Issuu on Google+

ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE POLSKA I ŚWIAT MODERN FOUNDRY POLAND AND THE WORLD

1/2014 ISSN 1898-7257

KONWERSJA SZANSĄ DLA POLSKIEGO ODLEWNICTWA I INNOWACYJNEGO PRZEMYSŁU TOLA CERTOWICZÓWNA - ARTYSTKA NIEZNANA Informacja naukowo-techniczna


Wydawca/Publisher: INSTYTUT ODLEWNICTWA w Krakowie

REDAKTOR NACZELNY/ EDITOR IN CHIEF: Andrzej BALIŃSKI

ZESPÓŁ REDAKCYJNY/TEAM: Jerzy J. SOBCZAK, Jerzy TYBULCZUK, Andrzej GAZDA, Piotr DUDEK, Joanna MADEJ, Marta KONIECZNA, Anna SAMEK-BUGNO, Katarzyna POTĘPA PROJEKT OKŁADKI/COVER DESIGN: Katarzyna POTĘPA 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: joanna.madej@iod.krakow.pl

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


Wesołych Świąt Wielkiej Nocy

Z okazji zbliżających się Świąt Wielkanocnych, składamy najserdeczniejsze życzenia: dużo zdrowia, radości, smacznego jajka, mokrego dyngusa, mnóstwa wiosennego optymizmu oraz samych sukcesów... Redakcja czasopisma „Odlewnictwo Współczesne - Polska i Świat”

Drodzy Czytelnicy czasopisma „Odlewnictwo Współczesne Polska i Świat"


Kwartalnik naukowo-techniczny Rocznik 7, nr 1/2014 Badania i studia

studies and research

Konwersja szansą dla polskiego odlewnictwa i innowacyjnego przemysłu........................6

Converting opportunity for the Polish foundry and innovative industry...............................6

INFORMACJA NAUKOWO-TECHNICZNA.......................................................14

SCIENTIFIC AND TECHNICAL INFORMATION..............................................14

Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism.............................44

Express scientific and technical information from selected journals..............................44

Wydarzenia.................................49

EVENTS...........................................49

Z historii odlewnictwa

FROM THE HISTORY OF FOUNDING

Tola Certowiczówna – artystka nieznana......53

Tola Certowiczówna – artist unknown...........53

Publikacje

PUBLICATIONS

Wydawnictwa..........................................57

Publication.............................................57


Badania i studia

Konwerska szansą dla polskiego i innowacyjnego przemysłu

odlewnictwa

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

Streszczenie W artykule pokazano w zarysie udział odlewów we współczesnej gospodarce oraz w życiu codziennym. Przedstawiono argumenty przemawiające za zastosowaniem odlewanych elementów maszyn i urządzeń zamiast komponentów wytwarzanych za pomocą innych technologii.

Odlewnictwo należy do najstarszych technik wytwarzania przedmiotów metalowych, stosowanych od zarania istnienia ludzkości. Wiele odkryć archeologicznych przedmiotów metalowych służących człowiekowi zarówno w życiu codziennym jak, i w walce, a także wykopaliska różnych elementów ozdobnych i dekoracyjnych, stosowanych od zamierzchłych, czasów potwierdzają znaczenie techniki odlewniczej w odległej historii ludzkości. Poniżej przedstawiono wybrane przykłady licznych odkryć archeologicznych (rys. 1-4).

Rys. 1. Fresk egipski ilustrujący odlewnie – najstarszy ślad historyczny dotyczący odlewnictwa (Karnak, grobowiec Rekhmire 5000–4000 lat p.n.e) [1]


Odlewnictwo Współczesne

Rys. 2. Odlewane wyroby z brązu wykonane w 3200 roku p.n.e. w Mezopotamii [1]

Rys. 3. Złoty sztylet znaleziony w UR (Mezopotamia) datowany na ok. 2450 lat p.n.e. [1]

Rys. 4. Etruskie rzeźby z brązu: wilczyca kapitolińska – symbol Rzymu (V w. p. n. e.) (po lewej) oraz Chimera (VI lub V w. p.n.e.) (po prawej) [1]

Również w czasach obecnych, znamiennych burzliwym rozwojem techniki, odlewnictwo pozostaje nadal niezastąpioną techniką wytwórczości i wykorzystywania wielu komponentów metalowych w gospodarce i życiu codziennym, w licznych branżach i sektorach przemysłowych, począwszy od przemysłu samochodowego przez przemysł lotniczy, energetyczny, zbrojeniowy, budowlany do przemysłu kosmicznego włącznie.

7


Odlewnictwo Współczesne

W ogólnym zarysie udział odlewów we współczesnej gospodarce oraz życiu codziennym przedstawiono na poniższym schemacie i rysunku 5:

Budownictwo i elementy architektury Budownictwo • kotły grzewcze, grzejniki, zawory instalacyjne, wanny, okucia budowlane Roboty ziemne • rury sieciowe wodne i kanalizacyjne • włazy kanalizacyjne • kratki ściekowe i akcesoria kanalizacyjne Elementy architektury • pomniki • fontanny • dzwony • kandelabry • elementy ogrodzeniowe.

Urządzenia przemysłowe Urządzenia dla przemysłu ciężkiego • hutnictwo, kuziennictwo, kopalnictwo • urządzenia do prac ziemnych, dźwigi, koparki itp. Przemysł elektromaszynowy • obrabiarki, silniki, turbiny • sprężarki, piece, pompy • zawory, liczniki Transport • kolejnictwo • okrętownictwo • lotnictwo.

Trwałe środki konsumpcyjne i inne Samochody, motocykle, rowery • silniki • przekładnie • układy hamulcowe • elementy zawieszenia Urządzenia gospodarstwa domowego • części mechaniczne sprzętu AGD • obudowy Przemysł zbrojeniowy Medycyna (implanty, endoprotezy) Przemysł optyczny, komputerowy, telekomunikacja • obudowy kamer, komputerów, telefonów komórkowych.

8


Odlewnictwo Współczesne

Rys. 5. Zastosowanie odlewów w różnych dziedzinach przemysłu i gospodarki

Najważniejsze elementy odlewane stosowane w motoryzacji pokazano na rysunkach 6 i 7.

Rys. 6. Odlewy dla motoryzacji

9


Odlewnictwo Współczesne

Rys. 7. Odlewy dla motoryzacji

Należy podkreślić, że w 90% wytwarzanych maszyn i urządzeń stosowane są komponenty odlewane, często decydujące o ich walorach użytkowych i eksploatacyjnych. W czołówce krajów najbardziej rozwiniętych pod względem gospodarczym i przemysłowym, do których niewątpliwie należą – USA, Japonia, Niemcy, Francja ‒ odlewnictwo należy do branż strategicznych, chociaż dla wielu działaczy gospodarczych, a także wielu naukowców, w tym także w Polsce, odlewnictwo kojarzone jest z szeroko pojętą metalurgią i hutnictwem. Należy jednak podkreślić, że o ile wspólnym mianownikiem dla tych branż może być wytapianie metalu (przygotowanie fazy ciekłej) to całkowicie różne są pozostałe etapy procesów technologicznych związanych z nadawaniem kształtu metalowym elementom. Rozwój nowoczesnego odlewnictwa jako dostawcy wielu ważnych komponentów różnych maszyn i urządzeń ukierunkowany jest z jednej strony na doskonalenie technologii formy i rdzenia oraz technik RPS (szybkiego prototypowania), pozwalających nadawać odlewom najbardziej różnorodne, często skomplikowane kształty możliwe do uzyskania jedynie przez odlewanie – z drugiej strony na rozwój wysokiej jakości tworzyw odlewniczych zarówno na bazie żelaza, jak i metali nieżelaznych zapewniających wysokie właściwości wytrzymałościowe, eksploatacyjne, a także obniżenie masy urządzeń a przez to oszczędności materiałów i energii. Rozwój technologii odlewniczej możliwy jest również dzięki szerokiemu stosowaniu wspomagania procesów odlewniczych programami komputerowymi, umożliwiającymi sterowanie procesami krzepnięcia i strukturą, analizowaniem występujących podczas krzepnięcia naprężeń i wad skurczowych itp. Do programów takich należą m.in.: • programy wspomagania procesu odlewania (zalewanie, krzepnięcie, naprężenia) – MAGMAsoft, ProCast, Flow-3D, Nova Solid, Ekk inc, Z-CAST; • programy do analizy stanu naprężeń podczas eksploatacji odlewu – Abaqus, Ansys, Nastran; • programy do dokumentacji – systemy CAD/CAM/CAE/POM (rysunki w 3D) – ProEngineer, CATiA, Solid Works, Solid Edge.

10


Odlewnictwo Współczesne

W wielu przykładach, poza argumentami technicznymi (kształt i masa) również względy ekonomiczne przemawiają na rzecz wykorzystywania odlewów w maszynach i urządzeniach. W relacji do innych znanych i w skali przemysłowej szeroko stosowanych technologii wytwarzania metalowych komponentów, takich jak: kucie, spawanie, tłoczenie, obróbka mechaniczna – odlewanie przedstawia walory, których wymienione technologie nie posiadają bądź posiadają w ograniczonym zakresie. Najbardziej istotne walory stosowania odlewów to: • elastyczność konstrukcji – duża rozpiętość masy wykonywanych odlewów (od gramów do ton) i kształtów (od prostych do najbardziej złożonych), • redukcja kosztów ‒ przy odpowiednio dużej seryjności, koszty ulegają obniżeniu (przykładem może być porównanie kosztów wytwarzania elementów odlewanych i otrzymanych za pomocą obróbki mechanicznej rys. 8)

Rys. 8. Schemat ogólny porównania kosztów elementu odlewanego i wykonanego za pomocą obróbki mechanicznej [2]

• korzyści materiałowe – możliwość racjonalnego wyboru tworzyw w relacji do określonych warunków eksploatacyjnych. Oczywistym jest, że przy wyborze przez konstruktora tworzywa komponentu i sposobu jego wytwarzania, poza właściwościami technicznymi, musi być uwzględniony rachunek ekonomiczny. Ważnym elementem kosztu powinien być koszt materiału (tworzywa) w powiązaniu z jego właściwościami. Ogólna informacja o tych relacjach dla podstawowych tworzyw odlewniczych przedstawiona jest w tabeli 1, gdzie podano z koszt 1 tony tworzywa z drugiej średnią jego wytrzymałości. Iloraz tych wartości pozwala na orientację ile kosztuje 1 MPa wytrzymałości dla poszczególnych podstawowych tworzyw odlewniczych.

11


Odlewnictwo Współczesne

Tabela 1. Porównanie kosztów różnych tworzyw odlewniczych ze względu na właściwości mechaniczne (dane szacunkowe na podstawie informacji z roku 2011 r.) [3]

Tworzywo odlewnicze Żeliwo szare Staliwo Żeliwo ciągliwe Żeliwo sferoidalne Żeliwo sferoidalne ADI Aluminium

Średni koszt wytworzenia 1 tony odlewów / średnia ich wytrzymałość 1500 $/t 250 MPa 3000 $/t 500 MPa 2000 $/t 400 MPa 1700 $/t 500 MPa 2500 $/t 1000 MPa 8000 $/t 200 MPa

Koszt 1 MPa 6 $/MPa 6 $/MPa 5 $/MPa 3,4 $/MPa 2,5 $/MPa 40 $/MPa

Projektowanie nowych maszyn i urządzeń, względnie ich modernizacja, w aspekcie wzrostu ich walorów użytkowych i eksploatacyjnych, a często zmniejszenia masy, stawia przed konstruktorem problemy wyboru poszczególnych komponentów w kontekście wymagań właściwości mechanicznych oraz sposobu ich wykonania (wytwarzania) ‒ rys 9.

maszyny,

Rys. 9. Schemat podejścia do wyboru sposobu wytwarzania nowych lub modernizowanych komponentów

12


Odlewnictwo Współczesne

Istniejące zasoby informacji o tworzywach (materiałach) i ich właściwościach zawarte są najczęściej w normach i poradnikach. Często jednak normy obejmują zestaw właściwości podstawowych, natomiast dla konstruktora ważne są informacje obejmujące szerszy zakres właściwości oraz najbardziej aktualne dane o nowych nieobjętych normami tworzywach odlewniczych. Takie informacje najczęściej posiadają wytwórcy elementów oraz ośrodki naukowo-badawcze i rozwojowe. W związku z tym najlepszym źródłem informacji na etapie projektowania może i powinien być bezpośredni kontakt projektanta – konstruktora z technologiem. Literatura: 1. Sobczak Jerzy J., Tybulczuk Jerzy: Odlewnictwo w rozwoju cywilizacji od zarania ludzkości po dzień dzisiejszy, Instytut Odlewnictwa, Kraków 2003 2. „Ductile iron for design engineers”, Published by RioTinto and Titanium a mamber of ductile iron marketing group Revised and reprinted 1998 3. Modern Casting vol., 103 nr. 12, dec. 2013, 47 th Consus of World Casting Production - 2012

Ze względu na obszerną zawartość artykułu, ciąg dalszy zostanie opublikowany w następnym numerze wydawnictwa.

13


Informacja naukowo-techniczna

WYBÓR INFORMACJI Z CZASOPISM NAUKOWO-TECHNICZNYCH 01. ZAGADNIENIA OGÓLNE Całościowa ocena odlewnictwa ciśnieniowego. Możliwa jest większa sprawność energetyczna odlewni ciśnieniowych. Ganzheitliche Betrachtung des Druckgiessens. Mehr Energieeffizienz in Druckgiessereien moeglich. Giesserei-Erfahrungsaust. 3+4, s. 12-16.

2012,

nr

Autor: Jordi U. Artykuł dotyczy analizy zapotrzebowania wykorzystania energii w odlewniach ciśnieniowych małych i średniej wielkości o rocznej produkcji rzędu 5000 t odlewów rocznie. Przeanalizowano zapotrzebowanie na energię niezbędną do wyprodukowania 1 tony odlewów ciśnieniowych, której potrzeba około 5600 kWh. Dokonano analizy pracy gniazda produkcji odlewów ciśnieniowych. Przeanalizowano możliwości ograniczenia zużycia energii w procesie produkcji odlewów biorąc pod uwagę poszczególne etapy (cykle) produkcji odlewów. Omówiono zagadnienie doradztwa energetycznego w obszarze produkcji odlewów ciśnieniowych. Bez błądzenia we mgle. Kein Rumstochern mehr im Nebel. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 2, s. 64-66, 68. Autor: Lange E. W artykule opisano nowoczesną odlewnię Karl Casper GmbH & Co. KG, która produkuje odlewy z żeliwa szarego i sferoidalnego o masie jednostkowej od 6 do

9 ton, głównie dla przemysłu maszynowego, do urządzeń specjalnych (maszyny do przeróbki tworzyw sztucznych) i dla pojazdów szynowych. Produkowane są zarówno odlewy jednostkowe, jak i w małych seriach do 1000 sztuk. Opisano nowoczesne oprzyrządowanie odlewnicze i nowoczesne urządzenia do sterowania produkcją oraz nowoczesne sposoby jej kontroli za pomocą komputerów z nowoczesnym oprogramowaniem i za pomocą kamer. Firma Trompetter wprowadza system TimeLine-Guss. Trompetter setzt auf TimeLine-Guss. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 3, s. 63-66. Autor: Holzapfel V.A. Przedstawiono historię odlewni żeliwa Trompetter Guss GmbH & Co. KG w Baryeuth (Niemcy), w której produkowane są odlewy z żeliwa szarego i sferoidalnego w seriach małych i średnich dla przemysłu maszynowego, hydrauliki i przemysłu tekstylnego, a także maszyn rolniczych i przemysłu stoczniowego. Opisano wyposażenie odlewni. W odlewni eksploatowane są dwa piece indukcyjne średniej częstotliwości i osiem strzelarek do rdzeni. W odlewni wprowadzony jest system zarządzenia jakością. Przebieg produkcji sterowany jest komputerowo, w odlewni wprowadzono elektroniczne przetwarzanie danych. W artykule opisano sposób zarządzania, w tym wykorzystanie systemu TimeLine-Guss. Z pomocą nowoczesnej techniki rozbudować wiodącą pozycję na rynku. Fuehrende Marktposition mit modernster Technik ausbauen.


Odlewnictwo Współczesne

Giesserei 2012, Jg. 99, H. 4, s. 145146, 149-151. Autor: Piterek R. Artykuł dotyczy działalności firmy „Buderus”, która dostarcza oprzyrządowanie odlewnicze i współuczestniczy w modernizacji odlewni. W artykule opisano modernizację odlewni w Breidenbach (Niemcy). Zainstalowane nowoczesne urządzenia do topienia i agregaty formierskie pozwoliły na znaczną oszczędność energii. Obniżka kosztów energii elektrycznej w odlewni. Stromkosten senken im Giessereibetrieb. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 5, s. 50-54. Autor: Donnerbauer R. Artykuł dotyczy efektywnego zużycia energii elektrycznej w energochłonnych zakładach przemysłowych (w tym odlewniach) oraz optymalnego jej wykorzystania. Zwrócono uwagę na jakość dostarczanej energii elektrycznej oraz rozbudowę sieci. Opisano możliwości obniżenia kosztów energii przez unikanie dopuszczalnego (maksymalnego) poboru energii. Omówiono optymalne obciążanie urządzeń na przykładzie 4 pieców w odlewni Ergocast Guss GmbH, korzystającej z dostaw energii firmy Padicon. Scharakteryzowano nowy obowiązujący system zarządzania energią elektryczną: „regulacja różnicowo-równoległa” w odniesieniu do ww. odlewni, który dopuszcza maksymalne obciążenie 7 MW. Przedstawiono wprowadzony w 1997 roku i stale unowocześniany system zarządzania jakością w aspekcie wykorzystania / zużycia energii elektrycznej. Omówiono uzyskaną obniżkę kosztów zużycia energii Różne surowce od jednego producenta. Rohstoffvielfalt aus einer Hand. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 5, s. 68-70. Autor: Spoo A. Omówiono działalność koncernu ThyssenKrupp Metallurgical Products GmbH w Essen, dostawcy surowców dla szere-

15

gu gałęzi przemysłu, w tym dla: odlewnictwa, przemysłu materiałów ogniotrwałych, przemysłu chemicznego. Firma ta zajmuje się także metalurgią proszków i produkcją na skalę przemysłową materiałów tłumiących. Produkuje również, rury, różnego typu blachy, profile, druty, pręty np. dla przemysłu elektrycznego, zaopatruje też przemysł motoryzacyjny. Firma „Brembo" rozbudowuje w Polsce odlewnię produkującą tarcze hamulcowe. Brembo baut Bremsscheibenfertigung in Polen aus. Giesserei 2012, Jg .99, H. 5, s. 72-75. Autor: Piterek R. Opisano rozbudowę znajdującej się na terenie Polski w Dąbrowie Górniczej włoskiej odlewni tarcz hamulcowych. Opisano usytuowanie odlewni, warunki lokalowe, omówiono plany produkcyjne, zwrócono uwagę na nowoczesne oprzyrządowanie i wyposażenie odlewni (urządzenia z Włoch i Niemiec).

02. ZASTOSOWANIE SYMULACJI KOMPUTEROWEJ W ODLEWNICTWIE Większa wydajność i większy zysk dzięki przejrzystości produkcji odlewów. Mehr Leistung und Gewinn durch Transparenz bei der Gussproduktion. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 3, s. 53-54, 56-57. Autor: Odak R., Wintgens R. W artykule omówiono wykorzystanie nowego oprogramowania „OEE on Board” firmy Act-in GmbH w Atkwizgranie, które umożliwia rejestrację (wizualizację) miejsc zakłóceń, miejsc krytycznych i występowanie strat w cyklu produkcyjnym rdzeni (cyklu pracy strzelarki do rdzeni) w czasie rzeczywistym. Oprogramowanie powstało we współpracy z producentem strzelarek do rdzeni firmą Laempe + Moesner w Schopfheim (Niemcy). Opro-


Odlewnictwo Współczesne

gramowanie umożliwia analizę wydajności pracy urządzenia i ocenę wszystkich wskaźników produkcyjnych. W artykule opisano przemysłowe zastosowanie oprogramowania. Elastyczne oprogramowanie ERP dla konstruktorów form. WorkPlan Enterprise ułatwia organizację produkcji i planowanie. A Flexible ERP-Loesung fuer Formenbauer. WorkPlan Enterprise vereinfacht Organisation und Planung. Giesserei-Erfahrungsaust. 2012, nr 5+6, s. 6-9,11. Autor: Klingauf W. Przedstawiono specjalistyczne oprogramowanie ERP (Enterprice Ressurce Planning) służące do planowania i sterowania produkcją w obszarze projektowania i produkcji form firmy „Sescoi” GmbH w Neu-Isenburg (Niemcy). Opisano zastosowanie oprogramowania w austriackiej firmie „Mangel Formenbau” GmbH w Reggendorf (Austria) produkującej formy wtryskowe. Przedstawiono projektowanie i produkcję form w tym przedsiębiorstwie, wykorzystanie oprogramowania komputerowego zarówno do projektowania form, jak i do zarządzania nią. Opisano krótko nowoczesny park maszynowy służący do produkcji oraz kontrolę, rejestrację zamówień, a także planowanie z wykorzystaniem oprogramowania ERP. Scharakteryzowano i omówiono wykorzystanie modułu WorkPlan Enterprice, który służy do kontroli wszystkich etapów produkcji form wtryskowych. Całość to więcej niż suma pojedynczych części. Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 4, s. 136140, 142. Autor: Ortloff H., Pacyna V., Bembenek K. Artykuł dotyczy działalności niemieckiej firmy RGU, mającej swoją siedzibę w Dortmundzie, która produkuje i opra-

cowuje oprogramowanie komputerowe do zarządzania pracą odlewni, rejestrowania i kontroli procesów odlewniczych. Istotą tego opracowywanego oprogramowania komputerowego jest to, że oferowany produkt to pakiet, w którym ujęte są wszystkie operacje technologiczne i czynności realizowane podczas produkcji. Istotna jest tu „komunikacja” pomiędzy obszarami odlewni i możliwość zarządzania danymi poszczególnych procesów. Oprogramowanie oferowane przez tę firmę ujmuje także planowanie produkcji i jej kalkulację oraz kontrolę pracy urządzeń, a także automatyczne ich sterowanie. W artykule omówiono wspomaganie komputerowe procesu topienia, zarządzanie jakością i zarządzanie wysyłką gotowych wyrobów. Die Nachhaltigkeit in der Instandhaltung – bei der Eisengiesserei Fritz Winter in Stadtallendorf. Optimierung der Instandhaltungs- und Wartungsstrategie, mittels Einsatz einer intelligenten Instandhaltungssoftware. Utrzymanie ruchu w odlewni żeliwa Fritz Winter w Stadtallendorf. Optymalizacja utrzymania ruchu i kontroli z wykorzystaniem inteligentnego oprogramowania do utrzymania ruchu. Giesserei-Prax. 2012, nr 6, s. 239243. Autor: Henkel F. i in. Omówiono zastosowanie w odlewni żeliwa Fritz Winter nowoczesnego oprogramowania firmy Act-in GmbH z Krefeld (Niemcy) do kontroli pracy urządzeń, produkcji oraz zarządzania i planowania, a także utrzymania ruchu. Oprogramowanie Act-in RTI zostało napisane na potrzeby ww. odlewni. W artykule opisano i scharakteryzowano poszczególne jego moduły.

03. OCHRONA ŚRODOWISKA I BHP Redukcja zadymienia w technologii PUR-Cold-Box. Rauchreduzierung beim PUR-Cold-Box-Verfahren.

16


Odlewnictwo Współczesne

Giesserei 2012, Jg. 99, H. 4, s. 110116.

Mod.Casting 2012, Vol. 102, nr 10, s. 34-36.

Autor: Sipos M.M., Eder G.

Autor: Kapel. D.

Podczas przeróbki form, suszenia rdzeni i podczas odlewania spoiwo narażone jest na znaczne obciążenie cieplne, przy czym zachodzą skomplikowane procesy fizyczne i chemiczne. Podczas tych procesów, w zależności od warunków i rodzaju spoiwa, występuje efekt uboczny w postaci zadymienia. Przedmiotem prac badawczych w firmie „Furtenbach” GmbH w Wiener Neustadt (Austria) była redukcja powstawania dymu przy stosowaniu spoiwa w technologii PUR-Cold-Box. Po zidentyfikowaniu źródeł i procesów, istotnych przy powstawaniu zadymienia, opracowano wyniki procesów termodynamicznych zachodzących w roztworach polimerów i kinetyki przebiegu reakcji chemicznych. Skutecznym działaniem prowadzącym do redukcji zadymienia okazało się zastosowanie kombinacji różnych rozpuszczalników o działaniu absorbującym dym i intensyfikującym spalanie. Opracowano dwa rodzaje spoiw Cold-Box: Friodur 075 dla odlewania metali nieżelaznych i Friodur 080 dla odlewania żeliwa.

Po raz pierwszy U.S. Environmental Protection Agency uznała miedź jako metal antybakteryjny w 2008 roku. Od tego momentu jej stopy ‒ w formie odlewów lub odkuwek ‒ znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach gospodarki, głównie w medycynie, ponieważ zabijają więcej niż 99% bakterii na powierzchniach przedmiotów z nich wykonanych w przeciągu 2 godzin (przedstawiono wykresy porównawcze z innymi materiałami). Ponadto charakteryzują się różnorakimi właściwościami fizycznymi, mechanicznymi, odpornościowymi ułatwiającymi ich wykonanie i zastosowanie. W przytaczanych w artykule badaniach wykorzystywano różne przedmioty i elementy wykonane ze stopów miedzi, często łączone, np. z plastikiem. Przedstawiono wyniki badań prowadzonych w latach 20072011 w trzech amerykańskich szpitalach. W kilku pokojach oddziałów intensywnej terapii zainstalowano elementy wykonane ze stopów Cu (konstrukcje łóżek, oparcia krzeseł dla odwiedzających chorych, elementy rozkładanych stolików, elementy urządzeń przywołujących itp.). W innych pokojach intensywnej terapii te same elementy wykonane były z plastiku, drewna i stali. Pokoje były czyszczone tymi samymi środkami czystości i w ten sam sposób. Okazało się, że ryzyko infekcji pacjentów przebywających w pokojach wyposażonych w elementy wykonane ze stopów miedzi było o ok. 60% mniejsze.

Oszczędność czasu dzięki zwartemu opracowaniu na temat ochrony przed działaniem wysokiej temperatury. Zeitersparnis durch kompaktes Werk im Hitzeschutz. Giesserei-Prax. 2012, Jg. 63, nr 4, s. 143-145. Autor: Muscheites S. Artykuł zawiera ocenę i opis elektronicznej wersji poradnika z zakresu bhp, dotyczącego ochrony osobistej pracowników odlewni przed działaniem wysokiej temperatury na stanowisku pracy zgodnego z dyrektywą BGI 587 Federalnego Stowarzyszenia Pracowników (Berufsgemeinschaftliche Information –BGI 587). Metal przeciwbakteryjny. Antimicrobial metal.

17

04. WYTYCZNE PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII ODLEWNICZYCH Połączenie tworzyw w konstrukcjach lekkich. Możliwe do określenia czynniki z obszaru odlewania. Werkstoffkombinationen in Lechtbaukomponenten. Berechenbare Einfluesse aus der Gussteilfertigung.


Odlewnictwo Współczesne

Giesserei 2012, Jg. 99, H. 3, s. 24-27. Autor: Hartmann G. Odlewy z aluminium i magnezu odgrywają istotną rolę w projektowaniu konstrukcji lekkich. Obszary zastosowania odlewów z tych stopów są coraz szersze, specjalne wymagania stawiane tym stopom stale rosną. Często zdarza się, że np. właściwości mechaniczne czy trybologiczne tych stopów nie są już wystarczające, temperatura zastosowania jest za duża czy chemiczne oddziaływanie mediów zbyt agresywne. Możliwa jest miejscowa zmiana właściwości odlewów przez zastosowanie oblewanych wkładek (najcześciej ze stali lub żeliwa), które pozwalają na dopasowanie odlewu do zwiększonych wymagań. Wkładki te powodują występowanie przy odlewaniu różnych nietypowych zjawisk. Ciekły metal zostanie na przykład podczas odlewania lokalnie schłodzony, przez co wypełnianie formy może być utrudnione. Na skutek nierównomiernego schłodzenia odlewu występują naprężenia własne, dochodzi do paczenia się odlewu, powstają pęknięcia. Takie same problemy mogą wystąpić w wyniku różnego przewodnictwa cieplnego i rozszerzalności cieplnej połączonych w pary tworzyw (stopów). W artykule przedstawiono w jaki sposób można przewidzieć, przed rozpoczęciem odlewania bądź obróbki cieplnej, wystąpienie naprężeń własnych, paczenie się czy powstawanie pęknięć i ewentualnie je wyeliminować lub zredukować. Podano szereg przykładów odlewów ze stopów aluminium czy stopów magnezu z wkładkami ze stali i żeliwa względnie magnezu. Pokazano jak za pomocą procesu symulacji procesu odlewania można odtworzyć powstawanie naprężeń własnych i w ten sposób stworzyć podstawy poprawienia konstrukcji i samego procesu jej wykonania. Dotrzymanie wymiarów od pierwszego zalania. Masshaltigkeit mit dem ersten Abguss. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 3, s. 48-50. Autor: Honsel Ch., Weiss K., Vomhof R.

Artykuł dotyczy dokładnego wykonywania odlewów i dotrzymania ich wymiarów od pierwszego zalania (odlewu). Istotna jest w tym przypadku możliwość obliczenia skurczu i efektu paczenia się odlewu i uwzględnienie tego w doborze parametrów odlewania i w procesie konstruowania form. W tym celu, zamiast skurczu liniowego, w każdym punkcie powierzchni wyznacza się wartość ujemną wektora całkowitego efektu paczenia się i w ten sposób można obliczyć nowy wynik paczenia się, a to prowadzi do uzyskania ostatecznego optymalnego kształtu odlewu. To, że w ten sposób można zoptymalizować skomplikowany odlew ciśnieniowy nie jest czymś nowym, ale dzięki takiej metodzie postępowania można zagwarantować dotrzymanie wymiarów i przez to obniżyć koszty. Ponadto zapobiega się niebezpieczeństwu uszkodzenia odlewu na skutek obróbki związanej z jego odkształcaniem plastycznym (efektem paczenia). W artykule omówiono problemy: obliczania temperatury, naprężeń i wielkości paczenia się, omówiono wyniki porównania efektów paczenia się i występowania naprężeń w serii próbnej oraz występowanie efektu paczenia się w produkcji seryjnej.

05. TECHNOLOGIA ODLEWANIA DO FORM WYKONANYCH Z ZASTOSOWANIEM OGNIOODPORNEJ OSNOWY ZIARNOWEJ Spoiwo nieorganiczne w technologii „Sandwich" to coś pomiędzy technologią „Push" i „Market Pull”. Czy jest to baza do trwałego sukcesu? Anorganisches Bindersystem im Sandwich zwischen „Technology Push" und „Market Pull". Die Basis fuer dauerhaften Erfolg? Giesserei 2012, Jg. 99, H. 2, s. 52-58. Autor: Mueller J. Od przeszło sześciu lat rośnie liczba odlewów wykonanych z wykorzystaniem spoiw nieorganicznych do produkcji form i rdzeni. Dotyczy to szczególnie

18


Odlewnictwo Współczesne

produkcji odpowiedzialnych odlewów ze stopów aluminium, takich jak: bloki silników czy głowice cylindrów. Do coraz powszechniejszego stosowania spoiw nieorganicznych przyczyniają się takie czynniki, jak: innowacyjność producentów spoiw, konstruowanie maszyn i urządzeń pod kątem możliwości rozwiązania zaistniałych problemów w odlewniach, motywacja i gotowość klientów do innowacyjnego inwestowania oraz nowe możliwości techniczne, jak zastosowanie symulacji. Zalety wynikające z zastosowania procesu wytwarzania rdzeni z mas ze spoiwami nieorganicznymi (technologie „Push” i „Market Pull”) to nie tylko wzrost wydajności procesu odlewania w porównaniu z procesem odlewania, w którym zastosowano typowy proces wytwarzania rdzeni (masy ze spoiwami organicznymi), ale i znaczne ograniczenie prac konserwacyjnych urządzeń oraz prac związanych z ich utrzymaniem w gotowości eksploatacyjnej. Dalszą o dużym znaczeniu zaletą stosowania spoiw nieorganicznych (technologia „Push”) jest możliwość obniżenia temperatury kokil, co powoduje, że czas krzepnięcia jest krótszy i uzyskuje się dzięki temu lepsze właściwości struktury odlewów, co z kolei poprawia w konsekwencji ich właściwości mechaniczne. Regeneracja mas rdzeniowych wiązanych spoiwem nieorganicznym. Regenerierung von anorganisch gebundenen Kernsanden. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 3, s. 58-61. Autor: Steinhaeuser T., Wehren B. W poszerzonych badaniach wykazano, że jest możliwe ponowne całkowite wykorzystanie mas rdzeniowych wiązanych spoiwem nieorganicznym. Szczególnie jest to istotne w przypadku odlewnictwa kokilowego, ale także w procesie przeróbki pozostałości mas rdzeniowych po usunięciu rdzeni oraz pozostałości na sicie grudek mas rdzeniowych. Główne problemy omawiane w artykule to: podstawy regeneracji mas rdzeniowych, rodzaje regeneracji, zastosowanie dodatków do mas.

19

Nowe kompozycje polimerowe typu poliakrylan/polisacharyd jako spoiwa dla odlewnictwa. Inz.mat. 2012, R. 33, nr 6, s. 659-663. Autor: Grabowska B. i in. Opisano wyniki badań nad nowymi rozpuszczalnymi w wodzie spoiwami w postaci kompozycji polimerowych poliakrylan/polisacharyd i zastosowaniem ich w odlewnictwie. Przedstawiono możliwości sieciowania kompozycji poliakrylan/polisacharyd (spoiwo BioCo3), ich utwardzania w masie formierskiej za pomocą czynników sieciujących zarówno fizycznych, jak i chemicznych. Na podstawie zmian strukturalnych zaproponowano mechanizm sieciowania spoiwa BioCo3 (widma-FTIR). Określono termiczną stabilność spoiwa oraz zmiany jakie mogą zachodzić w masie formierskiej w warunkach kontaktu z ciekłym metalem (analiza termiczna TG-DSC). Masy formierskie wiązane spoiwem BioCo3 charakteryzują się wytrzymałością na ściskanie rzędu 2 MPa, a na zginanie rzędu 1 MPa po 1 h odstawania próbki. Próby doświadczalne w odlewni potwierdziły wyniki badań laboratoryjnych. Wykonane odlewy żeliwne spełniają wszelkie wymagania jakościowe. Opracowane spoiwo BioCo3 jest materiałem biodegradowalnym oraz odnawialnym, w tej części, która nie uległa całkowitemu przepaleniu. Masy te nie stanowią zagrożenia dla środowiska i są szczególnie korzystne ze względu na małe wydzielanie BTEX. Badana masa ze spoiwem BioCo3 zużyta łatwo się wybija i charakteryzuje się dobrą podatnością na procesy regeneracji mechanicznej. Chłodziarka masy zużytej – nieznany geniusz w przeróbce masy zużytej. Der Altsandkuehler – das verkannte Genie in der Sandaufbereitung. The old sand cooler ‒ unknown genius of the sand preparation. Giesserei-Prax. 2012, Jg. 63, nr 3, s. 58-61. Autor: Ernst W.


Odlewnictwo Współczesne

Artykuł dotyczy przeróbki i wykorzystania masy zużytej w cyklu technologicznym chłodziarki masy zużytej. W wielu odlewniach chłodziarka masy zużytej jest źródłem hałasu i emisji znacznej ilości pyłu. Nie zawsze zrozumiałe są korzyści i konieczność jej stosowania. Ważne jest jej odpowiednie i optymalne wykorzystanie w procesie technologicznym. W cyklu produkcyjnym w procesie przygotowania masy najistotniejsza jest ilość dodawanej wody. Przedstawione w artykule badania pokazały wyraźnie, że wysoka wilgotność końcowa i jednorodnie wysoka jakość masy w chwili podawania do agregatu formierskiego mają istotny wpływ na jakość otrzymywanych form. W mieszarce nie jest możliwe wyrównanie wszystkich niejednorodności i wahań jakościowych. Z punktu widzenia technicznego zbiorniki (silosy) na masę muszą być dostosowane do większej wilgotności mas. Nowa metoda dozowania wody „aqa-plus-cool”, z podwójnym systemem do pomiaru wilgotności jako systemem kontroli i regulacji, umożliwia uzyskanie dużej dokładności jeśli chodzi o zawartość wilgoci na wyjściu z chłodziarki. Dzięki temu mniejsze są wahania wartości określających właściwości masy za mieszarką.

re częściowo w ramach prowadzonych badań powtórzono) przedstawiono metodę za pomocą, której z wykorzystaniem prostych urządzeń badawczych zarejestrowano niektóre parametry procesu utwardzania, jak np.: temperaturę masy formierskiej, czas trwania przeróbki. Opisano obsługę urządzeń badawczych, przeprowadzenie pomiarów i ocenę wyników pomiarów z wykorzystaniem dostępnych procedur. Przedstawiona metoda nadaje się do określania przebiegu utwardzania mas formierskich na zimno wiązanych żywicą syntetyczną lub wiązanych spoiwami nieorganicznymi na stanowisku produkcyjnym. Stosując tę metodę można kontrolować urządzenia, w których stosuje się żywice utwardzane na zimno podczas zamiany, stosowania różnych gatunków żywic, jak i do wyrównywania procesu utwardzania masy wypełniającej w oprzyrządowaniu modelowym.

Zachowanie się mas formierskich wiązanych na zimno żywicą syntetyczną w produkcji form i rdzeni.

Giesserei-Rund. 2012, Jg. 59, H. 3/4, s. 52-55.

Ermittlung des Haertungsverhaltens von kalthaertenden kunstharzgebundenen Formstoffen zur Formen- und Kernherstellung vor Ort. Determination of the curing characteristics of cold setting resin bonded moulding materials for mould and core production on location. Giesserei-Prax. 2012, Jg. 63, nr 3, s. 68-73. Autor: Recknagel U. Wychodząc od szeroko zakrojonych badań zachowania się mas formierskich wiązanych na zimno żywicą syntetyczną prowadzonych przez D. Boenisch’a (któ-

Nowa koncepcja pokryć do skomplikowanych bloków silników. Neue Schlichtenkonzepte fuer hochkomplexe Zylinderkurbelgehaeuse. New Coating Concepts for highly complex Cylinder Crankcases.

Autor: Seeger K., Serghini A. W celu ograniczenia emisji CO2 w silnikach spalinowych nowej generacji konieczne jest ograniczenie masy pojazdów. Opracowanie koncepcji cienkościennych korpusów silników prowadzi do zmniejszenia grubości ścianki o 60%. Łączenie kilku funkcji odlewu prowadzi do dalszego zmniejszenia ich masy. Na skutek tego jednak rośnie liczba rdzeni niezbędnych do ich wykonania. Szczególnie dotyczy to wykonania kanałów doprowadzających, gdzie potrzebne są małe i bardzo skomplikowane rdzenie. Do tego celu stosuje się rdzenie w pakietach lub blokach i zalewane są one w pozycji stojącej. Z tego wynikają nowe wymagania dotyczące rdzeni, a szczególnie stosowanych do nich pokryć

20


Odlewnictwo Współczesne

i ich składu. W przypadku rdzeni skomplikowanych i cienkich, mimo lepszego odpływu z nich gazu, możliwe jest wystąpienie w odlewach wad (strupów, pęcherzy). Nowoczesne przepuszczające gaz pokrycia zmniejszają ciśnienie gazu w rdzeniu, w kontakcie z ciekłym metalem są gazoprzepuszczalne i dzięki temu na początku odlewania w rdzeniu nie powstaje wysokie ciśnienie gazu. Na skutek trwającego obciążenia cieplnego następuje spieczenie tych pokryć, co redukuje ich gazoprzepuszczalność. Te nowoczesne pokrycia, w których istnieje możliwość „sterowania” ich gazoprzepuszczalnością, mogą opóźnić wzrost ciśnienia gazu, co spowoduje późne powstanie maksimów ciśnienia. Możliwość spiekania tych spoiw idzie w parze z „elastycznym” zachowaniem się ich w wyniku oddziaływania ciepła. Nawet przy małych grubościach skutecznie redukują powstawanie wad powierzchniowych i są łatwe do usunięcia z powierzchni odlewu. Działanie i wybór dodatków nieorganicznych w produkcji form i rdzeni na bazie piasku kwarcowego. Funktionalitaet und Auswahl anorganischer Additive in Formen und Kernen auf Quarzsandbasis. Selection and Functionality of Inorganic Additives in Silica based Moulding and Core Sands. Giesserei-Rund. 2012, Jg. 59, H. 3/4, s. 60-62. Autor: Boehnke S. W przypadku stosowania nowych dodatków i wyboru materiałów do produkcji form i rdzeni należy zbadać i uwzględnić szereg właściwości. Mają one bezpośredni lub pośredni wpływ, na skutek kontaktu z innymi składnikami masy, na wynik ich oddziaływania. W niektórych przypadkach pożądane jest wzajemne oddziaływanie tych dodatków z innymi składnikami, ale na przykład podczas spiekania ilość dodatku musi być utrzymana w ścisłych granicach, aby nie wpływać negatywnie na proces technologiczny. Należy tutaj jed-

21

nak pamiętać, że nawet najmniejsza redukcja organicznych składowych i zamiana ich na nieorganiczne ma pozytywny wpływ na warunki pracy i środowisko. Syntetyczny materiał formierski CERATEC jako alternatywa dla piasku cyrkonowego i chromitowego. Der synthetische Formstoff CERATEC als Alternative zu Zirkon- und Chromerzsand. CERATEC – an alternative synthetic Moulding Material as a Replacement for Zirconium- and Chromite-Sand. Giesserei-Rund. 2012, Jg. 59, H. 3/4, s. 64-67. Autor: Schaefer J.-M., Schaefer J. Aby sprostać wymaganiom klientów co do jakości odlewów i coraz większemu stopniowi skomplikowania odlewów zwiększa się liczba odlewni, które stosują specjalne materiały formierskie. Najczęściej zamiast piasku kwarcowego stosowany jest piasek chromitowy i cyrkonowy. W ostatnim czasie te podstawowe materiały formierskie bardzo podrożały. Ze względu na coraz ostrzejsze przepisy dotyczące poziomu zanieczyszczenia oraz rosnące ceny spoiw, odlewnie poszukują zamienników aby poprawić jakość odlewów, ograniczyć koszty obróbki wykańczającej i podnieść wydajność oraz konkurencyjność produkcji. Dlatego też opracowano nowy, syntetyczny materiał CERATEC będący alternatywą dla mas cyrkonowych i chromitowych. W artykule opisano: właściwości technologiczne nowo opracowanego materiału formierskiego oraz przykłady praktyczne jego stosowania z uwzględnieniem aspektów ekologicznych i ekonomicznych. Opis wartości dopuszczalnych dotyczących procesu suszenia pokryć wodnych. Grenzwertbeschreibung fuer das Trocknen von Wasserschlichten. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 4, s. 104108. Autor: Schuetze N., Ansorg M.


Odlewnictwo Współczesne

Obszar, który mógłby się przyczynić do zmian w procesie produkcyjnym, głównie w zakresie formowania ręcznego, do tej pory był nieco zaniedbany ‒ dotyczy to zastosowania pokryć wodnych na formy i rdzenie. W tym artykule omówiono wyniki jakie uzyskano ze stosowania pokryć wodnych, które nakładane były tradycyjnymi metodami. Przedstawiono jaki wpływ na różne pokrycia ma czas ich suszenia. Jeżeli pozna się właściwości fizyczne i obszary zastosowania kombinacji różnych pokryć, wiadomo po jakim czasie suszenia pokrycie jest suche i nadaje się do zalewania. To jest najbardziej efektywny sposób zaoszczędzenia czasu i energii. Regeneracja zawierających estry zużytych mas formierskich na bazie szkła wodnego w średniej wielkości odlewni aluminium. Die Regenerierung von Wasserglas-Ester-Altsanden in einer mittelstaendischen Aluminiumgiesserei. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 4, s. 70-74, 77-78, 80-81. Autor: Polzin H., Jaruszewski P., Mueller-Spaeth J. W artykule przedstawiono wyniki ośmiomiesięcznego testu urządzenia do regeneracji mechanicznej zużytych mas formierskich na bazie szkła wodnego, zawierających estry, eksploatowanego w średniej wielkości odlewni aluminium. Celem badań pilotażowych było określenie poziomu, możliwości regeneracyjnych agregatu, jak i ustalenie maksymalnej temperatury regeneracji masy do produkcji odlewów formowanych ręcznie. W ramach siedmiu cykli regeneracji udało się zasymulować statystyczną wymianę masy formierskiej bez negatywnego wpływu tego procesu na jakość odlewu. Okazało się, że dodatek masy świeżej w ilości 10% jest wystarczający. Skuteczność regeneracji można było wykazać między innymi poprzez zawartość Na2O. Poziom regeneracji wynosił w niektórych przypadkach około 50%. W porównaniu z wcześniejszymi badaniami można

było stwierdzić, że dla odlewów ze stopów aluminium dopuszczalne są większe wartości zawartości Na2O niż w przypadku odlewów żeliwnych. W celu szybkiego określenia poziomu regeneracji w odlewni odpowiednia jest metoda pomiaru przewodnictwa elektrycznego (w badanym przypadku jest to około 700 mikrosekund/cm). O skuteczności regeneracji decyduje poziom wilgotności masy. W tym konkretnym przypadku ustalono poziom wilgotności na mniej niż 0,1%. Zaokrąglenie ziaren masy w wyniku regeneracji pozwala znacznie zmniejszyć ilość spoiwa. Stwierdzono także, że w urządzeniu pilotażowym system odpylania wymaga poprawy. Nowe spoiwa i pokrycia do nowoczesnych jednostek napędowych. Neue Bindemittel und Schlichten fuer moderne Antriebssysteme. Giesserei 2012, Jg. 99, H .4, s. 126128, 130, 132, 134-135. Autor: Seeger K., Serghini A., Strunk D. W europejskim przemyśle motoryzacyjnym zaznacza się nieodwracalny trend stosowania silników o małej objętości, ale dużej mocy. Aby być zgodnym z europejską normą dotyczącą emisji substancji szkodliwych i CO2 w przemyśle motoryzacyjnym opracowano nowe koncepcje jednostek napędowych. Elementem przyczyniającym się do ograniczenia emisji spalin jest tzw. zasada „Downsizing”, która umożliwia zmniejszenie objętości silnika spalinowego i zwiększenie jego mocy jednostkowej. Nowe, lekkie, małe i zwarte agregaty są coraz bardziej skomplikowane i stanowią wyzwanie dla odlewników. Wyzwanie to dotyczy produkcji odlewów skomplikowanych o dużej liczbie rdzeni. Wymaga to opracowania nowych koncepcji dotyczących spoiw i pokryć. Stosowana dotychczas w takich przypadkach technologia „Poliuretanowa” nie spełnia w sposób wystarczający aktualnych wymagań technologicznych. Konieczne jest, więc opracowanie nowych technologii. Nowa

22


Odlewnictwo Współczesne

innowacyjna omówiona w artykule technologia „Sipurid” dotyczy wytwarzania spoiw, w których strukturze molekularnej jest więcej składników nieorganicznych a więc mniej węgla. W wyniku takiej modyfikacji, z jednej strony, zmniejsza się lepkość a tym samym zmniejsza się ilość stosowanego rozpuszczalnika ‒ z drugiej zaś strony spoiwo „Sipurid” ma większą masę cząsteczkową. Skutkiem tego jest wysoka stabilność rdzeni. Ta właściwość jest istotna w przypadku konieczności wykonania drobnych, filigranowych rdzeni, które nie ulegną deformacji podczas odlewania. EVACTHERM ‒ nowoczesny proces przeróbki mas bentonitowych w odlewniach. EVACTHERM – Technik: Die technisch zeitgemaesse Aufbereitung von bentonitgebundenem Formstoff In Giessereien. EVACTHERM technology: the modern processing of bentonite bonded sands in foundries. Giesserei-Prax. 2012 nr 6 s. 236-238, Autor: Gaede J. W artykule omówiono nowoczesną technologię EVACTHERM przeróbki mas formierskich wiązanych bentonitem. Metoda ta opracowana przez firmę Gustav Eirich GmbH pozwala na uzyskiwanie stałej, powtarzalnej i dobrej jakości masy bentonitowej i to mimo różnych wahających się parametrów technologicznych materiału wyjściowego. Dzięki technologii możliwe jest między innymi ograniczenie poziomu emisji substancji szkodliwych. W artykule omówiono kolejno każdy z trzech etapów procesu przeróbki mas: chłodzenie, przeróbkę i mieszanie, charakteryzując parametry technologiczne poszczególnych etapów. Opisano kontrolę i dokumentację (czy sposób dokumentacji) parametrów technologicznych. Wyszczególniono argumenty przemawiające za stosowaniem ww. technologii i omówiono zalety i korzyści wynikające z jej stosowania.

23

06. TECHNOLOGIA ODLEWANIA KOKILOWEGO I NISKOCIŚNIENIOWEGO Rdzenie nieorganiczne w procesie odlewania do form trwałych. Wprowadzenie rdzeni na bazie szkła wodnego w procesie odlewania kokilowego niskociśnieniowego. Anorganische Kerne in Dauerformverfahren. Einfuehrung wasserglasgebundener Kerne im Niederdruckkokillenguss. Giesserei-Erfahrungsaust. 2012, nr 3+4, s. 28, 30. Autor: Decher A., Oberschelp P. W artykule przedstawiono zastosowanie rdzeni z mas nieorganicznych na bazie szkła wodnego jako spoiwa w produkcji odlewów kokilowych z uwzględnieniem wymogów ochrony środowiska. Przedstawiono zalety mas rdzeniowych nieorganicznych. Na przykładzie fińskiej odlewni Oras OY w Rauma (Finlandia), producenta armatury (kranów) metodą grawitacyjnego odlewania kokilowego, opisano doświadczenia w zakresie zastosowania nowo opracowanego nieorganicznego spoiwa wodnego. Opisano próby wykonywania odlewów armatury ze spiżu (brąz cynowo-cynkowy) odlewanych w temperaturze 1000oC. Przedstawiono zastosowanie rdzeni z mas nieorganicznych ze spoiwem wodnym. W ramach przeprowadzonych prób stwierdzono, że produkowane rdzenie w temperaturze rzędu 160-170oC mają bardzo dobrą jakość powierzchni. Rdzenie miały bardzo dobre właściwości technologiczne i sprawdzały się w produkcji armatury ze spiżu. W końcowej części artykułu omówiono zalety technologiczne wodnych spoiw nieorganicznych. Badania odlewania kokilowego grawitacyjnego aluminiowych korpusów silników. Fragment pracy doktorskiej. Untersuchungen zum Schwerkraftkokillengiessen von Aluminium-Zylinderkurbelgehaeusen. Auszug aus einer Dissertation.


Odlewnictwo Współczesne

Giesserei 2012, Jg. 99, H. 5, s. 30-36, 38-39. Autor: Braunhardt M. i in. Ze względu na kurczenie się kopalnych zasobów nośników energetycznych i związanym z tym wzrostem cen, ale także zaostrzonych przepisów dotyczących ochrony środowiska i wielkości emisji, w ostatnich latach nastąpiła zmiana w koncepcjach dotyczących opracowywania konstrukcji silników spalinowych pod kątem ograniczania zużycia paliwa. Ze względu na możliwość zastosowania w nich bezpośredniego wtrysku i innych technicznych nowości w silnikach tych można uzyskać przy małym zużyciu paliwa tę samą moc jaką uzyskiwano w silnikach o dużej pojemności poprzedniej generacji. Pośród fachowców ten kierunek rozwoju określa pojęcie „Downsizing”. Taka koncepcja związana jest z dużym ciśnieniem w komorze spalania, co powoduje znaczne obciążenie korpusów i głowic silników. Aby było możliwe przyjmowanie znacznych obciążeń i jednoczesne zmniejszenie masy pojazdu, konieczne jest opracowanie nowych stopów. W przemyśle motoryzacyjnym stawia się na aluminium i próbuje wykonywać z jego stopów duże lekkie konstrukcje odlewane, jak też konstrukcje spawane. Aktualnie, w celu zmniejszenia masy, takie odlewy jak korpusy silników powszechnie wykonuje się ze stopu AlSi. W artykule opisano niezbędne etapy procesów zmierzające do opracowania procesu produkcji. W celu zapewnienia poprawnego przebiegu produkcji i jej opłacalności należy uwzględnić i dopasować do siebie ważne warunki brzegowe bo ma to wpływ na proces odlewania i jakość odlewu. Dla uzyskania odpowiednich właściwości mechanicznych odlewu istotny jest także dobór odpowiedniego oprzyrządowania odlewniczego oraz ustalenie jego cyklu pracy. Przy opracowywaniu konstrukcji silnika istotne są technologie poprawiające jego trwałość, jakość i wytrzymałość powierzchni pracy tłoka w odlewie korpusu silnika ze stopu AlSi. Technologie te decydują o opłacalności produkcji i przydatności eksploatacyjnej odlewu. Odlewa-

nie grawitacyjne kokilowe jest technologią odpowiednią do wykonywania odlewów korpusów silników.

07. TECHNOLOGIA ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO Wodne układy do wyrównywania temperatury do wartości 200oC. Duża wydajność i sprawność energetyczna odlewania ciśnieniowego. Wassertemperiersysteme bis 200oC. Fuer hohe Leistungsfaehigkeit und Energieeffizienz beim Druckgiessen. Giesserei-Erfahrungsaust. 2012, nr 3+4, s. 20-21. Autor: Ortegel H. Firma Single Temperiertechnik GmbH w Hochdorf (Niemcy) zaproponowała nowe urządzenie do wyrównywania temperatury form ciśnieniowych. Medium obiegowym (nośnikiem ciepła) jest woda podgrzewana do 200oC. Firma produkuje agregaty STW i STL. Zaleta agregatów, w których stosuje się wodę jako medium obiegowe polega na tym, że ciepło właściwe wody wynosi 4,2 kJ/kg K, a takiej wartości nie można uzyskać w przypadku żadnej innej cieczy, jest możliwe uzyskanie jedynie wartości przybliżonej. Na przykład olej ma ciepło właściwe wynoszące połowę ww. wartości. Urządzenia z nośnikiem cieplnym innym niż woda mają na ogół temperaturę eksploatacji rzędu 150oC. W eksploatacji są też urządzenia olejowe do wyrównywania temperatury form stosowane do temperatury 350oC, ale zaleca się stosowanie urządzeń wodnych ze względu na lepszą wymianę ciepła, a tym samym niższe koszty. Przy większych wartościach temperatury olej z tlenem z powietrza tworzą związki stałe, co zakłóca pracę urządzenia. Opisano pracę urządzenia do wyrównywania temperatury form ciśnieniowych. Opisywane urządzenie nadaje się także do dużych maszyn ciśnieniowych, w których odległości przepływu medium są znaczne. Firma Single produkuje za-

24


Odlewnictwo Współczesne

równo urządzenia wodne, jak i olejowe do wyrównywania temperatury o mocy 144 kW. W przypadku bardzo dużych odlewów stosuje się do wyrównywania temperatury układy olejowo-wodne. W artykule opisano sterowanie układów do wyrównywania temperatury oraz kontrolę przebiegu procesu. Nowa koncepcja opisywania odlewów ciśnieniowych. Nowe urządzenia do opisywania są opłacalne i optymalne w zastosowaniu praktycznym. Ein neues Beschriftungskonzept fuer Druckguss. Neue Beschriftungseinheiten bieten ein Optimum an Verwendungsmoeglichkeiten und Wirtschaftlichkeit. Giesserei-Erfahrungsaust. 2012, nr 3+4, s. 26-27. Autor: Bittern K. Artykuł dotyczy metody i układu do trwałego opisywania (znakowania) szczególnie odlewów ciśnieniowych. Omawiając urządzenie (układ) do opisywania odlewów zwrócono uwagę na łatwą wymianę „płaszczyzn opisu” bez konieczności zatrzymywania maszyny ciśnieniowej. „Płaszczyzny opisu” wykonane są ze stali narzędziowej Nr 1.2343 (stal chromowo-molibdenowa). Możliwe jest wykonywanie opisów wklęsłych i wypukłych. W artykule podano wskazówki dotyczące praktycznego stosowania metody. Naprawa form ciśnieniowych drogą spawania przez zastosowanie napawania laserowego. Reparaturschweissen von Druckgiessformen durch das Laser-Auftragschweissen. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 5, s. 24-29. Autor: Mueller S. i in. Metodą odlewania ciśnieniowego wykonuje się cały szereg odlewów ze stopów aluminium lub magnezu o małym względnie dużym poziomie skomplikowania. Ze względu na presję cenową ze strony odbiorców odlewów, konkurencję między odlewniami, jak i alternatyw-

25

ne metody wytwarzania, wiele odlewni jest zmuszonych do obniżenia kosztów jednostkowych. Trwałość form ciśnieniowych ma bezpośredni wpływ na konkurencyjność, ponieważ ma to związek z kosztami produkcji. Uzyskanie odpowiedniej trwałości, jak i środki zaradcze do jej uzyskania są centralnym punktem działań odlewni. W artykule przedstawiono jak metodą napawania laserowego przeprowadza się wysokojakościowe spawanie form ciśnieniowych, mające na celu przedłużenie ich trwałości. Przedstawione w artykule metody i ich wyniki były tematem zakończonego projektu realizowanego przez Instytut Fraunhofera (Instytut Technik Laserowych) w Akwizgranie i partnerów z przemysłu we współpracy z Ministerstwem ds. Badań. Doboru odpowiednich urządzeń i parametrów technologicznych do realizacji zadania dokonano w Instytucie Technik Laserowych. Badania właściwości mechanicznych spawów naprawczych przeprowadzono w Instytucie Spawalnictwa i Technik na Uniwersytecie w Brunszwiku. Obudowa skrzyni biegów do nowego modelu Actros firmy Daimler. Udana zamiana technologii z odlewu kokilowego na ciśnieniowy. Das Getriebegehaeuse fuer den neuen Actros von Daimler. Eine gelungene Umstellung vom Kokillen zum Druckguss. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 5, s. 56-57, 59. Autor: Pithan A. Artykuł dotyczy powszechnego zastosowania odlewów ciśnieniowych w motoryzacji i to zarówno drobnych odlewów cienkościennych, jak i dużych o znacznej grubości ścianek i dużym stopniu skomplikowania, np. obudowy skrzyni biegów. Firma niemiecka Martinrea Honsel GmbH produkuje odlewy korpusów skrzyni biegów ze stopów aluminium o masie do 70 kg. Odlew ciśnieniowy takiej obudowy do modelu samochodu ciężarowego Actros został nagrodzony w konkursie wyrobów odlewanych. Dotychczas odlew ten wykonywany był metodą odlewania


Odlewnictwo Współczesne

kokilowego. Zmiana technologii wykonana pozwoliła obniżyć koszty i skrócić czas produkcji. Zoptymalizowano proces produkcji przez wykorzystanie symulacji. Do obliczeń zastosowano metodę elementów skończonych. Przeprowadzono obliczenia naprężeń własnych. Odlewy ciśnieniowe ze stopów cynku dla motoryzacji. Zinkdruckguss im Automobil. Giesserei-Prax. 2012, nr 6, Druckguss, s. 263-267. Autor: Schwab U. Artykuł poświęcony jest produkcji odlewów ciśnieniowych ze stopów cynku na potrzeby motoryzacji. Przedstawiono działalność odlewni Adolf Foehl GmbH+Co. KG, która produkuje takie odlewy. Odlewnia ta produkuje 12 500 ton odlewów rocznie z czego 4300 ton to odlewy motoryzacyjne, wyposażona jest w maszyny ciśnieniowe firmy Frech. Scharakteryzowano stop cynku pod kątem zastosowania na odlewy ‒ najczęściej stosowane stopy cynku na odlewy ciśnieniowe to: ZL400, ZL410 (Zamak 5) i ZL430 (Zamak 10). Opisano szczegółowo właściwości fizyczno-technologiczne stopów cynku przeznaczonych na odlewy ciśnieniowe. Podano wartości najistotniejszych właściwości odlewanych stopów cynku. W odrębny podrozdziale opisano przykłady zastosowania stopów cynku dla motoryzacji. Blaski i cienie odlewania ciśnieniowego części samochodowych. The Black and White of Automotive Diecasting. Cast Metal & Diecasting Times 2012, Vol. 14, nr 5, s. 34-35. Zastąpienie materiału odlewów łoża silników samochodowych wykonywanych ze stali, bardzo wytrzymałymi stopami aluminium wykonywanymi ciśnieniowo, stanowi pewnego rodzaju wyzwanie dla producenta odlewów, chociażby z tego powodu, że łoża te to elementy duże, cienkościenne i o skomplikowanej konstrukcji. W zasadzie odlewnicy ciśnieniowi

wiedzą jak produkować takie odlewy. Ale istnieje zasadnicza różnica pomiędzy teorią a praktyką i dlatego obszernie omówiono i uzasadniono zalecenia dotyczące wprowadzenia do procesu wykonywania odlewu próżni, przedstawiono zalecenia dotyczące konstrukcji i materiału końcówki nurnika, kontroli temperatury tulei strzałowej, smarowania nurnika i rodzaju smaru. Poprawa żywotności formy ciśnieniowej. Getting the Most Life from the Die Material You Have. Die Cast.eng. 2012, Vol. 56, nr 2, s. 26-29. Przedstawiono zalecenia mające na celu poprawę żywotności form ciśnieniowych, bez wprowadzania radykalnych zmian technologicznych. Najbardziej destrukcyjnym czynnikiem wpływającym na jakość formy ciśnieniowej są naprężenia i pęknięcia (opisano mechanizm powstawania naprężeń i pęknięć w formie), dlatego na wstępie bardzo ważny jest wybór odpowiedniego materiału na formę, odpornego na szoki termiczne. Kolejne zalecenia dotyczą czynności ograniczających lub minimalizujących spadek temperatury formy, a więc unikanie otwierania formy, spryskiwania wnęki formy, skrócenia czasu operacji odlewania, lepszej organizacji pracy dla uniknięcia tzw. ”wąskich gardeł”, unikanie przestojów i przerw w seryjnej produkcji. Nie powinno się skracać cyklu produkcyjnego, ponieważ konsekwencją takiego postępowania są uszkodzenia formy, których naprawa wymaga specjalnych technik. Bardzo ważnym czynnikiem poprawiającym jakość formy jest odpowiednia konstrukcja odlewu, konstrukcja układu wlewowego i systemu chłodzenia formy oraz stały pomiar temperatury formy. Należy też zwracać uwagę na właściwe domykanie się połówek formy i właściwe jej przesuwanie się po prowadnicach. W podsumowaniu stwierdzono, że można przedłużyć żywotność formy ciśnieniowej poprzez zapewnienie jej wyższej temperatury pracy i szybszego działania.

26


Odlewnictwo Współczesne

08. TECHNOLOGIA ODLEWANIA PRECYZYJNEGO. PRASOWANIE W STANIE CIEKŁYM. ODLEWANIE W FORMACH SKORUPOWYCH

dacji polimerów w technologii modeli zgazowywanych w odlewaniu stopów Al.

Odlewy precyzyjne ze stopów tytanu w przemyśle lotniczym.

Cast Metals Res. 2011, Vol. 24, nr 5, s. 267-278.

Feinguss von Titanlegierungen fuer Luftfahrtanwendungen.

Autor: Griffits W.D. i in.

Giesserei-Prax. 2012, nr 4, s. 128130.

Przedstawiono badania rozpadu polimerów stanowiących materiał modeli stosowanych w technologii modeli zgazowywanych przy odlewaniu stopów Al-Cu oraz penetracji kapilarnej ciekłych produktów rozpadu tych polimerów poprzez przepuszczalne ogniotrwałe pokrycia ochronne. Badania prowadzono z zastosowaniem chromatografu żelowego GPC. Modele wykonywano z dwóch rodzajów polistyrenu (klasyczny EPS i z dodatkiem bromu) i pokrywano pokryciem o dwóch różnych stopniach przepuszczalności. Stwierdzono, że produkty rozpadu polimerów na skutek ciepła ciekłego metalu nawilżają i penetrują kapilarnie pokrycie ochronne, ponieważ ich masy cząsteczkowe (MW) ulegają zmniejszeniu. Określono krytyczne wartości MW z punktu widzenia nawilżania i penetracji kapilarnej dla obu rodzajów polimerów przy małej i dużej przepuszczalności pokrycia. Wykazano, że prędkość napełniania formy zależy od przepuszczalności pokrycia (im większa przepuszczalność tym większa prędkość napełniania i tym większa temperatura ciekłego metalu). Badania masy cząsteczkowej ciekłych produktów rozpadu polimerów w połączeniu z eksperymentami odlewania sugerują, że produkty te nawilżają i penetrują kapilarnie pokrycie dopiero po przejściu frontu ciekłego metalu.

Autor: Einenkel F. Odlewy precyzyjne wykonywane metodą wytapianych modeli spełniają standardy i wymogi stawiane nowoczesnym technologiom wytwarzania. Tworzywa, z którego wykonywane są odlewy wykorzystane są w sposób optymalny, a odlewy cechuje duża dokładność i mała grubość ścianek. Duże i skomplikowane elementy o charakterze wielofunkcyjnym są odlewami integralnymi. Takie rozwiązanie pozwala na ograniczenie masy i redukcję kosztów. Firma TITAL wyspecjalizowała się w odlewaniu stopów tytanu: TiAl6V4 i TiAl6Sn2Zr4Mo2. Odlewy w zależności od wielkości wytwarzane były grawitacyjnie lub odśrodkowo. Odlewy precyzyjne ze stopów tytanu stosuje się powszechnie w większości produkowanych seryjnie samolotów, jak i w technice obronnej. Ze wzrostem zastosowania kompozytów z włókien węglowych rośnie również procentowy udział zastosowania stopów tytanu w przemyśle lotniczym. Pozwala to na ograniczenie emisji dwutlenku węgla przez lotnictwo. Dalsze aspekty obniżki kosztów i poprawy produkcji z punktu widzenia ochrony środowiska to możliwość odzysku metalu (złomu) w zakładzie produkcyjnym i wykorzystanie złomu obiegowego, co prowadzi do lepszego wykorzystania materiału i zmniejszenia zużycia energii w procesie odlewania w porównaniu z produkcją na drodze obróbki skrawaniem. Procesy zwilżania pokrycia modeli i penetracji kapilarnej poprzez te pokrycia przez ciekłe produkty degra-

27

Wetting and wicking of liquid polymer degradation byproducts into the pattern coating during lost foam casting of Al alloys.

Wax Room Automation - Co to znaczy dla tych, którzy to stosują ? Wax Room Automation – Whatdoes it Mean to Those Who are Using it? Incast 2011, Vol. 25, nr 3, s.,15-17. Autor: Phipps B.


Odlewnictwo Współczesne

Automatyzacja oddziałów odlewni precyzyjnych, w których wykonuje się modele woskowe staje się coraz bardziej popularna, chociaż odlewnicy nadal podchodzą to tej nowoczesności z dużym dystansem. Przedstawiono przykład odlewni precyzyjnej MPI, w której wykonuje się modele woskowe automatycznie. Odlewnia MPI współpracuje z odlewnią precyzyjną Avalon, wytwarzającą odlewy dla przemysu lotniczego i komputerowego, wykonując dla niej modele woskowe. Dzięki tej automatyzacji obaj producenci obniżyli ilość braków, zwiększyli wielkość produkcji, zmniejszyli nakłady finansowe i uzyskali znacznie większy zysk. W odlewni MPI do wykonywania modeli woskowych stosowane jest stanowisko wyposażone w półautomatyczną wtryskarkę Marrying i robot 6-osiowy. Opisano wszystkie operacje prowadzone na tym stanowisku. Wspomniano również o wysiłkach i współpracy producentów i dostawców łopatek turbin w celu wypracowania stanowiska pozwalającego na zautomatyzowanie technologii wykonywania tego rodzaju odlewów.

09. INNE TECHNOLOGIE ODLEWANIA Wykonywanie bimetalicznych wykładzin młyna kulowego z żeliwa wysokochromowego i stali węglowej z zastosowaniem metody modeli zgazowywanych i odlewania dwuwarstwowego. High Cr white cast iron/carbonsteel bimetal liner by lostfoam casting with liquid-liquid composite process. China Foundry 2012, Vol. 9, nr 2, s. 136-142. Autor: Xiao Xiaofeng i in. Aktualnie w mokrych młynach kulowych stosowane są wykładziny wykonywane ze staliwa Hadfielda i stali stopowych. Ich żywotność nie przekracza jednego miesiąca. W celu zwiększenia ich żywotności (odporności na ścieranie i odporności na korozję) przeprowadzo-

no próby zastąpienia stali Hadfielda i stali stopowych innego rodzaju materiałem; żeliwem wysokochromowym (HCWCI) w połączeniu ze stalą węglową. Modele do badań wykonano z zastosowaniem metody modeli zgazowywanych, a odlewanie przeprowadzano w ten sposób, że najpierw zalewano formę żeliwem HCWCI, a następnie stalą węglową. Doświadczalny element wykładziny młyna posiadał z jednej strony warstwę wykonaną z HCWCI, a z drugiej strony warstwę wykonaną ze stali węglowej. Po odlaniu zastał on poddawany obróbce termicznej. Przy pomocy mikroskopu optycznego, mikroskopu elektronowego skaningowego SEM, spektrometru EDX i dyfraktometru rentgenowskiego XRD zbadano mikrostrukturę obu warstw oraz fazy przejściowej na granicy zetknięcia się obu metali. Przeprowadzono też obszerne badania wytrzymałościowe oraz porównawcze próby półprzemysłowe zastosowania wykonanych elementów wykładzin młyna w Wuhan Iron and Steel Corporation. Stwierdzono, że wykładziny z żeliwa HCWCI i stali węglowej posiadają doskonałą odporność na zużycie korozyjne, dużą twardość i odporność na kruche pękanie. Z badań mikrostruktury wynika, że granica zetknięcia się obu metali wygląda zygzakowato, ponieważ metale te nie uległy zmieszaniu. Próby półprzemysłowe wykazały, że żywotność wykładzin wykonanych z nowych materiałów, w porównaniu do wykładzin wykonanych ze stali stopowych jest trzykrotnie większa. Stabilne wkłady (profile) w postaci rur dla odlewnictwa. Odlewanie zbliżone do odlewania na wymiar przy znacznej oszczędności materiału. Stabile Einlegerohre fuer Giessereien. Endkonturnahes Giessen mit deutlicher Materialeinsparung. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 2, s. 22-27. Autor: Dinger P., Heppes F., Rupp S. Stosowanie nowoczesnych technologii wymaga zarówno opracowania nowych koncepcji chłodzenia, jak i stosowania

28


Odlewnictwo Współczesne

lekkich konstrukcji. Dzięki wypełnionym, stabilnym pod względem kształtu wkładom (profilom) w postaci rur „combicore” firmy Drahtzug Stein Combicore GmbH & Co. KG z Altleiningen (Niemcy) w odlewach można wykonywać skomplikowane kanały do przepływu oleju, wody czy innych mediów chłodzących, w tym także gazów. Stabilizację profilu (rury) uzyskuje się, jak wspomniano, przez wypełnienie dzięki czemu zachowuje kształt, także przy dużym nacisku, rzędu 10 kN/cm2 (1000 bar) panującym podczas odlewania. Wypełniona i odporna na działanie czynników zewnętrznych rura „combicore” odtwarza kształt w ten sposób, że możliwe jest odlewanie zbliżone do odlewania na wymiar przy znacznej oszczędności materiału. Jednocześnie uzyskuje się odlew znacznie lżejszy. Po odlaniu materiał wypełniający (nadający kształt) zostaje usunięty. Sama rura (profil) pozostaje w odlewie. Profile (rury „combicore”) stosowane są przy odlewaniu stopów aluminium i magnezu, a także w procesie wykonywania odlewów gradientowych. Opisana w artykule technologia stosowana jest w produkcji odlewów motoryzacyjnych, takich jak np.: obudów skrzyń biegów, bloków silników, hamulców, ogniw akumulatorowych do pojazdów elektrycznych.

10. TOPIENIE Wytapianie stopu Ti-47Al-2W-0,5Si w tyglach grafitowych. Inz.mat. 2012, R. 33, nr 5, s. 362-365. Autor: Szkliniarz W., Szkliniarz A., Mikuszewski T. Do wytwarzania stopu Ti-47Al-2W0,5Si (% at.) na osnowie fazy międzymetalicznej TiAl zaproponowano zastosowanie konkurencyjnej ekonomicznie i możliwej do zastosowania w warunkach krajowych technologii wytapiania w indukcyjnych piecach próżniowych z tyglami grafitowymi. Biorąc pod uwagę wysoką reaktywność ciekłego tytanu oraz jego duże powinowactwo do materiału tygla założono, że proces wytapiania prowadzony będzie w specjalnych tyglach wykonanych z grafitu najwyższej jakości. Badano

29

wpływ rodzaju grafitu ‒ z którego wykonany był tygiel, atmosfery wytapiania, sposobu realizacji wytopu, temperatury i czasu jego trwania, wytopu postaci materiałów wsadowych oraz liczby przetopów na skład chemiczny i czystość otrzymanych stopów (zawartość węgla, tlenu i innych gazowych zanieczyszczeń) oraz ich mikrostrukturę i właściwości. Oceniano także stopień degradacji i żywotność tygli w warunkach poszczególnych wytopów. Przeprowadzone badania wykazały możliwość wytapiania stopów na osnowie TiAl o założonym składzie chemicznym i zadowalającej czystości w indukcyjnych piecach próżniowych wyposażonych w tygle wykonane z izostatycznie prasowanego grafitu wysokiej gęstości. Warunkiem powodzenia tego procesu było maksymalne skrócenie czasu trwania wytopu prowadzonego w możliwie niskiej temperaturze i z wykorzystaniem wsadu w postaci zaprawy. Ustalono, że proces wytapiania należy prowadzić pod osłoną argonu w temperaturze 1650°C przez 3 minuty. TRIAD – Nowa grupa wydajnych i przyjaznych w stosowaniu mas ogniotrwałych. TRIAD – Eine neue Gruppe anwender freundlicher, hochleistungsfaehiger Gissmassen. TRIAD – a new Range of User friendly high Performance Castable Linings. Giesserei-Rund. 2012, Jg. 59, H. 3/4, s. 84-86. Autor: Drevin J. W artykule przedstawiono charakterystykę fizykochemiczną i technologiczną oraz sposób stosowania grupy nowoczesnych mas ogniotrwałych o nazwie TRIAD wykorzystywanych jako wyłożenie ogniotrwałe do pieców i kadzi. Masy TRIAD nie zawierają cementu, są łatwe w użyciu. W artykule scharakteryzowano ich porowatą strukturę i fizyczne właściwości, które porównano z właściwościami niskocementowej masy LCC. Opisano także technologie ich nakładania. Jedną z istotnych cech użytkowych tych mas jest to, że nie są one wrażliwe na zanieczyszczenia.


Odlewnictwo Współczesne

Działanie ochronne mieszanki gazów SO2/CO2 na ciekły stop AZ91D. Protective behavior of an SO2/CO2 gas mixture for molten AZ91D alloy. China Foundry 2012, Vol. 9, nr 3, s. 226-230. Autor: Liang Weizhong i in. Przeanalizowano wyniki badań oddziaływania ochronnego mieszanki gazów zawierającej 3% SO2 i 97% CO2 na ciekły stop magnezu AZ91D (9% Al, 0,7% Zn i 0,3% Mn) topiony w otwartym piecu oporowym. Stwierdzono, że mieszanka gazów zapewnia stopowi właściwą ochronę w zakresie wartości temperatury 680–730oC. W wytworzonej na powierzchni ciekłego metalu warstewce ochronnej analizowano mikrostrukturę, skład chemiczny i budowę fazową przy pomocy mikroskopu skaningowego elektronowego (SEM), spektrometru dyspersji energii (EDS) i dyfraktometru rentgenowskiego (XRD). Badania optyczne wykazały, że warstewki ochronne o średniej grubości 0,5 µm i 2 µm są zwarte i spójne w ochronnym zakresie temperatury. Badania spektralne wykazały, że warstewka ochronna zawiera głównie takie pierwiastki, jak: S, C, O, Al i Mg. Z badań dyfraktometrycznych wynika również, że warstewka ochronna składa się z MgO, MgS i niewielkiej ilości fazy C.

11. OCZYSZCZANIE I WYKAŃCZANIE ODLEWÓW Impregnacja odlewów. Część 1 – Podstawy impregnacji próżniowej. Impraegnieren von Gussteilen. Teil 1 – Die Grundlagen der Vakuum-Impraegnierung. Giesserei-Prax. + Druckguss 2012, Jg. 63, nr 3, s. 96-99. Autor: Versmold R. Istotnymi elementami impregnacji próżniowej są: przebieg procesu, urządzenie do impregnacji, technika impregnacji oraz środek uszczelniający. Podczas doboru procesu impregnacji nasuwają się następujące pytania: Jaki proces im-

pregnacji jest najbardziej odpowiedni do likwidacji nieszczelności?; Jakie najprostsze urządzenie można zintegrować z procesem wytwarzania odlewu?; Jaki środek impregnacyjny jest najbardziej odpowiedni w określonych warunkach, gdy dobrane są już składniki tworzywa do impregnacji oraz dobrane jest urządzenie i sposób impregnacji? Konieczne jest, więc uzyskanie odpowiednich informacji w zakresie specyfikacji odlewu i posiadanie odpowiednich rysunków. Określenie samych substancji do impregnacji nie mówi nic o jakości impregnacji, ponieważ konieczny jest dobór procesu impregnacji do tworzywa (odlewu). Impregnacja odlewów. Procesy impregnacji.

Część.

2

Impraegnieren von Gussteilen. Teil 2. Impraegnierprozesse. Giesserei-Prax. 2012, Jg. 63, nr 4, s. 131-134. Autor: Versmold R. W artykule przedstawiono pięć różnych sposobów impregnacji w celu uszczelnienia wycieków. Przedstawiono jakie zalety i wady mają poszczególne metody i dlaczego jedne są bardziej efektywne niż inne. W ramach tego krótkiego przeglądu omówiono podstawy fizyczne procesu impregnacji. Pod warunkiem posiadania odpowiednich danych, można zastosować odpowiednią metodę impregnacji dla konkretnych przypadków. Cięcie strumieniowe to wszechstronny rodzaj obróbki. Cięcia i oznakowania każdego typu mogą być wykonywane jednocześnie. Wasserstrahlschneiden – ein vielseitiges Bearbeitungsverfahren. Schnitte und Markierungen aller Art sind simultan moeglich. Giesserei-Erfahrungsaust. 2012, nr 5+6, s. 14-16. Autor: Moser J. W artykule opisano technologię cięcia i znakowania za pomocą strumienia wody różnego typu tworzyw, jak np.: różne

30


Odlewnictwo Współczesne

rodzaje stali, aluminium, metale kolorowe, przedmioty z tworzywa sztucznego. Metodę i urządzenie STM opracowano w firmie Stein-Moser GmbH w Bischofshofen (Austria). Metoda ta jest precyzyjna i ekonomiczna, łatwa w zastosowaniu; można ją stosować zarówno przy produkcji seryjnej, jak i jednostkowej, i przy produkcji prototypów. Urządzenie stosowane w tej metodzie jest w pełni skomputeryzowane. Do przeprowadzenia operacji cięcia należy podać jedynie parametry. W artykule opisano proces cięcia i sposób znakowania tworzyw. Nowy sposób łączenia śrubami gwintującymi. Bezpieczny montaż także w przypadku zmieniających się w dużym zakresie sił tarcia i wgniatania. Neues Schraubverfahren fuer gewindeformende Schrauben. Prozesssichere Montage auch bei stark schwankenden Reibund Furchkraeften. Giesserei-Erfahrungsaust. 2012, nr 5+6, s. 18-20. Autor: Hess S. Opracowano nową metodę łączenia śrubami gwintującymi różnego rodzaju tworzyw: tworzywo sztuczne, drewno, metal. Metodę opracowała firma Desoutter GmbH w Maintal (Niemcy), metoda nosi nazwę KoALa. Szczególnie przydatna jest do aluminium (odlewy ciśnieniowe) i do tworzyw o zmiennej sile oporu wkręcania. W przypadku typowych automatycznych urządzeń do wkręcania tam, gdzie występuje zmienna siła oporu ‒ wyłączają się one zbyt wcześnie lub zbyt późno, co prowadzi do złego montażu (wkręcenia śruby). Opisano praktyczne zastosowanie metody montażu śrubowego KoALa, porównując ją z montażem za pomocą typowych urządzeń do montażu.

12. METALOZNAWSTWO I OBRÓBKA CIEPLNA Zależne od struktury statyczne i dynamiczne wartości inicjujące powstawanie pęknięć w żeliwie sferoidalnym.

31

Gefuegeabhaengigkeit statischer und dynamischer Rissinitiierungswerte fuer ferritisches Gusseisen. Microstructural influence of the static and dynamic crack initiation values of ferritic cast iron. Giesserei-Prax. 2012, Jg. 63, nr 3, s. 52-57. Autor: Ludwig A. i in. Przy ocenie odporności na pękanie dużych odlewów należy uwzględnić zależność wskaźników mechanicznych i wskaźników mechaniki pękania od grubości ścianki. Przedmiotem artykułu jest ocena wskaźników mechanicznych i wskaźników mechaniki pękania w zależności od wielkości ziaren grafitu, względnie zależnych od nich cząstek wydzieleń ferrytu. Ocenę zależnej od struktury odporności na powstawanie pęknięć w temperaturze otoczenia i w temperaturze -40oC, przeprowadzono w oparciu o statyczne i dynamiczne krzywe powstawania pęknięć CTOD (Crack Tip Opening Displacement) i całki „J”. Dyskusja wyników bazuje, w przypadku statycznego, obciążenia na modelu rozrostu porów, a w przypadku obciążenia dynamicznego na mikroskopijnym naprężeniu wynikającym z pęknięć łupliwych. Charakterystyka skłonności do pęknięć na gorąco odlewniczych stopów aluminium. Charakterisierung der Heissrissempfindlichkeit von Aluminium-Gusslegierungen. Charakterization of the hot cracking susceptibility of aluminium alloys. Giesserei-Prax. 2012, nr 5, s. 192196. Autor: Staggl S. i in. Pęknięcia na gorąco w odlewniczych stopach aluminium są istotnym problemem w praktyce odlewniczej. Artykuł ten stanowi przegląd czynników wpływających na pęknięcia na gorąco stopów i pokazuje metody ich wyznaczania. Przedstawiono dwie różne metody. Po pierwsze wyznaczanie skłonności do pęknięć na gorąco


Odlewnictwo Współczesne

poprzez teoretyczne obliczenie „Terminal Freezing Range” TFR (ostatniego obszaru krzepnięcia) za pomocą oprogramowania Thermo-Calc, po drugie wyznaczenie współczynnika skłonności do pęknięć na gorąco CSC według Daviesa i Clyne’a metodą półempiryczną za pomocą programu symulacyjnego Thermo-Calc i analizy termicznej. Badano dwa stopy aluminium AlSiMgCu i AlZnMgCu, ponieważ wiadomo z praktyki, że te dwa stopy znacząco różnią się jeśli chodzi o skłonność do pęknięć na gorąco. Badania przeprowadzono dla różnych warunków krzepnięcia, a mianowicie w formie piaskowej i kokili. Następnie porównano wyniki obu metod badań dla obu stopów. Stwierdzono bardzo dużą zgodność wyników badań za pomocą obu metod: metody termicznej przez wyznaczenie TFR i półempirycznej przez wyznaczenie CSC. Ponadto można było stwierdzić, że skład chemiczny i warunki chłodzenia to dwa główne czynniki, które w sposób najbardziej istotny wpływają na wrażliwość na pęknięcia na gorąco. Stopy typu AlSiMgCu były znacznie mniej podatne na pęknięcia na gorąco niż stopy typu AlZnMgCu. Badania in situ zmian porowatości w kierunkowo krzepnącym stopie A356 przy różnych szybkościach krzepnięcia In Situ Characterization of Porosity Evolution in A356 Alloy Directionally Solidified Under Different Solidification Velocities. JOM 2012, Vol. 64, nr 1, s. 22-27. Autor: Hengcheng Liao i in. Badano wpływ szybkości krzepnięcia na zjawisko zarodkowania i wzrostu porowatości (wodorowej) w stopie aluminium A356 podczas procesu krystalizacji. Zastosowano krystalizację kierunkową, dzięki czemu wyeliminowano wpływ skurczu objętościowego na porowatość. Eksperymenty prowadzono przy użyciu urządzenia XIDS zawierającego mikrofokus rtg i aparat Bridgmana. Próbki odlewano do specjalnych cienkościennych kokilek o wymiarach 600 x 10 x 3 mm i grubości ścianki 0,1 mm. Do sterowania gradientem

temperatury stosowano system termopar typu K. Zastosowano 2 szybkości krzepnięcia: 0,1 i 0,2 mm/s. W celu ustalenia zadanej ilości wodoru w badanym stopie, kąpiel metalowa poddawana była odtlenianiu i odgazowaniu, a następnie wprowadzono do niej wodór przy pomocy mieszanki gazowej Ar + H2 (4 : 1). Stwierdzono, że wzrost szybkości krzepnięcia wywołuje na froncie krystalizacji stopu znaczne zróżnicowanie nasycenia wodorem, co prowadzi do obniżenia temperatury zarodkowania porów. Wzrost szybkości krystalizacji z 0,1 mm/s do 0,2 mm/s powoduje, że średnia temperatura zarodkowania obniża się z 634,0°C do 614,6°C. Wzrost szybkości krzepnięcia powoduje także wzrost szybkości powiększania się porów przy ich dużej fluktuacji. Zjawiska materiałowe ujawniane podczas badań trybometrycznych in situ. Materials Phenomena Revealed by In situ Tribometry. JOM 2012, Vol. 64, nr 1, s. 35-43. Autor: Chromik R.R., Strauss H.W., Scharf T.W. W ramach badań trybometrycznych, dla ujawnienia i oceny zjawisk powstających na powierzchniach poślizgowych na skutek tarcia i zużycia materiału wykorzystano techniki optyczne i spektroskopowe. Dla potrzeb eksperymentu skonstruowano model złożony z pokryć twardych (Ti-Si-C, NCD, W i DLC) i materiału trącego ‒ kulki wykonanej z szafiru. Badania prowadzono przy różnej grubości pokryć, z i bez warstwy poślizgowej oraz z uwzględnieniem zjawisk chemicznych i fizycznych występujących w produktach zużycia ‒ tzw. trzecim ciele. Dzięki zastosowanym metodom udało się wyjaśnić w jaki sposób zjawiska tarcia i zużycia materiału są uzależnione od składu chemicznego pokrycia, jego właściwości i warunków otoczenia. Wideomikroskopia z kamerą rentgenowską wykorzystywana w badaniach in situ jako narzędzie w nauce o zjawisku krzepnięcia.

32


Odlewnictwo Współczesne

In Situ X-Ray Video Microscopy as a Tool in Solidification Science. JOM 2012, Vol. 64, nr 1, s. 76-82. Autor: Mathiesen R.H. i in. Przez ostatnie 20 lat metody badawcze obserwowania in situ krystalizacji stopów opierały się głównie o techniki rentgenowskie o wysokiej rozdzielczości obrazu. Obecnie do tych celów opracowane zostały urządzenia rtg wyposażone w synchrotrony, kamery i optykę pozwalające na uzyskanie rzeczywistego obrazu video o rozdzielczości do 100 mm i częstotliwości wyświetlania klatek 20 Hz. W artykule przedstawiono przykłady aktualnych możliwości wykorzystania video mikroskopu rentgenowskiego do badań in situ w stopach takich zjawisk, jak tworzenie mikrostruktury, dynamika jej: wzrostu i innych zagadnień związanych z krzepnięciem stopów metali. Badano stopy na bazie Al, koncentrując się na obserwacji tworzenia i zmianach mikrostruktur dendrytycznych oraz na zjawiskach powodujących ich krystalizację. Przytoczono obszerną literaturę opisującą inne od prowadzonych przez autorów badania, z wykorzystaniem opisanego powyżej wideomikroskou. Przemiany fazowe i zmiany rozkładu gęstości fazy ciekłej podczas krzepnięcia nadstopu na bazie niklu Inconel 718. Phase transformation and liquid density redistribution during solidification of Ni-based superalloy Inconel718. China Foundry 2012, Vol. 9, nr 3, s. 263-268. Autor: Wang Ling i in. Opisano badania wpływu przebiegu przemian fazowych na segregację chemiczną i na rozkład gęstości fazy ciekłej podczas krzepnięcia nadstopu Inconel 718. Badania realizowano przy pomocy mikroskopu skaningowego (ESM) i spektrometru dyspersji energii (EDS). Podczas procesu krystalizacji tego stopu następuje segregacja Nb we frakcji ciekłej, co

33

sprzyja wydzielaniu się w niej wysokoniobowych cząstek. Zjawisko to powoduje zubożenie w Nb rejonów otaczających te wydzielenia i na skutek tego następuje w tych rejonach zmiana rozkładu pierwiastków stopowych oraz zmiany gęstości. Pomiędzy wydzieleniami wysokoniobowymi stwierdzono obszary o obniżonej gęstości, co autorzy nazwali „gęstością międzywydzieleniową” (interprecipitatedensity). Sharovidnyj grafit v chugunakh. Grafit sferoidalny w żeliwach. Processy lit'ja 2012, nr 5, s. 33-42. Autor: Najdek Gavriljuk V.P.

V.L.,

Heizhko

I.G.,

Przedstawiono podstawowe założenia teorii powstawania wydzieleń grafitu w czasie krystalizacji żeliwa. Powstawanie grafitu zależy od dwóch czynników: energii międzyfazowej i wpływu pierwiastków powierzchniowo czynnych. Grafit sferoidalny wydziela się (krystalizuje) w rezultacie rafinacji i neutralizacji powierzchniowo czynnych pierwiastków (siarka, tlen i in.).

13. ŻELIWO I ODLEWY ŻELIWNE Modelowanie obróbki cieplnej żeliwa ausferytycznego. Modellierung der Waermebehandlung von ausferritischem Gusseisen. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 3, s. 28-35. Autor: Koeser O., Jacot A., Getzlaff U. Ausferrytyczne żeliwo sferoidalne ADI jest tworzywem łączącym bardzo dobrą wytrzymałość na rozciąganie z bardzo dobrą plastycznością. Pełne wykorzystanie możliwości tworzywa wymaga jednak szczegółowej kontroli procesu z punktu widzenia odlewania i obróbki cieplnej. W artykule opisano opracowane narzędzie symulacyjne umożliwiające dokładne przewidzenie procesu powstawania struktury w wyniku obróbki cieplnej.


Odlewnictwo Współczesne

W połączeniu z dotrzymaniem odpowiednich parametrów technicznych może powstać struktura ausferrytyczna bez perlitu, martenzytu i bainitu. Wykonywane odlewy wykazują powtarzalne bardzo dobre właściwości mechaniczne, które są znacznie lepsze niż przedstawione w normach. Sposoby i możliwości symulacji w celu lokalnego umocnienia odlewów z żeliwa sferoidalnego. Techniken und Simulationsmoeglichkeiten zur lokalen Verfestigung von Sphaero gussteilen. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 3, s. 36-41. Autor: Tunzini S. i in. W celu zwiększenia trwałości odlewów w praktyce stosuje się często metody mechaniczne. Badania przeprowadzone na próbkach, ale także na odlewach rzeczywistych pokazują, że trwałość można zwiększyć prawie dwukrotnie przez dogniatanie rolkami promieni (krzywizn) krytycznych w odlewach. Ponieważ dotychczas istniały ograniczone możliwości przewidywania trwałości umacnianych powierzchniowo odlewów, w artykule tym przedstawiono model dotyczący symulacji procesu umacniania, dogniatania i hartowania indukcyjnego. W przyszłości będzie możliwe wyliczenie stopnia umocnienia, względnie hartowania indukcyjnego, jak również przewidywanie trwałości odlewów. Żeliwo stopowe. Część 2. Legiertes Gusseisen. Teil 2. Giesserei-Prax. 2012, nr 4, s. 119127. Autor: Roehrig K. Żeliwo jest najważniejszym tworzywem odlewniczym. W najbliższym czasie sytuacja się nie zmieni. Żeliwo jest w zasadzie stopem żelaza z węglem, ale zawierającym cały szereg innych pierwiastków. Te dodatkowe pierwiastki mają duży wpływ na powstawanie struktury i właś-

ciwości żeliwa, jak i na zachowanie się wykonanych z niego odlewów. W zależności od punktu widzenia i założonego celu pierwiastki te uznawane są za domieszki, pierwiastki śladowe, zanieczyszczenia lub też dodatki stopowe w dosłownym znaczeniu tego słowa. W niezależnym cyklu artykułów przedstawiono wpływ dodatków stopowych na powstawanie struktury i właściwości żeliwa. Wysokokrzemowe żeliwo sferoidalne toleruje większe udziały pierwiastków tworzących węgliki. Hoch siliciumhaltiges Gusseisen mit Kugelgraphit toleriert groessere Anteile an carbidbildenden Elementen. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 4, s. 28-30, 32. Autor: Loeblich H. i in.: W artykule omówiono wyniki projektu badawczego na temat wysokokrzemowych gatunków żeliwa sferoidalnego ujętego w normie EN 1563 (gatunki GJS-450-18, GJS-500-14, GJS-600-10). Badania były prowadzone przez dwa instytuty odlewnictwa ‒ austriacki OGI i niemiecki IfG, we współpracy z przemysłem. Badania prowadzono na próbkach odlanych oddzielnie typu Y2 i Y4. Badano wpływ zawartości krzemu oraz wpływ innych pierwiastków na właściwości wytrzymałościowe: wydłużenie całkowite (przy zerwaniu), umowną granicę plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie. Omówiono też badania metalograficzne. Ponadto wspomniano, że w ramach projektu wykonano między innymi: porównawcze badania obrabialności kilku gatunków żeliwa, przeprowadzono obliczenia termodynamiczne dopuszczalnych zawartości Cr, V, Ti, omówiono klasyfikacje gatunków żeliwa GJS o zwiększonej zawartości krzemu oraz obszar jego zastosowania. Przewidywanie trwałości żeliwa szarego gatunku EN-GJS-700, EN-GJV-450 i EN-GJL-250, przy łączonej postaci obciążenia a mianowicie o obciążeniu zmiennym o małej i dużej częstotliwości.

34


Odlewnictwo Współczesne

Lebensdauervorhersage fuer die Graugusswerkstoffe EN-GJS-700, EN-GJV-450 und EN-GJL-250 bei kombinierter niederund hochfrequenter Belastung. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 4, s. 50-55. Autor: Metzger M., Nieweg B., Seifert T. Wykorzystując metodę elementów skończonych opracowano metodę przewidywania trwałości dla gatunków żeliwa typu EN-GJS-700, EN-GJV-450, EN-GJL-250 przy łączonej postaci obciążenia termomechanicznego, a mianowicie o obciążeniu zmiennym, o małej i dużej częstotliwości. Zastosowano tu model trwałości, który bazuje na propagacji mikropęknięć. Model uwzględnia rozrost mikropęknięć na skutek zmiennych, nakładających się na siebie cykli obciążenia małej i dużej częstotliwości. Wykorzystując badania jednoosiowego zmęczenia dobrano parametry modelu trwałości w taki sposób, aby uzyskać możliwie najlepsze przybliżenie trwałości rzeczywistej. Uzyskano dobrą zgodność badań modelowych i eksperymentalnych. Żeliwo stopowe Część 3. Legiertes Gusseisen Teil 3. Alloy Cast Irons Part 3. Giesserei-Prax. 2012, nr 6, s. 225235. Autor: Roehrig K. Jest to artykuł wieloczęściowy, w którym zawarto zbiorcze informacje na temat żeliwa stopowego. W części 3 zebrano informacje dotyczące zagadnienia powstawania struktury oraz postaci grafitu w żeliwie (grafit płatkowy, grafit kulkowy, grafit wermikularny oraz węgiel żarzenia). Omówiono zagadnie występowania segregacji kryształów. Szeroko przedstawiono zagadnienie krzepnięcia a w tym: krzepnięcie metastabilne (układ Fe3C – żelazo karbid), powstawanie struktury podczas krzepnięcia przy całkowitym wydzieleniu grafitu (Grauerstarrung), a także krzepnięcie z wydzieleniem się węglików (Weisser-

35

starrung) oraz problem występowania zabieleń. Badanie wpływu struktury powierzchni odlewu na zmęczenie. Measuring the Effect of Surface Structure on Fatigue. Mod. Casting 2012, Vol. 102, nr 3, s. 46-48. Celem badań było określenie oddziaływania naskórka odlewu i zachodzących w nim zjawisk (mikrosegregacja) na wytrzymałość zmęczeniową w odlewach z żeliwa sferoidalnego (DI) i żeliwa wermikularnego (CGI). Praca stanowi kontynuację poprzednio prowadzonych badań, które wykazały negatywny wpływ naskórka na właściwości mechaniczne odlewów z żeliwa sferoidalnego i wermikularnego. Opracowano bardzo rygorystyczne procedury wykonania próbek, również z zastosowaniem symulacji komputerowej. Próbki odlano w formach z masy ze szkłem wodnym. Badania zmęczeniowe prowadzono na próbkach w stanie po odlaniu i po obróbce mechanicznej (skrawanie i polerowanie). Stwierdzono, że wytrzymałość zmęczeniowa próbek w stanie po odlaniu jest znacznie mniejsza od wytrzymałości zmęczeniowej próbek po obróbce mechanicznej. Przeprowadzone badania stanowiły podstawę do wyznaczenia empirycznego równania liniowego wytrzymałości na zmęczenie w funkcji średniego naprężenia oraz do obliczania zmęczeniowego współczynnika naskórka (fatigue skin factor). Żeliwo z grafitem płatkowym (część 46). Gusseisen mit Lamellengraphit (46 Folge). Giesserei 2012, Jg. 99, H. 4, s. 98103. Autor: Deike R. Artykuł jest zestawieniem literatury dotyczącym żeliwa szarego z grafitem płatkowym. Zawiera trzy podrozdziały dotyczące perspektyw rozwoju i zastosowania tego żeliwa. Drugi rozdział dotyczy właści-


Odlewnictwo Współczesne

wości tego gatunku żeliwa a trzeci badań. Szeroko omówiono zastosowanie żeliwa szarego na odlewy motoryzacyjne w aspekcie otrzymywania lekkich konstrukcji, aby zmniejszyć zużycie paliwa przez jednostki napędowe i ograniczyć tym samym emisję CO2. Przedstawiono produkcję odlewów motoryzacyjnych, głównie korpusów silników, biorąc pod uwagę ograniczenia zużycia energii i nośników energetycznych. W artykule omówiono także wytwarzanie żeliwa pod kątem procesu topienia, zastosowania dodatków stopowych i powstawania struktury. Omawiane zagadnienia to komentarz do cytowanych pozycji literatury.

14. STALIWO I ODLEWY STALIWNE Oddziaływanie cieplne między wysokostopowym staliwem TRIP a masami formierskimi na bazie szkła wodnego. Thermische Wechselwirkunggen zwischen hochlegiertem TRIP-Stahlguss und wasserglasgebundenen Formstoffsystemen. Thermal interactions between casted high-alloyed TRIP steel and sodium silicate bonded moulding systems. Giesserei-Prax. 2012, nr 5, s. 187191. Autor: Weider M. i in. Chromowo-niklowe staliwo TRIP (Transformation Induced Plasticity) czyli staliwo plastyczne, którego plastyczność spowodowana jest przemianami fazowymi, odlewano do form z różnych mas formierskich na bazie szkła wodnego. Przeanalizowano zarówno chłodzenie, jak i krzepnięcie staliwa, ale także wywołane warunkami termicznymi reakcje mas i spoiwa. W masach zastosowano piasek kwarcowy, chromitowy i cerabead. W celu porównania mas formierskich dokonano pomiaru temperatury wewnątrz staliwa i w określonych miejscach formy. W ten sposób można było zlokalizować w formie „specjalne obszary”. Różne czasy krzepnięcia ze względu na różne właściwości

termofizyczne masy formierskiej to ważne parametry do prowadzenia dalszych prac w ramach projektu SFB799 „TRIP-Matrix-Composite”. Zbadano charakterystyczne próbki zastosowanych form za pomocą SEM, aby zbadać stan materiału podstawowego, jak i mostków wiążących. Określono zależność wytrzymałości szczątkowej tych mas od temperatury.

15. STOPY METALI NIEŻELAZNYCH I ODLEWY Z TYCH STOPÓW Badania zmęczeniowe stopu AlZnMgCu przeznaczonego na elementy zawieszenia. Inz.mat. 2012, R. 33, nr 6, s. 635-638. Autor: Maj M., Pysz S., Piekło J., Gazda A. W przemyśle motoryzacyjnym coraz częściej stosuje się elementy odlewane ze stopów aluminium zastępujących odlewy żeliwne. Zawieszenia współczesnych pojazdów, w tym pojazdów specjalnych, muszą spełniać szereg wymagań związanych z warunkami jazdy w trudnym terenie, uwzględniających działanie szybkozmiennych obciążeń dynamicznych przy jednoczesnym zachowaniu pełnej funkcjonalności ruchowej. Odpowiednio zaprojektowane połączenia kół z kadłubem pojazdu pozwalają na przenoszenie dynamicznych sił pochodzących od różnego rodzaju przeszkód przez masę nieresorowaną zawieszenia (koło, tarcze, osie itp.) na masę resorowaną (rama, nadwozie, silnik itp.). Stopy AlZnMgCu wykazują dobre właściwości mechaniczne wyrażone przez wytrzymałość na rozciąganie Rm mieszczącą się w granicach 400-500 MPa, jednak charakteryzują się zdecydowanie mniejszą odpornością na pękanie. Prowadzone w pracy badania mają na celu zwiększenie właściwości plastycznych przez zastosowanie odpowiedniego stopu i obróbki cieplnej. Analizowano zmęczenie stopu AlZnMgCu przy różnym poziomie obciążeń cyklicznych wyznaczonych metodą elementów skończonych, stosu-

36


Odlewnictwo Współczesne

jąc maszynę wytrzymałościową MTS 810. Przyjęty poziom cyklicznych obciążeń był porównywalny z rzeczywistym stanem obciążenia występującym w trakcie ekstremalnych warunków eksploatacji pojazdu. Porównanie obróbki cieplnej stopów aluminium przeznaczonych na odlewy ciśnieniowe z obróbką cieplną stopów aluminium przeznaczonych na odlewy kokilowe stosowanych w motoryzacji. Vergleich zwischen der Waermebehandlung von Aluminiumdruckguss- und Aluminiumkokillengusslegierungen fuer Automotive-Anwendungen. Comparison between the heat treatment of aluminium die casting and permanent mold casting alloys for automotive applications Giesserei-Prax. + Druckguss 2012, Jg. 63, nr 3, s. 84-91. Autor: Dragulin D., Belte M., Harms A. Porównano obróbkę cieplną stopów aluminium stosowanych w motoryzacji, przeznaczonych na odlewy ciśnieniowe, z obróbką cieplną tych stopów przeznaczonych na odlewy kokilowe. Poniższy artykuł bazuje na badaniach własnych autorów. Praktyczne aspekty tych badań podbudowane zostały teoretycznymi koncepcjami, które pozwalają zarówno na lepsze zrozumienie procesów obróbki cieplnej jak i są punktem wyjścia do dalszych badań. W pracy przedstawiono stopy aluminium przeznaczone na odlewy ciśnieniowe i kokilowe; dokonano energetycznej oceny zachowania się stopów aluminium poddanych obróbce cieplnej; dokonano oceny naprężeń własnych. Wpływ dodatku Si na mechaniczne właściwości stopu magnezu AM60. Effects of silicon on mechanical properties of AM60 magnesiuma lloy. China Foundry 2012, Vol. 9, nr 3, s. 244-247. Autor: Hu Yong, Rao Li.

37

Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu dodatku Si (w ilości 0,5;1,0; 1,5 cz.mas.) na wytrzymałość na rozciąganie, odporność na ścieranie i pełzanie stopu magnezu AM60 (ok. 6% Al, 1% Mn). Do prób stosowano klasyczny aparat do badania wytrzymałości na rozciąganie, twardościomierz Brinella HBE-3000A, urządzenie do określania stopnia zużycia ciernego, urządzenia do oceny pełzania DMA-Q800, mikroskop optyczny (OM) i mikroskop skaningowy SEM. Stwierdzono, że dodatek krzemu do stopu AM60 powoduje powstanie fazy Mg2Si, przy czym dodatek w ilości 0,5–1,5 cz.mas. powoduje zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie i twardości. Przełomy stopu AM60 zarówno bez dodatku Si jak i z dodatkiem 1,0% cz.mas. Si są przełomami kruchymi. Dodatek Si poprawia również odporność na ścieranie. Proces ścierania stopu AM60 bez dodatku Si wykazuje charakter zużycia adhezyjnego, natomiast proces ścierania stopu AM60 z dodatkiem 1,0 cz.mas. Si ma charakter zużycia ściernego. Dodatek Si poprawia również odporność na pełzanie stopu AM60 w wysokich temperaturach. W rezultacie ustalono, że optymalna ilość dodawanego Si powinna wynosić 1,0%. Wyzwanie dla stopów magnezu. Meeting the Magnesium Challenge. Mod.Casting 2012, Vol. 102, nr 11, s. 30-35. Autor: Kapel D. Amerykańska firma Mag-Werks LED produkująca lampy samochodowe m.in. typu LED (lightemittingdiode), ze względu na rządowe plany obligujące firmy produkujące samochody do obniżania kosztów energii i tonażu samochodów do 2025 roku, rozpoczęła poszukiwania odlewni, która podjęłaby się wyprodukowania prototypu lekkiej obudowy lampy LED. Chętnym do podjęcia wyzwania okazała się odlewnia precyzyjna Aristo-Cast Inc. Firma ta opracowała własną technologię wykonywania odlewów precyzyjnych ze stopów Mg, w której opanowano reakcję stopu Mg


Odlewnictwo Współczesne

z formą skorupową oraz uzyskano grubość ścianki odlewu 0,5 mm. Artykuł napisany w formie wywiadu pomiędzy wydawcą czasopisma a przedstawicielami obu firm, w którym argumentują, dlaczego wybór padł na stop Mg (cienka ścianka odlewu, gładka powierzchnia odlewu zapewniająca odbicie światła lampy klasy A). Rozmówcy zakładają, że przy dużej produkcji odlewów technologię odlewania precyzyjnego będzie można zastąpić tiksokotropowym odlewaniem stopu Mg. Pomysł wykonania obudowy lampy ze stopów Mg został zaakceptowany przez klienta i po 3 latach prac wykonano pierwsze obudowy lamp. Stanowią one jednak nowość na amerykańskim rynku samochodowym, ponieważ nadal produkuje się obudowy lamp LED ze stopów Al i stali. Zastosowanie odlewów ciśnieniowych ze stopów magnezu w produkcji części samochodowych. Magnesium Die Casting In Automative Applications. Die Cast.eng. 2012, Vol. 56, nr 2, s. 42-43. Autor: Alan A. Luo i inni. Najczęściej stosowanym procesem wytwarzania odlewów ze stopu magnezu jest odlewanie wysokociśnieniowe (HPDC). Przy dobrze opracowanej konstrukcji odlewu i odpowiedniej optymalizacji parametrów procesu, odlewy wykonane ze stopów Mg są o 20‒30% lżejsze od tych samych odlewów wykonywanych ze stopów aluminium. Ponadto są tańsze, mają dłuższą żywotność i mniejszą grubość ścianki niż odlewy ze stopów Al. Mimo tego ich „udział” w konstrukcjach samochodowych jest bardzo mały. W opracowaniu niniejszym omówiono szczegółowo przyczyny tej sytuacji. I tak: stosowanie stopów Mg do wykonywania odlewów części samochodowych jest ograniczone, ponieważ nie każdy stop Mg nadaje się do wykonywania części samochodowych ze względu na trudności technologiczne; stopy Mg wymagają specjalnego sposobu transportu ciekłego metalu z minimalną turbulencją i specjalnego

rodzaju pokrycia formy; do chwili obecnej nie jest dostatecznie wyjaśniony mechanizm pękania stopu Mg pod wysokimi naciskami oraz wpływ składu chemicznego, rodzaju procesu i mikrostruktury na jego właściwości zmęczeniowe i odporność na zużycie; nie opracowano jeszcze taniego pokrycia na formę zapewniającego jej odporność na zużycie pod wpływem ciekłego magnezu; nie rozwiązano również sposobu łączenia stopów Mg z takimi materiałami jak np. stal. Obecność helu przy odlewaniu do form piaskowych. Helium-Assisted Sand Casting. Int. J. Metalcast 2011, Vol. 6, nr 4, s. 43-60. Autor: Saleem, M., Makhlouf, M. W celu poprawy efektywności odprowadzania ciepła przez formy, co ma istotny wpływ na lepsze i szybsze chłodzenie odlewu, a co za tym idzie jego właściwą strukturę, przeprowadzono prace doświadczalne z zastosowaniem helu do przedmuchiwania formy, ponieważ hel charakteryzuje się trzykrotnie większym przewodnictwem cieplnym od przewodnictwa powietrza. Badano wpływ szybkości przepływu helu, wpływ kierunku przepływu helu i wpływ konstrukcji formy na rozkład wartości temperatury w odlewie. Badano mikrostrukturę odlewu (wielkość ziaren i odległości ramion dendrytów drugiego rzędu) oraz wytrzymałość na rozciąganie próbek metalowych. W wyniku przeprowadzonych prób, określono optymalne parametry procesu wykonywania odlewu oraz opracowano i zdefiniowano „wskaźnik” umożliwiający szacowanie wydajności helu dla procesu odlewania. Stwierdzono, że pod warunkiem stosowania optymalnych parametrów, właściwości mechaniczne materiału odlewów wykonywanych według nowego sposobu (z przedmuchem helem) w porównaniu z właściwościami materiału odlewów wykonywanych tradycyjnie (z przedmuchem powietrzem) są znacznie lepsze ‒ wytrzymałość na rozciąganie jest większa o 22%, a granica plastyczności o 34%,

38


Odlewnictwo Współczesne

bez wyraźnego obniżenia ciągliwości przy dobrej jakości powierzchni odlewu. Odlewanie ciśnieniowe mosiądzu – tradycyjne tworzywo pod dużą presją. Messing im Druckguss – traditonsreicher Werkstoff unter Hochdruck. Brass in die casting – a traditional material under high pressure. Giesserei-Prax. 2012, nr 6, Druckguss, s. 260-262. Autor: Matthies M. Artykuł dotyczy ciśnieniowego odlewania mosiądzu. W praktyce odlewane są dwa gatunki mosiądzu ujęte w normie DIN 1982 i są to CuZn39Pb1Al-C-GP oraz mosiądz specjalny CuZn16Si4-C-GP znany pod nazwą „Olkusil” lub „Tombasil”. Przedstawiono charakterystykę tych stopów, różnice w stosunku do stopów aluminium i cynku z punktu widzenia parametrów technologicznych procesu odlewania oraz jakości otrzymywanych odlewów, a także odporności na korozję. Ponadto omówiono wymagania technologiczne dotyczące realizacji procesu odlewania ciśnieniowego mosiądzów. Przedstawiono zalety stosowania mosiądzu jako stopu na odlewy ciśnieniowe. Należy tu między innymi wymienić: dużą dokładność uzyskiwanych odlewów, łatwość uzyskiwania cienkich ścianek. Odlewy z tych stopów są wytrzymałe i mogą zastępować odlewy staliwne, są odporne na korozję. Mosiądz nadaje się jako komponent do wykonywania odlewów warstwowych.

16. KOMPOZYTY Wpływ szybkości mieszania na rozkład cząsteczek SiC w ciekłym stopie A356. Influence of stirring speed on SiC particles distribution in A356 liquid. China Foundry 2012, Vol. 9, nr 2, s. 154-158. Autor: Yao Shasha i in.

39

Przedmiotem eksperymentu było badanie rozkładu SiC podczas wytwarzania kompozytu A356-3,5% obj. SiCp metodą mieszania mechanicznego. Opracowano urządzenie badawcze z mechanicznym mieszadłem skrzydełkowym (skrzydełka skręcone pod kątem 35° w stosunku do osi) z możliwością pobierania próbek z różnych miejsc przestrzeni tygla (tygiel stalowy). Stwierdzono, że przy prędkości obrotowej mieszadła równej 200 obr/ min rozkład pionowy cząstek węglika w ciekłym stopie może być jednorodny, natomiast rozkład radialny jest zawsze niejednorodny, niezależnie od szybkości mieszania. Opracowano parametr nazwany stopniem niejednorodności radialnej d (radial centrifugalization ratio) cząstek węglika krzemu w ciekłym stopie, zdefiniowany jako różnica zawartości cząstek SiC w centralnej części tygla i peryferyjnej części tygla w stosunku do zawartości cząstek SiC w centralnej części tygla. Na podstawie przeprowadzonych badań wyznaczono eksperymentalną zależność parametru d od szybkości obrotowej mieszadła.

17. SYSTEMY ZAPEWNIANIA JAKOŚCI, STATYSTYCZNA KONTROLA PROCESU (SPC), CERTYFIKACJA, KONTROLA JAKOŚCI, BADANIA ODBIORCZE Testowanie nowej metody badań nieniszczących tworzyw. Szybkie tomografy komputerowe w odlewni ciśnieniowej. Neue zerstoerungsfreie Werkstoffpruefung im Test. Schnelle Computertomographen in der Druckgiesserei. Giesserei-Erfahrungsaust. 2012, nr 3+4, s. 6-11. Autor: Ambos E. i in. Wraz ze wzrostem wymagań, co do jakości odlewów ciśnieniowych coraz większe oczekiwania dotyczą również metod ich badań i kontroli. Do niedaw-


Odlewnictwo Współczesne

na wystarczały badania rentgenowskie 2D. W najbliższej przyszłości należy się liczyć z tym, że badania 3D będą standardem. Tomografy komputerowe są powszechne w medycynie, a ostatnio znajdują zastosowanie w laboratoriach przemysłowych i w przemysłowym cyklu produkcyjnym. Firma General Electric (GE) Inspection Technologies w Ahrensburg (Niemcy) zainstalowała w odlewni ciśnieniowej szybki tomograf komputerowy „speed/scan atline CT”, składającej się z kabiny chroniącej przed promieniowaniem, z którą zintegrowane są obrotowe (kształcie rynny) urządzenie skanujące oraz układ do transportu odlewów. W artykule opisano zasadę działania tomografu przemysłowego, w odrębnej notce podano jego dane techniczne. Omówiono jego usytuowanie w cyklu produkcyjnym odlewów. Rozróżniono dwie możliwości usytuowania „atline” i „inline”, pokrótce scharakteryzowano te warianty. Przedstawiono badanie za pomocą tomografu przemysłowego odpowiedzialnych odlewów ciśnieniowych. Omówiono analizę wad odlewów, kontrolę wymiarów, badania metalograficzne i ich weryfikację oraz korzyści wynikające ze stosowania szybkich przemysłowych tomografów komputerowych w przemyśle. Optyczna metoda pomiaru współrzędnych 3D. Istotne korzyści przy konstruowaniu modeli i dla przemysłu odlewniczego. Optische 3-D-Koordinatenmesstechnik. Entscheidende Vorteile fuer den Modellbau und die Giesserei-Industrie. Giesserei-Erfahrungsaust. 2012, nr 5+6, s. 22-25. Opisano zastosowanie optycznego systemu pomiarowego ATOS 3D firmy GOM Optische Messtechnik mbH w Braunschweig (Niemcy) do kontroli jakości form, rdzeni, modeli odlewów. Zastosowanie nowoczesnej techniki pomiarowej do kontroli powierzchni z wykorzystaniem skanera ATOS gwarantuje szybką kompleksową ocenę jej jakości. Zasada pomiaru opiera się na trangulacji; system wyświetla wzorzec pasmowy na powierzchni obiektu,

który rejestrowany jest przez dwie kamery, a komputer automatycznie oblicza współrzędne 3D każdego piksela kamery, co pozwala na odtworzenie całej powierzchni badanego obiektu z dużą dokładnością. Pojedynczy pomiar trwa 1 do 3 sekund. Dzięki połączeniu projekcji pasmowej z obserwacją kamery każdy pojedynczy pomiar jest w sposób ciągły kontrolowany pod kątem zmian w jego otoczeniu. Omówiono zastosowanie tego skanera do kontroli produktów odlewni: modeli, form, rdzeni, odlewów. Wszystkie dane pomiarowe są komputerowo dokumentowane, co umożliwia ich dalszą obróbkę. Skok innowacyjny w procesie badania tworzyw – szybkie tomografy komputerowe. Ein Innovationssprung in der Werkstoffpruefung – Schnelle Computertomographen. Innovative Industrial Part Inspection with fast X-ray Computed Tomograph. Giesserei-Rund. 2012, Jg. 59, H. 5-6, s. 126-132. Autor: Ambos E. i in. Prowadzone na szeroką skalę badania odlewów ciśnieniowych za pomocą szybkich, przemysłowych tomografów komputerowych pozwoliły na stwierdzenie, że zastosowanie tych nowoczesnych urządzeń do badań odlewów na skalę przemysłową jest niezbędnym uzupełnieniem wyposażenia nowoczesnej odlewni. Pełna współpraca pomiędzy producentami tomografów przemysłowych a producentami odlewów (nowoczesnymi odlewniami) pozwoliła w krótkim czasie uzyskać oczekiwane zwiększenie wydajności. Współpracujący partnerzy, odlewnie i producenci tomografów są przekonani, że w najbliższej przyszłości tomografy komputerowe będą należeć do podstawowego wyposażenia odlewni ciśnieniowych i będą posiadały oprogramowanie dostosowane do charakteru produkcji. Powstaną tomografy do kontroli dużych odlewów ze stopów aluminium, na przykład elementów karoserii czy odlewów strukturalnych.

40


Odlewnictwo Współczesne

Badanie twardości wałów korbowych – automatyczne rozpoznawanie krawędzi w celu uzyskania pełnej powtarzalności. Haertepruefung bei Kurbelwellen – Automatische Randkantenerkennung fuer volle Reproduzierbarkeit. Hardness Testing on Crankshafts – Automatic Edge Detection for full Reproducibility. Giesserei-Rund. 2012, Jg. 59, H. 5-6, s. 136-137. Autor: Hiegelsberger H.H. Opisano konstrukcję i zastosowanie automatycznego urządzenia do pomiaru twardości o symbolu Q250A austriackiej firmy „Qness” GmbH w Goling. Za pomocą tego urządzenia można badać twardość przedmiotów o masie od 0,5 do 250 kg. Urządzenie umożliwia pomiar twardości metodą: Brinella, Vickersa i Rockwella zarówno zgodnie z normami DIN, jak i ASTM. Charakterystyczną cechą tego urządzenia jest to, że automatycznie rozpoznaje kontury badanych przedmiotów. Urządzenie jest kompatybilne z urządzeniami przemysłowymi do realizacji cyklu produkcyjnego i jest wyposażone w oprogramowanie "Opix CONTROL". Podano sposób obsługi tego urządzenia. Charakterystyka ilościowa krystalizacji struktury i powstawania wad w stopach Al przy użyciu metod 3D. Quantitative 3D Characterization of Solidification Structure and Defect Evolution in Al Alloys. JOM 2012, Vol. 64, nr 1, s. 89-95. Autor: Puncreobutr C. i in. Zjawisko powstawania wad w czasie krzepnięcia odlewu, takich jak np.: porowatość, wtrącenia metaliczne czy naderwania, stanowi pewien problem. Dlatego przy pomocy nowych metod metodologicznych i pomiarowych w trybie in situ postanowiono przeanalizować powstawanie tych trzech wad w krzepnącym odlewie wykonanym ze stopu Al. Do obserwacji wy-

41

korzystano mikrotomograf rentgenowski i technikę ilościowego określania liczby wad. Pozwoliły one na nowy sposób oceny mechanizmu sterującego tworzeniem wad. Ten nowy kierunek działania może doprowadzić do umiejętności wprowadzania optymalnych zmian technologii, co przełoży się na możliwość wykonywania odlewów o dobrych właściwościach mechanicznych i dokładnych wymiarowo, w szczególności dla przemysłu samochodowego i lotniczego.

18. MASZYNY I URZĄDZENIA Odpowiednie oprzyrządowanie do produkcji rdzeni ze spoiwami nieorganicznymi. Angepasste Maschinentechnik fuer die Kernherstellung mit anorganischen Bindemitteln. Giesserei 2012, Jg. 99, H. 2, s. 28-32. Autor: Wintgens R. Od około 10 lat spoiwa rdzeniowe nieorganiczne przeżywają, ze względu na ekologiczne właściwości i zalety technologiczne, swój renesans. W nowoczesnych spoiwach nieorganicznych w porównaniu ze spoiwami konwencjonalnymi utwardzanymi CO2 reakcja utwardzania przebiega inaczej. Reakcja utwardzania następuje głównie poprzez dehydratację, a więc przez usunięcie wody. Z tego wynikają dwa główne wymogi dotyczące strzelarek do rdzeni i wykonania oprzyrządowania. Strzelarka do rdzeni musi podgrzewać rdzennicę do temperatury parowania dyfuzyjnego wody i przez przedmuchiwanie gorącym powietrzem usunąć wilgoć z rdzennicy. W tym celu można stosować różne metody podgrzewania, każda z nich ma swoje wady i zalety. Oprócz obu wymienionych wymogów głównych dotyczących ogrzewania rdzennicy i jej przedmuchiwania gorącym powietrzem zaleca się inne dodatkowe wyposażenie strzelarek do rdzeni w celu zapewnienia ‒ w sposób ciągły, wysokiej jakości produkcji. Wyposażenie dodatkowe powinno zapobiegać przedwczesnemu utwardzeniu mieszanin


Odlewnictwo Współczesne

mas rdzeniowych i zapewnić ich odpowiednią płynność. Agregat do dozowania ciekłego metalu ThermDos gwarantujący dużą dokładność dozowania i wysoką jakość odlewów. Małe gabaryty i oszczędność energii do 50%. Dosierautomat ThermDos fuer hohe Genauigkeit und Gussqualitaet. Geringer Platzbedarf und bis 50 Prozent Energieeinsparung. Giesserei-Erfahrungsaust. 2012, nr 3+4, s. 18-19. Autor: Gassel Ch. Firma ZPF Group w Siegelsbach (Niemcy) produkująca różne typy pieców do obróbki ciekłego metalu przedstawiła na Targach Euroguss nowoczesny agregat do dozowania ciekłego metalu ThermDos produkowany w wersjach od 350 kg do 3250 kg. Zaproponowany agregat dozowniczy może być stosowany w procesie odlewania ciśnieniowego, odlewania do form piaskowych, jak i odlewania grawitacyjnego. W artykule zaprezentowano model TD 550 TDC, który znalazł zastosowanie w topialni aluminium. Wspomniany model wyposażono dodatkowo w rynnę doprowadzającą ciekły metal (aluminium). Nowoczesny system sterowania pieca gwarantuje dużą dokładność dozowania. Możliwa jest ciągła praca urządzenia, dozowanie aluminium możliwe jest także podczas procesu doprowadzania świeżej porcji aluminium. Unika się w ten sposób niepożądanego procesu utleniania metalu. Piec nagrzewany jest za pomocą elementów grzewczych z węglika krzemu (SiC). Piec łatwo można opróżniać i czyścić dzięki nowoczesnej konstrukcji stojaka. W dalszej części artykułu przedstawiono portfolio firmy ZPF w zakresie urządzeń do przeróbki wiórów. Przeróbka mas formierskich. Innowacyjna koncepcja oprzyrządowania z powodzeniem stosowana w praktyce. Formsandaufbereitung. Innovatives Anlagenkonzept erfolgreich umgesetzt.

Giesserei 2012, Jg. 99, H. 2, s. 44-49. Autor: Jaruszewski P., Gaede J. Odlewnia Pinter Guss GmbH w Daggendorf (Niemcy) zainwestowała w nowe modułowe urządzenie do przeróbki mas formierskich. Urządzenie to stanowi spójne sterowane elektroniczne gniazdo, bez „łączenia” etapów technologicznych do przeróbki mas, co pozwoliło uzyskać szereg korzyści. Dzięki standaryzacji modułów urządzenia uzyskano obniżkę kosztów przeróbki mas. Urządzenie można uruchomić „na sucho” u producenta, co ułatwia przeszkolenie personelu obsługującego. W artykule opisano eksploatację i budowę urządzenia. Matchplate ‒ Nowe perspektywy znanego procesu. Matchplate – neue Perspektiven eines altbekannten Verfahrens. Matchplate – new Perspectives regarding a wellknown Process. Giesserei-Rund. 2012, Jg. 59, H. 3/4, s. 88-94. Autor: Golditz M. W artykule opisano badania procesu formowania bezskrzynkowego „Matchplate” i urządzenie do tej metody formowania. Przedstawiono szczegółowo charakterystykę techniczną formierki firmy DISA typu MATCH oraz charakterystykę produkowanych za pomocą tego urządzenia form. W wyniku przeprowadzonych badań techniczno-technologicznych procesu formowania i formierki sformułowano następujące wnioski: nie ma oznak, że forma odlewnicza ma mniejszą twardość po wyciśnięciu z agregatu; różnice wynikają z tolerancji pomiaru; jeżeli nacisk zostanie zwiększony z 8 do 10 kG/cm2 zwiększa się także odchyłka standardowa pomiaru; z doświadczeń przemysłowych z odlewni Benton (USA) wynika, że odpowiednia twardość formy jest ważna dla jakości odlewu ale nie decydująca; maksymalne przesunięcie w formierce DISA MATCH ustalono na 0,25 mm.

42


Odlewnictwo Współczesne

Impregnacja odlewów. Oprzyrządowanie.

Część

3.

General Information „vacuum-impregnation”: Part 3 impregnation equipment.

dłużyć ich trwa��ość, ponieważ obciążenia na obwodzie nie są jednorodne. Postępujące uszkodzenie dzwonów prowadzą do słyszalnych zmian w ich brzmieniu. Zmiany te można zidentyfikować analizując nagrania. natomiast nie da się ich rozróżnić za pomocą wyszkolonego słuchu.

Giesserei-Prax. 2012, nr 6, Druckguss, s. 275-280.

Olbrzymie koła – Następnym celem jest 20 Megawat.

Autor: Versmold R.

Riesenraeder – 20 Megawatt heisst das naechste Ziel.

W artykule przedstawiono przegląd urządzeń do impregnacji odlewów, którą przeprowadza się w celu ich uszczelnienia. Opisano eksploatację i zasadę działania różnego typu oprzyrządowania do impregnacji próżniowej. Wymieniono etapy impregnacji, których przebieg można przyporządkować do poszczególnych podzespołów agregatu do impregnacji. Przedstawiono zalety i wady tych urządzeń.

Giesserei 2012, Jg. 99, H. 3, s. 72-75, 77-79.

Impraegnieren von Gussteilen: Teil 3 – Anlagentechnologie.

19. HISTORIA ODLEWNICTWA I ODLEWY ARTYSTYCZNE Dzwon z punktu widzenia inżyniera. Die Glocke aus ingenieursmaessiger Sicht.

Autor: Hautmann D. W artykule przedstawiono w formie eseju historię rozwoju elektrowni wiatrowych. Liczba instalowanych elektrowni tego typu jest coraz większa, rośnie także ich moc, gabarytowo są coraz większe, średnica wiatraka to wielkość rzędu 280 m. Przewiduje się, że ze względu na występowanie coraz silniejszych wiatrów zwiększy się opłacalność montażu i eksploatacji takich urządzeń na wolnych przestrzeniach, głównie obszarach mórz i oceanów. Docelowo planuje się wykonanie elektrowni o mocy 20 megawatów.

Giesserei-Prax. 2012, nr 4, s. 113118. Autor: Hartmann. G., Plitzner M., Rupp A. Dzwony kościelne podczas dzwonienia podlegają znacznemu obciążeniu na skutek działania różnego typu mechanizmów niszczenia. Z jednej strony na skutek uderzeń serca w miejscu uderzenia występują uszkodzenia o charakterze udarowym, co prowadzi do uszkodzenia „pierścienia udarowego” (obrzeża dzwonu) z drugiej zaś, w sercu dzwonu (w zależności od właściwości dynamicznych układu: dzwonu, jarzma, serca i mechanizmu dzwoniącego) występują odkształcenia, które mogą prowadzić do uszkodzeń o charakterze zmęczeniowym. Niebezpieczeństwo zmęczenia materiału można wyeliminować lub przynajmniej ograniczyć poprzez zoptymalizowany dobór układu dynamicznego. Obrót dzwonu o 20‒30o może wy-

43

Opracowanie: Aleksander Welkens, Joanna Dziaduś-Rudnicka.


Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

TYTUŁ ARTYKUŁU

Foundry Trade Journal International Vol. 187, No 3705, June 2013

H. Wang i in.

Numerical modelling of the tilt casting process for γ-TiAl alloys Modelowanie numeryczne przechylnego stopów γ-TiAl

procesu

odlewania

Foundry Trade Journal International Vol. 187, No 3706, July/August 2013

I. Ohnaka i in.

Metal Casting Design & Purchasing Vol. 15, Nr. 5, September/October 2013 S. Lekakh i in.

N. Leider

Challenging issues in computer simulation of casting Trudne aspekty symulacji komputerowej odlewów

Cast Iron Machinability Obrabialność żeliwa

Heavy Castings in High Science Wielkogabarytowe odlewy do zastosowań w nauce


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

Die Casting Engineer November 2013, Vol. 57, No. 6 A.T. Noble i in.

K.F. O’Connor

International JOurnal of Metalcasting Vol. 7, Issue 4, 2013

R. Tuttle

A. Azad i in.

TYTUŁ ARTYKUŁU

Predicting Flow Lengths in Die Casting in 3D Przewidywanie długości ciśnieniowym w 3D

przepływów

K-AlloyTM/A304.1 Die Casting Aluminum Resistance and Superior Castability

w

odlewaniu

Corrosion

Stop do odlewania ciśnieniowego K/304.1 – odporność korozyjna oraz doskonała lejność

Understanding the Mechanism of Grain Refinement in Plain Carbon Steels Mechanizm modyfikacji ziarna w stalach węglowych

Effect of a Novel Al-SiC Grain Refiner on the Microstructure and Properties of AZ91E Magnesium Alloy Wpływ rafinatora Al-SiC na mikrostrukturę i właściwości stopu magnezu AZ91E

Giessereiforschung InternaTIONAL fOUNDRY rESEARCH 4/2013

H. Polzin i in.

45

The high temperature deformation behaviour of bentonite bonded sands Wysokotemperaturowa deformacja piasków wiązanych bentonitem


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

JOM Vol. 65, No. 12, December 2013

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

A. Steinfeld

R.I. Olivares i in.

S. Suter i in.

J. W. Yeh

Casting Plant and Technology 4/2013

A. Gieniec i in.

M. Fabbroni

G. Hartmann

TYTUŁ ARTYKUŁU

Materials and Processes for Renewable Energy Technologies Materiały i procesy dla technologii odnawialnych źródeł energii

Thermogravimetric Study of Oxidation-Resistant Alloys for High-Temperature Solar Receivers Badania termograwimetryczne stopów odpornych na utlenianie do zostosowań solarnych

Morphology Engineering of Porous Media for Enhanced Solar Fuel and Power Production Morfologia porowatych materiałów do zaawansowań na ogniwa solarne

Alloy Design Strategies and Future Trends in High-Entropy Alloys Wskazówki i trendy dotyczące projektowania stopów o wysokiej entropii

Innovative binders for eco-friendly and highly productive processes Innowacyjne spoiwo do przyjazdnych procesów o wysokiej wydajności

środowisku

Lost core in pressure die casting Rdzenie solne w odlewnictwie ciśnieniowym

Material combinations in lightweight constructional components Połączenia materiałowe konstrukcyjnych

w

lekkich

elementach

46


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

CHINA FOUNDRY Vol. 10, No. 5, 2013 September

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

Y Bin i in.

A. Xiulan i in.

W. Shiuncheng i in.

CHINA FOUNDRY Vol. 10, No. 6, 2013 November

Microstructure characteristics and mechanical properties of rheocasting 7075 aluminium alloy Charakterystyka mikrostruktury i właściwości mechanicznych stopu aluminium 7075 odlewanego ze stanu stało-ciekłego

Microstructure and tensile properties of thixo-diecast AZ91D magnesium alloy Mikrostruktura i właściwości mechaniczne stopu magnezu AZ91D odlewanego ciśnieniowo ze stanu stało-ciekłego

Production of A356 aluminium alloy wheels by thixo-forging combined with a low superheat casting process Wykorzystanie procesu thixo-forging do wytwarzania felg ze stopu aluminium A356

Particle motion behavior during gasification of foam carrier in lost foam-squeeze castin of 20%/TiC/ZG270-500 composites B. Shibo i in.

W. Wei i in.

L. Guanglei i in.

47

TYTUŁ ARTYKUŁU

Ruch cząsteczek podczas gazyfikacji piany w procesie wytwarzania kompozytów 20%/TiC/ZG270-500 z wykorzystaniem metody zgazowywanych modeli na prasach do prasowania w stanie ciekłym

Low cycle fatigue bahavior of die cast Mg-Al-Mn-Ce magnesium alloy Niskocyklowa odporność zmęczeniowa stopu magnezu Mg-Al-Mn-Ce odlewanego ciśnieniowo

Effects of different casting mould cooling rates on microstructure and properties of Sand-cast Al-7.5Si-4Cu Allom Wpływ prędkości chłodzenia na mikrostrukturę i właściwości stopu AlSi7Cu4 lanego do form piaskowych


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

Inżynieria Powierzchni 4/2013

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

TYTUŁ ARTYKUŁU

M. Trzaska

Kształtowanie struktury i właściwości niklowych warstw powierzchniowych metodami redukcji chemicznej i elektrochemicznej

P. Tomassi i in.

Zastosowanie procesów anodowego utleniania aluminium w nanotechnologii

Opracowanie: Tomasz Reguła

48


Wydarzenia

Dr inż. Dorota Wilk-Kołodziejczyk – Liderem 2013 Dr inż. Dorota Wilk-Kołodziejczyk z Instytutu Odlewnictwa została laureatką IV edycji programu Lider, realizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. 18 grudnia 2013 r. podczas Gali Lider 2013 symboliczny czek wraz z certyfikatem otrzymała z rąk Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego prof. Leny Kolarskiej-Bobińskiej i dyrektora Narodowego

Centrum Badań i Rozwoju prof. Krzysztofa Jana Kurzydłowskiego. Na realizację nagrodzonego projektu pt. „System informacyjno-decyzyjny wspomagający produkcję żeliwa ADI" została przyznana kwota w wysokości 1 131 555,00 zł, z 46 mln zł przeznaczonych przez NCBR na program Lider 2013. Wspomniany program wspiera młodych naukowców, umożliwiając im realizację nowatorskich projektów i zdobycie doświadczenia w kierowaniu własnym zespołem badawczym. Dyrektor Instytutu prof. Jerzy J. Sobczak serdecznie pogratulował p. dr Dorocie Wilk-Kołodziejczyk tak znamienitego osiągnięcia, wyrażając nadzieję, że w ślady laureatki pójdą także inni młodzi pracownicy Instytutu Odlewnictwa.


Odlewnictwo Współczesne

Spotkanie dotyczące programu stażowego Science Infrastructure Management Support

zentowano również doświadczenia w zakresie zarządzania projektami stosowanymi w międzynarodowej korporacji IBM w USA.

28 lutego 2014 r. odbyło się w Instytucie Odlewnictwa spotkanie sprawozdawcze poświęcone programowi stażowemu SIMS ‒ Science Infrastructure Management Support. Uczestnicy wyjazdu stażowego ‒ prof. dr hab. inż. Natalia Sobczak i mgr Marcin Latałło-Anulewicz ‒ zaprezentowali nabyte doświadczenia z prezentacji metod zarządzania infrastrukturą badawczą, stosowanych przez instytucje niemieckie ‒ Instytut Fraunhofer MOEZ, Technical University of Dresden. Zapre-

50


Odlewnictwo Współczesne

Spotkanie z Prezesem Energy Industries of Ohio, p. Robertem M. Purgertem Dnia 20 marca 2014 r. odbyło się w Instytucie Odlewnictwa spotkanie Dyrektora Instytutu prof. dr. hab. inż. Jerzego Sobczaka z prezesem Energy Industries of Ohio (EIO) panem Robertem M. Purgertem ze Stanów Zjednoczonych. Panu R.M. Purgertowi towarzyszyli studenci ‒ praktykanci EIO: Michael Galaska i Justin Fife. Ich pobyt w Instytucie Odlewnictwa był częścią wspólnego programu praktyk EIO/IOd w zakresie proekologicznego projektu „Waste Water". Spotkanie w głównej mierze dotyczyło współpracy pomiędzy ośrodkami naukowymi na rzecz wspólnych projektów w celu rozwoju wiedzy i badań naukowych z dziedziny inżynierii materiałowej ‒ materiałów dla energetyki pracujących w warunkach nadkrytycznych (AUSCM ‒ Advanced Ultra Super Critical Materials). Goście z USA, prezes Energy Industries of Ohio wraz ze studentami ‒ praktykantami, zostali zapoznani z instytutową aparaturą naukowo-badawczą. Podczas zwiedzania zaprezentowano nowy zestaw badawczy do badań wysokotemperaturowych w parze wodnej, aparaturę do badań właściwości metali w stanie ciekłym, laboratoria wyposażone w aparaturę do badań w skali nanometrycznej i mikrometrycznej. Odwiedzono również Zespół Laboratoriów Akredytowanych i wybrane laboratoria technologiczne, m.in. stanowi-

51

sko do realizacji technologii squeeze casting (rheocasting). Wizyta zakończyła się szerokim omówieniem możliwości użycia tomografii komputerowej w celu poszerzenie spektrum badań nad materiałami dla sektora energetycznego.


Odlewnictwo Współczesne

Posiedzenie Rady Naukowej Dnia 21 marca 2014 r. odbyło się posiedzenie Rady Naukowej Instytutu Odlewnictwa, które poprzedziło złożenie gratulacji pani dr hab. inż. Marzannie Książek z okazji uzyskania stopnia naukowego doktora

habilitowanego przez dyrektora Instytutu prof. dr. hab. inż. Jerzego J. Sobczaka i przewodniczącego Rady Naukowej prof. dr. hab. inż. Marka Hetmańczyka. Jednym z głównych punktów obrad RN było zatwierdzenie "Strategii Rozwojowej Instytutu Odlewnictwa do roku 2020".

52


Z historii odlewnictwa...

TOLA CERTOWICZÓWNA – ARTYSTKA NIEZNANA Jacek Krokosz, Rafał Pabiś, Zdzisław Żółkiewicz Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

STRESZCZENIE Ukazano sylwetkę jednej z nielicznych dziewiętnastowiecznych rzeźbiarek Toli Certowiczównej. Przedstawiono dwie odlewane rzeźby jej autorstwa znajdujące się w Krakowie. Wstęp Istnieją w historii światowej sztuki artyści, którzy pomimo swych osiągnięć są mało znani lub pozostają nieznani. Przyczyn tego zjawiska jest kilka i tak można wymienić na przykład: niewielką ilość zrealizowanych dzieł, brak opracowań naukowych dotyczących artysty czy wreszcie zbyt mała ich „reklama” w ówczesnych środkach przekazu. W Polsce byli i są tacy artyści, należy do nich Tola Certowiczówna, autorka kilku dzieł znajdujących się w Krakowie. Warto przybliżyć jej postać. Tola, a właściwie Teofila Certowiczówna (Czestowiczówna) herbu Lubicz, urodziła się na Kresach w miejscowości Bryckie, powiat Lipowiec, 22 maja 1862 roku. Na początku lat 80. XIX wieku przeniosła się z rodzinnej Ukrainy do Krakowa i w 1881 roku zapisała się na Wyższe Kursy dla Kobiet zorganizowane przez Adriana Baranieckiego przy Muzeum Techniczno-Przemysłowym. Kształciła się tam pod kierunkiem Marcelego Guyskiego, znanego twórcy rzeźby portretowej. Rok później wyjechała na 11 lat do Paryża, gdzie pobierała lekcje m.in. u Henri Chapu, Antoniny Mercié i Hélene Berteaux.

Od 1883 roku wielokrotnie eksponowała swoje prace na wystawach w Towarzystwie Przyjaciół Sztuk Pięknych, a także w warszawskiej Zachęcie i Salonie Krywulta. W 1910 roku w Warszawie miała wystawę indywidualną – znalazło się tam 11 rzeźb. Zajmowała się głównie rzeźbą portretową, nagrobną i religijną. Najbardziej znane dzieła Certowiczówny to marmurowy posąg ks. Kordeckiego w kościele na Skałce (1902) i figura Dobrego Pasterza w kościele pw. Serca Jezusowego w Krakowie. Po powrocie do Polski zajęła się działalnością pedagogiczną, prowadząc w latach 1897−1902 własną szkołę sztuk pięknych dla kobiet – Szkoła Malarstwa i Rysunku dla Kobiet. Szkoła, w której Certowiczówna prowadziła zajęcia z rzeźby, a nauczycielami malarstwa i rysunku byli m.in. Jacek Malczewski i Włodzimierz Tetmajer, zakończyła działalność w 1901 roku w wyniku kłopotów finansowych. W 1902 roku Teofila Certowicz została przewodniczącą koła Artystek Polskich w Krakowie, należała też do Towarzystwa Miłośników Historii i Zabytków Krakowa. W 1904 roku przeniosła się do Warszawy i wstąpiła do zakonu sióstr kanoniczek oraz poświęciła się działalności dobroczynnej. Ta nieco zapomniana już artystka zmarła w 1918 roku. Była w swoich czasach osobowością wybitną, a jej twórczość rzeźbiarską charakteryzuje, obok profesjonalizmu, duża


Odlewnictwo Współczesne

wrażliwość i zindywidualizowane podejście do podjętych tematów oraz portretowanych osób [1, 2]. Jednym z dzieł artystki jest pomnik-fontanna Morfeusza, który przedstawiono na rysunku 1.

Rys. 1. Pomnik-fontanna Morfeusza, dar Toli Certowiczównej dla Muzeum im. Emeryka Hutten-Czapskiego

Rzeźba Morfeusz odlana z brązu, o wymiarach 204 x 47 x 55 cm, jest częścią fontanny znajdującej się w ogrodzie Pałacu Czapskich przy ul. Piłsudskiego w Krakowie. Posąg mieści się w niszy przyściennej aediculi zwieńczonej trójkątnym frontonem. Morfeusz został ukazany jako brodaty mężczyzna w sile wieku. Jego głowę oplata wieniec ze stylizowanych kwiatów i owoców maku, a ręce są skrzyżowane na nagim torsie. Wokół bioder Morfeusza owinięta jest gęsto udrapowana tkanina ozdobiona kwiatami maku, u jego stóp zaś widnieje sowa – nocny ptak. Atrybuty przypominają o charakterze boga marzeń sennych: syna Hypnosa i bratanka Tanatosa.

Zwraca uwagę stonowana dekoracyjność kompozycji: dominujący kierunek wertykalny wzbogacony jest o asymetryczne akcenty − fantazyjne wiązanie draperii i ozdobne kwiaty nadnaturalnej wielkości oraz wyobrażenie sowy. Z dzieła Certowiczówny emanuje refleksyjna, poetycka aura, która czyni je zapowiedzią symbolizmu w polskiej rzeźbie. Odlew rzeźby został wykonany w Paryżu, o czym świadczy inskrypcja umieszczona na cokole i sygnatura francuskiego odlewnika. Sygnatura i data na cokole jest następująca: Tolla Certowicz Paris 1889. 16 Fevri; Fondu par | Mce Denovilliers, co przedstawiono na rysunku 2.

54


Odlewnictwo Współczesne

to Skałka jest miejscem jego kultu. Przed trumną biskupa na Wawelu koronowano królów polskich. Do ceremoniału koronacyjnego należała także pielgrzymka pokutna z Wawelu na Skałkę. Wzlatujące orły (rys. 4) umieszczone w narożnikach sadzawki nawiązują do legendy mówiącej o ochronie zabitego biskupa Stanisława przed krążącymi w pobliżu sępami [3].

Rys. 3. Sadzawka św. Stanisława na Skałce w Krakowie

Rys. 2. Sygnatura artystki, data oraz odlewnia − wykonawca umieszczona na cokole pomnika

Kolejnym, mniej znanym, obiektem odlewanym autorstwa Toli Certowiczównej znajdującym się w Krakowie są cztery orły odlane z brązu umieszczone przy sadzawce św. Stanisława (rys. 3 i 4) na Skałce. Z kościołem na Skałce związana jest historia zatargu dwóch potęg: świeckiej – króla Bolesława Śmiałego (zwanego również Szczodrym) i kościelnej – biskupa krakowskiego Stanisława. W wyniku konfliktu z królem biskup, podając za przekazem Galla Anonima, został skazany w 1079 roku na obcięcie członków za zdradę, której się dopuścił i zmarł. Dokonać to się miało na Wzgórzu Wawelskim. Król musiał opuścić kraj, a kościół uznał biskupa świętym i kanonizował go w 1253 roku. Od 1089 roku zwłoki biskupa spoczywają w katedrze wawelskiej, ale

55

Rys. 4. Wzlatujące orły przy sadzawce św. Stanisława obok kościoła na Skałce

Artystka podarowała rzeźbę Muzeum Narodowemu w Krakowie w 1903 roku. W 2010 roku w ramach współpracy z jednostkami kultury, Instytut Odlewnictwa wykonał nieodpłatnie badania składu chemicznego kilku obiektów będących w posiadaniu Muzeum Książąt Czartoryskich w Krakowie. Jednym z nich było zbadanie składu chemicznego posągu Morfeusza. Wyniki badań zestawiono w tabeli 1.


0,719

0,524

0,48

Morfeusz − sowa

Morfeusz − podstawa

2

3

Sb

Morfeusz − posąg

Zdjęcie

1

Nazwa

14,079

12,564

18,007

Sn

0

0

0

Pd

0

0

0

Nb

0

0

0

Zr

0,05

0,038

0,06

Bi

1,67

3,113

2,825

Pb

0,45

0,456

0,316

Zn

75,817

67,291

75,076

Cu

0,066

0,074

0,063

Ni

0

0

0

Co

1,454

2,762

0,254

Fe

0

0

0

Mn

0

0,078

0

Cr

0,214

0,211

0,103

V

0,625

0,632

0,248

Ti

Tabela 1. Skład chemiczny posągu Morfeusza z Muzeum im. Emeryka Hutten-Czapskiego w Krakowie

0,752

1,861

0,634

Al

0

0

0

S

0,13

2,15

0

P

3,846

7,939

1,279

Si

0

0

0

Mg

Odlewnictwo Współczesne

Literatura

1. h t t p : / / w w w . a r t i n f o . pl/?pid=artists&id=17637&lng=1 2. h t t p : / / p l . w i k i p e d i a . o r g / w i k i / Ko % C 5 % 9 B c i % C 3 % B 3 % C 5 % 8 2 _%C5%9Bw._MichaC5%82a_ Archanio%C5%82a_i_%C5%9Bw._ Stanis% C5%82awa_Biskupa_w_Krakowie 3. http://przewodnicypokrakowie.pl/kosciol_na_skalce.htm

56


Publikacje

Wydawnictwa: Praca zbiorowa pod red. Andrzeja Balińskiego Raport 2013 W publikacji zamieszczono informacje za rok 2013, dotyczące: struktury i organizacji Instytutu Odlewnictwa, stanu zatrudnienia, systemu zarządzania jakością, realizowanego programu naukowego, badawczego i usługowego, a także informacje o uzyskanych patentach, nagrodach i wyróżnieniach oraz szkoleniach. Przedstawiono działalność wydawniczą, certyfikacyjną i normalizacyjną. Zamieszczono również wykaz publikacji pracowników Instytutu. Raport z działalności Instytutu jest opracowywany corocznie począwszy od roku 2008, kiedy ukazał się Raport za lata 2006-2007.

ISBN 978-83-88770-96-8


59


Odlewnictwo Współczesne - Polska i Świat - 1/2014