Issuu on Google+

ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE POLSKA I ŚWIAT MODERN FOUNDRY POLAND AND THE WORLD

2/2013 ISSN 1898-7257

BADANIE WŁAŚCIWOŚCI GIPSÓW POD KĄTEM MOŻLIWOŚCI ICH ZASTOSOWANIA DO WYKONYWANIA ODLEWÓW ARTYSTYCZNYCH Informacja naukowo-techniczna


Kwartalnik naukowo-techniczny Rocznik 6, nr 2/2013 INFORMACJA NA

NAUKOWO-TECHNICZ-

SCIENTIFIC INFORMATION

AND

TECHNICAL

Badanie właściwości gipsów pod kątem możliwości ich zastosowania do wykonywania odlewów artystycznych.....................5

The research on properties of gypsum in terms of its application in artistic castings..................................................5

INFORMACJA NAUKOWO-TECHNICZNA.......................................................10

SCIENTIFIC AND TECHNICAL INFORMATION....................................................10

Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism............................41

Express scientific and technical information from selected journals.............................41

INFORMACJA PATENTOWA...............43 INFORMACJA O NORMACH................44 WYDARZENIA.................................45 PUBLIKACJE Wydawnictwa...................................56

PATENT INFORMATION...................43 INFORMATION ON STANDARTS........44 EVENTS...........................................45 PUBLICATIONS Publications.........................................56


Wydawca/Publisher: INSTYTUT ODLEWNICTWA w Krakowie

REDAKTOR NACZELNY/ EDITOR IN CHIEF: Andrzej BALIŃSKI

ZESPÓŁ REDAKCYJNY/TEAM: Jerzy J. SOBCZAK, Jerzy TYBULCZUK, Andrzej GAZDA, Piotr DUDEK, Joanna MADEJ, Marta KONIECZNA, Anna SAMEK-BUGNO, Katarzyna POTĘPA PROJEKT OKŁADKI/COVER DESIGN: Katarzyna POTĘPA RADA PROGRAMOWA/PROGRAM BOARD: Zbigniew RONDUDA (Przewodniczący), Mariusz HOLTZER (Z-ca Przewodniczącego), Tadeusz BOGACZ, Józef DAŃKO, Zbigniew GÓRNY, Adam TABOR, Andrzej JOPKIEWICZ, Janusz MIKLASZEWSKI, Mariusz URBANOWICZ

ADRES REDAKCJI/EDITORIAL OFFICE: „Odlewnictwo Współczesne – Polska i Świat” 30-418 Kraków, ul. Zakopiańska 73 tel. (012) 26-18-381, fax (012) 26-60-870 http://www.iod.krakow.pl e-mail: joanna.madej@iod.krakow.pl

WSZELKIE PRAWA ZASTRZEŻONE ALL RIGHTS RESERVED Żadna część czasopisma nie może być powielana czy rozpowszechniana bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. No part of the magazine may be reproduced or distributed without the written permission of the copyright holder.

Printed in Poland ISSN 1898-7257


Badania i studia

Badanie właściwości gipsów pod kątem możliwości ich zastosowania do wykonywania odlewów artystycznych The research on properties of gypsum in terms of its application in artistic castings Jacek Krokosz, Zdzisław Żółkiewicz, Rafał Pabiś, Ryszard Ćwiklak

Stanisław

Młodnicki,

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

Streszczenie Przeprowadzono badania właściwości technologicznych i użytkowych dostępnych w handlu mieszanek gipsowych. Określono możliwości ich zastosowania do wykonywania form odlewniczych zalewanych stopami miedzi.bWyniki badań podsumowano w postaci graficznej. Słowa kluczowe: odlew artystyczny, forma, forma ceramiczna, gips ABSTRACT The study of technological and functional properties of commercially available gypsum mixtures was performed. The possibilities of their use for the preparation of casting molds for copper alloys were discussed. The results are summarized and presented in the graphical form. Key words: artistic cast, mold ceramic form, gypsum. Wstęp Celem prowadzonych prac badawczych było określenie właściwości technicznych gipsu. Zalewanie ciekłego metalu do formy gipsowej związane jest z pokonaniem wielu trudności technicznych i technologicznych. Forma wykonana

z gipsu charakteryzuje się niską przepuszczalnością, niewystarczającą odpornością na działanie wysokich temperatur oraz występowaniem w produktach rozkładu, gazów, pary wodnej. Gips w swojej strukturze zawiera niezwiązaną wodę oraz wodę związaną chemicznie. Związek chemiczny, w którym dwie cząsteczki wody związane są z siarczanem wapnia powodują, że materiał ten pod wpływem gwałtownego działania temperatury ciekłego metalu traci 1,5 cząsteczki wody. Wydzielona para wodna oddziaływuje na płynący metal, z możliwością tworzenia pęcherzy gazowych, poduszek powietrznych w formie i powoduje niepełne odwzorowanie kształtu odlewu. Wyniki badań przedstawiono w artykule. Określono możliwości ich zastosowania do wykonywania form odlewniczych, dla odlewów artystycznych. Rozeznanie dostępności materiałów na rynku krajowym Jak wynika z przeprowadzonego rozeznania, na rynku sprzedaży materiałów gipsowych istnieje pewna liczba firm zajmujących się produkcją i sprzedażą mas gipsowych dla odlewnictwa, a w szczególności do wykonywania form odlewniczych. Najbardziej znanymi są mieszanki gipsowe Satincast, Supercast firmy Kerr, Giluform i Gilcast firmy BK Giulini Chemie,

5


Odlewnictwo Współczesne

Investrite angielskiej firmy Hoben Davies Ltd., a także produkty firm rosyjskich czy czeskich. Oprócz tego firma Norgpol oferuje odlewniczą masę Aurum do wyrobów jubilerskich. Z dostępnych mieszanek gipsowo-krystobalitowych badaniami objęto mieszanki Gilcast i Giluform 350 firmy BK Giulini Chemie, Investrite firmy Hoben Davies Ltd. oraz Silikan firmy Spofa Demtal z Czech. Według zaleceń producentów mieszanki Gilcast i Investrite przeznaczone są do wykonywania odlewów jubilerskich, Giluform stanowi tworzywo do produkcji płaskorzeźb, figur i modeli, a Silikan do wykonywania odlewów, głównie ze stopów chromowo-kobaltowych. Głównym składnikiem spoiw gipsowych jest gips będący półwodnym siarczanem wapnia: CaSO4 · ½H2O W zależności od warunków prażenia otrzymuje się dwie odmiany gipsów półwodnych α i β. Półwodzian β zbudowany jest z konglomeratów drobnych krystalitów, a półwodzian α z dużych, dobrze wykształconych kryształów. W procesie hydratacji związanej z twardnieniem gipsu: CaSO4·½H2O + 1½H2O→CaSO4·2H2O teoretyczny stosunek wodno-gipsowy W/G wynosi 0,186; jednak dla uzyskania zaczynu o dobrej do formowania konsystencji , dla odmiany β, W/G ≅ 0,7 a dla odmiany α, W/G ≅ 0,4. Wysokiej jakości masy z gipsami syntetycznymi obok półwodnego siarczanu wapnia odmiany α lub β zawierają najczęściej krystobalit będący polimorficzną odmianą kwarcu w odmianie nisko- lub wysokotemperaturowej. W masach gipsowo-krystobalitowych wykorzystuje się przemiany fizykochemiczne obu składników dla wzajemnej kompensacji zmian objętościowych i eliminacji

6

pęknięć form podczas wypalania. Masy te mogą zawierać dodatki typu fosforanów wapnia czy magnezu i chlorku sodu, których zadaniem jest regulacja czasu wiązania, wytrzymałości, czy też zmniejszenie skurczu. Zastosowanie w produkcji odlewów artystycznych mas gipsowych, w porównaniu z dotychczas stosowaną technologią form warstwowych pozwoli na: -- obniżenie pracochłonności wykonania form, -- obniżenie kosztów materiałowych, -- zmniejszenie pracochłonności oczyszczania odlewów, -- zmniejszenie emisji zanieczyszczeń pochodzących ze spoiw i mas formierskich. W badaniach mas gipsowych przewidziano określenie następujących właściwości technologicznych: -- ciekłości, charakteryzującej dokładność odwzorowania często skomplikowanego modelu woskowego, -- czasu wstępnego utwardzania, pozwalającego na usunięcie oprzyrządowania (obudowy), -- wytrzymałości na ściskanie – istotnej w każdym etapie wykonywania form, to jest usuwania masy modelowej, suszenia, wypalania i zalewania ciekłym metalem, -- skurczu liniowego. Badania właściwości technologicznych mas przeprowadzono według opracowanej w Instytucie Odlewnictwa metodyki badań mas ciekłych. Badano ciekłość, czas utwardzania skurcz liniowy, przepuszczalność i wytrzymałość na ściskanie po 24 godzinach od momentu wykonania próbek oraz po ich wypaleniu w temperaturze 730°C. Parametry procesu suszenia i wypalania próbek wykonano wg opracowanej metodyki. Oznaczanie ciekłości wykonywano wg normy BN-70/4024-34. Urządzenie do badania przedstawiono na rysunku 1. Pomiar polegał na pomiarze średnicy rozpływu 1 dm3 ciekłej masy na wyskalowanej w centymetrach palecie.


Odlewnictwo Współczesne

Rys. 1. Urządzenie do badania ciekłości

Czas utwardzania określano wg BN-74/4024-33 przy użyciu aparatu Vicata (rys. 2).

Rys. 2. Aparat Vicata do pomiaru czasu utwardzania

Wytrzymałość na ściskanie badano na standardowych próbkach walcowych φ50 x 50mm wg PN-H-11073:1983. Przepuszczalność określano również na standardowych próbkach walcowych wg PN-H-11072:1980. Skurcz liniowy badano na standardowych próbkach 22,5 x 22,5 x 185 mm z odcinkiem pomiarowym 100 mm wg PN-H-11082:1991. Analizę sitową wg PN-H-11007:1983 wykonywano dla indywidualnych, zastosowanych w badaniach materiałów sypkich. Przed przystąpieniem do badań właściwości technologicznych wybranych mieszanek gipsowych wykonano analizy sitowe ich składów ziarnowych. Wyniki zamieszczono na rysunkach od 3 do 9.

Rys. 3. Analiza sitowa mieszanek gipsowych

Rys. 4. Analiza sitowa mieszanki gipsowokrystobalitowej Silikan wykonana metodą elektromagnetyczną

Rys. 5. Wytrzymałość na ściskanie badanych firmowych mieszanek z gipsem syntetycznym

7


Odlewnictwo Współczesne

Rys. 6. Przepuszczalność badanych gipsów, próbka wilgotna oraz próbka żarzona Dla gipsów wilgotnych = 0

Rys. 9. Ciekłość badanych gipsów

Omówienie wyników badań

Rys. 7. Skurcz liniowy badanych gipsów, próbki wilgotne niemierzalne

Rys. 8. Czas wiązania badanych gipsów

8

Analizując uzyskane wyniki, stwierdzono, że mieszanki Gilcast, Investrite i Giluform 350 w ponad 90% zawierają ziarna mniejsze od 0,040 mm. Pozostałe ziarna rozkładają się na sitach od 0,056 do 0,071 mm. Świadczy to o dużym stopniu rozdrobnienia ich składników, w tym wypełniacza krystobalitowego. Mieszanka Silikan zawiera około 19,5% ziaren o wielkości poniżej 0,056 mm, w sumie około 55% ziaren o wielkości poniżej 0,1 mm i resztę, która rozkłada się na sitach od 0,1 do 0,63 mm. Świadczy to o małym stopniu rozdrobnienia i dużej niejednorodności ziaren krystobalitu. Analizując zamieszczone wyniki, stwierdzono bliską zeru przepuszczalność wszystkich mieszanek, minimalny skurcz liniowy z wyjątkiem mieszanki Silikan, który w jej przypadku nie przekracza jednak 1%. Ponadto zdecydowanie odbiegającą od pozostałych wysoką wytrzymałość na ściskanie Rc zarówno w stanie wilgotnym, jak i po wyżarzeniu, w przypadku mieszanki Giluform. Należy zaznaczyć, że wszystkie te mieszanki przeznaczone są do jednorazowego użycia. Wyniki badań wykorzystane zostały do opracowania i wykonania innowacyjnych mieszanek zastosowanych do wykonywania form dla odlewów artystycznych.


Odlewnictwo Współczesne

Podziękowanie Publikacja powstała w oparciu o wyniki badań wykonanych w ramach realizowanej w 2012 roku pracy statutowej pt.: „Rozwój technologii wykonywania odlewów precyzyjnych” (zlec. 2009/00). Literatura

-ul'trazvukovaja degazacija gipsovykh smesej tochnom lit'e. Litejnoe Proizvodstvo, 2002, nr 10, s. 26–27. 12. Żółkiewicz Z. i in.: “Opracowanie technologii wykonywania odlewów artystycznych z wykorzystaniem mas gipsowych”, Praca statutowa, Instytut Odlewnictwa, Kraków 2012 r., zlec. 2009/00.

1. Haratym R., Lewiński J., Biernacki R., Kowaluk T.: Anizotropia właściwości fizycznych form ceramicznych wpływających na ekologiczne wytwarzanie aluminiowych odlewów precyzyjnych. Archives of Foundry Enginnering, 2012, Vol. 12, No. 1, pp. 53–56. 2. Karwiński A., Pysz S., Krokosz J.: Komputerowe projektowanie procesu wykonania odlewów dla motoryzacji przy zastosowaniu nowej generacji ciekłych mas ceramicznych. MOTROL, 2006, nr 8, s. 101–109. 3. Materiały firmy Kerr, BK Giulini Chemie, Hoben Davies Ltd., Norgpol, firm rosyjskich oraz czeskich. 4. Murgas M., Belica E.: Sadrove zmezi na baze anhydritu CaSO4. Slévárenství, 2005, Roč. 53, čis. 9, s. 407–410. 5. Norma PN-H-11073:1983 Odlewnicze materiały formierskie – Pomiar wytrzymałości. 6. Norma PN-H-11072:1980 Odlewnicze materiały formierskie – Pomiar przepuszczalności. 7. Norma PN-H-11082:1992 Masy modelowe dla technologii wytapianych modeli – Pomiar właściwości mechanicznych. 8. Norma PN-H-11007:1983 Odlewnicze materiały formierskie – Piasek chromitowy. 9. Peth W.S.: Das gipsformverfahren, sein platz in der druckgussindustrie. Giesserei-Praxis, 1980, nr 5/6, s. 77– 80. 10. Tamazaki Y.: On the surface of copper-base alloy castings poured into plaster mold. Imono 1977, Vol. 49, No. 1, pp. 14–19. 11. Znamenskij L.G.: Vakuumno-

9


Informacja naukowo-techniczna

WYBÓR INFORMACJI Z CZASOPISM NAUKOWO-TECHNICZNYCH 01. ZAGADNIENIA OGÓLNE Energia oraz efektywne jej wykorzystanie to temat główny dla przemysłu odlewniczego. Energie-effizienz – ein Schluesselthema fuer die Giesserei-Industrie. Giesserei 2011 Jg. 98, H. 4, s. 68-72. Autor: Schumacher M. Artykuł przedstawia działania i rozporządzenia Komisji Unii Europejskiej „Energia 2020” dotyczące efektywnego i ekologicznego wykorzystania energii w przemyśle odlewniczym. Krótko opisano działania w tym zakresie na płaszczyźnie europejskiej oraz szerzej na terenie Niemiec. Omówiono problem efektu cieplarnianego; wykorzystanie energii i znaczne ograniczenie jej zużycia w przemyśle odlewniczym oraz wpływ tych działań na pracę odlewni; sterowanie (regulowanie) zużyciem energii elektrycznej i wykorzystanie systemów zarządzania jej zużyciem; wykorzystanie energii odnawialnych. Olbrzym w zwartej formie. Carat 400 Compact do wykonywania skomplikowanych odlewów ciśnieniowych. Ein Rriese in kompakter Form. Carat 400 Compact fuer grosse komplexe Druckgussteile. Giesserei-Erfahrungsaust. 7+8 s.10-12.

2011

nr

Autor: Chieco M. Firma Handtmann Metallgusswerk GmbH + Co. KG, zrzeszająca 2 niemieckie

odlewnie w Biberbach i Annaberg-Buchholz oraz 1 słowacką w Koszycach, produkuje rocznie 30,000 ton odlewów ze stopów aluminium i magnezu. Skomplikowane odlewy wysokiej jakości wykonuje się metodami odlewania ciśnieniowego, kokilowego i metodą lost foam. Produkowane odlewy obrabiane są za pomocą maszyn sterowanych numerycznie. W odlewniach zainstalowano łącznie 60 maszyn ciśnieniowych zimnokomorowych o sile zwierania do 4000 t. Ostatnio zainstalowane maszyny to Carat 400 Compact firmy Buehler. Opisano eksploatację tych maszyn i korzyści wynikające z ich zastosowania. Oszczędność energii i surowców poprzez konsekwentne wykorzystanie symulacji procesów odlewniczych. Energie- und Rohstoffeinsparung durch konsequente Nutzung der Giessprozesssimulation. Giesserei 2011, Jg. 98, H. 6, s. 82-88, 90-98. Autor: Sturm J. C. Odlewnie są „mistrzami“ w efektywnym odzysku surowców. Ponad 90% wszystkich odlewanych elementów wykonywanych jest z zastosowaniem złomu obiegowego. Również inne surowce, np. materiały formierskie czy woda są wykorzystywane wielokrotnie w wydajnych obiegach zamkniętych w odlewniach. Mimo to, nakłady energetyczne i materiałowe w odlewniach wynoszą wciąż średnio ponad 40% nakładów i z punktu widzenia kosztów nakłady te są tak duże jak nakłady osobowe. Średnio zużycie energii wynosi 2000 kWh/t dobrego odlewu. W oparciu o tę liczbę można określić łącz-

10


Odlewnictwo Współczesne

ne zapotrzebowanie energetyczne niemieckiego przemysłu odlewniczego na poziomie 11 miliardów kWh energii na rok. Do tej wyliczonej wartości energii zużytej do „czystego” przetopienia i odlania tworzyw metalowych, trzeba dodać energie „zużytą” w układach wlewowych i zasilających wykonywanego odlewu. Udział ten, w zależności od zastosowanej technologii może wynosić więcej niż 50% całkowitego zapotrzebowania materiałowego. W tym momencie widoczna jest przydatność symulacji procesów odlewniczych. Dzięki niej możliwe jest kształtowanie, dobór techniki odlewania i fizyczne oraz techniczne jej zoptymalizowanie przed rozpoczęciem odlewania i wykonaniem odlewu. W ten sposób można ograniczyć zużycie energii o po��owę. Poprzez zmniejszenie zużycia materiału uzyskuje się zmniejszenie zużycia energii niezbędnej do przetopienia metalu. Symulacja przyczynia się więc do efektywności energetycznej procesu, a tym samym do zmniejszenia emisji CO2 dzięki skróceniu przebiegu procesu i skróceniu cykli w przypadku produkcji seryjnej. Symulacja procesu umożliwia także optymalizację procesu wyrównywania temperatury form trwałych w procesie odlewania, jak i optymalne „obłożenie” płyt podmodelowych i odpowiednią konstrukcję form wielokomorowych. W wyniku stosowania symulacji, oszczędności energetyczne uzyskuje się także przez zmniejszenie zużycia materiałów formierskich, optymalizację warunków wybijania odlewów i procesu ich oczyszczania, optymalizację obróbki odlewów surowych oraz ewentualnej ich naprawy. Dzięki konsekwentnemu wykorzystaniu symulacji procesów odlewniczych można uzyskiwać coraz większą efektywność energetyczną i materiałową w odlewniach. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania symulacji opisując konkretne przykłady i cytując dane liczbowe. Produkcja wysokiej jakości odlewów dzięki zastosowaniu nowoczesnej techniki pomiarowej. Mit moderner Messtechnik schnell Qualitaet produzieren.

Giesserei 2011, Jg. 98, H. 7, s. 124128. Autor: Drechsel T. Odlewnia Ernst+Landerer w Balzhausen (Niemcy) produkuje szeroką gamę odlewów kokilowych ze stopów aluminium, między innymi na potrzeby medyczne, dla przemysłu maszynowego, elektroniki. Odlewnia wyposażona jest w nowoczesne urządzenia pomiarowe firmy Blum-Novotest GmbH, co spowodowało, że odlewnia stała się nowoczesnym centrum obróbczym. Opisano pracę odlewni i wykorzystanie nowo zakupionych urządzeń pomiarowo-kontrolnych Z-Nano (do kontroli wymiarów np. gwintów) i TC52 (kontroli położenia kokili). Zarządzanie rozruchem (produkcji) w przemyśle dostawców samochodów – systematyczne, efektywne i wydajne przełożenie tych mechanizmów na pracę odlewni. Anlaufmanagement in der Automobilzulieferindustrie – systematisches, effektives und effizientes Umsetzen in Giessereiunternehmen. Giesserei 2011, Jg. 98, H. 7, s. 146152. Autor: Brischwein S. Konieczność uzgodnień dotyczących rozruchu w odlewniach pracujących na potrzeby motoryzacji jest ważna. To stwierdzenie nie dotyczy jednak tylko odlewni „motoryzacyjnych”, ponieważ także w innych odlewniach przebieg realizowanych procesów jest często niestandardowy. W takim przypadku podczas dokonywania uzgodnień należy mieć na uwadze indywidualny dla każdej odlewni poziom rozwoju (zawansowania automatyzacji), jej wielkość, struktury organizacyjne. Wymienione powyżej czynniki są decydujące dla obszaru (przestrzeni) negocjacji i podejmowanych uzgodnień. Każdy proces produkcji ma charakter indywidualny i dostosowany jest do: istniejącego w odlewni „know-how”, możliwości produkcyjnych odlewni oraz zapotrzebowania

11


Odlewnictwo Współczesne

klientów. Bez szybkiej poprawy przebiegu procesów w odlewni szereg istniejących odlewni nie podoła konkurencji i nie przetrwa na rynku. W najbliższym czasie różnorodność asortymentu wytwarzanych w odlewniach odlewów będzie wzrastać i problem uzgodnień uruchamiania produkcji (rozruchu) będzie zyskiwać na znaczeniu. Podsumowując, należy stwierdzić, że w przyszłości odlewnie muszą obniżyć koszty i nastawić się na dobrą produkcję seryjną, aby sprostać wymogom klientów. WFO Technical Forum oraz Newcast Forum Duesseldorf 2011 – Tworzywa odlewnicze. WFO Technical Forum und Newcast Forum Duesseldorf 2011 – Gusseisenwerkstoffe Giesserei-Prax. 2011 nr 11 s.484489. Artykuł zawiera streszczenia referatów, wygłoszonych podczas konferencji WFO Technical Forum oraz Newcast Forum w Duesseldorfie, które odbyły się równocześnie z GIFA w 2011 roku. Oto tytuły niektórych: Ocena kompleksowego oddziaływania pierwiastków węglikotwórczych na powstawanie struktury i właściwości żeliwa sferoidalnego GJS400-15; Technologia odlewania grawitacyjnego i niskociśnieniowego żeliwa; Teoria Wedge’go przyczynkiem do wyjaśnienia powstawania grafitu Chunky w żeliwie sferoidalnym; Nowa technologia topienia w odlewniach żeliwa sferoidalnego; Czynniki wpływające na powstawanie mikrostruktury i udarność odlewów grubościennych; Wpływ odchyłek właściwości struktury na wytrzymałość austenitycznego żeliwa sferoidalnego; Szybka i opłacalna materiałowo i energooszczędna produkcja odlewów. Metoda oceny ekologicznej wyrobów, procesów i technologii. Prz.Odl. 2012, T. 62, z. 7-8, s. 328336. Autor: Fedoryszyn A., Brzeziński M., Zyzak P.

12

Zamieszczono informacje o inicjatywach dotyczących zrównoważonego rozwoju. Przedstawiono aktualne proekologiczne działania w kraju, Europie i na świecie. Podkreślono, że trwały i zrównoważony rozwój wymaga prowadzenia analizy wpływu na środowisko wyrobów, procesów i technologii. Dotychczasowy rozwój miał na celu przede wszystkim poprawę walorów użytkowych oraz efektywności ekonomicznej. Obecnie jest on rozumiany szerzej, gdyż oprócz elementów technicznych i ekonomicznych rozważa się czynniki środowiskowe. Scharakteryzowano metodykę oceny wpływu wyrobów, procesów i technologii na środowisko opartą o ocenę cyklu życia LCA (Life Cycle Assessment). Omówiono istotę oceny rozwiązań ze względu na ich wpływ na środowisko oraz oceny ekoefektywności. Podano podstawy ilościowej oceny metodą LCA i omówiono zasady charakteryzowania jedną wartością ekowskaźnika 99, z pakietu SimaPro.

02. ZASTOSOWANIE SYMULACJI KOMPUTEROWEJ W ODLEWNICTWIE Strategia pełnego modelowania poprzez uwzględnienie anizotropii teksturowej podczas symulacji metodą FE procesu przeróbki plastycznej metali. A Full-field Strategy to take Texture-induced Anisotropy into Account during FE Simulations of Metal Forming Processes. JOM 2011, Vol. 63, nr 11, s. 37-43. Autor: Houtte P.V. i in. Celem pracy było uzupełnienie istniejących programów komputerowych, modelujących proces formowania elementów metodą przeróbki plastycznej, poprzez uwzględnienie zjawiska anizotropii teksturowej. Zagadnienie to jest ważne, ponieważ opis matematyczny niejednorodności przestrzennej właściwości materiału w danym elemencie może służyć do zmniejszenia masy tego elementu, np. zmniejszenia masy części samochodowych i w rezultacie do oszczędności ener-


Odlewnictwo Współczesne

gii. Współpraca wielu specjalistów: materiałoznawców, inżynierów mechaników i programistów komputerowych doprowadziła do opracowania modelu i programu opartego o metodę elementów skończonych (FE). Autorzy we wnioskach przewidują kontynuowanie pracy w kierunku uwzględnienia dalszych zjawisk związanych z przeróbką plastyczną elementów w tym również przeróbką elementów na gorąco. MAGMA5 – zoptymalizowana rzeczywistość. Udostępnienie drugiej wersji nowych możliwości symulacji procesu odlewania. MAGMA5 – optimierte Realitaet. Zweite Version der neuen Giessprozesssimulation freigegeben. Giesserei-Erfahrungsaust. 2011, nr 7+8, s. 26-30. Autor: Thews K. W nowej wersji oprogramowania MAGMA5 udostępniono szereg możliwości symulacji procesów odlewniczych. Zaprezentowano moduły do symulacji: odlewania kokilowego, niskociśnieniowego do form piaskowych, ciśnieniowego (zarówno maszyny zimno- jak i gorącokomorowe). Oprogramowanie umożliwia także zaprojektowanie procesu odlewania pod kątem procesu sterowania i doboru parametrów technologicznych oraz umożliwia przewidzenie występowania wtrąceń czy porowatości. Opracowano także moduł symulacji naprężeń (moduł MAGMAstress). Nowością jest możliwość obliczania naprężeń termicznych w odlewach i formach trwałych. Możliwa jest także analizowanie pęknięć i odkształceń plastycznych. Moduł MAGMAdelife umożliwia ocenę projektu formy w aspekcie naprężeń termicznych z uwzględnieniem wytrzymałości eksploatacyjnej form trwałych. MAGMA5 umożliwia wymianę danych obliczeniowych z różnych programów. Nowa wersja oprogramowania MAGMA5 ułatwia projektowanie odlewów z szeregu rodzaju stopów, ułatwia też projektowanie oprzyrządowania modelowego i projektowanie form.

Komputerowe modelowanie procesu krzepnięcia wielkogabarytowych kalandrowych wałów. Komp'juternoje modelirovanie processa zatverdevanija krupnogabaritnykh kalandrovykh valov. Processy lit'ja 2011, nr 3, s. 45-52. Autor: Socenko O.V. i in. Przeprowadzone komputerowe modelowanie procesu krzepnięcia kalandrowego wału w kombinowanej odlewniczej formie (jedna część krzepnie w formie piaskowej, druga w metalowej). Pokazano efektywność wpływu grubości ścianki formy na rozmiary i rozmieszczenie wad skurczu w odlewie. Rezultaty modelowania pokazują możliwość adekwatnego prognozowania rozłożenia jam skurczowych w centralnych częściach odlewu wału, co pozwala wpływać na warunki formowania. System ekspertowy z bazą danych dotyczącą wad odlewów. Znalostni expertni system vad odlitku „ESVOD“. Knowledge-based expert system of casting defects. Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 1112, s. 369-373. Autor: Kralova Y., Elbel T. W artykule podano wyniki badań nad profesjonalnymi systemami ekspertowymi i ich zastosowaniem w przemyśle odlewniczym w celu rozwiązania problemu wad. Między innymi podano przykłady zastosowania systemów opartych na bazach wiedzy oraz bardziej profesjonalnych systemów ekspertowych z zastosowaniem sieci neuronowych. Opisano oryginalny system ekspercki stworzony przez autorów w celu identyfikacji wad odlewniczych i przyczyn ich powstawania , głównie widocznych na powierzchni. Program o nazwie ESVOD został wygenerowany w systemie informacyjnym Visual FoxPro i może być używany na komputerach osobistych.

13


Odlewnictwo Współczesne

Modelowanie obróbki cieplnej żeliwa ausferrytycznego (ADI). Modellierung der Waermebehandlung von ausferritischem Gusseisen (ADI). Giesserei-Prax. 2011, nr 11, s. 470475. Autor: Koeser O., Jacot A., Getzlaff U. Wykonywanie odlewów z żeliwa ADI cechuje znaczna swoboda ich kształtowania. Ponadto odlewy z żeliwa ausferrytycznego są bardzo wytrzymałe. Przy produkcji odlewów z żeliwa ADI należy dobrać stop i kształt odlewu, aby podczas obróbki cieplnej uzyskać zahartowanie na wskroś. W przypadku odlewów odpowiedzialnych, kinetykę przemiany zbadano za pomocą pomiarów dylatometrycznych i wykorzystano dodatkowo możliwość symulacji za pomocą oprogramowania ProCast. Wykorzystując próby technologiczne - wyniki symulacji poddano walidacji. W ten sposób opracowano narzędzie za pomocą, którego już podczas opracowywania konstrukcji odlewu można przewidzieć charakter struktury po obróbce cieplnej i dobrać odpowiedni stop.

03. OCHRONA ŚRODOWISKA I BHP Zmniejszenie kosztów użytkowania filtrów dzięki efektywnej ich eksploatacji. Ochrona środowiska i wypełnienie urzędowych wytycznych poprzez ciągłą kontrolę emisji w odlewniach. Reduzierte Betriebskosten durch effizientes Filtermanagement. Umweltschutz und Erfuellung behoerdlicher Auflagen durch die kontinuierliche Ueberwachung der Partikelemissionen in Giessereien. Giesserei 2011, Jg. 98, H.6, s. 216219. Autor: Bergmeier R. Przez zastosowanie elektrodynamicznych monitorów do kontroli emisji, odlewnie mogą kontrolować pracę separatorów filtrów i w ten sposób ograniczać emisję a tym samym obniżać koszty eksploata-

14

cji filtrów. Dzięki sensorowej konstrukcji elektrodynamicznych monitorów do kontroli emisji oraz niskich kosztów ich instalacji i konserwacji możliwa jest także kontrola małych agregatów filtrujących. Zaletą tych rozwiązań jest przede wszystkim możliwość wczesnego rozpoznania uszkodzeń filtrów a tym samym możliwość zapobiegania nieplanowanym przestojom. Informacje dotyczące stanu filtrów mogą być przekazane poprzez sieć komputerową do wielu działów przedsiębiorstwa jak: oddział produkcji, ochrona środowiska, dział utrzymania ruchu (konserwacji). Efektywność energetyczna w odlewniach jako podstawowy kanon realizacji koncepcji Green Foundry. Prz.Odl. 2012, T. 62, z. 7-8, s. 314318. Autor: Latałło-Anulewicz M., Przybylski J. Wyjaśniono czynniki składowe dla koncepcji tzw. "Green Foundry" - zielonej odlewni, przyjaznej środowisku a jednocześnie spełniającej współczesne wymogi w zakresie gospodarki energetycznej. Założeniami takiej koncepcji są: niska emisyjność, niska ilość odpadów oraz niska energochłonność procesów produkcyjnych w odlewni. Przedstawiono uproszczony model analityczny i zasady oszczędności energii, wybrane wyniki dwóch zrealizowanych projektów energetycznych oraz zalożenia dla koncepcji "Green Foundry 2030" dyskutowanej na 69. Światowym Kongresie Odlewnictwa w Hangzhou (Chiny). Badania uciążliwości zapachowej odlewni precyzyjnej. Studies of odour nuisance in investment foundr. Pr.IOd. Kraków 2012, T. 52, z. 3, s. 93-101. Autor: Faber J., Perszewska K., Żmudzińska M.


Odlewnictwo Współczesne

Emisja zapachów związana z działalnością różnego rodzaju instalacji przemysłowych czy obiektów jest traktowana jako uciążliwość, a nie szkodliwość dla ludzi i środowiska. Zapach, nawet subiektywnie odczuwany jako przyjemny, przy znacznym stężeniu i dłuższym utrzymywaniu się w powietrzu staje się dokuczliwy i może być powodem złego samopoczucia oraz negatywnych emocji u ludzi przebywających w pobliżu źródła jego emisji. W zależności od stosowanej technologii i rodzaju produkcji prowadzonej w odlewni zapachy z niej emitowane mogą być odczuwane zarówno jako przyjemne lub nieprzyjemne. W artykule przedstawiono wyniki badań składu zapachów emitowanych z odlewni precyzyjnej, w której odlewy produkowane są z zastosowaniem metody wytapianych modeli. Strategia pracy odlewni “zero wypadków”! Czy to możliwe? Null-Unfall-Strategie in der Giesserei! Geht das? (Zero-Accident-Strategy in the Foundry! Is that possible?) Giesserei-Rund. 2011, Jg. 58, H. 5-6 s. 124-126. Autor: Christiansen J.-U. Artykuł dotyczy organizacji pracy odlewni w aspekcie ograniczenia liczby wypadków podczas realizacji produkcji. W ostatnich latach sytuacja w obszarze występowania wypadków w odlewni uległa istotnym zmianom. Działania kierownictwa przedsiębiorstw skierowane były na ograniczenie wypadków z przyczyn technicznych i udział wypadków z tytułu awarii technicznej wynosi tylko 6%. Przyczyną większości wypadków jest nieodpowiednie zachowanie się obsługi technicznej i zła organizacja. Przyczyną takiego stanu rzeczy jest zła informacja, nieuwaga i mała świadomość możliwości wystąpienia wypadku. Na przykładzie odlewni opisano sposób wprowadzenia strategii „Zero wypadków”. W celu wprowadzenia w/w strategii konieczna jest realizacja pewnych czynników: odpowiednie wyznaczenie celów, odpowiednia organizacja, pełna świadomość zagrożenia, możliwo-

ści wystąpienia wypadków, w przypadku ich wystąpienia wyciąganie konsekwencji i szybka analiza przyczyn, przestrzeganie zasad bezpieczeństwa.

04. WYTYCZNE PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII ODLEWNICZYCH Lekka alternatywa dla ceramicznych układów wlewowych Hollotex. Die leichte Alternative zu keramischen Giesssystemen Hollotex. Giesserei 2011, Jg. 98, H. 5, s. 38-40, 42-45. Autor: Baier A. Japońska firma FAO Quaker Co Ltd zaprezentowała komponent do wytwarzania układów wlewowych rurowych. W Europie stosuje je firma Foseco Foundry Division Vesuvius GmbH w Borken pod nazwą Hollotex EG Runner. Produkt składa się głównie z celulozy i substancji mineralnych. Trwałość i stabilność cienkich ścianek układu wlewowego uzyskuje się przez zastosowanie włókien węglowych i spoiwa organicznego. Układ wlewowy z tego tworzywa jest dużo lżejszy od typowego wyrobu ceramicznego i mniej kruchy. Te układy wlewowe stosowane są głównie w formie profili „T” i „L”. Ze względu na rosnące potrzeby asortyment poszerzany jest o kolejne profile C2-FH. Profile te składają się głownie z wysoko izolujących składników aluminiowo krzemowych ze spoiwem organicznym, są lekkie i mogą być stosowane z wyrobami japońskimi. W artykule opisano zalety i zastosowanie wyrobów Hollotex dla różnych warunków, parametrów technologicznych. Badania symulacyjne (z wykorzystaniem metod obliczeń numerycznych) zalewania i krzepnięcia wybranych odlewów stopów żelaza. Simulation studies (using methods of numerical calculations) of pouring and solidification of selected iron alloy castings.

15


Odlewnictwo Współczesne

Pr.IOd. Kraków 2012, T. 52, z. 2, s. 31-49.

Sprawdzona w praktyce technologia cold-box.

Autor: Gwiżdż A., Pysz S., Gonera P.

Das Cold-Box-Verfahren – eine bewaehrte Technologie.

Przedstawiono wyniki komputerowej symulacji MAGMASoft i MAGMAIron zalewania i krzepnięcia w technologii wytwarzania odlewu ze staliwa 35GSM oraz odlewów z żeliwa sferoidalnego GJS40015 i GJS600-3. Na podstawie założonej technologii wyjściowej przedstawiono wyniki tej symulacji w postaci rysunków 3D technologii odlewania, wybranych kolejnych faz krzepnięcia oraz porowatości końcowej w analizowanej technologii. Na podstawie tej symulacji wprowadzono zmiany w technologii odlewania, wykonano ponownie symulację komputerową nowej technologii, porównując rezultaty z technologią wyjściową.

05. TECHNOLOGIA ODLEWANIA DO FORM WYKONANYCH Z ZASTOSOWANIEM OGNIO-ODPORNEJ OSNOWY ZIARNOWEJ Alternatywne użycie mas rdzeniowych w masach bentonitowych. Alternativni vyuziti jadrovych smesí v bentonitove smesi. (Alternative use of core mixtures in bentonite mixtures). Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 9-10, s. 309-313. Autor: Beno J. i in. Większość technologii wytwarzania form opiera się na technologii formowania na wilgotno – w przeciwieństwie do produkcji rdzeni, gdzie preferowane są inne spoiwa, zwłaszcza organiczne żywice, np. produkcja rdzeni metodą hot-box lub/i cold-box. Badania wzajemnego oddziaływaniem na siebie tych spoiw może pomóc określić wpływ obecności rdzenia na technologiczne i fizyko-chemiczne właściwości mas formierskich oraz użycie mas rdzeniowych jako zamiennika świeżego piasku podczas regeneracji mas.

16

Giesserei 2011, Jg. 98, H. 7, s. 114118. Autor: Groening P.M., Strunk D. Aby sprostać wymogom jakościowym i zaostrzonym wymogom ochrony środowiska należy dążyć do ograniczenia a nawet wyeliminowania stosowania spoiw organicznych. Dzięki temu możliwe będzie zmniejszenie ilości wyziewów odlewniczych, a w związku z tym zmniejszy się liczba kosztownych urządzeń do ich oczyszczania i dopalania. Należy więc stosować spoiwa nieorganiczne z dodatkiem składników nieorganicznych. Spoiwa nieorganiczne stosuje się w odlewniach od wielu lat. Powszechne jest stosowanie spoiw na bazie szkła wodnego a także soli i fosfatów. Nowoczesne spoiwa są dwuskładnikowe (roztwór krzemianu i dodatek mineralny). W ten sposób uzyskano ograniczenie emisji substancji szkodliwych Najbardziej rozpowszechnioną technologią produkcji rdzeni jest technologia cold-box. W artykule przedstawiono porównanie dwóch wariantów technologii cold-box organicznej i nieorganicznej. Omówiono zalety i porównano różne techniki wytwarzania rdzeni metodą cold-box. Omówiono „mocne” i „słabe” strony technologii cold-box. Odpowiednie oprzyrządowanie do produkcji rdzeni ze spoiwami nieorganicznymi. Angepasste Maschinentechnik fuer die Kernherstellung mit anorganischen Bindemitteln. Modulated Machine Design for Core Production with inorganic Binder. Giesserei-Rund. 2011, Jg. 58, H. 7-8, s. 169-172. Autor: Wintgens R. Jeżeli przy wytwarzaniu rdzeni uwzględni się specyfikę nieorganicznych mas rdzeniowych i utrzyma parametry


Odlewnictwo Współczesne

procesu w odpowiednio wąskich granicach, to taki sposób prowadzenia procesu może być alternatywą nie tylko z punktu widzenia ekologii ale i ekonomi produkcji. Ze względu na stosowane (dotychczas) gorące oprzyrządowanie istnieje jednak istotne ograniczenie w postaci opłacalnej produkcji rdzeni z mas nieorganicznych jedynie w przypadku produkcji seryjnej. Wysokie koszty inwestycyjne odpowiedniego oprzyrządowania dla odlewni wykonujących odlewy krótkoseryjne i jednostkowe dla tych odlewni jest nieopłacalne. Dotychczas jedynie częściowo rozwiązano problem regeneracji, możliwości mieszania nieorganicznych mas rdzeniowych z innymi typami mas. Należy mieć na uwadze fakt, że wkrótce na rynku pojawią się spoiwa, które w/w trudności związane z przeróbką mas rdzeniowych, dzięki odpowiedniemu składowi chemicznemu spoiwa i odpowiedniemu oprzyrządowaniu, pozwolą rozwiązać. Tym samym dzięki optymalizacji technologii odlewniczych i odpowiedniemu oprzyrządowaniu technicznemu odlewnie przyczyniają się do poprawy ochrony środowiska. Opracowanie koncepcji i budowa stanowiska do termicznego rozkładu materiałów stosowanych w odlewnictwie oraz identyfikacja związków wydzielających się w trakcie tego rozkładu. Development of concept and construction of station for thermal decomposition of materials used in foundry and identification of compounds released during decomposition. Pr.IMZ. 2011, T. 63, z. 2, s. 66-69. Autor: Kubecki M., Spiewok W. Celem pracy było opracowanie koncepcji i budowa stanowiska do termicznego rozkładu materiałów stosowanych w odlewnictwie ze szczególnym uwzględnieniem żywic. Zaprojektowano i wykonano stanowisko, zdefiniowano parametry prowadzenia termicznego rozkładu wybranych żywic, a także zidentyfikowano związki powstające w trakcie tego proce-

su i przeprowadzono ich ilościową analizę. Ustalono warunki pracy chromatografu gazowego i spektrometru masowego. Wpływ różnych alkoholi jako ciekłego nośnika pokryć na właściwości wiążące wybranych mas formierskich. Einfluss von uterschiedlichen Alkoholen als Schlichtetraegerfluessigkeit auf die Bindungseigenschaften an ausgewaehlten Formstoffsystemen. Giesserei-Prax. Special 2011, nr 9, s. 445-450 Zastosowanie izopropanolu i etanolu albo ich mieszanin jako nośników przy wytwarzaniu pokryć jest standardem. Zastosowanie podyktowane jest często ceną rynkową. Do zmiany nośnika nie przywiązywano większej wagi. Ewentualne zmiany właściwości albo wpływ nośnika na materiał formierski pod tym kontem często nie były uwzględniane. Aby odlewnie uczulić na występowanie tych zależności (które na pewno istnieją) przeprowadzono obszerne, szczegółowe badania w kierunku wytrzymałości masy i jakości odlewu. Określono i zbadano m.in. dalsze czynniki wpływu nośnika na jakość odlewu i właściwości masy, aby pokazać związane z tym problemy w praktyce. Ocena badań obejmowała przy tym obok mas z żywicą furanową także technologię PUCB. Do obu mas po oddzieleniu od modelu dodano nośnika, aby unaocznić bliżej jego bezpośredni wpływ na właściwości masy. W celu scharakteryzowania oddziaływania odniesiono się nie tylko do zmian wytrzymałości ale przede wszystkim do badań za pomocą mikroskopu elektronowego i badań „obciążonego” płynu nośnego. Wodę jako płyn nośny rozpatrywano w trzeciej kolejności. Metanolu jako że jest trujący nie uwzględniano. Z badań wyciągnięto następujące wnioski: możliwe jest stosowanie różnych cieczy nośnych; spadek wytrzymałości w przypadku stosowania wody i IPA (izopropanol) jako nośnika jest mniejszy niż w przypadku etanolu (zaleca się stosowanie jedynie izopropanolu); w przypadku IPA występuje wzrost wytrzymałości po wysuszeniu,

17


Odlewnictwo Współczesne

odparowaniu, wypaleniu; w przypadku etanolu ten efekt nie występuje; efekt ten można wytłumaczyć rozpuszczaniem się mostków wiążących; trzeba się liczyć z wadami powierzchni; te efekty występują zarówno w przypadku masy świeżej jak i regenerowanej. Zastosowanie pokryć wodnych przy formowaniu ręcznym. Prz.Odl. 2012, T. 62, z. 7-8, s. 322326. Autor: Seeger K. Przedstawiono niektóre parametry, którymi należy się kierować przy stosowaniu pokryć wodnych. Bliżej omówiono problem suszenia pokryć i technologię ich nanoszenia. Według autora artykułu pokrycia wodne powinny być stosowane częściej i w coraz większym zakresie (np. przy ręcznym formowaniu dużych form i rdzeni). Pokrycia wodne są tańsze od pokryć alkoholowych, są niepalne i nieszkodliwe, mają dłuższą żywotność. Z form i rdzeni z pokryciami wodnymi (odpowiednio nanoszonych i wystarczająco wysuszonych) uzyskuje się "zdrowe odlewy". Wpływ modyfikacji chemicznej rozpuszczalnego krzemianu sodu na potencjał zeta cząsteczek koloidalnych w układzie żelujacym "rozpuszczalny krzemian sodu - utwardzacz estrowy". Influence of chemical modification pf the soluble sodium silicate on the zeta potential of the colloidal particles in a "soluble sodium silicate - ester hardener" gelling system. Pr.IOd Kraków 2012, T. 52, z. 3, s. 5-30. Autor: Baliński A. Przedstawiono sposób modyfikacji chemicznej uwodnionego krzemianu sodu za pomocą morfoaktywnych związków organicznych. Podjęto próbę określenia wpływu modyfikatorów chemicznych

18

uwodnionego krzemianu sodu na jego właściwości fizykochemiczne i strukturalne. Opisano kinetykę zmian wartości potencjału Zeta żelującego układu "modyfikowany chemicznie uwodniony krzemian sodu - utwardzacz estrowy". Wysokojakościowy bentonit odlewniczy produkowany z surowca bentonitu suszonego i wyselekcjonowanych frakcji powstających przy produkcji sorbentów higienicznych. High-quality foundry bentonite made from the raw dried material and selected fractions formed in the production of hygiene sorbents. Pr.IOd. Kraków 2012, T. 52, z. 3, s.63-75. Autor: Palma A., Izdebska-Szanda I. Artykuł przedstawia wyniki badań laboratoryjnych i przemysłowych podjętych przy opracowaniu i wdrożeniu do produkcji wysokojakościowego bentonitu odlewniczego, produkowanego z surowca suszonego i wyselekcjonowanych frakcji powstających przy wytwarzaniu sorbentów higienicznych. Sorbenty higieniczne to materiały stałe o znacznie rozwiniętej powierzchni i zwiększonym pochłanianiu niepożądanych substancji, przeznaczone dla zwierząt (tzw. higieniczne żwirki bentonitowe). Powstające jako produkt uboczny przy produkcji sorbentów wyselekcjonowane drobne frakcje poniżej 1 mm, początkowo zawracano powtórnie do produkcji, ale okazało się, że te drobne frakcje wpływają niekorzystnie na jakość produktu. Wstępne badania wykazały, że te wyselekcjonowane frakcje pylaste z uwagi na znaczną zawartość montmorylonitu i rozdrobnienie oraz surowiec bentonitu suszonego, jako półprodukty z linii wytwarzania sorbentów stanowić mogą cenne składniki do produkcji bentonitu odlewniczego. W artykule podano wyniki prób i badań procesów przerobu i uszlachetniania materiałów wyjściowych w warunkach laboratoryjnych oraz opracowaną, doświadczalną technologię produkcji bentonitu odlewniczego z surowca suszonego i wyselekcjonowanych


Odlewnictwo Współczesne

drobnych frakcji uzyskiwanych przy produkcji sorbentów higienicznych. Przedstawiono także wyniki prób zastosowania nowo opracowanych wysokojakościowych bentonitów do wykonywania mas formierskich, form i próbnych odlewów.

06. TECHNOLOGIA ODLEWANIA KOKILOWEGO I NISKOCIŚNIENIOWEGO ----------------------

07. TECHNOLOGIA ODLEWANIA CIŚNIENIO WEGO Wpływ ciśnienia prasowania na charakterystyki mikrostrukturalne stopu AlSi7Mg. Effect of squeeze pressure on microstructural characteristics of the AlSi7Mg alloy. Pr.IOd. Kraków 2011, T. 51, nr 1, s. 5-14. Autor: Reguła T. i in. W pracy przedstawiono wyniki badania wpływu ciśnienia zewnętrznego, wywieranego na metal w procesie prasowania w stanie ciekłym (squeeze casting), na strukturę stopu AlSi7Mg. Otrzymane rezultaty uzupełniono testami zwartości strukturalnej oraz badaniami twardości. Próbki do badań uzyskano na drodze odlewania badanego stopu AlSi7Mg do formy metalowej pod zróżnicowanym ciśnieniem, odpowiednio 0,1 (atmosferyczne), 75 i 150 MPa, wykorzystując prasę hydrauliczną typu PHM 160c. Zaobserwowano znaczący wpływ ciśnienia na średni rozmiar ziarna, a także na poziom twardości próbek, co świadczy o celowości stosowania metod ciekło-fazowych z wykorzystaniem ciśnienia zewnętrznego w aspekcie podniesienia właściwości wytwarzanych odlewów. Efektywne metody odlewania pod ciśnieniem częściowo zakrzepniętych stopów aluminium (Proces semi-solid).

Ehffektivnyj sposob lit’ja pod davleniem chastichno zatverdevshikh splavov. Processy lit'ja 2011, nr 4, s. 3-7. Autor: Golovachenko V.P. i in. Pokazano rezultaty doświadczalno-przemysłowych prób nowego sposobu odlewania pod ciśnieniem odlewów z częściowo zakrzepniętego stopu AK7. Badano strukturę wlewka w komorze prasowania i w odlewach. W odlewach nie ma widocznej porowatości gazowej, co pozwala przeprowadzić obróbkę cieplna (T5, T6). Poziom wytrzymałości odlewów po obróbce T6 wynosił 285‒300 MPa, przy względnym wydłużeniu 3,7‒4,0 %. Pokazano zalety nowego sposobu odlewania. Wpływ próżni na porowatość komponentów wykonywanych metodą odlewania pod wysokim ciśnieniem. Vliv stupne vakuovani na porovitost tlakovych odlitku. Rate of vacuuming effect to HPDC components porosity. Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 7-8, s. 219-222. Autor: Novakova I., Stverak J. Zastosowanie próżni w odlewaniu ciśnieniowym pomaga zredukować ilość powietrza uwięzionego w komponentach HPDC. Zatrzymane wewnątrz komponentów powietrze powoduje powstawanie porowatości, która obniża właściwości mechaniczne produktu. Zastosowanie próżni powoduje, że wiele czynników wpływa na końcową jakość produktu. Szczelność całego systemu jest pierwszym z nich. Jedną z najbardziej problematycznych części całego systemu jest szczelność zatyczki w tulei zalewowej. Jeżeli zatyczka w tym miejscu nie przylega ściśle, powietrze zostaje zassane do wnęki i w rezultacie jakość odbiega od założeń. W takim przypadku należy rozpocząć odciąganie powietrza zaraz po całkowitym wypełnieniu tulei materiałem. Niestety ta procedura dramatycznie skraca czas całkowitego wypompowywania powietrza z wnęki i zmniejsza efektyw-

19


Odlewnictwo Współczesne

ność wypompowywania powietrza. Eksperyment porównuje wyniki użycia standardowej wąskiej zatyczki ze stopu Cu firmy Copromec przy włączeniu odciągania powietrza dla pustej i wypełnionej tulei.

08. TECHNOLOGIA ODLEWANIA PRECYZYJNEGO. PRASOWANIE W STANIE CIEKŁYM. ODLEWANIE W FORMACH SKORUPOWYCH Wytwarzanie stopów aluminium metodą prasowania w stanie ciekłym. Lití s krystalizací pod tlakem slitin hliníku. Aluminium alloys squeeze casting Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 9-10, s. 304-308. Autor: Nova I., Novakova I., Machuta J. Artykuł podsumowuje informacje o strukturze stopu aluminium AlCu4MgTi podczas prasowania. Stop aluminium AlCu4MgTi przygotowany poprzez ciągłe działanie nacisku początkowo składa się z fazy sferoidalnej „alfa”. Analiza struktury stopu aluminium AlCu4MgTi poddanego działaniu nacisku 99 MPa wykazała długość fazy „alfa” równą 0,17 mm. Dla nacisku równego 141 MPa długość fazy wynosiła 0,10 mm. Odlewy wykonane metoda prasowania w stanie ciekłym posiadają lepszą strukturę, mniejsze ziarna oraz bardziej jednorodną mikrostrukturę pozbawiona mikroporowatości. Dokonano porównania własności mechanicznych oraz struktury odlewów (ze stopu AlCu4MgTi) wytwarzanych powyższą technologią a właściwościami odlewów wytwarzanymi w formach piaskowych i metalowych. Metoda prasowania w stanie ciekłym oferuje wiele możliwości produkcji lekkich komponentów o dużej objętości oraz dużej spójności. Badanie właściwości filtracyjnych doświadczalnych warstw ceramicznych. Study of filtration characteristics of the experimental ceramic layers.

20

Pr. IOd. Kraków 2012, T. 52, z. 2 , s. 51-62. Autor: Żółkiewicz Z., Jankowski W. Jednym z podstawowych parametrów decydującym o prawidłowym przebiegu procesu zgazowywania modelu ‒ z równoczesnym zapełnianiem przez ciekły metal formy, są właściwości powłoki ceramicznej nanoszonej na model polistyrenowy. Do tych czynników zalicza się przepuszczalność i wytrzymałość mechaniczną oraz termiczną powłoki. W artykule przedstawiono opracowany przyrząd oraz wyniki badań właściwości filtracyjnych wytypowanych doświadczalnych powłok ceramicznych nanoszonych na model polistyrenowy w procesie modeli zgazowywanych.

09. INNE TECHNOLOGIE ODLEWANIA Wpływ gazoimpulsowego przemieszania na zanieczyszczenia metalu niemetalicznymi wtrąceniami. Vlijanije gazoimpul’snogo peremeshivanija na zagrjaznennost’ metalla nemetallicheskimi vkljuchenijami. Processy lit'ja 2011, nr 3, s. 9-14. Autor: Baranova V.N. i in. Badano wpływ różnych reżimów gazoimpulsowego mieszania płynnego metalu we wlewnicy i krystalizatorze MNŁZ na zanieczyszczenia wlewków i ciągle odlewanych kęsisk niemetalicznymi wtrąceniami. Ustalono, że optymalne reżimy mieszania ciekłego metalu efektywnie sprzyjają regulowaniu i wykształceniu optymalnej formy, rozmiarowi, ilości i równomiernemu rozmieszczeniu niemetalicznych wtrąceń w półfabrykatach. Namrażanie - nowa efektywna metoda odlewania wysokojakościowych półwyrobów. Namorazhivanie – novyj ehffektivnyj metod lit’ja vysokokachestvennykh zagotovok.


Odlewnictwo Współczesne

Processy lit'ja 2011, nr 4, s. 7-12. Autor: Marukovich E.I., Bevza V.F., Grusha V.P. Przedstawiono nową metodę wytwarzania wydrążonych (cylindrycznych) pówyrobów z żeliwa. Rozpatrzono stan cieplny krystalizatora przy cyklicznych temperaturowych oddziaływaniach na jego wewnętrzną powierzchnię, krzepnięcie odlewu i strukturę żeliwa w warunkach jednostronnego jednokierunkowego odprowadzania ciepła. Porównano dane (właściwości, charakterystyki eksploatacyjne) części otrzymanych różnymi metodami odlewania (odlewanie w formach piaskowych, ciągłe poziome odlewanie, ciągłe-cykliczne odlewanie z namrażaniem) jak również podano charakterystyki techniczne oprzyrządowania odlewniczego. Opracowany proces technologiczny m. in. zapewnia podwyższenie mechanicznych właściwości materiałów odlewu, otrzymywanie półwyrobów z żądaną strukturą bez dopełniającej obróbki cieplnej, wysoką wydajność procesów odlewniczych, otrzymywanie zadanej długości bez operacji przecinania w warunkach odlewania ciągłego.

10. TOPIENIE Nowy system filtracji z komorą rotacyjną. Opracowanie systemu filtrów Hollotex Turboprint. Neues Filtrationssystem mit Rotationskammer. Die Entwicklung des Hollotex Turboprint-Filtersystems. Giesserei-Erfahrungsaust. 2011, nr 5-6, s. 36-38, 40-41. Autor: Hrabina D., Filip P., Janosik W. Metoda poddania ciekłego metalu wirowaniu przed przepuszczeniem go przez filtr otwiera nowe możliwości filtracji, szczególnie w zastosowaniu do stopów żelaza z węglem i niskostopowych gatunków staliwa. Efekt wirowania poprawia wydajność filtracji, jej skuteczność

i bezpieczeństwo prowadzenia procesu. Metoda ta w większości przypadków zastosowań w porównaniu ze standardową metodą filtracji wymaga mniej przestrzeni do jej przeprowadzenia, ponieważ w tej metodzie powierzchnie filtra są mniejsze. Należy jednak zwrócić uwagę na to, że są czynniki, które wpływają na sprawność filtracji. Każdorazowy dobór systemu filtrów Hollotex Turboprint musi być przemyślany i zrealizowany w oparciu o posiadane doświadczenie. Ponadto rodzaj filtra musi być dopasowany do rodzaju metalu. Chroniące zasoby surowcowe technologie produkcji materiałów ogniotrwałych stosowanych w żeliwiakach. Nowe spoiwo do ceramiki ogniotrwałej stosowane w odlewniach żeliwa. Ressourcenschonende Feuerfesttechnologien fuer den Kupolofen. Neuer Verbundwerkstoff fuer Feuerfestkeramiken zur Anwendung in Eisengiessereien. Giesserei-Erfahrungsaust. 2011, nr 5-6, s. 44-46, 48. też: Giesserei 2011, Jg. 98, H.5, s. 100-102. Autor: Coelle D. Artykuł dotyczy produkcji nowoczesnych materiałów (mas ceramicznych) stosowanych na wyłożenie ogniotrwałe obszarów żeliwiaków o nieregularnych kształtach, a szczególnie narażonych na: zużycie mechaniczne, działanie wysokiej temperatury, erozję ciekłym metalem, działanie agresywnego żużla. W ramach projektu opracowano granulat, który z odpowiednimi dodatkami o bardzo drobnej frakcji i frakcjami rzędu nano spełnia w/w wymagania. W artykule wspomniano o nowoczesnych stosowanych już masach: EKA-Cast CSC i EKA-Rammix RSC, które były bazą do opracowania nowych mas. W pracach nad nową masą ceramiczną chodziło o uzyskanie odpowiedniej jej trwałości i możliwość stosowania jej z typowymi dotychczas stosowanymi. Omówiono warunki i testy nowych mas, a także aspekty ekonomiczno-ekologiczne ich stosowania.

21


Odlewnictwo Współczesne

Ogrzewanie za pomocą pieców do topienia. Ciepło spalin z odlewni aluminium do ogrzewania wody przemysłowej. Heizen mit dem Schmelzofen. Abgashitze aus der Aluminiumgiesserei erwaermt Brauchwasser.. Giesserei-Erfahrungsaust. 2011, nr 7+8, s. 20-22, też: Giesserei 2011, Jg. 98, H. 6, s. 194, 196. Autor: Gassel Ch. Artykuł dotyczy wykorzystania energii odpadowej w odlewni stopów aluminium Jura Guss GmbH, w której produkowane są odlewy ze stopów Al na potrzeby motoryzacji, przemysłu maszynowego i potrzeby medycyny. Przy realizacji produkcji dużo uwagi poświęca się ekologii, a więc ograniczeniu emisji i wykorzystaniu ciepła odpadowego. W odlewni Jura Guss GmbH eksploatuje się piece firmy ZPF therm GmbH Siegelsbach (Niemcy). Krótko przedstawiono proces topienia w tych piecach nowoczesnej konstrukcji, gdzie powstałe podczas topienia metalu opary (spaliny) wypuszczane są do komina nie bezpośrednio, lecz na zasadzie przeciwprądu, poprzez by-passy i wymienniki ciepła. Opary dłużej pozostają w piecu, a substancje szkodliwe dopalane są w bardzo wysokiej temperaturze. Wymienniki ciepła podgrzewają duże ilości wody, która służy między innymi do ogrzewania pomieszczeń i wody przemysłowej. Wpływ próżniowo-plazmowej rafinacji na jakość odkształcalnych stopów aluminium. Vlijanije vakuumno-plazmennowo rafinirovanija rasplava na kachestvo deformirujemykh aljuminijevykh splavov. Influence of Vacuum-plasma refining of melt on quality of deformed aluminium alloys.

Pokazano wpływ próżniowo-plazmowej obróbki ciekłego stopu na proces odgazowywania, struktury i wytrzymałość odkształcalnych stopów aluminium, otrzymywanych ze wsadu z różną zawartości złomu metalowego. Przedstawione dane świadczą o tym, że po próżniowo-plazmowej rafinacji wytrzymałościowe charakterystyki stopów aluminium z niskogatunkowego wsadu porównywalne są z własnościami metalu otrzymywanego z gąsek. Jakość modyfikacji modyfikatora AlTi5B1 oraz optymalizacja rozdrabniania struktury ziarnistej w odlewach ze stopów aluminium. Kvalita ockovací slitiny AlTi5B1 a optimalizace ockovaní pri odlevani hlinikovych slitin. Quality of inoculating AlTi5B1 alloys and optimization of grain refining at casting of aluminium alloys. Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 7-8 , s. 227-229. Autor: Michna S., Naprstkova N. Praca opiera się na ocenie jakościowej stopu AlTi5B1 jako jednego z parametrów zwiększających efekty modyfikacji prętem. Pokazano kilka „nieodpowiednich struktu", które znacząco obniżały właściwości modyfikujące pręta. Na podstawie analizy EDX określono skład ilościowy komponentów strukturalnych pręta modyfikującego. Druga część pracy poświęcona jest optymalizacji ilości modyfikatora AlTi5B1 w stopach takich jak AlSi oraz ocena struktury kilku różnych stopów zawierających różne modyfikatory. Technologia topienia indukcyjnego a efektywność energetyczna. Induktionsofentechnologie und Energieeffizienz. Giesserei 2011, Jg. 98, H. 6, s. 158160, 162, 164-166, 168, 170.

Processy lit'ja 2011, nr 3, s. 3-9.

Autor: Doetsch E.

Autor: Narivskij A. V., Najdek V. L., Piontkovskaja N. S.

W artykule przedstawiono historię rozwoju topienia indukcyjnego oraz omó-

22


Odlewnictwo Współczesne

wiono zasadę działania pieców indukcyjnych oraz możliwości i zalety zastosowania tej metody topienia. Rozwój tej metody topienia przypada na lata 60-te i 80-te ubiegłego stulecia. W pierwszych latach stosowania tej metody bazowano na urządzeniach sieciowej częstotliwości. Od wspomnianych lat 80-tych standardem były już urządzenia (agregaty do topienia) zasilane prądem średniej częstotliwości. Stosowano je powszechnie w odlewniach żeliwa i metali nieżelaznych. W urządzeniach średniej częstości mamy do czynienia z bezpośrednią zamianą energii elektrycznej na energię cieplną, co poprawia sprawność realizacji procesu topienia. Możliwe jest dokładniejsze dozowanie energii elektrycznej. Zastosowanie energii elektrycznej do topienia poprawia ekologię procesu. Istotnym kryterium zastosowania topienia indukcyjnego jest redukcja emisji dwutlenku węgla. W artykule opisano zasadę topienia indukcyjnego. Omówiono czynniki techniczne decydujące o sprawności procesu i możliwości poprawy efektywności energetycznej procesu. Opisano poprawnie prowadzony proces topienia indukcyjnego, dobór agregatów do topienia, zastosowanie topienia indukcyjnego do topienia metali stopów metali nieżelaznych oraz perspektywy rozwoju tej techniki.

rych spalanie odbywa się nie otwartym płomieniem, ale w wysoko porowatej ceramice, reaktorze spalania. Spalanie odbywa się bezpłomieniowo, ma charakter objętościowy w formie żarzącej się porowatej ceramiki. Ten sposób spalania może być wykorzystany jako jednorodne źródło ciepła lub promieniująca powierzchnia. W artykule opisano sposób spalania w palnikach bezpłomieniowych, opisano przykłady przemysłowego zastosowania takich palników np.: układy do podgrzewania kadzi, podgrzewanie rynien spustowych i zespołów filtrów, podgrzewanie oprzyrządowania, zastosowanie w piecach do wytrzymywania. Analiza termodynamiczna procesu redukcji żużla z pieca zawiesionowego za pomocą węgla dla odzysku miedzi. Thermodynamic analysis of the reduction process of furnace slag using carbon for the recovery of copper. Prz.Odl. 2012, T. 62, nr 7-8, s. 304307. Autor: Rzadkosz S. i in.

New Standards in Gas-fired Heating of Moulds, Ladles, Launders and Melting Furances through promeos flameless Burner Technology.

Przeprowadzono analizę procesu odzysku miedzi z żużla z pieca zawiesinowego. Badania obejmowały symulację procesów redukcji ciekłego żużla zawierającego tlenki miedzi za pomocą reduktora węglowego - koksu. Obliczenia prowadzono wykorzystując komercyjne oprogramowanie FactSage. Redukcja ciekłego żużla za pomocą węgla prowadzona była dla temperatury: 1500K, 1600K, 1700K. W każdym kroku obliczeniowym analizowano układ: stały węgiel - ciekły żużel - ciekły stop Cu-Fe-Pb - gazy odlotowe. W wyniku obliczeń uzyskano ilości i składy poszczególnych faz biorących udział w procesie w warunkach równowagi termodynamicznej.

Giesserei-Rund. 2011, Jg. 58, H. 7-8, s. 161-163 ; zob. też: Giesserei 2011, Jg. 98, H. 6, s. 182-184, 185.

Efektywność energetyczna procesu topienia aluminium w gazowych tyglowych piecach odlewniczych.

Autor: Volkert J.

Prz.Odl. 2012, T. 62, z. 7-8, s. 310312.

Technologia spalania i budowa bezpłomieniowych palników – nowe standardy w systemach grzewczych w odlewni. Technologie und Aufbau von promeos Porenbrennern – Neue Standards bei Beheizungssystemen in der Giesserei.

W firmie Promeos konstruowane są i produkowane specjalne palniki, w któ-

Autor: Pachole Z.

23


Odlewnictwo Współczesne

W 2005 roku w jednej z polskich odlewni stopów aluminium, w trakcie modernizacji pomocniczych palników małej mocy, z inspiracji i pod nadzorem autora artykułu wyposażono piece tyglowe w systemy odzyskiwania ciepła spalin. Z uwagi na wysoką temperaturę spalin, do podgrzewania powietrza zastosowano stalowy wymiennik ciepła - rekuperator żeberkowy, odzyskując w ten sposób średnio 24,2% energii pierwotnej. Rekuperacja i modernizacja palników pomocniczych pozwoliła w następnym 2006 roku na zwiększenie produkcji o 54% bez zwiększenia zużycia gazu. Posługując się postanowieniami Ustawy nr 551 z dnia 15 kwietnia 2011 roku o efektywności energetycznej, implementującej do polskiego prawa Dyrektywę 2006/32/WE, przeprowadzono analizę wpływu modernizacji procesów cieplnych na potencjał efektywności energetycznej i zwiększenie oszczędności energii pierwotnej wyrażonej w m sześciennych oraz tonach oleju ekwiwalentnego.

11. OCZYSZCZANIE I WYKAŃCZANIE ODLEWÓW Pod spodem metal, powyżej ceramika. Powłoki ceramiczne poprawiają odporność na korozję i zużycie elementów metalowych. Pod spodem metal, powyżej ceramika. Powłoki ceramiczne poprawiają odporność na korozję i zużycie elementów metalowych. Giesserei-Erfahrungsaust. 2011, nr 7+8, s. 31-32. Autor: Nikolay D Stosowanie pokryć ceramicznych na elementy metalowe jest korzystne. Nowoczesne metody nanoszenia pokryć ceramicznych na takie elementy poprawiają ich właściwości, między innymi odporność na korozję i zużycie. Firma Rheinbach GmbH w Rheinbach (Niemcy) zaproponowała dwie metody nanoszenia pokryć: natryskiwanie płomieniowe i technologię

24

„Sol-Gel”. Za pomocą technologii „Sol-Gel” wytwarzane są powłoki tlenkowo-ceramiczne i ceramiczno organiczne o strukturze nanokrystalicznej, którą uzyskuje się na drodze transformacji chemicznej mokrej. Przykładem może być pokrycie pokrywy staliwnej powłoką ceramiczną, przez co poprawiono jej odporność na korozję. W artykule scharakteryzowano obie wspomniane powyżej metody nakładania pokryć ceramicznych na elementy metalowe. Oczyszczanie elementów przy niskim nakładzie energetycznym. Stosowanie przez firmę Geberit Mapress techniki odparowania firmy MKR przy stosowaniu kąpieli do oczyszczania. Teilereinigung mit geringem Energieaufwand. Bei Reinigungsbaedern setzt Geberit Mapress auf Verdampfertechnik von MKR. Giesserei-Erfahrungsaust. 2011, nr 7+8, s. 35-37. Autor: Metzger T. Przez zastosowanie techniki odparowania opracowanej przez MKR Metzger GmbH w Monheim (Niemcy) do oczyszczania elementów prasująco-mocujących ze stali i miedzi firma Geberit Mapress GmbH w Langenfeld (Niemcy) uzyskała szereg korzyści, a mianowicie mniejsza ilość odpadów a zatem mniejsze koszty związane z ich utylizacją, mniejsze zużycie wody. W artykule scharakteryzowano krótko charakter produkcji firmy Geberit Mapress GmbH i omówiono metodę oczyszczania w kąpieli i zastosowanie techniki odparowania. Wymywanie rdzeni po wysokim ciśnieniem – w pełni automatyczne usuwanie rdzeni z odlewów. Mit allen Wassern gewaschen – vollautomatische Entkernung von Gusswerkstuecken. Giesserei 2011 Jg.98 H.7 s.120,122. Autor: Ruettgers W.


Odlewnictwo Współczesne

Firma Duerr Ecoclean GmbH w Monschau (Niemcy) skonstruowała nowoczesne automatyczne urządzenie do usuwania rdzeni z odlewów za pomocą wody pod wysokim ciśnieniem. Urządzenie to można zainstalować w różnych warunkach odlewni, dopasować do indywidualnych potrzeb klienta. Urządzenie umożliwia realizowanie procesu produkcji odlewów w sposób bardziej opłacalny, odlewy są czyste, proces jest energooszczędny. Nie ma konieczności dodatkowego czyszczenia odlewów. Nie ma niebezpieczeństwa uszkodzenia powierzchni odlewów podczas usuwania rdzeni. Opisano zasadę pracy urządzenia, którego głównym podzespołem jest układ EcoCFlex opracowany przez firmę Duerr Ecoclean. Za pomocą tego urządzenia można usuwać rdzenie z odlewów o masie do 300kg. Powłoki konwersyjne na odlewach ciśnieniowych ze stopów magnezu. Cz.II: Opracowanie technologii wytwarzania powłok dekoracyjno-ochronnych na odlewach ciśnieniowych ze stopów magnezu. Conversion coatings on magnesium alloy die castings. Part II: Development of a technology for fabrication of decorative and protective coatings on magnesium alloy die castings. Pr.IOd Kraków 2012, T. 52, z. 2, s. 13-30. Autor: Dudek P. i in. Przedstawiono wyniki badań technologii wytwarzania powłok chromianowych o charakterze dekoracyjno-ochronnym na odlewach ciśnieniowych ze stopu magnezu AZ91(MgAl9Zn1). W wyniku prac zostały dopracowane parametry obróbki mechanicznej oraz skład kąpieli roztworów pozwalające na uzyskanie prawidłowych powłok chromianowych na wyrobach odlewanych ze stopu magnezu. Na podstawie badań topografii powierzchni odlewów stwierdzono, ze skład chemiczny i fazowy w warstwie przypowierzchniowej odlewu ma decydujący wpływ na jakość uzyskanych powłok.

12. METALOZNAWSTWO I OBRÓBKA CIEPLNA Wpływ charakterystyki mikrostruktury na właściwości mechaniczne stopu AlSi11Cu2(Fe). Vpliv mikrostrukturnih znacilnosti na mehanske lastosti zlitine AlSiCu2(Fe). Influence of microstructural characteristics on mechanical properties of AlSiCu2(Fe) alloy. Liv.Vestn. 2012 Rocz.59 cis.1 s.1530, bibliogr.10 poz. sum. Autor: Brodarac Z. Z. i in. Obecność pierwiastków stopowych i śladowych w stopie wpływa na tworzenie się skomplikowanych faz międzymetalicznych, które znacząco wpływają na rozwój właściwości stopu. Stop AlSi11Cu2(Fe) - należący do grupy stopów „eutektycznych” - wykazuje wysokie właściwości mechaniczne i odlewnicze w stanie lanym, odpowiedzialne za jego przydatność w produkcji odlewów wysokociśnieniowych. Ustalenie diagramu równowagi fazowej poprzez modelowanie termodynamiczne oraz jednoczesną analizę termiczną pozwala zrozumieć proces krzepnięcia. W mikrostrukturze stopu AlSi11Cu2(Fe) zidentyfikowano następujące fazy: αAl, αAl + βSi, Al5FeSi, Alx(FeMn)ySiz, Al2Cu oraz AlxMgyCuzSiw. Zbadano powiązania pomiędzy charakterystykami składników mikrostruktury, a analizą fazową stopu AlSi11Cu2(Fe) oraz wytrzymałością na rozciąganie. Stop AlSi11Cu2(Fe) osiąga wysokie właściwości wytrzymałości na rozciąganie zarówno w podstawowym jak i zmodyfikowanym stanie lanym. Pojawia się jedynie mała różnica w związku z procesem krzepnięcia. Zmodyfikowany stop wykazuje lepszą lejność w tej samej temperaturze zalewania. Charakterystyka nanoporowatych warstw na Ti jako perspektywicznych podłoży dla zastosowań biomedycznych. Inz.mat. 2011, R. 32, nr 2, s. 71-76.

25


Odlewnictwo Współczesne

Autor: Pisarek M., Roguska A., Andrzejczuk M. Nanorurki (NT) tlenku tytanu o długości około 1 mikrometra i średnicy w zakresie od 40 do 110 nm wytworzono na Ti metodą utleniania anodowego przy stałym potencjale (10, 15, 20 i 25 V) w roztworze gliceryny i wody dejonizowanej z dodatkiem 0,86% wag. fluorku amonu. Do scharakteryzowania samoorganizujących się porowatych warstw na Ti oraz wpływu temperatury wygrzewania w zakresie 200—600°C na ich morfologię, strukturę i mechaniczną stabilność wykorzystano elektronową mikroskopię skaningową, elektronową mikroskopię transmisyjną, dyfrakcję rentgenowską oraz spektroskopię fotoelektronów. Na powierzchni termicznie stabilizowanych nanorurek TiO2 zaadsorbowano proteiny w celu wstępnej oceny biozgodności tak przygotowanych podłoży. Przeprowadzone badania wykazały, iż porowate warstwy tlenkowe uzyskiwały stabilność po wygrzewaniu w temperaturze powyżej 400°C, a ich struktura ulegała zmianie z amorficznej na krystaliczną (anataz + rutyl). Tak zmodyfikowana powierzchnia Ti okazała się obiecującym podłożem do adsorpcji protein w porównaniu z powierzchnią typowego implantu z czystego Ti. Wiskersy cynowe: ilustrowany przewodnik mechanizmu wzrostu i morfologii. Tin Whiskers: An Illustrated Guide to Growth Mechanisms and Morfologies. JOM 2011 Vol.63 nr 10 s.57-60, bibliogr.12 poz. sum. Autor: Osenbach J.W. Konieczność zastąpienia stopu Sn-Pb w niektórych elementach podzespołów układów scalonych czystą cyną (wymogi Unii Europejskiej – RoHS) spowodowało nowe problemy technologiczne – powstawanie cienkich cynowych wiskersów (kryształów nitkowych) zarodkujących i wzrastających ze stanu stałego w powłokach cynowych. Opracowanie przedstawia informacje na temat wiskersów

26

o dużym zróżnicowaniu morfologicznym. Zadaniem autorów jest zainspirowanie teoretyków posiadających dodatkowe dane, do opracowania i zbadania teorii wzrostu tych struktur. Duża liczba odmian takich wiskersów wykazuje niestandardową budowę, ale choć są często obserwowane, to jednak rzadko są przedstawiane w publikacjach. Omówiono pewną liczbę mechanizmów wzrostu poszczególnych rodzajów wiskersów. Dodatkowo pokazano wiskersy o cechach morfologicznych wskazujących na mechanizm wzrostu poprzez dyslokację śrubową. To sygnalizuje, że teorie wzrostu wiskersów poprzez dyslokację nie mogą być w pełni wykluczone. Pokazano wiskersy w sąsiedztwie płaszczyzn poślizgu granic ziaren. Kwestia, czy mechanizm przypisany nieliniowemu odkształceniu plastycznemu mógłby pełnić znaczącą rolę we wzroście wiskersów, pozostawiono otwartą. Wpływ właściwości warstwy cyny na powstawanie naprężeń, na wielkość związków międzymetalicznych i ich gęstość podczas tworzenia się wiskersów cynowych. Effect of Layer Properties on Stress Evolution, Intermetallic Volume, and Density during Tin Whisker Formation. JOM 2011, Vol. 63, nr 10, s. 62-68. Autor: Chason E., Jadhav N., Pei F. Tworzenie się wiskersów cynowych wyrastających z powłok cynowych naniesionych na miedziane podłoże w elektronice, jest zjawiskiem bardzo niebezpiecznym dla urządzeń o wysokich wymogach niezawodności (np. w urządzeniach kosmicznych). Problem ten nasilił się po wprowadzeniu zakazu stosowania ołowiu jako dodatku do cyny. Powszechnie uznano, że siłą napędową procesu tworzenia się wiskersów są naprężenia w powłoce w rezultacie powstawania związków międzymetalicznych cyny z miedzią (Intermetallic Compound-IMC) w strefie bliskiej powierzchni rozdziału. Jednakże mechanizm tego zjawiska jest jeszcze mało znany. Celem pracy było zbadanie wpływu właściwości warstwy cyny na ten me-


Odlewnictwo Współczesne

chanizm. Wykonano próby pomiaru ilości i rodzaju powstających związków międzymetalicznych (IMC),wielkości naprężenia w powiązaniu z tworzeniem się wiskersów w warstwie cyny. Wpływ zmian struktury warstwy cyny na tworzenie się wiskersów określano poprzez modyfikację wielkości ziaren, grubości warstwy , przez różne ilości dodatku ołowiu. Badano również morfologię i kinetykę wzrostu IMC. Wykonano odpowiednie pomiary właściwości mechanicznych Sn. Wyniki porównano z wynikami uzyskanymi w analogicznych badaniach materiału bez powstających związków IMC. Wykazano, że te modyfikacje, które sprzyjają relaksacji naprężeń w warstwie cyny, prowadzą do redukcji zjawiska powstawania wiskersów. Ewolucja mikrostrukturalna podczas przemiany perytektycznej: L + Al6Mn(Fe)→α-Al + α-AlMnFeSi w stopach AlFeMnSi. Microstructure evolution during peritectic L + Al6Mn(Fe)→α-Al + α-AlMnFeSi process in AlFeMnSi alloys. Pr.IOd. Kraków 2011, T. 51, nr 1, s. 35-57. Autor: Warmuzek M. W pracy przedstawiono przebieg przemiany perytektycznej L + Al6Mn(Fe)→α-Al + α-AlMnFeSi. Przedstawiono zidentyfikowane, towarzyszące jej specyficzne efekty mikrostrukturalne w mikroobszarach przekształconej fazy pierwotnej. Produkt przemiany usytuowany w obrębie pierwotnego wydzielenia fazy Al6FeMn stanowi mieszaninę faz α-AlFeMnSi i α-Al zbilansowaną objętościowo. Ewolucja morfologiczna fazy α-AlFeMnSi obserwowana w badanych próbkach została odniesiona do procesu wymiany składników między fazami na powierzchniach międzyfazowych, które są miejscem zarodkowania i wzrostu produktów przemiany. Zidentyfikowano kierunek i zakres strumienia dyfuzyjnego pierwiastków wchodzących w skład faz uczestniczących w przemianie. Oszacowano dystrybucję metali przejściowych pomiędzy fazy międzymetaliczne powstające w kolejnych stadiach krysta-

lizacji w zależności od współczynnika podziału i składu stopu. Obróbka cieplna podeutektycznego stopu aluminium-krzem. Znaczne oszczędności dzięki zmodyfikowaniu parametrów. Waermebehandlung von untereutektischen Aluminium-Silicium-Legierungen. Deutliche Einsparungen durch modifizierte Parameter. Giesserei 2011, Jg. 98, H. 4, s. 26-33. Autor: Dambauer G. i in. Skład chemiczny stopu ma istotny wpływ na właściwości wykonywanych odlewów. Zawartość magnezu ma szczególny wpływ na uzyskiwaną twardość. Aby możliwie w jak największym stopniu ograniczyć wpływ porowatości na uzyskiwane wyniki wytrzymałości (twardości) należy ciekły metal odgazować, co można uzyskać ustalając niski wskaźnik gęstości. Przy ustalaniu odstępu dendrytów istotne było czy ma to związek z długością trwania wyżarzania odprężającego czy nie. Taka zależność istnieje w przypadku małych odstępów dendrytów i krótkich czasów wyżarzania. Uzyskana twardość zależy tylko w nieznacznym stopniu od temperatury obróbki cieplnej. Wyższe wartości temperatury starzenia sprawiają, że wytrzymałość jest niższa. Obszar maksimum twardości ze wzrostem temperatur znacznie się zawęża. Obserwacje te zilustrowano na wykresach zamieszczonych w artykule (wykresy zależności twardości i czasu starzenia). W warunkach przemysłowych trudno jest „utrafić” w węższy obszar twardości występujący przy większych wartościach temperatury, ponieważ obszar ten może ulegać „przesunięciu” na skutek lokalnych różnic prędkości nagrzewania pieca. W przypadku szerszych obszarów twardości wpływ różnic prędkości nagrzewania pieca jest mniejszy. Z tego można wyciągnąć wniosek, że powyżej 200oC trudniej jest kontrolować proces starzenia. W ramach badań udało się skrócić czas wyżarzania odprężającego z 6 do 4 godzin, co pozwoliło na

27


Odlewnictwo Współczesne

zwiększenie wydajności obróbki cieplnej w warunkach przemysłowych i zmniejszenie zużycia energii elektrycznej o około 500 000 kWh na rok. Uzyskano ponadto lepsze właściwości odlewów niż w przypadku typowej obróbki cieplnej, zwiększyła się wydajność produkcji odlewów. Mechanizm kształtowania się struktury niedendrytycznej. O mekhanizme formirovanija nedendritnoj struktury. Processy lit'ja 2011, nr 5, s. 19-28. Autor: Borisov A.G. Przedstawiono stan zagadnienia na temat kształtowania się niedendrytycznej struktury. Rozpatrzono alternatywne mechanizmy prowadzące do rozgałęziania się rosnących struktur. Na podstawie przeprowadzonej analizy można wyciągnąć wniosek, że nie ma obecnie jednej teorii tłumaczącej mechanizm powstawania niedendrytycznej struktury. Jest duża liczba hipotez, które mają nie tylko sprzeczny ale i często przeciwstawny charakter. Oprócz tego istnieją inne możliwe przyczyny powstawania rozgałęzionych struktur, które w ogóle w literaturze nie były rozpatrywane. Analiza właściwości struktury za pomocą tomografii komputerowej. Analyse von Gefuegemerkmalen mit Computertomographie. Giesserei-Prax. 2011, nr 7-8, (spec.) s. 383-386. Autor: Salamon M. i in. Badanie cech struktury oznacza określenie rozkładu i kształtu faz w stopie metalowym jak i określenie ilościowych zależności (wartości) jak na przykład odstępów między dendrytami. Na ogół badania takie dzisiaj prowadzi się wykonując analizę zgładów metalograficznych za pomocą mikroskopu. Ta niszcząca metoda badania umożliwia badania zgładów w obszarze dwuwymiarowym. Trójwymiarowa analiza wymaga, czasochłonnego, obarczonego błędem wykonania szeregu zgła-

28

dów i zestawienie ich w efekcie końcowym w obraz trójwymiarowy. Dzięki rozwojowi technik rentgenowskich i możliwości uzyskiwania wysokich rozdzielczości można wykrywać z dużą dokładnością drobne wady. Dzięki promieniom rentgena i możliwości obserwacji zmian w zakresie 1 mikrometra w połączeniu z możliwością uzyskiwania dużych powiększeń i możliwości jakie daje tomografia komputerowa można prowadzić bardzo dokładne obserwacje 3D w przestrzeniach o wielkości kilku mm3. Występuje różny kontrast pomiędzy składnikami struktury. Wynika on różnego osłabienia promieni rentgena na składnikach struktury (pochłanialności promieni przez składniki struktury). Standardowa metoda tomografii komputerowej pozwala jedynie na ocenę jakościową i nie daje możliwości oceny ilościowej składu stopu. Ponieważ współczynnik osłabienia promieni rentgena zależy nie tylko od materiału, ale także od energii fotonów, tak więc metody badawcze oparte na „wrażliwości” energetycznej jak na przykład metoda „Dual-Energy” umożliwiają analizę ilościową. W artykule przedstawiono podstawy analizy struktury za pomocą tomografii komputerowej jak i aktualny stan badań odnośnie zastosowania metody „Dual-Energy” o raz metod wysokoenergetycznych w analizie struktury metali wspomaganej tomografią komputerową. Nowe możliwości analizy przy wyznaczaniu ważnych parametrów w różnych gatunkach żeliwa. Neue Analysemoeglichkeiten bei der Bestimmung wichtiger mikrostruktureller Kenngroessen in Gusseisen-Werkstoffen. New Analysis Options when defining important Microstructural Parameters in Cast Iron Materials. Giesserei-Rund. 2011, Jg. 58, H. 5-6, s. 112-115. Autor: Sonntag U. Wykorzystując bank danych obrazów struktur (dhs-Bilddatenbank) i opracowane specjalnie oprogramowanie do analizy obrazu (dhs Guss-Analyse) stworzono


Odlewnictwo Współczesne

w obszarze odlewnictwa (tworzyw odlewanych) innowacyjne oprzyrządowanie, za pomocą którego możliwa jest (zarówno pod kątem znormalizowania jak i metalograficzna) ocena szerokiej gamy stopów (próbek odlewanych). Sposób wykorzystania banku struktur i stworzonego do ich analizy oprogramowania jest prosty w użyciu i oszczędny w czasie. Oprogramowanie do analizy obrazu ma budowę modułową i może być dostosowywane do indywidualnych potrzeb użytkownika, np. do archiwizacji obrazów, ich obróbki czy dokumentacji, a więc od momentu wykonania zdjęcia za pomocą mikroskopu możliwe są wszystkie operacje na wykonanym zdjęciu z analizą i opisem zdjęcia włącznie, a na wysyłce za pomocą poczty elektronicznej kończąc. Przedstawione w artykule oprogramowanie umożliwia obiektywną, szybką analizę badanych struktur, którą można wykorzystać do kontroli produkcji i sporządzania protokołów oraz kontroli jakości. Na życzenie klienta oprogramowanie można dostosować tak, aby możliwe było jego kompleksowe wykorzystanie ze szkoleniami włącznie.

i 450 oC, Sn-95Zn w 410 i 450 oC. Po badaniach lutowności przeprowadzono analizę strukturalną poprzecznych przekrojów próbek metodami mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej w połączeniu z lokalną analizą składu chemicznego. Stwierdzono, że wzrost temperatury poprawia lutowność każdego z badanych układów Sn-xZn/Cu. W przypadku podwyższenia temperatury procesu do 450 oC dla stopów o zawartości 90 i 95% wag. Zn, zaobserwowano całkowitą zwilżalność Cu (wartość kąta zwilżania theta=0 stopni).

Wpływ zawartości cynku oraz temperatury na lutowność miedzi stopami Sn-xZn (x=4,5; 90; 95% wag.

Giesserei-Erfahrungsaust. 2011, nr 7+8, s. 4-8 ; zob. też inf. Giesserei 2011, Jg. 98, H. 6, s. 68-72, 74-78.

Effect of zinc content and temperature on copper solderability with Sn-xZn (x=4,5; 90; 95 wt.%) alloys.

Autor: Vollrath K.

Pr.IOd. Kraków 2012, T. 52, z. 3, s. 45-61. Autor: Kudyba A., Siewiorek A., Sobczak N. Celem badań było określenie wpływu temperatury oraz zawartości Zn na lutowność podłoży Cu ciekłymi stopami Sn-Zn o zawartości cynku 4,5; 90; 95% wag. Badania lutowności przeprowadzono metodą zanurzeniową (wetting balance test) pozwalającą na pomiar siły i czasu zwilżania oraz wyznaczenie wartości kąta zwilżania. Badania wykonano w dwóch różnych temperaturach dla każdego z badanych stopów, odpowiednio dla Sn-4,5Zn w 230 i 250 oC, Sn-90Zn w 400

13. ŻELIWO I ODLEWY ŻELIWNE Bardzo dobra obrabialność i dostosowany łańcuch logistyczny. Produkcja wysokociśnieniowych bloków hydraulicznych metodą odlewania przynosi zdcydowane korzyści. Hervorragende Bearbeitbarkeit und abgestimmte Logistikkette. Bei Hochdruck-Hydraulikbloecken bietet Guss entscheidende Vorteile.

Firma Power Hydraulik GmbH w Sulz (Niemcy) produkuje bloki hydrauliczne dla przedsiębiorstw usług komunalnych, przedsiębiorstw utylizujących odpady oraz dla przemysłu budowlanego i maszynowego. Odlewy te wykonywane są ze stopu Gopag C 500 F metodą odlewania ciągłego lub kokilowego. Stop ten to gatunek żeliwa sferoidalnego, którego niektóre właściwości mechaniczne są następujące: granica plastyczności 385 MPa, wytrzymałość na rozciąganie 500 MPa, wydłużenie A=19%, twardość 170 do 230 HB. Wysoki udział ferrytu w strukturze sprawia, że żeliwo dobrze się obrabia. Odlewy bloków hydraulicznych posiadają otwory, które powinny być gładkie i mieć małą chropowatość. Odlewy obrabiane są w centrach obróbczych. Parametry obróbki dobierane

29


Odlewnictwo Współczesne

są w oparciu o pakiety danych CAD odlewu. Łatwość obróbki wynika stąd, że podczas jej przebiegu występuje efekt „samosmarowania” ze względu na występowanie w strukturze grafitu. W odlewach tych stosuje się małe naddatki na obróbkę. Zaletą tych odlewów w porównaniu z elementami kutymi jest między innymi to, że są lżejsze. Badanie źródła powstawania nakłuć w odlewach żeliwnych. Część I. Studium vzniku bodlin v litinovych odlitcích – 1. cast. (Study of pinholes genesis in iron castings – 1st part) Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 1112, s. 351-355. Autor: Elbel T., Hampl J . Problemowi powstawania nakłuć w odlewach żeliwnych poświęcono wiele prac naukowych. Mimo to brak jest do dnia dzisiejszego jednolitej opinii na temat źródła powstawania tych wad w odlewach. Autorzy niniejszego artykułu badali to zjawisko w różnych gatunkach żeliwa z grafitem przyjmującym postać płatków, sferoidów i krętków. Doświadczenia przeprowadzano na odlewanych próbkach schodkowych formowanych w wilgotnych masach bentonitowych ze stopniowo zmieniającą się zawartością wilgoci i dwoma rodzajami dodatków substancji węglowych. Metal topiono w piecu indukcyjnym o pojemności 100 kg, stosując za każdym razem wsad o takim samym składzie. Modyfikację przeprowadzano w kadzi po spuście z pieca. Nakłucia występowały na odlewach w postaci małych płaskich zagłębień. Ciągliwość na zimno żeliwa sferoidalnego przeznaczonego na odlewy do elektrowni wiatrowych. Kaltzaehigkeit von Gusseisen mit Kugelgraphit fuer Windenegieanalagen. Giesserei-Prax. 2011, nr 9, s. 430438. Autor: Labrecque C., Cabanne P.M., Muratore E.C.

30

W publikacji przedstawiono metalurgiczne wskaźniki wytwarzania ferrytycznego żeliwa sferoidalnego, które odpowiadają wymogom wytrzymałościowym, jakie stawia się elementom i podzespołom do elektrowni wiatrowych i mają odpowiednią ciągliwość. Zanim opisano poszczególne gatunki żeliwa GJS omówiono sposoby pomiaru ciągliwości, a także przedstawiono w sposób kompleksowy zagadnienia normalizacyjne z zakresu wytrzymałości. Następnie przedstawiono podstawy badań i specyfikacji oraz właściwości różnych gatunków żeliwa ferrytcznego opisane w literaturze, które uzupełniono najnowszymi badaniami własnymi w tym zakresie. Wyniki te obejmują opis procesu topienia i technologii formowania, a także wskaźników metalurgicznych dotyczących wytwarzania odlewów grubościennych z żeliwa GJS w temperaturze do –40oC. Przedyskutowano wpływ powstawania struktury na ciągliwość w obniżonych wartościach temperatury. Produkcja odlewów kanalizacyjnych na linii bezskrzynkowej z pionową linią podziału. Prz.Odl. 2012, T. 62, z. 7-8, s. 320321. W artykule firma DISA Industries A/S udowadnia, że odlewy kanalizacyjne (włazy) mogą być produkowane bardziej efektywnie przy zastosowaniu technologii z pionową linią podziału formy. Wykazano także, że formowanie ma pozytywny wpływ na jakość odlewów, np. stwierdzono, że skłonność do występowania porowatości w odlewach produkowanych na linii z pionową linią podziału jest wyraźnie niższa niż w odlewach produkowanych technologia formy z podziałem poziomym. Zastosowanie nowatorskiej metody pomiaru aktywności tlenu w kontroli procesu wytwarzania żeliwa sferoidalnego. A novel method for the oxygen activity measurement applied in control of the ductile iron manufacturing process.


Odlewnictwo Współczesne

Pr.IOd. Kraków 2012, T. 52, z. 3, s. 31-44. Autor: Kuder M. Celem pracy była ocena metody pomiaru aktywności tlenu w ciekłym żeliwie dla prognozowania właściwości żeliwa po zakrzepnięciu. Przeprowadzono szereg wytopów doświadczalnych, wykonując pomiary aktywności tlenu po roztopieniu wsadu, obróbce stopami magnezu w zróżnicowanej ilości oraz podczas długotrwałego przetrzymywania stopu w tyglu pieca. Określono podstawowy skład chemiczny żeliwa, postać grafitu, a w wybranych przypadkach całkowitą zawartość gazów (O, N, H) oraz wytrzymałość i wydłużenie. Stwierdzono wpływ aktywności tlenu na morfologię grafitu i po spełnieniu określonych warunków techniczno-organizacyjnych, użyteczność tej metody do kontroli i sterowania procesem wytwarzania żeliwa sferoidalnego. Wpływ modyfikacji i zawartości węgla na odporność oraz na zużycie i mechaniczne właściwości stopów z układu Fe-Cr-C. Vlijanie modificirovanija i soderzhanija ugleroda na iznosostojkost’ i mekhanicheskie svojstva splavov sistemy Fe-Cr-C. Processy lit'ja 2011, nr 4, s. 47-53. Autor: Gavriljuk V. P. i in. Prowadzono badanie wpływu modyfikowania na odporność na zużycie i mechaniczne właściwości standardowych stopów Ch19GD, CzCh16M2, CzCh28N2 i 240Ch24MG2FRJu (150Cr19MnCu, 320Cr16Mo2, 280Cr28Ni2 and 240Cr24МoMn2VBAl) systemu Fe-Cr-C w zależności od zawartości węgla. W rezultacie prowadzonych eksperymentów ustalone, że przy minimalnych minimalnych ilościach węgla wytrzymałość żeliwa CzCh16M2 (320Cr16Mo2) po modyfikowaniu zwiększa się o 30%, stopu Ch19GD (150Cr19MnCu) - o 37%, trwałość surówki CzCh28N2 (280Cr28Ni2) zmniejsza się o 12%, stopu 240Ch24MG2FRJu (240Cr24МoMn2VBAl) - o 25%, wysięgnik progiba przy surówkach CzCh16M2

i CzCh28N2 rośnie o 30%, stopu Ch19GD - o 40%, w stopie 240Ch24MG2FRJu opada o 40%. Ze wzrostem ilości węgla w stopach twardość dla żeliw CzCh16M2 i CzCh28N2 zwiększa się na 8 i 12% odpowiednio i jest stała w stopach Ch19GD i 240Ch24MG2FRJu. (150Cr19MnCu i 240Cr24МoMn2VBAl). Powstawanie perlitu i ferrytu w żeliwie sferoidalnym – symulacja i badania eksperymentalne. Perlit- und Ferritbildung bei Gusseisen mit Kugelgraphit – Simulation und experimentelle Untersuchung. Giesserei-Prax. 2011, nr 7-8, (spec.) s. 365-371 ; jest też w Trans. Amer. Foundrym. sopc. 115 (2010), Paper 10-083. Autor: Kuder M. Przeprowadzono symulację oraz badania doświadczalne polegające na prześledzeniu przebiegu przemiany eutektoidalnej w produkowanych na skalę przemysłową następujących gatunkach żeliwa: żeliwie sferoidalnym ferrytycznym i żeliwie perlityczno-ferrytycznym z dodatkiem miedzi. W tym celu przeprowadzono analizę termiczną jak i przeprowadzono badania ilościowe struktury wykorzystując mikroskop skaningowy. W procesie symulacji zastosowano niestacjonarny model dyfuzji z „wędrującą” na trójwymiarowej komórce kulistej powierzchnią reakcji, która reprezentowała sferoid grafitu wraz z otaczającą go metalową osnową. Zbadana podczas prób doświadczalnych prędkość przemiany eutektoidalnej w żeliwie sferoidalnym ferrytycznym była zgodna z wynikami symulacji. Przemiana w żeliwie sferoidalnym z dodatkiem miedzi występowała na skutek segregacji miedzi przy znacznym przechłodzeniu. W celu bliższego zbadania procesów próbki poddano dodatkowemu ujednorodnieniu lub odkształceniu na gorąco. Porównano proporcje ferrytu do perlitu i określoną ostateczną segregację dodatków stopowych. Na pierwszym etapie homogenizacji zwiększono zawartość ferrytu przy malejącej zawartości miedzi

31


Odlewnictwo Współczesne

i magnezu. Trwająca dłużej homogenizacja pozwoliła wyeliminować segregację krzemu, spowodowała wzrost zawartości perlitu i wzrost twardości osnowy. Wyniki te można wykorzystać w dalszych badaniach do prognozowania ilościowych zależności, oddziaływania i wpływu: modyfikacji, prędkości chłodzenia i składu stopu na właściwości żeliwa sferoidalnego.

14. STALIWO I ODLEWY STALIWNE Badanie zużycia staliwa przeznaczonego na rdzennice. Stahlverschleisspruefung stenmaterialien.

fuer

Kernka-

Giesserei 2011, Jg. 98, H. 7, s. 134135, 137-138. Autor: Holzmann A. Firma Ebalta Kunststoff GmbH stosuje od roku 2009 nową metodę określania stopnia zużycia tworzyw sztucznych. Nowa metoda została wykorzystana do badania mechanizmu zużywania się tworzyw (rdzennic) w procesie wstrzeliwania rdzeni. Do odtworzenia wnęk i podcięć w odlewach stosuje się powszechnie rdzenie piaskowe. Poziom skomplikowania produkowanych odlewów wzrasta, konieczne jest precyzyjne odtwarzanie konturów wewnętrznych, dlatego też rośnie zainteresowanie tworzywami na rdzennice, w tym także tworzywami sztucznymi. Wyżej wymieniona firma opracowała szybką próbę oceny przydatności tworzywa na rdzennice. Metoda ta opiera się na austriackiej normie M 8126. W metodzie tej możliwe jest ustalanie i ocena mechanizmów zużycia rdzennic i dzięki temu można w krótkim czasie ocenić trwałość i przydatność tworzywa na rdzennice. W artykule omówiono mechanizmy zużywania się rdzennic, przedstawiono nową metodę badania przydatności tworzyw na rdzennice. Technologia rafinacji ciekłego metalu za pomocą filtrów ceramicznych. The liquid steel refining technology by ceramic filter).

32

Pr.IMZ. 2011, T. 63, z. 2, s. 7-20. Autor: Bulkowski Z. i in. Przedstawiono wyniki szerokiego zakresu badań procesu filtracji ciekłej stali filtrami ceramicznymi, obejmującego badania laboratoryjne, badania modelowe i przemysłowe w warunkach konwencjonalnego (do wlewnic) i ciągłego odlewania stali. W badaniach stosowano filtry ceramiczne wielootworowe (sitkowe) wykonane z mulitu i korundu o konstrukcji dostosowanej do rodzaju prowadzonego eksperymentu, których wybór uwzględniał warunki pracy filtrów. Ocenę skuteczności procesu filtrowania ciekłej stali w odniesieniu do stali niefiltrowanej, przeprowadzono na podstawie badań chemicznych i metalograficznych stali, w oparciu o kryteria zmiany udziału powierzchniowego wtrąceń niemetalicznych, zmianę liczby wtrąceń i ich wymiaru oraz zmiany zawartości tlenu całkowitego w stali. Uzyskane wyniki badań świadczą o dużej skuteczności metody filtrowania ciekłej stali filtrami ceramicznymi i mogą stanowić podstawę do opracowania nowej technologii rafinacji stali metoda filtracji. Turboprint – układ filtrów z komorą wirującą. Turboprint – das Filtrationssystem mit Rotationskammer. Giesserei 2011, Jg .98, H. 8, s. 46-51. Autor: Hrabina D., Janosik W. Dzięki skutecznej filtracji stopów żelaza (staliwa) wzrosło zainteresowanie staliwem. Filtracja staliwa jest bardziej skomplikowana niż żeliwa. Dzięki nowemu systemowi, układowi filtrów „Turboprint” z zastosowaniem komory wirującej firmy Foseco Foundry Division proces filtracji staliwa jest bardziej efektywny. Metoda wirowania ciekłego metalu przed filtrem otwiera nowe możliwości filtracji, szczególnie staliwa węglowego i niskostopowego. Efekt wirowania poprawia wydajność procesu i jego skuteczność i bezpieczny przebieg. Metoda ta w wielu przypadkach zastosowania w porównaniu ze standardowym sposobem filtracji jest


Odlewnictwo Współczesne

metodą wymagającą mniej przestrzeni do realizacji procesu, ponieważ powierzchnie filtrów są mniejsze. Poprawa sprawności mechanicznej i jakości powierzchni odlewów uzyskana dzięki efektywnej filtracji z zastosowaniem filtrów o strukturze pianowej powoduje, że wyprodukowane odlewy są bardziej konkurencyjne. W porównaniu do innych tworzyw i sposobów produkcji, jak na przykład kucie czy spawanie odlewy mają większy udział na rynku. Jest wiele czynników, które wpływają na wydajność filtrowania, dlatego należy dobrać odpowiedni układ filtrów „Turboprints” opierając się na praktyce, doświadczeniu z konkretnej odlewni. Wydajność filtrowania zależy zarówno od rodzaju filtra jak i rodzaju metalu (staliwa). Należy odpowiednio dobrać filtr do rodzaju filtrowanego metalu.

15. STOPY METALI NIEŻELAZNYCH I ODLEWY Z TYCH STOPÓW Opracowanie nowego stopu aluminium-krzem zawierającego żelazo do produkcji monolitycznych bloków silników wykonywanych metodą odlewania ciśnieniowego. Entwicklung einer eisenhaltigen Aluminium-Silizium-Legierung zur Herstellung monolithischer Motorbloecke im Druckgiessverfahren. Giesserei-Prax. 2011, nr 5, s. 206-21. Autor: Zak H., Zak O., Tonn B. W poniższej pracy przedstawiono wyniki badań wpływu dodatków stopowych i parametrów procesu odlewanego kokilowo nadeutektycznego stopu AlSiCuFe na powstawanie struktury, właściwości technologiczne i mechaniczne. Bazując na wynikach przeprowadzonych badań można było wyciągnąć następujące wnioski: wyznaczony w badaniach współczynnik tworzenia się żużla (Sf) i jego związek z temperaturą eksploatacji pieca umożliwiają produkcję nadeutektycznego stopu zawierającego żelazo i jego szerokie zastosowanie w odlewaniu ciśnieniowym

i kokilowym; powstawanie niezbędnych dla uzyskania odporności na zużycie stopów AlSiCuFe międzymetalicznych połączeń w postaci „bloków” w odpowiedniej ilości i wielkości zawierających żelazo można osiągnąć przez odpowiedni dobór temperatury odlewania i odpowiednie dodatki stopowe; chrom w ilości 0,3% sprzyja wydzielaniu się cząstek w postaci „bloków” fazy alfa-Al15(FeCr)3Si2 i redukuje jednocześnie długość niepożądanych płytek beta-Al5FeSi; mangan w ilości 0,20,5% przy jednoczesnej zawartości 0,3% chromu nie sprzyja powstawaniu wydzieleniom pożądanej -występującej w postaci „bloków”- fazy alfa-Al15(FeCr)3Si2, zamiast tego dochodzi do dendrytycznego rozrostu zawierającej żelazo fazy alfa względnie jej wydzielania się w postaci „chińskiego pisma”; dodatek cynku w ilości od 0,5 do 1,2% i fosforu od 15 ppm sprzyja w sposób intensywny powstawaniu długich płytek beta-Al5FeSi; przy wzroście prędkości chłodzenia maleje wielkość i udział powierzchniowy zarówno pierwotnych kryształów krzemu jak i fazy alfa-Al15(FeCr)3Si2 dla stopu AlSi14Cu4MgFe1, 7CrMn; właściwości technologiczne stopu AlSi14Cu4MgFe1,7CrMn są porównywalne z typowymi stopami przeznaczonymi na korpusy silników AlSi17Cu4Mg i AlSi9Cu3; możliwa jest dalsza poprawa właściwości wytrzymałościowych nowego stopu przez próby optymalizacji jak i przez odpowiednią obróbkę cieplną; uzyskane wyniki pokazują, że możliwe jest zastąpienie trudnego do rozpowszechnienia w odlewnictwie ciśnieniowym stopu AlSi17Cu4Mg stopem AlSi14Cu4MgFe1,7CrMn. Recycling wiórów aluminiowych. Za pomocą naukowej analizy potwierdzono fakt, że brykietowanie wiórów umożliwia zwiększenie uzysku bezpośredniego. Recycling von Aluminiumspaenen. Wissenschaftliche Studie bestaetigt: Brikettieren von Aluminiumspaenen ermoeglicht hohe Direktausbeute. Giesserei 2011, Jg. 98, H. 3, s. 62-63. Autor: Klingauf P.

33


Odlewnictwo Współczesne

Wióry aluminiowe to cenny surowiec ich przeróbka opłaca się. Firma Ruf GmbH + CO. KG - producent urządzeń do brykietowania wiórów - przeprowadziła analizę opłacalności brykietowania wiórów aluminiowych, która wykazała 99% uzysk bezpośredni z przeróbki wiórów. Wióry jako produkt uboczny powstają w wyniku obróbki mechanicznej, takich procesów jak: frezowanie, toczenie, wiercenie. Przedstawiono korzyści wynikające z przeróbki, brykietowania wiórów do których należy zaliczyć nie tylko odzysk metalowego surowca jakim jest aluminium, ale także substancji smarujących i chłodzących. W artykule opisano przebieg prób i badań, których głównym celem było określenie uzysku metalu, - badano stop AlMg3. Omówiono proces brykietowania i przedstawiono charakterystykę otrzymanych brykietów. Omówiono otrzymywany uzysk metalu w procesie przetapiania brykietów.

ściśle określonych wymiarów. Zainstalowano więc urządzenie do rozdrabniania firmy [„Derwich”] GmbH, które pracuje w sposób zintegrowany z maszyną ciśnieniową. W artykule opisano to urządzenie i opisano jego eksploatację w praktyce. Deformacja elementów z stopów Al o kształcie L pod wpływem prasowania. Deformation Behavior in the Compression Process of L-shaped Aluminum Alloy Components. JOM 2011, Vol. 63, nr 11, s. 58-61. Autor: Li F. i in.

Neue Loesungen fuer die Weiterverarbeitung von Materlialresten. Spezieller Schredder zerkleinert sperrige Zink-Druckguss-Anguesse vollautomatisch.

W celu wyjaśnienia mechanizmu płynięcia i deformacji zachodzących w czasie procesu prasowania, wykonane zostały próbki (wlewki) ze stopu 7075 (AlZn MgCu 1,5) o kształcie litery L o różnej wysokości, które poddawano prasowaniu na eksperymentalnym stanowisku badawczym. Stwierdzono, że ze wzrostem wysokości próbki, jej wewnętrzne ściany albo się uwypuklają, albo zapadają, co pociąga za sobą powiększanie się wypukłości na zewnętrznych ściankach próbki. Obserwuje się również powiększanie strefy plastyczności. Wyniki przeprowadzonego eksperymentu były porównywalne z wynikami uzyskanymi poprzez symulację komputerową.

Giesserei-Erfahrungsaust. 5-6 s.42-43,

Kucie łączników ze stopu Al o kształcie V w warunkach izotermicznych.

Nowa(e) metoda(y) przeróbki pozostałości materiału. Specjalne urządzenie automatyczne do rozdrabniania zwartych układów wlewowych z odlewów ciśnieniowych ze stopów cynku. Nowe rozwiązania.

2011

nr

Autor: Werner S. Artykuł dotyczy przeróbki odpadów ze stopów cynku w postaci zwartych układów wlewowych z odlewów ciśnieniowych. Firma Hettich Holding GmbH + Co. oHG Kirchlengern (Niemcy) produkuje wielkoseryjnie okucia meblowe ze stopów cynku metodą odlewania ciśnieniowego. Istotnym problemem jest utylizacja i ponowne wykorzystanie układów wlewowych. W odlewni zainstalowano pneumatyczny transport w/w układów wlewowych. W tym przypadku konieczne okazało się jednak, w celu sprawnego transportu, znaczne rozdrobnienie tych odpadów do

34

The Isothermal Forming Process of V-shaped Aluminum Alloy Joint Forgings. JOM 2011, Vol. 63, nr 11, s. 62-65. Autor: Li F. i in. Stanach Zjednoczonych od lat 70tych, zwłaszcza w odniesieniu do elementów stosowanych w przemyśle lotniczym i rakietowym, od których wymaga się lekkości, cienkościenności, precyzji wykonania, dokładności wymiarowej i wytrzymałości. Badania procesu kucia w warunkach izotermicznych elementów o różnym kształcie, wykonanych ze stopu aluminium 7075, prowadzono dwuto-


Odlewnictwo Współczesne

rowo: doświadczalnie w laboratorium na prasie hydraulicznej 6300 KN oraz poprzez symulację komputerową (program DEFORM). Przeprowadzono analizę powstających odkształceń i naprężeń w zależności od obciążenia. Stwierdzono, ze wyniki uzyskane poprzez modelowanie teoretyczne i doświadczalne są podobne. Wpływ parametrów procesu wytłaczania na właściwości cząstek Mg-Si i podatność na wyciskanie wytłoczek ze stopów Al6xxx. Effect of Process Variables on Mg-Si Particles and Extrudability of 6xxx Series Aluminum Extrusions. JOM 2011, Vol. 63, nr 11, s. 66-71. Autor: Zhu H., Couper M.J., Dahle A.K. Cząsteczki Mg-Si są jednym z głównych składników mikrostruktury stopów aluminium serii 6xxx stop Al-Mg-Si. Wielkość, rozkład i morfologia tych cząsteczek mają ważny wpływ na podatność na wyciskanie pod kątem właściwości mechanicznych i jakości powierzchni wytłoczek. W procesie produkcji wytłoczek właściwości cząsteczek Mg-Si są zależne od parametrów procesu, takich jak: obróbka cieplna ujednoradniająca, podgrzewanie wstępne, starzenie. Omówiono wpływ każdego z tych parametrów procesu na właściwości cząsteczek Mg-Si. Praca stanowi link pomiędzy różnymi etapami procesu i podatnością na wytłaczanie wytłoczek ze stopów Al6xxx pod kątem właściwości produktu finalnego stwarzając bazę do optymalizacji procesu.

Wykazano, że powstawanie powłoczki azotków znacznie poprawia właściwości antykorozyjne stopu niezależnie od temperatury otoczenia powodującego korozję. W temperaturze 36oC ciśnienie i temperatura azotowania wpływają pozytywnie na właściwości antykorozyjne stopu. W temperaturze 40oC wpływ ciśnienia na ochronę antykorozyjną powierzchni stopu jest pozytywny, natomiast temperatura jest czynnikiem negatywnym. Wpływ stałego pola magnetycznego na strukturę i właściwości stopów układu Al-Cr. Vlijanie postajannogo magnitnogo polja na strukturu i svojstva splavov sistemy Al-Cr. Processy lit'ja 2011, nr 3, s. 53-57. Autor: Dubodelov V.I. i in. Badano strukturę aluminiowych stopów zawierających do 2% wag. chromu krzepnących pod działaniem stałego jednorodnego pola magnetycznego (o indukcji do 1 tesli) podczas powolnego chłodzenia. Wykazano, że zmiany struktury i morfologii zachodzące pod wpływem powyższego pola przyczyniają się do podwyższenia mikrotwardości i odporności na zużycie stopów. Wpływ formy odlewniczej na powierzchnię i jakość struktury odlewu ze stopu AlZn5,5, Mg2,5, Cu1,5. Vliv formy k odlévání na kvalitu povrchu a strukturu slitiny AlZn5,5, Mg2,5, Cu1,5.

Odporność na korozję w 0.9% NaCl stopu tytanu Ti-6Al-4V z powłoką z azotków.

Influence of the casting mould on surface and struc ture qualit y of the AlZn5,5, Mg2,5, Cu1,5 alloy.

Corrosion Resistance of the Ti-6Al-4V Titanium Alloy with Nitride Coatings in 0,9% NaCl.

Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 7-8, s. 216-218.

JOM 2011, Vol. 63, nr 6, s. 35-40. Autor: Pohrelyuk I.M., Tkachuk O.V., Proskurnyak R.V. Badano wpływ temperatury i ciśnienia azotowania na odporność na korozję w 0,9% NaCl stopu tytanu Ti-6Al-4V.

Autor: Weiss V. Głównymi zadaniami pracy badawczej opisanej w artykule była analiza nierówności powierzchni odlewów, ocena defektów na powierzchni odlewów, ocena mikrostruktury stopu doświadczalnego. W centralnych oraz zewnętrznych obsza-

35


Odlewnictwo Współczesne

rach odlewu zostały zmierzone rozmiary porów oraz komórek dendrytycznych. Ten eksperyment miał na celu zbadanie wpływu formy na wielkość komórek dendrytycznych oraz ich niehomogenicznych kryształów pod wpływem pojedynczych dendrytów przy typowym odlewaniu grawitacyjnym stopu AlZn5,5, Mg2,5, Cu1,5. Wpływ antymonu na właściwości stopu AlSi6Cu4. Vplyv antimonu na vlastnosti zliatiny AlSi6Cu4. (Influence of antimony on properties of AlSi6Cu4 alloy). Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 7-8, s. 230-234. Autor: Medlen D., Bolibruchová. D. Stopy na bazie Al-Si używane są w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym. Stop AlSi6Cu4 używany jest do skomplikowanych odlewów, które muszą sprostać wysokim wymaganiom wytrzymałościowym. Na charakterystykę wytrzymałościową mają wpływ modyfikatory: Na, Sr, Sb. W literaturze wspomina się iż, modyfikacja AlSi6Cu4 sodem i strontem daje negatywne efekty występuje wtedy wzrost absorpcji gazów. Modyfikacja AlSi6Cu4 antymonem nie została jeszcze opisana w literaturze. W tej pracy autorzy określili wpływ antymonu na wybrane właściwości mechaniczne (wytrzymałość - Rm, wydłużenie – A5, twardość – HBS) i strukturę oraz zawartość gazów w stopie odlewniczym AlSi6Cu4. Nowe gatunki stopów Al-Si-Mg z różną zawartością Ca oraz jego oddziaływanie na strukturę i lejność. Nove slitinytypu Al-Si-Mg s ruznym obsahem Ca s ohledem na strukturu a zabihavost. New type of Al-Si-Mg alloys with different Ca contents with respect to structure and fluidity. Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 7-8, s. 235-238. Autor: Strihavkova E., Michna S.

36

Zakres stosowania aluminium oraz stopów aluminium jest bardzo szeroki i przyszłość stosowania stopów aluminium jest bezpośrednio związana z udoskonaleniem nowych stopów, zaczynając od technologii produkcji i przetwarzania. Ważnym aspektem modyfikacji stopów aluminium jest efekt otrzymany dzięki dodatkom Ca, który trwa dłużej w porównaniu do zastosowania sodu. Istotnym czynnikiem przy modyfikowaniu stopów aluminium jest to, iż działanie modyfikujące wapnia jest dłuższe niż sodu. Praca obejmuje badania w dziedzinie wpływu Ca w zmiennym zakresie procentowym (od 0,1% do1% Ca) w celu wyznaczenia optymalnej ilości dodatku, który zapewni założone właściwości. Właściwości technologiczne (lejność, plastyczność), właściwości chemiczne (odporność na korozję) oraz właściwości mechaniczne (twardość, ciągliwość, wytrzymałość na pękanie oraz rozszerzalność) zostały zbadane dla nowo otrzymanych stopów. Przy użyciu analizy EDX, metody czarno-białego oraz kolorowego kontrastu zbadano strukturę poszczególnych składników stopów modyfikowanych Ca. Wtrącenia w stopach i ocena czystości metalu

aluminium

Vmestky ve slitinach hliniku a hodnoceni cistoty kovu. Inclusions in alumnium alloys and evaluation of metal purity. Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 1112, s. 345-350. Autor: Roucka J. Na wstępie omówiono czynniki wpływające na jakość stopów aluminium. Następnie dokonano przeglądu rodzaju wtrąceń występujących w tych stopach, sklasyfikowano je, podano skład chemiczny, rozmiary, gęstość, temperaturę topnienia oraz przedstawiono schemat ich tworzenia się. Na koniec opisano metody usuwania wtrąceń, sposoby pomiaru i dokonywania oceny czystości metalu. Problematyka wtrąceń jest ściśle związana z porowatością odlewu. Ograniczenie


Odlewnictwo Współczesne

zawartości wtrąceń jest jednocześnie rozwiązaniem problemu jam skurczowych. ALSPEK* H i ALSPEK MQ: narzędzia, które umożliwiają kontrolę czystości ciekłych stopów na bzie aluminium w warunkach przemysłowych. Prz.Odl. 2012, T. 62, z. 7-8, s. 338343. Obecnie odlewnie aluminium produkują cały szereg różnych odlewów. Z jednej strony są one coraz bardziej cienkościenne i lekkie, a z drugiej strony powinny cechować się coraz lepszymi własnościami wytrzymałościowymi ze względu na warunki w jakich muszą pracować. Stąd też pojawiają się coraz to nowocześniejsze stopy mogące podołać tym wymaganiom. Przekłada się to też na coraz bardziej wnikliwą kontrolę procesu przygotowania metalu w odlewni. Odlewnik zmuszony jest zwracać uwagę na wiele spraw, z których najważniejsze to: poziom wodoru w stopie bezpośrednio przed zalaniem do formy; poziom zanieczyszczeń znajdujących się w ciekłym stopie; mikrostruktura gotowego odlewu. Od pięciu lat Foseco pracuje nad właściwym i optymalnym sposobem kontroli ciekłych stopów na bazie aluminium. Efektem tej pracy są narzędzia umożliwiające kontrolę parametrów decydujących o jakości odlewu.

16. KOMPOZYTY Materiały komórkowe: innowacje z wieloma zastosowaniami. Porezni materialy: inovace s mnoha moznostmi vyuziti. Cellular materials: an innovation with many application). Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 1112, s. 374-378. Autor: Gaillard Y., Dairon J., Fleuriot M. Zainteresowanie spienionym metalem wzrasta ze względu na jego coraz szersze możliwości zastosowania. Jest wiele metod produkcji, CTIF zaprezentował

technologię infiltracji traconej. Rozwój spienionego metalu był powstrzymany ze względu na trudności związane z produkcją oraz koszty związane z otrzymaniem gotowego produktu. W odpowiedzi na te potrzeby CTIF udoskonalił i opatentował trzy procesy, dzięki którym można wyprodukować spieniony metal z naskórkiem odlewniczym. W artykule opisano te trzy metody i omówiono wnioski z prowadzonych prac. W rezultacie zaprezentowano dwa przemysłowe prototypy zaprojektowane, udoskonalone oraz wyprodukowane przez CTIF.

17. SYSTEMY ZAPEWNIANIA JAKOŚCI, STATYSTYCZNA KONTROLA PROCESU (SPC), CERTYFIKACJA, KONTROLA JAKOŚCI, BADANIA ODBIORCZE Wpływ ponownego przetopienia oraz filtracji na właściwości stopów aluminium. Vplyv pretavovania a filtrácie na vlastnosti hliníkových zliatin. Influence of remelting and filtration on properties of aluminium alloys. Slevarenstvi 2011 Roc.59 cis.7-8 s.223-226, bibliogr.3 poz. sum. Autor: Bruna M., Sladek A. Właściwości końcowe odlewów są bezpośrednio związane z jakością ciekłegometalu, z którego zostały odlane. Dlatego też całkowite zrozumienie jakości kąpieli metalowej ma duży wpływ na sprawdzenie i prognozowanie wymaganych właściwości odlewniczych. Istnieje wiele metod i urządzeń służących do sprawdzania kąpieli metalowej oraz poprawy jakości gotowego odlewu, takich jak: analiza termiczna, test RPT, metody eliminacji wtrąceń (np. filtracja) oraz symulacja komputerowa. Zaprezentowana praca zajmuje się zastosowaniem tych metod w ocenie procesów stopów aluminium AlSi7Mg0,3.

37


Odlewnictwo Współczesne

Wpływ parametrów technologicznych na występowanie zapiaszczeń w odlewach z żeliwa z grafitem płatkowym i sferoidalnym. Vplyv technologickych parametrov na vznik zadrobenín v liatinovych odliatkoch. Influence of technological parameters on sand inclusion occurrence in lamellar graphite and spheroidal graphite iron castings. Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 1112, s. 356-359. Autor: Babic J. Badania opisane w niniejszym artykule miały na celu przeanalizowanie dużej ilości danych dotyczących licznych odlewów przemysłowych wykonanych z żeliwa szarego i sferoidalnego. Zastosowano analizę Pareto dla określenia liczby odlewów z wadami. W oparciu o uzyskane wyniki analizy ustalono, jaki wpływ wywierają wybrane parametry procesu (kształt otworu wlewowego we wlewie doprowadzającym, szybkość zalewania formy, czas składowania form, itp.) na występowanie wad, w tym głównie zapiaszczeń w badanych odlewach. Wyniki badań teoretycznych potwierdziły się w praktyce w niemal wszystkich przypadkach. Powstawanie i eliminowanie żużla w żeliwie z grafitem sferoidalnym. Tvorba a eliminace sekundarni strusky u litin s kulickovym grafitem. Formation and elimination of dross in spheroidal graphite cast irons. Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 1112, s. 360-363.

w układzie wlewowym i we wnęce formy, filtracja ciekłego metalu, rodzaje zastosowanych filtrów oraz ich skuteczność. Próbkę o dużej zawartości żużla zbadano dla ustalenia właściwości mechanicznych i porównano otrzymane wyniki z wynikami uzyskanymi na próbce bez żużla. Przeprowadzono również badania metalograficzne. Na zakończenie podano ogólne podsumowanie zaleceń w celu zmniejszenia lub wyeliminowania występowania wad w odlewach spowodowanych obecnością żużla. Wżarcia i przypalenia w odlewach ze stopów żelaza. Penetrace – pripeceniny u odlitku ze slitin zeleza. Penetration – the burn on in iron alloys castings. Slevarenstvi 2011, Roc. 59, cis. 1112, s. 364-368. Autor: Neudert A. Dokonano ogólnego przeglądu czynników o charakterze mechanicznym, chemicznym oraz typu eksplozji i ekspansji warunkujących powstawanie wżarć i przypaleń w odlewach ze stopów żelaza, w tym również z uwzględnieniem wżarć spowodowanych wytwarzającą się w procesie odlewania parą wodną. W przypadku wżarć o charakterze eksplozyjnym zwrócono uwagę na eksplozje występujące we wnęce formy oraz na środki podejmowane w celu zmniejszenia występowania tych wad. Nowe metody wykorzystania tomografii komputerowej w badaniach części.

Autor: Odehnal J.

Neue Wege in der Computertomographie und der Bauteilpruefung.

Omówiono powstawanie żużla podczas odlewania żeliwa sferoidalnego i wykonywania odlewów o nieregularnych kształtach. Masa odlewów opisanych w artykule wahała się w granicach od 20 do 150 ton. Zbadano skład chemiczny zastosowanych modyfikatorów i sferoidyzatorów. Szczególną uwagę zwrócono na następujące zjawiska: przepływ metalu

New Ways in Application of Computed Tomography and Testing of Components.

38

Giesserei-Rund. 2011, Jg. 58, H.5-6, s. 98-101. Autor: Rosc J. i in. W ramach tego artykułu pokazano, że kontynuując badania w dziedzinie tomo-


Odlewnictwo Współczesne

grafii komputerowej można poszerzyć jej zastosowanie. W tym przypadku pokazano, że zastosowanie nowoczesnego urządzenia rentgenowskiego posiadającego kineskop typu „mikrofocus” ze wzmacniaczem obrazu pozwala na precyzyjne, wydajne i opłacalne cenowo badanie elementów metodą tomografii komputerowej. Wykorzystując metodę, w której wykorzystuje się kalibrowane płytki pomiarowe posiadające symetryczne otwory w postaci półkul (Kugelkalottenplatte), można było wykazać, że wyniki wymiarowania realizowane w oparciu o dane pochodzące z tomografii komputerowej są powtarzalne, a niepewność pomiaru w zależności od stosowanego urządzenia jest relatywnie mała. Dzięki zastosowaniu dwuwymiarowych funkcji transferowych, szczególnie funkcji transferowych gradientów gęstości i nowych funkcji transferowych cech (parametrów) badanych części można wykryć z dużą precyzją występowanie nieciągłości i dokonać ich oceny.

18. MASZYNY I URZĄDZENIA Nadzór przez internet: pewna dostawa sprężonego powietrza do firmy Chemex. Via Internet ueberwacht: sichere Druckluft fuer Chemex. Giesserei-Prax. 2011 nr 11 s.482483. Firma Chemex GmbH z Delligsen (Niemcy), produkująca układy zasilające, zleciła firmie Diehl Drucklufttechnik GmbH w Isernhagen (Niemcy) rozplanowanie i wykonanie nowoczesnego stanowiska rozdziału sprężonego powietrza. Zainstalowano sprężarki typu L firmy CompAir. Sprężarki pracują wydajnie. W razie konieczności możliwe jest zwiększenie ich wydajności. Sprężarki (sprężone powietrze) wykorzystuje się w różnych etapach produkcji zasilaczy. W artykule przedstawiono dane techniczne zainstalowanej sprężarki. Opisano jej konstrukcję oraz eksploatację. Sterowana jest ona elektronicznie, jest energooszczędna.

Kontrola nieszczelności. Regularna kontrola instalacji sprężonego powietrza pozwala obniżyć (nie tylko) koszty energii. Den Leckagen auf der Spur. Regelmaessige Kontrollen der Druckluftinstallationen senken (nicht nur) die Energiekosten. Giesserei-Erfahrungsaust. 2011, nr 5-6, s. 4-8. Autor: Preuss T. Artykuł dotyczy ekonomicznego wykorzystania sprężonego powietrza stosowanego w różnych agregatach stosowanych w odlewni. Prawie 30% wytworzonego sprężonego powietrza jest tracone w wyniku nieszczelności przewodów lub niepoprawnego podłączenia czy zastosowania złej armatury (złączek) na drodze do użytkownika. Spadek ciśnienia sprężonego powietrza w sieci z 7 do 5 bar może spowodować spadek sprawności urządzenia nawet do 50%. Znaczny spadek sprawności w przypadku spadku ciśnienia sprężonego powietrza w sieci widoczny jest w urządzeniach do szlifowania. Spadki ciśnienia sprężonego powietrza są nieuniknione, ale można je minimalizować dobierając odpowiednie przekroje przewodów i zmniejszając lub eliminując ich chropowatość. W artykule opisano sposób oszczędzania energii poprzez oszczędną, prawidłową gospodarkę sprężonym powietrzem przez zastosowanie odpowiedniej instalacji i ustawienie sprężarki. Omówiono zagadnienie kontroli nieszczelności w typowych miejscach jej występowania w instalacjach sprężonego powietrza w odlewni. Nowa metoda przeróbki mas formierskich opracowana dla firmy Pinter Guss GmbH w Deggendorf – zastosowanie z powodzeniem nowoczesnego oprzyrządowania. Neue Formsandaufbereitung fuer Firma Pinter Guss GmbH, Deggendorf – Innovatives Anlagenkonzept erfolgreich umgesetzt. Giesserei-Prax. Special 2011, nr 9, s. 441-444.

39


Odlewnictwo Współczesne

W firmie Pinter Guss GmbH w Deggendorf (Niemcy) przeprowadzono modernizację odlewni w szerokim zakresie. Zmodernizowano między innymi topialnię, zakupiono nową linię forowania, unowocześniono stację przeróbki mas. W artykule opisano przebieg modernizacji, omówiono jej zalety, ale szczególną uwagę poświęcono modernizacji i modułowej konstrukcji stanowiska do przeróbki mas. Przedstawiono opis techniczny i eksploatację zmodernizowanej stacji przeróbki mas.

19. HISTORIA ODLEWNICTWA I ODLEWY ARTYSTYCZNE Muzeum odlewów artystycznych Lauchhammer z historycznym zbiorem modeli. Das Kunstgussmuseum Lauchhammer mit der historischen Modellsammlung. Giesserei-Prax. 2011, nr 7-8 (spec.), s. 379-381. Historyczne zbiory przejęte przez muzeum artystyczne odlewni artystycznej Lauchhammer zawierają około 2800 sztuk eksponatów odlewów artystycznych, modeli z gipsu i metalu. To są popiersia, plakietki, odlewy antyczne, dzieła berlińskiej szkoły rzeźbiarzy. Zbiory, odlewy i modele ilustrują historię odlewnictwa artystycznego, które dalej rozwijane i kultywowane jest w muzeum Lauchhammer. Muzeum to gromadzi także odlewy z brązu odlewane w odlewni Lauchhamer. Zbiory muzeum zostały w 2005r zgłoszone jako zbiór zabytkowy, który podlega ochronie. Zbiór prezentowany jest jako depozyt w zabytkowym odnowionym budynku szkoły. Gustav Adam Krautheim – 85. rocznica śmierci założyciela pierwszej odlewni staliwa w Saksonii. Gustav Adam Krautheim – Sachsens erstem Stahlformgiesser zum 85. Todestag. Giesserei-Prax. 2011, nr 9, s. 439440. Autor: Uhlig H.D.

40

Artykuł jest pośmiertnym wspomnieniem o Gustawie Krautheimie z okazji jego 85-tej rocznicy śmierci. Gustaw Krautheim był założycielem odlewni staliwa w Chemnitz. Omówiono pobieżnie zalety technologii odlewania w aspekcie powstawania odlewni. W artykule opisano drogę życiową założyciela odlewni i pierwsze lata jej funkcjonowania jako zakładu przemysłowego. Opracowanie: Aleksander Welkens, Krystyna Bany-Kowalska, Joanna Dziaduś-Rudnicka.


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

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

TYTUŁ ARTYKUŁU

JOM Vol. 65, No. 1, January 2013

R. Barabash i in.

Microscopic deformation in individual grains in an advanced high strength steel Deformacje ziarna w wysoko wytrzymałych stalach

CAST METAL & DIECASTING TIMES January/February 2013, Vol. 15, No. 1,

Energy efficient melting and holding crucibles for aluminium Energooszczędne tygle do topienia I wytrzymywania aluminium

SLÉVÁRENSTVÍ 2013, Nr 1–2

L. Hurtalova i in.

41

Microstructural study of heat treated secondary AlSi12Cu1Fe cast alloy Mikrostrukturalne badania wtórnego stopu AlSi12Cu1Fe po obróbce cieplnej


Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

TYTUŁ ARTYKUŁU

LIVARSKI VESTNIK 2013, Vol. 60, No. 1

Analysis of the thermal conditions of die-casting tool J. Del i in.

DIE CASTING ENGINEER 2013, Vol. 57, Nr 2

Analiza termicznych warunków pracy oprzyrządowania w odlewnictwie ciśnieniowym

Initial feasibility trias: Production of Zn-MMCs containing nanosized ceramic particles for improved creep resistance S. Midson i in

Produkcja kompozytów metalowych na osnowie Zn umacnianych ceramicznymi nanocząsteczkami o podwyższonej odporności na pełzanie

Use of aging heat treatments to stabilize zinc casting alloys. F.E. Goodwin

Sztuczne starzenie odlewów cynkowych w celu ich stabilizacji

CHINA FOUNDRY 2013, Vol. 10, No. 1,

Z. Yubo i in.

Grain refinement of AZ91D alloy by intensive melt shearing and its persistence after remelting and isothermal holding Rozdrobnienie ziarna w stopie AZ91D poprzez intensywne ścinanie oraz stabilność jego efektów po przetopie i izotermicznym wytrzymywaniu

Opracowanie: Tomasz Reguła.

42


Informacja patentowa

Wykaz udzielonych przez UPRP patentów i praw ochronnych z zakresu odlewnictwa w drugim kwartalw 2013 r. Patenty i prawa ochronne uzyskane w 2012 roku: 1. „Urządzenie do wytwarzania materiałów litych o wysokim stopniu rozdrobnienia ziarna, zwłaszcza nanomateriałów” Twórcy: Jan Tkuśnierz Właściciel: Polska Akademia Nauk InstytuT Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. Aleksandra Krupkowskiego Patent nr 213945 2. „Układ urządzeń do przetwarzania drobnoziarnistych odpadów hutniczych” Twórca: Marian Nabożny, Zdzisław Woźniacki, Jan Pasierb, Rudolf Kenig, Wojciech Cholewiński, Stanisław Bobkiewicz, Janusz Pichor Właściciel: Lucyna Maria Szumiec, Kraków (Pl); Anna Dorota Klimek , Zdzisław Woźniacki, Jan Pasierb, Rudolf Kenig, Wojciech Cholewiński, Stanisław Bobkiewicz, Pichor Janusz, Patent nr 213941 3. „Modyfikator do podeutektycznych i okołoeutektycznych stopów Al-Si” Twórcy: Tomasz Lipiński Właściciel: Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie Patent nr 213927 4. „Masa modelowa miękka i sposób otrzymywania masy modelowej miękkiej” Twórcy: Robak Izabela, Kubosz Grzegorz Właściciel: Polwax Spółka Akcyjna Patent nr 214177 5. „Sposób wytwarzania powierzchniowej warstwy aluminiowanej na wyrobach z magnezu i jego stopów” Twórcy: Renata Mola Właściciel: Politechnika Świętokrzyska Patent nr 213955

43

6. „Sposób wytwarzania precyzyjnych wyrobów ze stopów aluminiowych” Twórcy: Damian Nalewajko, Wojda Szymon Właściciel: Voit Polska Sp. z o.o Patent nr 214113 7. „Stop aluminium” Twórcy: Jarosław Śliwakowski Właściciel: Śliwakowski Jarosław Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Handlowe Eko-Świat Patent nr 214175 8. „Stop cynku i sposób jego wytwarzania” Twórcy: Janusz Stolorz, Krzysztof Stolorz, Ludwik Kost, Jarosław Bienek, Henryk Składaniec, Radosław Kirsz Właściciel: Odlewnia Metali Szopienice Sp. z o.o. Patent nr 213991


Informacja o normach

PN-EN ISO Polskie Normy i polskie dokumenty normalizacyjne opublikowane od stycznia - marca 2013 r. PN-EN 10071:2013 Analiza chemiczna materiałów żelaznych -- Oznaczanie manganu w stalach i w żelazie -- Metoda miareczkowania elektrometrycznego; (oryg.); (gr. cen. E) Zastępuje: PN-EN 10071:2000 PN-EN 1976:2013 Miedź i stopy miedzi -- Wyroby odlewane z miedzi nie przerobione plastycznie; (oryg.); (gr. cen. M) Zastępuje: PN-EN 1976:2001 PN-EN ISO 643:2013-06 Stal -- Mikrograficzne okreslanie wielkosci ziarna Zastępuje: PN-EN ISO 643:2005

Opublikowane od 2013-05-05 do 2013-07-05 PN-EN 16117-2:2013-05 Analiza chemiczna materiałów żelaznych -Miedz i stopy miedzi -- Oznaczanie zawartosci miedzi -- Czesc 2: Elektrolityczne oznaczanie miedzi w materiałach z zawartoscia miedzi wieksza niz 99,80 % Data publikacji: 2013-05-30 Wprowadzone pozycje: EN 16117-2:2012 [IDT] PN-EN 15616:2013-05 Miedz i stopy miedzi -- Oznaczanie zawartosci kadmu -- Metoda

44

płomieniowej atomowej spektrometrii absorpcyjnej (FAAS) Data publikacji: 2013-05-31 Wprowadzone pozycje: EN 15616:2012 [IDT] Opracowanie: Katarzyna Potępa


Wydarzenia

Spotkania Wizyta przedstawicieli firm PEDMO S.A. i PROMETAL SRL ITALY w Instytucie Odlewnictwa

Wizyta przedstawicieli francuskich.

odlewni

W dniu 19 lutego 2013 r. w Instytucie Odlewnictwa gościli przedstawiciele firmy Pedmo S.A., Tychy: mgr inż. Marek Augustyn, Wiceprezes Zarządu oraz mgr inż. Elżbieta Świtek ‒ Dyrektor oraz Pierre Angelo Colombo ‒ reprezentujący firmę PROMETAL SRL ITALY. W spotkaniu dotyczącym możliwości ewentualnej współpracy uczestniczyli pracownicy Zakładu Technologii - dr inż. Irena Izdebska-Szanda oraz mgr inż. Zbigniew Stefański. Moderatorem spotkania był Dyrektor Instytutu, prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak. Wizyta zakończyła się zwiedzaniem laboratoriów i zakładów technologicznych Instytutu.

W dniu 10 maja 2013 roku z inicjatywy Odlewniczej Izby Gospodarczej oraz Branżowego Punktu Kontaktowego w Instytucie Odlewnictwa (Centrum Polskiego Odlewnictwa) odbyło się spotkanie z 20 przedstawicielami odlewni francuskich.

Obecni byli prezesi i dyrektorzy w większości małych i średnich przedsiębiorstw, a także przedstawiciele władz CTIF (Centre des Techniques de Industrie de la Fonderie) wraz z p. Philippe Malle Dyrektorem Zarządzającym. To pierwsza taka swoista misja gospodarcza do Polski francuskich odlewników. W imieniu Instytutu i ZG STOP gości przywitał Dyrektor, prof. Jerzy J. Sobczak, który w skrócie przedstawił zakres tematyczny głównych kierunków działalności badawczo-naukowej Instytutu Odlewnictwa. Obecny był dyrektor Odlewniczej Izby Gospodarczej, kol. mgr Witold Dobosz, który dokonał prezentacji działalności OIG.

45


Odlewnictwo Współczesne

Tematem spotkania i rozmów była sytuacja branży odlewniczej we Francji, zwłaszcza w obszarze MŚP. Omówiono możliwości kontynuacji współpracy w ramach projektów europejskich w nadchodzącej perspektywie projektowej UE Horizon 2020. Zaproszeni goście zwiedzili laboratoria i zakłady technologiczne Instytutu Odlewnictwa, a największym zainteresowaniem cieszyło się Centrum Badań Wysokotemperaturowych, Centrum Szybkiego Prototypowania oraz nowo wybudowany kompleks do wytwarzania części metodą squeeze casting. Grupa gości z Francji zwiedziła również Przedsiębiorstwo Innowacyjne Odlewnictwa Specodlew Sp. z o.o. oraz zakład Vesuvius Skawina Materiały Ogniotrwałe Sp. z o.o.

46

Wizyta przedstawicieli firmy MTI Holland B.V. W dniu 20 maja 2013 r. w Instytucie Odlewnictwa gościli przedstawiciele firmy MTI Holland B.V. dr inż. Robert G. van de Ketterij, dyrektor ds. rozwoju wiedzy, oraz dr inż. Ludwik Kowalski, specjalista metalurg. W spotkaniu dotyczącym możliwości rozwinięcia dotychczasowej współpracy uczestniczyli pracownicy Zakładu Stopów Żelaza - dr inż. Zenon Pirowski oraz dr inż. Adam Kowalski. Moderatorem spotkania był dyrektor Instytutu, prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak. Wizyta zakończyła się zwiedzaniem laboratoriów i zakładów technologicznych Instytutu.


Odlewnictwo Współczesne

Wizyta studentów z Uniwersytetu w Dreźnie.

Wizyta dyrektora ACMiN w Krakowie

W dniu 22 maja 2013 r. w Instytucie Odlewnictwa gościli studenci z Uniwersytetu Drezdeńskiego (Niemcy). Moderatorem spotkania była prof. dr hab. inż. Natalia Sobczak. Studenci mieli możliwość zapoznania się z działalnością naukowo-badawczą Instytutu podczas zwiedzania laboratoriów i zakładów technologicznych, z których największym zainteresowaniem cieszyło się Centrum Badań Wysokotemperaturowych. Spotkaniu towarzyszyła promocja realizowanych i zakończonych projektów strukturalnych, m.in.: „Poprawa niezawodności bezołowiowych połączeń lutowanych w pakietach elektronicznych", „Zaawansowane materiały i technologie ich wytwarzania", „Doposażenie infrastruktury badawczej Małopolskiego Centrum Innowacyjnych Technologii i Materiałów".

W dniu 11 czerwca 2013 r. Instytut Odlewnictwa odwiedził dyrektor nowo powstałego Akademickiego Centrum Materiałów i Nanotechnologii w Krakowie, prof. Marek Przybylski, powołany na to stanowisko w kwietniu br. przez Rektora AGH, prof. Tadeusza Słomkę. Profesor M. Przybylski, specjalista w dziedzinie fizyki ciała stałego, autor blisko 120 prac opublikowanych w czasopismach z listy filadelfijskiej, od 2003 r. był związany z Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik w Halle, gdzie kierował międzynarodową grupą badawczą. Profesorowi Przybylskiemu towarzyszył dr hab. inż. Dariusz Kata, prof. nadzw. z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki (WIMiC), członek Senatu Akademii Górniczo-Hutniczej, z powodzeniem współpracujący z Instytutem Odlewnictwa od szeregu lat. Goście po spotkaniu z dyr. Instytutu, prof. Jerzym J. Sobczakiem, zwiedzili Zespół Akredytowanych Laboratoriów Badawczych, w szczególności stanowiska do badań nieniszczących metodą tomografii komputerowej, Centrum Badań Wysokotemperaturowych i Centrum Projektowania i Prototypowania, zwłaszcza stanowiska związane z badaniami nanomateriałów. Spotkanie, które upłynęło w znakomitej, twórczej atmosferze, służyło rozeznaniu możliwości wspólnego prowadzenia badań i pozyskiwania środków na realizację projektów z zakresu nanomateriałów i nanotechnologii.

47


Odlewnictwo Współczesne

Konferencje Konferencja Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym 15-17 maja 2013 r. W dniach 15-17 maja 2013 roku odbyła się w Janowie Lubelskim VI Konferencja Międzynarodowa poświęcona problematyce odlewnictwa ciśnieniowego pod patronatem naukowym Instytutu Odlewnictwa. Konferencje otworzył kol. Wiesław Walczak, wiceprezes ZG STOP. Podczas otwarcia Kol. Tadeusz Franaszek, Prezes ZG STOP wręczył dyplom Honorowego Przewodniczącego Sekcji Odlewnictwa Ciśnieniowego kol. prof. Andrzejowi Białobrzeskiemu. Następnie zostały wygłoszone następujące referaty: 1. Wybrane aspekty odlewania ciśnieniowego - Aleksander Fajkiel, Instytut Odlewnictwa, Kraków 2. MAGMA5 skutecznym narzędziem optymalizacji konstrukcji form i detali ciśnieniowych - Ryszard Skoczylas, KOM-ODLEW sp. z o.o., Kraków 3. Wyposażenie stanowiska do wytwarzania rdzeni do form metalowych - Adam Pietrzak, Hüttenes Albertus Polska Sp. z o.o., Lublin. Drugą sesję konferencji poprowadził prof. Tadeusz Pacyniak z Politechniki Łódzkiej. Kolejno zostały zaprezentowane referaty z zagranicy: 1. Obniżenie kosztów eksploatacji i zwiększenie wydajności maszyn do odlewania ciśnieniowego - Francesco Sauda, COLOSIO slr, Włochy 2. Innowacyjne odlewanie ciśnieniowe z zastosowaniem próżni - Konrad Baumgartner, FONDAREX SA, Szwajcaria 3. Nowe maszyny do odlewania ciśnieniowego z serii ECOLINE PRO - Maciej Dąbrowski, Bühler Polska sp. z o.o., Warszawa, a także referat naukowy: 4. Wykorzystanie procesu prasowania w stanie ciek��ym do wytwarzania odlewów

48

ze stopu do przeróbki plastycznej 7075 Tomasz Reguła, Instytut Odlewnictwa, Kraków. Trzeciej sesji przewodniczył prof. Zbigniew Konopka z Politechniki Częstochowskiej. Kolejno zostały przedstawione referaty: 1. VERICUT kluczem do sukcesu narzędziowni - Ryszard Skoczylas, KOM-ODLEW sp. z o.o., Kraków 2. Wpływ zawartości złomu obiegowego we wsadzie na właściwości mechaniczne wybranych odlewniczych stopów magnezu - Piotr Dudek, Instytut Odlewnictwa, Kraków 3. Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym - Piotr Dudek, Instytut Odlewnictwa, Kraków. Konferencję zakończył kol. Wiesław Walczak, dziękując wszystkim uczestnikom, prelegentom, autorom referatów oraz sponsorom za udział w konferencji. Konferencja zakończyła się wycieczką do odlewni Armatoora SA w Nisku.


Odlewnictwo Współczesne

„Badania i rozwój nowoczesnej technologii tworzyw odlewniczych odpornych na zmęczenie cieplne", 23-24 maja 2013 r. W dniach 23‒24 maja 2013 r. odbyła się w Zakopanem II konferencja pt. „Badania i rozwój nowoczesnej technologii tworzyw odlewniczych odpornych na zmęczenie cieplne", prezentująca wyniki II serii badań prowadzonych w projekcie pod tym samym tytułem. Wykonawcą projektu realizowanego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 20072013 jest Instytut Odlewnictwa. Konferencję, składającą się z dwóch sesji, otworzył dyrektor Instytutu Odlewnictwa p. prof. dr inż. hab. Jerzy J. Sobczak, witając serdecznie jej uczestników. Następnie zaprosił do prowadzenia I sesji p. prof. dra hab. inż. Jerzego Guzika z Akademii Górniczo-Hutniczej oraz p. prof. dra hab. inż. Zenona Ignaszaka z Politechniki Poznańskiej. I SESJĘ zainaugurował referat pt: „Sytuacja odlewnictwa światowego i krajowego z wyszczególnieniem produkcji odlewów ze stopów żelaza", prezentowany przez prof. J.J. Sobczaka - opracowany na podstawie analizy danych statystycznych z ankiet przekazywanych przez krajowe odlewnie oraz analizy danych AFS (American Foundry Society). Następnie kierownik projektu mgr inż. Andrzej Pytel przedstawił referat pt: „Odlewy eksploatowane w warunkach zmęczenia cieplnego - stosowane w kraju". Zwiększenie odporności na szoki cieplne tworzyw, z których wykonane są odlewy, takie jak np.: kadzie, płyty podkokilowe, wlewnice, kesony otworu spustowego pieca, formy szklarskie, stało się przyczynkiem opracowania projektu. Nawiązaniem do tematyki tego referatu było wystąpienie przedstawicieli Huty Buczek p. mgra inż. Dariusza Jacha i p. mgr inż. Angeliki Justyniarskiej pt: „Produkcja i sterowanie parametrami wytrzymałościowymi walców hutniczych odlewanych w Hucie Buczek Sp. z o.o., pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego". W kolejnych wystąpieniach pracownicy Instytutu Odlewnictwa prezentowali prace prowadzone w projekcie: mgr inż. Andrzej Pytel przedstawił referat pt: „Badania zmęczenia cieplnego żeliwa w Instytucie Odlewnictwa" (prowa-

dzone m.in. na urządzeniu zaprojektowanym i wykonanym w ramach niniejszego projektu), a mgr inż. Mieczysław Kuder referat pt: „Próbę oceny jakości żeliwa z różną postacią grafitu w oparciu o pomiar aktywności tlenu w ciekłym stopie i wybrane parametry krystalizacji". I SESJĘ, która odbyła się 24 maja, prowadzili prof. Zenon Ignaszak i dr inż. Zenon Pirowski (Instytut Odlewnictwa). Podczas tej sesji mgr inż. Krzysztof Jaśkowiec przedstawił pracę „Badania zmęczenia cieplnego wybranych charakterystycznych próbek żeliwa na zaprojektowanym urządzeniu". Następnie mgr inż. Zbigniew Stefański zaprezentował nową ekologiczną metodę wykonywania odlewów z żeliwa sferoidyzowanego i wermikularyzowanego w formie odlewniczej, a inż. Stanisław Pysz wykorzystanie obliczeń numerycznych do określenia właściwości odlewów z żeliwa w procesie ich wykonywania i eksploatacji. Konferencję zakończył referat „Badania dylatometryczne żeliwa w zakresie przemian fazowych zachodzących w stanie stałym", który w zastępstwie nieobecnego dra Andrzeja Gazdy, przedstawił kierownik projektu A. Pytel. Konferencja zgromadziła przedstawicieli ośrodków naukowych, odlewni stopów żelaza i stopów metali nieżelaznych z całej Polski. Uczestniczyli w niej również przedstawiciele Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich. Zainteresowanie prezentowaną na konferencji tematyką znalazło odzwierciedlenie w ożywionej dyskusji. Konferencja stworzyła niepowtarzalną okazję do wymiany doświadczeń i nawiązania współpracy nauki z przemysłem.l

49


Odlewnictwo Współczesne

85-lecie profesora Zbigniewa Górnego i 65-lecie jego pracy twórczej Konferencja ogólnopolska „Nowoczesne tendencje w odlewnictwie w zakresie tworzyw i technologii", 13-14 czerwca 2013, Kraków Podczas zorganizowanej w dniach 13-14 czerwca 2013 r. pod egidą Zarządu Głównego Stowarzyszenia Odlewników Polskich i Zespołu Kompozytów Komitetu Nauk o Materiałach Polskiej Akademii Nauk ogólnopolskiej konferencji poświęconej „Nowoczesnym tendencjom w odlewnictwie w zakresie tworzyw i technologii", zebrani pracownicy Instytutu Odlewnictwa oraz licznie zgromadzeni goście uczcili podwójny jubileusz prof. dra hab. inż. Zbigniewa Górnego, doktora Honoris Causa Politechniki Poznańskiej i Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, wieloletniego Dyrektora Instytutu Odlewnictwa: jubileusz osiemdziesiątych piątych urodzin, a także sześćdziesięciopięciolecia aktywnej pracy naukowej. Sesję Jubileuszową rozpoczął Dyrektor Instytutu Odlewnictwa, prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak, zapraszając dostojnego Jubilata na podium. Następnie zostało powołane Prezydium konferencji spotkania w osobach: -- przewodniczącego Rady Naukowej Instytutu Odlewnictwa, Honorowego Przewodniczącego Komitetu Nauki o Materiałach PAN, członka Rady Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, profesora honorowego Politechniki Śląskiej, prof. dra hab. inż. Marka Hetmańczyka, zasłużonego pracownika Instytutu Odlewnictwa,

50

--

prezesa Zarządu Głównego Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich, redaktora naczelnego czasopisma „Przegląd Odlewnictwa - Nauka i Praktyka", mgra inż. Tadeusza Franaszka, zasłużonego pracownika Instytutu Odlewnictwa, -- przewodniczącego Komitetu Nauki o Materiałach PAN, przewodniczącego Rady Naukowej Instytutu Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. Aleksandra Krupkowskiego PAN, członka-korespondenta PAN, prof. dra hab. inż. Bogusława Majora. Prof. Jerzy J. Sobczak uroczyście powitał Jubilata i Jego rodzinę, przedstawiciela Ministerstwa Gospodarki p. naczelnika Henryka Nastalskiego, radcę prezesa Najwyższej Izby Kontroli p. dra Józefa Górnego, przyjaciół Pana Profesora oraz jego wychowanków i współpracowników oraz licznie zaproszonych Gości. Wśród przybyłych liczne było grono reprezentantów: uczelni (Politechnika Warszawska, Śląska, Częstochowska, Opolska, Rzeszowska, Łódzka, Wrocławska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Uniwersytet Zielonogórski, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie), Polskiej Akademii Nauk (Instytut Inżynierii Materiałowej i Metalurgii im. Aleksandra Krupkowskiego PAN w Krakowie), instytutów naukowych (Instytut Spawalnictwa, Instytut Transportu Samochodowego) oraz przedsiębiorstw branży odlewniczej z całego kraju (METALODLEW SA, Zakład Metalurgiczny WSK, GUSS-EX sp. z o.o., Odlewnia SILUM sp. z o.o., KPR PRODLEW, Odlewnia Żeliwa DRAWSKI, SPECODLEW sp. z o.o., Instytut Wdrożeń i Technologii sp. z o.o.). Swoją obecnością uroczystość uświetnili m.in.: prof. dr hab. inż. Mirosław Karbowniczek, Prorektor ds. Ogólnych AGH oraz prof. dr hab. inż. Józef Szczepan Suchy,


Odlewnictwo Współczesne

Dziekan Wydziału Odlewnictwa, Prezes Honorowy Stowarzyszenia Odlewników Polskich, Wiceprezes Naczelnej Organizacji Technicznej, długoletni przewodniczący Rady Naukowej Instytutu Odlewnictwa, prof. dr hab. inż. Paweł Zięba, Dyrektor Instytutu Inżynierii Materiałowej i Metalurgii im. A. Krupkowskiego PAN w Krakowie, prof. dr hab. inż. Jerzy Kubicki z Instytutu Inżynierii Materiałowej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, dr inż. Andrzej Wojciechowski, Dyrektor Instytutu Transportu Samochodowego w Warszawie, p. Tadeusz Bogacz, wieloletni Prezes firmy Metalodlew SA w Krakowie oraz p. Ryszard Szostak, Prezes GUSS-EX sp. z o.o. Obecni również byli reprezentanci Centrum Polskiego Odlewnictwa w osobach prezesa Zarządu Głównego Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich oraz prezesa Odlewniczej Izby Gospodarczej. Laudację na cześć Profesora Zbigniewa Górnego wygłosił prof. dr hab. inż. Roman Wrona (Wydział Odlewnictwa AGH). W zakończeniu wymieniono w laudacji liczne odznaczenia, nagrody i wyróżnienia, które otrzymał profesor Zbigniew Górny w dowód uznania za swoją długoletnią oraz niezwykle owocną i twórczą działalność. Przedstawiciel Ministerstwa Gospodarki p. naczelnik Henryk Nastalski wręczył Jubilatowi, w imieniu Wicepremiera i Ministra Gospodarki p. Janusza Piechocińskiego, okolicznościowy list gratulacyjny. Pani Grażyna Stożek, wieloletni pracownik Instytutu Odlewnictwa, wieloletnia współpracownica p. prof. Zb. Górnego została odznaczona Złotym Medalem za długoletnią służbę. Następnie prof. Jerzy J. Sobczak złożył dostojnemu Jubilatowi serdeczne życzenia jubileuszowe i wręczył w dowód uznania - w imieniu wszystkich pracowników Instytut Odlewnictwa piękną rzeźbę Diany odlaną z brązu. Świętujący swój jubileusz Profesor Zbigniew Górny został poproszony o okolicznościowe wystąpienie, po wysłuchaniu którego wielu uczestników spotkania, przyjaciół i współpracowników Profesora wygłosiło okolicznościowe adresy, złożyło gratulacje oraz wręczyło Jubilatowi okolicznościowe upominki. Uroczystą sesję konferencji zakończył wykład zamawiany prof. J.J. Sobczaka „Odlewane metalowe materiały kompozytowe". Po krótkiej przerwie odbyła się pierwsza sesja referatowa, poprowadzona przez prof. Andrzeja Balińskiego, podczas której zostały

wygłoszone następujące referaty: -- Porównanie mikrostruktury i właściwości mechanicznych żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego oraz stali poddanych dynamicznej deformacji w teście Taylora - D. Myszka, L. Cybula, Politechnika Warszawska, -- Korozja stali i żeliwa sferoidalnego ferrytycznego w ciekłej cynie - Z.A. Opiekun, W.A. Orłowicz, Politechnika Rzeszowska, -- Wpływ modyfikacji na strukturę i udarność mosiądzu aluminiowego CuZn30Al3 R. Romankiewicz, F. Romankiewicz, Uniwersytet Zielonogórski. Pierwszy dzień konferencji został zakończony spotkaniem uczestników w stylu garden party. W drugim dniu konferencji odbyła się kolejna sesja referatowa, którą poprowadził dr inż. Artur Kudyba. Zebrani wysłuchali następujących referatów: -- Nakładanie warstw niklowych na modele do odlewania precyzyjnego - M. Jesiotr, M. Tarnowski, B. Kucharska, D. Myszka, T. Wierzchoń, Politechnika Warszawska, -- Konstrukcja palety podstawowej oprzyrządowania technologicznego do obróbki cieplnej A. Drotlew, M. Garbiak, J. Kubicki, B. Piekarski, Zachodniopomorski Uniwersytet w Szczecinie, P. Siluk, Kabel-Technik-Polska sp. z o.o., -- Kompozyty odlewane na osnowie stopu Al-Si zbrojone fazami międzymetalicznymi J. Szajnar, M. Cholewa, T. Wróbel, T. Szuter, Politechnika Śląska. Wszystkie wystąpienia zostaną opublikowane w postaci artykułów recenzowanych w specjalnym numerze „Prac Instytutu Odlewnictwa" (5 punktów wg skali MNiSW). Na zakończenie konferencji pt. „Nowoczesne tendencje w odlewnictwie w zakresie tworzyw i technologii" zostały wyemitowane filmy promujące najnowocześniejsze urządzenia w Instytucie Odlewnictwa. Dla chętnych przewidziano zwiedzanie laboratoriów Instytutu. Konferencję zakończył prof. Jerzy J. Sobczak, zapraszając gości do zwiedzania Instytutu. Konferencja upłynęła w niezwykle serdecznej atmosferze, którą zaproszeni goście długo i życzliwie komentowali w kuluarach. Żywe zainteresowanie wywołała ciekawie i profesjonalnie wydana monografia, poświęcona opisywanym uroczystościom.

51


Odlewnictwo Współczesne

52


Odlewnictwo Współczesne

Targi Międzynarodowe skie ITM 2013

Targi

Poznań-

W dniach 4‒7 czerwca 2013 roku w Poznaniu odbyły się największe w Polsce Targi ITM 2013 zorganizowane przez Międzynarodowe Targi Poznańskie i jak corocznie nie mogło na nich zabraknąć Instytutu Odlewnictwa. W Targach wzięło udział prawie 1000 wystawców i firm reprezentujących aż 30 krajów. Interesujące pokazy oraz ekspozycje znaleźli w trakcie 4 dni targów nie tylko specjaliści z branży, ale również w ostatni dzień, który był dniem otwartym, młodzi ludzie dopiero wkraczający w świat obrabiarek, metalurgii, spawania czy obróbki powierzchni, ze szkół oraz uczelni o profilach zgodnych z tematyką wystaw. W trakcie trwania targów w ramach Parku Odlewnictwa i Nauka dla Gospodarki Instytut Odlewnictwa prezentował swoją ofertę m.in. innowacyjnych rozwiązań odlewniczych, ofertę wydawniczą Instytutu i technologie opracowane przez pracowników jednostki. W pierwszy dzień targów odbyło się uroczyste otwarcie Targów oraz gala nagród Targów ITM Polska, na której Instytut Odlewnictwa otrzymał Złoty Medal MTP za „Proekologiczne zaawansowane materiały ceramiczne na bazie kordierytu do zastosowań wysokotemperaturowych wytworzone z odpadów elektrowni węglowych". W drugim dniu w Sali Ziemi odbyła się Gala Nagrody Gospodarczej Prezydenta RP, którą swoim udziałem uświetnił Prezydent Rzeczypospolitej Polskiej, Bronisław Komorowski.

53


Odlewnictwo Współczesne

Instytut Odlewnictwa podczas Małopolskiego Festiwalu Innowacji Instytut Odlewnictwa po raz kolejny wziął czynny udział w Małopolskim Festiwalu Innowacji, którego organizatorem jest Departament Rozwoju Gospodarczego Urzędu Marszałkowskiego Województwa Małopolskiego, przy współpracy z Departamentem Polityki Regionalnej i Departamentem Funduszy Europejskich. W dniu 4 czerwca 2013 r. w Instytucie Odlewnictwa został zorganizowany dzień otwarty, podczas którego zwiedzający mieli możliwość zapoznania się z prowadzoną tutaj działalnością naukowo-badawczą. Przybyłych gości powitał dyrektor Instytutu, prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak, który w krótkim wykładzie przybliżył zainteresowanym odlewnictwo i specyfikę zawodu odlewnika. Dopełnieniem prelekcji była projekcja filmu autorstwa red. Wiktora Niedzickiego, pt. „Magia ciekłego metalu". Następnie grupy zapoznały się z pracami prowadzonymi w: Centrum Badań Wysokotemperaturowych, Centrum Projektowania i Prototypowania, Zakładzie Stopów Metali Nieżelaznych, Zakładzie Stopów Żelaza oraz Zespole Laboratoriów Badawczych. Goście z zainteresowaniem obejrzeli multimedialną wystawę „Odlewnictwo jest jasne!", stanowiącą pomocne narzędzie do prezentacji technologii odlewniczych i specyfiki branży, metod nowoczesnych badań i innowacyjnych materiałów. Zwiedzaniu Instytutu towarzyszyła również promocja projektów strukturalnych, m.in.: „Poprawa niezawodności bezołowiowych połączeń lutowanych w pakietach elektronicznych", „Zaawansowane materiały i technologie ich wytwarzania", „Doposażenie infrastruktury badawczej Małopolskiego Centrum Innowacyjnych Technologii i Materiałów". Natomiast 5 czerwca 2013 r. Instytut Odlewnictwa wziął udział w Małopolskich Targach Innowacji na Małym Rynku w Krakowie, wśród 24 wystawców - instytucji, wspierających oraz uczestniczących w procesach wprowadzania innowacji w kraju i za granicą. Podczas targów Instytut zaprezentował m.in. innowacyjny wynalazek „Pasywny kompozytowy pancerz ochronny" (autorzy: Jerzy J. Sobczak, Paweł Darłak, Piotr Długosz), który zdobył wiele nagród na krajowych i zagranicznych targach,

54

m.in. CONCOURS LEPINE 2013, BRUSSELS INNOVA 2012, XVIII Międzynarodowe Targi Technologii dla Odlewnictwa w Kielcach w 2012 r. oraz Dyplom od Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Instytut Odlewnictwa otrzymał z rąk pani Joanny Domańskiej, p.o. zastępcy dyrektora Departamentu Rozwoju Gospodarczego Urzędu Marszałkowskiego Województwa Małopolskiego, statuetkę Małopolskich Targów Innowacji 2013.


Odlewnictwo Współczesne

Szkolenia „Metody badań i kryteria oceny bentonitu. Badania i możliwości zagospodarowania pyłów ze stacji przerobu mas formierskich” 3 czerwca 2013 r., w Zakładzie Technologii Instytutu Odlewnictwa odbyło się szkolenie otwarte pt. „Metody badań i kryteria oceny bentonitu. Badania i możliwości zagospodarowania pyłów ze stacji przerobu mas formierskich”. Zakres tematyczny obejmował następujące zagadnienia: kryteria oceny bentonitu i odpadowych pyłów formierskich, wymagane normy i aparatura, możliwości zagospodarowania pyłów; badania bezpośrednie bentonitu (fizykochemiczne): oznaczanie zawartości wody, analiza ziarnowa, wskaźnik pęcznienia, glina aktywna, węgiel błyszczący, wskaźnik pH; wykonywanie mas syntetycznych do badań laboratoryjnych; badania pośrednie (technologiczne) bentonitu: wilgotność masy, wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie na wilgotno, wytrzymałość na rozciąganie w strefie przewilżonej, przepuszczalność na wilgotno, zagęszczalność, płynność Dieterta, osypliwość, odporność na generowanie wad powierzchniowych, znaczenie stosunku wodno-glinowego, straty prażenia.

przygotowania zgładów metalograficznych; obserwacje mikroskopowe zgładów metalograficznych ‒ podstawy analizy obrazu mikroskopowego; znormalizowane metody opisu, klasyfikacji i oceny mikrostruktury wg norm w aspekcie kontroli jakości i warunków technicznych odbioru odlewów. Szkolenie prowadzili: dr inż. Małgorzata Warmuzek, mgr inż. Łukasz Boroń.

Szkolenie prowadzili: dr inż. Irena Izdebska-Szanda, mgr inż. Aleksander Palma, mgr inż. Zbigniew Stefański

„Analiza i interpretacja obrazów mikroskopowych mikrostruktury żeliwa” 24 czerwca 2013 r., w akredytowanym Laboratorium Badań Struktury i Właściwości Instytutu Odlewnictwa, zorganizowano szkolenie otwarte pt.: „Analiza i interpretacja obrazów mikroskopowych mikrostruktury żeliwa”. Zakres szkolenia obejmował: techniki preparatyki próbek żeliwa do badań metalograficznych, praktyczne aspekty wyboru i stosowania nowoczesnych materiałów polerskich do

55


Publikacje

Wydawnictwa: Redaktor wydania: prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak NOWOCZESNE TENDENCJE W ODLEWNICTWIE W ZAKRESIE TWORZYW I TECHNOLOGII Konferencja Naukowa z okazji Jubileuszu 85-lecia urodzin i 65-lecia pracy naukowej prof. dra hab. inż. Zbigniewa Górnego 13–14 czerwca 2013 r.

ISBN 978-83-88770-87-6

Praca zbiorowa pod red. Aleksandra Fajkla: INNOWACJE W ODLEWNICTWIE CIŚNIENIOWYM. Cz. VI

W wydawnictwie przedstawiono innowacje i wybrane aspekty w odlewnictwie ciśnieniowym, a także tematy dotyczące: wpływu zawartości złomu obiegowego we wsadzie na właściwości mechaniczne wybranych odlewniczych stopów magnezu, redukcji kosztów operacyjnych i zwiększenia wydajności odlewania ciśnieniowego. Przedstawiono: VERICUT® jako klucz do sukcesu narzędziowni, wyposażenie stanowiska do wytwarzania rdzeni do form metalowych oraz wykorzystanie procesu prasowania w stanie ciekłym do wytwarzania odlewów ze stopu do przeróbki plastycznej 7075.-

ISBN 978-83-88770-81-4

56


Odlewnictwo Współczesne - Polska i Świat