Page 1

ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE POLSKA I ŚWIAT MODERN FOUNDRY POLAND AND THE WORLD

3/2016

BADANIA NAD IDENTYFIKACJĄ ZWIĄZKÓW ZAPACHOWYCH EMITOWANYCH PODCZAS TERMICZNEGO ROZKŁADU PODSTAWOWYCH SPOIW FORMIERSKICH Informacja naukowo-techniczna

ISSN 1898-7257


Kwartalnik naukowo-techniczny Rocznik 9, nr 3/2016 BADANIA I STUDIA

STUDIES AND RESEARCH

Badania nad identyfikacją związków zapachowych emitowanych podczas termicznego rozkładu podstawowych spoiw formierskich..................................................5

Studies on the identification of odorous compounds emitted during the thermal decomposition of the binders basic mold...................5

INFORMACJA NAUKOWO-TECHNICZNA.......................................................10 Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism.............................38

WYDARZENIA..................................46 PUBLIKACJE........................................50

SCIENTIFIC AND TECHNICAL INFORMATION..............................................10 Express scientific and technical information from selected journals.............................38

EVENTS...........................................46 PUBLIKATIONS..................................50


Wydawca/Publisher: INSTYTUT ODLEWNICTWA w Krakowie

REDAKTOR NACZELNY/ EDITOR IN CHIEF: Andrzej BALIŃSKI

ZESPÓŁ REDAKCYJNY/TEAM: Jerzy J. SOBCZAK, 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, 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


Badania i studia

BADANIA NAD IDENTYFIKACJĄ ZWIĄZKÓW ZAPACHOWYCH EMITOWANYCH PODCZAS TERMICZNEGO ROZKŁADU PODSTAWOWYCH SPOIW FORMIERSKICH STUDIES ON THE IDENTIFICATION OF ODOROUS COMPOUNDS EMITTED DURING THE THERMAL DECOMPOSITION OF THE BINDERS BASIC MOLD Janusz Faber, Katarzyna Perszewska Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Streszczenie W warunkach laboratoryjnych zostały przeprowadzone badania i analiza związków zapachowych emitowanych podczas termicznego rozkładu wybranych spoiw formierskich, w celu wyodrębnienia z widma zapachu najbardziej charakterystycznych związków zapachowych i ich identyfikacji. Słowa kluczowe: spoiwa, żywice, odlewnictwo, zapach, alkany, emisja, rozkład termiczny Wstęp Prowadzone w warunkach laboratoryjnych badania były kontynuacją prac mających na celu próbę oceny, które z rodzajów powszechnie stosowanych w odlewnictwie spoiw są najmniej uciążliwe pod względem emisji związków zapachowych dla ludzi i środowiska. Z opublikowanych wyników badań wynika, że w większości gazów wydzielają-

cych się z mas formierskich z trudnością można znaleźć substancje wyjściowe, tj. wchodzące w skład spoiw, a występują w nich głównie produkty ich termicznego rozkładu. Przy powstawaniu zapachów są brane pod uwagę różne kryteria ich powstawania, tworzy się wiele substancji, przy czym wydaje się, że najbardziej istotna jest duża ilość substancji zapachowych (głównie alkilowanych węglowodorów aromatycznych). Badania Termiczny rozkład związków chemicznych wchodzących w skład spoiw stosowanych w odlewnictwie wiąże się z emisją do otoczenia różnego rodzaju zapachów odczuwanych przez zmysł powonienia. Zapach wypadkowy tworzą rozmaite związki, z których część można zidentyfikować jakościowo i niekiedy również ilościowo m.in. przy użyciu chromatografii gazowej. Należy zauważyć, że występujący zapach zasadniczo nie jest związany z pojawieniem się zanieczyszczeń i nie jest zagro-


Odlewnictwo Współczesne

żeniem dla zdrowia pracowników odlewni, jednak ryzyko skutków zdrowotnych może być jednym z możliwych. W przeprowadzonych badaniach analizowano gazy wytlewne wydzielające się z mas zawierających różne spoiwa. Do badań wybrano 6 często stosownych w krajowych odlewniach spoiw do mas formierskich i rdzeniowych. Próbki z badanymi spoiwami wygrzano w temperaturze 1000°C. W celu identyfikacji związków i związanych z nimi zapachów wydzielających się w procesie gazowania mas rdzeniowych i formierskich posłużono się specjalistycznym detektorem − przenośnym selektywnym chromatografem gazowym zNose 4300, tzw. „elektroniczny nos” lub „e-nos”. Urządzenie to jest w stanie wykryć, przeanalizować i zidentyfikować ponad 700 związków organicznych o opisanych i przyporządkowanych zapachach. Są to związki należące do grupy alkanów o łańcuchach węglowych C6-C22, występujące w stężeniach ppm i ppb zawarte w specjalistycznej bazie danych. Analizowano różne i procesy odlewnicze:

środki

wiążące

• masy rdzeniowe sporządzane z użyciem żywicy mocznikowo-fenolowej Thermix TH1 o niskiej zawartości fenolu (< 5%) i formaldehydu (< 1%) oraz utwardzacza TH-U2 (proces Thermoshock); • piaski powleczone żywicą stosowane do wykonywania na gorąco rdzeni i form skorupowych, produkowane w oparciu o żywice niskofenolowe o zawartości wolnego fenolu poniżej 0,5% (piasek powlekany ZGM DO125); • utwardzana na zimno masa z użyciem żywicy furanowej, do produkcji rdzeni i form dla odlewów staliwnych i z żeliwa sferoidalnego (masa furanowa); • masa z żywicą fenolową E75R utwardzaną CO2, bardzo niska zawartość fenolu i formaldehydu < 0,1%, stosowana do produkcji form i rdzeni dla odlewów żeliwnych i staliwnych (proces CO2); • masa formierska z żywicą B1 stosowana do produkcji form dla odlewów żeliwnych (masa z żywicą fenolowo-furfurylową). W tabeli 1 zestawiono uzyskane wyniki analiz.

• masa formierska z dodatkiem węgla i szkła wodnego jako spoiwa, utwardzana CO2; Tabela 1. Zestawienie wyników badań

Lp.

Badana masa

1

Proces Thermoshock– żywica fenolowo-mocznikowa TH1

6

Indeks Kovatsa

Związek

Zapach wg katalogu

Względna intensywność (zakres cts)

980 1180 1276 1580 1685 1773

fenol o-krezol kwas benzoesowy guaiol laurynian butylu perhydrofarnenzylo-aceton

fenolowy fenolowy uryny drzewny oliwny tłuszczu

150−190 240−250 240−280 790−820 280−320 700−720

1873

alkohol cetylowy

woskowy

350-380

Uwagi

Piki słabe, o niewielkiej intensywności


Odlewnictwo Współczesne

676

2

Masa z żywicą fenolowofurfurylową

980 1190 1276 1320 1504 1581 1773 1872 1948 1987

3

Piasek powlekany żywicą niskofenolową

4

Kaltharz

fenol o-krezol kwas benzoesowy dekadienal laurynian metylu guaiol perhydrofarnenzylo-aceton alkohol cetylowy syringol heksadekanian etylu

1948

butanal fenol o-krezol skatol perhydrofarnenzyloaceton syringol

2012

winian dietylu

676 980 1190 1385 1777

653 676 980 1124 Masa furanowa na bazie żywicy

butanal

1190 1276 1360 1385 1475 1581 1775

2-metylobutanol butanal fenol 2-formyl-5-metylotiofen o-krezol kwas benzoesowy eugenol skatol uumurolen guaiol perhydrofarnenzylo-aceton

drażniący, ostry fenolowy fenolowy uryny frytury, tłuszczu drzewny tłuszczu

570 430−580 650−1500 250−350 250 1230−1670 940−1200 5600−13700

woskowy fenolowy, dymny woskowy

440−490 1350−1900

drażniący, fenolowy fenolowy fekaliów tłuszczu

1250 200 280−1050 150−330 650−1150

fenolowy, dymny ziemisty

310−450 800−1800

przypalony drażniący, fenolowy siarkowy

240-340 840 1380−1870 330−610

fenolowy uryny goździkowy fekaliów drzewny drzewny tłuszczu

900 220−410 500−720 470−950 350−1200 550−800 2600

Piki niektórych związków wyraźnie dominujące (fenol, krezol)

3250−7100

Wyraźnie dominujące piki butanalu i krezolu

Dominujący pik fenolu o znacznej intensywności

5

Masa fenolowa na bazie żywicy E75R utwardzana CO2

643 980 1190 1280 1385 1581 1948

tiofen fenol o-krezol kwas benzoesowy skatol guaiol syringol

czosnkowy fenolowy fenolowy uryny fekaliów drzewny fenolowy, dymny

220 200−370 360−970 270−290 290−430 550−800 870

Wyraźne piki o niewielkiej intensywności

6

Masa ze szkłem wodnym utwardzana CO2

1080 1180 1280 1385

p-krezol o-krezol kwas benzoesowy skatol

fenolowy fenolowy uryny fekaliów

120 160 170 200

W celach porównawczych

7


Odlewnictwo Współczesne

Za pomocą elektronicznego nosa było możliwe podzielenie systemów procesów formowania według ich możliwości tworzenia zapachów. W wyniku prowadzonych pomiarów okazało się, że masy formierskie ze szkłem wodnym są zdecydowanie mniej uciążliwe zapachowo niż masy formierskie z organicznymi spoiwami. Najwięcej związków zapachowych z grupy alkanów wydzieliło się podczas rozkładu termicznego mas formierskich wytworzonych z udziałem żywicy furanowej i fenolowo-furfurylowej, przy czym względnie największe ich ilości emitowane były z masy z udziałem żywicy fenolowo-furfurylowej, natomiast najmniejsze ilości z masy z żywicami: fenolowo-mocznikową i fenolową utwardzaną CO2. Stężenie fenolu i krezolu, dla których określone są wartości NDS, w 3 badanych próbkach wynosi ok. 3 mg/m3, tj. ok. 38% NDS. W pozostałych, w których ilości tych związków są większe, dopuszczalne wartości na stanowiskach pracy w nieodpowiednich warunkach mogą być przekraczane (np. przy braku odpowiedniej wentylacji). Na podstawie wyników tych analiz nie da się jednoznacznie określić intensywności ani dokładnego charakteru zapachu odczuwanego przez odbiorców, aczkolwiek wnioskuje się, że związki występujące w badanych gazach i posiadające niski próg wyczuwalności węchowej będą głównie odpowiadać za wrażenia węchowe. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że najmniejsze ilości związków zapachowych występują w masie z żywicą fenolową utwardzaną dwutlenkiem węgla oraz masie rdzeniowej z żywicą fenolowo-mocznikową, najwięcej ich znajduje się w gazach pochodzących z rozkładu żywicy fenolowo-furfurylowej. Produktami rozkładu praktycznie każdej z żywic wchodzących w skład badanych mas formierskich były fenol i krezol, które chociaż nie występują w znaczących ilościach, to jednak z uwagi na swój dość niski próg wyczuwalności węchowej (0,156 mg/m3) nadają charakterystyczny zapach wydzielającym się gazom. W celach porównawczych wykonano też badania olfaktometryczne gazów

8

wydzielających się z masy formierskiej z dodatkiem węgla i spajanej szkłem wodnym utwardzanym dwutlenkiem węgla. Związki zapachowe z grupy alkanów emitowane podczas ogrzewania takiej masy występują w niewielkich ilościach i pochodzą głównie z rozkładu węgla zawartego w masie. Uciążliwość zapachowa tych gazów jest znikoma w porównaniu z gazami pochodzącymi z termicznego rozkładu związków organicznych (żywic i utwardzaczy) stosowanych jako spoiwa. Wyniki badań olfaktometrycznych przekładają się również na węchowe odczucia organoleptyczne, przy czym dominującym jest zapach chemiczny, fenolowo-smolisty.


Informacja naukowo-techniczna

WYBÓR INFORMACJI Z CZASOPISM NAUKOWO-TECHNICZNYCH 01. ZAGADNIENIA OGÓLNE Wzrost efektywności energetycznej i surowcowej w produkcji. Steigerung der Energie- und Resourceneffizienz in der Produktion. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 2, s. 9097. Autor: Herrmann T., Thiede S.

Ch.,

Heinemann

Artykuł stanowi analizę ekonomiczno-ekologiczną procesu odlewania. W pierwszej części omówiono problem teoretycznie, a następnie problem ten przedstawiono na przykładzie procesu odlewania ciśnieniowego. Autorzy rozważają problem przedstawiając proces produkcji jako system, w którym dokonują analizy wydajności pracy odlewni pod kątem energetyczno-surowcowym. W tym celu konieczne jest pełne zrozumienie technologii produkcji i zachodzących podczas jej realizacji procesów z uwzględnieniem strumieni przepływu surowców, w tym strumieni surowców energetycznych, takich jak np.: sprężone powietrze, energia elektryczna, ciepło odpadowe. Odlewnia jako system, w którym realizowana jest produkcja składa się z trzech podsystemów, które ze sobą „współdziałają”; pierwszy to produkcja (maszyny i pracownicy) koordynowana jest przez drugi, którym jest plan produkcji i sterowanie nią. Trzecim podsystemem są budynki i ich wyposażenie, gdzie uwzględnia się warunki zewnętrzne, takie jak: klimatyzacja i przygotowanie mediów. W ramach rozpatrywania produkcji jako systemu przeanalizowano dynamikę zużycia surowców, różne rodza-

je emisji i jej oddziaływanie, poruszono problem i wpływ zużycia urządzeń. Zaznaczono wpływ wielkości dynamicznych, które zależą od przebiegu procesów i stanu technicznego urządzeń oraz profilu ich obciążenia. Przedstawiono wykonanie wyrobu jako łańcucha cykli z wykorzystaniem urządzeń i mediów. W rozważaniach dotyczących zapotrzebowania na energię i surowce uwzględniono „cykl żywotności wyrobu” i ekologię produkcji. Wytwarzanie korpusów silników (ZKG) o dużym stopniu skomplikowania. Opis produkcji w odlewni Eisenwerk Bruehl GmbH – Część 1. Herstellung von hochkomplexen Zylinderkurbelgehaeusen. (ZKG) Einblick in die Fertigung bei der Eisenwerk Bruehl GmbH –Teil 1. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 1, s. 4247. Autor: Wegener R., Goertz W. Odlewnia Eisenwerk Bruehl GmbH ma 85-letnią tradycję w projektowaniu i produkcji żeliwnych korpusów silników do samochodów osobowych. Wyroby (korpusy) serii od R2-ZKG do V12-ZKG eksportowane są do wielu krajów świata. W odlewni produkuje się ok. 5mln korpusów silników (ZKG) rocznie. Taka wielkość produkcji jest na co dzień dla odlewni logistycznym wyzwaniem. Transportowanych jest ok. 200 000 rdzeni przeznaczonych do produkcji korpusów silników. Odlewnia jest w pełni zautomatyzowana, a sam proces produkcji (technologia wytwarzania skomplikowanych cienkościennych lekkich konstrukcji) jest bardzo nowoczesny. Odlewnia zaliczana jest do ważniejszych do-


Odlewnictwo Współczesne

stawców korpusów silników w świecie. Te skomplikowane korpusy silników wytwarzane są z żeliwa szarego (GJL). W tego typu odlewach stosuje się dużą liczbę rdzeni. Korpusy silników znajdują zastosowanie w różnych modelach samochodów osobowych. Wytwarzanie korpusów silników o dużym stopniu skomplikowania. Opis produkcji w odlewni Eisenwerk Bruehl GmbH – Część 2. Herstellung von hochkomplexen Zylinderkurbelgehaeusen. Einblick in die Fertigung bei der Eisenwerk Bruehl GmbH – Teil 2. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 1, s. 4853. Autor: Groening P., Schreckenberg S., Jenrich K. Przemysł odlewniczy w Niemczech poddawany jest rosnącej presji konkurencji, a ponadto ceny odlewów w świecie są coraz niższe. Wynika to między innymi z faktu rozwoju innych regionów, państw w świecie, w których rośnie produkcja przemysłowa np. takich jak: Brazylia, Rosja, Indie, Chiny (kraje BRIC). Konkurencyjność tych krajów, a więc presja na wysoko uprzemysłowione kraje będzie rosła. Ponadto kraje europejskie zobowiązały się do ochrony środowiska oraz klimatu i chcą być przodujące w tym obszarze. Konsekwencją tego jest to, że przemysł odlewniczy w Niemczech i innych uprzemysłowionych krajach Europy „obciążony” jest urządzeniami generującymi koszty. Jedną z możliwości skutecznej konkurencji na rynku odlewów jest wykonywanie odlewów o dużym stopniu skomplikowania i efektywne wykorzystanie cykli produkcji. Drukowanie 3D: odlewnia Schuele obniża koszty i zmniejsza pracochłonność. Odlewnia metali postawiła z powodzeniem na ExOne przy produkcji prototypów i odlewów produkowanych w małych seriach. 3-D-Druck: Schuele senkt Kosten- und Zeitaufwand. Die Metallgiesserei setzt

10

beim Guss von Prototypen und Kleinserien erfolgreich auf ExOne. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 11, s. 6465, 67. Autor: Silberhorn D. Opisano pracę odlewni metali Schuele GmbH w Sersheim (Niemcy) produkującej odlewy w małych seriach i odlewy prototypowe przede wszystkim na potrzeby motoryzacji o znacznym stopniu skomplikowania. Do produkcji form wykorzystuje dane pakietu danych CAD. Formy piaskowe wykonywane są na drukarce 3D firmy ExOne przez nakładanie cienkich warstw piasku z wykorzystaniem spoiwa nieorganicznego. Omówiono asortyment produkcji oraz przedstawiono w skrócie producenta drukarek przemysłowych 3D Zastosowanie drukarek 3D pozwala na ograniczenie pracochłonności i obniżenie kosztów. Norma europejska dotycząca odlewania ciągłego żeliwa EN 16482. Die europaeische Norm fuer Gusseisen-Strangguss EN 16482. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 11, s. 7881, 83. Autor: Gorski R., Gaedke A., Hering M., Herfurth K. W nowej normie przeznaczonej dla producentów odlewów, a także ich odbiorców, opisano cechy i właściwości odlewów wykonywanych metodą odlewania ciągłego. W ten sposób stworzono jednoznaczną podstawę do projektowania odlewów i kontroli ich jakości. Norma ta spotkała się z akceptacją 15 europejskich krajów, co jest potwierdzeniem celowości podjęcia pracy nad jej opracowaniem. Norma zawiera następujące informacje: postanowienia ogólne; dane dotyczące właściwości mechanicznych oraz wskazówki dotyczące struktury; informacje dotyczące pobierania próbek i naddatków na obróbkę, a także pewne informacje dodatkowe dotyczące np. porowatości prętów, ich owalności, druki poświadczenia badań, informacje dotyczące tolerancji.


Odlewnictwo Współczesne

Większa konkurencyjność poprzez skrócenie czasu przepływu danych. Hoehre Wettbewerbsfaehigkeit durch Reduzierung der Durchlaufzeiten. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 12, s. 8081. Autor: Mayer A., Gaertner A., Zipfel-Wittlich S. Artykuł dotyczy zautomatyzowania i usprawnienia kontroli oraz śledzenia przebiegu procesów produkcyjnych realizowanych w odlewni, przez zastosowanie specjalistycznego oprogramowania do zarządzania z uwzględnieniem systemu zarządzania jakością. Specjalistyczne oprogramowanie firmy RGU Expert z Wuerzburga oraz specjalistyczne oprzyrządowanie komputerowe f-my „noax Technologies” AG z Ebersberg (Niemcy) dobrane zostały pod kątem realizowanych procesów, co sprawia, że przebieg procesów jest transparentny, co w konsekwencji ułatwia jego śledzenie i kontrolę. Oprzyrządowanie przystosowane jest do pracy w trudnych warunkach panujących w odlewni. Nowoczesne oprzyrządowanie i oprogramowanie pozwoliło na rezygnację z dokumentacji papierowej, dzięki czemu wyeliminowano pomyłki. W artykule opisano strukturę systemu zarządzania oraz jego zastosowanie w praktyce. Innowacyjna produkcja: Mit drukowania 3D – Gdzie tkwi istota? Innovative Fertigung: Mythos 3D-Druck – Was ist dran? Innovative Fabrication: The legend of 3D Printing – What’s the truth? Giesserei-Prax. 2014, nr 4, s. 180181. Autor: Gandert J. Cykle ekonomiczne ulegają zmianie, coraz więcej części produkowanych jest w jednym miejscu, daje się zauważyć samowystarczalność producentów, powstaje nowa „demokracja produkcji” – krótko mówiąc aktualnie ma miejsce trzecia „re-

wolucja przemysłowa”. Może jest to szerokie oddziaływanie zastosowania technologii druku 3D w przemyśle? Czy też jest to spojrzenie w środek kryształowej kuli albo realistyczny scenariusz na przyszłość? Sprawa jest otwarta, pewne jest jedynie to, że teoretycznie istnieje możliwość skanowania każdego stanu odlewu i opłacalne stworzenie jego repliki. Dlatego też technologia drukowania 3D jest atrakcyjną metodą: przyspieszania procesów rozwojowych, obniżania kosztów produkcji i realizacji pojedynczych, indywidualnych zamówień klientów. Pytanie jest tylko jak ta technologia wpływa na branżę odlewniczą i procesy konstruowania maszyn. W firmie SCHMOLZ + BICKENBACH GUSS w formie krótkiego artykułu podjęto próbę przedstawienia tego problemu.

02. ZASTOSOWANIE SYMULACJI KOMPUTEROWEJ W ODLEWNICTWIE Wykonywanie dużych modeli odlewniczych metodą frezowania. Modelarze programują frezarki wykorzystując oprogramowanie WorkNC. Grosse Giessereimodelle einfach fraesen. Modellbauer programmiert Seine fuenfachsigen Fraesmaschinen mit WorkNC. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 9, s. 100102. Autor: Moeller W. W artykule opisano produkcję dużych modeli odlewniczych w firmie Modellfabrik GmbH w Duisburgu. Modele wykonywane są z dużych bloków drewnianych lub z tworzywa sztucznego metodą frezowania za pomocą pięcioosiowych frezarek sterowanych numerycznie. Modele wykonywane są w oparciu o dostarczane pakiety danych CAD/CAM odlewu dostarczane przez klientów lub w oparciu o tradycyjne rysunki. W takim przypadku modelarze sami wykonują model. We frezarkach do wykonywania modeli zainstalowane jest oprogramowanie WorkNC, a także najnowszy system CAD-VISI. Opi-

11


Odlewnictwo Współczesne

sując wykonywanie modeli przedstawiono także krótki opis techniczny stosowanych frezarek. Optymalizacja nośnego.

kształtu

elementu

Topologieoptimierter Maschinentraeger. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 12, s. 3436, 38. Autor: Werner H., Lappat I. Artykuł dotyczy produkcji bardzo dużych odlewów w odlewni Meuselwitz Guss Eisengiesserei GmbH (MGE) w Meuselwitz (Niemcy). Odlewnia ta produkuje odlewy o masie do 80 ton. Odlewy formowane są zarówno ręcznie, jak i maszynowo. Odlewnia współpracuje ściśle z odbiorcami odlewów, jej produkcja realizowana jest na potrzeby przemysłu maszynowego i elektrowni wiatrowych. Wytwarzane odlewy cechuje bardzo wysoka jakość. Omówiono optymalizację elementu nośnego do gondoli elektrowni wiatrowej o symbolu Fl 2000 z żeliwa EN-GJS-400-18-LT dla firmy FWT Energy GmbH + Co. KG w Waigandshain (Niemcy). Odlew przeznaczony jest do agregatu FWT 2000. Masa jego wynosi 28,5 tony. Problem dotyczył zoptymalizowania kształtu i uzyskania możliwie „lekkiego” odlewu. Wymiary odlewu: 5,5 m x 4,3 m x 3,7 m. Przeprowadzono odpowiednie obliczenia i symulację wypełniania formy. W celu lepszego zoptymalizowania kształtu przeprowadzono także analizę rozkładu temperatury, co pozwoliło na odpowiedni dobór ochładzalników. Opisano również sposób rozwiązania tego problemu. „Obliczenia w chmurze” dla średnich odlewni. Cloud-Computing Giessereien.

mittelstaendischer

Giesserei-Prax. 2014, nr 4, s. 182184. Autor: Schneider T. Artykuł dotyczy gromadzenia danych odlewni średniej wielkości w „chmurze”.

12

Ta forma gromadzenia danych cieszy się coraz większą popularnością. Gromadzenie danych i realizacja obliczeń w tej formie pozwala na znaczne oszczędności i dużą elastyczność produkcji. Na pewno problemem jest bezpieczeństwo danych. Omówiono szanse i ryzyko związane z wykorzystaniem „chmury” do przechowywania danych dla średnich odlewni. Przedstawiono zalety i wady przechowywania danych w tej formie. Podano koszty oraz niezbędny kapitał potrzebny do tej formy przechowania danych, zasygnalizowano problem bezpieczeństwa danych, ich poufności oraz ich integralności. Zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej korpusów silników z żeliwa szarego z grafitem płatkowym przez śrutowanie umacniające. Erhoehung der Dauerfestigkeit bei Zylinderkurbelgehaeusen aus GJL durch Festigkeitsstrahlen Giesserei 2014, Jg. 101, H. 11, s. 4857. Autor: Slawik S., Leibenguth P., Welsch H. i in. W procesie opracowywania nowych silników korpusy z żeliwa szarego z grafitem płatkowym GJL, ze względu na dobre właściwości stopu i ze względów ekonomicznych, cieszyły się i cieszą nadal dobrą opinią. Wymagania odnośnie odlewów, co do ich trwałości i sprawności użytkowej ciągle rosną. Dzięki możliwości wpływania na miejscowe właściwości odlewu (stopu) za pomocą ukierunkowanych działań, takich jak śrutowanie umacniające można uzyskać wyższą wytrzymałość zmęczeniową. W artykule tym omówiono problem mechanizmów oddziaływania zarówno w skali mikro w strukturze, jak i w skali makro na powierzchni, względnie w całym odlewie. Takie mechanizmy umożliwiają zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej korpusu silnika poprzez specjalnie dobrane procesy śrutowania. Odpowiednie obszary w odlewie do tego typu obróbki (śrutowania) można wyznaczyć przez obliczanie metodą elementów skończonych.


Odlewnictwo Współczesne

Standardem jest symulacja przebiegu krzepnięcia i chłodzenia oraz będących tego rezultatem stanów naprężeń własnych w odlewie. Jednakże dotychczas nie był uwzględniany wpływ śrutowania na przyjęte tutaj warunki standardowe. W przyszłości podstawą obliczeń metodą elementów skończonych powinien być jednak rzeczywisty stan wyjściowy gotowego elementu, z uwzględnieniem procesów odlewania i chłodzenia, a także procesu oczyszczania przez śrutowanie i śrutowania umacniającego w poszczególnych etapach obróbki. Opracowano model symulacji, w którym uwzględniono wpływ procesu śrutowania na powierzchnię odlewu. Za pomocą odpowiednich i znanych sposobów scharakteryzowania procesu śrutowania wyznaczono niezbędne parametry symulacji. Wynikiem tego było określenie, odpowiedniej dla danego odlewu dawki śrutowania w celu podniesienia wytrzymałości zmęczeniowej. Należy założyć, że analogicznie do porównywalnych rodzajów obróbki innych odlewów standardowych można oczekiwać wzrostu wytrzymałości zmęczeniowej rzędu15%. Umożliwi to z jednej strony zwiększenie mocy silnika a z drugiej strony obniżenie jego masy, przy zachowaniu tej samej mocy. Zamiarem autorów tego artykułu było przedstawienie tych właśnie celów.

03. OCHRONA ŚRODOWISKA I BHP Rozwiązanie problemu ścieków w postaci materiałów oddzielających z procesu odlewania ciśnieniowego stopów aluminium. Die Loesung fuer Abwasser mit Formtrennmitteln aus dem Aluminiumdruckgiessprozesses. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 9, s. 9899. Autor: Freund J. Artykuł dotyczy utylizacji odpadów, ścieków zawierających zużyte materiały oddzielające z procesu odlewania ciśnieniowego stopów aluminium. Aby tego

typu ścieki można było odprowadzić do instalacji odprowadzających ścieki komunalne, należy je wstępnie przetworzyć na terenie odlewni. Powszechnie do usuwania substancji szkodliwych stosowana jest metoda destylacji próżniowej. W metodzie tej wykorzystuje się różnice punktów wrzenia poszczególnych składników ścieków. Woda zostaje odparowana i w ten sposób zostają oddzielone substancje, które mają wyższy punkt wrzenia niż woda. Firma H2O GmbH z Steinen (Niemcy) zaprezentowała próżniowy układ destylujący. W artykule opisano eksploatację tego ekologicznego i wydajnego energetycznie, bezpiecznego systemu destylacyjnego. Przedstawiono krótko jego charakterystykę techniczną. Ochrona środowiska i techniki energetyczne. (część 2). Umweltschutz (2. Folge).

und

Energietechnik.

Giesserei 2014, Jg. 101, H. 10, s. 6873. Autor: Bosse M. Artykuł o charakterze cyklicznym stanowi zestawienie literatury na temat zużycia energii w odlewniach, jej kosztów i ochrony środowiska oraz bezpieczeństwa pracy. Poruszono także zagadnienie oszczędnego wykorzystania surowców. W dalszej kolejności przedstawiono politykę energetyczną w przemyśle, w tym w przemyśle odlewniczym. Poruszono zagadnienie źródeł energii odnawialnych, skomentowano przepisy dotyczące tego zagadnienia. Omawiając zużycie energii i perspektywy poruszono problem efektu cieplarnianego. Odrębny, obszerny podrozdział zestawienia literatury dotyczył efektywności energetycznej realizacji procesów w odlewniach. Sposób odciągania pozwala obniżyć koszty energii. Absaugtechnik hilft Energiekosten sparen. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 10, s. 8485, 87. Autor: Herbers K.

13


Odlewnictwo Współczesne

Opisano pracę odlewni Grunewald GmbH + Co.KG w Bocholt (Niemcy) produkującej odlewy ze stopów aluminium na potrzeby motoryzacji, ze szczególnym uwzględnieniem wydziału przeróbki mas formierskich, pod kątem zastosowania ekonomicznego systemu odciągowego i wykorzystania ciepła odpadowego. Na wydziale zastosowano system odciągowy firmy „Teka”. W nowo zainstalowanym systemie odciągowym zainstalowano filtry powietrzne typu ZPF. W artykule opisano działanie systemu odciągowego, za pomocą którego usuwane są nie tylko pyły, ale i substancje (zanieczyszczenia) gazowe. Wykorzystywane jest też ciepło odpadowe oraz udało się obniżyć emisję CO2. Za pomocą systemu odciągowego można usunąć bardzo drobne frakcje pyłu z powietrza. Przekładnia do kadzi odlewniczych – z pewnością bezpieczna? Specjalne wymagania DIN EN 1247 odnośnie kontroli przekładni. Giesspfannengetriebe – mit Sicherheit sicher? Spezifische Forderungen der DIN EN 1247 der Getriebepruefung. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 12, s. 8284. Autor: Colson O. Od grudnia 2010 obowiązuje w sposób wiążący norma DIN EN 1247 szczególnie dotyczy ona kadzi i reguluje specjalne wymagania dotyczące bezpieczeństwa przy produkcji i zastosowaniu różnego typu kadzi odlewniczych. Szczególną uwagę zwrócono na przekładnie jako jednostkę napędową, która musi zapewnić bezpieczne przechylanie kadzi. Bardzo duże obciążenia, którym poddawana jest przekładnia muszą być uwzględniane podczas: konstruowania, produkcji, konserwacji i utrzymania w gotowości eksploatacyjnej. Aktualne wydanie DIN EN 1247; wydanie 12/2010 zawiera istotne zmiany jak i uzupełnienia odnośnie bezpieczeństwa eksploatacji przekładni. Istotna jest regularna kontrola przekładni. W tym celu należy ją całkowicie zdemontować a po-

14

szczególne jej części sprawdzić pod kątem stopnia zużycia. Należy sprawdzić zastosowane tworzywa. Przekładnię należy sprawdzić na stanowisku kontrolnym. Realizując tę czynność należy dotrzymać wszelkich procedur i metod kontroli. Wymogi te dotyczą także „starych” przekładni. Należy dokładnie sprawdzić ich funkcjonalność i bezpieczeństwo eksploatacji. Zaleca się także dokładne sprawdzenie protokołów pokontrolnych. Kontrola emisji w odlewniach.

faz

gazowych

Gasphasen-Emissionskontrolle fuer Giessereien. Gas phase emissions control for foundrie. Giesserei-Prax. 2014, nr 4, s. 166169. Autor: Meusinger C. W odlewniach dochodzi do emisji lotnych substancji szkodliwych, takich jak np. benzol wywołujący raka. Emisja tych substancji (gazów) podlega ostrym, rygorystycznym przepisom. Aktualnie stosowane metody usunięcia benzolu (np. stosowanie filtra z węgla aktywnego) są kosztowne i nie można za ich pomocą określić poziomu zanieczyszczenia powietrza. W artykule przedstawiono metodę kontroli poziomu emisji opracowaną na uniwersytecie w Kopenhadze wspólnie z duńską firmą „cleantech INFUSER”. Metodę tę opracowano i sprawdzono w laboratorium. Metoda sprawdziła się w przemyśle. Bazuje się w niej na naturalnych procesach oczyszczania. Ta metoda oczyszczania atmosfery polega na tym, że zanieczyszczenia zamieniane są w cząsteczki i filtrowane elektrostatycznie. Szereg prób w niemieckiej odlewni w Zagłębiu Saary pokazało, że stężenie benzolu udało się zredukować o 90%, a stężenie innych węglowodorów w gazach odlotowych mierzone w przeciągu kilku dni zmalało o więcej niż 80%. Okazało się, że w warunkach przemysłowych odlewni nowa technologia pozwala na regularne zmniejszanie stężenia benzolu.


Odlewnictwo Współczesne

04. WYTYCZNE PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII ODLEWNICZYCH Zasilacze ECO – Sprawność zasilania dzięki modułowym masom do zasilaczy. ECO-Speiser – Speisungseffizienz durch modulare Speisermassen. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 1, s. 8083. Autor: J., Schaefer T., Baginski T. Opisano aktualny etap rozwoju zasilaczy typu ECO jaki miał miejsce w ostatnich latach w ramach partnerskiej współpracy pomiędzy firmą Georg Fischer GmbH jako użytkownikiem a ich producentem i dostawcą firmą GTP Schaefer GmbH w Grevenbroich (Niemcy). Ponadto opisano sposób działania zasilacza ECO w porównaniu z konwencjonalnym zasilaczem egzotermicznym. Porównanie to dodatkowo uzupełniono odpowiednimi pomiarami, a wyniki zestawiono i omówiono w tym artykule. Zasilacz ECO ze względu na bardziej efektywne wykorzystanie oddanej przez układ zasilający energii przy tym samym kształcie zewnętrznym ma większy moduł. Krzywe temperatury pokazują, że otoczenie zasilacza mniej się nagrzewa w porównaniu do konwencjonalnych zasilaczy wysoko egzotermicznych. Z punktu widzenia odlewniczego zasilacz ECO zapewnia lepsze zasilanie węzłów termicznych. Ze względu na rosnący stopień skomplikowania kształtu odlewu i wzrost liczby węzłów termicznych w odlewie, liczba obszarów zastosowania tych zasilaczy będzie wzrastać. Innowacyjne drukowanie 3D w odlewniach. Innovativer 3-D-Druck In Giessereien. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 10, s. 7477. Autor: Lange E. Artykuł dotyczy zastosowania drukarek 3D w odlewni Bosch Rexroth w Lohr

(Niemcy) do wykonywania skomplikowanych modeli odlewniczych i form w przypadku produkcji odlewów o małej liczności serii bądź produkcji prototypów. Wykorzystanie drukarek 3D znacznie obniża koszty produkcji. Dotyczy to składowania rdzeni i form. Wykorzystanie drukarek 3D pozwala na szybkie i opłacalne wykonywanie odlewów o skomplikowanych kształtach, jak zawory, elementy pomp i inne. Opisano zastosowanie drukarek 3D w systemie trzyzmianowym, wspomniano o ww. korzyściach z tym związanych. Omówiono także korzyści zastosowania drukarek 3D w produkcji form piaskowych i rdzeni w szwajcarskiej odlewni Wolfensberger w miejscowości Bauma. Omówiono korzyści zastosowania drukarek 3D w odlewnictwie precyzyjnym, ich zastosowanie daje dużą swobodę konstruowania. Badanie aktywnego chłodzenia powietrzem przy produkcji odlewów z wykorzystaniem eksperymentu i symulacji. Untersuchung der aktiven Luftkuehlung bei der Gussteilhestellung mittels Experiment und Simulation. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 10, s. 5461. Autor: Eichelberger E., Matt A., Burbach T. i in. W badaniach laboratoryjnych wypracowano fizyczne podstawy aktywnego chłodzenia powietrzem podczas procesu odlewania, a za pomocą eksperymentu wskazano zaletę polegającą na skróceniu czasu przebiegu procesu w porównaniu z typowym procesem odlewania do form piaskowych. Wykorzystując badania sprawdzono i poszerzono komputerowy program symulacyjny (MAGMA) o aktywne chłodzenie odlewów. Ponadto zbadano wpływ aktywnego chłodzenia na takie właściwości odlewu, jak: strukturę, wady odlewu, naprężenia własne oraz opłacalność zmodyfikowanej technologii. Zmodyfikowaną technologię poddano optymalizacji.

15


Odlewnictwo Współczesne

05. TECHNOLOGIA ODLEWANIA DO FORM WYKONANYCH Z ZASTOSOWANIEM OGNIOODPORNEJ OSNOWY ZIARNOWEJ Produkcja tarcz hamulcowych: Czy możliwa jest optymalizacja? Produktion von Bremsscheiben: Ist eine Optimierung moeglich? Giesserei 2015, Jg. 102, H. 2, s. 6873, 75. Autor: Colditz M., Kang Seon-Heon., Kim Heung-Soo., Pohang-Si., Larsen P. Przedstawiono różne aspekty produkcji tarcz hamulcowych produkowanych za pomocą pionowo dzielonych urządzeń formierskich bezskrzynkowych i przy użyciu poziomo dzielonych urządzeń formierskich skrzynkowych. W pierwszej części wskazano zalety „pionowej” techniki formowania z uwzględnieniem kosztów inwestycyjnych z nią związanych. Przedyskutowano problem rocznej produkcji określonej liczbą ton przypadających na metr kwadratowy powierzchni w odlewni. Zapotrzebowanie na powierzchnię powinno być powiązane z wielkością produkcji. Ponadto, zaproponowano stosowanie wskaźnika w postaci rocznego zużycia energii przez agregaty formierskie w odniesieniu do wykonanych odlewów. Również i w tym obszarze widoczne są zalety formierki Disamatic. Dalszy rozwój „pionowej” metody formowania będzie sprawdzany pod kątem jej wpływu na zastosowanie wykonanych tą metodą formowania odlewów. Ewentualny możliwy wzrost uzysku lub zwiększenie produkcji wskazują na dalsze możliwości optymalizacji kosztów odlewni. W drugiej części dokonano porównania obu technologii formowania stosowanych przy produkcji tarcz hamulcowych wykorzystując w tym celu dane produkcyjne z południowo-koreańskiej odlewni „Hyundai Sungwoo Automative”. Oba urządzenia są tam od lat w eksploatacji, więc wieloletnie doświadczenie pozwoliło na dokonanie takiego porównania. Porównano zarówno

16

wydajność urządzeń, jak i braki oraz łatwość obsługi (eksploatacji). Dokonując porównania nie stwierdzono istotnych różnic odnośnie wydajności, jakości form (odlewów), ewentualnych braków czy dostępności. Jeśli chodzi o zużycie energii czy koszty oprzyrządowania korzystniej wypadła technologia „Disamatic”. Materiały formierskie. (Część 50) Część 2. Technologia formowania w masach niewiązanych lepiszczem. Pokrycia, odlewanie do form pełnych. Formstoffe. (50. Folge). Teil 2: Formverfahren mit nicht tongebundenen Formstoffen, Ueberzugsstoffe, Vollformgiessverfahren. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 1, s. 5462. Autor: Groening P.-M. Artykuł o charakterze cyklicznym stanowi indeks cytowań bibliograficznych na temat materiałów formierskich niewiązanych lepiszczem ze szczególnym uwzględnieniem pokryć i odlewania do form pełnych. Zestawienie literatury podzielono na następujące grupy tematyczne: technologie z zastosowaniem spoiw nieorganicznych. W tej grupie tematycznej poruszono między innymi także problem produkcji i zastosowania rdzeni solnych stosowanych najczęściej w odlewach skomplikowanych. Kolejna grupa to technologie z zastosowaniem spoiw organicznych. Następna grupa tematyczna to pokrycia na formy i rdzenie. Ostatnia grupa to proces odlewania do form pełnych W wielu pozycjach literatury poruszano problem ochrony środowiska, ekologii produkcji i oszczędności energii. W artykułach zwracano też uwagę na wysoki poziom zautomatyzowania produkcji. Każda pozycja cytowanej literatury opatrzona jest krótkim komentarzem. Wszystko jest możliwe – zaawansowanie w obszarze spoiw nieorganicznych. Geht nicht, gibt’s nicht – Weiterentwicklungen im Bereich anorganischer Bindersysteme.


Odlewnictwo Współczesne

Nothing is Impossible – Advancements in the Field of Inorganic Binder Systems. Giesserei-Prax. 2014, nr 1-2, s. 2025. Autor: Mueller J., Deters H., Oberleiter M. i in. Twierdzenie, że już nic nie można zrobić w jakiejś dziedzinie jest w ostatnich latach szczególnie symptomatyczne w odniesieniu do spoiw nieorganicznych. Uprzedzenia i wątpliwości odnoszące się do obszaru „spoiw nieorganicznych” są dość trwałe, ale powoli i z dużym trudem ten pogląd udaje się zmienić. Spotyka się wypowiedzi, że rdzenie z mas ze spoiwami nieorganicznymi cechuje skłonność do zmian wymiarowych w procesie odlewania, mają skłonność do kruszenia się i nie są odporne na zawilgocenie, nie można ich powlekać pokryciami wodnymi, zużytej masy rdzeniowej nie można regenerować, na powierzchni odlewów pozostaje dużo masy rdzeniowej (rdzenie z trudem ulegają rozpadowi). Niektóre z tych wypowiedzi są błędne, niektóre w zasadzie słuszne, a jeszcze inne w wyniku najnowszych badań w obszarze spoiw nieorganicznych zostały obalone. Często spotykamy się z wypowiedzią „My chcielibyśmy właściwie stosować wyłącznie nieorganiczne spoiwo cold-box − nic ponadto.” Natura chemii stawia tu pewne ograniczenia, które nie bez trudności, ale można przezwyciężyć. Widać to na przykładzie ostatnio prowadzonych zaawansowanych badań. Opracowywane nowe produkty mają za zadanie wypełnić istniejącą lukę w obszarze spoiw pomiędzy spoiwami nieorganicznymi a organicznymi. Praktyka pokazuje, że technologii spoiw nieorganicznych przynajmniej w odniesieniu do kokilowego odlewania stopów aluminium, nie opłaca się eliminować, a to ze względu na ekonomikę procesu i możliwość zwiększenia efektywności procesu odlewania. Uzyskuje się coraz lepszą jakość odlewów, poprzez badania poprawiono zdolność rozpadu rdzeni. Poprawiono też stabilność rdzeni w przypadku ich składowania. Okazało się też, że rdzenie ze spoiwami nieorganicznymi można stosować nie tylko do kokilowego odlewania metali lekkich.

Odświeżenie, zapylenie i oolityzacja mas formierskich bentonitowych i ich wpływ na właściwości mas formierskich i jakość odlewów. Auffrischung, Verstaubung und Oolithisierung bentonitgebundener Formstoffe und deren Einflussnahme auf die Formstoffeigenschaften und Gussqualitaet. Refreshment, dust accumulation and oolitization of bentonite bonded moulding sand and their influence on moulding sand properities and casting quality. Giesserei-Prax. 2014, nr 1-2, s. 2632. Autor: Boehnke S., Podobed O., Brune J., Eilhard M. Do zasadniczych zalet mas bentonitowych zalicza się możliwość ponownego ich zastosowania w dużym procencie, a to przyczynia się do obniżenia kosztów utylizacji. Podczas odlewania i procesu powstawania oraz krzepnięcia odlewu właściwości składników masy ulegają zmianie. Obciążenie cieplne prowadzi nie tylko do wyschnięcia masy, równolegle powstają także niedające się zregenerować produkty zużycia poszczególnych składników masy, szczególnie w obszarze blisko powierzchni. Przykładami takich zjawisk mogą być między innymi: utrata zdolności wiążących bentonitu, zwęglenie i spopielenie nośnika węgla błyszczącego, jak i rozszczepienie ziarn kwarcu. Dochodzi do powstania oolitycznych powłok wokół ziaren kwarcu, jak i powstawania grudek w materiale obiegowym. Piasek kwarcowy z Nobitz jako materiał formierski do mas bentonitowych. Quarzsand aus Nobitz als Formgrundstoff fuer bentonitgebundene formstoffe. Sillica Sand from Nobitz as Moulding Material for Bentonite Bonded Sands. Giesserei-Prax. 2014, nr 1-2, s. 3439. Autor: Polzin H., Mahn M., Bechmann Ch.

17


Odlewnictwo Współczesne

Ze względu na udział w produkcji form rzędu 70% masy bentonitowe są w Niemczech, w Europie a prawdopodobnie i na świecie najważniejszym surowcem stosowanym przy produkcji form odlewniczych. Jako podstawowy materiał formierski do produkcji form stosowany jest z reguły piasek kwarcowy. W Niemczech występuje szereg złóż odlewniczych piasków kwarcowych wysokiej jakości. Przypuszcza się, że w tym zakresie nie ma nic nowego. To, że tak nie jest dowodzi firma Heim Industrial Minerals GmbH +Co KG firma siostrzana konsorcjum Heim Gruppe w Ulm. Firma ta stosuje w Altenburger Land w Turyngii − w tamtejszej kopalni, nowoczesne urządzenie do przeróbki i uszlachetniania piasku do produkcji wysokojakościowych wyrobów specjalnych, które znajdują zastosowanie także w odlewniach. W artykule przedstawiono wyniki, które ilustrują przydatność „nowego” materiału (piasku) formierskiego do produkcji mas bentonitowych. Badane kwarcowe piaski formierskie ze złóż w Nobitz NQ1 i NQ2, jak już wspomniano, przeznaczone są w zasadzie dla odlewnictwa. Mimo, że udział kwarcu w tych piaskach wynosi nieco poniżej 99%, to nie zawierają one nadmiernych ilości tlenków alkalicznych. Ziarna tych piasków mają kanciasty kształt i dlatego wymagana jest większa ilość spoiw chemoutwardzalnych. Badania laboratoryjne mas wykonanych z wyżej wymienionych gatunków piasków kwarcowych potwierdziły ich przydatność do produkcji form i rdzeni, a wykonane z nich masy wykazały dobre właściwości wytrzymałościowe i technologiczne. W masach formierskich stosowano zawartość bentonitu 8% i 10%. Wzrost całkowitej efektywności przy produkcji rdzeni z wykorzystaniem spoiw nieorganicznych dzięki zastosowaniu własnego urządzenia do nawilżania. Steigerung der Gesamteffektivitaet bei Kernherstellung mit anorganischen Bindemitteln durch Einsatz eigener geeigneten Befeuchtungseinrichtung.

18

Giesserei-Prax. 2014, nr 1-2, s. 4041. Autor: Frank T., Frank T., Wintgens R. Zainteresowanie spoiwami nieorganicznymi rośnie ze względu na zalety technologiczne i ekologiczne w odniesieniu do całego procesu technologicznego. Zaletą ich jest między innymi to, że podczas produkcji rdzeni i samego procesu odlewania nie uwalniają się praktycznie żadne substancje organiczne. Spoiwa nieorganiczne są dzisiaj alternatywą dla spoiw organicznych. Stosowanie spoiw nieorganicznych jest bardziej opłacalne w produkcji wielkoseryjnej niż jednostkowej z powodu większych kosztów oprzyrządowania (skrzynek rdzeniowych). Nieorganiczne materiały formierskie są bardzo wrażliwe na utratę wilgotności i działanie CO2. Zjawisko to ma miejsce przy zetknięciu się materiałów z powietrzem. W artykule opisano stosowanie mas formierskich ze spoiwami nieorganicznymi, opisując przy tym oddziaływanie ww. czynników na te materiały podczas ich przeróbki i praktycznego zastosowania. Dokonano porównawczej oceny eksploatacji tego rodzaju mas formierskich z wykorzystaniem ultradźwiękowego oprzyrządowania do nawilżania materiałów i bez stosowania tego urządzenia. Stosowanie agregatu do nawilżania poprawia warunki produkcji i jakość otrzymywanych rdzeni.

06. TECHNOLOGIA ODLEWANIA KOKILOWEGO I NISKOCIŚNIENIOWEGO Optymalizacja procesów symulacji odlewania poprzez wyznaczenie zależnych od temperatury współczynników przewodnictwa cieplnego. Optimierung von Giesssimulationen durch Bestimmung von temperaturabhaengigen Waermeuebergangskoeffizienten. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 1, s. 3440. Autor: Burbach T., Dessarzin P., Lagemann J. i in.


Odlewnictwo Współczesne

W celu możliwie dokładnej symulacji procesu odlewania muszą być wystarczająco dobrze znane zarówno warunki brzegowe, jak i parametry materiałowe układu wlewowego. W ramach opisanej w artykule pracy zbadano wpływ współczynników wymiany ciepła pomiędzy odlewem a kokilą na wynik symulacji. Przedstawiono także metodę wyznaczania współczynników wymiany ciepła dla nietypowych warunków odlewania. Za pomocą tej metody można było wyznaczyć, w ramach badań laboratoryjnych, współczynnik wymiany ciepła w grawitacyjnej kokilowej metodzie odlewania, a także w badaniach przemysłowych − dla odlewania niskociśnieniowego, i przetransponować je do oprogramowania symulacyjnego MAGMA. Zoptymalizowany proces symulacji zweryfikowano w oparciu o próby laboratoryjne w przypadku grawitacyjnego odlewania kokilowego i w oparciu o badania przemysłowe w przypadku produkcji seryjnej odlewów metodą odlewania niskociśnieniowego.

07. TECHNOLOGIA ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO Odlewnia ciśnieniowa zmienia profil produkcji z producenta silników na producenta strukturalnych odlewów karoserii. Eine Druckgiesserei wandelt sich – vom Motor- zum Karosseriestrukturhersteller. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 2, s. 4449, 51. Autor: Lang H., Fent A., Segaud J.-M. Od kilku lat przed szczególnie dużym wyzwaniem stoi przemysł motoryzacyjny, chodzi tu o redukcję emisji CO2. Emisja CO2 uzależniona jest od szeregu czynników. Do takich czynników można zaliczyć na przykład: masę pojazdu aerodynamikę pojazdu, opory toczenia i sprawność przekładni. Poprzez opracowanie lekkiej konstrukcji silnika i podniesienie jego sprawności, przy jednoczesnej redukcji masy, zwiększa się znacznie obciążenie jego elementów. Szczególnie

w przypadku wykonania korpusów silnika metodą odlewania ciśnieniowego dochodzimy do granic możliwości z punktu widzenia swobody nadawania kształtu i wytrzymałości. Nowe koncepcje umożliwiają opłacalną produkcję lekkich konstrukcji, także metodą odlewania kokilowego niskociśnieniowego. Jednocześnie należy znacznie obniżyć masę pojazdu. Można to zrealizować przez zastosowanie konstrukcji o mieszanej strukturze ze stali, aluminium i tworzyw sztucznych. Do takich mieszanych konstrukcji dołączane są różne ciśnieniowe odlewy strukturalne ze stopów aluminium lub stopów magnezu. Aby można było w tych gniazdach do odlewania ciśnieniowego, które pierwotnie dostosowane były do odlewania elementów silnika, takich jak na przykład korpusy silników, w sposób opłacalny produkować inne elementy, jak na przykład elementy karoserii, należało odpowiednio dopasować te gniazda do wykonywania innego asortymentu odlewów. Na skutek znacznego wzrostu liczby wariantów (odlewów) nabiera to znaczenia. Należy redukować koszty produkcji, stosując nowe procesy, a to dlatego, aby pozostać lub stać się konkurencyjnym dla nowych metod wytwarzania. Pod warunkiem, że odlewnictwo ciśnieniowe metali pozostanie konkurencyjne w odniesieniu do stali i tworzyw sztucznych, elementy karoserii będą nadal odlewane metodą ciśnieniową, a strata w postaci wykonywania elementów silników innymi metodami odlewania będzie więcej niż zrekompensowana. System „Turbo” i wykonaniu form.

w

konstrukcji

Turbo fuer den Formenbau. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 12, s. 8891. Autor: Klingauf W. Artykuł dotyczy wykonywania form ciśnieniowych z wykorzystaniem technologii komputerowych; pakietu CAD/CAM w firmie Heck +Becker w Dautphetal (Niemcy). W firmie wykonywane są formy dla przemysłu motoryzacyjnego. Firma posiada Centrum Odlewnictwa Ciśnienio-

19


Odlewnictwo Współczesne

wego, gdzie wypróbowywane są wytwarzane formy ciśnieniowe. Krótko scharakteryzowano to centrum. Następnie scharakteryzowano i opisano stosowany od roku 1990 pakiet CAD/CAM w procesie konstruowania i wykonania form ciśnieniowych metodą frezowania. Potem opisano wykorzystanie systemu CAM WorkNC, który współpracuje z innymi systemami np.: Catia, NX, Creo. Do szybkiej analizy i symulacji wykorzystywane jest oprogramowanie Viewer, które jest kompatybilne z oprogramowaniem WorkNC. Znormalizowane stopy jako podstawa do uzyskania wysokojakościowych odlewów ciśnieniowych ze stopów cynku. Normgerechte Legierungen als Basis fuer qualitativ hochwertigen Zinkdruckguss. Standardized alloys – key to high quality zinc die casting. Giesserei-Prax. 2014, nr 4, s. 163165. Autor: Grund S. Odlewy ciśnieniowe ze stopów cynku są dzisiaj wyrobami z grupy high-tech, które mają różne obszary zastosowania, w tym także w wielu obszarach życia codziennego np. motoryzacji, budowie maszyn i aparatury w elektronice, elektrotechnice, jak i budownictwie. Gama wyrobów wykonywanych ze stopów cynku w kolejnych latach będzie się poszerzała, ponieważ odlewanie ciśnieniowe stopów cynku umożliwia uzyskanie skomplikowanych kształtów, przy zachowaniu grubości ścianki, a ponadto możliwa jest duża powtarzalność, przy wąskiej tolerancji wymiarowej i wysokiej wytrzymałości. Jakość odlewu i jej zapewnienie odgrywają tu dużą rolę i to od znormalizowanych stopów poczynając a na gotowych odlewach kończąc. Optymalne wyrównywanie temperatury przez regulację ilości ciepła w procesie odlewania ciśnieniowego. Optimale Temperierung durch Regelung des Waermeinhaltes beim Aluminium-Druckguss.

20

Giesserei-Prax. Druckguss 2014, nr 1-2, s. 67-67. Autor: Dorner F., Hofmann D. Omawiane zagadnienia: znaczenie procesu wyrównywania temperatury formy w procesie odlewania ciśnieniowego; rozkład przepływu wody w pobliżu konturów formy i elektroniczny pomiar tego przepływu; wieloobwodowe wyrównywanie temperatury i chłodzenie impulsowe; zalety tego rozwiązania i korzyści w procesie odlewania; realizacja zadania. Stopień skomplikowania odlewanych ciśnieniowo elementów stale wzrasta. Rosną także wymagania jakościowe. W celu spełnienia wysokich wymagań jakościowych konieczny jest zrównoważony bilans cieplny odlewu w formie przed jego wyjęciem. Ponieważ większa część ciepła odprowadzana jest z medium chłodzącego, konieczne jest zastosowanie nowoczesnej metody wyrównywania temperatury. Chłodzenie impulsowe, jako wieloobwodowe wyrównywanie temperatury (system ONI-Rhytemper) powoduje, że obwody wyrównywania temperatury mają nie tylko określoną temperaturę, ale regulowana jest także ilość ciepła w formie, przez co uzyskuje się stałą i powtarzalną, przez cały okres trwania cyklu, ilość ciepła. Funkcje zabezpieczające chronią formę i maszynę ciśnieniową. Parametry procesu dla każdego wtrysku metalu są dokumentowane. System ONI-Rhytemper stwarza możliwość optymalnej, przejrzystej, pozbawionej braków produkcji odlewów ciśnieniowych.

08. TECHNOLOGIA ODLEWANIA PRECYZYJNEGO. PRASOWANIE W STANIE CIEKŁYM. ODLEWANIE W FORMACH SKORUPOWYCH Wpływ stopnia skomplikowania kształtu, grubości skorupy i sposobu wypalania na powstawanie pęknięć w formach skorupowych odlewów precyzyjnych podczas wyjmowania modeli.


Odlewnictwo Współczesne

Die Auswirkung von geometrischer Komplexitaet, Schalendicke und Ausbrennentechnologie auf Rissverhalten von von Feingussformschalen waehrend der Modellentnahme. Effects of Complex Geometry, Shell Thickness and Firing Regimes on Shell Cracking in Industrial Investment Casting Shells during Rigid Polimer Pattern Remuval.

09. INNE TECHNOLOGIE ODLEWANIA Odlewanie odśrodkowe dużych odlewów strukturalnych ze stopu Ti-6Al-4V z wirtualnym wspomaganiem modelowania procesu. Schleudergiessen von grossen Ti-6Al-4V-Strukturkomponenten mit Unterstuetzung virtueller Prozessmodellierung.

Giesserei-Prax. 2014, nr 4, s. 170177.

Giesserei 2014, Jg. 101, H. 10, s. 6267.

Autor: Komaragiri S., Lekakh S.N., Richards V.L. i in.

Autor: Koeser O., Kalkunte B., Yang R. i in.

W celu zapobieżenia pęknięciom form skorupowych do wykonywania odlewów precyzyjnych podczas usuwania modeli poprzez wytapianie (wypalanie) zbadano wpływ trzech parametrów: skomplikowania kształtu, grubości skorupy oraz sposobu wypalania. Aby to uzyskać w badaniach wykorzystano modelowanie za pomocą metody elementów skończonych w celu przewidzenia naprężeń w skorupie. Skorupy te wykonano w dwóch odlewniach precyzyjnych. Do tego celu wykorzystano modele z dwiema głębokimi kieszeniami, które podczas wypalania znajdowały się w miejscu wrażliwym, naprzeciw powstawania pęknięcia. Właściwości cieplne i mechaniczne modelu i skorupy wyznaczono zgodnie z normą ASTM, a następnie wykorzystano je w trójwymiarowym modelu elementów skończonych do przewidywania powstania pęknięcia w skorupie podczas usuwania modelu w celu wykonania odlewu precyzyjnego. Uzyskane w symulacji komputerowej informacje sprawdzono praktycznie przez określenie długości pęknięcia i jego położenia. Podano wskazówki mające na celu obniżenie naprężeń i zapobieżenie powstawaniu pęknięć podczas wypalania. Bazowano przy tym na zależności pomiędzy procesem powstania pęknięcia a rozważanymi parametrami wymienionymi powyżej.

Zastosowanie w samolotach i pojazdach kosmicznych dużych strukturalnych odlewów ze stopu Ti może doprowadzić zarówno do znacznego zmniejszenia masy, a tym samym do ograniczenia zużycia paliwa, jak i do redukcji emisji substancji szkodliwych. Ze względu na koszty korzystne byłoby wykonywanie skomplikowanych odlewów metodą odlewania odśrodkowego. W celu uzyskania poprawnego wypełnienia formy, ze względów technicznych i znacznych rozmiarów (1−2 m) cienkościennych odlewów (poniżej 5 mm) oraz ograniczonej możliwości przegrzania (ograniczenie do 40°C ze względu na technologię topienia) rozsądnym byłoby zastosowanie odlewania odśrodkowego. Aby było możliwe przewidzenie procesu wypełniania formy, krzepnięcia, powstawania porowatości, naprężeń oraz odkształceń i wspomożenie planowania technologii odlewania, opracowano metody wirtualnego modelowania procesu odlewania. W artykule przedstawiono w szczegółach cechy istotne dla modelowania procesu odlewania (właściwości materiału, współczynnika wymiany ciepła pomiędzy formą a ciekłym metalem, warunków brzegowych), jak też zgodności wyników modelowania z rzeczywistym odlewem; jak również przedstawiono, jakie elementy udało się „uchwycić” w celu zapewnienia i poprawy jakości odlewu. Prace realizowano w ramach projektu FP7 COLTS z europejskimi i chińskimi partnerami.

21


Odlewnictwo Współczesne

Technologia odśrodkowego odlewania reocast stopów aluminium. Tekhnologija centrobezhnogo aljuminiyevykh splavov.

reolit'ja

Certifugal rheocasting Technology of aluminium alloys. Processy lit'ja 2015, nr 2, s. 24-32. Autor: Semenchenko i in. Opracowano technologię wytwarzania stopu aluminium AK7 metodą odlewania odśrodkowego z pionową osią obrotu ze stanu ciekło-stałego kształtowych odlewów, tarcz i pierścieniowych półwyrobów z wysokodyspersyjną niedendrytyczną strukturą krystaliczną, co zapewnia znaczne zwiększenie jednorodności struktury i właściwości odlewanego metalu w całej objętości odlewu. Badano prawidłowości powstawania kryształów pierwotnych alfa-Al w zależności od technologicznych parametrów procesu odśrodkowego odlewania. Technologia gwarantuje podniesienie poziomu jednorodności składu chemicznego, struktury i właściwości w całej objętości odlewu. Osiągnięte wartości wytrzymałościowych charakterystyk materiału w stanie lanym przekraczają wymagania stopów obrabianych cieplnie.

10. TOPIENIE Badania możliwości zastosowania przyjaznego dla otoczenia gazu ochronnego „Novec 612” do przetapiania stopów magnezu. Untersuchung zum Einsatz des klimafreundlichen Schutzgases Novec 612 fuer Magnesiumschmelzen. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 2, s. 3641, 43. Autor: Sawrasow J., Kohlstaedt S., Schulte-Rosier H. i in. Ze względu na swoją reaktywność stopy magnezu należy osłaniać gazem ochronnym. Te gazy ochronne w zależności od rodzaju mają wpływ na otoczenie i na personel znajdujący się na stanowi-

22

sku odlewniczym. W celu zmniejszenia zanieczyszczenia otoczenia i ograniczenia zagrożenia dla personelu odlewniczego na stanowisku pracy w odlewni f-my Volkswagen wypróbowano nowy gaz ochronny „Novec 612”, który nie przyczynia się tak znacząco do powstawania efektu cieplarnianego jak aktualnie stosowany R134a. Uzyskane wyniki pokazały, że gaz „Novec 612" również przy znacznie zmniejszonym stężeniu w strumieniu gazu nośnego odpowiednio chroni ciekły metal w piecu do topienia magnezu. Mechanizm ochrony okazał się być efektywny. Ze względu na koszty, nowy gaz ochronny „Novec 612” nie stanowi alternatywy dla obecnie stosowanego. Dobór materiałów wsadowych zgodnie z recepturą. RFID jako „Big Brother” w czasie śledzenia zwrotnego namiaru wsadowego i nadzór nad jakością ciekłego metalu. Einsatzstoffe nach Rezept. RFID als Big Brother bei der Chargen-Rueckverfolgung und Hueter der Schmelzqualitaet. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 11, s. 6871. Autor: Gottsauner B. Produkcja wysokojakościowych stopów odlewniczych wymaga doświadczenia i dobrego opanowania procesów produkcyjnych oraz optymalnego zestawienia materiałów wyjściowych. W artykule omówiono metodę elektronicznej kontroli i optymalizacji namiaru wsadowego w elektrycznych piecach indukcyjnych do topienia za pomocą RFID (Radio Frequency Identification). Taka metoda kontroli zapewnia: zwiększone bezpieczeństwo przebiegu procesu, dokładność dozowania wsadu i możliwość śledzenia przepływu namiaru wsadowego. Producentem opisanego w praktycznym zastosowaniu oprzyrządowania jest firma Karl Casper GmbH + Co.KG w Remchingen (Niemcy). W artykule opisano system radiowej identyfikacji i śledzenia przepływu wsadu oraz omówiono jego wykorzystanie.


Odlewnictwo Współczesne

Niezawierające tlenków spoiwa do żarowytrzymałych wyrobów do przetapiania metalu. Nichtoxidische Bindersysteme fuer feuerfeste Produkte fuer Metallschmelzen. Giesserei-Prax. 2014, nr 3, s. 104107. Autor: Schoenwelski W., Sperber J., Bay M. W katodowym piecu szybowym do przetapiania miedzi, gdzie stosuje się kształtki ogniotrwałe z węglika krzemu wiązane spoiwem ceramicznym, podczas pracy pieca stwierdzono ich spadek odporności na zużycie. Jako przyczynę wymieniono prawdopodobieństwo powstawania w formie „in-situ” azotku krzemu i krzemo-tlenku azotu w strukturze kształtek ogniotrwałych podczas pracy pieca. W związku z tym, wykorzystując do badań tygiel, przetestowano zwilżalność różnych ciekłych stopów metali nieżelaznych w kontakcie z różnymi niezawierającymi tlenków materiałami ogniotrwałymi (azotki, SiC, węgiel). Przypuszczenie potwierdziło się, ponadto okazało się oczywiście, że uzyskane wyniki są w dużej mierze zależne od atmosfery pieca. W przyszłości dla różnych rodzajów metali i ich stopów należy każdorazowo optymalnie dobierać i opracowywać gatunki materiałów ogniotrwałych. Badania dotyczące żeliwiaka chłodzonego wodą: zachowanie się koksu. Studien am wasserabgeschreckten Kupolofen – Verhalten des Kokses. Studies of a Quenched Cupola: Coke Behavior. Giesserei-Prax. 2014, nr 3, s. 112120. Autor: Aristizabal R.E., Perez P.A., Machado H.D. i in. Poniższy artykuł jest czwartym artykułem z serii artykułów podejmujących tematykę żeliwiaków, które podczas eksploatacji chłodzone są wodą i azotem. W tej publikacji zajęto się próbkami koksu z różnych przestrzeni żeliwiaka od otworu

wsadowego poczynając a na otworze spustowym kończąc. W pomiarach uwzględniono wysokość żeliwiaka i określono cały szereg technicznych właściwości: wielkość kawałków koksu, zawartość węgla, siarki, zawartość części lotnych, wilgotność, skład chemiczny popiołu koksowego, zawartość ciepła i stopień grafityzacji. Do badań powierzchni pomiędzy koksem i ciekłym metalem wykorzystano próbki koksu z przyczepionymi do nich kroplami ciekłego metalu. Skład gazu i profil temperatury koksu określono za pomocą symulacji, ułatwiło to interpretację uzyskanych wyników. Uzyskane podczas badań informacje przyczyniają się do lepszego zrozumienia zmian koksu podczas przesuwania się go w dół żeliwiaka. Przeprowadzając badania przeanalizowano procesy technologiczne, proces spalania i zgazowania w piecu, jak i proces przyjmowania węgla oraz straty pierwiastków stopowych. Alumosilikat „Made in Germany": Wysokotemperaturowy surowiec z bardzo dobrym potencjałem innowacyjności. Alumosilikat „Made in Germany": Hochtemperaturrohstoff mit ausgezeichnetem Innovationspotentia. Alumosilicate „Made in Germany": High-Temperature Raw Matweial with Excellent Innovation Potential. Giesserei-Prax. 2014, nr 1-2, s. 1416, 18-19. Autor: Coelle D. Spoiwo gliniaste o nazwie „Eisenberger Klebesand” jest wysokotemperaturowym materiałem ceramicznym, który charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami mineralogicznymi i znacznym stopniem zróżnicowania i dzięki temu stanowi techniczno-ekonomiczny potencjał rozwojowy i pozwala na opracowywanie innowacyjnych wyrobów ogniotrwałych, które spełniają nie tylko wymóg surowców ekologicznych. Dzięki zastosowaniu zawansowanych technologii produkcji dostępność ekologicznego spoiwa (Alumosilikatu „Made in Germany”) ma bezpośredni związek z globalnymi dostawa-

23


Odlewnictwo Współczesne

mi wielofunkcyjnych, czystych surowców. Szczególne znaczenie z punktu widzenia ekonomicznego i ekologicznego ma zastosowanie glinowo-krzemowego surowca przy produkcji materiałów i oprzyrządowania krzemowo-ceramicznego czy też opracowywania nowych technologii metalurgicznych. Zastosowanie materiałów wsadowych według receptury. RFID (Radio Frequency Identyfication) jako „Wielki Brat” w śledzeniu zwrotnym materiału wsadowego i nadzorze jakości wytwarzanego staliwa. Einsatzstoffe nach Rezept. RFID (Radio Frequency Identification) als "Big Brother" bei der Chargen- Rueckverfolgung und Hueter der Stahlqualitaet. Giesserei-Prax. 2014, nr 1-2, s. 5052. Autor: Gottsauner B. Za pomocą RFID można zoptymalizować w odlewni wsad metalowy przeznaczony do realizacji wytopu. Pojemnik przeznaczony do transportu surówki i złomu stalowego posiada czujniki (transpondery), które umożliwiają identyfikację wsadu poprzez czytnik RFID-UHF na piecu indukcyjnym. Zwiększa to bezpieczeństwo prowadzenia procesu, dokładność dozowania namiaru wsadowego oraz ciągłe śledzenie jego przepływu. Zastosowanie tego systemu umożliwia otrzymywanie wysokojakościowych stopów, ale wymaga doświadczenia i opanowania wszystkich procesów produkcji. Oprzyrządowanie to sprawdziło się w praktyce. Dzięki jego zastosowaniu zoptymalizowano zużycie surowców przez możliwość ich precyzyjnego dozowania. Oprzyrządowanie to pozwala na analizę danych materiałowych i stworzenie „historii” przepływu surowców.

11. OCZYSZCZANIE I WYKAŃCZANIE ODLEWÓW Agregat szlifierski, robot firmy SHL: usuwanie pęknięć na gorąco; bezpieczny przebieg procesu.

24

SHL-Roboter-Schleifanlage: Prozesssicher gegen Brandrisse. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 1, s. 6869. Autor: Kircher M. Odlewnia ciśnieniowa (Regensburger Druckgusswerke Wolf − RDW) w Regensburgu (Niemcy) produkuje odlewy ciśnieniowe o dużym stopniu skomplikowania, głównie ze stopów aluminium i to zarówno na skalę wielkoseryjną, jak i małoseryjną dla indywidualnych klientów. Odlewnia ma bardzo szeroki asortyment produkcji. W gniazdach produkcyjnych eksploatuje się maszyny ciśnieniowe o sile zwierania od 1300 t do 2800 t. Do usuwania pęknięć na gorąco w odlewach o skomplikowanej konstrukcji oraz szlifowania stosuje się roboty firmy SHL. W artykule opisano eksploatację tych robotów podając pewne szczegóły techniczno-konstrukcyjne. Naprawa odlewów za pomocą spawania laserowego. Gussteilstandsetzung mittels Laserschweissen. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 1, s. 7071, 73. Autor: Reichle M. Firma Reichle GmbH w Bissingen (Niemcy) zajmuje się naprawą odlewów, usuwaniem takich wad, jak: obciągnięcia, jamy skurczowe, porowatość, skupiska porowatości, pęknięcia. Naprawa realizowana jest z wykorzystaniem procesu spawania laserowego, a także spawania połączonego z frezowaniem i grawerowaniem. Firma ta świadczy usługi zarówno dla odlewni, jak i zakładów zajmujących się obróbką mechaniczną oraz zakładów typu OEM (Original Eqipment Manufacturing – producent części oryginalnych). Jest w stanie naprawić do 95% braków, co znacznie zmniejsza koszty produkcji. Naprawiane są odlewy żeliwne, ze stopów aluminium i magnezu. Przed rozpoczęciem procesów usuwania wad przeprowadza się ich analizę. W ciągu roku firma Reichle GmbH naprawia 250 tys. sztuk


Odlewnictwo Współczesne

różnych odlewów, są to zarówno odlewy drobne, jak i duże ważące po kilka ton. Asortyment naprawianych odlewów to np.: sprzęgła, napędy, korpusy silników. Naprawione odlewy są bardzo dobrej jakości, nie wymagają ani obróbki mechanicznej ani cieplnej. Ekonomiczne wykorzystanie surowców przez obróbkę wiórów. Ressourceneffizientes Spaenehandling. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 9, s. 104105. Autor: Klingauf P. Przedstawiono firmę Alcutec GmbH w Koenigsbrunn (Niemcy), która zajmuje się obróbką skrawaniem (frezowaniem) precyzyjnych elementów aluminiowych i miedzianych. Na zlecenie elementy te montowane są w większą całość i ewentualnie powlekane warstwą ochronną. W firmie funkcjonuje kilka centrów obróbczych. W centrach obróbczych powstaje duża ilość wiórów, i które są brykietowane za pomocą agregatu do brykietowania. Do tego celu zainstalowano agregat f-my „Ruf” typu Ruf4/1700/60x40. Opisano jego eksploatację. Brykiety są sprzedawane, co przynosi dodatkowe korzyści finansowe. Od niezbędnego środka pomocniczego do precyzyjnego narzędzia. Vom notwendigen Hilfsmittel zum Praezisionswerkzeug. Giesserei-Prax. 2014, nr 4, s. 178179. Autor: Aulbach W. Urządzenia do usuwania zalewek są dzisiaj precyzyjnymi narzędziami, które wykonuje się z wykorzystaniem techniki 3D. Narzędzia do usuwania zalewek, względnie oprzyrządowanie do tego celu, są coraz częściej miernikiem jakości wyrobu końcowego. Firma „Aulbach Entgratentechnik” GmbH odpowiedziała na potrzeby rynku i dlatego zalicza się do wiodących producentów urządzeń i oprzyrządowania do usuwania zalewek.

12. METALOZNAWSTWO I OBRÓBKA CIEPLNA SiWind nowe tworzywo na elementy do morskich farm elektrowni wiatrowych. Część 3: Analiza mechaniki pękania piasty z żeliwa sferoidalnego typu SiWind do elektrowni wiatrowych. SiWind –neuer Werkstoff fuer Offshore Windenergieanalagen. Teil 3: Bruchmechanische Analyse einer Nabe fuer Windenergieanlagen aus dem Sphaeroguss SiWind. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 10, s. 4849, 52-53. Autor: Egge J., Meyer J. Analiza mechaniki pękania na przykładzie piasty wirnika dowodzi, że metoda ta jest opłacalną, uzupełniającą i przyszłościową metodą bezpiecznego opracowywania, konstruowania i eksploatacji elektrowni wiatrowych. Z odpowiedniej odporności na pękanie tworzywa wynika „trwałość szczątkowa”, która nawet w przypadku wystąpienia znacznych pęknięć dopuszcza dalszą wieloletnią eksploatację. Natychmiastowe wyłączenie urządzenia w przypadku stwierdzenia pęknięcia nie jest niezbędnie konieczne. Wyliczona w oparciu o analizę mechaniki pękania „trwałość szczątkowa” może być wyznacznikiem czasu przez jaki można jeszcze urządzenie eksploatować, a w którym jednocześnie należy zakupić nowy element i wymienić uszkodzony (pęknięty). Dzięki temu znacznie wzrasta opłacalność eksploatacji elektrowni wiatrowych. Jednakże dodatkowe metody obliczeń wymagają znajomości typowych wskaźników materiałowych oraz wielkości obciążenia, w tym także wskaźników mechaniki pękania. Jeżeli te metody postępowania przy opracowywaniu konstrukcji elektrowni wiatrowych przyjmą się w praktyce to w niedługim czasie opłacalne wykorzystanie dodatkowych nakładów przesunie się w kierunku obliczeń.

25


Odlewnictwo Współczesne

Obróbka cieplna cienkościennych odlewów ciśnieniowych ze stopów aluminium. Waermebehandlung von duennwandigen von Aluminiumdruckgussbauteilen. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 9, s. 106109. Autor: Dragulin D., Belte M. Szybki rozwój przemysłu motoryzacyjnego i lotniczego przyczynił się w znacznym stopniu do rozwoju odlewnictwa ciśnieniowego aluminium. Istotne stało się także obniżenie masy odlewów i ich odpowiednia wytrzymałość. W tym artykule omówiono szczegółowo obróbkę cieplną stopów, która jest integralnym etapem produkcji odlewów. Dzięki niej można uzyskać odlew o odpowiedniej wytrzymałości i plastyczności. Przedstawiono tu analizę obróbki cieplnej typowych stopów aluminium AlSi10MnMg i AlMg5Si2Mn przeznaczonych na cienkościenne odlewy ciśnieniowe. Wspomniano także o bardzo wytrzymałym stopie Thermodur-73 (AlSi11Cu2Ni2Mg2Mn). Autorzy wyciągają wniosek, który można sformułować następująco: „Obróbka cieplna jest i pozostanie ważnym, a w niektórych przypadkach, nawet niezbędnym elementem produkcji. Opracowywanie nowych parametrów technologicznych i parametrów obróbki ma nie tylko znaczenie technologiczne, ale także ekonomiczne, które powinno być uznane jako wyzwanie dla podniesienia fizycznych i chemicznych właściwości. Wpływ stopu i obróbki cieplnej na cieplno-mechaniczne właściwości głowic cylindrów. Einfluss von Legierung und Waermebehandlung auf thermomechanische Eigenschaften von Zylinderkoepfen. Alloy and heat treatment influence on thermo-mechanical fatigue properities of engine cylinder heads. Giesserei-Prax. 2014, nr 3, s. 98-103. Autor: Stauder B., Stika P., Rafetze-

26

der M. i in. W poniższym artykule, wychodząc od tendencji panujących w zakresie konstruowania silników samochodów osobowych i wymagań ich konstruktorów, sprawdzono i przeanalizowano rosnące znaczenie dysponowania informacjami na temat właściwości materiałowych tworzyw (stopów) stosowanych do ich konstrukcji. W związku z tym firma „Nemak” podjęła szeroką współprace w zakresie badań właściwości termomechanicznych różnych stopów aluminium (zestawiono je w tabeli) wykonywanych na próbkach. Celem było opracowanie konstrukcji odlewu (dobranie stopu) we wczesnym stadium realizowanego projektu. Wzięto pod uwagę dwa stopy aluminium AlSi6Cu4 (poddano go obróbce cieplnej T7 i hartowano w wodzie) oraz AlSi7Cu0,5Mg (poddano go obróbce cieplnej T6 i hartowano w powietrzu), wykonano z nich odlewy, a następnie porównano zarówno właściwości stopów jak i odlewów z punktu widzenia wytrzymałości (żywotności) przy długotrwałym obciążeniu termomechanicznym. Zbadano odlewy z obu rodzajów stopów. Odlewy były zbliżone do odlewów seryjnych. Zbadano je na stanowisku do badań termomechanicznych odlewów, które stosowane jest przy obróbce wykańczającej („na gotowo”) odlewów (urządzenie firmy IABG), stosując identyczne parametry obciążenia, takie jak w przypadku odlewów seryjnych podlegających dużym obciążeniom, aż do momentu ich zniszczenia. Następnie odlewy przesłano do laboratorium badania tworzyw w Centrum Opracowywania Konstrukcji firmy „Nemak" w Linzu (Austria), gdzie poddano je dokładnej analizie. Dokonano analizy uszkodzeń w postaci pęknięć (analiza liczby pęknięć, ich głębokości i morfologii), jak i analizy zmian twardości na skutek obciążenia termomechanicznego. W analizowanym przypadku stwierdzono, że stop AlSi7Cu0,5Mg okazał się lepszy zarówno przy pierwszej analizie pęknięć, jak i podczas badań mających na celu określenie ich liczby i głębokości. Problemem otwartym pozostaje fakt czy podczas porównywania odlewów, przy znacznie większym obciążeniu ciep-


Odlewnictwo Współczesne

lnym, stop AlSi6Cu4 z punktu widzenia trwałości zachowywałby się tak samo jak stop AlSi7Cu0,5Mg, co można wykazać w oparciu o pierwsze dostępne wyniki badań typu TMF (termomechaniczna wytrzymałość zmęczeniowa) próbek. Udoskonalenie uniwersalnej metody szybkiej analizy termicznej ciekłych żeliw opartej na rozpoznawaniu kształtu krzywych chłodzenia. Usovershenstvovanije universal'nogo metoda termicheskogo ekspress-analiza zhidkikh chugunov, osnovannogo na raspoznavanii formy krivykh okhlazhdenija. Improvement of the universal method of thermal rapid analysis of liquid cat iron that is based on recognition of cooling curves shape. Processy lit'ja 2015, nr 2, s. 3-9. Autor: Zakharenko E.V. i in. Przedstawiono udoskonalona uniwersalną metodę termicznej analizy różnicowej ciekłego żeliwa opartą na stwierdzonym podobieństwie kształtu geometrycznego analizowanych krzywych chłodzenia i krzywych odniesienia zebranych w elektronicznej bazie danych z automatycznym obliczaniem samej krzywej odniesienia. Metoda zapewnia szybką i niezawodną ilościową ocenę wskaźników jakości ciekłego żeliwa na podstawie wcześniej znanych indeksów żeliw (tworzyw odniesienia), pod warunkiem że krzywe chłodzenia porównywanych żeliw są zbliżone lub identyczne. Kryterium podobieństwa kształtu dopasowanych krzywych − to minimalna różnica średnich arytmetycznych wartości temperatury w strefie eutektycznego krzepnięcia.

13. ŻELIWO I ODLEWY ŻELIWNE SiWind – opracowanie nowego tworzywa do morskich farm elektrowni wiatrowych o bardzo dużej mocy. SiWind – Werkstoffentwicklung fuer Offshore – Windenergieanlagen im Muli-Megawatt – Bereich.

Giesserei 2014, Jg. 101, H. 9, s. 64, 68-69. Autor: Mikoleizik P., Geier G. Omówiono rosnące znaczenie budowy i eksploatacji farm elektrowni wiatrowych w aspekcie opracowywania nowych stopów na elementy konstrukcji. W świecie rośnie liczba eksploatowanych elektrowni wiatrowych, ich moc jest coraz większa i sięga dziś rzędu 5−6 MW. Budowa za wszelką cenę coraz większych wiatraków nie jest opłacalna. Coraz większy proporcjonalny wzrost mocy znamionowej prowadziłby do nadmiernego wzrostu kosztów wytwarzania energii. Powodem tego są nadmierna masa i znaczne wymiary elektrowni wiatrowych. Coraz większa moc elektrowni wiatrowych powoduje, że elementy „gondoli” muszą być coraz bardziej wytrzymałe, a więc wykonywane z drogich stopów o dużej liczbie drogich dodatków stopowych. Należy dążyć do zmniejszenia rozmiarów i masy „gondoli”. Na ogół wzrost wytrzymałości wiąże się ze spadkiem plastyczności. W ramach projektu badawczego MEGAWind opracowano nowe, wytrzymałe i zarazem plastyczne tworzywo, stop o nazwie SiWind. Przeprowadzono odpowiednie obliczenia i badania wytrzymałościowe, opracowano konstrukcję, mając na uwadze ograniczenia, co do wielkości i masy elementów “gondoli”. Stop SiWind opracowano na bazie żeliwa sferoidalnego, którego znaczenie jest coraz większe. W artykule omówiono także zagadnienie certyfikacji stopów na odpowiedzialne odlewy, w tym przypadku na elementy „gondoli”. Przedstawiono charakterystykę stosownych dokumentów i badania wytrzymałościowe pod kątem zastosowania na elementy elektrowni wiatrowych. Przedstawiono charakterystykę nowo opracowanego stopu SiWind (GJSF-Si-Ni30-5), który jest porównywalny z żeliwem sferoidalnym typu EN GJS-400-18-LT. SiWind nowe tworzywo na elementy do morskich farm elektrowni wiatrowych. Część 2: Badania wytrzymałościowe pod obciążeniem zmiennym.

27


Odlewnictwo Współczesne

SiWind – neuer Werkstoff fuer Offshore – Windenergieanlagen. Teil 2 Zyklische Werkstoffpruefung. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 9, s. 70, 74-76, 78-79. Autor: Bleicher Ch., Wagener R., Kaufmann H., Melz T. Omówiono badania wytrzymałości zmęczeniowej próbek ze stopu SiWind przeznaczonego na elementy elektrowni wiatrowych. Przedstawiono plan badań i scharakteryzowano próbki przeznaczone do badań. Omówiono wyniki tych badań. Opisano szeroko próbę Woehlera; badania wrażliwości na naprężenia średnie; badanie na wrażliwość karbu; omówiono wpływ naskórka i wielkości odlewu na wytrzymałość zmęczeniową. Za pomocą badań wytrzymałościowych na zmęczenie odlewów grubościennych ze stopu SiWind można było wykazać, że stop ten, przy obciążeniu zmiennym posiada w porównaniu ze stopem EN-GJS-400 pewną zaletę z punktu widzenia wytrzymałości wynikającą z faktu umocnienia struktury kryształami roztworu stałego. W tym przypadku wrażliwość na naprężenia średnie stopów należących do wyższej klasy wytrzymałości występuje na poziomie wartości zawartej w poz. lit.13 [Engineering Failure Analysis 18(2011), s.12-14)] omawiającej analizę uszkodzenia materiału, ale przekracza wyniki zawarte w pozycjach literatury [8 - Kaufmann H. „Pomiar wytrzymałości zmęczeniowej grubościennych odlewów z GGG-40 z uwzględnieniem nieciągłości struktury wynikających z warunków technologicznych procesu odlewania”; badania Instytutu Fraunhofera w Darmstadt 1998r] i [10 - „Wytyczne dotyczące certyfikacji dotyczące turbin wiatrowych, Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH Hamburg 1.07.2010]. Nie udało się potwierdzić istotnego wpływu naskórka na wytrzymałość zmęczeniową, jak to opisano w innych źródłach, jednak wyznaczona wrażliwość karbu badanego stopu SiWind jest porównywalna z innymi stopami odlewniczymi. Z pomocą koncepcji HBV dokonano przetransponowania wyznaczonych wartości wytrzymałościowych

28

z obszaru wytrzymałości zmęczeniowej próbek do dowolnych kształtów odlewów. HBV [Hoechstbeanpsruchte Werkstoffvolumina – maksymalne obciążenie przestrzenne (objętości) tworzyw] jest to rodzaj badań wytrzymałościowych osiowych, w których wykorzystuje się próbki różnej wielkości i próbkę z karbem. Wytrzymałość zmęczeniowa żeliwa sferoidalnego w niskiej temperaturze. Jakie są możliwości wytrzymałościowe w przypadku zastosowania w elektrowniach wiatrowych? Die Schwingfestigkeit von Gusseisen mit Kugelgrafit bei Tieftemperaturen. Festigkeitspotentiale fuer Windenergie? Giesserei 2014, Jg. 101, H. 10, s. 3845, 47. Autor: Bleicher Ch., Wagener R., Kaufmann H., Melz T. W ramach badań materiału próbnego w postaci odlewów grubościennych zbadano wytrzymałość zmęczeniową, przy osiowym obciążeniu zmiennym, następujących gatunków żeliwa: EN-GJS-400-18UL-T, EN-GJS-450-18 oraz EN-GJS-700-2. Badania prowadzono w temp. otoczenia i temp. -40°C. W przypadku obu ferrytycznych gatunków żeliwa nastąpił wzrost wytrzymałości zmęczeniowej przy przejściu z temperatury otoczenia w obszar temperatury obniżonej. To zachowanie wynika ze wzrostu wytrzymałości na rozciąganie Rm i wzrostu granicy plastyczności Rp0,2 przy przejściu z temperatury otoczenia do obszaru temperatur obniżonych, ale nie dotyczy to jednak żeliwa EN-GJS-700-2. W tym ostatnim gatunku żeliwa spada wytrzymałość zmęczeniowa mimo poprawy statycznych wskaźników wytrzymałościowych, ale mimo to jest wyraźnie większa niż w ferrytycznych gatunkach żeliwa. Okazało się, że występowanie tendencji do wzrostu wytrzymałości zmęczeniowej ze wzrostem, zależnej od temperatury wytrzymałości na rozciąganie, nie dotyczy żeliwa perlitycznego EN-GJS-700-2. W ramach porównania zestawiono otrzymane podczas badań wskaźniki ze wskaźnikami wg koncepcji „syntetycznej”. W oparciu


Odlewnictwo Współczesne

o statyczne wskaźniki wytrzymałościowe wyliczono wytrzymałość zmęczeniową w temp. -40°C dla wszystkich badanych gatunków żeliwa. W ramach badań metalograficznych, w próbkach które porównywalnie wcześniej ulegały zniszczeniu można było stwierdzić większe jamy skurczowe. Próbek tych nie poddano statystycznej ocenie w próbie Woehlera. Porównanie przekrojów w temp. -40oC wykazało zarówno w żeliwie EN-GJS-400-18UL-T, jak i w żeliwie EN-GJS-700-2 występowanie wyłomów spowodowane wtrąceniami. W ramach badań metalograficznych nie można było udokumentować występowania nadmiernej kruchości stopów w temp. -40° C. W przedstawionych w artykule badaniach wykorzystano wytrzymałość zmęczeniową przy obciążeniu zmiennym jako miarę wytrzymałości stopu w obniżonyej temperaturze, a to dlatego, że nie ma normy dotyczącej badań udarności w temp. -40°C. Wytrzymałość zmęczeniowa badanych stopów wskazały na możliwość stosowania tych gatunków żeliwa (stopów) w obniżonej temperaturze w elektrowniach wiatrowych. Zoptymalizowane przewidywanie trwałości odlewów żeliwnych na podstawie lokalnych wskaźników struktury. Optimierte Lebensdauervorhersage von Gusseisen aufgrund lokaler Gefuegekenngroessen. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 11, s. 2632, 34-35. Autor: Thomser C., Bodenburg M., Sturm J.-Ch. Różnice w strukturze wpływają w sposób znaczny na właściwości mechaniczne odlewów. W tradycyjnych metodach przewidywania żywotności odlewu nie uwzględnia się ani struktury ani lokalnych wad w odlewie. Z reguły przyjęcie założenia jednorodności występowania właściwości w odlewie i wykorzystanie jednego pakietu danych przy obliczaniu wytrzymałości eksploatacyjnej prowadzi do błędnego oszacowania wystąpienia wad przy ocenie lokalnego ryzyka. Jednocześnie nie

w pełni zostaną wykorzystane właściwości tworzywa. Naddatki na bezpieczeństwo przyczyniają się do zbędnego wzrostu masy i wzrostu kosztów wytwarzania. Właściwości stopu można tylko wówczas w pełni wykorzystać jeżeli uwzględni się rzeczywisty obszar lokalnych właściwości przy obliczaniu warunków obciążenia. W ramach projektu MABIFF po raz pierwszy zrealizowano połączenie symulacji procesu odlewania i wskaźników opisujących proces obciążenia zmiennego dla wielu gatunków żeliwa. Zależne od struktury krzywe Woehlera zamykają istniejącą lukę pomiędzy symulacją procesu odlewania a analizą warunków obciążenia. Tym samym udało się przeniesienie właściwości z procesu wytwarzania do obliczeń wytrzymałości eksploatacyjnej. Ten innowacyjny sposób postępowania doprowadził zarówno w aspekcie ilościowym, jak i jakościowym do poprawy przewidywania trwałości odlewu, ponieważ można było zarówno zwiększyć liczbę cykli obciążeń, jak i przewidzieć poprawnie miejsca wystąpienia pęknięć. Jest to w porównaniu z konwencjonalnym sposobem projektowania istotnym ulepszeniem. Powstawanie i unikanie grafitu typu Chunky w żeliwie sferoidalnym. Entstehung und Vermeidung von Chunkygrafit in Gusseisen mit Kugelgrafit. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 11, s. 3647. Autor: Stets W., Petzschmann U., Hentsch R., Loetschert A. Przy wzroście grubości ścianki w żeliwie sferoidalnym wydłuża się czas krzepnięcia i rośnie niebezpieczeństwo powstania grafitu typu Chunky, co powoduje pogorszenie właściwości mechanicznych żeliwa. Ponieważ do dzisiaj nie jest możliwe wykazanie wystąpienia grafitu Chunky za pomocą badań nieniszczących tym ważniejsze jest zapobieżenie jego wystąpieniu przez odpowiednie kształtowanie procesu. W artykule omówiono wyniki projektu badawczego realizowanego w Instytucie Odlewnictwa w Duesseldorfie na temat wpływu na powstawanie grafitu

29


Odlewnictwo Współczesne

Chunky szczególnie takich dodatków stopowych, jak: aluminium, wapń, bizmut i bor. Aluminium, wapń i bor sprzyjają powstawaniu grafitu Chunki natomiast bizmut hamuje jego powstawanie. Na podstawie poprzedniej pracy badawczej tego instytutu, w której zajmowano się wpływem takich pierwiastków, jak: cer, krzem, arsen, antymon i ołów istotnym wynikiem projektu było opracowanie granicznego kryterium powstawania grafitu Chunky w zależności od modułu i stosunku pierwiastków sprzyjających powstawaniu grafitu Chunky i pierwiastków hamujących jego powstawanie. Unikanie wad w postaci jam skurczowych i uzyskanie maksymalnego uzysku w żeliwie sferoidalnym. Vermeiden von Lunkerfehlern und Erreichen von maximalem Ausbringen bei Gusseisen mit Kugelgraphit Avoiding Shrinkage Defects and Maximizing Yield in Ductile Iron Giesserei-Prax. 2014, nr 4, s. 154162. Autor: White D. W artykule tym omówiono środki zaradcze pozwalające uniknąć wad w postaci jam skurczowych i osiągnąć maksymalny uzysk. Te środki zaradcze to: utrzymać wysoki równoważnik węgla CE, dokładnie poniżej poziomu, przy którym występuje flotacja, jednocześnie należy stosować małe ilości krzemu i magnezu, przy czym wyjściową zawartość siarki należy utrzymywać na możliwie stałym poziomie; stosować zaprawy magnezowe (sferoidyzatory), które mają niską zawartość czystego lantanu i/albo odpowiednią ilość innego modyfikatora o nieco wyższej zawartości siarki i tlenu, aby w ten sposób uzyskać odpowiedni rozkład sferoidów z przewagą sferoidów drobnych; rekompensować zanik oddziaływania modyfikatora w żeliwie wyjściowym i/lub stosować dłuższy czas wytrzymywania modyfikowanego żeliwa; stosować, w celu przyspieszenia krzepnięcia w miejscach krytycznych, metalowych płyt lub żeber chłodzących; utrzymywać dużą wytrzymałość formy.

30

14. STALIWO I ODLEWY STALIWNE Lekkie konstrukcje strukturalne dla motoryzacji odlewane ciśnieniowo. Automobiler Leichtbau mit Strukturbauteilen aus Druckgussg. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 2, s. 8487, 89. Autor: Schruff I. Formom ciśnieniowym przeznaczonym na odlewy strukturalne, ze względu na ich wielkość i zróżnicowany kształt odlewu stawia się bardzo wysokie wymagania, które z pewnością nie mogą sprostać wymaganiom znanych znormalizowanych stali narzędziowych do pracy na gorąco przeznaczonych na formy ciśnieniowe. Specjalne stale narzędziowe do pracy na gorąco gatunku TQ1 i HP1 mają znacznie lepsze właściwości jak choćby: zwiększoną ciągliwość, żarowytrzymałość, odporność na szoki cieplne, przewodnictwo cieplne. Ograniczenie zastosowania obu gatunków stali obejmuje jedynie wytrzymałość wkładek do form. Odpowiednio obrobione cieplnie wkładki do form z obu w/w gatunków stali powoduje, że odlewanie ciśnieniowe odlewów strukturalnych z metali lekkich można realizować w sposób opłacalny. Wysoko w górę – Odlewy ze stali stopowych dla konstruktorów suwnic. Hoch hinaus – Edelstahlgussteile fuer Kranausleger. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 10, s. 79. Autor: Gawlitta M. Artykuł dotyczy zastosowania odlewów ze staliwa stopowego montowanych w jezdnych, a także pływających suwnicach o dużej nośności, eksploatowanych w portach. Producentem takich suwnic jest firma Terex Port Solutions (TPS). Odlewy produkuje między innymi odlewnia „Schmolz + Bickenbach Guss Gruppe” w Krefeld (Niemcy). Firma TPS produkuje także automatyczne urządzenia do trans-


Odlewnictwo Współczesne

portu kontenerów. TPS produkuje siedem różnych modeli suwnic do rozładunku statków. Opisano konstrukcję tych suwnic i zastosowane w nich odlewy. Stosowane odlewy cechuje wysoka wytrzymałość. Producent odlewów dostarcza swoje odlewy (półwyroby) do konstrukcji suwnic w krótkim czasie. Wpływ manganu na odporność na zużycie staliwa chromowego w warunkach dużych prędkości poślizgu. Vliyanije marganca na iznosostojkost' litoj stali FE-CR-C v uslovijakh vysokikh skorostej skol'zhenija. The influence of manganese on the wear resistance of cast steel Fe-Cr-C under conditions of high sliding velocity. Processy lit'ja 2015, nr 2, s. 48-55. Autor: V.G. Novitskij Celem pracy było badanie trybologicznych charakterystyk staliwa chromowego. Przedstawiono badania staliwa typu 120Cr16 (C = 1,18−1,23%; Al = 0,16−0,35%; Si = 0,22−0,38; Cr = 14,7−17,1%). Przebadano stopy po dodaniu manganu w ilościach: 1,2; 1,46; 2,9; 7,9% w stanie lanym oraz poddanym obróbce cieplnej (hartowanie w oleju i odpuszczanie). Pokazano wpływ manganu na wyjściową strukturę staliwa chromowego z powyższymi dodatkami manganu, a także na kształtowanie się wtórnej struktury oraz na trybologiczne charakterystyki staliwa w warunkach granicznego tarcia. Wpływ modyfikacji składu chemicznego i obróbki cieplnej na pełzanie staliw martenzytycznych. Vliv modifikace chemickeho slození a tepelneho zpracování na zarupevnost martenziticke oceli. Influence of chemical composition and heat treatment modification on high temperature properties of martensitic steel. Slévárenství 2014, Roc. 62, čis 1-2, s. 20-22. Autor: Vlasak , T

W artykule omówiono wpływ składu chemicznego i obróbki cieplnej na żaroodporne właściwości staliwa wysokochromowego GX12CrMoV NbN9-1 (P91). Prowadzone badania pełzania tego staliwa o zmodyfikowanych składach chemicznych i poddanych różnym obróbką cieplnym wskazują na możliwość osiągnięcia wyższej odporności na pełzanie tego materiału. Określono najlepszy wariant składu chemicznego i obróbki cieplnej staliwa P91. Jednak, aby zagwarantować wysokie właściwości wytrzymałościowe w wysokej temperaturze (dobrą odporność na pełzanie) niezbędne są czasochłonne i kosztowne badania laboratoryjne.

15. STOPY METALI NIEŻELAZNYCH I ODLEWY Z TYCH STOPÓW Odlewy z metali lekkich piaskowe i kokilowe. (część 49). Część 2: Odlewy ze stopów magnezu. Leichtmetall- Sand- und –Kokillenguss. (49. Folge). Teil 2: Magnesiumguss. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 2, s. 5261. Autor: Rienass G. Artykuł o charakterze cyklicznym stanowi indeks cytowań bibliograficznych na temat odlewów wytwarzanych w formach piaskowych i kokilach z metali lekkich ze szczególnym uwzględnieniem stopów magnezu. Artykuł podzielono na grupy tematyczne. Pierwsza z nich dotyczy informacji o charakterze ogólnym i informacji o odbytych konferencjach specjalistycznych dotyczących odlewania metali lekkich oraz odlewni zajmujących się odlewaniem tych metali. Ponadto, autor wyróżnił następujące grupy: stopy magnezu, technologie odlewania stopów magnezu oraz zastosowanie stopów magnezu. Omówiono też zagadnienia korozji i obróbki powierzchni. Ponadto, w tym zestawieniu literatury poruszono zagadnienia metalograficzne i porowatości odlewów. Każda z pozycji literatury cytowana w tym ze-

31


Odlewnictwo Współczesne

stawieniu opatrzona jest krótkim komentarzem.

jak i obszaru opracowywania lekkich konstrukcji, przy wykorzystaniu kompetencji.

Przykłady wdrażania elektromobilności przy produkcji aluminium.

Ograniczenie zużycia obszarów zakrzywionych w odlewach lekkich konstrukcji ze stopów metali lekkich przez numeryczną optymalizację kształtu.

Beispiele zur Umsetzung von Elektromobilitaet mit Aluminium. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 2, s. 2226, 28-29. Autor: Kleine A., Reinemann M., Koch H., Zoernig A. Nie ma jednoznacznej koncepcji bezpośredniego „przetworzenia elektromobilności” w samochodach osobowych tzn. bezpośredniego „przejścia” z silnika spalinowego do elektrycznego. Istnieje natomiast szereg koncepcji wskazujących na możliwość „przejścia” od silników „półhybrydowych” do silników elektrycznych. Sytuacja ta wywołuje pytanie, które elementy dzisiejszych pojazdów, które w większości napędzanych silnikiem spalinowym pozostaną (w silnikach elektrycznych), które zostaną wyeliminowane, które ulegną zmianie, a które powstaną jako zupełnie nowe. Pytanie to jest istotne i stawiają je sobie nie tylko producenci aut, ale także środowiska naukowe opracowujące nowe tworzywa oraz odlewnicy, a to z tego względu, że nowe elementy i stawiane im wymagania w wielu przypadkach wymagają doboru odpowiedniego tworzywa i technologii wytwarzania. Celem tego artykułu jest pokazanie zarówno na przykładzie silnika napędzającego bezpośrednio przez piastę koła, jak i na przykładzie misy olejowej do systemu wydłużania zasięgu silnika elektrycznego (Range Extender) jak stop aluminium i technologia odlewania ciśnieniowego mogą przyczynić się do rozwoju e-mobilności. W tym miejscu należy zwrócić uwagę na to, że zarówno badania silnika napędzającego bezpośrednio piastę koła, jak i badania Range-Extender są częścią projektu ELISA realizowanego z inicjatywy kraju związkowego Saksonia-Anhalt. W badaniach tych postawiono sobie za cel połączenie i dalsze rozwijanie obszarów takich jak: przyszłościowe techniki napędu, pozyskiwanie i gromadzenie energii,

32

Verschleissreduktion an Umlenkungen in Leichtmetallgussbauteilen durch numerische Formoptimierung. Giesserei 2015 Jg.102, H.1 s. 28-33, bibliogr.15 poz. Zsfg. Autor: Maurer S. A., Hager P., Schmidt S., Schumacher A. Celem opisanego w tym artykule projektu jest zmniejszenie zużycia form trwałych do produkcji odlewów ze stopów metali lekkich przez zastosowanie numerycznej optymalizacji kształtu obszarów zakrzywionych w odlewie. Ze względu na znaczne zmiany kierunku przepływu ciekłego metalu w tych zakrzywionych obszarach występują duże spadki ciśnienia przepływu i związane z tym objawy zużycia, jak na przykład wymywanie form, co prowadzi do uszkodzenia wkładek formy. Optymalizacja kształtu zakrzywienia przez zastosowanie pętli obliczeniowej (optymalizacyjnej) umożliwia oddziaływanie na przepływ strumienia metalu do tego stopnia, że efekty uszkodzenia zostaną zmniejszone. Celem badań było uwzględnienie naprężeń na powierzchni ścianki i nacisku (ciśnienia) oddziaływającego na jej powierzchnię. Podczas badań przeanalizowano stabilność wyników w celu wykorzystania możliwości poprawy w przypadku zmiennych warunków brzegowych. Ustawianie właściwości w stopach aluminium. Proces wytwarzania i praktyczne zastosowanie. Aluminiumlegierungen mit einstellbaren Eigenschaften. Herstellungsprozess und praktischer Einsatz. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 9, s. 4450, 52-60, 62-63. Autor: Sterling E.


Odlewnictwo Współczesne

W artykule omówiono technologię obróbki ciekłego metalu z obszaru metalurgii wtórnej, a mianowicie obróbkę elektromagnetyczną; jej mechanizm, zalety produkcyjne i możliwości zastosowania w praktyce w stosowanych procesach odlewania. Omawiana w artykule technologia nosi nazwę AMS i pozwala nie tylko na uzyskanie „odporności metalurgicznej” standardowych stopów aluminium, ale także i stopów nowo opracowanych, przy różnych sposobach nadawania kształtu w różnych warunkach ich realizacji przez zamierzone oddziaływanie metalurgiczne i fizyczne na ciekły metal. Chodzi tu nie tylko o grupę istotnych parametrów odlewniczych, technologicznych ciekłego stopu Al, ale i o wskaźniki materiałowe charakteryzujące dany stop względnie wyrób końcowy, które poddaje się optymalizacji jeszcze w stanie ciekłym. Dostępne wyniki badań dotyczące oddziaływania pola elektromagnetycznego na proces krystalizacji można poszerzyć za pomocą teoretycznych opisów dotyczących tworzenia się energetycznie stabilnych obszarów skupisk po przez oddziaływanie energetycznego stanu ciekłego metalu jako układu termodynamicznego. W oparciu o to opracowano „formację” przestrzenną o „ukrytej” mikrostrukturze, która była istotnym elementem procesu, za pomocą którego można wyjaśnić powstanie „lepko-elastycznego” stopu typu AMS, który posiada cechę zapamiętywania właściwości i ma wielorakie znaczenie dla lepszego zrozumienia zjawisk reologicznych i kinetyki procesów metalurgicznych. Głównym wynikiem powyższych badań jest stwierdzenie, że ciekły stop typu AMS zachowuje się jak ciecz nienewtonowska, co powoduje zmiany lepkości i uzyskanie właściwości „lepko - plastycznych”. Badania pozwoliły nie tylko na kontrolowane (zamierzone) uzyskanie nieliniowych właściwości reologicznych, ale i na wykorzystanie ich w procesie odlewania. Efekt zapamiętywania można wykorzystać przy zwiększaniu niezawodności przebiegu procesu technologicznego i podnoszeniu wydajności i stabilności jakości produktu. Przedstawione wyniki badań pokazują nie tylko znaczną poprawę właściwości mechanicz-

nych wyrobu i istotnych parametrów technologicznych dzięki wykorzystaniu efektu zapamiętywania, ale są też dowodem tego, że takie zjawisko występuje w rzeczywistości. Wykorzystanie technologii AMS przy produkcji odlewów pozwala na zmniejszenie ich porowatości i ograniczenie awaryjności podczas eksploatacji. W odlewach takich występuje też mniejsza skłonność do powstawania pęknięć. Niektóre aspekty pomiaru płynności stopu metodą próżniową na przykładzie stopu aluminium A380. Einige Aspekte zur Messung des Fliessvermoegens mit der Vakuum-Methode am Beispiel der Aluminium-Legierung A380. Some aspects of the vacuun fluidity measurement drawing on the example of the aluminium alloy A380 Giesserei-Prax. 2014, nr 3, s. 108111. Autor: Shapiro E. Zbadano różne aspekty pomiaru płynności metodą próżniową. Metoda ma zalety w porównaniu z metodą odlewania grawitacyjnego do formy spiralnej ale także istotną wadę, a mianowicie duży rozrzut wyników pomiarowych. Zbadano przyczyny tak dużego rozrzutu i wskazano na możliwość jego zmniejszenia bez strat w wynikach pomiarowych. Informacje na ten temat mogą być wykorzystane zarówno w procesach odlewania niskociśnieniowego, jak i ciśnieniowego.

16. KOMPOZYTY Połączenie aluminium i tworzywa sztucznego umocnionego węglikiem (CFK) w procesie odlewania ciśnieniowego. Aluminium und CFK im Druckgiessverfahren verbinden. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 11, s. 7475, 77. Autor: Lange E.

33


Odlewnictwo Współczesne

Technologie wytwarzania konstrukcji lekkich są dzisiaj bardzo ważnym sposobem wytwarzania, szczególnie w odniesieniu do przemysłu motoryzacyjnego i lotniczego. Elementy wykonane z CFK mają coraz szersze zastosowanie ze względu na wysoką trwałość i odporność na korozję. Połączenia metalu i tworzywa sztucznego poprzez: klejenie, nitowanie czy łączenie z zastosowaniem trzpienia jest dzisiaj dobrze znane. Nowym rozwiązaniem jest połączenie metalu i tworzywa sztucznego (CFK) w sposób, w którym oba te tworzywa nie stykają się bezpośrednio i nie są np. na siebie nakładane lecz tworzywo sztuczne odporne na wysokie temperatury albo CFK umieszczane są w formie ciśnieniowej i oblewane aluminium. W tym procesie odlewania ciśnieniowego włókna impregnowane są ciekłym metalem, powstaje zwarte, trwałe połączenie. Oba materiały nie tworzą jednak połączenia w formie struktury. Jak już wspomniano do wykonywania takich „hybrydowych” połączeń stosuje się maszyny i formy ciśnieniowe. W tej technologii do wykonywania takich struktur przejściowych można stosować: żaroodporne włókno szklane, tworzywo sztuczne lub tytan. Ta nowa metoda „łączenia”, wykonywania odlewów hybrydowych nosi nazwę „Carbonal”. Powszechnie tego typu łączenia wykonuje się z wykorzystaniem aluminium. Takie połączenia mają szereg zalet: są lekkie, odporne na korozję, nie mają zgrubień. Wykonane tą metodą elementy mogą być z innymi łączone śrubami.

17. SYSTEMY ZAPEWNIANIA JAKOŚCI, STATYSTYCZNA KONTROLA PROCESU (SPC), CERTYFIKACJA, KONTROLA JAKOŚCI, BADANIA ODBIORCZE Zmniejszenie naprężeń własnych w ciężkich wlewkach odlewanych kokilowo. Reduzierung von Eigenspannungen bei schweren Blockgusskokillen.

34

Giesserei 2014, Jg. 101, H. 12, s. 4043, 45. Autor: Brach D., Deike R., Koeser O., Kalkunte B. Ze względu na obciążenie cieplne kokil podczas procesu odlewania po pewnej ograniczonej liczbie zalań, na skutek miejscowego przekroczenia granicy plastyczności, zaczynają pojawiać się pęknięcia. W artykule przedstawiono przegląd czynników wpływających na proces powstawania pęknięć, a także środków zaradczych pozwalających na podniesienie trwałości kokil. W celu optymalizacji procesów przeprowadzono badania metalurgiczne w połączeniu z symulacją numeryczną. Określono występujące naprężenia własne w połączeniu ze środkami zaradczymi pozwalającymi na ich zmniejszenie, na przykład obniżenie gradientów temperatury poprzez ograniczenie grubości ścianki. Aby zagwarantować wysoką jakość wlewków, która zależy od globalnego i miejscowego przewodnictwa cieplnego, należy stosować materiał o małym przewodnictwie cieplnym. Wykorzystanie występowania pewnego udziału grafitu sferoidalnego pośród grafitu płatkowego ma dodatkowo tę zaletę, że możliwe jest znaczne obniżenie efektu działania karbu. Ponadto stłumiony zostaje szybki wzrost naprężeń własnych podczas cyklu cieplnego. Dzięki takiemu postępowaniu można pozytywnie wpłynąć na trwałość kokil. Charakterystyka rozkładu porowatości w żeliwie sferoidalnym i jej wpływ na właściwości mechaniczne żeliwa przy obciążeniu zmiennym. Charakterisierung der Porositaetsverteilung in Gusseisen mit Kugelgrafit und ihr Einfluss auf die zyklischen mechanischen Eigenschaften. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 12. s. 4659. Autor: Borgs S., Stets W. Złożone procesy zachodzące podczas krzepnięcia odlewów z żeliwa sferoidalnego prowadzą w praktyce zarówno do


Odlewnictwo Współczesne

powstania odchyłek strukturalnych, jak i do powstania deficytów objętości. Jedną z bardziej powszechnych wad w żeliwie sferoidalnym jest porowatość skurczowa, względnie rzadzizny. Przy niekorzystnym rozkładzie, wielkości i położeniu jej w odlewie prowadzi to do pogorszenia właściwości mechaniczno-technologicznych. Charakterystyka rzadzizn w ramach badań niszczących i nieniszczących jest problematyczna. W ramach projektu badawczego określono pod kątem ilościowym negatywny wpływ wzrostu porowatości na właściwości mechaniczne próbek z żeliwa GJS. W przypadku scharakteryzowanej na poziomie 1 porowatości dla statycznych wskaźników wytrzymałościowych zaobserwowano w pierwszej kolejności spadek wydłużenia całkowitego, przy czym wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności w porównaniu z próbką odniesienia pozostały niezmienione. Ze wzrostem porowatości do poziomu 2 i 3 stwierdzono negatywny jej wpływ na wytrzymałość, a wydłużenie całkowite uległo dalszemu pogorszeniu. Ponadto, spadek wytrzymałości zmęczeniowej przy obciążeniu rozciągająco-ściskającym w przypadku porowatości na poziomie 1 wynosiła 8% do 10% w porównaniu z próbką odniesienia. W przypadku próbek, dla których poziom porowatości wynosił 2 i 3 wykazywały one w porównaniu z próbkami o porowatości na poziomie 1 (także w porównaniu z próbkami odniesienia) znacznie niższą wytrzymałość zmęczeniową. Charakterystyki rzadzizn w próbkach badanych podczas realizacji projektu dokonano: za pomocą badań rentgenowskich 2D, za pomocą tomografii komputerowej i analizy zgładów 2D. Za pomocą badań rentgenowskich 2D poziom porowatości 1 można było wykryć tylko pod pewnymi warunkami, natomiast poziom porowatości 2 i 3 można było scharakteryzować poprawnie. Za pomocą tomografii komputerowej można było także poprawnie przedstawić (scharakteryzować) porowatość na poziomie 1. Poprawna zarówno pod względem ilościowym, jak i jakościowym była charakterystyka porowatości wywołana skurczem zbadana za pomocą opracowanych w Instytucie

Odlewnictwa w Düsseldorfie algorytmów analizy obrazu. Przemysł 4.0 – badanie rentgenowskie w przyszłości. Industrie 4.0 – Roentgenpruefung der Zukunft. Giesserei 2014, Jg. 101, H. 12, s. 8687. Autor: Kondziolka T., Stocker T., Abt Ch. Określenie „przemysł 4.0” oznacza kolejny znaczący etap postępu w przemyśle, a mianowicie informatyzację przemysłu. W Centrum Rozwoju Technik Rentgenowskich Fraunhofera (EZRT) w Fuerth (Niemcy) opracowywane są nowe metody badań nieniszczących odlewów. W tym centrum od lat badane są odlewy odpowiedzialne pod kątem występowania: wtrąceń (zanieczyszczeń), jam skurczowych, porowatości gazowej. Do badań stosuje się także radioskopię. W Centrum EZRT opracowano nową metodę badań rentgenowskich o nazwie „Dragonfly” za pomocą, której można z dużą dokładnością (100%) określić wady krytyczne odlewu. Za pomocą metody „Dragonfly” z wykorzystaniem kineskopu rentgenowskiego dużej mocy firmy Siemens AG można wykonać zdjęcia rentgenowskie odlewu z różnej perspektywy i będącego w ruchu. Przy wykonywaniu tych zdjęć metodą „Dragonfly” czas naświetlania wynosi zaledwie 5 ms. W przypadku stosowania tradycyjnej metody jest to osiemdziesiąt razy dłużej. W metodzie „Dragonfly” zastosowano zaprojektowaną w centrum EZRT kamerę „XEye” i to ona pozwala na tak krótki czas naświetlania. Wykonane za pomocą tej kamery zdjęcia są bardzo dobrej jakości. Urządzenie pomiarowe i metoda znalazły zastosowanie przemysłowe, zracjonalizowały metody kontroli jakości i pozwoliła na ograniczenie liczby stosowanych urządzeń kontrolno-pomiarowych. Istotnym elementem systemu jest oprogramowanie do analizy obrazu ISAR (inteligentny system automatycznej radioskopii). System ISAR dostępny jest w wersji 7. Umożliwia on bardzo dokładną

35


Odlewnictwo Współczesne

obróbkę danych obrazu i przyczynia się do optymalizacji produkcji. Redukcja wad odlewów spowodowanych przepływem ciekłego metalu. Reduzierung von Stroemungsbedingten Gussfehlern. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 2, s. 6247. Autor: Giebing S., Baier A. Głównym celem filtrów ceramicznych o strukturze pianowej jest wyeliminowanie niemetalicznych zanieczyszczeń z ciekłego metalu. Ponadto, strumień ciekłego metalu przepływając przez filtr ulega uspokojeniu, co zapobiega erozji formy i ponownemu utlenianiu się ciekłego metalu. W oparciu o przykłady z pionowym i poziomym podziałem formy omówiono technologiczne środki zaradcze mające na celu ograniczenie wad odlewów wynikających z przepływu ciekłego metalu.

sowano odpowiedni system chłodzenia, chłodzenie cieczą (wodą). Układ składa się z systemu Top Therm Chiller (chłodziarki) i wymiennika ciepła (klimatyzatora szaf sterowniczych), który podłączony jest do obiegu wody. W ten sposób stworzono infrastrukturę chłodzenia. Stworzono obieg chłodzący, który schładza szafy sterownicze w odlewni. Uzyskano obniżenie temperatury z 35°C do 18°C. System chłodzenia ma budowę modułową. Moc pojedynczej chłodziarki 20 kW. W systemie rozróżniono trzy moduły: wodny, chłodzący i elektryczny z układem sterowniczym. Moduł wodny składa się ze zbiornika i pompy, chłodzący natomiast ze sprężarki, skraplacza i parownika. Takie rozwiązanie pozwala na zmniejszenie kosztów konserwacji sprężarki i pompy wodnej. Budowa modułowa ułatwia naprawę i usługi serwisowe i ewentualną dalszą rozbudowę systemu.

18. MASZYNY I URZĄDZENIA

Odlewnia żeliwa Martinlamitz stawia na urządzenia do transportu poziomego firmy Hyster. Trwałe rozwiązania logistyczne.

Skrajny chłód – nowa klimatyzacja szaf sterowniczych, rozdzielczych w firmie Bosch Rexroth.

Eisenwerk Martinlamitz setzt auf Flurfoerderzeuge von Hyster. Robuste Logistikloesungen.

Extrem cool- neue Schaltschrank-Klimatisierung bei Bosch Rexroth.

Giesserei 2015, Jg. 102, H. 1, s. 65, 67.

Giesserei 2015, Jg. 102, H. 2, s. 8081, 83.

Autor: Wolf H.

Autor: Koch H.-R.

Artykuł dotyczy zagadnień transportu wewnętrznego w odlewni żeliwa „Martinlamitz” w Schwarzenbach (Niemcy). Odlewnia produkuje 50000 ton dużych i ciężkich odlewów rocznie. To są odlewy między innymi dla elektrowni wiatrowych, dla przemysłu maszynowego, kolejnictwa np. elementy suwnic, osie, przeguby z żeliwa szarego i sferoidalnego. W artykule opisano zastosowanie, a także podano niektóre cechy konstrukcyjne nowoczesnych wózków widłowych firmy „Hyster” zarówno elektrycznych, jak i z silnikami wysokoprężnymi do transportu ciężkich odlewów i np. dużych skrzynek formierskich. Wózki te są bardzo zwrotne i bardzo wytrzymałe, przeznaczone do eks-

W artykule poruszono problem chłodzenia, klimatyzacji szaf sterowniczych w odlewni firmy Bosch Rexroth A.G. w Lohr nad Menem (Niemcy) ze szczególnym uwzględnieniem oddziału przeróbki mas. W oddziale tym panują szczególnie trudne warunki zewnętrzne, w tym wysoka temperatura. Podjęto więc próbę rozwiązania problemu wspólnie z firmą Rittal (dostawcą systemowym obudów, osłon i szaf sterowniczych). W rozwiązaniu tym chodzi nie tylko o poprawę klimatyzacji (chłodzenia) szaf sterowniczych, ale i o ograniczenie kosztów konserwacji i zmniejszenie zużycia energii. Zasto-

36


Odlewnictwo Współczesne

ploatacji w bardzo trudnych warunkach np. termicznych (transport w kadziach dużych ilości ciekłego metalu). Niektóre z eksploatowanych wózków mają dodatkowe chłodzenie olejowe.

Zakład metalurgiczny wznawia partnerską współpracę z konstruktorami pieców.

Modułowe przygotowanie pokryć dla wieloetapowych procesów odlewniczych.

Giesserei 2014, Jg. 101, H. 11, s. 7273.

Modulare Schlichteaufbereitung fuer multiple Giessereiprocese. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 1, s. 7479. Autor: Langenbuch O. W procesie wytwarzania odlewów pokrycia są często czynnikiem decydującym o ich jakości. W tym przypadku wysokie wymagania stawia się zarówno w odniesieniu do pokryć, jak i do urządzeń pozwalających na ich stosowanie. Firma OAS AG z Bremy opracowała wspólnie z Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH szereg rozwiązań techniczno-konstrukcyjnych o charakterze modułowym, które dobierane są stosownie do poszczególnych etapów przygotowania, transportu (w kontenerze lub cysternie), kontroli i badania właściwości oraz samego zastosowania. W artykule podano opis techniczny cysterny i kontenera do transportu pokryć z opisem urządzeń kontrolno-pomiarowych i zapobiegających sedymentacji i rozwarstwieniu np. podczas transportu czy składowania. Opisano sposób przygotowania pokrycia i system pomiarowy OAS SCCD (Self Calibration Coating Device) do odpowiedniego, dokładnego jego przygotowania. Zwrócono uwagę na dokładność tego systemu. Omówiono ograniczenia dotyczące jednorodności pokrycia wewnątrz warstwy mimo zastosowania dokładnych urządzeń do przeróbki i pomiarów. Istniejące ograniczenia wynikają z faktu dostania się powietrza do mieszaniny. Odpowiednia konstrukcja i wyposażenie zbiorników w wirniki ułatwia ich opróżnianie i użytkowanie pokrycia. Konieczne jest zachowanie czystości urządzeń i oprzyrządowania.

Metallwerk erneuert Partnerschaft mit Ofenbauer.

Autor: Gassel Ch. Zakład metalurgiczny Friedrich Deutsch GmbH odnowił współpracę z przekształconą z firmy ZPF Therm Maschinenbau firmą ZPF GmbH − producentem pieców do topienia. Firma Friedrich Deutsch produkuje okucia do nart i sprzętu sportowego, wykonuje także odlewy ciśnieniowe ze stopów aluminium na potrzeby przemysłu motoryzacyjnego. W tym zakładzie metalurgicznym przetapia się znaczną ilość metalu. W firmie zainstalowanych jest 6 pieców do topienia i przetrzymywania metalu firmy ZPF GmbH. W artykule opisano eksploatację nowoczesnych pieców do topienia. Piece te są energooszczędne (m.in. wykorzystuje się w nich ciepło spalin w piecach do przetrzymywania ciekłego metalu).

19. HISTORIA ODLEWNICTWA I ODLEWY ARTYSTYCZNE ------------------------------

Opracowanie: Aleksander Welkens, Joanna Dziaduś-Rudnicka 37


Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER DIE CASTING ENGINEER 3/2016

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

B. Glim

TYTUŁ ARTYKUŁU

Automatyzowanie procesu usuwania układu wlewowego Automating the trimming process

Odgazowywanie i redukuja wodór i polepszają jakość metalu R. Gallo

MODERN CASTING 7/2016

B. Sandalow

T. Slavin, R. Scholz

J. Thiel, S. Ravi

Degassing and flux-injection reduce hydrogen inclusions and improve melt quality

Odlewanie rozwiązania dla futbolu amerykańskiego? Casting a solution for football?

Kontrolowanie ekspozycji na zanieczyszczenia z powietrza Controlling exposures to air contaminants

Przewidywanie wymiarów odlewu przy pomocy komputerowego modelowania procesu Predicting casting dimensions with computer proces modeling

CHINA FOUNDRY 3/2016 Wpływ liczby kulek grafitu i austemperyzacji na segregację pierwiastków stopowych w żeliwie sferoidalnym M. Zagórska i in.

Effect of nodule count and austempering heat treatment on segregation behavior of alloying elements in ductile iron


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

CHINA FOUNDRY 2/2016 L. Tu, L. Jian-guo

Z. Rui i in.

L. Liang-shun i in.

L. Liang-shun i in.

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 3/2016

TYTUŁ ARTYKUŁU

Wpływ rozdziału Sr i Fe na modyfikację podeutektycznych stopów Al-Si Distributions of Sr and Fe and their influence on modification of hypoeutectic Al-Si alloy

Wpływ dodatku Si oraz obróbki cieplnej T6 na właściwości mechaniczne i odporność na zużycie stopów ZA27 Effects of Si alloying and T6 treatment on mechanical properties and wear resistance of ZA27 alloys

Wpływ rozdrobnienia ziarna na strukturę po odlaniu i właściwości mechaniczne przy rozciąganiu superstopu K4169 przy wysokiej temperaturze zalewania Effects of grain refinement on cast structure and tensile properties of superalloy K4169 at high pouring temperature

Mikrostruktury, mikrosegregacja i ścieżka kierunkowo krzepnącego stopu Ti-45Al-5Nb

krzepnięcia

Microstructures, micro-segregation and solidification path of directionally solidified Ti-45Al-5Nb alloy

G. Mrówka-Nowotnik i in.

Analiza procesów wydzielania faz umacniających w stopach aluminium grupy 2xxx

K.N. BraszczyńskaMalik i in.

Wytwarzanie metodą odlewniczą kompozytu na osnowie stopu magnezu AM50 z cząstkami tytanu

Z. Oksiuta

Badania mikrostruktury i właściwości mechanicznych ferrytycznej stali ODS wytworzonej metodą HIP i kucia na gorąco

39


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

LIVARSKI VESTNIK 2/2016

Produkty odlewni i ich wartość dodana w analizie cyklu życia M. Topić i in.

Z.Z. Brodarac i in.

M. Vončina i in..

INTERNATIONAL JOURNAL OF METALCASTING 3/2016

E.S. Almaghariz i in.

M.F. Ibrahim i in.

O. Elsebaie i in.

40

TYTUŁ ARTYKUŁU

Foundry products and their added value in the life cycle assessment

Sekwencja krystalizacji stopu AlSi11 Solidification sequence of AlSi11 alloy

Spajanie stopów AA1170 i AA6060 Bonding of AA1170 and AA6060 alloys

Wpływ dodatków pyłów SiC oraz Al2O3 na mikrostrukturę i właściwości wytrzymałościowe odlewniczych stopów Al-SiCu-Mg Effect of additions of SiC and Al2O3 particulates on the microstructure and tensile properties of Al-Si-Cu-Mg cast alloys

Optymalizacja obróbki cieplnej wysokowytrzymałych kutych stopów z grupy 7075: studium metalograficzne Optimizing the heat treatment of high-strength 7075-type wrought alloys: a metallogrphic study

Wpływ parametrów metalurgicznych okołoeutektycznych stopów Al-Si

na

udarność

Influence of metallurgical parameters on the impact toughness of near-eutectic Al-Si alloys


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

S.W. Hudson, D. Apelian

X. Mingzhi i in.

TYTUŁ ARTYKUŁU

Detekcja wtrąceń w ciekłym aluminium: stan obecny i nowe ścieżki dla analizy in-situ Inclusion detection in molten aluminium: current art and new avenues for in situ analysis

Baza danych właściwości cieplnych dla form z wytapianych modeli Thermal property database for investment casting shells

A. Lee i in.

T. Koutsoukis, M.M. Makhlouf

G. Qiuzhi i in.

INTERNATIONAL JOURNAL OF METALCASTING 2/2016

Wpływ nanostrukturalnych silanoli na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne odlewniczych stopów aluminium A4047 i A359 Influence of nano-structural silanols on the microstructure and mechanical properties of A4047 and A359 aluminium casting alloys

Alternatywy dla systemu eutektycznego Al-Si w odlewniczych stopach aluminium Alternatives to the Al-Si eutectic system in aluminium casting alloys

Mikrostruktury nadeutektycznego w stanie lanym i po ujednorodnieniu

stopu

Nb62Ti16Ni22

Microstructures of as-cast hypereutectic Nb62Ti16Ni22 alloy

and

homogenized

Wpływ zawartości Mg oraz Cu na hartowność stopu Al-Si-Mg S.K. Chaudhury i in.

D.R. Johnson i in.

Effects of Mg and Cu content on quench sensitivity of AlSi-Mg alloy

Pomiary właściwości termomechanicznych stopu AA7050 w pobliżu temperatury solidus Measuring thermomechanical properties of AA7050 near the solidus temperature

41


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

V. Rauta i in.

TYTUŁ ARTYKUŁU

Wpływ wyżarzania i zabiegów metalurgicznych przewodność cieplną stopów aluminium

na

Effect of annealing and metallurgical treatments on thermal conductivity of aluminium alloys

Azotowanie lekkich wysokomanganowych i aluminiowych stali L.N. Bartlett, S.Serino

A. Bommareddy, R.B. Tuttle

A. Bommereddy, R.B. Tuttle

F. Chiesa i in.

JOM MAY 2016

L. Bolzoni i in.

H. Chen i in.

42

Nitriding of lightweight high manganese and aluminium steels

Badanie rozpuszczania elektrolitycznego w stalach i stabilności tlenków pierwiastków ziem rzadkich Study of electrolytic dissolution in steels and rare earth oxide stability

Wpływ tlenków niobu na wytrzymałość stali węglowych Role of niobium oxides on the strength of plain carbon steels

Wpływ wtrąceń na właściwości wytrzymałościowe kokilowego odlewu niskociśnieniowego ze stopu A356 Effect of inclusions on the tensile properties inside a LPPM A356 casting

Heterogeniczne zarodki na bazie Nb dla rozdrobnienia struktury stopów Al-Si Heterogenous Nb-based nuclei for the grain refinement of Al-Si alloys

Wpływ międzyfazowego rozdziału pierwiastka na tworzenie się ferrytu i bainitu The effect of interfacial element partitioning on ferrite and bainite formation


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

JOM OCTOBER 2016

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

M.C. Gao

Jien-Wei Yeh

B. Gludovatz i in.

P.D. Jablonsky i in.

M. Seifi i in.

J. E.Saal, D. Orlov

TYTUŁ ARTYKUŁU

Progres w stopach wysokoentropowych Progress in high entropy alloys

Metalurgia fizyczna stopów wysokoentropowych Physical metallurgy of high entropy alloys

Przeróbka, mikrostruktura i właściwości wysokoentropowego stopu CrMnFeCoNi

mechaniczne

Processing, microstructure and mechanical properties of the CrMnFeCoNi high-entropy alloy

Wytwarzanie stopów wysokoentropowych Manufacturing of high entropy alloys

Odporność na pękanie i zmęczeniowy rozwój pęknięć stopów wysokoentropowych w stanie lanym Fracture toughness and fatigue crack growth behavior of as-cast high-entropy alloys

Mikrostopowanie magnezu w celu umocnienia starzeniem – przegląd Overview: Age-hardenable microalloying in magnesium

C.L. Mendis i in.

Otrzymywanie wysokowytrzymałych stopów magnezu poprzez umacnianie wydzieleniowe i mikrostopowanie: rozważania na temat projektowania stopu High strength magnesium alloys through precipitation hardening and micro alloying: considerations for alloy design

43


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

CASTING PLANT AND TECHNOLOGY 2/2016

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

A. Kleine i in.

TYTUŁ ARTYKUŁU

Stop trimal-37 w nowoczesnych zastosowaniach do nadwozia samochodu Alloy trimal-37 in modern car body applications

D. Trauzeddel

H. Smetan

V. Malashonak

A. Schmidt

Piece i urządzenia zalewające – aktualny stan wiedzy i cele rozwoju Pouring furnaces and pouring devices – state of the art. and development targets

Odlewanie z dynamicznym przechyłem na maszynach niskociśnieniowych Dynamic tilt casting with low-pressure die casting machines

Zwiększanie wydajności oczyszczania strumieniowego poprzez stosowanie innowacyjnych mediów Increasing blasting efficiency through innovative blasting media

DGS produkuje jedne z największych na świecie odlewy ciśnieniowe DGS produces one of the largest die cast parts worldwide

C. Nowaczyk

44

Symulacja wstrzeliwania rdzenia – i środowiskowej korzyści dla odlewni

dla

ekonomicznej

Core shooting simulation – to the economic and environmental advantage of the foundry


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

CASTING PLANT AND TECHNOLOGY 1/2016

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

TYTUŁ ARTYKUŁU

Pep Set – wydajne i przyjazne środowisku spoiwo A. Gieniec i in.

L. Turner

F. Hartung

V. Ibounig

Pep Set – an efficient and environmentally friendly binder system

Niewykonalna misja topienia A molten mission impossible

Systemy oczyszczania gazów odlotowych w odlewniach redukuje BTex i inne szkodliwe substancje Exhaust air purification system reduces BTEX and other hazardous substances in foundries

Sucha obróbka i szlifierskimi

diamentowymi

narzędziami

tnącymi

Dry machining with diamond cutting and grinding tools

O. Kramer

CAST METAL & DIECASTING TIMES 3/2016

A. Hauck

D. King

Przyciąganie nowych klientów nowoczesną technologią formowania Attracting new technology

customers

with

modern

molding

Ciśnieniowy piec przetrzymujący do poziomego odlewania ciągłego Pressurized holding furnace for horizontal continuous casting

Problem z korundem i jego rozwiązanie The corundum conundrum and its solution

Rotacyjny piec indukcyjny Induction melting furnace with rotation capability

Inteligentne rozwiązania dla odlewania ciśnieniowego Smart diecasting solutions

Opracowanie: Adam Bitka 45


Wydarzenia

Międzynarodowa Konferencja 11th International Workshop for Subsecond Thermophysics W dniach 21-24 czerwca 2016 roku w Krakowie pod patronatem Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Ministerstwa Energii po raz pierwszy w Polsce odbyła się 11 Międzynarodowa Konferencja IWSSTP-11 (11th International Workshop for Subsecond Thermophysics) (http://iwsstp11.iod.krakow.pl ). Na wniosek Międzynarodowego Komitetu Organizacyjnego Subsecond Thermophysics to prestiżowe przedsięwzięcie naukowe powierzono Instytutowi Odlewnictwa, natomiast jako miejsce wybrano Kraków, miasto będące jednym z najważniejszych naukowych, historycznych i kulturalnych centrów Polski. Jest to cykliczna - zaliczana do elitarnych - konferencja międzynarodowa o ponad 30-letniej tradycji, organizowana dotychczas w Austrii (1992, 2001, 2010), Francji (1998, 2004), Niemczech (1995, 2013), Rosji (2007), USA (1988) i we Włoszech (1990). Założycielem Międzynarodowego Komitetu Subsecond Termophysiscs oraz organizatorem pierwszej konferencji był National Bureau of Standards w USA (aktualnie National Institute of Standards and Technology). Złożenie Instytutowi Odlewnictwa propozycji organizacji tak prestiżowego przedsięwzięcia jest niewątpliwą oznaką dostrzegania wkładu Polskiej Nauki w rozwój danej dyscypliny naukowej a jednocześnie wyjątkową okazją do promowania i rozpowszechniania nowych osiągnięć krajowych jednostek naukowych. Zakres tematyczny konferencji obejmował metodologiczne, naukowe i praktycz-

ne aspekty badań zjawisk, zachodzących w bardzo krótkim czasie, poniżej jednej sekundy. Mają one istotne znaczenie dla rozwoju nowej generacji materiałów zaawansowanych z wykorzystaniem superszybkiej syntezy impulsowego nagrzewania laserowego, jak również zastosowania technologii wybuchowych do kompaktowania i łączenia różnorodnych materiałów. Ponadto wiedza uzyskana podczas badań szybko zachodzących zjawisk jest wykorzystywana w zakresie bezpieczeństwa, w tym opracowania skutecznych narzędzi i niezawodnych procedur postępowania w przypadku eksplozji, jak również zapobiegania jej negatywnym skutkom. W trakcie IWSSTP-11 zaprezentowano rozwój technik eksperymentalnych do mierzenia właściwości termofizycznych materiałów w wysokich temperaturach oraz do badania zachowania się materii w warunkach zarówno zbliżonych, jak i bardzo oddalonych od równowagi termodynamicznej. IWSSTP-11 stanowiło forum do wymiany wiedzy, doświadczeń i pomysłów na temat najnowszych osiągnięć i trendów w dziedzinie badań szybko zachodzących zjawisk termofizycznych, jak również dały możliwość promowania współpracy między uczelniami, instytucjami badawczymi i przemysłem. W konferencji wzięło udział 59 uczestników z 12 krajów, w tym z Austrii (4), Kanady (1), Francji (1), Niemiec (16), Japonii (1), Kazachstanu (2), Polski (23), Rosji (3), Serbii (1), Hiszpanii (1), Szwajcarii (1) i USA (5). Na podkreślenie zasługuje fakt, że w konferencji uczestniczyło 10 doktorantów, którym umożliwiono przedstawienie wyników swoich prac oraz ich dyskusji w gronie światowej klasy ekspertów.


Odlewnictwo Współczesne

Trzydniowy program IWSSTP-11 podzielony był na 10 sesji, w czasie których zaprezentowano 48 wykładów, w tym wykłady plenarne (2), wykłady zamawiane (5), prezentacje ustne (26) i posterowe (13). W 4 dedykowanych sesjach tematycznych zostało przedstawiono 33 referaty poświęconych Technikom Pomiarowym (9), Modelowaniu i Teorii (4), Wytwarzaniu (8) i Właściwościom Termofizycznym (12). Zgodnie z decyzją Międzynarodowego Komitetu Organizacyjnego Subsecond Thermophysics, kolejna konferencja IWSSTP-12 będzie zorganizowany w 2019 roku w Kolonii (Niemcy). Jej organizatorem będzie Institute of Materials Physics in Space at German Aerospace Center (DLR), natomiast przewodniczącym Komitetu Organizacyjnego IWSSTP-12 został wybrany Dr. Jürgen Brillo (DLR), który jednocześnie jest nowo wybranym członkiem International Organizing Committee for Subsecond Thermophysics.

Wizyta Prezydenta Amerykańskiego Stowarzyszenia Ceramicznego W dniu 13 września 2016 w Instytucie Odlewnictwa z roboczą wizytą przebywał Prezydent Amerykańskiego Stowarzyszenia Ceramicznego (American Ceramic Society), profesor Mrityunjay (Jay) Singh, któremu towarzyszyła małżonka Gita. Prof. Mrityunjay Singh jest wybitnym ekspertem z zakresu ceramiki, pracującym aktualnie w Ohio Aerospace Institute, Cleveland, OH. Brał aktywny udział w realizacji projektów, związanych z procesami produkcji i przetwórstwa metali, technikami wytwarzania i łączenia zaawansowanych materiałów ceramicznych i kompozytowych, w szczególności materiałów pracujących w ekstremalnych warunkach przestrzeni kosmicznej. Znaczną część swojej kariery zawodowej poświęcił

problematyce funkcjonowania i sprawności systemów ochrony termicznej promów kosmicznych. Jest członkiem Rady Gubernatorów (Board of Governors) Acta Materialia Inc., członkiem rzeczywistym Światowej Akademii Ceramiki (World Academy of Ceramics) z siedzibą we Włoszech, ASM International i American Association for Advancement of Science (AAAS). Zdobywca ponad pięćdziesięciu krajowych i międzynarodowych nagród, posiadacz doktoratów honorowych i tytułów profesora honorowego oraz czterech nagród dla najwybitniejszych osiągnięć wynalazczych (R&D 100 Awards) a także nagrody za wdrożenia nowoczesnych technologii (FLC Technology Transfer). Za współpracę z Narodową Agencją Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej otrzymał jedno z jej najwyższych wyróżnień (NASA Public Service Medal). Jest autorem i współautorem ponad dwustu pięćdziesięciu publikacji, dziesięciu rozdziałów książek a także edytorem ponad pięćdziesięciu wydawnictw książkowych. Posiadacz licznych patentów i autor wielu transferów technologii zaawansowanych do przemysłu amerykańskiego. Wielokrotnie prezentował wyniki swych prac na międzynarodowych kongresach, konferencjach i warsztatach, w laboratoriach rządowych, na uczelniach i w przemyśle. Prof. M. Singh zwiedził centra, zakłady i laboratoria Instytutu Odlewnictwa, po czym uczestniczył w briefingu z udziałem kadry IOd, w trakcie którego omawiano pespektywy współpracy naukowo-technicznej, zwłaszcza w obszarze wytwarzania przyrostowego (additive manufacturing) i wysokotemperaturowego oddziaływania wzajemnego w układzie metal/ceramika.

47


Odlewnictwo Współczesne

48


Odlewnictwo Współczesne

Austria, Białoruś, Belgia, Chiny, Czechy, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Indie, Kanada, Korea, Lichtenstein, Macedonia, Niemcy, Norwegia, Polska, Słowenia, Szkocja, Szwajcaria, Szwecja, Turcja, Ukraina, USA, Węgry, Wielka Brytania i Włochy. W pierwszym dniu trwania targów podczas gali wręczenia medali i wyróżnień w wyniku konkursu ogłoszonego przez Targi Kielce Metal 2016, Instytut Odlewnictwa został nagrodzony Złotym Medalem „Targów Kielce" za "Innowacyjne stanowisko do badań korozji wysokotemperaturowej oraz oszacowania straty metalu w różnych środowiskach dla materiałów pracujących w sektorze energetycznym i lotnictwie". Ponadto Instytut Odlewnictwa został uhonorowany Statuetką z okazji 70-lecia Instytutu Odlewnictwa z najlepszymi gratulacjami i życzeniami dalszych sukcesów od Targów Kielce.

XXI Międzynarodowe METAL, Kielce

Targi

W dniach 20-22 września 2016 roku Instytut Odlewnictwa po raz kolejny wziął udział w Międzynarodowych Targach Technologii dla Odlewnictwa METAL w Kielcach. Były to XXI Targi, na których prezentowało się 391 firm z 27 krajów, takich jak:

49


Publikacje

Wydawnictwa: Jan Witkowski, Jerzy J. Sobczak: ODLEWNICTWO FOTOALBUM

ISBN 978-83-941558-0-3

Album prezentuje impresję na temat odlewnictwa z przeznaczeniem dla szerokiego grona odbiorców z branży i poza nią, dla dorosłych i dla dzieci. Dla fotografa wejście w świat odlewnictwa to jak wejście do baśniowej krainy. Przeskalowane przedmioty, jaskrawe kolory kontra odcienie szarości, kontrast między technologią a człowiekiem. Wystarczy dodać trochę wyobraźni i można dostrzec smoki, eliksiry, a nawet magów walczących z żywiołem. Fotografowanie odlewnictwa na początku było swoistym eksperymentem i nie wiedzieliśmy, dokąd nas doprowadzi. Okazało się, że album stał się subiektywnym przekrojem branży odlewniczej i w sposób niestandardowy (żywimy nadzieję, że odkrywczy) prezentuje jej różnorodność, koloryt i skalę.

Jerzy J. Sobczak: TEORIA, PRAKTYKA, STAN AKTUALNY I PERSPEKTYWY ROZWOJU ODLEWANIA POD CIŚNIENIEM − WYBRANE ZAGADNIENIA

ŏ ɔȩʶɯɾŏȐŏ Șŏ ǺŏȘʶǞƚ ɔɟƚˌƚȘɾŏżDzǞ ʶʿǃȐȩɯˌȩȘƚDz ˌŏɯ vĭ ›ǞƭƇˌʿȘŏɟȩƇȩʶƚDz ŒȩȘǀƚɟƚȘżDzǞ ŸŏʕǺȩʶƚDz ƚʶȘǞżɾʶǞƚ żǞɱȘǞƚȘǞȩʶʿȒࢆࡏ °ȒȫʶǞȩȘȩ ʶ ȘǞƚDz ȩˌʶȩDzʕ ȩƇȀƚʶȘǞżɾʶŏ żǞɱȘǞƚȘǞȩʶƚǃȩࡈ ɔȩżˌŪʶɯˌʿ ɔȩ żˌŏɯʿ ʶɯɔȫȐżˌƚɯȘƚࡏ ÚɟˌƚƇɯɾŏʶǞȩȘȩ ɯɔƚżDzŏȀȘƚ ˌˌŏɯɾȩɯȩʶŏȘǞƚȒżǞɱȘǞƚȘǞŏɯɾȩɯȩʶŏȘƚʶɔɟŏǺɾʿżƚ żǞƚ°ƇȀƚʶȘǞżɾʶŏࡏ°ȒȫʶǞȩȘȩŏɯɔƚǺɾʿɾƚȩɟƚɾʿżˌȘƚ Ǟȩʶƚǃȩ DzŏǺȩ żˌʿȘȘǞǺŏ ɾƚɟȒȩƇʿȘŏȒǞżˌȘƚǃȩࡈ ŏȘ ŏǺɾʕŏȀȘʿ Ǟ ɔƚɟɯɔƚǺɾʿʶʿ ɟȩˌʶȩDzʕ ȩƇȀƚʶȘǞżɾʶŏ ˌżˌƚǃȫȀȘʿȒ ʕʶˌǃȀƭƇȘǞƚȘǞƚȒ ŏȘŏȀǞˌʿ ɟʿȘǺʕ Ćëࡏ

ʶȩɯǺɟʿɔɾȩʶƚvȘɯɾʿɾʕɾʕ°ƇȀƚʶȘǞżɾʶŏ

ŒɟŏǺȫʶߞߜߝߢ

Jerzy J. Sobczak

ĦʿƇŏʶȘǞżɾʶȩɯǺɟʿɔɾȩʶƚvȘɯɾʿɾʕɾʕ°ƇȀƚʶȘǞżɾʶŏ

Niniejsza publikacja powstała na kanwie prezentacji wygłoszonej przez Autora podczas IX Międzynarodowej Konferencji Naukowej „Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym”. Omówiono w niej pokrótce historię rozwoju odlewnictwa ciśnieniowego, począwszy od XVIII wieku aż po czasy współczesne. Przedstawiono specjalne sposoby odlewania z zastosowaniem ciśnienia stosowane w praktyce badawczej w Instytucie Odlewnictwa. Opisano aspekty teoretyczne odlewania ciśnieniowego jako czynnika termodynamicznego, a także stan aktualny i perspektywy rozwoju odlewnictwa ciśnieniowego, ze szczególnym uwzględnieniem analizy rynku USA.


Łuksza Boroń, Janina M. Radzikowska, Natalia Sobczak, Adam Tchórz: KOLOROWY ŚWIAT STRUKTURY MATERIAŁÓW Pomimo rozwoju technologii nowych tworzyw, mających zastąpić metale, te ostatnie z pewnością będą jeszcze długo stanowiły podstawowy materiał konstrukcyjny, przydatny ludzkości. O możliwościach jego zastosowania decydują m.in. takie cechy, jak twardość, wytrzymałość na rozciąganie, ściskanie lub zginanie a także odporność na pękanie czy odporność na zużycie ścierne bądź udarność. Właściwości te zależą od budowy wewnętrznej metalu, czyli mikrostruktury, jaka powstaje w procesie odlewania lub przeróbki plastycznej ISBN 978-83-941558-9-6 (walcowania, kucia) czy też po zastosowaniu dodatkowo specjalnych zabiegów obróbki cieplnej, to jest działania na wyroby metalowe wysokiej bądź niskiej temperatury. Za pomocą mikroskopu możemy ujawnić, czy wszystkie te czynności zostały wykonane prawidłowo, od tego bowiem zależy jakość, a tym samym trwałość i bezpieczeństwo wyrobu. Książeczka ta ma na celu dać Państwu wyobrażenie, jak różnorodny i zarazem bogaty w treści poznawcze może być kolorowy obraz mikrostruktury metali, ujawniony za pomocą specjalnej metody przygotowania zgładu metalograficznego, czyli tzw. trawienia selektywnego bądź też jako efekt zastosowania specjalnych technik badawczych mikroskopu świetlnego, takich jak światło spolaryzowane czy kontrast różnicowy. Materiały, których kolorową mikrostrukturę zaprezentowano na kartach tej publikacji, to m.in. żeliwo zwykłe i stopowe, staliwo węglowe i stopowe, stopy na bazie tytanu, niklu, aluminium i miedzi. Podano też przykłady, jak trawienie selektywne ułatwia badanie stereologicznych cech mikrostruktury przy użyciu specjalnego urządzenia do automatycznej analizy obrazu. Nowość stanowią obrazy wybranych składników materiału, uzyskane za pomocą rentgenowskiej tomografii komputerowej.

Tomasz Dudziak: FUNDAMENTAL ASPECTS OF HIGH TEMPERATURE CORROSION OF MATERIALS FOR COAL FIRED POWER PLANTS

h scientist with the position of Assistant Professor at ute, in the Centre for High Temperature Studies n involved in the high temperature corrosion field d a project related to steam oxidation of advanced high temperatures for new generation of coal fired

thor and co-author of around 30 papers including book chapters. Furthermore he has been reviewing ion Science" since 2009. His work concerns steam dation, chlorination, and fireside corrosion exposures oating types including thin, thick and diffusional

is highly involved in the development of fine grain enitic steels and Ni based alloys containing high ments, for development of the protective coatings Spray, Laser Cladding, Cold Spray or High Velocity

41558-8-9

Kraków 2016

ISBN 978-83-941558-8-9

51

Prezentowana monografia została napisana w celu przedstawienia Czytelnikowi problemu, jakim jest korozja materiałów metalicznych w podwyższonych temperaturach w środowiskach korozji pyłowej oraz korozji pod wpływem pary wodnej, a więc środowisk występujących w elektrowniach opalanych węglem kamiennym lub brunatnym. Korozja w parze wodnej oraz korozja pyłowa są czynnikami, które w sposób istotny wpływają na żywotność takich elementów konstrukcyjnych w sektorze energetycznym, jak: komora paleniskowa, walczak, przegrzewacze pary pierwszego i drugiego stopnia oraz inne elementy narażone na działanie agresywnego środowiska. W pracy omówiono zagadnienia związane z korozją wysokotemperaturową występujące w środowisku pary wodnej oraz w środowisku korozji pyłowej.


52

Odlewnictwo Współczesne Polska i Świat 3/2016  
Odlewnictwo Współczesne Polska i Świat 3/2016  
Advertisement