Odlewnictwo Współczesne Polska i Świat 3/2017

Page 1

ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE POLSKA I ŚWIAT MODERN FOUNDRY POLAND AND THE WORLD

3/2017 ISSN 1898-7257

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE ODLEWANIA POD WYSOKIM CIŚNIENIEM DO OTRZYMYWANIA ODLEWÓW STRUKTURALNYCH INNOWACYJNE PIECE SZYBOWE WYKORZYSTYWANE DO TOPIENIA STOPÓW ALUMINIUM Informacja naukowo-techniczna


Kwartalnik naukowo-techniczny Rocznik 10, nr 3/2017 BADANIA I STUDIA

STUDIES AND RESEARCH

Nowoczesne technologie odlewania pod wysokim ciล nieniem do otrzymywania odlewรณw strukturalnych..........................................5

Modern high-pressure die casting technologies for structural castings...............................5

Innowacyjne piece szybowe wykorzystywane do topienia stopรณw aluminium...................15

INFORMACJA NAUKOWO-TECHNICZNA.......................................................20 Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism............................52

WYDARZENIA..................................56 PUBLIKACJE........................................65

Innovative shaft furnaces used for melting aluminum alloys.....................................15

SCIENTIFIC AND TECHNICAL INFORMATION..............................................20 Express scientific and technical information from selected journals..............................52

EVENTS...........................................56 PUBLICATIONS..................................65


Wydawca/Publisher: INSTYTUT ODLEWNICTWA w Krakowie

REDAKTOR NACZELNY/ EDITOR IN CHIEF: Andrzej BALIŃSKI

ZESPÓŁ REDAKCYJNY/TEAM: Jerzy J. SOBCZAK, Piotr DUDEK, Marta KONIECZNA, Katarzyna POTĘPA, Anna SAMEK-BUGNO, Joanna MADEJ 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

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE ODLEWANIA POD WYSOKIM CIŚNIENIEM DO OTRZYMYWANIA ODLEWÓW STRUKTURALNYCH MODERN HIGH-PRESSURE DIE CASTING TECHNOLOGIES FOR STRUCTURAL CASTINGS Piotr Dudek Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Streszczenie W artykule przedstawiono stosowane w świecie technologie specjalne odlewania pod wysokim ciśnieniem, ze szczególnym uwzględnieniem metod obniżających poziom zagazowania odlewów. Opisano metody umożliwiające otrzymywanie odlewów konstrukcyjnych dla przemysłu samochodowego (tzw. odlewów strukturalnych), które charakteryzują się znacznie podwyższonymi właściwościami mechanicznymi i nadają się do spawania. Słowa kluczowe: odlewanie ciśnieniowe, odlewanie pod obniżonym ciśnieniem we wnęce formy ciśnieniowej, odlewy strukturalne, technologie specjalne odlewania ciśnieniowego Abstract This article presents the special high pressure die casting technologies used in the world, with particular emphasis on methods to reduce the level of gassing of castings. The methods used to obtain structural castings for the automotive industry, which require considerably increased mechanical properties and the ability to be welded, have been described.

Keywords: high pressure die casting, vacuum system, structural castings, special die casting technology Technologie produkcji W związku z dynamicznym rozwojem maszyn ciśnieniowych (siły zwierania maszyn ponad 4000 t), ich sterowania w czasie rzeczywistym oraz urządzeń peryferyjnych, w tym systemów obniżających ciśnienie we wnęce formy ciśnieniowej, a także nowych, innowacyjnych stopów i możliwości przeprowadzenia obróbki cieplnej odlewów oraz ich spawania, zostały stworzone możliwości wykonywania większości elementów konstrukcyjnych jako odlewy ciśnieniowe. Praktycznie cały szkielet strukturalny nadwozia samochodowego (Body in White) może być wykonany z odlewów ciśnieniowych. Od odlewów tych wymaga się jednak niestandardowych właściwości, takich jak możliwość ich spawania i odpowiednio duże wydłużenie. Takim wymaganiom mogą sprostać odlewy wykonane z zastosowaniem znanych obecnie technologii, wykorzystujących (lub wspomagających) ciśnienie do wypełnienia wnęki formy: –– odlewanie pod niskim ciśnieniem, –– prasowanie w stanie ciekłym – squeeze


Odlewnictwo Współczesne

casting; wolne wypełnienie wnęki formy (wypełnienie laminarne), –– odlewanie z zastosowaniem obniżonego ciśnienia we wnęce formy ciśnieniowej (odlewanie „próżniowe” – 200– 500 mbar (20–50 kPa) lub w ultra wysokiej „próżni” – 100 mbar (10 kPa) lub mniej); –– odlewanie tiksotropowe, rheocasting; odlewanie w stanie stało-ciekłym; –– z zastosowaniem dużej lub bardzo dużej szybkości wtrysku. Klasyczna technologia odlewania pod wysokim ciśnieniem umożliwia – przy obecnym stanie techniki – produkcję odlewów ze stopów aluminium o masie od 50 g do około 50 kg. Metal wtryskiwany jest do wnęki formy pod ciśnieniem ok. 20–120 MPa, z prędkością w szczelinie wlewowej 20–70 m/s. Zagazowanie odlewów ciśnieniowych wykonywanych wg klasycznej technologii jest bardzo duże i wynosi 10–90 cm3/100 g. Prasowanie w stanie ciekłym (squeeze casting) umożliwia bardzo wolne wypełnienie wnęki formy (z prędkością ok. 0,4 m/s) i pod ciśnieniem ok. 50–110 MPa. Umożliwia to znaczne obniżenie zagazowania odlewów do ok. 1 cm3/100 g. Zastosowanie we wnęce formy ciśnieniowej ciśnienia obniżonego do poziomu ok. 20–50 kPa powoduje zagazowanie odlewów do 5–20 cm3/100 g [1]. Dalsze obniżenie ciśnienia do wartości poniżej 10 kPa zmniejsza zagazowanie odlewów do około 1–3 cm3/100 g [2]. Odlewy strukturalne są najczęściej cienkościenne i muszą charakteryzować się bardzo dużą wytrzymałością, a w szczególności plastycznością. Oprócz zastosowania odpowiedniego stopu, olbrzymie znaczenie ma tu struktura odlewu, a zwłaszcza jego zwartość strukturalna (brak porowatości). Dlatego też w technologii ich produkcji niezbędne jest zastosowanie odlewania z użyciem obniżonego ciśnienia we wnęce formy ciśnieniowej i stosowanie obróbki cieplnej odlewów.

6

Odlewy ciśnieniowe uzyskiwane z zastosowaniem obniżonego ciśnienia atmosferycznego we wnęce formy (w zakresie 50 kPa) charakteryzują się większą gęstością o ok. 1–2,5%, podwyższonymi właściwościami wytrzymałościowymi (Rm) o ok. 6–8%, wydłużeniem o ok. 50–70% w porównaniu do odlewów wzorcowych, tzn. uzyskiwanych bez zastosowania próżni. Osobnym zagadnieniem, które rzutuje na stopień wykorzystywania agregatów próżniowych, jest właściwa konstrukcja formy ciśnieniowej, a szczególnie układu wlewowego i kanałów odpowietrzających. Kanały odpowietrzające form przystosowanych do odlewania pod obniżonym ciśnieniem, są głębokie (ok. 5 mm) i zbliżone w swoich przekrojach do kwadratu (zachowując odpowiednie zbieżności). Należy zwrócić uwagę na odpowiednie uszczelnienie wnęki formy przez właściwy dobór pasowania na wypychaczach oraz na właściwy montaż wkładek w obudowach form. Są to zagadnienia mające istotne znaczenie dla uzyskiwania efektów wynikających z działania obniżonego ciśnienia na jakość odlewów [3]. Odlewy strukturalne to odlewy o bardzo ograniczonej porowatości. Odlewów takich nie da się wykonać klasyczną metodą odlewania pod ciśnieniem. Jednym ze skutecznych sposobów jest zastosowanie zaworów próżniowych wysysających powietrze atmosferyczne z wnęki formy. I choć zawory takie są znane na rynku od kilkunastu lat, to jednak stale ewaluują pod względem zarówno konstrukcji, jak i niezawodności działania. Niemal wszystkie odlewnie produkujące dla czołowych marek samochodów, jak Audi czy Volkswagen, zlokalizowane w Niemczech są wyposażone w zawory próżniowe do usuwania atmosfery gazowej z wnęki formy ciśnieniowej. Na świecie stosuje je m.in. GM, Suzuki czy Harley Davidson. Wartość ciśnienia we wnęce formy ciśnieniowej w procesie klasycznym i z zastosowaniem systemów obniżających ciśnienie przedstawiono na rysunku 1.


Odlewnictwo Współczesne

Rys. 1. Zmiana ciśnienia we wnęce formy z systemem konwencjonalnym i przy zastosowaniu systemu „próżniowego” [4]

Jak wynika z rysunku 1, systemy takie skutecznie obniżają ciśnienie atmosferyczne we wnęce formy ciśnieniowej. Nie gwarantują całkowitej eliminacji porowatości gazowej z odlewu, gdyż ta wynika również z jakości ciekłego metalu oraz jakości i rodzaju smaru tłokowego i powłok ochronno-smarujących, ale bardzo skutecznie ją obniżają, co przedstawiono na rysunku 2.

W zależności od wymagań dotyczących odlewu obniżenie ciśnienia we wnęce formy może być niewystarczające. Dla skuteczniejszego usunięcia atmosfery gazowej stosuje się systemy usuwające powietrze nie tylko z wnęki formy ciśnieniowej, ale również z komory prasowania (rys. 3).

Rys. 2. Mikrostruktura odlewu ciśnieniowego bez i z zastosowaniem systemu próżniowego (pow. 50x) [5]

7


Odlewnictwo Współczesne

1 – Zbiornik próżniowy 2 – Pompa próżniowa 3 – Tłok 4 – Komora prasowania 5 – Wnęka formy

Rys. 3. System Vacu2 [6]

Wiele firm opracowało swoje własne technologie, będące modyfikacją ogólnie znanych technologii odlewania w „próżni”. W chwili obecnej najszerzej rozwijane są technologie odlewania pod wysokim ciśnieniem z zastosowaniem obniżonego ciśnienia we wnęce formy ciśnieniowej, wśród których można wyróżnić: –– –– –– ––

VacuralTM process (Frech) NoX process (IDRA) High-Q-CastTM (Alcan, Magna/Cosma) CF process (Controlled Filling Process) (Yamaha) –– Structural process (Bühler) –– Alcoa AVDC process (Alcoa vacuum die casting process) –– ThinTechTM (Shiloh).

Vacural® W technologii VACURAL® ciekły metal dozowany jest rurą ssącą do komory wlewowej maszyny ciśnieniowej z pieca wannowego za pomocą próżni, działającej także w całym układzie wlewowym i we wnęce formy. Ilość dozowanego ciekłego metalu jest regulowana czasem działania zespołu próżniowego. Po zassaniu odpowiedniej ilości metalu do komory wlewowej, wypełnienie formy następuje w sposób konwencjonalny, przy czym zawór próżniowy (vacuum) zostaje zamknięty bezpośrednio przed zakończeniem procesu wypełniania wnęki formy [7] (rys. 4).

1 – piec, 2 – rura ssąca, 3 – komora odlewnicza, 4 – tłok prasujący, 5 – płyta nieruchoma, 6 – stała część formy, 7 – zawór próżniowy, 8 – ruchoma część formy, 9 – nadlew, 10 – zawór sterujący, 11 – pompa próżniowa, 12 – zbiornik próżniowy

Rys. 4. Schemat działania technologii VACURAL® [7]

8


Odlewnictwo Współczesne

NoX process (IDRA) Technologia NoX charakteryzuje się: –– dużym podciśnieniem we wnęce formy – zminimalizowana zawartość gazów w odlewie, –– brakiem utleniania (nie powstają tlenki) na skutek braku kontaktu metalu z powietrzem; transfer ciekłego metalu z pieca podgrzewczego do komory prasowania maszyny ciśnieniowej odbywa się za pomocą tulei, co uniemożliwia jego kontakt z atmosferą,

Proces High-Q-CastTM Proces High-Q-CastTM został opracowany i opatentowany przez firmę Alcan. Ma zastosowanie do odlewania pod wysokim ciśnieniem na maszynach zimnokomorowych z zastosowaniem pompy próżniowej. Wykorzystuje zawór elektromagnetyczny, którego działanie jest ponad 12 razy szybsze niż zaworu hydraulicznego. Umożliwia to dłuższy czas działania „próżni” i pomaga uzyskać jej niskie poziomy, które wynoszą około 20–50 mbar we wnęce formy, co przedstawiono na rysunku 5.

–– dokładną kontrolą prędkości i czasu wypełnienia wnęki formy ciśnieniowej [8].

Rys. 5. Schemat obniżania ciśnienia we wnęce formy ciśnieniowej w procesie High-Q-CastTM [9]

Największą korzyścią wynikającą z zastosowania tego procesu jest znaczne ograniczenie zawartości gazów w od-

lewie ciśnieniowym, co przedstawiono na rysunku 6.

9


Odlewnictwo Współczesne

Rys. 6. Porównanie poziomów zawartości gazów w odlewach ciśnieniowych wykonanych technologiami High-Q-CastTM, z zastosowaniem tradycyjnego systemu obniżającego ciśnienie atmosferyczne we wnęce formy ciśnieniowej i klasycznego odlewania pod wysokim ciśnieniem [10]

Należy jednak bardzo mocno podkreślić, że samo zastosowanie systemu obniżającego ciśnienie atmosferyczne we wnęce formy ciśnieniowej nie da pożądanych rezultatów bez optymalizacji całego procesu produkcyjnego! Bez poprawnie zaprojektowanej formy, właściwego procesu obróbki ciekłego metalu, starannie

Rys. 7. Elementy składowe procesu High-Q-CastTM [8]

10

dobranych parametrów odlewania, zastosowania odpowiednich i w ściśle określonej liczby powłok ochronno-smarujących, a nawet kontroli wilgotności podczas odlewania, niemożliwe jest otrzymanie wysokowytrzymałych odlewów ciśnieniowych (rys. 7).


Odlewnictwo Współczesne

CF process (Controlled Filling Die Casting) Firma Yamaha opracowała zaawansowany proces kontrolowanego wypełnienia wnęki formy – CF Process (Controlled Filling Process), który polega na sterowaniu poziomem „próżni” we wnęce formy, temperaturą formy oraz prędkością tłoka (rys. 8). Proces Yamaha CF Aluminum Die Casting Technology jest procesem, który umożliwia masową produkcję odlewanych ciśnieniowo elementów ze stopów aluminium, o zróżnicowanej grubości ścianki, umożliwiając produkcję lżejszych, zintegrowanych odlewów. Porowatość odlewów jest o około 20% mniejsza niż w konwencjonalnych odlewach ciśnieniowych. Taki zintegrowany odlew (o zarówno grubych, jak i cienkich ściankach) jest o około 30% lżejszy od kilku łączonych odlewów, co powoduje również, że można ograniczyć liczbę odlewów o około 80% elementów. Ponadto zmniejszenie ilości używanego stopu aluminium i uproszczenie procesu produkcyjnego zmniejsza o 30% koszty w porównaniu z konwencjonalną metodą odlewania ciśnieniowego. W procesie tym można stosować konwencjonalne stopy aluminium [11].

W szczególności ideą procesu jest: 1) zastosowanie specjalnego materiału uszczelniającego obie części formy w celu zwiększenia podciśnienia we wnęce formy ciśnieniowej i zmniejszenia oporów powietrza (sześciokrotna poprawa w stosunku do konwencjonalnej metody), 2) bardzo dokładne sterowanie temperaturą formy ciśnieniowej w celu osiągnięcia stabilnej temperatury ciekłego stopu i zapewnienia jego maksymalnej lejności, 3) zwiększenie szybkości wtrysku (pięciokrotnie w stosunku do konwencjonalnej metody). W technologii tej obecnie produkuje się odlewy wykorzystywane w budowie motocykli, skuterów śnieżnych i silników małych łodzi zarówno ze stopów aluminium, jak i magnezu (rys. 9 i 10). W przypadku stopu magnezu technologia ta umożliwia produkcję odlewów o długości od 1 do 2 m i grubości ścianki 2 mm [9].

Rys. 8. Proces CF (Controlled Filling Process) [12]

11


Odlewnictwo Współczesne

Rys. 9. Element ramy motocykla Yamaha YZD-R6 (600 cm3) wykonany z zastosowaniem technologii CF Magnesium Die Casting Technology [12]

Rys. 10. Elementy skutera śnieżnego wykonane z zastosowaniem technologii CF Aluminium Die Casting Technology [12]

Technologia CF Aluminium Die Casting Technology została również wdrożona do wykonywania stosunkowo grubościennych odlewów ze stopu o dużej (ok. 20%) zawartości krzemu. Modyfikacja tej technologii, pod nazwą „Cylinder DiASil" (Die casting Aluminum-Silicon), wykorzystywana jest do produkcji cylindrów silników. Odpowiednio sterowane krzepnięcie wysokokrzemowego stopu Al-Si powoduje,

że twarde cząstki krzemu równomiernie rozkładają się wzdłuż gładzi cylindrowej. Na rysunku 11 przedstawiono cylinder ze stopu Al z wkładką żeliwną, a na rysunku 12 cylinder ze stopu Al. Porównanie cylindra ze stopu aluminium z wkładką żeliwną i całkowicie wykonanego ze stopu aluminium technologią „Cylinder DiASil” przedstawiono na rysunku 13.

Rys. 11. Cylinder ze stopu Al z wkładką żeliwną

Rys. 12. Cylinder ze stopu Al

12


Odlewnictwo Współczesne

Rys. 13. Porównanie cylindra ze stopu aluminium z wkładką żeliwną i całkowicie wykonanego ze stopu aluminium technologią „Cylinder DiASil” [12]

Structural process (Bühler) Structural process jest zintegrowanym procesem wykonywania odlewów strukturalnych. Celem tego procesu jest wybór odpowiedniej technologii dla każdego, konkretnego zastosowania. Umożliwia to osiągnięcie jak najlepszej kombinacji jakości i wydajności. Łączy w sobie cały proces wykonywania odlewów pod wysokim ciśnieniem począwszy od doboru najwłaściwszego dla danego odlewu stopu, jego topienie, obróbkę, transport do maszyny ciśnieniowej po obróbkę cieplną. Sam proces odlewania odbywa się z zastosowaniem systemów obniżających ciśnienie we wnęce formy ciśnieniowej (np. za pomocą systemu SmartVac) [13]. Podsumowanie W zakresie dostępnych na szeroką skalę technologii umożliwiających otrzymywanie odlewów strukturalnych praktycznie tylko odlewanie pod niskim i wysokim ciśnieniem jest stosowane w Polsce. Instytut Odlewnictwa w Krakowie posiada dostępną aparaturę umożliwiającą prowadzenie prac badawczych i wdrożeniowych

w zakresie technologii: prasowanie w stanie ciekłym (kompleks UBE), odlewanie w stanie stało-ciekłym (semi solid metal casting, thixocasting) oraz konwencjonalnych odlewów ciśnieniowych. Literatura: 1. Thirugnanam M., Modern High Pressure Die-casting Processes for Aluminium Castings. Transactions of 61st Indian Foundry Congress 2013 1-7. 2. Wen-Hai Liu, The Progress and Trends of Die Casting. Process and Application, http://www.cfwb2b.com/ user/123/article/a439_1.pdf. 3. Białobrzeski A., Technologie specjalne odlewania ciśnieniowego, Instytut Odlewnictwa, Kraków 1998. 4. http://www.castmetal.pl. 5. Emmenegger J., Optimization of die casting proces through integration of vacuum technology, International Conference for Vacuum Die Casting, Montreux, Switzerland, 11-12 October 2012.

13


Odlewnictwo Współczesne

6. Vacu2 Multi-Stage Vacuum Process, www.pfeiffer-vacuum.net. 7. Lamparter J., VOCULAR® – niezawodna technologia wykonywania odlewów ciśnieniowych z możliwością spawania i obróbki cieplnej, Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym, Część IV, 121-130, Instytut Odlewnictwa, Kraków 2011. 8. NoX OL 4200 S HPDC elementy strukturalne maszyny ciśnieniowej, charakterystyka wtrysku i procesu sterowania, Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym, Część V, 55-72, Instytut Odlewnictwa, Kraków 2012

14

9. Winkler R. i in.: A vacuum high pressure die casting process for most demanding quality requirements, http:// www.ingot.alcan.com. 10. Jorstad J., Keynote Presentation: High Vacuum Die Casting. NADCA Cast Expo, Atlanta 2008. 11. http://www.aluplanet.com. 12. https://global.yamaha-motor.com. 13. Processes. Structural, www.buhlergroup.com/die-casting.


INNOWACYJNE PIECE SZYBOWE TOPIENIA STOPÓW ALUMINIUM INNOVATIVE SHAFT ALUMINUM ALLOYS

FURNACES

WYKORZYSTYWANE USED

FOR

DO

MELTING

Konrad Wrzała1, Wojciech Jasiewicz2 1 2

Silum sp. z o.o., Opojowice 51, 98-310 Czarnożyły KDO Jasiewicz sp.j., ul. Kamienna 9, 41-943 Piekary Śląskie

Streszczenie W referacie zaprezentowano budowę i zasadę działania nowoczesnego szybowego pieca topialnego StrikoMelter firmy Striko Westofen, spełniającego bardzo wysokie wymagania w procesie topienia, to jest: bardzo dobrą jakość metalu, wysoką wydajność przy niewielkim zużyciu energii, niewielkie straty metalu, trwałość wyłożenia ogniotrwałego. Ponadto piec ten charakteryzuje się stosunkowo prostą obsługą i bezpieczeństwem użytkowania. Dwa tego typu piece zainstalowano w Odlewni SILUM sp. z o.o. Przedstawiono podstawowe parametry techniczne tych pieców oraz korzyści wynikające z ich zastosowania. Sowa kluczowe: odlewnictwo ciśnieniowe, piece topialne, stopy aluminium

Szybowy piec topialny StrikoMelter firmy Striko Westofen spełnia bardzo wysokie wymagania w procesie topienia, a mianowicie: –– wysoką jakość metalu, –– wysoką wydajność przy niewielkim zużyciu energii, –– niewielkie straty metalu, –– trwałość wyłożenia ogniotrwałego. Firma Striko Westofen produkuje piece topialne w różnych wielkościach i różnych konfiguracjach (stacjonarne, przechylne, z urządzeniem załadowczym lub bez niego). W opracowaniu przeprowadzono analizę korzyści wynikających z zainstalowania w Odlewni SILUM sp. z o.o. dwóch typów pieców stacjonarnych, tj. MHS 750/350 G-eg oraz MH II-N 1500/750 G-eg.

Wstęp Głównym celem odlewni ciśnieniowych stopów metali lekkich jest produkcja wysokojakościowych odlewów, gwarantujących zadowolenie Klienta. Aby uzyskać jak najlepsze wyroby, konieczne jest zachowanie wszystkich ściśle określonych trybów technologicznych oraz zapewnienie odpowiedniego sprzętu na każdym etapie procesu produkcyjnego, począwszy od topienia, poprzez odlewanie, na obróbce końcowej skończywszy. Ważnym jest również, aby użytkowane urządzenia były odpowiednio wydajne i oszczędne.

Rys. 1. Piec StrikoMelter


Odlewnictwo Współczesne

Budowa pieca

–– pokrywa szybu,

W skład pieca wchodzą następujące części składowe:

–– regulator wstępny gazu,

–– szyb do wytapiania z systemem Eta regulator wstępny gazu, Max, –– mostek topialny,

 szafa rozdzielcza,

–– komora podgrzewania pieca,

 urządzenie załadowcze,

–– komora spalin,

–– szafa rozdzielcza, –– urządzenie załadowcze, –– platforma do czyszczenia pieca. Na rysunkach 2 i 3 zobrazowano wszystkie elementy.

 platforma do czyszczenia pieca. Na rysunku 2 i 3 zobrazowano wszystkie elementy. Komora spalin

Pokrywa szybu

Szyb do wytapiania z systemem EtaMax

Urządzenie załadowcze

Mostek topialny

Komora podgrzewania

Rys. 2. Piec Rys.2. Piectopialny topialnyStrikoMelter StrikoMelter

16


Odlewnictwo Współczesne

Szafa rozdzielcza

Platforma do czyszczenia Regulator wstępny gazu

Zawór spustowy

Rys. 3.Rys. Ustawienie pieców w Odlewni SILUM z o.o. 3. Ustawienie pieców w SILUM sp.sp. z o.o.

Zasada działania pieca

Z szybu wytapiany materiał płynie do komory podgrzewania. Palniki rozmieszczone w stropie komory podgrzewania sp. z o.o. są wyposażone w urządzenie pieca wytwarzają energię cieplną wymazaładowcze, które automatycznie ładuje Piece zainstalowane w SILUM sp. z o.o. wyposażone i wpodgrzewania urządzenie ganą do sąrozgrzewania materiał surowy (gąski i złom obiegowy – kąpieli z roztopionego wsadu. W pokrynaprzemiennie) do szybu. załadowcze, które automatycznie ładuje materiał surowyprzytwierdzone (gąski i złomsą wie termozasobnika Z szybu materiał przesuwa się przez uchwyty elementu termicznego kąpieli obiegowy  naprzemiennie) szybu. i elektrod do pomiaru maksymalnego postrefę podgrzewania wstępnego do do mostka topialnego, gdzie następuje jego staziomu kąpieli z elektrodą Z szybu do wytapiania materiał przesuwa się przez strefę alarmową. podgrzewania pianie. Zlewanie płynnego metalu odbywa się wstępnego do mostka topialnego, gdzie zasadniczo następuje jego stapianie. W strefie ogrzewania wstępnego mapoprzez zawór spustowy przyteriał wsadowy jest suszony ciepłem emimocowany w najgłębszym miejscu kąpieW przez strefie ogrzewania wsadowy jest suszony ciepłem towanym gazy spalinowe iwstępnego wstępnie materiał li. ogrzewany. emitowanym przez gazy spalinowe i wstępnie ogrzewany. Czyszczenie i konserwacja pieca poStapianie materiału wsadowego odbywinna odbywać się zgodnie z zaleceniami wa się na dnie szybu. Potrzebną energię producenta, który jasno precyzuje zakres dostarczają palniki gazowe. Czas pracy i częstotliwość prac w swoich instruki zakresy mocy palników są regulowane cjach. Prewencyjne utrzymanie ruchu poodpowiednio do poziomu napełnienia szyzwoli znacznie wydłużyć żywotność pieca, bu oraz temperatury mostka topialnego którą producenci szacują na min. 10 lat. i gazów spalinowych.

3. Zasada działania pieca (rys. 4) Piece zainstalowane w Odlewni SILUM

17


tóry jasno precyzuje zakres i częstotliwość prac w swoich

Odlewnictworuchu Współczesne Prewencyjne utrzymanie pozwoli znacznie wydłużyć

ca, którą producenci szacują na min. 10 lat. Korzyści wynikające z zastosowania pieców szybowych Striko Westofen w firmie SILUM sp. z o.o. Wyniki pochodzą z analiz przeprowadzonych po zastosowaniu pieców topialnych firmy Striko Westofen oraz zamianie medium roboczego z oleju opałowego na gaz ziemny.

Podgrzewanie Topienie

Z

Analizy przeprowadzono w latach 2012–1016. W latach 2012–2013 topialnia w Odlewni SILUM sp. z o.o. opierała się na piecach tyglowych wykorzystujących olej opałowy. W 2014 roku zainstalowano 2 piece szybowe Striko Westofen (tab. 1).

Z

Rys. 4. Zasada działania pieca

Rys. 4. Zasada działania pieca Tabela 1. Podstawowe parametry techniczne zainstalowanych pieców Piec beztyglowy 1500/750

Piec beztyglowy 750/350

1500 kg

750 kg

750 kg stopu Al/h

350 kg stopu Al/h

760°C

760°C

2

2

Maksymalna całkowita moc palników

650 kW

350 kW

Minimalny uzysk metalu

98,5%

98,5%

Maksymalny poziom hałasu

85 dB

85 dB

Maksymalna temperatura spalin

400°C

400°C

700 kWh/t

700 kWh/t

SPS

SPS

Minimalna masa ciekłego aluminium Minimalna wydajność topienia Maksymalna temperatura kąpieli Minimalna liczba palników

Maksymalne zużycie energii dla topienia przy temperaturze kąpieli 720°C Sterowanie −

Kontrola i sterowanie temperatury metalu w komorze podgrzewczej poprzez punkt pomiarowy w kąpieli metalu

Automatyczny system załadunku

Kontrola maksymalnego stanu napełnienia metalem

Funkcja utrzymania stałej temperatury metalu

18


Odlewnictwo Współczesne

Wymagania oraz rezultaty osiągnięte w Odlewni SILUM sp. z o.o.: 1. Wysoka jakość metalu – stwierdzono spadek brakowości odlewów, wynikającej ze złego przygotowania materiału wsadowego o 40%. Potwierdza to, że jakość topionego metalu jest na wysokim – satysfakcjonującym poziomie. 2. Wysoka wydajność przy niewielkim udziale energii – wydajność topialni wzrosła w stosunku do 2013 roku dwunastokrotnie, przy jednoczesnym spadku kosztów topienia na 1 kg materiału o 29,2% (głównym czynnikiem wpływającym na obniżenie kosztów była oszczędność energii). 3. Niewielkie straty metalu – w tym punkcie odnotowano poprawę, która polegała na obniżeniu zgarów o 25% w stosunku do okresu sprzed instalacji pieców. 4. Trwałość urządzenia – z uwagi na niewielki okres użytkowania firma SILUM sp. z o.o. nie może potwierdzić danych producenta co do trwałości wyłożenia ogniotrwałego, jednak na dzień dzisiejszy stan techniczny pieców nie wykazuje dużych uszkodzeń. Podsumowanie Piec szybowy wykazuje w stosunku do innych konstrukcji pieców szczególne właściwości. Wypełniający szyb materiał stapiany jest wstępnie ogrzewany przez wydostające się gazy spalinowe (zasada rekuperacji).

Następuje przy tym intensywna transmisja ciepła wydzielanego przez gazy spalinowe do stapianego materiału. Podczas tego procesu następuje spalenie zanieczyszczeń przylegających do wytapianego materiału, dzięki czemu nie dostają się one do stopu ciekłego, utrzymując wysoką jego jakość. W przypadku stosowania wilgotnego materiału stapianego ogrzewanie wstępne zapobiega przedostaniu się wilgoci do ciekłego stopu. Takie rozwiązanie tłumaczy ekonomiczne zużycie energii w piecach szybowych oraz mniejszą emisję zanieczyszczeń do atmosfery w porównaniu do pieców tyglowych. Kolejną zaletą nowoczesnych pieców szybowych jest stosunkowo prosta obsługa oraz bezpieczeństwo ich użytkowania. Wyniki analiz praktycznych otrzymane w Odlewni SILUM sp. z o.o. wskazują, że instalacja pieców szybowych jest bardzo korzystna zarówno pod kątem ekonomicznym, jak również jakościowym i technicznym. Bibliografia Prezentacje i instrukcje firmy Striko Westofen.

19


Informacja naukowo-techniczna

WYBÓR INFORMACJI Z CZASOPISM NAUKOWO-TECHNICZNYCH 01. ZAGADNIENIA OGÓLNE --------------------

02. ZASTOSOWANIE SYMULACJI KOMPUTEROWEJ W ODLEWNICTWIE Przyszłość „Foseco pro Module”. Wykorzystanie pakietu „Foseco pro Module” do optymalizacji zasilania w oprogramowaniu MAGMA5 Release 5.3. Die zukunftsfaehigkeit des Foseco Pro Module. Nutzung des Foseco Pro Module zur Optimierung der Speisungstechnik in MAGMA5 Release 5.3. Giesserei-Erfahrungsaust. 9-10, s. 10-15.

2015,

nr

Autor: Burns M., Wagner I., Kmetsch J. Postęp techniczny w przemyśle odlewniczym ma charakter ciągły, co powoduje, że jest on innowacyjny. Stosowane nowoczesne metody doboru technologii mają na celu wykonanie dobrej jakości odlewu. Na rynku, gdzie panuje duża konkurencja, konieczne jest wykorzystywanie wszystkich możliwości, aby odlew wykonać w sposób opłacalny i dobrej jakości z zastosowaniem optymalnej technologii. Odlew musi posiadać odpowiednie właściwości wytrzymałościowe, a ewentualne wady np. jakości powierzchni czy odchyłki wymiarowe muszą być utrzymane w dopuszczalnych granicach. Firma MAGMA opracowała no-

woczesne oprogramowanie, które umożliwia optymalizację techniki zasilania odlewu (oprogramowanie MAGMA5 Release 5.3) z wykorzystaniem unowocześnionego modułu „Foseco Pro Module”. Wykorzystanie tego modułu w praktyce omówiono na przykładzie odlewu staliwnej tarczy hamulcowej. Opisano problem ustalania obszarów zasilania i dobór parametrów zmiennych w procesie odlewania. Przedstawiono dyskusję wyników symulacji. Bezpośredni pomiar chropowatości z wykorzystaniem urządzenia do pomiaru współrzędnych. Firma „Wenzel” prezentuje nowe oprogramowanie Metrosoft QUARTIS R12. Rauheitsmessung direkt auf dem Koordinatenmessgeraet. Wenzel praesentiert neue Messsoftware Metrosoft QUARTIS R12. Giesserei-Erfahrungsaust. 7-8, s. 30-31.

2015,

nr

Autor: Hochrein S. Opisano praktyczne zastosowanie nowej wersji oprogramowania do pomiaru chropowatości powierzchni odlewów wraz z pomiarem współrzędnych. Pomiar taki stał się możliwy po połączeniu dwóch rodzajów oprogramowania Metrosoft QUARTIS R12 i Messtaster REVOTUM SEP1. W artykule przedstawiono opis techniczny oprogramowania firmy Wenzel Group GmbH + CO. KG w Wiestahl (Niemcy). Omówiono zasadę pomiaru i wykorzystanie praktyczne w przemyśle motoryzacyjnym.


Odlewnictwo Współczesne

Kontrola pracy maszyn w przyszłości. Maschinenueberwachung der Zukunft. Machne monitoring of the future. Giesserei Praxis 2015, Jg. 66, nr 10, s. 481-483. Autor: Greif M.

Optymalizacja techniki odlewania.

Przy rosnących w ostatnich latach kosztach eksploatacji urządzeń oraz mającej miejsce globalnej konkurencji, duże znaczenie ma efektywna kontrola (monitoring podczas eksploatacji) maszyn i urządzeń oraz ich konserwacja. Jest to bardzo ważne z uwagi na istotne zmiany następujące w przemyśle. Szczególnie dla przemysłu maszynowego (maszyn ciężkich) firma „Bachmann electronic” stworzyła oprogramowanie komputerowe, które umożliwia przez sieć globalną konserwację urządzeń w oparciu o analizę ich stanu. W artykule opisano w formie odpowiedzi na pytania jak ta koncepcja konserwacji funkcjonuje w praktyce i jakie przynosi korzyści. Łatwo, szybko, międzynarodowo. Międzynarodowa sieć do przetargu (licytacji) online używanych maszyn obróbczych. Einfach, schnell, international. Weltweites Netzwerk zur Online-Versteigerung gebrauchter Werkzeugmaschinen. Giesserei-Erfahrungsaust. 1-2, s. 22-23.

sprzedaż maszyn obróbczych. Wszystkie wystawione w sieci oferty dostępne są w ciągu kilku minut dla 250 000 zainteresowanych. Sprzedający może uzyskać za swoje urządzenie aktualną cenę rynkową, a kupujący ma do dyspozycji urządzenie w ciągu kilku tygodni.

2014,

nr

Autor: Haertling K. Typowy zakup maszyn to działanie, które z reguły jest czasochłonne i kosztowne. W przypadku zakupu nowych maszyn należy liczyć się z długim czasem dostawy, a w przypadku używanych czasochłonnego rozeznania rynku. Ponadto sprzedawcy trudno jest zaproponować adekwatną rynkową cenę używanego urządzenia (maszyny). Rozwiązaniem tego problemu jest zaproponowane przez firmę „Stiens Werkzeugmaschinenhandel” GmbH w Oelde (Stiens CNC Auction) rozwiązanie w postaci międzynarodowej sieci przetargów, poprzez którą możliwa jest

Optimierung der Giesstechnik. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 7, s. 4647. Autor: Hegwein M., Eckl D. Opisano wykorzystanie oprogramowania MAGMA5 do optymalizacji procesu odlewania rury odciągowej spalin, wykonanej z żeliwa szarego (GJL 250). Za pomocą oprogramowania MAGMA5 określono miejsca krytyczne, miejsca, gdzie pojawiają się pęcherze (gazowe). Problem wystąpienia wspomnianej wady zilustrowano poprzez symulację procesu wypełniania formy. Dokonano zmiany konstrukcji, zmieniono kształt i rozmieszenie odpowietrzników, aby poprawić ewakuację powietrza. Rozpatrzono kilka wariantów. Zagwarantowano też wystarczające odpowietrzenie formy. Przemysł 4.0 w zakupach: od big data do smart data – dzięki nowej technologii obniżenie kosztów materiałowych w odlewni stało się rzeczywistością. Industrie 4.0 w zakupach: Von Big Data zu Smart Data – Mit Neuer Technologie ist die Materialkostensenkung in der Giesserei Wirklichkeit geworden. Sourcing 4.0 for Foundries – Improvements in purchasing with BigData to SmartData. Giesserei Rundschau 2016, Jg. 63, H. 11-12, s. 276-279. Autor: Eder G., Tsermely T. Przemysł 4.0 to sposób myślenia, w którym krok po kroku w poszczególnych

21


Odlewnictwo Współczesne

działach przedsiębiorstwa kreowana jest wartość produkcji wyrobów gotowych. Na przykładzie zakupów pokazano jak, za pomocą technologii BigData firma Quantoras uzyskała najlepszą cenę za surowce. Dzięki sieci globalnych danych i dostosowanej do tego metody oceny można było poznać różne oferty dotyczące surowców niezbędnych do produkcji odlewów. Cyfrowa transformacja. Szansa i wyzwanie dla przemysłu odlewniczego. Die Digitale Transformation. Chancen und Herausforderungen fuer die Giesserei-Industrie. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 12, s. 5051. Autor: Jung R.P. Od 2015 roku transformacja cyfrowa w przemyśle jest w centrum zainteresowania. Praktycznie każde przedsiębiorstwo nie może zignorować hasła „Smart Factory”. Odlewnictwo nie należy do przodowników transformacji cyfrowej. Jednakże, posiadając duży potencjał ekonomiczny i w połączeniu z metodami określanymi „Lean Management”, jest w stanie wprowadzić techniki informacyjne IT i poprawić wydajność i znacznie obniżyć koszty. W dłuższej perspektywie czasowej w branży odlewniczej należy myśleć oraz postępować zgodnie z ideą „Przemysł 4.0”. Jeśli to nastąpi, rosną szanse realizacji transformacji cyfrowej i dołączenia do innych branż przemysłowych. Ten proces w odlewnictwie właściwie już się rozpoczął. Wymagające dużego zaangażowania personelu procesy, jak np: oczyszczanie, wykańczanie, kontrola jakości zostały w dużej mierze zautomatyzowane i bazują na technikach cyfrowych.

03. OCHRONA ŚRODOWISKA I BHP Opatentowana technologia środowiskowa dla odlewni. Patentierte Umwelttechnologie fuer Giessereien.

22

Giesserei 2016, Jg. 103, H. 12, s. 6871. Autor: Hartung F. Duńska firma „Infuser” we współpracy z Uniwersytetem w Kopenhadze, opracowała „atmosferyczno-chemiczną” metodę oczyszczania spalin i wyziewów przemysłowych o nazwie „Climatic”, umożliwiającą obniżenie zanieczyszczenia środowiska substancjami szkodliwymi dla człowieka i środowiska. Chodzi między innymi o lotne związki organiczne VOC czy przykre zapachowo i szkodliwe odpady ze spoiw i mas formierskich. Badając wykonane urządzenie pilotażowe, uzyskano redukcję odpadów BTEX (benzol, tolueln, metylobenzol, ksylol) w granicach 85-97%, a amin nawet do 99,99%. Omawiany w artykule układ może być dopasowywany indywidualnie do każdego procesu. W zależności od wytwarzanych podczas jego przebiegu substancji szkodliwych, a nawet do warunków produkcji (występujących wahań w produkcji), co pozwala zaoszczędzić energię. System „Climatic” może współpracować także z płuczkami, filtrami czy układami dopalającymi. W artykule opisano przykłady zastosowania systemu „Climatic” w odlewni. Efektywne systemy zamknięte chłodzenia wodą. Poprawa efektywności energetycznej dzięki zastosowaniu technologii „Paulytron” chłodzenia wodą. Effiziente Kuehl- und Kreislaufwassersysteme. Verbesserung der Energieeffizienz durch Paulytron Kuehl- und Kreislaufwassersysteme. Giesserei-Erfahrungsaust. 9-10, s. 34-37.

2015,

nr

Autor: Fischer H.J. Opłacalna eksploatacja wodna układów chłodzenia zależy od wielu czynników. W tym przypadku odpowiednim wodnym układem chłodzącym jest taki, który współpracuje z wydajnymi urządzeniami do oczyszczania i usuwania kamienia (osadu). Taki układ chłodzący ma szereg zalet, które dają się łatwo wyrazić w licz-


Odlewnictwo Współczesne

bach i daje oszczędności głównie energetyczne. Firma „Pauly” GmbH w Leingarten (Niemcy) opracowała wydajne urządzenia do oczyszczania wody chłodzącej, które sprawdziły się już w przemyśle motoryzacyjnym, ale można je też stosować w przemyśle odlewniczym np. w obszarze odlewania ciśnieniowego. W artykule opisano zasadę działania takich układów do oczyszczania wody chłodzącej, omówiono ich zalety, podano przykłady zastosowania. Omówiono technologię Paulytron w oparciu, o którą działają urządzenia do oczyszczania wody chłodzącej firmy „Pauly”. Czyste powietrze podczas spawania dużych odlewów. Nowe urządzenie odciągowe firmy TEKA przeznaczone dla oddziałów spawalniczych spawających duże odlewy. Saubere Luft beim Schweissen grosser Bauteile. Neue Absauganlage fuer Grossteileschweissereien von TEKA. Giesserei-Erfahrungsaust. 9-10, s. 40-41.

2015,

nr

Autor: Herbers K. W artykule opisano konstrukcję i zastosowanie urządzenia odciągowo-filtrującego firmy TEKA przeznaczonego dla oddziałów spawalniczych, gdzie spawane są duże odlewy. W artykule scharakteryzowano także dane techniczno-eksploatacyjne urządzenia. Urządzenie jest przyjazne w eksploatacji. Jakość odlewów oraz poziom emisji zanieczyszczeń powietrza w produkcji na pełną skalę przy użyciu rdzeni wiązanych hybrydowym spoiwem zhydrolizowany kolagen/alkaliczne spoiwo krzemianowe.

Przeprowadzono badania porównawcze dwóch spoiw: kolagenowo-krzemianowo-alkaliczne i konwencjonalne fenolowo-uretanowe, wykorzystanye do wytworzenia rdzeni. To drugie wykazywało o 33,3% wyższy poziom emisji zanieczyszczeń. Zostało to zarejestrowane w trakcie kilkugodzinnego testu kominowego z wykorzystaniem 3500 sztuk nowatorskich rdzeni, przeprowadzonego w wielkopowierzchniowej odlewni żeliwa sferoidalnego. Bazowy poziom emisji z rdzeni ze spoiwem fenolowo-uretanowym określono bezpośrednio przed użyciem rdzeni ze spoiw kolagenowo-krzemianowo-alkalicznych, przy identycznych parametrach procesu odlewania. Około 10% demonstracyjnych odlewów żeliwnych poddano kontroli. Żaden odlew nie został zaliczony jako brakowy z powodu wad pochodzących od rdzenia. Przeprowadzono również usuwanie nowych rdzeni. Te korzystne rezultaty osiągnięto przy uprzednim przechowywaniu rdzeni przy braku wilgoci przez 10 dni od ich wyprodukowania. Demonstracyjne rdzenie wymagały nieco dłuższego czasu utwardzania w rdzeniarce niż konwencjonalne rdzenie ze spoiwem fenolowo-uretanowym; szybkość utwardzania była uwarunkowana przepływem powietrza i ciśnieniem w rdzennicy. Również próby rozciągania dały lepsze wyniki dla próbek wykonanych ze spoiwem kolagenowo-krzemianowym niż fenolowo-uretanowym. W przypadku wydłużonej (10 dni) ekspozycji na działanie wysokiej wilgotności (80-95% wilgotności względnej) próbki na rozciąganie ze spoiwem kolagenowo-krzemianowym uległy degradacji ocenianej wartością wytrzymałości na rozciąganie i odporności na zarysowania. Utrata tych właściwości generalnie zanikała po ponownym wysuszeniu próbek.

Full-scale air emissions monitoring and casting quality demonstration of a hybrid hydrolyzed collagen-alkali silicate core binder.

04. WYTYCZNE PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII ODLEWNICZYCH

International Journal of Metalcasting 2016, vol. 2, nr 10, s. 172-189.

--------------------

Autor: Allen J.F., Cannon F.S., Nieto-Delgado C. i in.

23


Odlewnictwo Współczesne

05. TECHNOLOGIA ODLEWANIA DO FORM WYKONANYCH Z ZASTOSOWANIEM OGNIOODPORNEJ OSNOWY ZIARNOWEJ Zastosowanie nanomateriałów do syntezy wysokotopliwych faz stosowanych w pokryciach antyprzypaleniowych. Pouziti nanomaterialu pro syntezu vysokoteplotni faze v naterech proti zapeceninam. Use of nanomaterials for the synthesis of high temperature chase in antiburn coatings. Slévárenství 2015, Roc. 63, cis. 7-8, s. 248-250. Autor: Kukuj D.M., Nikolajcik A. Przeanalizowano możliwość podniesienia skuteczności stosowania pokryć antyprzypaleniowych przez zastosowanie składników w postaci nanomateriałów. Nanomateriały poprawiają odporność antykorozyjną. W niniejszym opracowaniu oceniano możliwości zwiększenia efektywności działania glinokrzemianu poprzez dodanie nanostrukturalnego bemitu (krystaliczny związek mineralny złożony z tlenku aluminium i wodorotlenku). Wykazano, że nanostrukturalny bemit pozwala intensyfikować w pokryciach proces tworzenia wysokotemperaturowej mulitowej fazy (3Al2O3 ∙ 2SiO2) podczas oddziaływania pomiędzy stopem a formą lub rdzeniem. Powstała faza mulitowa podnosi spoistość pokrycia, a więc również jego wytrzymałość i odporność na przypalenia. Wysokowydajny materiał formierski dla potrzeb odlewania precyzyjnego. Kerphalite KF: Minerał z Bretanii specjalnego przeznaczenia w odlewni. Hochleistungsformstoff fuer den Praezisionsguss. Kerphalite KF: Mineral aus der Bretagne fuer Spezialeinsatz inder Giesserei.

24

Giesserei 2016, Jg. 103, H. 9, s. 4647. Autor: Dahlmann M., Umla-Latz S., Wolff J. W artykule omówiono właściwości i możliwości zastosowania specjalnej substancji mineralnej Kerphalite KF na bazie andaluzytu, która stanowi alternatywę dla piasku kwarcowego w przeróbce materiałów formierskich. Piasek kwarcowy często nie sprawdza się w praktyce ze względu na znaczną rozszerzalność w podwyższonej temperaturze. Andaluzyt to krzemian glinu Al2(SiO4). Firma francuska Imerys Refractory Minerals w Paryżu przetwarza ten minerał i dostosowuje do potrzeb odlewni. Minerał ten można stosować ze wszystkimi rodzajami spoiw. Dodaje się go w ilości ponad 30%, zastępuje z powodzeniem piasek kwarcowy, nie ulega zmianom wymiarowym. Opisano jego zastosowanie w praktyce. Stosując go można uzyskać rdzenie o dobrej jakości powierzchni. Wpływ rozkładu ziarna na parametry masy formierskiej. Einfluss der Kornverteilung auf Formstoffparameter. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 6, s. 7274. Autor: Goerke H., Zilles J., Demary M. Wymagania dotyczące masy formierskiej mogą być różne. Poprawa jednego lub kilku parametrów poprzez zmianę rozkładu ziarna w masie wpływa na kolejne jej parametry. Dlatego ważne jest traktowanie całościowo właściwości masy przy optymalizacji rozkładu ziarna. W oparciu o wyniki badań na szeroką skalę i wysokiej jakości mas pochodzących z Haltern możliwe jest opracowanie sposobu optymalizacji w oparciu o „wyważone” oddziaływanie właściwości masy. Wzrost gazoprzepuszczalności w przypadku grubego ziarna można wytłumaczyć w oparciu o równanie Bernoulliego, które mówi, że prędkość przepływu wzrasta wykładniczo do średnicy przepływu, a większa prędkość przepływu powoduje zmniejszenie ciśnienia.


Odlewnictwo Współczesne

Produkcja solidnych rdzeni piaskowych do bloków cylindrów. Robuste Herstellbarkeit eines Sandkernes fuer Zylinderbloecke. Giesserei Praxis 2015, Jg. 66, nr 10, s. 470-471. W artykule opisano wykonanie skomplikowanego piaskowego rdzenia do bloków cylindrów. Rdzeń wykonała odlewnia FAW (Chiny) dla znaczącego producenta samochodów. Często wykonanie skomplikowanego rdzenia stanowi nie mniejsze wyzwanie niż produkcja odlewu. Rdzeń jest elementem odpowiedzialnym i wymaga prawidłowego zaprojektowania. Konieczne jest dobranie odpowiedniej mieszanki masy i odpowiedniej strzelarki. Przed podjęciem produkcji przeprowadzono symulację wykonania rdzenia, wykorzystując oprogramowanie MAGMA C+M. Sprawdzono dwie zasymulowane konstrukcje, zwracając uwagę między innymi na sposób odpowietrzenia. Symulowano proces wstrzeliwania i zagazowania. Badano także utwardzanie rdzenia. Nieco później w ramach projektu badawczego przeprowadzono badanie związane z wykonanem rdzeni piaskowych. We wszystkich próbach i produkcji wspomagano się oprogramowaniem MAGMA C+M. Rdzeń żeberkowy umożliwiający powstanie płaszcza wodnego, wykonany z piasku powlekanego. Wassermantelstegkern aus harzumhuelltem Sand. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 5, s. 5051. Autor: Dahlmann M. Artykuł dotyczy wykonywania skomplikowanych rdzeni do obudowy korpusu silnika. Konstrukcja obudowy umożliwia poprawienie chłodzenia silnika, dzięki płaszczowi wodnemu z wody chłodzącej będącej w obiegu. Przestrzeń dla płaszcza wodnego realizowane jest za pomocą oddzielnych rdzeni „żeberkowych”, które po wykonaniu odlewu da się łatwo usunąć; a jednocześnie podczas zalewania meta-

lem nie ulegają złamaniu. Aby wykonać taki rdzeń, zastosowano specjalny piasek powlekany „resital” na bazie piasku kwarcowego o dobrej płynności. Odlewy piaskowe i kokilowe z metali lekkich. Część 53. Część 1: Aluminium – podstawy metaloznawcze, tworzywa i ich właściwości. Leichtmetall-Sand- und -Kokillenguss. 53. Folge. Teil 1: Aluminium – metallkundliche Grundlagen, Werkstoffe und Werkstoffeigenschaften. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 5, s. 4247,49. Autor: Heusler L. Artykuł o charakterze cyklicznym jest indeksem cytowań bibliograficznych na temat odlewania stopów metali lekkich do form piaskowych i kokil. W artykule tym zacytowano literaturę dotyczącą stopów aluminium pod kątem podstaw metaloznawstwa, omawiając stopy i ich właściwości. Zestawienie literatury podzielono na grupy tematyczne, a mianowicie: rozwój i badanie stopów aluminium; obróbka cieplna stopów aluminium; badania wytrzymałościowe stopów aluminium (zmęczenie); struktura stopów aluminium; obróbka odlewów w celu poprawy ich właściwości. Każda z cytowanych pozycji literatury opatrzona jest krótkim komentarzem. Redukcja emisji w procesie odlewania. Nowa technologia „Solventless-Cold-Box” zastosowana w odlewni. Reduzierte Emissionen im Giessprozess. Neue Solventless-Cold-Box-Technologie fuer Giessereieinsatz. Giesserei-Erfahrungsaust. 1-2, s. 6-8.

2014,

nr

Autor: Vacelet P.H. Artykuł dotyczy ograniczenia emisji substancji szkodliwych podczas produkcji rdzeni. W artykule zaprezentowano nową technologię Solventless-Cold-Box. Scharakteryzowano etapy produkcji rdzeni

25


Odlewnictwo Współczesne

z uwzględnieniem ich składowania i zastosowania w samym procesie odlewania pod kątem emisji substancji szkodliwych. W pierwszych etapach produkcji, wychodząc od składu spoiwa, można łatwo przewidzieć charakter emisji – są to lotne połączenia organiczne. Ten rodzaj emisji można łatwo wyeliminować przez odpowiedni dobór spoiwa i rozpuszczalnika, tak aby ich wartości temperatury punktów wrzenia były wysokie. Dotyczy to także etapu suszenia rdzeni. Określenie emisji na etapie: odlewania, chłodzenia i wybijania nie jest możliwe ze względu na złożony charakter oddziałujących na siebie różnych czynników. Obowiązuje tu zasada, że część substancji organicznych ulega spaleniu, a część redukcji i przemianie podczas pyrolizy. W artykule przedstawiono stan zagadnienia odnośnie technologii cold-box, zwracając szczególną uwagę na redukcję BTX przez stosowanie rozpuszczalników szybko parujących i redukcję zawartości lotnych połączeń organicznych (VOC). Następnie omówiono nową generację spoiw bez zawartości połączeń VOC. Scharakteryzowano technologię LS, przedstawiając jej zalety. Woda – przekleństwo i błogosławieństwo dla pokrycia. Pokrycia wodne i możliwości ich optymalizacji. Wasser – Fluch und Segen einer Schlichte. Wasserbasierte Schlichten und Moeglichkeiten zu ihrer Optimierung. Giesserei-Erfahrungsaust. 3-4, s. 38-40.

2014,

nr

Autor: Kurtscheid E. Podczas odlewania metali może dochodzić do różnych reakcji z materiałem formierskim. Mogą to być reakcje mechaniczne, termiczne, fizykochemiczne i mogą one prowadzić do całego szeregu znanych wad powierzchniowych. Pokrycia ochronne to złożone układy składające się z substancji zapobiegających osadzaniu się na powierzchni cząstek różnych substancji i spoiwa oraz żarowytrzymałych materiałów wypełniających, innych dodatków, które tworzą gładką warstwę ochron-

26

ną pomiędzy materiałem formierskim, a ciekłym metalem. Odpowiednie pokrycia w sposób znaczący przyczyniają się do uzyskania powierzchni dobrej jakości produkowanych odlewów. Odpowiednie pokrycia przyczyniają się także do zmniejszenia pracochłonności wykańczania odlewów, co przyczynia się do zwiększenia wydajności produkcji. Stosowanie pokryć na bazie alkoholu wywołuje wiele niepożądanych efektów ubocznych. Ich stosowanie jest szkodliwe dla zdrowia i środowiska. Ostatnio opracowano cały szereg pokryć wodnych, które można stosować praktycznie w każdym przypadku. Firma James Durrans GmbH w Willich (Niemcy) opracowała stabilne pokrycie RWB 600301 na bazie glinianów, które w otoczeniu wodnym tworzą hydraty, mogące stanowić pokrycie. Pokrycie to stosowane jest przy odlewaniu odpowiedzialnych stopów np. staliwo manganowe Hadfielda. W artykule omówiono problemy dotyczące stosowania pokryć wodnych. Omówiono też problemy ich negatywnego oddziaływania na przebieg produkcji odlewów i sposoby minimalizowania tego zjawiska. Ulepszona metoda wytwarzania rdzeni przy wykorzystaniu spoiw nieorganicznych. Wzrost efektywności przez zastosowanie odpowiednich urządzeń nawilżających. Verbesserte Kernfertigung mit anorganischen Bindemitteln. Steigerung der Gesamteffektivitaet durch den Einsatz geeigneter Befeuchtungseinrichtungen. Giesserei-Erfahrungsaust. 3-4, s. 28-29,31.

2014,

nr

Autor: Frank T., Knechten J., Wintgens R. Ze względu na korzystne właściwości ekologiczne, nieorganiczne spoiwa rdzeniowe ponownie znajdują szersze zastosowanie. Podczas produkcji rdzeni i procesu odlewania nie ulatniają się praktycznie żadne substancje organiczne. W przypadku zastosowania „technologii nieorganicznych” konieczne są jednak specjalne konstrukcje rdzennic, ponieważ ulegają one


Odlewnictwo Współczesne

nagrzaniu w przeciwieństwie do rdzennic drewnianych i z tworzywa sztucznego, które stosowane są w „technologiach zimnych”, gdzie ma miejsce utwardzanie gazowe. Technologie z zastosowaniem spoiw nieorganicznych stosowane są przy seryjnej produkcji rdzeni. Technologie te są bardziej ekonomicznie. Przed rozpoczęciem stosowania nieorganicznych spoiw rdzeniowych skoncentrowano się na analizie technicznej możliwości realizacji procesu seryjnej produkcji rdzeni ze spoiwami nieorganicznymi. Analizowano przede wszystkim opłacalność i efektywność produkcji. Dokonano szczegółowej analizy zakłóceń przy produkcji rdzeni ze spoiwami nieorganicznymi. Zwrócono uwagę na szereg czynników wpływających na efektywność produkcji. Przeprowadzono porównawczą ocenę produkcji z uwzględnieniem i bez uwzględniania środków zaradczych w celu oceny ilościowej ich oddziaływania. Ocena zakłóceń produkcji polegała na zastosowaniu lub nie ultradźwiękowego urządzenia nawilżającego, które wpływa na poprawę produkcji. Ilościowe wielkości efektów poprawy wystąpiły w nieoczekiwanie dużym zakresie. Możliwe było porównanie produkcji rdzeni z dwóch identycznych mas, gdzie wykorzystano lub też nie wykorzystano ultradźwiękowe urządzenie do nawilżania. Porównawcza analiza pokazała także, że współpraca producentów spoiw, dostawców urządzeń i ich użytkowników może uczynić produkcję rdzeni bezpieczną i opłacalną. Działania zmierzające do przygotowania masy rdzeniowej. Efektywna ekonomiczna produkcja masy rdzeniowej o stabilnej, wysokiej jakości. Massnahmen zur Aufbereitung des Kernsandes. Effektive und wirtschaftliche Herstellung von Kernsand mit gleichbleibend hoher Qualitaet. Giesserei-Erfahrungsaust. 3-4, s. 20-22.

2014,

nr

Autor: Reichert M. Rdzeniom, które są niezbędne przy produkcji odlewów, stawiane są bardzo

wysokie wymagania, dlatego też w procesie przygotowania masy rdzeniowej dużo uwagi należy poświęcić utrzymaniu jednorodnych parametrów wytwarzania masy rdzeniowej. Aby uzyskać jednorodną masę rdzeniową dobrej jakości, konieczna jest precyzyjna kontrola wszystkich etapów procesu jej wytwarzania oraz precyzyjne sterowanie samym procesem za pomocą nowoczesnych urządzeń. W artykule omówiono następujące zagadnienia: składowanie i transport surowców wyjściowych; transport masy rdzeniowej do rdzeniarni; transport masy rdzeniowej do zbiorników dziennego zapotrzebowania; agregaty do mieszania masy; urządzenia podające masę rdzeniową do strzelarek. Klejenie podpórek rdzeniowych to lepszy wybór! Wyniki badań w zakresie zastosowania w odlewniach klejonych podpórek rdzeniowych. Kleben von Kernstuetzen – die bessere Wahl! Untersuchungsergebnisse zum Einsatz geklebter Kernstuetzen in Giessereien. Giesserei-Erfahrungsaust. 3-4, s. 6-8, 10, 13-14.

2014,

nr

Autor: Wagner K., Gebhardt M., Frank H. i in. Zastosowanie klejonych podpórek rdzeniowych w porównaniu do przybijanych gwoździami jest lepszym wyborem, szczególnie mając na uwadze opłacalność ich stosowania. Rozwiązanie, które poprawia lepsze wykorzystanie podpórek, można opracować w ramach szeregu prowadzonych badań. Uwzględniając między innymi wstępną obróbkę powierzchni, przyczepność oraz stabilność kleju, opracowano szereg rodzajów klejów, które wykazują najlepsze właściwości w zastosowaniu do klejenia podpórek rdzeniowych. Podpórki rdzeniowe, jak i nanoszenie kleju na podpórki zostały zoptymalizowane pod kątem ilości stosowanego kleju, temperatury i siły docisku. Dzięki temu uzyskano lepsze wyniki przyczepności klejonych podpórek. Podczas prób odlewania można było wykazać przydatność stosowania

27


Odlewnictwo Współczesne

podpórek klejonych. Przeprowadzone testy wykazały występowanie małych różnic w zakresie stosowania podpórek klejonych i powszechnie stosowanych podpórek przybijanych gwoździami. Poprzez optymalizację parametrów pod kątem zastosowania podpórek klejonych nie stwierdzono między innymi występowania stref niejednorodnych w strukturze odlewu, kleju. Przeprowadzone badania pokazują także, że opracowane rozwiązanie nie jest jeszcze optymalne. Profil właściwości stosowanych klejów ma pewne ograniczenia, jeśli chodzi o możliwości przeróbki i ilości jego zastosowania oraz przyczepności do szeregu materiałów pomocniczych stosowanych w odlewni. Podczas prób odlewania stwierdzono także, że zalane podpórki rdzeniowe przybijane gwoździami i podpórki klejone nie „wtapiają się” w strukturę. Oznacza to, że rozpuszczenie podpórek nie jest całkowite. Aby to poprawić i uzyskać bardziej efektywne zastosowanie podpórek, konieczne są dalsze badania np. pod kątem ich kształtu. Dodatki do mas formierskich w celu zmniejszenia emisji. Doświadczenie praktyczne w zastosowaniu technologii niskoemisyjnej (LE). Formstoffadditivsystem zur Reduktion der Emissionen. Praxiserfahrung mit der LE-Technologie. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 6, s. 4448. Autor: Engelhardt T. Opracowano ekologiczne dodatki ograniczające wielkość emisji substancji szkodliwych z mas wilgotnych. Istotnym składnikiem tych dodatków są specjalne grafity naturalne, za pomocą których może zostać zastąpiona przynajmniej część typowych substancji wpływających na powstawanie węgla błyszczącego, takich jak węgiel kamienny, żywice. W ostatnich latach sprawdziła się w praktyce w wielu odlewniach przydatność dodatków występujących pod nazwą Geko LE i Ecosil LE. W niektórych odlewniach udało się ograniczyć emisję lotnych związków aromatycznych z mas formierskich o prawie 80%.

28

Czy możliwe jest uzyskanie odlewu tak samo dobrej jakości bez stosowania podpórek rdzeniowych jak w przypadku ich stosowania? Ist die Qualitaet stuetzenfreien Gusses unter Verwendung von Kernstuetzen erreichbar? Giesserei 2016, Jg. 103, H. 10, s. 7478. Autor: Wagner K., Frank H., Hess A. i in. W ramach przeprowadzonych badań wykazano, że w przypadku optymalnie zwymiarowanych i pod względem materiałowym dobrze dobranych podpórkach rdzeniowych możliwe jest uzyskanie jednorodnej struktury odlewu. Tak samo dobrą jakość odlewów można uzyskać bez stosowania podpórek, jak w przypadku ich stosowania. Poprzez modyfikację objętości podpórki rdzeniowej (szczególnie średnicy jej podstawy) oraz innych parametrów geometrycznych możliwe było przede wszystkim wpływanie na proces wytapiania się podpórki, a tym samym na strukturę wykonywanego odlewu – praktycznie bez wad. W tym przypadku korzystne jest stosowanie małych podpórek, przy czym należy uwzględnić fakt, że w przypadku zbyt małych podpórek rdzeniowych (w badanym przypadku średnica podstawy<7 mm) mechaniczna stabilność podpórki rdzeniowej nie jest wystarczająca. Próby odlewania wykazały, że zastosowanie podpórek rdzeniowych klejonych zamiast przybijanych gwoździami poprawia bezpieczeństwo realizacji procesu. W przypadku optymalnych parametrów szczególnie zastosowanego kleju nie stwierdzono stref niejednorodnych w strukturze odlewu, a klej całkowicie wyparowuje. Najnowsza platforma technologiczna dotycząca spoiw cold-box. Neueste Technologieplattform fuer Cold-Box-Binder. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 10, s. 3845. Autor: Vacelet Mueller J.

P.H.,

Priebe

Ch.,


Odlewnictwo Współczesne

Nowa platforma technologiczna „Ecocure Blue” po raz pierwszy umożliwia odlewniom wykorzystanie receptury spoiwa cold-box, które nie zawiera niebezpiecznych substancji wymagających oznaczenia i umożliwi odlewniom redukcję emisji fenolu. Pierwsze próby pokazują także, że zawartości fenolu w masie zużytej są mniejsze, co może mieć wpływ na obniżenie klasy szkodliwości deponowanego zużytego surowca, a także na koszty jego składowania i utylizacji. To, że ekonomia i ekologia nie muszą się wzajemnie wykluczać pokazują nowe typy mas Ecocure Blue CE, które z punktu widzenia reaktywności, wytrzymałości i efektów odlewania są aktualnie najlepsze na rynku pośród spoiw cold-box. Ecocur Blue CE została opracowana dla odlewni żeliwa i staliwa i zalecana jest przy produkcji odlewów hydraulicznych, tarcz hamulcowych, bloków silników i innych. Spoiwo to można stosować ze wszystkimi powszechnie dostępnymi masami i jest kompatybilne ze wszystkimi powszechnie stosowanymi dodatkami.

06. TECHNOLOGIA ODLEWANIA KOKILOWEGO I NISKOCIŚNIENIOWEGO Wpływ procesu chłodzenia na porowatość w obręczy koła samochodowego odlewanym niskociśnieniowo ze stopu aluminium. Effect of Cooling Process on Porosity in the Aluminum Alloy Automotive Wheel During Low-Pressure die Casting. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 10, nr 1, s. 32-42. Autor: Sui D., Cui Z., ShengfeiHao R.W., Han Q. Przeprowadzono eksperymenty w celu sprawdzenia wykonalności procesu chłodzenia dla pojedynczego koła ze stopu aluminium w procesie odlewania niskociśnieniowego. Wyniki ukazały, że wystąpiły pewne wady makroporowatości w połączeniach małych szprych. Przeprowadzo-

no symulację numeryczną oraz określono racjonalny proces chłodzenia i ocieplania, poprzez analizę czasów krystalizacji w poszczególnych etapach, w wybranych miejscach odlewu. Wyniki symulacji i eksperymentu wykazały, że punkty izolowane cieplnie miały dobry wpływ na wydłużenie czasu krystalizacji w miejscach o małej grubości ścianki, zapobiegając przedwczesnemu zanikaniu zasilania i wyraźnie zmniejszając porowatość.

07. TECHNOLOGIA ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO Mikroskopijne natryskiwanie. Część 3: Niezbędne oprzyrządowanie i środki oddzielające. Mikrospruehen. Teil 3: Werkzeuge und Trennmittel.

Notwendige

Giesserei 2016, Jg. 103, H. 9, s. 3235. Autor: Mueller E., Breit J., Tomazic D. W artykule przedstawiono zdobyte doświadczenie w zakresie technologii „mikroskopijnego natryskiwania” (zastosowania małych ilości środka smarującego) w procesie odlewania ciśnieniowego. Technologię tę zastosowano w firmie „pressmetall GDC” Group GmbH. W trzeciej części artykułu omawiane jest zagadnienie zastosowania odpowiedniego oprzyrządowania do realizacji technologii. Aby przeprowadzić proces „mikroskopijnego natryskiwania”, konieczne są inwestycje w obszarze doprowadzenia środka oddzielającego (odpowiednie urządzenia do natryskiwania, sposób natryskiwania). Konieczne są do tego dysze o specjalnej konstrukcji. Opisano ich konstrukcję i sposób działania. Kolejnym istotnym elementem konstrukcyjnym do realizacji procesu natryskiwania są głowice natryskowe: maskująca i modułowa; opisano ich konstrukcję i sposób działania. Następnie opisano sposób zastosowania tej techniki w praktyce. W ostatnim podrozdziale autorzy wyjaśniają, co to są sylikony oraz polisilioksany.

29


Odlewnictwo Współczesne

Krótkie czasy projektowania przy produkcji form ciśnieniowych. Firma SAEN zajmuje się konstruowaniem i wykonawstwem form ciśnieniowych i urządzeń do usuwania zalewek za pomocą oprogramowania MAGMA5. Kurze Entwicklungszeiten im Werkzeugbau. SAEN konstruiert Und baut Druckgiess- und Entgratwerkzeuge mit Hilfe von MAGMA5. Giesserei-Erfahrungsaust. 9-10, s. 6-7.

2014,

nr

Autor: Voltazza F. Artykuł dotyczy konstruowania i produkcji form ciśnieniowych oraz oprzyrządowania do usuwania zalewek z wykorzystaniem oprogramowania MAGMA5 przez włoską firmę SAEN. Na bazie wyników symulacji opracowuje się nowe konstrukcje form ciśnieniowych i oprzyrządowania do usuwania zalewek. Wykorzystując oprogramowanie MAGMA, skraca się czas projektowania szeregu „pętli” obliczeniowych, można ustalić stabilne warunki procesu odlewania, które można wykorzystać przy wykonywaniu odlewów „wzorców”. Wzorce te otrzymuje odbiorca odlewów w celu ich sprawdzenia (na próbę). Pozwala to od razu uruchomić produkcję seryjną. Dane symulacyjne wykorzystywane są w badaniu procesów wypełniania formy. Przeprowadzanie symulacji ułatwia zaprojektowanie optymalnego układu zasilania, wykorzystuje się do tego wyniki symulacji krzepnięcia. Wszystkie te dane pozwalają na ustalenie warunków brzegowych w celu opracowania koncepcji formy ciśnieniowej. Wszystkie przedstawione powyżej działania pozwalają na optymalne opracowanie (zaprojektowanie) kanałów chłodzących do stabilizacji temperatury formy ciśnieniowej oraz dobór medium chłodzącego. Mikroskopijne natryskiwanie. Część 4: Analiza wyników stanu powierzchni odlewów. Mikrospruehen. Folge 4: Analyse der Ergebnisse zur Charakterisierung der Gussteiloberflaeche.

30

Giesserei 2016, Jg. 103, H. 11, s. 4649, 51. Autor: Mueller E. W czwartym artykule z serii „Mikroskopijne natryskiwanie” przedstawiono wyniki wielu badań, których celem było scharakteryzowanie powierzchni odlewów obudów urządzeń elektronicznych. Obudowy te wykonano ze stopu aluminium, odlewając je metodą ciśnieniową. Wyniki bazują zawsze na porównywaniu typowej metody natryskiwania z mikroskopijnym natryskiwaniem (metoda MMS). Do badań porównawczych użyto stop EN AC-AlSi12Cu1(Fe). Omówiono następujące badania: „badanie zarysu tłoka” wg DIN EN ISO 4624; wyznaczanie naprężenia powierzchniowego za pomocą próby „atramentowej”; analizę X-RAY PHOTOELECTRON SPECTROSKOPY (Electron Spectroscopy Analysis); badanie fluorescencyjne (pomiar fluorescencji). Cienkie pokrycie warstwowe z czujnikami w procesie odlewania ciśnieniowego. Opracowanie termoodpornych cienkich pokryć na rdzenie kształtowe w celu lokalnego pomiaru temperatury podczas odlewania ciśnieniowego stopu aluminium. Duennschichtsensorik im Druckgiessprozess. Entwicklung von thermoresistiven Duennschichtsystemen auf Formkernen zur lokalen Temperaturmessung beim Aluminium-Druckgiessen. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 12, s. 4649. Autor: Biehl S., Meyer-Kornblum E., Braeuer G., Gebauer-Teichmann A. i in. W celu poprawy kontroli procesu odlewania ciśnieniowego stopu aluminium i w celu pogłębienia wiedzy w tym procesie oraz lepszego jego zrozumienia, należało umieścić czujniki możliwie jak najbliżej powierzchni formy, aby określić rozkład temperatury podczas odlewania ciśnieniowego. Te, dotychczas nie dające się określić dane służą dla lepszego poznania procesu oraz dla porównania ich z symu-


Odlewnictwo Współczesne

lacją procesu odlewania. Cienka warstwa czujników na powierzchni formy jest sposobem rozwiązania tego problemu. Sposób ten stanowi połączenie z jednej strony dobrej odporności na zużycie, a z drugiej zaś termoodpornej warstwy czujników do miejscowego pomiaru temperatury. Wielofunkcyjne odporne na zużycie pokrycia zastosowano dotychczas do kontroli procesu wtryskiwania tworzyw sztucznych, a także w procesach gięcia i tłoczenia blach. Te wielofunkcyjne warstwy znalazły także zastosowanie miejscowego pomiaru siły i temperatury na powierzchni pracy łożysk walców. Mikroskopijne natryskiwanie. Część 5. Zalety procesu na podstawie danych produkcyjnych. Mikrospruehen. Folge 5: Darstellung der theoretischen Vorteile mit Zahlen, Daten Und Fakten aus laufender Produktion. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 12, s. 6467. Autor: Mueller E. W piątej i ostatniej części artykułu z serii dotyczącej mikroskopijnego natryskiwania przedstawiono zalety tej technologii za pomocą liczb, danych i faktów z bieżącej produkcji. W odlewnictwie ciśnieniowym stopów aluminium nie często mówi się o mikroskopijnym natryskiwaniu. Stosowne poszukiwania literaturowe pokazały, że zarówno w literaturze, jak i w Internecie niewiele jest informacji dotyczącej bieżącej produkcji w aspekcie zastosowania mikroskopijnego natryskiwania. W artykule tym przedstawiono teoretyczne zalety tej technologii w połączeniu z danymi z bieżącej produkcji firmy „pressmetall Gruppe” w Guzenhausen (Niemcy). Brak chłodzenia zewnętrznego skutkuje tym, że około 30-50% więcej ciepła musi być odprowadzane przez wewnętrzny układ chłodzący formy ciśnieniowej. Temperatura formy jest bardzo istotna i musi być odpowiednio dobrana. Omówione w artykule teoretyczne zalety tej technologii to: wydłużenie okresu trwałości pracy formy, skrócenie czasu trwania cyklu, zmniejszenie zużycia ener-

gii przez urządzenia chłodzące i nagrzewające, zmniejszenie zużycia sprężonego powietrza w głowicy natryskowej, zmniejszenie zużycia materiału oddzielającego, zmniejszenie zużycia wody. Do głównych wad tej technologii należą: wysokie koszty inwestycyjne, wysoki koszt formy ciśnieniowej. Optymalna metoda oczyszczania form ciśnieniowych. W firmie ABM Greiffeberger wykorzystuje się technologię ultradźwięków do oczyszczania form ciśnieniowych. Optimale Formenreinigung von Druckgiessformen. ABM Greiffenberger setzt auf Ultraschalltechnologie in der Formenreinigung. Giesserei-Erfahrungsaust. 5-6, s. 24-26.

2015,

nr

Autor: Koziel D., Hoefler M. W artykule omówiono działalność firmy ABM Greiffenberger Antriebstechnik GmbH w Marktredwitz (Niemcy), która jest dostawcą układów napędowych do różnych maszyn i urządzeń także przenośnych. Ostatnio firma zajęła się produkcją silników elektrycznych i napędów. Do oczyszczania form ciśnieniowych (ciśnieniowo odlewane są podzespoły obudów) w firmie stosuje się technologię ultradźwiękową firmy FISA Ultraschall GmbH w Kandel (Niemcy). Firma ta wyspecjalizowała się także w oczyszczaniu form trwałych, kokil i rdzennic. W artykule opisano profil produkcji firmy ABM oraz zastosowanie praktyczne i eksploatację urządzeń „ ultradźwiękowych” firmy FISA do oczyszczania form ciśnieniowych. Stosowanie tych urządzeń pozwoliło na poprawę jakości odlewów i obniżenie tym samym kosztów produkcji. W artykule podano też informacje na temat prezentacji firmy FISA na targach GIFA 2015. Symulacja i optymalizacja procesu odlewnia ciśnieniowego tarczy polerskiej ze stopu aluminium. Die casting simulation and process optimization of an A356 aluminum alloy polishing plate.

31


Odlewnictwo Współczesne

International Journal of Metalcasting 2016, vol. 3, nr 10, s. 315-328. Autor: Hu M.Y., Cai J.J., Sun W.L., Jiang H.Y., Sang Y.Y. i in. Procesy wypełniania wnęki formy i krzepnięcia odlewu tarczy polerskiej ze stopu aluminium A356 w procesie odlewania ciśnieniowego zostały zasymulowane przy użyciu oprogramowania Pro-Cast. Symulacja miała na celu przewidzenie miejsca sytuowania się wad podczas procesu odlewania oraz optymalizację procesu projektowania formy. Wyniki symulacji i eksperymentów odlewania ciśnieniowego pokazują, że gdy prędkość tłoka w pierwszej fazie wtrysku wynosi 3 m/s, temperatura odlewania wynosi 670°C, a temperatura formy wynosi 280°C, wnęka może być wypełniona całkowicie, a liczba wad skurczowych maleje (interakcje parametrów technologicznych zostały szczegółowo przeanalizowane). Jakość odlewów ciśnieniowych uległa poprawie.

właściwości mechanicznych. W związku z tym celowe jest podniesienie wymagań, co do jakości ciekłego metalu, przeznaczonego na odlewy ciśnieniowe. W celu uzyskania dobrej jakości metalu poddaje się go obróbce, stosując różne produkty pomocnicze. W artykule scharakteryzowano je i omówiono ich przeznaczenie oraz sposób stosowania. Są to: topniki pokrywające, topniki rafinujące za pomocą, których usuwa się tlenki oraz inne niemetaliczne wtrącenia zanieczyszczające metal, środki do oczyszczania pieca. Omówiono zastosowanie urządzenie do obróbki ciekłego metalu. Jest to urządzenie do odgazowania ciekłego metalu FDU. Omówiono przykłady jego stosowania.

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

Obróbka ciekłego metalu w procesie odlewania ciśnieniowego stopu aluminium. Badania dotyczące wpływu różnych metod obróbki ciekłego metalu na jakość odlewu.

Nowe tworzywo w formie bloku na modele odlewnicze. Na GIFA 2015 zaprezentowano po raz pierwszy nowo opracowane tworzywo o najwyższej odporności na ścieranie.

Schmelzebehandlung im Aluminium-Druckguss. Untersuchungen zum Einfluss unterschiedlicher Schmelzebehandlungsverfahren auf die Gussteilqualitaet.

Neues Blockmaterial fuer Giessereimodellbu. Werkstoffentwicklung fuer hoechste Abrasionsbestaendigkeit wurde auf der GIFA 2015 erstmals praesentiert.

Giesserei-Erfahrungsaust. 3-4, s. 46-49.

Giesserei-Erfahrungsaust. 7-8, s. 14-16.

2014,

nr

Autor: Kendrick K., Muneratti G., Consoli S. i in. Produkcja odlewów ciśnieniowych stale wzrasta, są one coraz bardziej skomplikowane. Często stosowane są one jako elementy odpowiedzialne. Ze wzrostem grubości ścianki maleją ich zalety. W związku z tym często występują wady, które znane są głównie z procesów odlewania kokilowego czy odlewania do form piaskowych. Jeśli odlewy ciśnieniowe stosowane są jako elementy odpowiedzialne, podlegają kosztownej kontroli jakości: badania rentgenowskie, a także konieczne jest określenie

32

2015,

nr

Autor: Schicker B. W artykule opisano nowoczesne tworzywo RAKU-TOOL firmy „Ramp Tooling Solutions” GmbH + CO. KG w Grafenberg (Niemcy) o dużej odporności na ścieranie, które przeznaczone jest na modele, płyty podmodelowe, rdzennice. Oprzyrządowanie modelowe wykonane z tego tworzywa charakteryzuje się dużą stabilnością wymiarową i dużą trwałością. Elementy oprzyrządowania modelowego z tego tworzywa wykonuje się metodą bezpośredniego frezowania lub w oparciu o dane pakietu CAD. Tworzywo jest trwałe, ale łatwo się obrabia i łatwo można wprowadzać zmia-


Odlewnictwo Współczesne

ny w oprzyrządowaniu. Tworzywo jest odporne na działanie chemikaliów. Tworzywo to produkowane jest w kilku wariantach, między innymi są to: WB 1258, WB 1210, WB 12222, WB 1250, WB 1404 i WB 1460. W artykule omówiono jego właściwości i zastosowanie praktyczne. Odlewy precyzyjne z różnych stopów. Firma NRU wykorzystuje połączenie typowego odlewania precyzyjnego i technologie szybkiego wykonywania prototypów. Praezisionsgussteile in grosser Werkstoffvielfalt. NRU setzt auf die Kombination von klassischer Feinguss- und modern er Rapid-Prototyping-Fertigung. Giesserei-Erfahrungsaust. 5-6, s. 14-16, 18-19.

2015,

nr

Autor: Jahn J. Artykuł dotyczy wykonywania odlewów precyzyjnych przez firmę NRU GmbH w Neukirchen (Niemcy) z różnych stopów w małych seriach. Przy wytwarzaniu tych odlewów połączono typową technologię odlewania precyzyjnego z technologią szybkiego wykonywania prototypów. W artykule opisano historię i rozwój firmy, scharakteryzowano jej wyposażenie techniczne. Szczególnie dużo uwagi poświęcono produkcji form skorupowych i wyposażeniu do ich wytwarzania. Omówiono i scharakteryzowano materiały niezbędne do produkcji form. Przedstawiono perspektywy rozwoju firmy. Alternatywne minerały syntetyczne do produkcji materiałów ceramicznych wykorzystywanych w procesie odlewania precyzyjnego. Nowy materiał na gęstwę do produkcji ceramicznych form skorupowych. Alternative synthetische Minerale fuer Feingusskeramik. Neues Material fuer den Feingussschlicker zur Herstellung keramischer Feingusschalen. Giesserei-Erfahrungsaust. 5-6, s. 20, 22-23.

2015,

Autor: Krumrei T., Lind C., Wolff J.

nr

Krzemian cyrkonu, a właściwie cyrkon, jest w obszarze odlewania precyzyjnego najbardziej rozpowszechnionym tworzywem do produkcji form skorupowych. Jest jednak wiele powodów, ze względu na które poszukuje się materiałów alternatywnych do produkcji form i są nimi minerały syntetyczne, takie jak np. korund, który uzyskuje się przez przetopienie w piecu łukowym w temperaturze 2050°C kalcynowanego tlenku glinu o wysokiej czystości. W artykule scharakteryzowano cyrkon (Zr) pod kątem zastosowania go na materiał ceramiczny do odlewania precyzyjnego. W artykule przedstawiono też charakterystykę i zastosowanie korundu do tego celu. Omówiono zagadnienie modyfikacji korundu w celu poprawy jakości odlewów precyzyjnych. Ponadto omówiono właściwości i zastosowanie produktu (gęstwy) firmy IMERYS – Imerys Refractory Minerals for Foundry Applications o symbolu WRG IC ESR. Baza danych właściwości cieplnych materiałów stosowanych na formy w technologii wytapianych modeli. Thermal property database for investment casting shells. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 3, nr 10, s. 329-337. Autor: Mingzhi Xu, Lekakh S.N., Richards Von L. Aby prawidłowo przeprowadzić symulację krzepnięcia i przewidzieć umiejscowienie wad skurczowych, wymagane są rzetelne i rzeczywiste dane o właściwościach cieplnych form ceramicznych stosowanych w odlewnictwie precyzyjnym. Formy ceramiczne przechodzą kilka przemian fazowych w trakcie wypalania i zalewania, co wpływa na ich przejściowe właściwości cieplne. Właściwości te zależą od czasu, temperatury i przebiegu procesu. W artykule przedstawiono właściwości termiczne (przewodnictwo cieplne i ciepło właściwe) siedmiu wyprodukowanych przemysłowo form ceramicznych z zastosowaniem metody odwrotnej, w której czysty Ni odlano do form ceramicznych uzbrojonych w dwie termopary (wewnątrz wnęki formy i w ściance). Wykorzystano oprogramo-

33


Odlewnictwo Współczesne

wanie MAGMASOFT® do zasymulowania wirtualnych krzywych chłodzenia, które zostały dopasowane do doświadczalnych krzywych przez dostosowanie zależnych od temperatury właściwości cieplnych formy ceramicznej. Dane dotyczące właściwości termicznych, uzyskane w metodzie odwrotnej, porównano z wynikami pomiarów wykonanych za pomocą laserowej metody impulsowej (LFA) i omówiono różnice. Tak opracowany zestaw danych przyczyni się do poprawy dokładności symulacji odlewania do form ceramicznych.

09. INNE TECHNOLOGIE ODLEWANIA Odlewanie odśrodkowe z wykorzystaniem rdzeni piaskowych otrzymanych metodą druku 3D wykonanych w firmie ExOne. Schleudergiessen mit 3-D-gedruckten Sandkernen aus dem Hause ExOne. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 12, s. 7677, 79. Autor: Dizdarevic M. W artykule przedstawiono współpracę firmy Kuettner, która, oprócz konstruowania i montażu żeliwiaków oraz oprzyrządowania do nich, konstruuje urządzenia do odlewania odśrodkowego oraz firmy ExOne, która specjalizuje się w produkcji form i rdzeni piaskowych metodą druku 3D. Opisano próby odlewania odśrodkowego przez firmę Kuettner wirników z zastosowaniem rdzeni piaskowych firmy ExOne. Podczas prób okazało się, że rdzenie są bardzo wytrzymałe i odpowiednie do tego typu odlewów. Stwierdzono, że wypełnienie formy metalem było bardzo dobre. Formy drukowane szczególnie nadają się do odlewów skomplikowanych. Podczas prób wykazano, że ta metoda odlewania pozwala na znaczne obniżenie kosztów, ponieważ zastosowanie form drukowanych pozwala na całkowitą rezygnację z układów wlewowych i zasilających. Zużycie metalu jest mniejsze, a tym samym mniejsze są koszty topienia. Mniejsze są też koszty wykańczania odlewów.

34

10. TOPIENIE Przyszłość żeliwiaka. Die Zukunft des Kupolofens. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 5, s. 37. Autor: Enzenbach T. Artykuł dotyczy analizy procesu przetapiania żeliwa w żeliwiaku pod kątem emisji CO2 i występowania efektu cieplarnianego. Autor stwierdza, że żeliwiak pozostanie dominującym agregatem do topienia w odlewniach, ale w coraz większym stopniu będzie „uzupełniany” bardziej elastycznymi piecami elektrycznymi. Żeliwiak pozostaje nadal najbardziej opłacalnym piecem do topienia dla szeregu bazowych stopów żelaza, jeśli chodzi o spełnienie wymogów jakościowych. Również, jeśli chodzi o wymogi ochrony środowiska, to przy znacznym postępie w obszarze urządzeń do oczyszczania spalin wymogi w zakresie ochrony środowiska są dotrzymywane. Dane dotyczące emisji CO2 w przypadku topienia w żeliwiaku są następujące. Podczas przetopienia 1 tony żeliwa emitowanych jest 330 kg CO2. W ciągu roku w przypadku topienia żeliwa w żeliwiaku powstaje 1,1 mln ton CO2 i stanowi to 0,14% całkowitej emisji CO2 w ciągu roku. Nasuwa się więc wątpliwość, czy wobec powyższych danych ma sens dyskusja na temat wycofania żeliwiaków z użytku przemysłowego do 2050 roku. Należy zwrócić uwagę na to, że żeliwiaki eksploatowane w Niemczech mają wysoki standard techniczny, ich emisyjność jest mała. Nie znaczy to, że o emisji CO2 nie należy dyskutować, ale dotyczy to wszystkich obszarów, gdzie stosowane są kopalne nośniki energii. Emisji CO2 w żeliwiaku nie da się wyeliminować, gdyż nośnikiem energii jest koks. Należy szukać dróg ograniczenia emisji poprzez poprawę sprawności urządzeń lub poszukiwanie innych nośników energii. Emisyjność CO2 można ograniczyć przez odzysk ciepła odpadowego. Na temat przyszłości żeliwiaków nie można dziś formułować jednoznacznych opinii.


Odlewnictwo Współczesne

Zintegrowane kierowanie procesem w topialni. Integrierte Prozesslenkung im Schmelzbetrieb. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 5, s. 3235. Autor: Perrucci P., Zonato A. Rosnące i coraz większe wymagania końcowych odbiorców odlewów, co do ich jakości i konieczność redukcji kosztów produkcji spowodowały, że efektywne kierowanie produkcją ma dla odlewni coraz większe znaczenie. Różnorodność sprowadzanych z zewnątrz do odlewni stopów (tworzyw) i występująca złożoność zachodzących procesów podczas ich topienia, obróbki ciekłego metalu oraz odlewania wywołuje w pewnym zakresie wahania w przebiegu poszczególnych procesów składowych. Każdą odlewnię charakteryzują pewne określone cechy zależne od: rodzajów stosowanych pieców, oprzyrządowania, przepisów obowiązujących w odlewni, stosowanych technologii odlewania. Etapy produkcji w odlewni można podzielić na: topienie metalowego materiału wyjściowego, obróbkę ciekłego metalu i zalewanie formy. Zakres wahań właściwości odlewu wynika z sumy wahań procesów na poszczególnych etapach. Koszty ponoszone w celu wyeliminowania tych wahań rosną tym bardziej, im później podejmie się działania w celu ich wyeliminowania. Każda optymalizacja kontroli procesu może wpłynąć bezpośrednio na obniżenie kosztów, które w wielu przypadkach prowadzi nawet do prawie natychmiastowej amortyzacji nakładów. Efektywne wykorzystanie ciepła odpadowego z procesów przemysłowych. Hocheffiziente Nutzung von Abwaerme aus industriellen Processen. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 7, s. 2829, 31. Autor: Schmidt M. W wielu procesach przemysłowych powstaje ciepło odpadowe, którego do-

tychczas często nie można było efektywnie wykorzystać albo które całkiem niewykorzystane oddawane było do otoczenia. Elektrownie pracujące na bazie ciepła odpadowego zamieniają to wartościowe ciepło na energię elektryczną. Po przeprowadzeniu szeregu badań podstawowych firma DeVeTec GmbH z Saarbruecken opracowała konstrukcję „elektrowni” pracującej efektywnie na bazie ciepła odpadowego i to w niektórych przypadkach przy częściowym obciążeniu. W wielu przypadkach sprawdziły się one w praktyce i są dzisiaj dostępne jako produkty seryjne. Wytwarzają one nie tylko energię elektryczną, ale i także ciepło użytkowe. Nowy piec indukcyjny z oprzyrządowaniem. Wielofunkcyjne, przemysłowe urządzenie doświadczalne w firmie „Otto Junker” przed uruchomieniem. Neue induktionsofenanlage fuer das Technikum. Vielseitige industrielle Versuchsofenanlage bei Otto Junker vor der Fertigstellung. Giesserei-Erfahrungsaust. 7-8, s. 18-19.

2014,

nr

Autor: Trauzeddel D. Instalując nowy piec indukcyjny z oprzyrządowaniem działającym w ramach firmy Otto Junker GmbH w Simmerath (Niemcy), stworzono warunki do przeprowadzania prób przetapiania metalu w warunkach zbliżonych do przemysłowych. Główny cel instalacji pieca indukcyjnego z oprzyrządowaniem był taki, aby realizować procesy metalurgii wtórnej w obszarze przeróbki stopów miedzi i staliwa, jak i odzysku metali. Chodzi tu o to, aby w zależności od postawionego zadania, problemu metalurgicznego można było ustawić „ruch kąpieli”, a tym samym precyzyjnie i optymalnie ustalić przebieg procesu metalurgicznego oraz stosownie do tego dobrać wyłożenie ogniotrwałe. W artykule przedstawiono krótką charakterystykę zainstalowanego pieca indukcyjnego z oprzyrządowaniem, omówiono: rafinację złomu stopów miedzi, przetapianie

35


Odlewnictwo Współczesne

drobnego złomu metalowego i jego odzysk (recykling) oraz proces metalurgii wtórnej w małym agregacie do topienia. Wpływ konstrukcji wirnika. Skuteczność odgazowania przy zastosowaniu różnych konstrukcji wirnika w zależności od stopnia ich zużycia. Der Einfluss des Rotors. Die Entgasungswirkung von unterschiedlichen Rotordesigns in Abhaengigkeit des Verschleisszustandes. Giesserei-Erfahrungsaust. 7-8, s. 10-15.

2014,

nr

Autor: Simon R., Kendrick R. Artykuł dotyczy odgazowania ciekłego metalu z wykorzystaniem wirników różnej konstrukcji. Firma FOSECO Foundry Division opracowała model do odgazowywania EDU oparty na oprogramowaniu komputerowym, aby móc symulować odgazowanie za pomocą wirników różnych konstrukcji. W celu określenia efektywności wirników przeprowadzono szereg badań laboratoryjnych. Z badań wynika, że dla efektywności odgazowania (ilości usuniętego wodoru) duże znaczenie ma: konstrukcja wirnika, jego średnica i stopień zużycia. Rozważania na temat odgazowania metalu prowadzono w oparciu o postawione pytania, a mianowicie: jaka jest efektywność odgazowania w ciągu całego procesu eksploatacji wirnika (jego trwałości) i czy na efektywność odgazowania ma wpływ konstrukcja wirnika oraz czy trwałość użytkową wirnika można przewidzieć i kiedy należy wirnik wymienić. W artykule przedstawiono: charakterystykę wirników i cele ich stosowania. Omówiono badania ujednorodniania metalu za pomocą wirników umieszczonych w wodzie, przedstawiono efekty odgazowywania za pomocą wirników różnej konstrukcji przez cały okres ich eksploatacji. Ponadto omówiono konstrukcję i zastosowanie nowoczesnego wysokowydajnego wirnika pompującego model MTS-FDR, który jest unowocześnioną wersją dwóch typoszeregów wirników: SPR i XSR. W ostatnim podrozdziale omówiono typowy wirnik bez funkcji pompowania.

36

Nowe wyłożenie ogniotrwałe zastosowane w odlewni. CALDE SHIELD chroni wyłożenie ogniotrwałe pieca przed oparami cynku. Neue Ofenauskleidung fuer die Eisengiesserei. CALDE SHIELD schuetzt Ofenauskleidung vor Zinkdampf. Giesserei-Erfahrungsaust. 9-10, s. 26-27.

2015,

nr

Autor: Fowler A., Techer R. Artykuł dotyczy zabezpieczenia wyłożenia ogniotrwałego przed działaniem oparów cynku. Cynk ma bardzo niski punkt topienia 407°C, a wrzenia 920°C i szybko z powietrzem tworzy ZnO. Opary ZnO wnikają w pory wyłożenia ogniotrwałego pieca, niszcząc je. W artykule omówiono mechanizm niszczenia wyłożenia ogniotrwałego. Ochronę wyłożenia ogniotrwałego uzyskano dzięki opracowaniu pokrycia na nie. Pokrycie to w niskiej temperaturze uzyskuje szklisty charakter i stanowi osłonę przed działaniem oparów Zn/ZnO. To szkliste pokrycie o nazwie CALDE SHIELD produkowane jest w trzech wariantach: SILICA-MIX, CALDE MIX M, CALDE MIX SC i stosowane jest w zależności od charakteru wyłożenia. Stosowane jest ono w wielu odlewniach w: Portugalii, Niemiec, Austrii i Francji. W artykule opisano także badania laboratoryjne tego pokrycia. Wykorzystać ciepło odpadowe, uzyskać energię elektryczną: obniżyć koszty energii. Abwaerme nutzen, Strom gewinnen: Energiekosten sparen. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 12, s. 72-7. Autor: Lechner J. W przemyśle realizowanych jest wiele energochłonnych procesów. Istotne jest, aby możliwie efektywnie wykorzystać energię niezbędną do ich realizacji. Z przebiegiem procesów przemysłowych wiąże się także powstawanie znacznych ilości ciepła odpadowego, które można wykorzystać, zamieniając je np. na energię elektryczną. Ten problem dotyczy także przemysłu odlewniczego. W artykule opisano dwie me-


Odlewnictwo Współczesne

tody zamiany energii ciepła odpadowego w odlewni na energię elektryczną. Jedna metoda nosi nazwę: Organic-Rankine-Cycle (ORC). Technologia ta bazuje na takiej zasadzie, jak funkcjonuje elektrownia parowa. Technologia ORC to obiegowy, zamknięty proces termodynamiczny. Strumień cieplny doprowadzany jest do przetwornicy cieplnej, gdzie następuje zamiana medium roboczego na parę. Powstała para jest pod ciśnieniem i napędza agregat „ekspansyjny”, który poprzez generator wytwarza energię elektryczną. Powstały prąd można wykorzystać na miejscu lub posłać do sieci. Druga, przedstawiona w artykule metoda to metoda ePack, która jest zwartym modułem metody ORC (unowocześnioną, współczesną metodą ORC) wykorzystania ciepła odpadowego. W artykule przedstawiono opis techniczny, konstrukcję agregatu do wykorzystania ciepła odpadowego według technologii ePack i omówiono jego zasadę. Opisano przykłady zastosowania w przemyśle ceramicznym i odlewniczym. Inwestycja w przyszłość. Nowy agregat do topienia w odlewni Heunisch. Investition In die Zukunft. Neue Schmelzanlage der Giesserei Heunisch. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 11, s. 4445. Autor: Eckl D., Trauzeddel D. Artykuł poświęcony jest nowej inwestycji w odlewni Heunisch GmbH w Bad Windsheim (Niemcy). W odlewni zakupiono nowy piec indukcyjny średniej częstotliwości o wydajności topienia 6 t/h. Powodem tej inwestycji były między innymi rosnące wymagania materiałowe, jeśli chodzi o jakość ciekłego metalu, względy ekologiczne, konieczny wzrost wydajności topienia, możliwość topienia (przetapiania) żeliwa sferoidalnego oraz możliwość otrzymywania żeliwa szarego stopowego. Zakupiony nowy piec indukcyjny został dopasowany do warunków i możliwości odlewni Heunisch. W artykule przedstawiono opis szczegółowy opis techniczny urządzenia. Przedstawiono także sposób jego eksploatacji.

Nowy test tygla pod kątem materiału ogniotrwałego. Badanie porównawcze dotyczące reakcji pomiędzy żużlem a materiałem ogniotrwałym. Neuer Tiegeltest fuer Feuerfestmaterial. Vergleichende Untersuchung zur Reaktion zwischen Schlacke und Feuerfestmaterial. Giesserei-Erfahrungsaust. 3-4, s. 24-26, 28-29.

2015,

nr

Autor: Rokitta K., Kollenberg W. Reakcje pomiędzy ciekłym metalem, żużlem i materiałem ogniotrwałym prowadzą do erozji materiału ogniotrwałego i tym samym do przedwczesnego zużycia i uszkodzenia wyłożenia. Erozja materiału ogniotrwałego jest bardzo istotnym czynnikiem, dlatego ważne jest poznanie czynników wpływających na ten proces. Niektóre z nich to: temperatura ciekłego metalu, ciśnienie, gęstość ciekłego metalu. Materiał ogniotrwały musi być dobrany do rodzaju ciekłego metalu. Z doświadczenia wiadomo, że nie ciekły metal, ale raczej żużel wpływają na zużycie materiału ogniotrwałego. W artykule krótko przedstawiono typową metodę badania materiału ogniotrwałego (TT-DIN-Test) opartą na normie DIN 51069-2, w której bada się infiltrację żużla do materiału ogniotrwałego oraz omówiono szczegółowo nową metodę „tyglową” badania materiału ogniotrwałego, określaną jako „TT-IO”, gdzie badany tygiel z metalem umieszcza się w induktorze. Materiały żużlotwórcze umieszcza się na powierzchni ciekłego metalu. Nową metodę opracowała firma WZR ceramic solutions GmbH w Reichenbach (Niemcy). W artykule opisano tę metodę i porównano ją z metodą według DIN 51069-2. Ponadto omówiono praktyczny przykład badania porównawczego. W podsumowaniu omówiono zalety nowej metody w porównaniu z badaniami według DIN5 1069-2. Zapobieganie kosztownym okresom jałowym. Firma EKW eksploatuje sprężarki „wirnikowe” z regulowaną liczbą obrotów ze zintegrowanym odzyskiem ciepła sterowane bezpośrednio. Vermeidung kostenintensiver Leerlaufzeiten. EKW setzt auf direktgetriebene,

37


Odlewnictwo Współczesne

drehzahlgeregelte Schraubenkompressoren mit integrierter Waermerueckgewinnung. Giesserei-Erfahrungsaust. 1-2, s. 14-17.

2015,

nr

Autor: Rau Ch. Artykuł dotyczy firmy EKW GmbH w Eisenberg (Niemcy) produkującej materiały ogniotrwałe o dużej lepkości do pieców topialnych, pieców do obróbki cieplnej i szeregu urządzeń peryferyjnych. W firmie tej produkuje się od pewnego czasu także betony naturalne zasadowe i kwaśne, półplastyczne oraz suche masy wibracyjne, jak i tworzywa specjalne do naprawy wyłożenia ogniotrwałego między innymi w odlewniach żeliwa i staliwa, ale stosowanych także w innych gałęziach przemysłowych. W firmie EKW GmbH wykorzystuje się w produkcji materiałów ogniotrwałych duże ilości sprężonego powietrza. Jej działalność opisano w aspekcie zastosowania nowoczesnych sprężarek „wirnikowych” sterowanych bezpośrednio z regulowaną liczbą obrotów i zintegrowanym odzyskiem ciepła. Zastosowanie tych sprężarek omówiono również w aspekcie oszczędności energii i wykorzystania ciepła sprężonego powietrza. Inteligentne technologie w konstrukcji pieców. Nowe piece firmy BALZER na wystawie GIFA/THERMOPROCESS w 2015 roku. Intelligente Technologie im Ofenbau. Neue Ofentechnik von BALZER zur GIFA/THERMOPROCESS 2015. Giesserei-Erfahrungsaust. 3-4, s. 34-35.

2015,

nr

Autor: Barzel R. Przedstawiono opis i charakterystykę techniczną niektórych typów pieców przemysłowych firmy BALZER. Omówiono następujące piece: niskociśnieniowy piec wannowy typ BALZER LWEND i piec niskociśnieniowy tyglowy typ BALZER TREND. Każdy z rodzajów pieców konstrukcji firmy BALZER dobrany jest do procesu technologicznego. Realizowane jest to przez

38

automatyczną dokumentację zmian temperatury i gromadzenie wartości pomiarowych w banku danych. Firma produkuje piece do topienia i przetrzymywania ciekłego metalu zarówno metali lekkich, jak i ciężkich. Firma produkuje również piece do obróbki cieplnej, piece dla przemysłu tworzyw sztucznych i przemysłu ceramicznego (wyżarzania, starzenia) oraz agregaty do usuwania rdzeni z odlewów piaskowych.

11. OCZYSZCZANIE I WYKAŃCZANIE ODLEWÓW Oczyszczanie odlewów, półwyrobów tarcz hamulcowych. Szlifowanie i układanie na palety tarcz hamulcowych w jednym cyklu roboczym. Gussputzen von Bremsscheibenrohlingen. Schleifen Und Palettieren von Bremsscheiben in einem Arbeitsablauf. Giesserei-Erfahrungsaust. 1-2, s. 6-8.

2015,

nr

Autor: Kustermann K. Przedstawiono działalność firmy Reichmann + Sohn GmbH w Weissenhorn (Niemcy), która jest producentem urządzeń do szlifowania, za pomocą których można oczyszczać i wykańczać między innymi odlewy, głównie motoryzacyjne, jak: tarcze i bębny hamulcowe, tarcze sprzęgła, pierścienie ciśnieniowe. Ponieważ wymagania dotyczące zapewnienia jakości są coraz większe, to urządzenia do wykańczania odlewów ww. firmy zintegrowano z systemem zapewnienia jakości. Automatycznie sprawdzane są rodzaje oczyszczanych odlewów (w przypadku niezgodności automatyczny proces oczyszczania nie jest realizowany). Po obróbce odlewu sprawdzane są jego wymiary, kontrolowany jest stopień zużycia oprzyrządowania. Do wykrywania wad stosuje się metodę rezonansową. Urządzenia produkowane przez firmę Reichmann + Sohn GmbH układają automatycznie z wykorzystaniem nowoczesnych robotów, w jednym cyklu roboczym, oczyszczone odlewy na palety. W artykule opisano pracę gniazda


Odlewnictwo Współczesne

do oczyszczania i wykańczania odlewów (szlifowania) oraz układanie ich na palety. Zaprezentowane gniazdo do wykańczania odlewów można łatwo przezbroić i w ten sposób dostosować do innego typu odlewów. Do szlifowania odlewów zastosowano diamentowe narzędzia skrawające. Spawanie laserowe odlewów. Efektywna droga do znacznego obniżenia kosztów spowodowanych brakami. Laserschweissen von Gussteilen. Der effiziente Weg zur starken Reduzierung von Ausschusskosten. Giesserei-Erfahrungsaust. 1-2, s. 10-12.

2015,

nr

Autor: Reichle M. Omówiono działalność firmy Reichle GmbH. Firma zajmuje się naprawą odlewów w przypadku stwierdzenia wad podczas kontroli jakości. Najczęściej spotykane wady to: jamy skurczowe, obciągnięcia, porowatość. W firmie naprawia się 250 000 odlewów rocznie różnej wielkości ze wszystkich rodzajów stopów. Istotą tych napraw jest to, że po procesie naprawczym odlewy mają bardzo dobrą jakość, a koszty naprawy są niższe niż koszty wykonania odlewu. Opisano realizację naprawy odlewów i scharakteryzowano właściwości naprawionych odlewów. Bardziej szczegółowo omówiono spawanie laserowe w aspekcie naprawy odlewów małych. W firmie Reichle przeprowadza się analizę występowania wad. Nowa szlifierka oscylacyjna Big Boy. Dzięki dużej powierzchni materiału szlifującego, zmniejsza się pracochłonność i obniżają koszty obróbki. Neuer Schwingschleifer Big Boy. Dank grosser Schleifmittelflaeche mit verringertem Zeitaufwand Und reduzierten Bearbeitungskosten. Giesserei-Erfahrungsaust. 1-2, s. 30-31.

2015,

nr

Autor: Joest P. Omówiono przykłady zastosowania nowoczesnej szlifierki oscylacyjnej firmy

Joest abrasives GmbH. Szlifierka nadaje się szczególnie do obróbki surowego drewna, także do usuwania z dużych powierzchni farb, lakierów, rdzy. Nadaje się także do wykańczania drewnianych schodów, usuwania twardych zanieczyszczeń z dużych powierzchni. Szlifierką tą można także szlifować między innymi: tworzywo sztuczne, aluminium. W artykule omówiono także materiały szlifierskie i innowacyjne układy do szlifowania. Efektywna obróbka wstępna elementów (NKW). W pełni automatyczne podwieszane urządzenie do śrutowania ciągłego działania, dopasowane indywidualnie do miejscowych warunków z optymalnym spektrum śrutowanych elementów. Effiziente Vorbehandlung von NKW-Teilen. Vollautomatische, optimal an Teilespektrum und oertliche Gegebenheiten angepasste Haengebahndurchlaufstrahlanalage. Giesserei-Erfahrungsaust. 9-10, s. 32-33.

2015,

nr

Autor: Schulz D. W artykule przedstawiono działalność firmy Hueffermann Transportsysteme GmbH w Neustadt (Niemcy), która produkuje urządzenia transportowe, w którym elementy przeznaczone do transportu podwieszane są do urządzenia transportującego. Urządzenia te mają szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu np. do lakierowania, ocynkowania. Wykorzystywane są między innymi także w przemyśle odlewniczym w urządzeniach do śrutowania (wykańczania) odlewów. W artykule opisano zastosowanie podwieszanego systemu transportowego w urządzeniu do śrutowania ciągłego działania firmy Roesler o symbolu RHBD 34/20-K. W artykule opisano praktyczne zastosowanie urządzenia, omówiono jego zalety. Między innymi zaletą urządzenia jest to, że możliwe jest śrutowanie 20 typów różnych elementów znacznych rozmiarów i dużej masie. W artykule scharakteryzowano także pokrótce konstrukcję tego urządzenia do śrutowania.

39


Odlewnictwo Współczesne

Nowa jakość w dziedzinie oczyszczania odlewów. Nowa generacja urządzeń do oczyszczania odlewów z zastosowaniem rozpuszczalników pozwala na optymalizację jakości oczyszczania. Neue Massstaebe in der Bauteilreinigung. Neue Generation von Loesemittelreinigungsanlagen optimiert Reinigungsqualitaet. Giesserei-Erfahrungsaust. 7-8, s. 32-33.

2015,

nr

Autor: Schulz D. Artykuł dotyczy nowego urządzenia do oczyszczania powierzchni odlewów o symbolu EcoCCore firmy „Ecoclean” GmbH w Filderstadt (Niemcy). Nowe urządzenie posiada dużą wydajność, co znacznie obniża koszt jednostkowy procesu oczyszczania. Jakość procesu oczyszczania jest lepsza w porównaniu z urządzeniem starej generacji o symbolu 81C/P. Nowy agregat do oczyszczania jest energooszczędny. W nowym urządzeniu o dużej wydajności oczyszczane są z tłuszczu odlewy odpowiedzialne między innymi dla przemysłu lotniczego, medycznego. W artykule przedstawiono opis techniczny urządzenia, omówiono jego eksploatację i scharakteryzowano istotne zalety, którą jest między innymi wysoka wydajność i jakość oczyszczania.

12. METALOZNAWSTWO I OBRÓBKA CIEPLNA Energetycznie efektywna obróbka cieplna. Lepsza obróbka cieplna odlewów z zastosowaniem bezpłomieniowego palnika gazowego. Energieeffiziente Waermebehandlung. Gussteile mit flammenfreier Gasbrenner-Technologie besser waermebehandeln. Giesserei-Erfahrungsaust. 3-4, s. 30-31, 33.

2015,

nr

Autor: Keim E. Artykuł dotyczy zastosowania palników gazowych bezpłomieniowych firmy

40

„promeos” GmbH w Norymberdze w urządzeniach do obróbki cieplnej. Różne systemy (zespoły) takich palników można stosować zarówno w małych urządzeniach do obróbki cieplnej np. o mocy rzędu 100 kW, jak i dużych, pieców o mocy 2 MW. W celu znacznego poprawienia efektywności obróbki cieplnej ww. firma produkuje także palniki gazowe bezpłomieniowe z zupełnym mieszaniem wstępnym. W artykule opisano możliwości i rozwiązania techniczne zastosowania palników gazowych bezpłomieniowych w procesach obróbki cieplnej. Za pomocą takich palników można uzyskać temperaturę rzędu 1200°C. W artykule omówiono zastosowanie dwóch typów palników gazowych bezpłomieniowych: powierzchniowe układy palników bezpłomieniowych i wspomniane powyżej palniki bezpłomieniowe z zupełnym mieszaniem wstępnym. Wykonywanie lekkich konstrukcji żeliwnych dzięki możliwości przewidywania miejscowej wytrzymałości. Leichtbau mit Gusseisen durch Moeglichkeiten der lokalen Festigkeitsvorhersagen. Light Weight Construction with Cast Iron by Use of Prediction of local Properties. Giesserei Rundschau 2016, Jg. 63, H. 11-12, s. 270-275. Autor: Schnelting I., Eimers S., Weiss K. W celu precyzyjnego określenia przebiegu procesu chłodzenia i krzepnięcia, jako podstawy do przewidzenia właściwości mechanicznych konieczna jest znajomość danych fizycznych stopu. Aby móc wyznaczyć właściwości mechaniczne, należy stosować diagramy CTP (czas-temperatura-przemiana). W artykule przedstawiono nową metodę wyznaczania diagramów CTP. Metoda oceny próbek hartowanych od czoła jest szybka i daje możliwość wykonania ilościowych diagramów CTP. Umożliwia ona uwzględnienie miejscowej energii swobodnej przy symulacji rozkładu temperatury i właściwości mechanicznych. Wyniki pracy wynikają częściowo ze współpracy podczas prac


Odlewnictwo Współczesne

badawczych w ramach projektu HPI (High Performence Iron). W ramach tego projektu powstały prace dyplomowe współautorek powyższego artykułu.

International Journal of Metalcasting 2016, vol. 3, nr 10, s. 348-354.

Optymalizacja procesu obróbki cieplnej wysokowytrzymałych kutych stopów typu 7075: badanie metalograficzne.

Mikrostruktury nadeutektycznego stopu Nb62Ti16Ni22 w stanie lanym i po zabiegu wyżarzania ujednorodniającego szczegółowo przebadano za pomocą dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD), mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Stop Nb62Ti16Ni22 wytworzono w próżniowym piecu łukowym, a następnie wyżarzano ujednorodniająco w temperaturze 950°C przez 8 godzin. Wyniki pokazują, że w stopie w stanie surowym można znaleźć fazy Nb(sieć A2), Ni(sieć A1), NiTi(siećB2) oraz TiNb, Ni (NiCX) i NbNi3, przy czym fazy TiNb i NbNi3 rozpuściły się podczas obróbki cieplnej. Śledząc przekrój wlewka od powierzchni ścianki do wewnątrz, można wyróżnić odpowiednio drobne ziarna równoosiowe, ziarna dendrytyczne i duże ziarna równoosiowe. W trakcie ujednorodniania wydzieliła się widoczna na biało faza Nb o sieci A2 o podłużnych ziarnach usytuowanych w widzianej na szaro osnowie NiTi o sieci B2. Na współistnienie fazy (Nb,Ti) o sieci A2 i eutektyki NiTi wpłynęła dyfuzja Nb. Twardość Vickersa ujednorodnionego stopu była wyższa niż twardość stopu w stanie surowym.

Optimizing the heat treatment of highstrength 7075-type wrought alloys: a metallographic study. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 3, nr 10, s. 264-275. Głównym celem badań była optymalizacja wytrzymałości stopu 7075. Przygotowano kilka eksperymentalnych stopów, z których odlano w znormalizowanej kokili według ASTM B-108 próbki na rozciąganie. Próbki w stanie surowym poddano przesycaniu w temperaturze 470°C w czasie do 48 godzin. Przesycone próbki poddano również starzeniu, w celu poprawy wytrzymałości stopu poprzez umocnienie wydzieleniowe. Nowo opracowane wersje stopu 7075 wykazały wytrzymałość na rozciąganie rzędu 1 GPa. Szczegółowe badania wydzieleń fazowych w tych stopach wykonane za pomocą mikroanalizy sondą elektronową (EPMA), spektroskopii z dyspersją energii (EDS) oraz technik analizy spektroskopii falowo-dyspersyjnej (WDS) wykazały, że wzrost wytrzymałości stopu można przypisać wytrącaniu się bardzo drobnych cząstek fazy Al2Cu równomiernie rozłożonych w całej osnowie. Przebadano także mechanizmy pękania tych stopów dla różnych parametrów obróbki cieplnej. Przy zastosowaniu odpowiednich dodatków, odkształcaniu na zimno czy gorąco, ujednorodnianiu i starzeniu, stopy typu 7075 mogą osiągnąć bardzo wysokie wartości wytrzymałości na rozciąganie po starzeniu (w porównaniu do 580 MPa uzyskanych z tradycyjnego stopu 7075). Mikrostruktura nadeutektycznego stopu Nb62Ti16Ni22 w stanie lanym i po ujednorodnieniu. Microstructures of as-cast and homogenized hypereutectic Nb62Ti16Ni22 alloy.

Autor: Qiuzhi Gao, Fu Qu, Yixiao Wang, Minglong Gong, Huanhuan Chen.

Wpływ dodatku Mg i Cu na przesycanie stopu Al-Si-Mg. Effects of Mg and Cu content on quench sensitivity of Al-Si-Mg alloy. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 10, nr 2, s. 138-146. Autor: Chaudhury Sujoy K., Apelian D. Przebadano wpływ zawartości Mg i Cu na skłonność do przesycania odlewniczych stopów na bazie Al-Si-Mg. W celu oceny stopnia przesycenia stopów Al-Si-Mg i Al-Si-Mg-Cu przeprowadzono próbę hartowania od czoła metodą Jominy’ego. Zaobserwowano, że stopień przesycenia stopu Al-Si-Mg wzrasta wraz ze wzrostem zawartości Mg. Wartości stopnia przesycenia wzrastają wraz ze wzrostem

41


Odlewnictwo Współczesne

odległości od schładzanego końca próbki testowej próby Jominy’ego. Wynika to z faktu, że szybkość wydzielania się cząstek umacniających wzrasta wraz ze wzrostem liczby przechłodzonych wakansów. Liczba przechłodzonych wakansów maleje wraz ze spadkiem szybkości chłodzenia. Maksymalna wartość stopnia przesycenia stopu Al-Si-0,57%Mg wynosi 144,8, podczas gdy dla stopów Al-Si-0,35%Mg oraz Al-Si-0,45%Mg wynoszą odpowiednio 38,5 i 34,7. Przeciwny trend obserwuje się w stopie Al-Si-Mg zawierającym 0,8% Cu. Wyniki wykazują, że dodatek 0,8% Cu do Al-Si-Mg znacznie obniża stopień przesycenia tego stopu. Wartości stopnia przesycenia stopu Al-Si-Mg-0,8%Cu mieszczą się w zakresie 1-16. Przy dodatku 0,23 i 0,50% mas. Cu do stopu Al-Si-Mg nie zaobserwowano istotnego obniżenia wartości stopnia przesycenia. Wyniki symulacji pokazują, że strefy Guiniera-Prestona (GP) tworzą się w osnowie aluminiowej podczas naturalnego starzenia po przesycaniu, gdy zawartość Cu w stopie Al-Si-Mg przekracza 0,57% mas. Strefy GP są dobrze znanymi heterogenicznymi obszarami zarodkowania wydzieleń i są odpowiedzialne za zmniejszenie stopnia przesycenia stopu Al-Si-Mg-0,8%Cu. Wpływ wyżarzania i zabiegów metalurgicznych na przewodność cieplną stopów aluminium. Effect of annealing and metallurgical treatments on thermal conductivity of aluminium alloys. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 10, nr 2, s. 157-171. Autor: Rauta V., Cing C., Orkas J. Zbadano czynniki wpływającym na przewodnictwo cieplne stopów aluminium. Przewodność cieplną mierzono metodą gorącego dysku. W pracy wykazano, że poprzez obróbkę cieplną badanych stopów można osiągnąć poprawę przewodności cieplnej nawet o 50%. Badania mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej wskazują na to, że niektóre pierwiastki w roztworze stałym (szczególnie krzem) wydzielają się w ziarnach

42

aluminium w trakcie wyżarzania. Modyfikacja mikrostruktury za pomocą strontu i sodu nieco zwiększa przewodność cieplną, podczas gdy odlewanie w stanie półciekłym czy rozdrobnienie ziarna nie wpływają na przewodnictwo cieplne. Obróbka cząstkami AlB poprawia przewodność cieplną zwłaszcza w pierwotnych stopach aluminium o niskiej zawartości krzemu. Przewodność cieplna badanych stopów w stanie lanym oraz obrobionych cieplnie obliczono, stosując regułę Matthiessena oraz prawo Wiedemanna-Franza i porównano ze zmierzoną przewodnością cieplną. Azotowanie lekkich wysokomanganowo-aluminiowych stali. Nitriding of lightweight high manganese and aluminum steels. International Journal of Metalcasting 2016, vol 10, nr 2, s. 190-200. Autor: Bartlett L. N., Serino S. Stale austenityczne o wysokiej zawartości manganu i aluminium posiadają wyjątkową kombinację wysokiej wytrzymałości i wiązkości oraz doskonałej odporności na ścieranie. Dodanie aluminium w ilościach 6-8,8% mas. pozwala osiągnąć gęstość o 10-15% niższą w porównaniu z ulepszanymi cieplnie stalami Cr-Mo, ale jednocześnie obniża umocnienie przez zgniot i odporność na ścieranie. Odporność na ścieranie można poprawić za pomocą taniej obróbki cieplnej w atmosferze azotu, aby uzyskać twardą warstwę powierzchniową AlN. W pracy oceniono wpływ zawartości aluminium i krzemu na kinetykę procesu azotowania stali Fe-30%Mn-(6-9%)Al-(1-1,6%)Si-0,9%C w zakresie temperatury 900-1100°C. Wyniki pokazują, że można uzyskać warstwę AlN o grubości do 550 μm, w zależności od czasu i temperatury procesu. Zwiększenie ilości krzemu z 1,1 do 1,6% nie miało statystycznego wpływu na dyfuzyjność azotu w zakresie temperatury 9001100°C. Zwiększenie ilości aluminium od 6 do 8,8% obniżyło dyfuzyjność azotu i zwiększyło obliczoną energię aktywacji od 64 do 79 kJ/mol. Niższe niż oczekiwane


Odlewnictwo Współczesne

wartości energii aktywacji do dyfuzji azotu w austenicie sugerowane są jako skutek rozwinięcia się dróg o wysokiej dyfuzyjności na granicy między cząstkami AlN a osnową austenityczną.

cji. W artykule omówiono każdy z nich, a są to: produkcja form, zakładanie rdzeni, wizualizacja produkcji formy, odlewanie, transport odlewów włącznie z wysyłką, kontrola łańcucha linii produkcji.

13. ŻELIWO I ODLEWY ŻELIWNE

Poprawa odporności na zużycie żeliwa wysokochromowego poprzez stopowanie manganem.

Lekkie konstrukcje odlewów z żeliwa sferoidalnego – bez odpowiedniej technologii wytwarzania nie jest to możliwe!

Improving wear properties of high-chromium cast iron by manganese alloying.

Leichtbau im Sphaeroguss – ohne die passende Fertigung nich moeglich!

Autor: Hadji A., Bouhamla K., Maouche H.

Lightweight Casting in SG-Iron – not possible without appropriate Production Process. Giesserei Rundschau 2016, Jg. 63, H. 11-12, s. 258-262. Autor: Schott S. Artykuł dotyczy wykonywania lekkich konstrukcji z żeliwa sferoidalnego. Ze względu na wymagania w zakresie ochrony środowiska i konieczność ograniczenia emisji CO2 producenci samochodów zostali zmuszeni do opracowywania lekkich konstrukcji wszystkich podzespołów produkowanych samochodów. Dotyczy to także odlewów, które powinny być cienkościenne i jak najmniejsze. Metod otrzymywania lekkich konstrukcji jest coraz więcej. Wykorzystywanie bioniki w procesie konstruowania i doboru optymalnego kształtu jest dzisiaj standardem. Nowa generacja urządzeń do obróbki pozwala na uzyskanie większej dokładności np. płyt podmodelowych. Firma GF Automative opracowała nową linię wytwarzania AMR (Airation Moulding Robot Pouring), w której wszystkie etapy produkcji są tak opracowane, że możliwe jest otrzymywanie lekkich konstrukcji. Wszystko zależy od przebiegu produkcji, a więc: doboru stopu (tworzywa), wyboru technologii i odpowiedniej automatyzacji procesu i poprawnej kontroli jego przebiegu. Przy planowaniu linii wytwarzania typu AMR, każdy etap produkcji jest ważny, aby zagwarantować uzyskanie lekkiej konstruk-

International Journal of Metalcasting 2016, vol. 10, nr 1, s. 43-55.

Żeliwa wysokochromowe znajdują duże zapotrzebowanie w kilku obszarach przemysłu. Są one stosowane w górnictwie, w cementowniach, stalowniach i w wielu innych branżach. Ich mikrostruktura składa się z siatki węglików eutektycznych usytuowanej w austenitycznej lub martenzytycznej osnowie. Odporność na zużycie jest kontrolowana głównie przez kształt węglików oraz typ osnowy. Kilka prac naukowych opisuje próby polepszenia odporności na zużycie i optymalizowania trwałości użytkowej tego żeliwa przy użyciu różnych technik. Zbadano wpływ zawartości manganu na właściwości mikrostruktury i zużycie żeliwa białego zawierającego 15% chromu wykorzystywanego do produkcji elementów młynów kulowych. Niniejsza praca omawia zużycie żeliwa wysokochromowego stopowanego manganem po obróbce cieplnej. Materiał badawczy uzyskano z wytopów w piecu indukcyjnym, zmieniając zawartość manganu w zakresie 0-3%. Próbki obrobione cieplnie poddano badaniom mikroskopii optycznej, skaningowej mikroskopii elektronowej MEB (SEM), różnicowej kalorymetrii skaningowej DSC i dyfrakcji rentgenowskiej XRD oraz przebadano pod kątem odporności na zużycie abrazyjne oraz ścierne. Zwiększanie dodatku manganu spowodowało zmiany strukturalne i poprawę odporności na ścieranie. Najlepszą odporność na zużycie uzyskano dla próbek zawierających 3% Mn.

43


Odlewnictwo Współczesne

Badanie aktywności tlenu przed rozpoczęciem krystalizacji żeliwa. A study of oxygen activities before the start of solidification of cast irons. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 10, nr 4, s. 500-515. Autor: Ekengåd J., Diészegi A., Jönsson P.G. Celem pracy było zbadanie zawartości tlenu rozpuszczonego i jego aktywności w różnych typach żeliwa. Przeprowadzono trzy próbyprzemysłowe w trakcie wytopów żeliwa z grafitem płatkowym, wermikularnym i kulkowym. Wyniki pokazują, że w temperaturach zbliżonych do temperatury likwidusu aktywność tlenu wynosiła od 0,03 do 0,1 ppm dla żeliwa z grafitem płatkowym (GJL), około 0,02 ppm dla żeliwa z grafitem zwartym i 0,001 ppm dla żeliwa z grafitem kulkowym. Ponadto stwierdzono, że w miarę wzrostu aktywności tlenu w czasie po obróbce Mg zdolność do tworzenia grafitu zwartego lub kulkowego obniżała się. Określono różnice w aktywności tlenu do 0,07 ppm dla różnych podeutektycznych składów żeliwa GJL w temperaturze likwidus. Ogólnie uważa się, że zaobserwowane różnice w poziomach rozpuszczonego tlenu wpływają na osadzenie cząstek grafitu w osnowie austenitu oraz ich morfologię.

14. STALIWO I ODLEWY STALIWNE Zapobieganie pęknięciom na gorąco poprzez niezależną optymalizację konstruowania odlewów i technologii odlewania. Warmrissvermeidung durch autonomie Optimierung von Gussteildesign und Giesstechnik. Avoiding Hot Tears using Autonomous Optimization of Casting Design and Methoding. Giesserei Rundschau 2016, Jg. 63, H. 9/10, s. 202-206. Autor: Sturm J.C., Zimmermann J.

44

Pęknięcia na gorąco to jedne z bardziej istotnych wad w przypadku odlewów staliwnych. Podczas produkcji jarzma pompy, przy zastosowaniu formowania skorupowego, wystąpiły pęknięcia na gorąco, których usunięcie metodą spawania było kosztowne. W celu zapobieżenia tego typu wadom zrezygnowano z kosztownych i czasochłonnych badań i zastosowano nową metodykę wirtualnego planowania badań i optymalizacji za pomocą symulacji procesu odlewania. Dzięki temu można było opracować i zapewnić zoptymalizowane rozwiązania konstrukcji odlewów i ich technologii wykonania, co doprowadziło do ekologicznego wykonania solidnych odlewów i spowodowało zmniejszenie kosztów badań i wykańczania odlewów. Odlew staliwny o wykreowanej wysokiej wartości produkcji jako wyrób gotowy. Wzrost i optymalizacja uzysku przy produkcji odlewów staliwnych. Stahlguss mit hoher Wertschoepfung. Steigerung und Optimierung des Ausbringens bei Stahlgussteilen. Giesserei-Erfahrungsaust. 9-10, s. 16-21.

2015,

nr

Autor: Carrasco A., Pena D., Trillo G. i in. Podczas produkcji odlewów staliwnych można zastosować wiele metod sprawiających, że jakość otrzymanych odlewów staliwnych będzie lepsza. Dotyczy to szeregu odlewów staliwnych z różnych rodzajów staliwa, np. staliwa manganowego czy staliwa na bazie niklu, przy których produkcji stawiane są wysokie wymagania technologiczne. W artykule skoncentrowano się wyłącznie na optymalizacji uzysku, który określa się jako stosunek masy rzeczywistego odlewu i całkowitej masy metalu wlanego do formy. Badania przemysłowe w tym zakresie przeprowadziła firma ASK Chemicals we współpracy z odlewniami, a w szczególności z odlewnią „Fondesal” (Hiszpania). W przeprowadzonych badaniach w przypadku niektórych odlewów osiągnięto uzysk ponad 60%. Wyniki badań zweryfikowano za pomocą badań


Odlewnictwo Współczesne

rentgenowskich. Badania przeprowadzono w ramach projektu „Superalloy”. W badaniach zastosowano staliwa średnio- i niskostopowe między innymi staliwa manganowe. Wykonywano odlewy staliwne różnej wielkości od 25 do 150 kg. W artykule opisano przeprowadzone badania wykonywania odlewów staliwnych, w których skoncentrowano się na problemie zasilania odlewów. Przeprowadzono szeroką dyskusję uzyskanych wyników. Wpływ tlenków niobu na wytrzymałość stali węglowych. Role of niobium oxides on the strength of plain carbon steels. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 10, nr 2, s. 208-215. Autor: Bommareddy A., Tuttle R.B. Autorzy artykułu wyodrębnili poprzez trawienie elektrolityczne wtrącenia niobu ze stali typu 1030 otrzymanej w trzech wytopach z dodatkiem odpowiednio FeNb, NbO2 oraz NbO. Za pomocą mikroanalizy EDS stwierdzono, że pod względem chemicznym wtrącenia tych dodatków były podobne. W stali nie znaleziono czystych wtrąceń tlenku niobu. Rozmiary wtrąceń zostały zmierzone na próbkach wypolerowanych oraz tych wyekstrahowanych elektrolitycznie. Analiza statystyczna wykazała, że średnia wielkość wtrąceń była większa w przypadku przefiltrowanych próbek w porównaniu z próbkami wypolerowanymi. Ponieważ nie znaleziono wtrąceń NbO, uważano, że działanie umacniające niobu odnotowane we wcześniejszej literaturze może wynikać z efektu umacniania wydzieleniowego. Dla potwierdzenia tego faktu przeprowadzono obróbkę cieplną w temperaturze 600, 625 i 650°C po przesycaniu w temperaturze 1100°C. Twardość mierzono po czasie starzenia wynoszącym 30, 45, 60, 75 i 90 minut. Zaobserwowany związek między twardością a czasem starzenia odpowiadał temu oczekiwanemu dla mechanizmu umacniania wydzieleniowego. Wysnuto zatem teorię, że dodatki NbO i NbO2 rozpuściły się w trakcie topienia i tworzą wydzielenia.

15. STOPY METALI NIEŻELAZNYCH I ODLEWY Z TYCH STOPÓW Śrutowanie aluminium za pomocą aluminium. Urządzenia ciągłego działania do ochronnego śrutowania elementów z metali lekkich. Aluminium strahlt Aluminium. Durchlaufanlagen fuer das schonende Strahlen von Teilen aus Leichtmetallen. Giesserei-Erfahrungsaust. 9-10, s. 28-29, 31.

2015,

nr

Autor: Seidler M. Firma Walther Trowal GmbH + Co. KG w Haan (Niemcy) zaprezentowała korytkowe urządzenie ciągłego działania do śrutowania elementów otrzymywanych metodą odlewania ciśnieniowego lub kutych ze stopów metali lekkich, takich jak: aluminium czy magnez. Do oczyszczania tego typu elementów coraz częściej stosuje się miękki śrut aluminiowy. Ma to tę zaletę, że koszty eksploatacji są niższe, zużycie kół rzutowych (odśrodkowych) jest mniejsze niż w przypadku stosowania śrutu stalowego. Konieczne jest jednak stosowanie większej ilości śrutu aluminiowego. W zaprojektowanym i przystosowanym do śrutu aluminiowego urządzeniu do śrutowania zmieniono konstrukcję urządzenia do śrutowania model THM pod kątem możliwości doprowadzenia większej ilości śrutu, zoptymalizowano wytrzymałość na zużycie części roboczych. Opisano zastosowanie korytkowego urządzenia do śrutowania, za pomocą którego można czyścić drobne elementy z ww. stopów. Omówione w artykule urządzenie służyć może także do bezpiecznego transportu. Opisano także jego zastosowanie w tym charakterze. Ponadto w artykule scharakteryzowano i opisano zastosowanie śrutu aluminiowego stosowanego w tym urządzeniu. Urządzenia firmy Walther Trowal produkowane są w różnych wersjach. Najnowsze urządzenie ma symbol THM 700/4/E. Urządzenie to posiada 4 koła rzutowe (odśrodkowe) i ma moc 15 kW. Urządzenia firmy Trowal są ekologiczne.

45


Odlewnictwo Współczesne

Wpływ wprowadzania nanocząstek do stopów aluminium w trakcie ich wytopu na mikrostrukturę i właściwości odlewów. Influence of nanoparticles introducing in the melt of aluminum alloys on castings microstructure and properties. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 10, nr 4, s. 466-476. Autor: Lazarova R., Bojanova N., Dimitrova R., Manolov V., Panov I. Trzy typy stopów aluminium: AlSi7Mg, AlSi12Cu2MgNi oraz AlZn4 poddano rafinacji poprzez wprowadzenie w trakcie topienia nanocząstek związków o wysokiej temperaturze topnienia – azotków, węglików oraz diamentów. Przebadano ich wpływ na mikrostrukturę, mechaniczne i niektóre elektrochemiczne właściwości odlewów z tych stopów. Ustalono, że mikrostruktura uległa rozdrobnieniu, zmalała porowatość, a niektóre właściwości mechaniczne i elektrochemiczne, takie jak potencjał ochronny w wodzie pitnej, uległy poprawie. Omówiono mechanizm rozdrobnienia ziarna i modyfikacji krzemu. Określenie optymalnego poziomu strontu do modyfikowania eutektycznego krzemu w odlewniczych stopach Al-Si przy użyciu analizy termicznej i właściwości uzyskanych w próbie rozciągania. Determination of optimum Sr level for eutectic Si modification in Al-Si cast alloys using thermal analysis and tensile properties. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 10, nr. 4, s. 457-465. Autor: Zamani M., Seifeddine S. W pracy przedstawiono korelację między obniżeniem temperatury wzrostu eutektyki w wyniku modyfikacji Sr a właściwościami wytrzymałościowymi odlewniczych stopów Al-Si. W celu zbadania roli, jaką Sr wywiera na proces krystalizacji, modyfikację i właściwości mecha-

46

niczne, przeprowadzono eksperymenty kontrolowanej krystalizacji, w tym analizę termiczną. Używając trzech materiałów formierskich dla uzyskania różnych szybkości chłodzenia, przeprowadzono próby rozciągania na próbkach z badanych stopów o różnych zawartościach Sr (~35-500 ppm). Zastosowano technikę krystalizacji gradientowej w celu wymuszenia kierunkowej krystalizacji próbek wytrzymałościowych, aby uzyskać w nich niski poziom wad. Obniżenie temperatury wzrostu eutektyki Si zostało skorelowane z zawartością Sr w stopie i właściwościami wytrzymałościowymi (wydłużeniem przy zerwaniu i wytrzymałością na rozciąganie). Charakterystyka mikrostrukturalna i symulacja termodynamiczna odlewniczych stopów Al-Zn-Mg-Cu. Microstructural Characterization and Thermodynamic Simulation of Cast Al-Zn-Mg-Cu Alloys. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 10, nr 1, s. 2-20. Autor: David M.D., Foley R.D., Griffin J.A., Monroe C. A. Wytworzono odlewy klinów z sześciu stopów aluminium Al-Zn-Mg-Cu o zawartości cynku w zakresie od 8 do 15% wag., stosunku Zn/Mg w zakresie od 1,7 do 6,5 oraz miedzi w zakresie od 0,6 do 1% mas. Przeprowadzono analizę termiczną i charakterystykę mikrostrukturalną próbek w stanie lanym, przesyconym oraz po starzeniu i porównano wyniki z obliczeniami termodynamicznymi przy użyciu metody CALPHAD (Calculation of Phase Diagram). Stabilność faz w stopach została bardzo trafnie obliczona zarówno dla tworzenia faz w trakcie krystalizacji równowagowej, jak i nierównowagowej. Dodatkowo przeprowadzono obliczenia równowagowe w celu określenia zakresu stężeń pierwiastków stopowych, dla których stopy nie zawierały eutektyki T(Mg32 [Al,Zn]49) lub fazy η(MgZn2). Obliczono stabilność faz dla 195 składów chemicznych.


Odlewnictwo Współczesne

Wpływ nanostrukturalnych silanoli na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne odlewniczych stopów aluminium A4047 oraz A359. Influence of Nano-Structured Silanols on the Microstructure and Mechanical Properties of A4047 and A359 Aluminum Casting Alloys. International Journal of Metalcasting 2016, vol. 3, nr 10, s. 338-341. Autor: Lee A., Yang L., Roche A., Tsung-Yu P. Mniej znaczące pierwiastki stopowe obecne w odlewniczych stopach aluminium z krzemem, takie jak: sód, stront czy bor lub tytan, mogą ostatecznie wpływać na mikrostrukturę stopu, a tym samym na jego właściwości mechaniczne. Jednakże, wciąż panują trudności w balansowaniu wytrzymałością, plastycznością, a także późniejszą obróbką cieplną umacniającą wydzieleniowo. Badano wpływ silanoli nanostrukturalnych na bazie częściowo skoagulowanych poliedrycznych oligomerycznych silseskwioksanów (POSS-silanol) na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopów aluminium A4047 i A359, stosując metodę „dwuetapowego” procesu. Silanole reagują z aktywną powierzchnią aluminium, tworząc stabilne wiązania Si-O-Al, podczas gdy rdzeń POSS typu klatkowego umożliwia kontrolę późniejszego procesu krystalizacji, co prowadzi do uzyskania pożądanych właściwości mechanicznych. Stosując standardowe podejście odlewnicze, wzrost zarówno plastyczności, jak i wytrzymałości na rozciąganie stopów A4047 i A359 wynika z utworzonych, wysoce rozdrobnionych włókien eutektyki Al-Si zamiast nieregularnych płatków, jak również rozdrobionej fazy pierwotnego aluminium w porównaniu do struktury stopów niemodyfikowanych. Stwierdzono, że ten niedawno rozwinięty sposób podejścia można również rozszerzyć na inne odlewnicze stopy aluminium obrabiane cieplnie ze szczególnym naciskiem na zmiany w mikrostrukturze zarówno aluminium pierwotnego jak i eutektyki.

16. KOMPOZYTY Opracowanie technologii odlewania taśm aluminiowych z materiałów kompozytowych – symulacja numeryczna i próby praktyczne. Prozessentwicklung des Giessens von bandfoermigen Aluminium-Verbundwerkstoffen-Numerische Simulattion und praktische Versuche. Development of an Casting Process for Strio-shaped Aluminium clad Materials – Numerical Simulation and casting Experiments. Giesserei Rundschau 2016, Jg. 63, H. 9/10, s. 222-230. Autor: Heugenhauser S., Kaschnitz E. Schumacher P. Zaplanowanie, opracowanie, skonstruowanie, jak i optymalizacja urządzenia doświadczalnego pozwoliło wykazać, że odlanie aluminiowych płyt kompozytowych o wymiarach 230 x 220 x 20 mm jest możliwe i to w sposób powtarzalny. Za pomocą dwuwymiarowego modelu symulacyjnego urządzenia przeprowadzono studium parametrów, aby zbadać cieplną zależność parametrów urządzenia i parametrów odlewania na jakość kompozytu. Okazało się, że zawsze proporcja grubości płyty (substratu) do grubości zalanego metalu ma największy wpływ na występujące zależności cieplne w strefie łączenia. Te i inne wnioski z danych pochodzących z symulacji były podstawą do zaplanowania dalszych prób odlewania, które podzielono na 5 grup zagadnień: temperaturę, prędkość odlewania, atmosferę, powierzchnię „substratu”, zależność pomiędzy grubościami. Za pomocą zgładów płyt kompozytów, które odlewane były w różnych warunkach można było określić jakość kompozytu. Jeżeli parametry cieplne są poprawne, powstają dobrej jakości tworzywa gradientowe.

47


Odlewnictwo Współczesne

17. SYSTEMY ZAPEWNIANIA JAKOŚCI, STATYSTYCZNA KONTROLA PROCESU (SPC), CERTYFIKACJA, KONTROLA JAKOŚCI, BADANIA ODBIORCZE Sprawdzanie kształtu odlewów. Innowacyjna metoda skanowania w firmie Benninger Guss. Geometrieueberpruefung von Gussteilen. Innovative Scantechnologie bei Benninger Guss. Giesserei-Erfahrungsaust. 3-4, s. 15-18.

2015,

nr

Autor: Christina A. W artykule omówiono zastosowanie nowoczesnego, przenośnego skanera 3D do kontroli kształtu odlewów. Mowa jest tutaj o skanerze Handyscan 3D kanadyjskiej firmy „Creaform”. Skaner ten wyposażono w oprogramowanie „Geomagic”, za pomocą którego możliwa jest kontrola powierzchni nie tylko odlewów, ale i rdzeni. Odlewnia żeliwa Benninger Guss AG w Uzwil (Szwajcaria) stosuje w praktyce wspomniany model skanera. W artykule przedstawiono krótko historię odlewni. Asortyment produkcji obejmuje odlewy prototypowe i różne części zamienne. Za pomocą danych zgromadzonych w skanerze można wygenerować pakiet danych CAD. Skaner wyposażono w oprogramowanie umożliwiające stosowanie technologii inżynierii odwrotnej. Możliwe jest sprzężenie pracy skanera z drukarką 3D, za pomocą której wykonuje się formy piaskowe. W ostatnim podrozdziale artykułu omówiono pomiary za pomocą tego skanera. Nieniszcząca charakterystyka i analiza wad w odlewach. Zewrstoerungsfreie Materialcharakterisierung und Fehlerpruefung von Gusskomponenten. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 11, s. 3235. Autor: Veile I., Tschuncky R., Bruche D., Kopp M., Szielasko K.

48

W zależności od stopnia skomplikowania konstrukcji odlewu oraz od wymaganych właściwości mechanicznych należy odpowiednio wybrać stop. Powstawanie wewnętrznych nieciągłości i jam skurczowych, jak i przypowierzchniowych wad nie można w pełni wykluczyć podczas produkcji odlewów. Dlatego też korzysta się z różnych metod badań nieniszczących, za pomocą których występujące wady można precyzyjnie zlokalizować i szczegółowo scharakteryzować. Ostateczna ocena występujących wad umożliwia precyzyjne wykończenie odlewu albo przynajmniej oszacowanie możliwych skutków mechaniki pękania na skutek występowania wad, co w konsekwencji może wymagać naprawy odlewu. W Instytucie Fraunhofera opracowano, zmodernizowano i połączono nieniszczące metody badań, które można zastosować do różnych odlewów i przy różnej skali ich wielkości.

18. MASZYNY I URZĄDZENIA Wszystko w postaci jednego odlewu. Nowe pole zastosowania w odlewniach dla bagrownicy o małych gabarytach. Alles aus einem Guss. Neues Einsatzfeld fuer Minibagger In Giessereien. Giesserei-Erfahrungsaust. 1-2, s. 18-19.

2014,

nr

Autor: Reimann S. Opisano zastosowanie i sposób obsługi czerparka bagrownicy (pogłębiarki) typu „Cat Minibagger 303.5E” o kompaktowej budowie. Zastosowano ją w odlewni żeliwa EMG Casting AG w Waldkraiburgu. Bagrownica wyposażona jest w urządzenie chwytne, które można zastąpić innym elementem np. czerpakiem i wykorzystać w innym obszarze pracy odlewni. W artykule opisano zastosowanie bagrownicy z układem chwytnym, którym zastąpiono manipulatory, których koszty eksploatacji są wyższe. Pracę odlewni uczyniono bardziej wydajną i obniżono koszty produkcji.


Odlewnictwo Współczesne

Inwestycje w odlewniach. O zmniejszeniu inwestycji nie może być mowy! Investitionen in Giessereien. Von einer Investitionschwaeche kann keine Rede sein! Giesserei 2016, Jg. 103, H. 7, s. 5657, 59. Autor: Wichtmann N. W artykule przeprowadzono rozważania na temat inwestycji i amortyzacji urządzeń odlewniczych w przemyśle odlewniczym w Niemczech na przestrzeni ostatnich lat (2002-2012). Każde urządzenie w wyniku eksploatacji ulega zużyciu i z czasem musi zostać zastąpione nowym. W większości przypadków wielkość inwestycji i wielkość odpisów amortyzacyjnych są w przybliżeniu takie same. Wielkość inwestycji często odnosi się do wielkości obrotu przedsiębiorstwa. Jednak w przypadku odlewni, ze względu na duże wahania cen energii elektrycznej i paliw, bardziej miarodajne jest wielkość inwestycji i amortyzację przeliczyć na jednego zatrudnionego. Jeśli chodzi o odlewnictwo to więcej zainwestowano w urządzenia służące do produkcji niż w grunty i budynki. W artykule scharakteryzowano w oparciu o dane liczbowe przebieg procesu inwestowania w przemyśle odlewniczym na przestrzeni lat i zwrócono na jego zrównoważony charakter. Najwięcej inwestycji poczyniono w przemyśle odlewniczym metali nieżelaznych. W ramach analizy inwestycji zwrócono też uwagę na koszty pracy. Z analizy wynika, że o stagnacji w przemyśle odlewniczym nie może być mowy. Zmodernizowana produkcja odlewów w odlewni Olsberg. Nowy agregat formierski HWS umożliwia elastyczną pracę i uzyskanie lepszej jakości odlewów. Modernisierte gussteilproduktion in der Giesserei Olsberg. Neue HWS-Formanlage ermoeglicht mehr Flexibilitaet und hoehere Qualitaet Giesserei 2016, Jg. 103, H. 7, s. 5255. Autor: Vollrath K.

Artykuł dotyczy modernizacji odlewni Olsberg GmbH, zainstalowania w niej nowoczesnej linii formierskiej firmy HWS. W odlewni produkuje się odlewy z żeliwa szarego i sferoidalnego. Nowa formierka pozwala na wykonywanie odlewów o dużym stopniu skomplikowania, o masie od 1 kg do 8 t. Seryjnie produkuje się odlewy do 500 kg. Do asortymentu produkowanych odlewów wchodzą także skomplikowane odlewy cienkościenne. Scharakteryzowano krótko stare urządzenie formierskie i opisano eksploatację nowo zainstalowanej formierki. Zastosowano w niej nową technologię formowania Seiatsu „Plus”. W paru zdaniach scharakteryzowano tę technologię. Omówiono pracę i eksploatację nowej linii formierskiej. Podłącz i pracuj – podawaj rdzenie. Gotowe do montażu indywidualnie dobrane systemy chwytne podnoszą elastyczność działania i opłacalność przy konstrukcji urządzeń w przemyśle motoryzacyjnym. Plug + Work beim Sandkernhandling. Einbaufertige Individualgreifer erhoehen Flexibilitaet und Wirtschaftlichkeit im Anlagenbau der Automotiveindustrie. Giesserei 2016, Jg. 103, H. 7, s. 4345. Autor: Nagel M. Artykuł dotyczy wykonywanych przez firmę Spanntechnik u. Greifsysteme GmbH + Co. KG w Lauffen/Neckar (Niemcy) układów (zespołów) chwytnych do rdzeni montowanych do robotów stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym. Układy chwytne to podzespoły indywidualnie dobierane zgodnie z wymogami klienta, w zależności od rodzaju rdzeni, jakie mają być zakładane. Dla przykładu wspomniano, że agregaty z zespołami chwytnymi pracują w centrum produkcji rdzeni do bloków silników. Centrum to wyposażone jest w 10 maszyn specjalistycznych i ponad 30 robotów, w których wykorzystuje się 20 typów różnych zespołów chwytnych. Wspomniana powyżej firma produkuje około 2000 różnych zespołów chwytnych. Następnie omówiono pracę firmy Greifer-

49


Odlewnictwo Współczesne

systeme GmbH i podkreślano, jak indywidualnie traktuje się opracowanie nowego zespołu chwytnego i jak różne układy chwytne się w praktyce stosuje. Omówiono zastosowanie mechatroniki w zespołach chwytnych. Oszczędność miejsca: Rozdział sprężonego powietrza z kontenera. Platzsparend: der Box.

Druckluftversorgung

aus

Giesserei 2016, Jg. 103, H. 9, s. 4041. Autor: Gaar M. Artykuł dotyczy zmiany, modernizacji gospodarki sprężonym powietrzem w firmie Heck + Becker GmbH produkującej formy ciśnieniowe dla przemysłu motoryzacyjnego. Realizując tę modernizację, uzyskano znaczne oszczędności energetyczne. W ramach modernizacji zastosowano kontenery sprężonego powietrza, które dostarczyła firma Atlas Copco Vertragshaendler Gross GmbH. Sprężarki w kontenerze sterowane są centralnie przez oszczędny system ES6. Po modernizacji uzyskano optymalny dopływ sprężonego powietrza do urządzeń pod ciśnieniem 7,5 bar, wcześniej było to 9 bar. Wahania w dostawie sprężonego powietrza nie występują. W artykule przedstawiono opis techniczny kontenera. Zarządzanie sprężonym powietrzem w firmie Heck + Beck GmbH jest zgodne z normą DIN EN ISO 50001. Postęp dzięki technologii i niezawodności. Centrum obróbki elektroiskrowej i procesów frezowania Rejlek wykorzystuje urządzenia firmy GF Machining Solutions. Fortschritt durch Technologie und Zuverlaessigkeit. Rejlek setzt beim Erodieren und Fraesen auf GF Machining Solutions. Giesserei-Erfahrungsaust. 9-10, s. 22-25. Autor: Urhahn G.

50

2014,

nr

Opisano działalność centrum obróbczego Karl Rejlek GmbH w Wiedniu. W centrum obróbczym projektowane są i produkowane formy wtryskowe i urządzenia do tłoczenia oraz elementy różnych maszyn, przeprowadza się obróbkę elektroiskrową i procesy frezowania za pomocą frezarek szwajcarskiej firmy GF Machining Solution. Centrum obróbcze współpracuje z różnymi gałęziami przemysłu np.: maszynowym, medycznym i motoryzacyjnym. Przedstawiono opis techniczny i pracę urządzeń stosowanych w centrum obróbczym, podano ich niektóre parametry techniczne. Szczegółowo opisano frezarkę typu Mikron HSM 600U LP. Transporter poziomy dużych odlewów. Automatyczne urządzenia lakierowania dużych i ciężkich elementów. Bodenfoerderer fuer Grossteile. Automatisierte Beschichtungsanlagen fuer Schwerlast- und Grossteilackierung. Giesserei-Erfahrungsaust. 5-6, s. 20-21. Autor: Keinath J.

2014,

nr

Firma Vollert Anlagenbau GmbH w Weinsbergu (Niemcy) zaprezentowała urządzenie do lakierowania dużych elementów, które nadaje się także do lakierowania dużych odlewów. Obecne przykłady projektów pokazują, jak poziome urządzenia transportowe nadają się do transportu dużych elementów o masie rzędu 50 t. Opisano zastosowanie tych urządzeń do transportu wagonów do kabin lakierniczych. Omówiono eksploatację tych urządzeń na tym właśnie przykładzie, omawiając wykorzystanie kabin lakierniczych na powierzchni 8000 m2, na której znajduje się 17 kabin obróbczych; w artykule podano kilka szczegółów technicznych. Producent omawianego w artykule urządzenia realizuje także zamówienia indywidualne i dostarcza np.: urządzenia transportowe podwieszane napędzane kołem ciernym, urządzenia transportowe linowe, urządzenia transportowe łańcuchowe czy gąsienicowe.


Odlewnictwo Współczesne

Polerowanie z wykorzystaniem robota dla uzyskania dobrej jakościowo powierzchni. W pełni automatyczne, elastyczne i wielowariantowe szlifowanie i polerowanie za pomocą robota przemysłowego. Robotergestuetzte Qualitaetspolitur. Loesung zum flexiblen und variantenreichen vollautomatischen Schleifen und Polieren mit Industrieroboter. Giesserei-Erfahrungsaust. 5-6, s. 14-17.

2014,

nr

Autor: Gundler E. Firma Papazoudis i Divanis GmbH w Schorndorf-Miedelsbach (Niemcy) specjalizująca się w wykańczaniu powierzchni zaprezentowała urządzenie do polerowania współpracujące z robotem przemysłowym typu SHL, za pomocą którego można polerować, szlifować elementy jakościowe z różnych metali, względnie tworzyw (sztucznych tworzyw). W pierwszej części artykułu opisano historię i rozwój firmy. Jako firma specjalizująca się w wykańczaniu powierzchni współpracuje z różnymi gałęziami przemysłu np. przemysł maszynowy, meblowy, motoryzacyjny. W artykule opisano wykorzystanie robotów firmy SHL Automatisierungstechnik z Boettingen (Niemcy) w procesie szlifowania, a następnie szlifowanie partii o dużej liczności elementów aluminiowych (rzędu 100-200 tys. sztuk).

ła firma „Roesler Oberflaechentechnik”, opracowując nową metodę oczyszczania i innowacyjne w pełni zautomatyzowane urządzenie do tego celu. Za pomocą tego urządzenia można w sposób bezdotykowy oczyścić, wykończyć 30 typów różnych odlewów. W artykule opisano urządzenie oraz efekty procesu oczyszczania. Szybsze szlifowanie przy o połowie mniejszej masie. Nowe szlifierki turbinowe dla odlewni, stoczni i konstruktorów urządzeń. Schneller schleifen bei halbem Gewicht. Neue Turbinenschleifer fuer Giessereien, Werften und Anlagenbauer. Giesserei-Erfahrungsaust. 5-6, s. 10-11.

2014,

Autor: Preuss T. Firma Atlas Copco Tools z Essen wprowadziła na rynek kątową szlifierkę turbinową, model GTG 25 napędzaną dwustopniową turbiną. Przedstawiono jej charakterystykę techniczną, omówiono jej zalety i opisano przykłady zastosowania.

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

W pełni zautomatyzowany proces szlifowania ślizgowego. Innowacyjny robot do usuwania zalewek i polerowania odlewów ze stopów aluminium. Vollautomatischer Gleitschliffprozess. Innovative Roboterloesung zum Entgraten und Polieren von Aluminiumteilen. Giesserei-Erfahrungsaust. 5-6, s. 12-13.

2014,

nr

nr

Autor: Neder M. Artykuł dotyczy nowej metody i urządzenia do szlifowania ślizgowego precyzyjnych, „wrażliwych” odlewów ze stopów aluminium. Problem usuwania zalewek i szlifowania tego typu odlewów rozwiąza-

51


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

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

TYTUŁ ARTYKUŁU

LAB 3/2017

M. Król i in.

Zastosowanie badań termicznych na przykładzie analizy termiczno-derywacyjnej wybranych stopów odlewniczych magnezu i aluminium

J.J. Sobczak i in.

Sytuacja odlewnictwa w Polsce i na świecie – stan aktualny, tendencje, prognozy

A. Janiga

Efektywność energetyczna – nowe możliwości inwestycyjne w sektorze odlewniczym

W. Kowalczyk i R. Dańko

Rola dokładności i powtarzalności ilościowej dozowania ciekłego stopu w zimnokomorowym procesie odlewania pod wysokim ciśnieniem

P. Vacelet

Najnowsza platforma technologiczna spoiwa cold-box. Spoiwo cold-box Ecocure nie zawiera składników objętych obowiązkiem oznakowania

PRZEGLĄD ODLEWNICTWA 1–2/2017


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

TYTUŁ ARTYKUŁU

PRZEGLĄD ODLEWNICTWA 3–4/2017 J. Zych i J. Mocek

Powłoki ochronne na formy i rdzenie – dodatkowe źródło gazów i potencjalna przyczyna wad powierzchniowych

SMART – innowacyjny algorytm prowadzenia procesu rafinacji barbotażowej stopów na bazie aluminium

LIVARSKI VESTNIK 2/2017

B.J. Stauder i in.

F. Gigez

U. Klančnik

Określanie właściwości 3-punktowego zginania

rdzeni

piaskowych

w

próbie

Foundry sand core property assessment by 3-point bending test evaluation

Innowacje w próżniowym odlewaniu ciśnieniowym Innovations in Vacuum Die Casting

Wysoko- i niskostopowe żeliwo typu ICDP: wpływ na strukturę i właściwości mechaniczne High and low alloyed indefinite chill cast iron: impact on mechanical and microstructural properties

53


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

FOUNDRY TRADE JOURNAL INTERNATIONAL 3743/2017

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

D. Wilk-Kołodziejczyk i in.

FOUNDRY TRADE JOURNAL INTERNATIONAL 3744/2017

U. Voigt i P. Vietoris

54

TYTUŁ ARTYKUŁU

Kontrola światłem „mieszanym” – nowa i ulepszona metoda kontroli jakości odlewów Mixed light inspection – a new and improved way for inline inspection of castings

Selektywne uszczelnianie odlewów otwiera drogę do nowych możliwości i korzyści Selective impregnation of castings opens up clear benefits and new opportunities

Konwersja materiałowa – projektowanie systemem informacyino-decyzyjnym

wspomagane

The conversion in the production of metallurgical assisted decision making system

Ulepszenie procesu zalewania przez nadlew poprzez zastosowanie specjalnych filtrów o strukturze piankowej Process improvement by special ceramic filters with foamlike structure and their use in direct pouring applications

Jak zapewnić wydajność wyłożenia pieców? How to ensure effective furnace lining efficiency?

Inteligentne ograniczanie odpadów Reducing waste the inteligent way


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

TYTUŁ ARTYKUŁU

SLÉVÁRENSTVÍ 3–4/2017

I. Špička i T. Tykva CHINA FOUNDRY 2/2017

H. Jiránková

P. Szturc

Wytwarzanie przyrostowe i automatyzacja w odlewnictwie Aditivní výroba a automatizace ve slévárenství

Drukarki 3D praktyce – wykorzystywanie nowoczesnych technologii w odlewnictwie 3D tiskárny v praxi – využiti moderní technologie ve slévárenství

Odzysk ciepła odpadowego w hucie stali dla wytwarzania energii elektrycznej i ogrzewania Využití odpadního tepla k výrobě elektrické energie a dodávce tepla

Opracowanie: Adam Bitka.

55


Wydarzenia

Nadanie tytułu doktora honoris causa Dyrektorowi Instytutu Odlewnictwa prof. Jerzemu Józefowi Sobczakowi Podczas ostatniego posiedzenia Rady Naukowej Instytutu Odlewnictwa skróconej kadencji 2015–2019 w dniu 27 czerwca 2017 roku, miało miejsce uroczyste wręczenie dyplomu doktora honoris causa Dyrektorowi Instytutu Odlewnictwa prof. Jerzemu Józefowi Sobczakowi. Tytuł został nadany w dniu 24 kwietnia 2017 r. decyzją Rady Akademickiej Uniwersytetu Technicznego w Warnie. Uroczystość uświetnili swą obecnością, m.in. Rektor Uniwersytetu Technicznego w Warnie prof. Rosen Vassiliev, Prorektor ds. Współpracy z Zagranicą Uniwersytetu Technicznego w Warnie prof. Hristo Skulev, Dyrektor Instytutu Metaloznawstwa, Wyposażenia i Technologii wraz z Centrum Hydro- i Areodynamiki Bułgarskiej Akademii Nauk w Sofii im. Akademika Angela Balevskiego prof. Ludmil Drenchev, Zastępca Dyrektora Instytutu Metaloznawstwa dr Lenko Stanev oraz Prezes Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich mgr inż. Tadeusz Franaszek, Dziekan Wydziału Odlewnictwa AGH dr hab. inż. Rafał Danko, prof. nadzw., dr hab. inż. Jerzy Szawłowski, profesor Instytutu Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie, reprezentant wspólnika Przedsiębiorstwa Innowacyjnego Odlewnictwa „Specodlew” sp. z o.o. pani Olga Król oraz Prezes P.I.O. „Specodlew” inż. Jan Danek, Redaktor TVP1, twórca programu „Laboratorium”, znany popularyzator wiedzy, redaktor Wiktor Niedzicki, a także licznie przybyli przedstawiciele załogi Instytutu Odlewnictwa. Uroczystość w języku angielskim poprowadził wiceprzewodniczący Rady Na-

ukowej Instytutu Odlewnictwa prof. Paweł Zięba, członek-korespondent Polskiej Akademii Nauk, dyrektor Instytutu Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN im. Aleksandra Krupkowskiego w Krakowie. Na wstępie dr inż. Wojciech Polkowski z Instytutu Odlewnictwa zaprezentował dorobek naukowy prof. Jerzego J. Sobczaka w oparciu o dokumentację laudacyjną. Następnie prof. Hristo Skulev odczytał decyzję Rady Akademickiej Uniwersytetu Technicznego w Warnie dotyczącą nominacji wraz z obszernym uzasadnieniem. Uroczystego wręczenia dyplomu doktora honoris causa dokonał Rektor Uniwersytetu Technicznego w Warnie prof. Rosen Vassiliev. W zakończeniu merytorycznej części spotkania, prof. Jerzy J. Sobczak wygłosił mowę akceptacyjną (acceptance letter), w której w serdecznych słowach podziękował wszystkim za uhonorowanie Go tak zaszczytną godnością. Słowa podziękowań skierował szczególnie do pracowników Instytutu Odlewnictwa. Pełna filmowa relacja z uroczystości ukaże się wkrótce na portalach internetowych, na których aktywny jest Instytut Odlewnictwa.


Odlewnictwo Współczesne

57


Odlewnictwo Współczesne

Złoty Medal 2017 – Wybór Konsumentów Dnia 19 lipca 2017 roku produkt zgłoszony przez Instytut Odlewnictwa: „Reaktor do wytwarzania żeliwa wysokojakościowego, zwłaszcza sferoidalnego lub wermikularnego i sposób wykonywania odlewów z żeliwa wysokojakościowego, zwłaszcza sferoidalnego lub wermikularnego” otrzymał ZŁOTY MEDAL 2017 – WYBÓR KONSUMENTÓW, uzyskując 87,72% wszystkich głosów wyodrębnionych ze wspólnego głosowania dla Targów ITM Polska Nauka dla Gospodarki. Wcześniej produkt ten, opracowany przez Instytut Odlewnictwa oraz Pedmo SA, został nagrodzony Złotym Medalem MTP na Targach Innowacje – Technologie – Maszyny Polska w kategorii Nauka dla Gospodarki.

KONFERENCJE Pierwsza Międzynarodowa Konferencja „Metale, Ceramika i Kompozyty” W dniach 14–17 września 2017 r. odbyła się w Warnie (Bułgaria) Międzynarodowa Konferencja 1st International Conference on Metals, Ceramics and Composites, która została zorganizowana przez Instytut Odlewnictwa w Krakowie, Technical Univeristy of Varna i Institute of Metal Science, Equipment and Technologies „Acad. A. Balevski” with Hydroaerodynamics Centre Bulgarian Academy of Sciences. Celem Konferencji było ustanowienie nowej międzynarodowej platformy służącej wymianie wiedzy oraz doświadczenia w zakresie skutecznego wykorzystania wyników prac naukowo-badawczych w warunkach przemysłowych. Szczególny nacisk został położony na prezentację wyników badań związanych z nowoczesnymi technologiami syntezy i przetwarzania materiałów metalowych, ceramicznych i kompozytowych. Tematyka Konferencji zagadnienia związane z:

obejmowała

• odlewnictwem, • obróbką plastyczną, • metalurgią proszków, • przyrostowymi technikami wytwarzania, • inżynierią powierzchni, • zaawansowanymi metodami charakteryzacji materiałów. Sesje plenarne oraz panele dyskusyjne odbywały się w następujących sekcjach tematycznych: • technologie i materiały metalowe specjalnego przeznaczenia, • materiały ceramiczne do specjalnych zastosowań,

58


Odlewnictwo Współczesne

• oddziaływanie w układach metalowo-ceramicznych oraz kompozyty na osnowie metalowej, • metale i stopy metali lekkich. Hasłem tegorocznej konferencji była fraza: „Towards a successful transfer of materials science into industry”. Konferencja objęta została patronatem The World Foundry Organization i Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich. W skład Komitetu Naukowego Konferencji weszli: • Rosen Vasilev, Technical University of Varna, Bułgaria – Honorowy Przewodniczący • Hristo Skulev, Technical University of Varna, Bułgaria – Przewodniczący • Stefan Vodenicharov, Institute of Metal Science, Equipment and Technology with Hydroaerodynamics Centre, Bułgaria – Wiceprzewodniczący • Ludmil Drenchev, Institute of Metal Science, Equipment and Technology with Hydroaerodynamics Centre, Bułgaria – Wiceprzewodniczący

• Philip J. Maziasz, Oak Ridge National Laboratory, USA • Wojciech Przetakiewicz, Akademia Morska w Szczecinie, Polska • Dr Robert M. Purget, Energy Industries of Ohio, USA • Pradeep K. Rohatgi, University of Wisconsin, USA • Jan Sieniawski, Politechnika Rzeszowska, Polska • Natalia Sobczak, Instytut Odlewnictwa, Polska • Lenko Milenov Stanev, Institute of Metal Science, Equipment and Technology with Hydroaerodynamics Centre, Bułgaria • Józef S. Suchy, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Polska • Stoil Todorov, Institute of Metal Science, Equipment and Technology with Hydroaerodynamics Centre, Bułgaria • Tadeusz Franaszek, Stowarzyszenie Techniczne Odlewników Polskich, Polska

• Jerzy J. Sobczak, Instytut Odlewnictwa, Polska – Wiceprzewodniczący

• Andrew Turner, World Foundry Organization, Wielka Brytania.

• Rajiv Asthana, University of Wisconsin, USA

Uczestnicy konferencji wzięli udział w 4 sesjach plenarnych oraz w sesji posterowej. Zostało wygłoszonych 7 wykładów plenarnych, 12 referatów, a także zaprezentowano 31 posterów.

• Tomasz Babul, Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Polska • Rafał Dańko, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Polska • Vinay Deodeshmukh, Haynes International, USA • Dr inż. Tomasz Dudziak, Odlewnictwa, Polska

Instytut

• Roberto Fedele, Politecnico di Milano, Włochy • Jolanta Janczak-Rusch, Forschungsinstitution fur Materialwissenschaften Und Technologie Eth-Bereichs, Laboratory of Joining and Corrosion, Szwajcaria • Lucyna Jaworska, Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania, Polska

Moderatorami pierwszej sesji byli Prof. Hristo Skulev i Prof. Natalia Sobczak. W tej sesji wygłoszono następujące referaty: 1. Savko Malinov, Paddy Byrnes, Patrick Byrnes: 3D printing of titanium based materials for bio-medical applications. 2. Jerzy J. Sobczak, Natalia Sobczak, Ludmil Drenchev, Paweł Darłak, Piotr Długosz, Patrycja Turalska, Marta Homa, Adam Tchórz, Izabela Krzak, Advenit Makaya, Laurent Pambaguian: Hybrid gasars – a new class of light-weight functional materials. 3. Sergei Mileiko: High temperature metal matrix composites.

59


Odlewnictwo Współczesne

Podczas drugiej sesji referatowej, której przewodniczył Prof. Savko Malinov, zostały poruszone następujące zagadnienia: 1. Adel Nofal: ADI – the revolutionary material and its novel applications. 2. Nelly Gidikova, Radoslav Valov, Vladimir Petkov, Elmas Salamci, Zeynep Bilgili, Rahmi Unal: Electrolyte coatings of chromium with nanodiamonds on sintered materials of iron powders. 3. Mohamed A. Abdelazim, Khalid Abdel-Ghany, Nahed El-Mahallawy, Taha Mattar: Additive manufacturing as an innovative technique for AISI H13 tool steel part production. 4. Marcin Latałło-Anulewicz: Strengthening the cooperation between European stakeholders in material science through the involvement in Horizon 2020 projects. 5. Wojciech Polkowski, Natalia Sobczak, Rafał Nowak, Artur Kudyba, Grzegorz Bruzda, Adelajda Polkowska, Marta Homa, Patrycja Turalska: Selection of refractory materials for Latent Heat Thermal Energy Storage devices. Pierwszy dzień obrad zakończyła sesja posterowa, podczas której zaprezentowano aż 31 posterów: 1. Ivan Penkov, Vladimir Petkov, Radoslav Valov: Cermet composite material based on aluminothermy. 2. Marta Homa, Natalia Sobczak, Magdalena Bacior, Grzegorz Bruzda, Karina Kosiba, Tomasz Fudyma, Aleksandra Krężel: Thermophysical properties of selected vermicular cast iron alloys. 3. Wojciech Polkowski, Natalia Sobczak, Rafał Nowak, Artur Kudyba, Grzegorz Bruzda, Adelajda Polkowska, Marta Homa, Patrycja Turalska: Effect of h-BN spray coatings on wetting and reactivity in Si/SiC system. 4. Wojciech Polkowski, Natalia Sobczak, Rafał Nowak, Artur Kudyba, Grzegorz Bruzda, Adelajda Polkowska, Marta Homa, Patrycja Turalska, Olga Shuleshova, Ivan Kaban: Wetting be-

60

havior of Si-13.5B alloy on polycrystalline h-BN-based substrates. 5. Rafał Nowak, Grzegorz Bruzda, Natalia Sobczak, Joanna Wojewoda-Budka, Lidia Litynska-Dobrzynska, Marta Homa, Ivan Kaban, Lixia Xi, Lucyna Jaworska: High temperature interaction of liquid Al alloys with ZrB2. 6. Rafał Nowak, Lixia Xi, Natalia Sobczak, Ivan Kaban, Grzegorz Bruzda, Olga Shuleshova: Wettability and reactivity of Ni-Cr alloys with TiB2 substrates. 7. Artur Kudyba, Natalia Sobczak, Grzegorz Bruzda, Janusz Budzioch, Wojciech Polkowski: High temperature device for investigation of thermophysical properties of molten Mg alloys and their interaction with refractory materials. 8. Edward Czekaj, Stanisław Pysz, Krzysztof Saja, Zofia Kwak, Piotr Dudek, Piotr Długosz, Paweł Darłak: Intelligent ways of selection of chemical composition and heat treatment parameters of new Al-Zn-Mg-Cu alloys for the responsible construction elements. 9. Alina Sobczak, Marta Homa, Rafał Nowak, Piotr Kruczek, Przemko Kwinta: Microstructure analysis for thrombogenic investigation of the umbilical catheters. 10. Zenon Pirowski, Krzysztof Jaśkowiec, Waldemar Uhl, Małgorzata Grudzień, Robert M. Purgert: Fabrication of castings with specific shapes made of Haynes 282 alloy – trials of the material processing. 11. Patrycja Turalska, Rafał Nowak, Grzegorz Bruzda, Natalia Sobczak, Ivan Kaban, Norbert Mattern, Juergen Eckert: Wettability, reactivity and interfaces in Gd/TiO2 system. 12. Magdalena Bacior, Natalia Sobczak, Grzegorz Bruzda, Artur Kudyba, Marta Homa, Rafał Nowak, Patrycja Turalska: High temperature behavior of cast iron on alumina substrate upon melting, heating and solidification on polycrystalline alumina substrates.


Odlewnictwo Współczesne

13. Adelajda Polkowska, Małgorzata Warmuzek, Julia Kalarus, Wojciech Polkowski, Natalia Sobczak: Scanning electron microscopy evaluation of selected Si/refractory sessile drop couples after wettability tests at ultra-high temperatures. 14. Jordan Graham, Savko Malinov: Systematic investigations of the high temperature behavior of materials for application in aggressive environments. 15. Spasova, N. Atanasov, R. Radev: Investigation of the interaction between the CuZn38Pb2 matrix and the Fe reinforcement phase during the production of the complex relief MMCs. 16. Zenon Pirowski, Krzysztof Jaśkowiec, Waldemar Uhl, Małgorzata Grudzień: The influence of carbon, aluminium and titanium on strengthening of Haynes 282 superalloy. 17. Dorota Wilk-Kołodziejczyk, Adam Kowalski, Krzysztof Jaśkowiec, Zenon Pirowski, Adam Bitka: Influence of copper and nickel additions on elongation of ADI castings. 18. Ludmil Drenchev, Jerzy J. Sobczak, Natalia Sobczak: Modelling and theoretical achievements in development of gasar technology applied to production of high porosity Mg composites. 19. Monika Berendt-Marchel, Krzysztof Krupa, Dariusz Siemiaszko: Analysis of heterogeneity of the structure and properties of sintered samples obtained by PAIS method. 20. Tomasz Dudziak, Małgorzata Witkowska, Wiktoria Ratuszek, Krzysztof Chruściel: XRD phase investigations of the steam oxidized Fe and Ni rich Cr alloys. 21. Artur Kudyba, Natalia Sobczak, Grzegorz Bruzda, Patrycja Turalska, Advenit Makaya, Laurent Pambaguian: High temperature interaction of molten Mg with Ni and Ti substrates. 22. Stanisław Pysz, Edward Czekaj,

Robert Żuczek, Marcin Małysza,

Adam Tchórz: The evaluation of microporosity and mechanical properties in the high strength aluminium alloys with the use of numerical analysis and computed tomography. 23. Dariusz Siemiaszko, Iwona Nowakowska: Analysis of the influence of soaking time on the structure and properties of the Fe40Al sintered materials. 24. Alexander Rudnev, Rida Gallamova, Andrew Kolchin, Sergey Galyshev, Fanil Musin, Sergey Mileiko: Carbon-fibre/metal-matrix composites. 25. Izabela Krzak, Adam Tchórz, Zenon Pirowski, Krzysztof Jaśkowiec, Małgorzata Grudzień, Robert M. Purgert: Quality check of H282 castings by Computed Tomography (CT) technique. 26. Lyuben Lakov, Yonka Ivanova, Bojidar Jivov, Mihaela Aleksandrova, Nikolay Barovsky: Investigation of mechanical properties and coefficients of sound insulation of innovative silicone composite material. 27. Piotr Klimczyk, Lucyna Jaworska, Sławomir Cygan, Jerzy Morgiel, Łukasz Major, Andrzej Olszyna: Mechanical properties of Si3N4 – graphene composites sintered with SPS method. 28. Marcin Małysza, Piotr Kowalski, Krzysztof Wańczyk, Andrzej Gil, Sebastian Dziedzic, Robert Żuczek: Development and optimization of the casting technology for crawler vehicle suspension used in wetlands. 29. Wojciech Leśniewski, Marek Wawrylak, Piotr Wieliczko, Katarzyna Szczepaniak-Lalewicz: Development of a technology for the production of ceramic molds with reduced thermal conductivity to control the solidification of thin-walled castings. 30. Jadwiga Kamińska, Zbigniew Stefański, Ewa Basińska, Michał Angrecki: Comparison of the oxygen, nitrogen and hydrogen contents of casts made of spheroidal cast iron

61


Odlewnictwo Współczesne

and their effect on the microstructure and mechanical properties. 31. Lyudmil Lyutov, Boris Yanachkov, Ludmil Drenchev: Mechanical properties of electroless deposited Ni/P coating on aluminum alloy. Drugi dzień konferencji rozpoczęła sesja trzecia, którą poprowadzili Prof. Adel Nofal i Prof. Ludmil Drenchev. Podczas niej wygłoszono referaty: 1. Tomasz Dudziak: High temperature corrosion of metallic materials for coal fired power plant boilers. 2. Lenko Stanev, Mihail Kolev, Anton Yotov, Boris Drenchev, Ludmil Drenchev: Tribological characterization of high porosity aluminium based composite materials. 3. Islam Salem, Mohamed Elfawakhry, Abdelhakeem Kandil, Taha Mattar: Effect of nano-ceramic inoculants on the properties of steel. 4. Tony Spassov, Georgi Stefanov, Stoyko Gyurov: Viscous flow features of amorphous Zr65(Ni,Pd)35 alloy. 5. Natalia Sobczak, Jerzy J. Sobczak, Rajiv Asthana, Robert Purgert: Survey on high temperature interaction between molten Ni superalloys and oxide-based ceramics. W czasie ostatniej sesji, której przewodniczyli Prof. Jerzy J. Sobczak i Dr Mihail Kolev, zaprezentowano: 1. Nelly Gidikova, Radoslav Valov, Vladimir Petkov, Maciej Sulowski, Małgorzata Witkowska, Grzegorz Cempura: Nanocomposite coatings of chromium on aluminum alloys. 2. Hristo Kondov, Plamen Tashev: Influence of nano TiN particles on the microstructure and hardness of the arc overlaid – welding layers. 3. Yavor Lukarski, Plamen Tashev, Hristo Argirov, Hristo Kondov: Technological solutions to extend the operating cycle of tools and industrial machinery. 4. Grzegorz Włoch, Antoni Woźnicki, Bartosz Niziołek: Influence of the solution

62

heat treatment temperature on selected physical properties of AlCuMg alloys. 5. Ludmil Drenchev, Boris Yanachkov, Lyudmil Lyutov: High porosity fly ash/ Ni/P composite produced by electroless deposition. 6. Sergei Galyshev, Andrew Kolchin, Natalia Novokhatskaya, Nelly Prokopenko, Olga Shakhlevich, Vladimir Chumichev, Sergei Mileiko: Mullite-ZrO2 fibres: fabrication, microstructure and strength properties. W konferencji 1st International Conference on Metals, Ceramics and Composites wzięło udział 42 uczestników z 6 krajów, w tym z Bułgarii, Egiptu, Polski, Rosji, Wielkiej Brytanii i USA. Konferencja stanowiła forum do wymiany wiedzy, doświadczeń i pomysłów na temat najnowszych osiągnięć i trendów w zakresie badań metali, ceramiki i kompozytów. Zapewniła również możliwość promowania współpracy między uczelniami, instytucjami badawczymi i przemysłem. Wydarzeniu towarzyszyła wystawa wydawnictw anglojęzycznych wydanych przez Instytut Odlewnictwa w Krakowie, a także promocja jego działalności naukowo-badawczej, w tym realizowanych projektów. Artykuły zaprezentowane w trakcie Konferencji zostaną opublikowane w recenzowanym czasopiśmie „Prace Instytutu Odlewnictwa” i będą dostępne w trybie open access na stronie internetowej periodyku www.prace.iod.krakow.pl.


Odlewnictwo Współczesne

63


Odlewnictwo Współczesne

64


ISBN 978-83-944902-6-3

Publikacje

Wydawnictwa:

THE 1ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON METALS, CERAMICS AND COMPOSITES

Praca zbiorowa, red. W. Polkowski, N. Sobczak, L. Drenchev: 1ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON METALS, CERAMICS AND COMPOSITES. BOOK OF ABSTRACTS

INTERNATIONAL CONFERENCE ON METALS, CERAMICS AND COMPOSITES Book of Abstracts

14‒16 September 2017 “Sts. Constantine and Helena” Resort Varna, Bulgaria

PATRONAGE

POLISH FOUNDRYMEN’S ASSOCIATION

ORGANIZERS

TECHNICAL UNIVERSITY VARNA

BULGARIAN ACADEMY OF SCIENCES INSTITUTE OF METAL SCIENCE, EQUIPMENT AND TECHNOLOGIES “ACAD. A. BALEVSKI” WITH HYDROAERODYNAMICS CENTRE

FOUNDRY RESEARCH INSTITUTE

ISBN 978-83-944902-6-3

Publikacja zawiera abstrakty referatów i posterów zaprezentowanych podczas międzynarodowej konferencji 1st International Conference on Metals, Ceramics and Composites, która odbyła się we wrześniu 2017 r. w Warnie (Bułgarii). Konferencja została zorganizowana przez Instytut Odlewnictwa w Krakowie, Technical Univeristy of Varna i Institute of Metal Science, Equipment and Technologies „Acad. A. Balevski” with Hydroaerodynamics Centre Bulgarian Academy of Sciences, pod patronatem The World Foundry Organization i Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich.


66


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.