{' '} {' '}
Limited time offer
SAVE % on your upgrade.

Page 8

53. S L É VÁ R EN SK É D N Y® – V Y B R A N É P Ř ED N Á ŠK Y

J . Če c h – Š. Ke r š n e r

I zo l a c e j a ko n á h r a d a k a p e s u o c e l o v ý c h o d l i t k ů – n á v r h t e c h n o l o g i e a p r a k t i c k á a p l i k a c e

Izolace jako náhrada kapes u ocelových odlitků – návrh technologie a praktická aplikace Insulation as a substitute for pockets for steel castings —design of the technology and practical application Received: 02.08.2016 Received in revised form: 22.08.2016 Accepted: 22.08.2016 669.141.25 : 621.746.4 : 66.045 cast steel— gating and feeding system—insulation

The idea of using the insulation instead of feeder pocket direc tly on the cast area is not a new one. But for steel castings with pouring temperature commonly above 1550 °C the special materials are needed. Proper ties and the usage of the K ALPAD ® insulation and the T ZS, IZOCA ST sandwich insulation are described. Saving of liquid metal, shor tening of fet tling and machining operations was achieved.

Ing. Jan Čech, Ph.D. ŽĎAS, a. s., Žďár nad Sázavou

Ing. Štěpán Keršner S E E I F C e r a m i c , a . s . , R á j e c- J e s t ř e b í

342

S l é vá re ns t v í . L X I V . z á ř í – ř í j e n 2016 . 9 –10

Ú vo d Při nálitkování ocelových odlitků je v mnoha případech nutné použít tzv. kapsy pro prodloužení dosazovací zóny, vytvoření teplotního gradientu a zajištění zdravosti odlitku. Tento prvek slévárenské technologie však představuje vícenáklady v podobě tekutého kovu navíc, nutnosti tvarového pálení při odstraňování kapes a v neposlední řadě delších časů při obrábění ploch po pálení. Následující článek popisuje metody náhrady kapes nálitků izolací aplikovanou přímo na odlitek bez rizika zapečení nebo odtavení izolace. Myšlenka použití izolace místo kapes přímo na litou plochu není nová. Pro kovy s nižší licí teplotou byly dostupné izolace, které se za daných teplot nenatavovaly a nebyly tak zdrojem povrchových vad rozměrových (odtavení) a strukturních (vměstky). Pro ocelové odlitky s teplotou lití běžně nad 1550 °C je však potřeba speciálních materiálů, aby nedocházelo k natavování. I z o l a c e p r o p o u ž i t í p ří m o n a l i t o u p l o c h u Jednovrstvá izolace (např. KALPAD®) Izolace je tvořena vlákny na bázi Al2O3 a více než 60 % objemu je tvořeno uzavřenými póry, což je důvodem udávaného vysokého izolačního koeficientu – fiz = 1,5–1,58 [1]. Tento typ izolace je ve slévárnách ocelových odlitků vhodný pro aplikace na slabší stěny do cca 70 mm a do metalostatického tlaku cca 1000 mm. Pokud tyto podmínky nejsou dodrženy, izolace se odtaví a kromě toho, že izolace pak neplní svůj izolační účel, je nutné plochy drážkovat nebo brousit (obr. 1). Při správné aplikaci je po odlití dosažen jakostní povrch odlitku, který je nutné pouze přebrousit. Příklad možného použití je na obr. 2. Nálitkovaný uzel se nachází ve středu odlitku a není z tvarových důvodů možné použít vnější kapsy. Vnitřní kapsy je obtížné odstranit jak s ohledem na obtížný přístup úzkým prostorem trubky, tak vzhledem k typu oceli a nutnosti pálení za tepla. Výsledná povrchová i vnitřní jakost těchto typů odlitků je vyhovující požadavkům zákazníka a zcela rovnocenná použití kapes při současném snížení nákladů na apretaci. Sendvičová izolace (TZS, IZOCAST) Sendvičový izolační materiál se – jak už napovídá název – skládá ze dvou vrstev, na které jsou kladeny zcela odlišné požadavky. Tenčí vrstva, která je ve styku s taveninou, se svými vlastnostmi blíží šamotu a má objemovou hmotnost 2000 kg/m3. Silnější, izolační vrstva je tvořena lehkou porézní hmotou, kde jsou základní surovinou tzv. cenosféry. Cenosféry jsou alumináto-silikátové částice kulového tvaru, které vznikají při spalování uhlí, a to v teplotním intervalu 1200–1500 °C, kdy se část paliva vyskytuje ve formě taveniny, působením plynných složek (CO2, H2O) uvolňovaných z uhelných a koksových částic. Průměr těchto částic se pohybuje od 5 do 350 µm. Velký objem a nízká hmotnost zaručuje nízkou objemovou hmotnost cenosfér, která je 2,5 až 3,5× nižší, než je objemová hmotnost vody. Výhodou tohoto lehčiva je však nejen jeho nízká objemová hmotnost, ale také jeho schopnost vytvářet uzavřené póry ve struktuře materiálu. Tato skutečnost významně napomáhá ke snížení součinitele tepelné vodivosti λ, protože uzavřené póry jsou z tepelně izolačního hlediska výhodnější. Moderní vysoce jakostní izolační materiály se bez cenosfér neobejdou. Zároveň je však nutno neustále kontrolovat jakost a původ tohoto materiálu, protože ne každý surovinový zdroj je vhodný pro danou aplikaci [2], [3].

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 9-10 2016  

Slevarenstvi 9-10 2016  

Profile for inasport