siarkowski, przewodniczący Branży Odlewniczej − Czesław Jarecki oraz członkowie branży − przedstawiciele zakładów przemysło-wych, dyrektor Instytutu Odlewnictwa − prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak, jego zastępca − dr inż. Józef Turzyński, przewodniczący Zarządu NSZZ Pracowników Instytutu Odlewnictwa − Ja-

cek Przybylski oraz członkowie Zarządu − Elżbieta Szymlet i Włodzimierz Kotulski, jak również zaproszony Honorowy Przewodniczący Międzyzakładowej Organizacji Związko-wej „Solidarność" − Zdzisław Żółkiewicz.

Na wstępie sekretarz FHZZ − Marian Siarkowski w imieniu Komitetu Wykonawcze-go FHZZ wręczył prof. dr hab. inż. Jerzemu J. Sobczakowi odznakę honorową „Za za-sługi dla FHZZ w Polsce". Prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak przedstawił aktualny stan odlewnictwa na świecie i w Polsce oraz prognozy na najbliższe lata. Zaproszeni goście zwiedzili laboratoria badawcze Instytutu, zapoznając się z najnowszą aparaturą badaw-czą. Następnie odbyło się posiedzenie branży, na którym omówiono aktualne problemy nurtujące krajowe odlewnie.


Iga Borkowska, Ryszard Ćwiklak**, Jacek Krokosz**, Rafał Pabiś**, Stanisław Młodnicki**

** Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Z historii odlewnictwa...

Rekonstrukcja i odlanie kopii XIX w. krucyfiksu z kościoła pw. Matki Boskiej Królowej Polski w Stróży k. Myślenic

Reconstruction and casting a copy of the nineteenth century crucifix from the church of Our Lady the Queen of Poland in the Stróża village near Myślenice.

Streszczenie

Przedstawiono proces technologiczny rekonstrukcji i odlanie kopii XIX w. krucyfiksu z kościoła pod wezwaniem Matki Boskiej Królowej Polski w Stróży k. Myślenic meto-dą wytapianych modeli. Opisano metodę re-konstrukcji i sposób przygotowania modeli z mieszanki woskowej firmy Castaldo. Zwró-cono uwagę na zastosowane materiały, spo-sób wykonania formy ceramicznej i podano parametry procesu odlewniczego.

Abstract

The article presents the technologi-cal process of reconstruction and casting a copy of the nineteenth century crucifix in the Church of Our Lady the Queen of Poland in the Stróża village near Myślenice made by the investment casting method. The method of reconstruction and the technique of ma-king patterns from a wax mixture supplied by Castaldo Company were described. Attention was drawn to the type of materials used and construction of the ceramic mould; parame-ters of the casting process were also given.

76

Ogólna charakterystyka obiektu rekonstrukcji

Krucyfiks z XIX w., przedstawiony na rysunku 1, pochodzi z kościoła pw. Matki Boskiej Królowej Polski w Stróży k. Myśle-nic. Podstawa została wykonana z drewna, z aplikacjami rzeźbiarskimi − złocona.

Ramiona krzyża z drewnianego pół-wałka − srebrzone, obwiedzione filigrano-wym ażurowym ornamentem wykonanym z niskotopliwego stopu, najprawdopodob-niej Pb–Sn. Figurę Chrystusa wykonano z białej porcelany, ze złoconą ciernistą koroną i złotym perizonium. Cały obiekt w znacznym stopniu był zniszczony: figu-ra Chrystusa miała odłamaną rękę, zaś na elementach drewnianych znajdowały się osypujące się grunty razem ze złoce-niami.

Aby przywrócić pierwotne walory estetyczne krucyfiksu, postanowiono pod-dać go pełnej konserwacji i rekonstrukcji detali metalowych.

Największym jednak problemem oka-zała się filigranowa koronka wokół ramion krzyża, połamana i niekompletna, a przy tym bardzo delikatna. W tym celu podjęto decyzję o wykonaniu nowego krucyfiksu z brązu złoconego, wykorzystując jako model-matkę oryginalny krucyfiks z XIX wieku.


77

Z historii odlewnictwa...

Rys. 1. Krucyfiks z kościoła pw. Matki Boskiej Królowej Polski w Stróży k. Myślenic

Fig. 1. Crucifix from the Church of Our Lady the Queen of Poland in the Stróża village

near Myślenice

Prace rekonstrukcyjne rozpoczęto od wykonania matrycy z kauczuku silikono-wego AD-1. W tym celu, po ustawieniu krzyża na płycie podmodelowej, wyko-nano kształtową obudowę z plasteliny, co przedstawiono na rysunku 2.

Zrezygnowano z klasycznych obudów magnetycznych, co pozwoliło na zmini-malizowanie zużycia drogiego kauczuku silikonowego.

Wykonanie matrycy z kauczuku sili-konowego

Rys. 2. Gotowa obudowa matrycy przed zala-niem kauczukiem silikonowym

Fig. 2. The ready design of mould “casing” before pouring silicone rubber

Do tak przygotowanej obudowy krzyża wlewano wcześniej wymieszany kauczuk silikonowy z katalizatorem w proporcji 10:1, co obrazuje rysunek 3. Skompliko-wany kształt rekonstruowanego modelu

Rys. 3. Zalewanie obudowy krzyża kauczukiem silikonowym

Fig. 3. Pouring of silicone rubber into the “casing”

Po 24 godzinach od chwili zalania ela-styczną matrycę zdjęto z modelu, co pre-zentuje rysunek 4.

Rys. 4. Zdejmowanie matrycy z modelu-matki

Fig. 4. Removal of “casing” from the master pattern

wymagał zalewania cienką strugą, co po-zwoliło na usunięcie tworzących się pę-cherzy na wewnętrznej powierzchni ma-trycy.

Wykonanie modeli z woskowej masy modelowej

Kolejną czynnością było wykonanie modeli woskowych, co przedstawiono na rysunku 5. W tym celu po ustawieniu matrycy na równym podłożu zalewano ją gotową, jubilerską masą woskową pro-dukcji firmy Castaldo. Tą metodą odlano kilka sztuk modeli krzyży. Zastosowana woskowa masa modelowa charakteryzuje się kilkoma zaletami, z których najważ-


78


Rys. 5. Zalewanie matrycy z kauczuku siliko-nowego mieszanką woskową Castaldo

Fig. 5. Pouring of silicone rubber “casing” with a mixture of Castaldo wax

Po zakrzepnięciu mieszanki delikatnie z matrycy usuwano kolejne modele, co przedstawia rysunek 6.

Rys. 6. Wyjmowanie modeli woskowych z matrycy silikonowej

Fig. 6. Removing wax patterns from the sili-cone “casing”

Do procesu odlewania krzyża z brą-zu wybrano dwa modele, których braku- jące elementy uzupełniono powtarzają- cymi się modułami pozyskanymi z pozo-stałych modeli. Operacja ta wymagała dużej precyzji, tak aby elementy uzu-pełniające dokładnie pasowały do całości kompozycji.

Na rysunku 7 zaprezentowano uzu-pełnione o brakujące elementy modele krzyża, przygotowane do procesu wyko-nania zestawu modelowego.

Rys. 7. Uzupełnione modele woskowe krzyży, przygotowane do procesu wykonania zestawu

modelowego

Fig. 7. Complete wax patterns of the crucifix ready to make pattern cluster

Bardzo istotnym zagadnieniem był odpowiedni dobór układu wlewowo-zasi-lającego, który należało przewidzieć już w momencie konstruowania zestawu mo-delowego. Model krzyża posiada budowę ażurową, co nastręcza zwykle przy tego typu odlewach duże trudności wykonaw-cze. W tej sytuacji, po odpowiednich prze-liczeniach, zdecydowano się na kilkadzie-siąt wlewów doprowadzających o średnicy 3 i 5 mm, tak aby zapewnić dobre zasi-lanie odlewu, a równocześnie zapewnić dobry dopływ stopu do każdego miejsca we wnęce przyszłej formy ceramicznej. Sposób rozmieszczenia układu wlewowo- zasilającego ukazuje rysunek 8.

niejsze to: bardzo dobra odtwarzalność szczegółów, dobra lejność oraz wysoka wytrzymałość i dobra elastyczność po za-krzepnięciu.


79

Rys. 8. Układ wlewowo-zasilający zestawu modelowego krzyża

Fig. 8. Gating and feeding system for pattern cluster of the crucifix

Wykonanie formy ceramicznej

Przygotowany zestaw modelowy pod-dano kolejnej operacji, to jest wykonaniu ceramicznej formy odlewniczej. Proces technologiczny rozpoczęto od zanurzenia zestawu w kąpieli składającej się z wody i środka powierzchniowo-czynnego, w celu zmniejszenia napięcia powierzchniowego na styku dwóch faz − powierzchnia mode-lu i ciekła masa ceramiczna, co powoduje dokładne i równomierne rozprowadzenie mieszanki, przekładające się na dokład-ność odwzorowania i jakość powierzchni przyszłego odlewu. Operację tę pokazano na rysunku 9.

Rys. 9. Odtłuszczanie zestawu modelowego

Fig. 9. Degreasing of the pattern cluster

Forma ceramiczna wykonywana jest z kilku warstw (powłok). Powłokę cera-miczną nanosi się na zestaw modelowy poprzez zanurzenie go w ciekłej mieszan-ce ceramicznej o ustalonej lepkości.

Po wyjęciu ze zbiornika z mieszanką, zestaw trzyma się przez kilkanaście se-kund (10-15) nad zbiornikiem, co pozwa-la na obcieknięcie jej nadmiaru i ostrożnie obraca się dla równomiernego rozprowa-dzenia mieszanki na jego całej powierzch-ni. Należy zwrócić uwagę, aby mieszanka ceramiczna pokryła wszystkie powierzch-nie, szczególnie w zagłębieniach, wnękach i otworach – dotyczy przede wszystkim pierwszej, przymodelowej powłoki. Na-stępnie naniesioną powłokę posypuje się piaskiem kwarcowym o odpowiedniej gra-


80


Rys. 10. Naniesienie pierwszej powłoki na zestaw modelowy

Fig. 10. Application of first coating on the pattern cluster

Zastosowane parametry procesu tech-nologicznego wykonania warstwowej formy ceramicznej krzyża przedstawiono w ta-beli 1, a na rysunku 11 − gotową formę.

nulacji, co przedstawiono na rysunku 10 i odstawia do suszenia.

Przygotowanie mieszanki ceramicz-nej polega na zmieszaniu w odpowied-niej proporcji spoiwa z drobnoziarnistym materiałem ceramicznym w opisywanym przypadku – mączką kwarcową z kopal-ni Sobótka. Przed nałożeniem każdej po-włoki badana jest lepkość mieszanki ce-ramicznej przy użyciu kubka Forda nr 6. Do wykonania warstwowej formy cera-micznej zestawu modelowego krzyża użyto ciekłych mieszanek ceramicznych z trzema rodzajami spoiw:

Ludox SK-F (krzemionka koloidalna) 1. o zawartości 24,0–26,0 SiO2, ciekły zol o postaci kredowej, mętnej. Ludox SK-F, oprócz krzemionki koloidalnej i polimeru, który polepsza wytrzyma-łość formy na mokro, zawiera również środek powierzchniowo czynny, zwięk-szający adhezję mieszanki ceramicz-nej do powierzchni modelu woskowe-go. Zhydrolizowany krzemian etylu o przy-2. kładowym składzie:

krzemian etylu - 3750 ml -woda destylowana - 760 ml -alkohol etylowy - 6400 ml -kwas solny - 4 ml. -

Ludox PX-30 będący syntetyczną krze-3. mionką amorficzną o zawartości SiO2 min. 29,5%, w postaci opalizującej cieczy o dużej sile wiązania.


81

Tabela 1. Parametry procesu technologicznego wykonania formy ceramicznej

Table 1 Parameters of the technological process of the ceramic mould making

Nr powłokiWyszczególnienie

I II III IV V VI

Rodzaj zastosowanego

spoiwa

LUDOXSK-F

zhydrolizowany krzemian etylu

LUDOX PX-30


LUDOX PX-30


pH mieszanki ceramicznej 3,5−5,0 1,8−2,0 9,8−10,4 1,8−2,0 9,8−10,4 1,8−2,0

Lepkość mieszanki ceramicznej

mierzonej kubkiem FORDA

Ø 6 mm, s

32−35 20−22 22−24 22−24 22−24 24−26

Uziarnienie piasku do posypywania,

mm0,1−0,3 0,4−0,8 0,4−0,8 0,5−1,2 0,5−1,2 0,5−1,2

Czas suszenia stacjonarnego przy temperaturze 22°C

+/- 2°C i wilgotności 40−60%, h

6 4 4 4 4 8−12

Rys. 11. Gotowa ceramiczna forma odlewnicza

Fig. 11. The ready foundry ceramic mould

Przygotowanie formy do zalewania

W metodzie wytapianych modeli for-my ceramiczne przed zalewaniem powin-ny być przygotowane przez wytopienie z ich wnęk modeli woskowych i odpowied-nią obróbkę cieplną.

Ceramiczną formę odlewu krzyża wy-tapiano w autoklawie parowym, przy pa-rametrach wytapiania: ciśnienie – 4 atm., temperatura pary przegrzanej – 140°C, czas wytapiania − 20 minut. Przed wyto-pieniem z górnej części zbiornika wlewo-wego usunięto masę ceramiczną w celu umożliwienia swobodnego wypływu wyta-pianej masy modelowej z wnęki formy.

Wytopioną formę ustawiono w po-jemniku ze stali żaroodpornej, obsypano gruboziarnistym piaskiem kwarcowym o uziarnieniu 2–5 mm i poddano operacji wyżarzania.


82


Operacja wyżarzania form ceramicz-nych jest bardzo istotnym etapem proce-su technologicznego, który ma na celu:

usunięcie pozostałości masy modelo- -wej z formy ceramicznej,wzrostu wytrzymałości mechanicznej -formy,zmniejszenie różnicy temperatury -między ciekłym metalem a formą.Formę odlewu krzyża wyżarzano

w komorowym piecu oporowym w tem-peraturze 900°C przez 6 godzin, po czym obniżono temperaturę do 700°C i podsta-wiono do zalewania ciekłym stopem.

Topienie metalu i zalewanie formy

Jako materiał na odlewy krzyża wyty-powano brąz cynowo-cynkowo-ołowiowy B 555. Proces topienia metalu przepro-wadzono w piecu elektrycznym silitowym, w tyglu szamotowo-grafitowym o pojem-ności 20 kg. Ze względu na skłonność brą-zów cynowych do zagazowania głównie wodorem, zastosowano żużel syntetyczny o charakterze utleniającym.

Po stopieniu metalu i zebraniu wytwo-rzonego żużla, kąpiel metalową odtlenia-no zaprawą miedziowo-fosforową CuP 12 w ilości 0,15 kg na 20 kg metalu.

Po wprowadzeniu odtleniacza, zamie-szaniu ciekłej kąpieli i ściągnięciu żużla z jej powierzchni, dokonano pomiaru tem-peratury termoparą zanurzeniową. Formę zalewano przy temperaturze ciekłego me-talu 1180°C i temperaturze formy 700°C (rys. 12).

Rys. 12. Zalewanie formy odlewniczej

Fig. 12. Pouring of foundry mould

Obróbka wykończająca odlewów

Zalaną formę, po zakrzepnięciu sto-pu metalowego studzono do temperatu-ry otoczenia, po czym wyjęto ją, a od-lewy poddano wstępnemu oczyszczeniu z pozostałości masy ceramicznej w spe-cjalnym urządzeniu pneumatycznym. Po wstępnym oczyszczeniu odlewy odcięto od wlewu głównego. Po odcięciu i usu-nięciu wlewów doprowadzających, od-lewy poddano ostatecznemu piaskowa-niu strumieniem piaskowo-powietrznym w piaskarce ręcznej.

Tak przygotowane odlewy przekazano do dalszej obróbki wykończającej, która sprowadzała się do dokładnego szlifowa-nia, cyzelowania i polerowania ich po-wierzchni.

W efekcie otrzymano odlewy o bardzo dobrej powierzchni, bez żadnych wad po-wierzchniowych, co ma kolosalne znacze-nie wobec zamierzonego przez zlecenio-dawcę ich złocenia galwanicznego.

Na rysunku 13 pokazano formę ce-ramiczną zalaną brązem, surowy zestaw po opiaskowaniu i odlew krzyża po obrób-ce wykończającej. Natomiast rysunek 14 prezentuje krzyż po naniesieniu warstwy złota.


83

Rys. 13. Forma odlewnicza po zalaniu, odle-wy po piaskowaniu i krzyż po obróbce

wykończającej

Fig. 13. Foundry mould after pouring, cast-ing after sand blasting and cast crucifix after

finishing treatment

Rys. 14. Krzyż po naniesieniu warstwy złota przygotowany do montażu

Fig. 14. Crucifix with applied gold layer ready for assembly

Podsumowanie

Rekonstrukcja krzyża była jedną z prac z tego zakresu prowadzonych w Instytu-cie Odlewnictwa w Krakowie od wielu lat. Wystarczy wspomnieć chociażby takie za-dania, jak: naprawa elementu wazy indyj-skiej z początku XX wieku, rekonstrukcja i konserwacja nagrobka (części metalo-we) hrabiny Działyńskiej na Cmentarzu Rakowickim, rekonstrukcja i konserwacja XIX-wiecznej kasetki z odlewni Minterów itd.

Postawione przed autorami pracy za-gadnienia i plan pracy oraz jego realizacja przyniosły spodziewany efekt. Krzyż odla-ny został bez wad i nie wymagał żadnych uzupełnień, a wykonana praca zyskała uznanie zamawiającego i przyniosła sa-tysfakcję jej autorom.

Wydawnictwa

Publikacje

Praca zbiorowa: „Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym”

84

Publikacja jest zbiorem artykułów poruszających zagad-nienia z zakresu odlewnictwa ciśnieniowego. W niniejszym wydawnictwie przedstawiono: badania wstępne nad recyklin-giem złomu obiegowego odlewniczych stopów magnezu po-przez zastosowanie innowacyjnej metody endomodyfikacji; analizę termowizyjną procesów odlewniczych; wysokojakoś-ciowe odlewy ciśnieniowe i system ich kontroli; ujawnianie ziarna w stopach magnezu; eksperymenty technologiczne i analizę numeryczną procesu odlewania pod- i nadeutek-tycznych stopów aluminium w stanie stało-ciekłym; proces prasowania w stanie ciekłym jako technologię umożliwiającą wytwarzanie odpowiedzialnych odlewów ze stopów lekkich; badania składu chemicznego i fazowego złomu obiegowego stopów magnezu; VACURAL − niezawodną technologię wy-konywania odlewów ciśnieniowych z możliwością spawania i obróbki cieplnej.

Praca zbiorowa pod red. A. Balińskiego: „Działalność naukowa, badawcza i rozwojowa oraz wspomagająca badania w 2010 roku. Wybrane zagad-nienia”

Opracowanie niniejsze jest prezentacją wyników prac nauko-wych, badawczych oraz wspomagających badania, prowadzo-nych w Instytucie Odlewnictwa w zakresie działalności statuto-wej w roku 2010. Jest kontynuacją wydawnictwa o analogicznej tematyce prezentującego daną działalność za lata 2008-2009. Przedstawiono w sposób syntetyczny rezultaty badań, w du-żej części o najwyższym stopniu innowacyjności, realizowanych w wyniku zastosowania najnowocześniejszej aparatury i tech-nologii, źródeł informacji naukowej, technicznej i logistycznej. Omówiono również problemy organizacji i zarządzania, przygo-towania oraz wdrożenia technicznych i organizacyjnych metod, zapewniających wysoką jakość produkcji odlewniczej, odpo-wiadających wymaganiom przemysłu światowego. W zakresie zagadnień dotyczących informatyzacji, przedstawiono analizę wykorzystania technologii informacyjnych w działalności nauko-wo-badawczej, zarządzaniu, dystrybucji efektów naukowych i praktycznych w odlewniach, a także w gospodarce krajowej.

ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE POLSKA I ŚWIAT 2/2011 · POLSKA I ŚWIAT ORN ONR PON N OR ... W końcu...

Documents

Transcript of ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE POLSKA I ŚWIAT 2/2011 · POLSKA I ŚWIAT ORN ONR PON N OR ... W końcu...