Show publication content!

Transkrypt

ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE
POLSKA I ŚWIAT
MODERN FOUNDRY
POLAND AND THE WORLD
4/2013
ISSN 1898-7257
GAZ ŁUPKOWY – POTENCJALNE MOŻLIWOŚCI
ZMNIEJSZANIA KOSZTÓW PRODUKCJI, A TAKŻE
SZANSA ROZSZERZENIA RYNKU ODBIORCÓW ODLEWÓW
DYMARKI ŚWIĘTOKRZYSKIE– FESTIWAL NAUKI
Informacja naukowo-techniczna
Kwartalnik naukowo-techniczny
Rocznik 6, nr 4/2013
BADANIA I STUDIA
STUDIES AND RESEARCH
Gaz łupkowy – potencjalne możliwości zmniejszania kosztów produkcji, a także szansa rozszerzenia rynku odbiorców odlewów.................6
Shell gas – potential possibility to reduce of
manufacturing costs and chance to extend the
market for casting users............................6
INFORMACJA NAUKOWO-TECHNICZNA.......................................................18
SCIENTIFIC AND TECHNICAL INFORMATION..............................................18
Ekspresowa informacja naukowo-techniczna
z wybranych czasopism............................40
Express scientific and technical information
from selected journals.............................40
INFORMACJA PATENTOWA...............44
PATENT INFORMATION...................44
WYDARZENIA.................................47
EVENTS...........................................47
Z HISTORII ODLEWNICTWA
FROM THE HISTORY OF FOUNDING
Dymarki Świętokrzyskie – Festiwal Nauki.....50
Dymarki Świętokrzyskie – Science Festival..50
INFORMACJA O UZYSKANYCH PROJEKTACH PATENTOWYCH PRZEZ INSTYTUT ODLEWNICTWA...................56
INFORMATION ABOUT PROJECTS OF
PATENT..............................................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: [email protected]
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
S erdeczne życzenia:
Spokoju, rodzinnej atmosfery
w aurze wzajemnego zrozumienia,
sukcesów zawodowych
oraz wszelkiej pomyślności
w rozwiązywaniu codzie nnych małych i dużych problemów,
a także realizacji ambitnych wyzwań
w nadchodzącym Nowym Roku 2014
życzy
Redakcja
Badania i studia
GAZ ŁUPKOWY – POTENCJALNE MOŻLIWOŚCI ZMNIEJSZANIA KOSZTÓW PRODUKCJI, A TAKŻE SZANSA ROZSZERZENIA RYNKU ODBIORCÓW ODLEWÓW
SHELL GAS – POTENTIAL POSSIBILITY TO REDUCE OF MANUFACTURING COSTS AND CHANCE TO EXTEND THE MARKET FOR CASTING USERS
Jerzy Tybulczuk
Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków
Streszczenie
W artykule, przedstawiając znaczenie odlewu we współczesnym przemyśle, podkreślono znaczenie energii w odlewnictwie metali oraz omówiono szanse na uzyskanie tańszej energii dla polskiego odlewnictwa związane z poszukiwaniem i eksploatacją gazu
łupkowego. Przedstawiono również możliwości otwierające się przed odlewniami jako
potencjalnymi dostawami odlewów dla urządzeń stosowanych do wydobycia gazu łupkowego.
Abstrakt
At the paper, presenting importance of casting in contemporary industry special attention was paid on the importance of energy in the metal casting industry. Discussed
the chance for less expensive energy connected with exploration and exploitation of the
shell gas, as well presented the chance for Polish foundries as potential castings supplier
for facilities and equipment used in the shell gas industry.
Wprowadzenie
Wzrost wydobycia gazu łupkowego w świecie, szczególnie w USA, który spowodował
olbrzymi wzrost konkurencji wśród dostawców gazu, prowadzi i prawdopodobnie nadal
będzie prowadził do radykalnej obniżki jego cen. Nie trudno sobie wyobrazić, jakie to
może mieć znaczenie nie tylko dla gospodarstw domowych, ale także dla dalszego rozwoju i konkurencyjności energochłonnych gałęzi przemysłu, w których koszty energii
mają duży wpływ na koszt produkcji. Do takich gałęzi z pewnością należy przemysł odlewniczy.
Odlewnictwo, jedna z najstarszych w dziejach ludzkości technik wytwarzania metalowych przedmiotów i nadawania im nawet najbardziej skomplikowanych kształtów
z wykorzystaniem topienia i wlewania ciekłego metalu do odpowiednio przygotowanej
formy, także i w czasach obecnych należy do powszechnie stosowanych technik. Wystarczy podkreślić, że w 90% wytwarzanych maszyn i urządzeń stosowane są komponenty
odlewane, często decydujące o ich walorach użytkowych. W czołówce krajów najbardziej
rozwiniętych pod względem gospodarczym i przemysłowym – USA, Japonia, Niemcy,
Odlewnictwo Współczesne
Francja, odlewnictwo zaliczane jest do branż strategicznych. Jednakże dla wielu działaczy gospodarczych, a także niektórych naukowców, w tym także w Polsce, odlewnictwo
kojarzone jest z szeroko pojętą metalurgią i hutnictwem. Należy podkreślić, że poza
fazą przygotowania ciekłego metalu, którą w tych branżach i w odlewnictwie można by
traktować podobnie, to faza nadawania kształtu i obróbki pozapiecowej ciekłego metalu
jest zdecydowanie różna. W odlewnictwie praktycznie nie ma ograniczeń w zakresie uzyskiwania elementów o nawet najbardziej skomplikowanych kształtach, czego nie można
uzyskać przy stosowaniu innych technik przetwarzania metalu, takich jak: kucie, spawanie, tłoczenie, prasowanie, czy też obróbka mechaniczna.
W wielu przykładach, poza argumentami technicznymi (kształt i masa), również
względy ekonomiczne przemawiają na rzecz wykorzystywania odlewów.
Wybrany przykład opłacalności wytwarzania elementów odlewanych w relacji do wykonywanych drogą obróbki mechanicznej przedstawia rysunek 1.
Rys. 1. Schemat porównania kosztów elementów odlewanych i wykonanych przez obróbkę mechaniczną [1]
Należy podkreślić, że do wytwarzania odlewów, a szczególnie do wytapiania metali
i stopów odlewniczych − potrzebne są znaczące ilości energii.
Według informacji amerykańskich przeciętny zakład odlewniczy w USA, zużywa rocznie
taką ilość energii, jaka odpowiada jej zużyciu przez 100 domów mieszkalnych [1, 2].
Główne procesy odlewnicze zużywające energię, to: topienie metali, wytwarzanie
form i rdzeni, obróbka cieplna i obróbka wykończeniowa odlewów.
Na rysunku 2 przedstawiono, dla przykładu, zużycie energii w odlewni żeliwa.
Rys. 2. Zużycie energii w odlewni żeliwa [3]
7
Zużycie nośników energii w odlewniach stosujących różne metody topienia
Dla przykładu podział zużycia energii w odlewniach francuskich przedstawiono na poniższych rysunkach (rys. 3).
Rys. 3. Zużycie energii w odlewniach stopów żelaza i metali nieżelaznych we Francji [4]
Jak wielokrotnie podkreślano przemysł odlewniczy należy do branż energochłonnych
szczególnie w obszarach związanych z wytapianiem metali (około 60% całkowitej energii
zużywanej w procesie produkcji).
Również w zakresie kosztów wytwarzania, koszt energii stanowi trzeci co do wielkości
udział w całkowitych kosztach produkcji i z oczywistych względów, takich jak: poziom
stosowanych technologii, wielkość produkcji, wydajność itp. udział ten jest różny w różnych odlewniach i waha się w granicach ok. 8–20% kosztów ogólnych. Koszty produkcji,
a co za tym idzie ceny odlewów mają istotne znaczenie w narastającym obecnie procesie
globalizacji.
Strukturę kosztów produkcji odlewów w wybranych krajach świata oraz w Polsce
przedstawiono na rysunku 4.
Rys. 4. Struktura kosztów produkcji odlewów w Polsce i w wybranych krajach świata [5]
8
Rys. 5. Struktura kosztów (odlewy dla motoryzacji wykonywane w odlewniach niemieckich, % udziału kosztów produkcji) [5]
Przytoczone informacje potwierdzają, że odlewnictwo należy do branż przemysłowych
o stosunkowo wysokim udziale kosztów materiałów i energii w procesach produkcyjnych,
z drugiej jednak strony, odlewy są niezbędne jako komponenty wielu maszyn i urządzeń
stosowanych w gospodarce każdego rozwiniętego kraju.
Na tle przybierającego na sile kurczenia się zasobów materiałów i energii oraz rosnącej konkurencji na świecie, a także coraz większych wymagań i ograniczeń, producenci
odlewów poddawani są coraz większej presji. Presja obniżki cen wywierana na odlewnie
przez odbiorców, w tym przez wiodący przemysł motoryzacyjny, zmusza je do optymalizacji kosztów wytwarzania – w tym kosztów materiałów i energii, poczynając od zakupów przez produkcję a na odzysku odlewów kończąc.
Uwzględniając członkostwo Polski w Unii Europejskiej, należy oczekiwać, że presja na
polskie odlewnie w aspekcie optymalizacji kosztów będzie dalej rosła i tylko te odlewnie,
które będą na bieżąco analizować i porównywać z konkurentami swoje koszty i powodować ich obniżanie, będą miały szanse utrzymać się na wymagającym, konkurencyjnym
rynku europejskim.
W celu zapewnienia odlewniom konkurencyjności, biorąc również pod uwagę systematycznie rosnące ceny energii konieczne jest ograniczenie jej zużycia, obejmujące następujące czynniki: oszczędność energii przez racjonalne jej wykorzystanie, zwiększenie
udziału tańszych nośników energii, szersze wykorzystanie energii odpadowej, a także, co
jest niezwykle istotne – wybór technologii i procesów najbardziej korzystnych z punktu
widzenia ich energochłonności, wydajności i jakości.
Kierując się względami ekonomicznymi należy uwzględnić ewolucję cen energii wykazującą na ogół tendencje wzrostowe (główne powody, to: wyczerpywanie się źródeł energii, koszty produkcyjne energii itp.), a w niektórych przypadkach występują również
tendencje spadkowe czego przykładem jest zdecydowany spadek cen gazu z 320 USD za
1000 m3 w 2008 roku przed uruchomieniem przemysłowej produkcji gazu łupkowego do
68 USD za 1000 m3 w roku 2012 w USA związane z wzrastającym wydobyciem i eksploatacją złóż gazu łupkowego.
Czy gaz łupkowy jest również szansą dla polskiego odlewnictwa?
Odkrycie złóż gazu łupkowego w Polsce rozbudziło nadzieje społeczeństwa na znaczącą poprawę sytuacji energetycznej, zarówno dla gospodarstw domowych, jak i odbiorców
przemysłowych. Począwszy od 2011 roku pojawiające się w mediach informacje o olbrzymich zasobach (ok. 5,3 bln m3) w miarę upływu czasu stawały się mniej optymistyczne
(ok. 1 bln m3), a obecnie nie ma praktycznie wyników rzeczywistych badań potwierdzających realną wartość tych zasobów. Niemniej wiadomo, że zasoby gazu łupkowego
w Polsce są obecne (rys. 6) i niezależnie od rzeczywistej wielkości jego wydobycie
stanowi niepowtarzalną szansę dla naszego kraju.
9
Rys. 6. Rozmieszczenie złóż gazu łupkowego [6]
Na marginesie warto przypomnieć jak wygląda problem gazu łupkowego w świecie.
Gaz w USA
Międzynarodowa Agencja Energetyki w opublikowanym raporcie pt. „Golden Rules of
Golden Age of Gas” podkreśla, że eksploatacja niekonwencjonalnych złóż gazu jest kluczem do „złotego wieku gazu”, pod warunkiem jednak, że rządy i wszyscy zainteresowani wydobyciem gazu łupkowego będę pamiętać, że wzrost produkcji gazu z tych źródeł
będzie realizowany przy przestrzeganiu reguł ochrony środowiska. Według szefowej MAE
Marii van der Hoeven, technologie i wiedza jak wydobywać gaz z niekonwencjonalnych
złóż, mogą zatrzymać się w pół drogi bez odpowiedniego podejścia do obaw ludzi i zastrzeżeń ekologicznych. Gaz łupkowy przyniósł korzyści gospodarce USA i może być
ważną częścią bilansu energetycznego UE, ale dalsze poszukiwania łupków w Europie
muszą uwzględnić opinie obywateli – wynika z wypowiedzi Andrei Stachinescu z dyrekcji
generalnej Komisji Europejskiej ds. Energii. Stachinescu przyznała, że produkcja gazu
z łupków w USA wzrosła o 20% w ostatnich siedmiu latach, co doprowadziło do zmniejszenia przez ten kraj importu gazu LNG i obniżenia jego cen. Zasugerowała też możliwość importu gazu z USA, pod warunkiem, że dojdzie do porozumienia handlowego
z UE. Amerykańskiej gospodarce gaz daje wiele korzyści i czyni ją bardziej konkurencyjną, wywierając presję na europejski przemysł. W podobnym tonie wypowiedział się
10
Komisarz UE ds. Energii Günter Oettinger, chwaląc politykę energetyczną USA i wydobywanie przez Amerykanów gazu z łupków. Przypomniał też, że w Europie cena gazu jest
czterokrotnie wyższa niż w USA (GW – Financial Deutchland). Z prognozy P.A. Tanguy
z koncernu naftowego Total, przedstawionej na IV Europejskim Kongresie Gospodarczym w Katowicach, wynika, że w latach 2010−2030 udział gazu w globalnej strukturze
produkcji energii wzrośnie kosztem ropy naftowej i węgla. Będzie to miało miejsce przy
wzroście liczby ludności i wzroście rozwoju gospodarczego generującego coraz większy
popyt na energię. Stany Zjednoczone już wkrótce będą wielkim eksporterem tego błękitnego surowca. Powstają plany budowy nowych terminali do skraplania gazu i przebudowy już istniejących. W 2020 roku USA może eksportować nawet 190 mld m3 gazu
rocznie, czyli czternastokrotnie więcej niż wynosi zapotrzebowanie takiego kraju jak
Polska. Po tym, jak w USA odkryto ogromne ilości gazu łupkowego zdecydowano, że gaz
z Alaski w postaci skroplonej będzie przeznaczany na rynki azjatyckie. Zagospodarowanie
złóż gazu w rejonie North Slope pochłonie od 45 do 65 mld USD, a jednym z elementów
inwestycji będzie budowa największego na świecie terminalu LNG. Zgodnie z pierwszymi
planami mający powstać terminal rocznie może wyeksportować 15-18 mln m3 gazu.
Gaz w Unii Europejskiej
W Unii Europejskiej widoczna jest coraz większa polaryzacja opinii na temat wydobycia gazu łupkowego, a linia podziału zależy od możliwych alternatyw. Przeciwnikami
wydobycia gazu łupkowego są Francja, Bułgaria, a także Rumunia. W krajach tych wprowadzono zakaz szczelinowania hydraulicznego, czyli jedynej praktycznej metody umożliwiającej eksploatację gazu ze złóż łupkowych. Stanowiska przeciwne wobec eksploatacji złóż łupkowych amerykański analityk z branży paliwowej Raul Thomson tłumaczy
interesem własnym tych krajów. W przypadku Francji wydobycie gazu ze złóż łupkowych
mogłoby być bezpośrednim zagrożeniem dla energetyki jądrowej, pokrywającej w 80%
zapotrzebowanie Francji na energię elektryczną. Niebagatelną rolę w postawie Francji
na arenie międzynarodowej odgrywa również fakt, że jest ona także dużym eksporterem
technologii jądrowej. Sprzeciw w Bułgarii ma w większym stopniu charakter społeczny
i wynika głównie z faktu prawdopodobnego wystąpienia złóż gazu łupkowego w obszarach nadmorskich. Taka lokalizacja z pewnością rodzi obawy o przyszłość branży
turystycznej, która jest jedną z głównych gałęzi tamtejszej gospodarki. Postawy negatywne wynikają również z silnych sentymentów wobec Rosji, która w eksploatacji gazu
łupkowego upatruje główne zagrożenie dla swojej dominującej pozycji największego
eksportera gazu do krajów Unii Europejskiej ze swoich konwencjonalnych złóż na Syberii. Inne są z kolei powody braku prac nad gazem łupkowym w krajach skandynawskich.
W przypadku Norwegii znacznie udokumentowane posiadane i eksploatowane złoża konwencjonalne powodują brak zainteresowania inwestowaniem w gaz łupkowy. Z kolei
Szwecja jako pionier wprowadzania najwyższych standardów ekologicznych upatruje
w eksploatacji gazu łupkowego zagrożenie dla ochrony środowiska naturalnego. Krajem,
który dotychczas nie prezentuje jednoznacznego stanowiska w sprawie gazu łupkowego,
są Niemcy. Rząd Niemiec, stawiając ostre warunki dotyczące ochrony środowiska, opracował też projekt ustawy zezwalającej na eksploatację złóż gazu z łupków. Inne kraje,
chcąc rozwijać technologie wydobycia gazu łupkowego, działają w myśl zasady „bliższa
ciału koszula”. To właśnie interes narodowy napędza pracę nad gazem łupkowym w Polsce, Wielkiej Brytanii czy na Litwie, a także na Ukrainie, której rząd zaprasza Amerykanów do wydobywania gazu i ropy.
Gaz w Polsce
W Polsce stanowisko wobec gazu łupkowego nie jest jednoznaczne określone pod
względem zarówno informacji o jego zasobach, jak i strategii w zakresie dalszych badań
i eksploatacji istniejących zasobów.
11
Według oceny byłego ministra skarbu Mikołaja Budzanowskiego na przełomie 2014
i 2015 roku realne jest rozpoczęcie komercyjnego wydobycia gazu łupkowego w Polsce
na poziomie 0,5−1 mld m3 rocznie. Według premiera Donalda Tuska rząd postanowił
stworzyć stabilne warunki dla chcących inwestować w łupki. – Tym, którzy chcą z nami
współpracować przy gazie łupkowym i z nami zarobić, deklaruje rzetelność. Stabilność
i uczciwe podejście do pracy – mówił Tusk podczas naukowej konferencji w Warszawie na
temat wydobycia gazu łupkowego. Takie stabilne warunki miało stworzyć Znowelizowane
Prawo Geologiczne i Górnicze, które według słów ministra środowiska Marcina Korolca
ma zachęcić inwestorów do poszukiwania gazu i ropy naftowej, w tym w formacjach
łupkowych. Do końca czerwca rząd przyjmie projekt ustawy węglowodorowej (tzw. ustawy łupkowej), a do końca tego roku ustawa powinna zostać przyjęta przez parlament,
o czym poinformował minister Korolec podczas Europejskiego Kongresu Gospodarczego
w Katowicach (PAP 13.05.2013 www.wnp.pl).
Natomiast branża poszukiwawcza krytykuje niektóre propozycje regulacji dotyczące
wydobycia węglowodorów. Organizacja Polskiego Przemysłu Poszukiwawczo-Wydobywczego nie kryje, że prawne zapisy stawiają pod znakiem zapytania sens angażowania
się w poszukiwania. Należy więc wnioskować, że nie tylko zasoby gazu i ich ocena, ale
głównie regulacje prawne będą decydowały o tym, czy Polska wykorzysta szansę, jaką
stanowi gaz łupkowy.
Paweł Poprawa z Państwowego Instytutu Geologicznego uważa, że jeśli potwierdzą się
szacunki zasobów gazu łupkowego w Polsce, w naszym kraju powstanie przemysł produkujący urządzenia wiertnicze do poszukiwań i eksploatacji tego surowca. Z wcześniejszych informacji wynika, że w związku z poszukiwaniami i eksploatacją gazu powstaje
już baza maszynowa dla przemysłu wydobywczego. Ponad 118 mln USD zamierza zainwestować spółka United Oilfield Service (UOS), która zajmuje się dostarczaniem sprzętu
do prac poszukiwawczych gazu łupkowego. Specjalistyczny park maszynowy powstaje
w Łowiczu. Będą to m.in. platforma wiertnicza o wysokości 65 m i mocy 2 tys. kM z możliwością wykonywania otworów do głębokości 6 tys. m oraz urządzenia do szczelinowania
hydraulicznego. Według P. Truszkowskiego prezesa zarządu Exaco Drilling, należącej do
PGNiG firmy poszukiwawczej, skala poszukiwań jest zbyt mała, aby osiągnąć prawidłowe
tępo prac. W naszym kraju potrzeba rocznie wykonać 180–240 odwiertów, a wykonuje
się ok. 30. Jednak największy problem to kwestia sprzętu do wierceń [7].
Pozytywnym wydarzeniem w Polsce jest podpisanie umowy o współpracy pięciu spółek: PGNiG, PGE, Tauron, Enea i KGHM, co powinno zintensyfikować działalność w zakresie poszukiwania i eksploatacji gazu łupkowego.
Wicepremier minister Gospodarki Janusz Piechociński, uczestniczący w Europejskim
Kongresie Gospodarki w Katowicach zaapelował by odrzucić zarówno najbardziej optymistyczne, jak i najczarniejsze szacunki dotyczące gazu łupkowego w Polsce.
Szanse dla odlewnictwa
Przedstawione informacje można rozpatrywać w aspekcie szans, jakie powstają i powinny być wykorzystane przez polski przemysł odlewniczy. Odlewy niezbędne są do produkcji większości maszyn i urządzeń wytwarzanych dla potrzeb wielu branż przemysłowych
i jako komponenty są obecne w 90% ogółu tych produktów. Największym użytkownikiem (ponad 50% światowej produkcji) jest branża motoryzacyjna, a w dalszej kolejności to przemysł budowlany, wydobywczy, hutniczy, energetyczny i zbrojeniowy. W świetle
konkretnych informacji odlewy są niezbędne również do produkcji urządzeń służących
do wydobywania gazu łupkowego, głównie do szczelinowania (Fracking) oraz transportu
rurowego. W artykule pod znamiennym tytułem „Przeżywający boom przemysł wydobywania gazu łupkowego (Fracking Industry) woła o odlewy” przytoczono ocenę analityka
energii Michaela Economidesa z publikacji „Energy Tribune”, który podaje, że wartość
przemysłu wydobywczego metodą szczelinowania wzrosła z 2,8 bln USD w roku 1999
12
do 20 bln USD w roku 2011, a dalszy jego wzrost jest ograniczony szybkością produkcji
i dostaw wyposażenia do szczelinowania. Szybki wzrost wydobycia spowodował szerokie
otwarcie na bardziej efektywne pod względem ekonomicznym wykorzystanie odlewów.
Przykładowo, wykonanie wybranych elementów stosowanych w szczelinowaniu wymagało wykonania w bardzo pracochłonny sposób ok. 30 części metodą obróbki skrawaniem, a następnie ich połączenie poprzez zespawanie. Przejście (konwersja) metod
wytworzenia tych elementów jako jednego zwartego odlewu spowodowało radykalne
oszczędności. Stalowy element zaprojektowany jako spawany wymaga od wytwórcy
w procesie produkcji zastosowania procesów cięcia, gięcia i spawania a następnie użycia
obróbki mechanicznej zanim zostanie on dostarczony do użytkownika. Przejście na odlewanie zdecydowanie poprawia również jakość powierzchni, ograniczając m.in. nieszczelności mogące pojawić się na spawach. Autorzy stwierdzają, że konwersja na odlewy
pozwoli na skrócenie czasu wytwarzania tych elementów z trzech miesięcy do jednego
miesiąca (rys.7).
Rys. 7. Przykłady elementów stosowanych w urządzeniach do wydobywania gazu łupkowego wykonanych jako odlewy w miejsce elementów spawanych [8,9]
Ewidentnym potwierdzeniem wzrostu zapotrzebowania na odlewy dla przemysłu wydobywczego gazu są m.in. zestawienia rynku odlewów z żeliwa sferoidalnego i staliwa
wg branż odbiorców w USA.
13
Tabela.1. Opracowanie własne na podstawie [10]
ZESTAWIENIE RYNKU ODLEWÓW Z ŻELIWA SFEROIDALNEGO (WG BRANŻ
ODBIORCÓW)
Rury, złączki,
Pozostałe przemysły
wlewnice
wytwórcze – NAICS 33329
Krótkoterminowy,
2,2%
Krótkoterminowy,
7,7%
średnioroczny wzrost
średnioroczny wzrost (AGR)
(AGR) 2011-2014
2011-2014
Długoterminowy (ARG)
0%
1,7%
2011-2020
2011-2020
Zawory – NAICS 33291
Pozostałe wyposażenie
silników – NAICS 333618
Krótkoterminowy,
25,8%
Krótkoterminowy,
0,5%
średnioroczny wzrost (ARG)
(ARG) 2011-2014
2011-2014
7,5%
0%
2011-2020
2011-2020
Urządzenia rolnicze –
Samochody i lekkie
NAICS 33311
pojazdy silnikowe – NAICS
33611
Krótkoterminowy,
8%
Krótkoterminowy,
20%
(ARG) 2011-2014
2011-2014
2,1%
5,8%
2011-2020
2011-2020
Budowa maszyn –
Samochody ciężarowe –
NAICS 333120
NAICS 33612
Krótkoterminowy,
4,6% Krótkoterminowy,
12,4%
12,4%
(ARG) 2011-2014
2011-2014
1,6%
2,5%
2011-2020
2011-2020
Urządzenia dla
PODSUMOWANIE
wydobywania ropy i
gazu – NAICS 333132
Krótkoterminowy,
33,9
Krótkoterminowy,
8,4%
(ARG) 2011-2014
2011-2014
13,6%
2,2%
2011-2020
2011-2020
Prognozowana sprzedaż 2012 5 434 170 000 USD
14
Tabela.2. Opracowanie własne na podstawie [10]
ZESTAWIENIE RYNKU ODLEWÓW STALIWNYCH (WG BRANŻ ODBIORCÓW).
PROGNOZOWANA SPRZEDAŻ
Zawory – NAICS 33291
Przemysłowe i handlowe
wentylatory i dmuchawy –
NAICS 333412
Krótkoterminowy,
20,9%
Krótkoterminowy, średnioroczny
5,3%
wzrost (ARG) 2011-2014
2011-2014
2,1%
-2,3%
2011-2020
2011-2020
Budowa maszyn – NAICS
Turbiny i generatory NAICS
333120
333611
Krótkoterminowy,
4,8%
-1,2%
2011-2014
-0,6%
-2,6%
2011-2020
2011-2020
Maszyny i urządzenia
Piece przemysłowe NAICS
górnicze- NAICS 333131
333994
Krótkoterminowy,
7,4%
8,5%
2011-2014
0,8%
-1,1%
2011-2020
2011-2020
Urządzenia dla
Tabor kolejowy – NAICS 3365
wydobywania ropy i gazu
– NAICS 333132
Krótkoterminowy,
29,5%
10,7%
2011-2014
6,8%
0,1%
2011-2020
2011-2020
PODSUMOWANIE
Krótkoterminowy,
9%
2011-2014
0%
2011-2020
Prognozowana sprzedaż
3 382 340 000 USD
2012
15
Przedstawione w tabeli 1 i tabeli 2 informacje wskazują na ewidentny wzrost produkcji odlewów w USA związany z olbrzymim wzrostem wydobycia gazu łupkowego.
Uwzględniając aktualny potencjał polskiego odlewnictwa oraz długoletnie doświadczenie kadry odlewniczej, należy podkreślić, że wiele polskich odlewni jest w stanie
podjąć produkcję elementów stosowanych w maszynach i urządzeniach do poszukiwań
i wydobycia gazu łupkowego. Chodzi tu przykładowo o elementy pomp, armaturę,
kształtki i złączki, a także koronki wiertnicze. Wymaga to jednak poszerzenia kontaktów
oraz ścisłej współpracy z projektantami, konstruktorami i wytwórcami tych produktów,
szczególnie w aspekcie szczegółowej analizy warunków pracy urządzeń oraz związanymi
z tym wymaganiami stawianymi odlewom.
Równocześnie trzeba podkreślić, że krajowy gaz łupkowy, który z pewnością powinien
być zdecydowanie tańszy niż importowany obecnie ze złóż konwencjonalnych będzie
stanowił wielką szansę dla odlewnictwa w zakresie obniżenia kosztów energii, o których
wspomniano we wstępie zarówno energii elektrycznej, jak i bezpośrednio kosztu gazu,
a co za tym idzie obniżenie kosztów produkcji oraz wzrost konkurencyjności polskich
odlewni.
Potencjalnych możliwości wykorzystania gazu łupkowego należy oczekiwać w następujących zastosowaniach:
Żeliwiak bezkoksowy
Szczególnie ważna technologia ze względu na potencjalne możliwości wykorzystania
w kraju gazu łupkowego z jednej strony i wzrastające ceny koksu żeliwiakowego.
W żeliwiaku bezkoksowym wsad metalowy jest podgrzewany i topiony przez spalanie
gazu ziemnego. W miejsce tradycyjnego wsadu (złoża) koksowego, stosowne jest złoże
z ceramicznych ogniotrwałych kul umieszczanych na ruszcie chłodzonym wodą, na
którym opiera się wsad metalowy. Krople topionego metalu spływają poprzez to złoże
i gromadzą się w kotlinie na dnie żeliwiaka. Żywotność kul ceramicznych jest ograniczona i dlatego proces jest prowadzony przy obniżonej do 1400°C temperaturze (zamiast
1500°C), a dodatkowe przegrzanie uzyskuje się w dodatkowym piecu podgrzewanym
gazem lub piecu indukcyjnym kanałowym (proces duplex).
Żeliwiak koksowo-gazowy
W żeliwiakach tych zastępuje się określoną ilość koksu gazem. Stosowane są dwie
techniki spalania gazu:
-- użycie palników powietrzno-gazowych umieszczonych powyżej dysz,
-- użycie palników tlenowo-gazowych umieszczonych w dyszach.
Żeliwiak koksowo-gazowy był wprowadzony do produkcji w 1999 roku, ale nie jest
dotychczas używany w Europie na skalę przemysłową. Możliwe jest obok palników tlenowo-gazowych wprowadzanie do dysz utylizowanych pyłów z odlewni (na razie niestosowane na skalę przemysłową). W omawianym żeliwiaku 10% koksu zastępowane
jest gazem ziemnym, którego zużywa się 8–16 Nm3/toną. Połączone to jest ze zużyciem tlenu od 40 do 60 Nm3/tonę. Wykorzystanie procesu pozwala na dużą elastyczność
w aspekcie metalurgii i wydajności.
Topienie stopów Al
W zależności od indywidualnych wymagań stosuje się wiele różnych pieców do topienia stopów aluminium.
16
Stosowane są piece opalane gazem naturalnym lub elektrycznie o nagrzewaniu bezpośrednim i pośrednim. W piecach opalanych gazem najczęściej stosowany jest gaz ziemny, gaz płynny oraz paliwa płynne. Faworyzowany jest gaz ziemny, a w przypadku Polski, uwzględniając potencjalne złoża i przewidywane wydobycie gazu łupkowego - piece
opalane gazem powinny być w najbliższej przyszłości najczęściej stosowane obok pieców
elektrycznych oporowych i indukcyjnych.
O wyborze rodzaju pieca do topienia i wytrzymywania decyduje wielkość zapotrzebowania na ciekły metal.
Poza wymienionymi, gaz łupkowy mógłby być efektywnie stosowany we wszystkich
procesach pomocniczych w odlewni, takich jak: wygrzewanie kadzi, suszenie i podgrzewanie wsadu metalowego, podgrzewanie oprzyrządowania metalowego (formy ciśnieniowe, kokile itp.).
Wnioski
Gaz łupkowy staje się wielką szansą również dla polskiego odlewnictwa zarówno
w efektywnym wykorzystaniu w procesach odlewniczych, jak i w nowych zastosowaniach
odlewów jako komponentów urządzeń do jego wydobywania i eksploatacji.
Literatura:
1. Industrial Technologies Programme. US Department of Energy. Energy Efficiency
and Renewable Energy. February 2005
2. „Metal Casting Industry of the Future” – Annual Report 2004
3. Ductile Iron Data for Design Engineers Publisher by Rio Tinte and Titanium, a member of Ductile Iron Marketing Group Revised and Reprinted, 1998
4. Tybulczuk J., Franaszek T.: Energia w procesie produkcji odlewów, Instytut Odlewnictwa 2011
5. Praca zbiorowa pod red. J. Tybulczuka.: Foresight Technologiczny Odlewnictwa Polskiego, Instytut Odlewnictwa, Kraków, 2009
6. http://www.lupkipolskie.pl/lupki-w-polsce/obszary-perspektywiczne
7. WNP.pl, Dariusz Malinowski, 15.05.2013
8. „U.S. Metalcasters Emerge from Recession”, Modern Casting January 2013, s. 22
9. http://www.wnp.pl/drukuj/211068_1.html
10. Modern Casting, January 2012
17
Informacja naukowo-techniczna
WYBÓR INFORMACJI Z CZASOPISM NAUKOWO-TECHNICZNYCH
01. ZAGADNIENIA OGÓLNE
Trendy rozwojowe w obszarze jednorodnych mas formierskich stosowanych w procesie produkcji odlewów
żeliwnych
Vyvojove trendy u jednotnych formovacich smesi pro litinove odlitky.
Development trends of unit moulding
mixtures for iron castings.
Slevarenstvi 2012, Roc. 60 cis. 3-4, s.
71-74.
W przypadku rur żeliwnych nie jest konieczne stosowanie wyłożenia piaskowego
w miejscu ich układania. Rury ż żeliwa sferoidalnego wytrzymują znaczne obciążenia. W artykule opisano przykłady układania ciągów rur w aspekcie występowania
różnego podłoża i ochrony środowiska.
Od ręcznej do przemysłowej produkcji form.
Vom handwerklichen zum industriellen
Werkzeugbau.
Giesserei 2012, Jg. 99, H. 1, s. 98-101.
Autor: Neudert A.
Autor: Roeders G.
W artykule przedstawiono tendencje
rozwojowe w zakresie mas formierskich
stosowanych przy produkcji odlewów żeliwnych. Tendencje dotyczyły zmiany właściwości, wymagań wyjściowych mieszanin mas formierskich, stosowanych spoiw
(bentonitów) i dodatków do mas.
Opisano historię i działalność firmy G.
A. Roeders w Soltau (Niemcy), w której
produkowane są trwałe formy odlewnicze. W początkach działalności produkowane były one ręcznie i w miarę postępu
techniki oraz zastosowania nowoczesnych
technologii, a także nowoczesnego oprogramowania i robotów oraz nowoczesnych
narzędzi obróbczych proces ten został
w pełni zautomatyzowany. Dzięki automatyzacji poprawiono dokładność wykonania form, obniżono koszty i skrócono
czas produkcji. Omawiając proces i rozwój
produkcji form zwrócono także uwagę na
współpracę producentów form i odlewni.
Ciągi rur żeliwnych: ekologiczne układanie. Od rur z żeliwa szarego do nowoczesnych z żeliwa sferoidalnego.
Duktile Gussrohrsysteme: nachhaltig ueberlegen. Vom Graugussrohr zum modernen duktilen Gussrohr.
Giesserei-Erfahrungsaust.
1+2, s. 24-28.
2012,
nr
Autor: Paessler U.
W artykule opisano zalety zastosowania żeliwa sferoidalnego jako tworzywa na
armatur i rury np. do przesyłania wody
pitnej. Omówiono zalety ekonomiczne
stosowania żeliwa sferoidalnego na ciągi
rur, które uprzednio wykonywano z żeliwa
szarego, a także z tworzywa sztucznego.
Porównawcze przedstawienie europejskiego przemysłu odlewnictwa ciśnieniowego.
Die Europaeische Druckgussindustrie im
globalen Vergleich.
Giesserei 2012, Jg. 99, H. 1, s. 74-82,
84-87.
Autor: Meier R.
W artykule w sposób przekrojowy
przedstawiono historię i etapy rozwoju
przemysłu odlewnictwa ciśnieniowego.
Przedstawiono krótki rys historyczny rozwoju maszyn ciśnieniowych oraz coraz
większe znaczenie tego przemysłu, przede wszystkim w przemyśle motoryzacyjnym i budowie maszyn. Szybki rozwój
tego przemysłu wynika także z postępującej globalizacji tych gałęzi przemysłu,
w których ta metoda wykonywania odlewów jest najbardziej przydatna i rozpowszechniona. Przedstawiono działania
strategiczne dostawców odlewów w celu
sprostania rosnącemu zapotrzebowaniu na
odlewy ciśnieniowe. Sprostanie rosnącym
wymaganiom wymaga zmian organizacyjnych w odlewniach. Konieczne jest także
wykorzystanie innowacyjnych rozwiązań
w obszarze konstrukcji maszyn i form ciśnieniowych. Rosnące zapotrzebowanie na
odlewy ciśnieniowe i różne ich obszary zastosowania, gdzie występują różne profile
obciążeń wiąże się z koniecznością opracowywania nowych wytrzymałych stopów.
Do opracowywania nowych konstrukcji
wykorzystywana jest powszechnie symulacja, a nowoczesne maszyny ciśnieniowe
są w pełni zautomatyzowane i współpracują z robotami. W artykule poruszono
zagadnienie specjalizacji odlewni w produkcji odlewów i poprawy pracy odlewni pod kątem organizacyjnym przepływu
informacji i surowców, co sprzyja poprawie jakości wyrobów. Produkcję odlewów
w świecie podzielono na regiony i porównano je. Scharakteryzowano produkcję
odlewów ciśnieniowych w świecie.
Slevarenstvi 2012, Roc. 60, cis. 5-6,
s. 161-165.
Autor: Strobach V. i in.
Przeprowadzono studia eksperymentalne wpływu warunków cieplnych formy
na jakość wewnętrznej struktury odlewów ze stopu aluminium AlSi9Cu3(Fe)
wykonanych technologią odlewania ciśnieniowego i przy użyciu oprogramowania
MAGMAsoft w konfrontacji z warunkami
rzeczywistymi. Złożona metodologia projektowania i obliczeń pozwoliła na określenie procentowego wpływu poszczególnych parametrów na wady wewnętrzne
w analizowanych odlewach.
Zautomatyzowane
śledzenie
produkcji. Nowa metoda dokumentacji
umożliwia precyzyjny przepływ półwyrobów na każdym etapie ich obróbki.
Automatisierte
Fertigungsverfolgung.
Neue Dokumentationstechnik ermoeglicht
detalliertes Halbteilemanagement fuer jeden Bearbeitungsschritt.
Giesserei-Erfahrungsaust. 2012, nr
1+2, s. 20-22.
Autor: Gassel Ch. i in.
Badanie wewnętrznej jakości odlewów ze stopu AlSi9Cu3(Fe) z zastosowaniem obliczeń i symulacji.
Artykuł dotyczy oprogramowania do
zarządzania przepływem półwyrobów
(komponentów do wyrobów gotowych)
oraz gotowych do wysyłki wyrobów. Oprogramowanie opracowała firma konsultingowa zajmująca się elektronicznym przetwarzaniem danych „Wuehler & Gebauer”.
Oprogramowanie to umożliwia śledzenie
etapów produkcji oraz ocenę stanu ilościowego magazynu wyrobów, co ułatwia
planowanie dostaw i sprzedaż. Opisano
zastosowanie praktyczne oprogramowania i sposób wykorzystania, a także jego
zalety praktyczne.
Sledovani vnitrni jakosti tlakovych odlitku
ze slitiny AlSi9Cu3(Fe) pomoci simulacnich vypoctu.
Heurystyczne modele procesu cieplnego ulepszania właściwości stopów
metali nieżelaznych.
Study of internal quality of the castings
from the AlSi9Cu3(Fe) alloy with the aid
of simulation calculations.
Heuristic models of the toughening process to improve the properties of non-ferrous metal alloys.
02. ZASTOSOWANIE SYMULACJI KOMPUTEROWEJ
W ODLEWNICTWIE
19
Arch. Metallurgy and Materials 2013,
Vol. 59, nr 3, s. 849-852.
Autor: Górny Z., Kluska-Nawarecka
S., Wilk-Kołodziejczyk D.
Przedmiotem prowadzonych badań
eksperymentalnych było określenie właściwości fizycznych stopu BA1044 poddanego kilku rodzajom ulepszania cieplnego
oraz przy różnych warunkach modyfikacji. Celem eksperymentu było określenie,
które ze wspomnianych zabiegów technologicznych posiadają największy wpływ
na wartości badanych parametrów metalu oraz w jaki sposób należy dobierać
te działania aby uzyskać metal o pożądanych właściwościach przy ograniczonej
liczbie eksperymentów.
Algorytmy planowania partii produkcyjnych w zautomatyzowanej odlewni.
Optimization Methods for Lot-Sizing Problem in an Automated Foundry.
Vol. 59, nr 3, s. 863-866.
Autor: Duda J. , Stawowy A.
W pracy przedstawiono problem planowania produkcji w odlewni średniej
wielkości, która dostarcza odlewy na zamówienie dla dużej liczby klientów. W takim problemie konieczne jest określenie
wielkości partii produkcyjnej oraz ilości
i gatunku metalu w każdym okresie skończonego horyzontu planowania, który jest
podzielony na mniejsze podokresy. Przy
założeniu, że wąskim gardłem jest piec
do topienia metalu, zaproponowano programowanie całkowitoliczbowe mieszane
(Mixed-Integer Programming - MIP) jako
model planowania i harmonogramowania
produkcji w odlewni. Jako że użycie zaawansowanych komercyjnych solverów
może być niepraktyczne dla złożonych
problemów, zaproponowano i porównano trzy heurystyki inteligencji obliczeniowej, tj. tabu search, algorytm genetyczny
i ewolucja różnicowa. Eksperymenty obliczeniowe wykazały, że algorytmy heurystyczne zapewniają zadowalającą szybkość i jakość rozwiązań.
20
03. OCHRONA ŚRODOWISKA
I BHP
Organiczne spoiwa mogą być ekologiczne i przyjazne dla otoczenia.
Iorganicka pojiva mohou byt ekologicky
prizniva.
Even organic binders can be environmental friendly ones.
Slevarenstvi 2012, Roc. 60, cis.3-4, s.
75-78.
Autor: Cupak P.
Bazując na wynikach wcześniejszych
badań podjęto zagadnienie możliwości
wykorzystania substancji organicznych
w odlewnictwie. Produkcja organicznych
spoiw może być z punktu widzenia ekologicznego i ekonomicznego interesującą
alternatywą przy produkcji rdzeni metodą
gorącej rdzennicy.
Ocena szkodliwości żywic stosowanych jako nośniki węgla błyszczącego w masach z bentonitem.
Harmfulness assessment of resins used
as lustrous carbon carriers in bentonite
moulding sands.
Vol. 59, nr 3, s. 817-822.
Autor: Holtzer. i in.
W artykule dokonano oceny szkodliwości dwóch żywic stosowanych jako
częściowy zamiennik pyłu węglowego
w masach z bentonitem. Jako kryterium przyjęto wielkość emisji związków
z grupy WWA oraz BTEX. Zbadano również mieszanki typu Kormix sporządzane
z dodatkiem tych żywic. Badania przeprowadzono w atmosferze argonu w zakresie temperatury 500‒1300°C. Uzyskane
wartości wielkości emisji tych związków
zostały przeliczone na 1% zawartości węgla błyszczącego w każdym z nośników.
Do obliczeń np. przyjęto, że nośniki NW 1
i NW 2 zawierają około 55% węgla błyszczącego, a mieszanki Kormix około 15%.
Dla nośnika NW 1 temperatura krytyczna
tworzenia się WWA jest 900°C, a dla noś-
nika NW 2 temperatura 1100°C (jest to
temperatura, w której gwałtownie wzrasta emisja). W przypadku tworzenia się
BTEX temperaturą krytyczną, dla obu
nośników węgla błyszczącego jest temperatura 900°C.
04. WYTYCZNE PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII
ODLEWNICZYCH
Problem zasilania odlewów ze stopów aluminium odlewanych do skorupowych form ceramicznych.
K problematice vtokovych soustav pro
odlitky ze slitin Al odlevanych do keramickych skorepinovych forem.
To the problems of gating systems for
castings from Al alloys cast in ceramic
shell moulds.
s. 353-357.
Autor: Stachovec I., Horacek M., Zemcik L.
Artykuł dotyczy zasilania odlewów
ze stopów aluminium odlewanych grawitacyjnie do form skorupowych. W przeciwieństwie do odlewów odlewanych do
form piaskowych, gdzie metody obliczeń
układów wlewowych są dobrze opanowane ‒ w przypadku form skorupowych
konieczne jest dopracowanie metody.
W artykule omówiono między innymi: zagadnienie układów wlewowych w technologii wytapianych modeli; układy wlewowe w odlewach dużych; układy wlewowe
a rozkład temperatury w odlewie; symulacja zasilania odlewów, optymalizacja.
Możliwości metod RP w aspekcie odlewania precyzyjnego z zastosowaniem metody wytapianych modeli.
Moznosti metod RP v kombinaci s technologii vytavitelneho modelu.
Possibilities of RP methods in combination
with the investment casting technology.
s. 323-328.
Autor: Macku M., Horacek M.
Badania miały na celu opracowanie
prototypu będącego odwzorowaniem rysunku dokumentacyjnego i pozwalającego
na wykonanie właściwego odlewu. Do wykonania modelu 3D wykorzystano metodę
elementów skończonych. Głównym celem
było określenie wymiarów i wprowadzenie
ewentualnej zmiany podczas projektowania, począwszy od wydruku 3D poprzez
wykonanie formy silikonowej, wykonanie
oprzyrządowania (modelu) woskowego,
wykonanie formy skorupowej, wytopienie
wosku i wykonanie właściwego odlewu.
Problematyka symulacji zachowania
się woskowych modeli.
Problematika simulaci chovani voskovych
modelu.
Problems of simulating the behaviour of
wax patterns.
s. 342-345.
Autor: Herman A., Cesal M., Pisa V.
W artykule omówiono wpływ parametrów technologicznych na dokładność
modelu i odlewu podczas odlewania precyzyjnego. Artykuł poświęcony jest szczególnie dokładności modeli woskowych.
Jako odlew do badań wybrano łopatkę
wirnika. Przeprowadzono symulację wykonania odlewu przy użyciu oprogramowania ProCast.
Symulacja warunków krzepnięcia
wysokojakościowych odlewów dla
przemysłu górniczego.
Simulation of solidification conditions in
high quality castings for mining industry.
Vol. 59, nr 3, s. 791-794.
Autor: Głownia J. i in.
W celu opracowania właściwej technologii odlewania jarzm dla przemysłu
górniczego wykorzystano komputerową symulację zapełniania wnęki formy
i krzepnięcia odlewu. Analiza procesu
krzepnięcia odlewu wykazała, że zastosowana typowa technologia odlewania musi
być zmieniona. Syfonowy układ wlewo-
21
wy zastąpiono doprowadzeniem metalu
z boku u dołu formy, co zapewniło spokojne wypełnienie wnęki formy. Zmodyfikowany układ zasilający zapewnił odpowiednie zasilenie, co gwarantuje wysoka
jakość odlewu i wyeliminowanie wad.
05. TECHNOLOGIA ODLEWANIA
DO FORM WYKONANYCH
Z ZASTOSOWANIEM
OGNIOODPORNEJ OSNOWY
ZIARNOWEJ
Przyczynek do regeneracji samoutwardzalnych
mas
formierskich
oliwinowo-rezolowych.
Prispevek k regeneraci olivin-rezolovych
ST smesi.
Contribution to reclamation of olivine-resol self-setting mixtures.
s. 289-292.
Autor: Jelinek P. i in.
W artykule dokonano analizy przebiegu reakcji soli alkalicznych w procesie
regeneracji. Przedstawiono skutki oddziaływania ciepła na właściwości mas samoutwardzalnych. Omówiono rozwój metod
poprawy ich jakości. Przedstawiono także
efekty ekonomiczne omawianych metod.
Rozpuszczalne w wodzie rdzenie do
odlewów precyzyjnych ze stopów
aluminium wykonywanych z zastosowaniem metody wytapianych modeli.
Vodou vyplavitelna jadra pro hlinikove odlitky lite na vytavitelny model.
Water soluble cores for aluminium investment castings.
s. 358-364.
Autor: Tomek L. i in.
W ramach realizowanych badań opracowano odpowiednie spoiwo i materiał
ogniotrwały, który najlepiej się wypalał,
osadzał i impregnował. Zbadano zależność
tych trzech parametrów. Podjęto próbę
22
znalezienia równowagi pomiędzy wytrzymałością, skurczem a rozpuszczalnością.
Badania przeprowadzono na wybranych
odlewach ze stopów Al, skupiając się na
procesie wytapiania wosku w autoklawie,
wyżarzaniu, zalewaniu i usuwaniu rdzeni.
Następnie przeprowadzono badania oceniające wzajemne zależności pomiędzy
materiałem rdzenia, stopem aluminium
i chropowatością powierzchni.
Alternatywne
zastosowanie
mas
rdzeniowych, część II: technologia
CO2 rezol i technologia Croninga.
Alternativni vyuziti jadrovych smesi, cast
II: CO2-rezol, croning.
Alternative use of core mixtures, part II:
CO2-rezol, croning.
Slevarenstvi 2012, Roc. 60. cis. 3-4,
s. 90-94.
Autor: Beno J. i in.
W procesie wytwarzania form stosuje się powszechnie masy z bentonitem.
Natomiast w produkcji rdzeni stosuje się
na ogół spoiwa w postaci żywic syntetycznych. W wyniku badań stwierdzono wpływ
wzajemnego oddziaływania tych spoiw na
właściwości fizykochemiczne i właściwości
technologiczne mas formierskich i określono możliwości stosowania mas rdzeniowych jako zamienników do nowych
mieszanin mas.
Wpływanie na właściwości wytrzymałościowe rdzeni solnych rozpuszczalnych w wodzie.
Ovlivnovani pevnostnich charakteristik
solnych, ve vode rozpustnych jader.
Inflencing the strength characteristics of
salt cores soluble in water.
s. 85-89.
Autor: Jelinek P., Miksovsky F., Adamkova E.
W artykule opisano badania dotyczące określania wytrzymałości (w pro-
cesach realizowanych na zimno i na gorąco) rdzeni solnych rozpuszczalnych
w wodzie, wykonanych metodą prasowania (100x103N) z mieszanek solnych KCl
i NaCl zawierających ponadto alfa-Al2O3,
ZrSiO4, SiO2. Celem pracy było zbadanie
możliwości zastosowania tej technologii
w obszarze metali wysokotopliwych i zbadanie obciążenia rdzeni w procesie odlewania ciśnieniowego.
Nowe informacje na temat pokryć
wodnych. Charakterystyka dopuszczalnych wartości przy stosowaniu
pokryć wodnych w obszarze odlewów
zamawianych.
Neue Erkenntnisse zu den Wasserschlichten. Grenzwertbeschreibung beim Einsatz
von Wasserschlichten im Kundengusssektor.
1+2, s .4-6, 8-9.
Autor: Schuetze U., Ansorg M.
Artykuł dotyczy zastosowania i badań
pokryć wodnych na formy i rdzenie. Dotychczas nie zajmowano się problemem
suszenia pokryć naniesionych na formy
i rdzenie. Proces suszenia musi być tak
prowadzony by uniknąć wad odlewów
(pęcherzy lub nakłuć). Przeanalizowano
proces suszenia następujących pokryć:
alkoholowe Teno CoatingZBBP16, cyrkonowo-krzemowe Semco Zir 7300B, mieszane krzemowe Semco Tec ZR 7000A
i pokrycie z tlenku aluminium Semco Coating 7700 A. Porównanie wypadło na
korzyść pokryć cyrkonowo-krzemowych.
Pokrycia mieszane cyrkonowe okazały się
tylko nieznacznie gorsze. Pozostałe materiały wypełniające, takie jak: krzemiany
aluminium i tlenki aluminium wymagają dłuższego suszenia. Przeprowadzając
badania pokryć wykorzystano odlewy
z następujących rodzajów stopów: żeliwo szare (GJL), żeliwo sferoidalne (GJS)
i staliwo (GS). Uwzględniono także inne
czynniki, z którymi możemy mieć do czynienia w praktyce. W podsumowaniu artykułu podano niektóre zalecenia dotyczące warunków suszenia pokryć wodnych
w powietrzu przy produkcji
z ww. gatunków stopów.
odlewów
Masa rdzeniowa, otrzymana metodą
osadzania spoiwa na ziarnach piasku.
Prigotovlenie formovochnykh smesej putem osazhdenija svjazujushhikh na zerna
peska.
Core Sand Made by the Method of Binder
Deposition on Sand Grains.
Lit.Proiz. 2011, nr 6, s. 29-30.
Autor: Gruzman V.M., Kuznetsov I.A.,
Kurdakov K.A.
Przy osadzaniu spoiwa na ziarnach
piasku nie ma ograniczeń co do możliwości rozmieszczenia małych ilości spoiwa na
ziarnach piasku. W zasadzie, w złożu fluidalnym można osadzić na ziarnach piasku
warstwę spoiwa grubości kilku molekuł.
W pracy porównano właściwości masy
otrzymanej metodą osadzania spoiwa
w złożu fluidalnym i podczas mechanicznego mieszania.
Właściwości mas ze spoiwami solnymi.
Svojstva smesej s solevymi svjazujushhimi.
Sand Families with Salt Binders.
Lit.Proiz. 2011, nr 5, s. 11-13.
Autor: Jevstignejev A.I. i in.
W artykule przedstawiono badania
właściwości mas z wykorzystaniem siarczanów w charakterze spoiw. Przedstawiono dane o wpływie wyjściowej (początkowej) wilgotności i temperatury
suszenia na wytrzymałościowe właściwości utwardzanej masy. Stwierdzono m.
in., że: wytrzymałość masy ze spoiwem
na osnowie siarczanu magnezu zależy od
zawartości w niej wody; maksymalną wytrzymałość posiada masa z uwodnionym
siarczanem magnezu, przy temperaturze
suszenia masy 150°C. Pełne uwodnienie
MgSO4 przy wyższych temperaturach suszenia obniża wytrzymałość masy; przy
23
wprowadzeniu w skład spoiwa MgSO4 dodatku 30% Na2SO4 wytrzymałość szybko rośnie, termostabilność jest zła. Tak
więc z podwyższeniem temperatury do
350°C wytrzymałość masy ze spoiwem
MgSO4-Na2SO4 obniża się do 60%.
Zintegrowany
proces
recyklingu
osnowy organicznych mas formierskich.
Integrated recycling process of matrices
of organic moulding sands.
Arch. Metallurgy and Materials,
2013, Vol. 58, nr 3, s. 809-812.
Autor: Dańko R.
W publikacji przedstawiono koncepcję oraz weryfikację doświadczalną założeń zintegrowanego procesu recyklingu
osnowy jednolitych samoutwardzalnych
mas formierskich z żywicami syntetycznymi, zapewniającego uzyskanie osnowy
mas formierskich o oczekiwanej jakości.
Podstawę przedstawionego procesu stanowi skojarzenie metody prognozowania autogennych, wywołanych wysoką
temperaturą, uśrednionych strat prażenia masy po procesie wykonania odlewu
i zdefiniowaniu zakresu dalszej niezbędnej obróbki regeneracyjnej osnowy w celu
pełnego jej recyklingu. Równocześnie została uwzględniona empirycznie wyznaczona zależność ilości pyłów emitowanych
w czasie procesu odzysku osnowy z danej
masy zużytej od wartości strat prażenia,
będącego najbardziej właściwym wskaźnikiem oceny jakości uzyskanego regeneratu. Elementem koncepcji i weryfikacji jej założeń jest realizacja stanowiska
doświadczalnego do badań procesu recyklingu osnowy. Stanowisko zostało wyposażone w system bieżącej kontroli on-line
stopnia oczyszczenia ziaren osnowy z pozostałości organicznego spoiwa. W systemie wykorzystano wyniki badań własnych
pozwalających na powiązanie wartości
strat prażenia w masie zużytej po wybiciu odlewu z ilością generowanych pyłów
podczas mechanicznej obróbki regeneracyjnej tej masy.
24
06. TECHNOLOGIA
ODLEWANIA KOKILOWEGO
I NISKOCIŚNIENIOWEGO
-----------------------07. TECHNOLOGIA ODLEWANIA
CIŚNIENIOWEGO
Zmęczenie cieplne wybranych stali
narzędziowych stosowanych na elementy form metalowych w odlewnictwie ciśnieniowym.
Thermal fatigue of the selected tool steel
applied for metal moulds elements in die
casting of metals.
Vol. 58, nr 3, s. 757-761.
Autor: Zych J.
W pracy prezentowane są wyniki badań odporności na zmęczenie cieplne
czterech gatunków stali stopowych stosowanych na elementy form ciśnieniowych.
Badania zmęczenia cieplnego wykonano
na oryginalnym stanowisku badawczym
stosując metodę L.F. Coffina ‒ oporowe
nagrzewanie próbek. Stale zawierają dodatki stopowe w ilości: Cr = 5,0‒5,3%, Mo
= 1,30‒3,0% oraz V = 0,50‒1,0%. Zmęczenie cieplne badano przy cyklu temperatury: Tmin = 200°C; Tmax = 700‒750°C.
W opisanym zakresie temperatury próbki
wytrzymywały od kilku do kilkunastu tysięcy cykli cieplnych. Największą odporność wykazywała stal z maksymalną zawartością wanadu.
Wykonywanie gwintów wewnętrznych w ciśnieniowych odlewach ze
stopów cynku za pomocą rdzeni składanych.
Fertigung
von
Innengewinden
Zinkdruckguss durch Einfallkerne.
aus
Giesserei 2012, Jg. 99, H. 1, s. 66-69.
Autor: Ziegler H., Schwab U.
W firmie A. Foehl GmbH + Co.KG w Rudersberg (Niemcy), producenta odlewów
ciśnieniowych ze stopów cynku i wyrobów
z tworzyw sztucznych wytwarzanych na
wtryskarkach, zastosowano technologię
tzw. rdzeni składanych w zastosowaniu do
odlewów ciśnieniowych ze stopów cynku
w celu wykonania gwintów wewnętrznych
i podcięć. Metoda ta stosowana jest już od
dawna przy produkcji wyrobów z tworzyw
sztucznych. Dotychczas gwinty i podcięcia
wykonywano między innymi metodą pracochłonnej obróbki mechanicznej lub stosowania wypychaczy. Wykręcanie gwintu
w przypadku odlewów ze stopów cynku
w przeciwieństwie do wyrobów z tworzyw
sztucznych rzadko się udaje. Wspólnie
z dostawcą form ciśnieniowych i producentem rdzeni składanych opracowano
wkładkę mosiężną dopasowaną do rdzenia
odlewu ciśnieniowego i konstrukcji formy.
W ramach dopracowywania rozwiązania
i prób przemysłowych wykonano, wykorzystując jedną tak skonstruowaną formę
i rdzeń składany, więcej niż 30 000 „strzałów”. Wyniki prób pokazały, że za pomocą
rdzeni składanych można wykonywać dokładnie w sposób powtarzalny podcięcia
i wyeliminować w ten sposób pracochłonną obróbkę mechaniczną. Uzyskuje się
wyraźną obniżkę kosztów rzędu 30%.
FGS – Odlewanie ciśnieniowe bez
nadlewu?
FGS - Druckgiessen ohne Anguss?
Giesserei 2012, Jg. 99, H. 1, s. 42-46.
Autor: Erhard N., Gerwig D.
W firmie Oskar Frech GmbH + Co KG
opracowano metodę wykonywania odlewów o dużych powierzchniach z metali
nieżelaznych. W tradycyjnej metodzie odlewania występują niekorzystne proporcje
odlewu do nadlewu. System FGS pozwala na znaczne zmniejszenie ilości materiału odpadowego a tym samym również
wszystkich związanych z tym nakładów
produkcyjnych. Aby wyeliminować problemy związane z zasilaniem, w systemie
FGS zastosowano znaną i sprawdzoną metodę zasilania. Idea jest prosta:
w okolicy wlewu odlewanego elementu
metal, dzięki odpowiedniemu prowadzeniu procesu, występuje w postaci ciekłej.
Aby uzyskać ten stan, z jednej strony
w formie zastosowano podgrzewane moduły rozdzielające FGS w postaci kanałów,
a z drugiej strony w celu wykonania elementu dobrano odpowiednio parametry
pracy maszyny ciśnieniowej. W praktyce
nowa metoda pozytywnie wpływa na bilans materiałowy całego procesu odlewania ciśnieniowego. Nowy system FGS jest,
więc nie tylko metodą odlewania ciśnieniowego „praktycznie” bez przelewu, ale
stwarza „nowy wymiar” odlewania ciśnieniowego.
Nowość dla odlewników ciśnieniowych: zawór próżniowy ProVac Ultra-Sonic.
Neues fuer den Druckgiesser: ProVac Ultra-Sonic-Vakuumventil.
Giesserei 2012, Jg. 99, H. 1, s. 94-97.
Autor: Bagnoud Ch., Bigger R.
Opisano zastosowanie nowoczesnego
zaworu próżniowego ProVac Ultra-Sonic
firmy VDS Chailly/Montreux (Szwajcaria),
stosowanego w maszynach ciśnieniowych. Opisano jego konstrukcję i zasadę
działania oraz korzyści wynikające z jego
zastosowania.
Lekkie skrzydła do modelu Phaeton
samochodu Volkswagen.
Leichte Fluegel fuer den Phaeton.
Giesserei 2012, Jg. 99, H. 1, s. 70-72.
Autor: Chieco M.
Artykuł dotyczy odlewania ciśnieniowego lekkich strukturalnych konstrukcji
(odlewów) ze stopów aluminium na potrzeby motoryzacji. Omówiono produkcję takich odlewów w odlewni w Kassel
(Niemcy) produkującej odlewy dla firmy
Volkswagen w liczbie 372 700. Szcze-
25
gólnie skoncentrowano się na produkcji
elementów drzwi do luksusowego modelu VW Phaeton. Opisano pracę odlewni.
W produkcji odlewów stosuje się maszynę
ciśnieniową firmy Buehler Carat 440 o sile
zwierania 44 000 kN.
08. TECHNOLOGIA ODLEWANIA
PRECYZYJNEGO. PRASOWANIE
W STANIE CIEKŁYM.
ODLEWANIE W FORMACH
SKORUPOWYCH
Symulacja numeryczna procesu wtryskiwania wosku.
Numericna simulacija procesa vbrizgavanja voscenih modelov.
Numerical simulation of the wax injection
process.
Liv. Viestn. 2012, R. 59, nr 4, s. 234243.
Autor: Subasic T., Buehring-Polaczek
A.
W Instytucie Odlewnictwa RWTH
w Akwizgranie prowadzono prace badawcze dotyczące odlewania precyzyjnego
o szerokim zakresie począwszy od prac
laboratoryjnych po opracowanie technologii i produkcję odlewów. Symulacja
numeryczna procesu wtryskiwania wosku, jako element cyklu technologicznego
odlewania precyzyjnego, była obszarem
badań naukowych w celu oszacowania
w przybliżeniu parametrów procesu, których dobór zapewni odpowiednią jakość
modelu woskowego. W omawianej pracy,
z pewnej ilości pobranego wosku wykonano szereg modeli i symulowano ich powstawanie. Nienewtonowskie zachowanie
się wosku odpowiadało rzeczywistym warunkom przebiegu procesu (wtryskiwanie
pod ciśnieniem; stan początkowy kleisty).
Uzyskane wyniki zaprezentowano przedstawiając rozkład temperatury w wosku podczas wtryskiwania. Przedstawiono także porównanie wyników symulacji
z wynikami eksperymentalnymi.
26
Właściwości cieplne form skorupowych (ceramicznych) na bazie białego korundu.
Tepelne vlastnosti skorepin pro presne liti
na bazi taveneho bileho korundu.
Thermal properities of investment casting
shells based on White Fused Alumina.
s. 346-352.
Autor: Krumrei T., Frulli D.
W artykule przedstawiono metodę
kontroli form skorupowych Laser Flash
stosowaną w odlewnictwie precyzyjnym.
Metoda ta pozwala na uzyskanie informacji odnośnie dyfuzji i przewodnictwa cieplnego form skorupowych w funkcji temperatury. Ponadto, porównano odporność
na pełzanie form skorupowych zawierających krzemian aluminium i form skorupowych z białego korundu. Następnie
przedstawiono stabilność mineralogiczną
form (ziaren) w wysokiej temperaturze
z wykorzystaniem dyfrakcji promieni rentgena. Dokonano analizy różnych składów
- przy pomocy bezkontaktowej dyfrakcji
rentgenowskiej i analizy SEM-EDS ‒ form
skorupowych.
Zawansowane metody badań wosków i wpływ tych metod na ich dalszy rozwój.
Pokroky pri testovani vosku ovlivnujici
jejich dalsi rozvoj.
Advances in wax testing influencing their
further development.
s. 337-341.
Autor: Bond D. i in.
Nowoczesny przemysł zmienia się
i rozwija bardzo szybko i wymaga, szczególnie w obszarze przemysłu lotniczego i kosmonautyki, a także stosowanych
w przemyśle turbin gazowych, lekkich
i wytrzymałych podzespołów, do których
wykonania stosuje się rdzenie o skomplikowanym kształcie i gdzie stosuje się dobrej jakości woski i zaawansowane two-
rzywa. Omówiono trzy zaawansowane,
ważne metody badań wosków na modele:
metodę transformacji Fouriera w podczerwieni, metodę kalorymetryczną skanowania różnicowego i metodę reometryczną.
Omówiono też rozwój technologii materiałowych.
Odlewy części samolotowych wykonane z zastosowaniem metody zgazowywanych modeli.
Aviacionnye otlivki, poluchenie lit’em po
gazificiruemym modeljam.
Aircraft Castings Made by Lost Foam Casting Process.
Lit.Proiz. 2011, nr 6, s. 21-23.
Autor: Goncharenko E.S., Kornysheva
I.S.
Przeprowadzono
badania
porównawcze części i próbek z wysokojakościowych stopów aluminium odlewanych
w formach piaskowych i z zastosowaniem
zgazowywanych modeli. Stwierdzono, że
jest możliwe stosowanie do tego procesu
modeli styropianowych. Omówiono zmiany struktury i właściwości stopu aluminium
AL4MS (układu Al-Si-Cu-Mg) przy odlewaniu oboma sposobami. Stwierdzono, że
technologia zgazowywanych modeli (Lost
Foam) poprawia dokładność odlewów,
zmniejsza chropowatość powierzchni, obniża masę odlewu o 3 do 10% w porównaniu z odlewami wykonanymi w formach
piaskowych.
rozję metodą zamrażania bezpośredniego
w ciekłym metalu. Opisano technologiczne
możliwości uzyskania mono- i bimetalicznych odlewów, przedstawiono parametry
procesu, w tym parametry temperaturowe ciekłego stopu i krystalizatora, czas
przetrzymywania ciekłego stopu, charakterystyki chłodzenia odlewów bimetalicznych. Podano składy topników i ogniotrwałych powłok, dane porównawcze
dotyczące właściwości i charakterystyk
eksploatacyjnych wyrobów. Określono fizyczne (w tym mechaniczne) właściwości
odlewów otrzymanych metodą namrażania, porównano je z właściwościami wyrobów otrzymanych innymi metodami (odlewnie kokilowe, walcowanie). Określenie
optymalnych parametrów procesu namrażania z punktu widzenia jakości i właściwości mechanicznych oraz szczególnych
właściwości metalu pozwoliło zbudować
przemysłowe i laboratoryjne urządzenie
dla wykonywania odlewów metodą namrażania (pokazano urządzenie do otrzymywania tą metodą odpornych na zużycie
żeliwnych lemieszy).
10. TOPIENIE
QD: Szybkie suszenie – nowa generacja ciekłych mas ogniotrwałych:
Zawansowana (nowoczesna) metoda
szybkiego suszenia ciekłych mas ogniotrwałych nakładanych na łyżki odlewnicze.
Otrzymywanie mono- i bimetalicznych odlewów metodą namrażania
z ciekłego metalu.
QD: Quick drying (hitro susenje) – nova
generacija livnih ognjevzdrznih materialov: Prednosti hitro susecih se livnih ognjevzdrznih materialov za livarskie lonce.
QD; Quick Drying – A New Generation of
Castable: The Advantage of QD Castable
in Foundry Ladle.
Polucheniye mono- i bimetallicheskikh otlivok namorazhivanijem iz rasplava.
Liv.Vestn. 2012, Roc. 59, cis. 3, s.
118-129.
Processy lit’ja 2012, nr 5, s. 61-67.
Autor: Oldin J.
09. INNE TECHNOLOGIE
ODLEWANIA
Autor: Kirijevskij B.A., Aleksandrova
E. N.
Omówiono
aktualne
technologie
otrzymywania półfabrykatów z brązu, mosiądzu i żeliwa odpornego na zużycie i ko-
Szybka metoda suszenia ciekłej masy
ogniotrwałej nakładanej na łyżki odlewnicze ma istotne zalety w porównaniu
z tradycyjną metodą suszenia. Możliwe
jest skrócenie czasu suszenia (nakłada-
27
nia) masy ogniotrwałej do kilku dni. Powoduje to, że łyżki są łatwiej dostępne
(szybciej można je ponownie używać).
Metoda jest bardziej energooszczędna.
Masa jest odporna na szoki cieplne, cykl
jej spiekania jest krótszy.
Kryteria i przykłady zastosowania
pieców indukcyjnych do gromadzenia
i wytrzymywania ciekłego metalu.
Einsatzkriterien und Anwendungsbeispiele von Induktionsoefen zum Speichern
und Warmhalten von fluessigem Eisen.
Typical Applications and Criteria for Use of
Induction Furnaces for Storage and Holding of liquid Iron.
Giesserei-Rund. 2012, Jg. 59, H. 1-2,
s. 6-10.
Autor: Trauzeddel D.
Stwierdzono, że stosowanie odpowiednich pieców indukcyjnych do wytrzymywania i gromadzenia ciekłego metalu
przyczynia się do otrzymywania wysokojakościowych odlewów oraz do zmniejszenia liczby przestojów i skrócenia czasu ich
trwania. W topialni, w której stosuje się
żeliwiaki nie ma alternatywy dla stosowania pieca indukcyjnego kanałowego (rdzeniowego) jako pieca do magazynowania
i wytrzymywania ciekłego metalu. W topialniach, w których eksploatuje się elektryczne urządzenia do topienia i wytrzymywania metalu stosuje się piece tyglowe
- szczególnie wówczas, gdy konieczna jest
większa elastyczność pracy topialni i na
przykład konieczna jest większa ilość ciekłego metalu. W artykule przedstawiono
przykłady różnego zastosowania i wykonania (wyposażenia) indukcyjnych pieców
tyglowych do wytrzymywania i gromadzenia ciekłego metalu.
Badanie odgazowania ciekłych stopów aluminium. Wpływ konstrukcji
wirujących na efektywność usuwania
wodoru.
Untersuchungen zur Entgasung von Aluminiumschmelzen. Einfluss des Rotordesigns auf die Effektivitaet der Wasserstoffentfernung.
28
Giesserei 2012, Jg. 99, H. 1, s. 48-52,
54-55.
Autor: Simon R. in.
Stosowanie wirników do odgazowania stopów aluminium jest powszechnie
stosowaną metodą wpływania na zawartość wodoru, metali alkalicznych i wtrąceń
w ciekłym metalu przed odlaniem.
W ostatnich dwudziestu latach znacznie
rozwinęła się wiedza teoretyczna odnośnie wyjaśnienia i zrozumienia techniki
odgazowania. Mało jest natomiast informacji na temat badań i doświadczeń
czy też wyników badań z tego zakresu.
Wyniki badań są niekompletne i nie zawsze potwierdzają teoretyczne założenia
odnośnie odgazowania. Główne czynniki
wpływające na proces odgazowania to na
przykład sprawność (intensywność) mieszania ciekłego metalu, wielkość pęcherzy, współczynnik dyfuzji. Niedokładności
tych wielkości utrudniają często bezpośrednie przeniesienie wiedzy teoretycznej
do praktyki odlewniczej. W tym artykule
omówiono dobór różnych wirników firmy
Foseco Foundry Division w Borken (Niemcy) do odgazowywania ciekłego metalu.
Wirniki te scharakteryzowano przeprowadzając szereg testów. Wyniki prób są
podstawą strony www dotyczącej symulacji procesów odgazowania. W artykule
przedstawiono zagadnienie występowania gazu w ciekłym metalu oraz problemy
z tym związane, sposoby jego usuwania
przez wirowanie. Przedstawiono także
charakterystykę oprogramowania do symulacji procesu.
Wpływ elektromagnetycznego pola
na fizyko-mechaniczne właściwości
odlewanego chromu.
Vlijanie ehlektromagnitnogo polja na fizyko-mekhanicheskije svojstva litogo khroma.
Effect of Electromagnetic Field on Physical-and-Mechanical Properties of Cast
Chromium).
Lit.Proiz. 2011, nr 7, s. 15-18.
Autor: Konokotin S.P.
Wpływ elektromagnetycznej obróbki na proces krzepnięcia ciekłego chromu
w formie umożliwia rozdrobnienie struktury krystalicznej i poprawienie właściwości
fizycznych i mechanicznych, zmniejszenie
łamliwości odlewu w temperaturze pokojowej, zmniejszenie kruchości na zimno
odlewanego chromu. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują na to, że stopy
chromu mogą konkurować z żaroodpornymi stopami niklu.
Wpływ temperatury przegrzania na
właściwości odlewów z siluminów.
Vlijanie temperatury pregreva na svojstva
otlivok iz silumina.
Effect of Overheat Temperature on the
Properties of Silumin Castings.
Lit.Proiz. 2011, nr 7, s. 10-12.
Autor: Khosen Ri., Ri Eh.Kh., Khimukhin S.N. i in.
Prowadząc badania doświadczalnie
stwierdzono, że w zależności od temperatury przegrzania ciekłego metalu zmienia
się charakter rozłożenia poszczególnych
składników powstającej struktury, co powoduje zmiany właściwości mechanicznych
stopu. Zazwyczaj, najwyższe mechaniczne
właściwości odpowiadają maksymalnym
koncentracjom Mg i Si stopu na skutek
krystalizacji wzmacniających faz Mg2Si.
Na przykładzie badań stwierdzono także,
że anomalny (nieprawidłowy) charakter
zmiany koncentracji stopowych dodatków
‒ Mg i Si w powstających strukturach,
w zależności od temperatury przegrzania można wykorzystać do podwyższenia
mechanicznych właściwości odpowiedzialnych odlewów (np. odlewanych części samolotów, walców, łączników rurowych,
dźwigni i innych).
Efekty rafinacji w pieco-kadzi stali
stosowanej na wielkogabarytowe odlewy dla energetyki.
Effects of Steel – Applied for Large-Dimension Castings for the Power Engineering – Refining in The Ladle-Furnace
Vol. 58, nr 3, s. 775-778.
Autor: Kalandyk B., Wojtal W.
W pracy przedstawiono zmiany zawartości siarki podczas rafinacji w czasie
wytapiania stali nisko- i wysokostopowej
(G17CrMoV5-10; GX12CrMoNiVNbN9-1)
stosowanej na wielkogabarytowe odlewy
dla energetyki. Badaną stal wytopiono
w technologii odzyskowo-tlenowej z zastosowaniem maksymalnie 70% złomu
własnego. Dodatkowo, po wytopieniu stali
w piecu łukowym (EAF) przeprowadzono
obróbkę pozapiecową w pieco-kadzi (LF).
Wykazano, że zastosowanie obróbki pozapiecowej żużlem syntetycznym w pieco-kadzi i argonowania kąpieli metalowej
prowadzi do uzyskania w analizie końcowej 0,0043‒0,0046% S (zmniejszenie zawartości S podczas rafinacji w LF sięgało
40%). Uzyskaniu tak niskiej zawartości
siarki w stali sprzyja m.in. utrzymanie zawartości FeO w żużlu poniżej 0,8%. Tak
niski poziom stopnia utlenienia żużla jest
jednym z warunków konieczny do dobrego odsiarczenia kąpieli metalowej. Bez
obróbki pozapiecowej zawartość siarki
w staliwie niskostopowym wynosiła
0,007%, natomiast dla staliwa wysokostopowego 0,01%. Kontrola zawartości
gazów (tlenu i azotu) w czasie wytapiania
stali i dokonywana korekta ilości wprowadzanych dodatków (np. odtleniaczy)
doprowadziła do uzyskania niskiej zawartości tlenu (poniżej 45 ppm dla dwóch badanych gatunków stali) i azotu (88 ppm
dla stali niskostopowej, 330 ppm dla stali wysokostopowej) gwarantująca dobrą
kombinację właściwości wytrzymałościowych i plastycznych odlewów.
Innowacyjna konstrukcja pokrywy
kadzi pośredniej COS o podwyższonym czasookresie pracy.
Innovated construction of tundish cover
with increased service durability.
Vol. 58, nr 3, s. 795-801.
Autor: Stachurski W. i in.
29
Praca przedstawia rozwiązanie konstrukcyjne pokrywy kadzi pośredniej do
urządzenia do ciągłego odlewania stali.
Istotę doboru optymalnej konstrukcji oparto na uwzględnieniu istniejących naprężeń cieplnych podczas pracy pokrywy
i odkształceń, wywołanych tymi naprężeniami. Zamiast stosowanych dotychczas
pokryw wykonanych z żaroodpornego
betonu oraz płaskiej konstrukcji, nowe
rozwiązanie wprowadza dwa elementy:
zwiększenie sztywności całej konstrukcji
i wprowadzenie nowego materiału izolacyjnego. Jest on znacznie lżejszy, bardziej
odporny na wstrząsy cieplne i plastyczny,
co ma duże znaczenie przy wykonaniu pokrywy i jej eksploatacji. W efekcie końcowym zwiększono trwałość pokrywy; mierząc ilością rozlanej stali, nowa pokrywa
pracuje przez ponad 90 000 ton przelanej
stali, zamiast dotychczas 15-25 000 ton.
11. OCZYSZCZANIE
I WYKAŃCZANIE ODLEWÓW
Innowacyjny proces oczyszczania
głowic cylindrów z żeliwa szarego.
Innovatives Putzverfahren
guss-Zylinderkoepfe.
fuer
Eisen-
Innovative Fettling Process for Gray Iron
Cylinder Heads.
s. 11-13.
Autor: Gamisch M.
W artykule opisano nowoczesną linię
do oczyszczania i wykańczania odlewów
żeliwnych głowic. Tę nowoczesną linię zaprojektowała firma „Fill” dla niemieckiego
producenta samochodów dostawczych.
Linia ta jest w pełni zautomatyzowana
i obsługiwana przez roboty. Opisano
szczegółowo pełny cykl oczyszczania odlewów (poszczególne etapy procesu).
Zastosowanie dyszy szczelinowej ‒
alternatywą dla sprężonego powietrza pozwalającą zaoszczędzić do 85
procent energii.
Luftklingentechnologie: Alternativverfahren zu Druckluft spart in Produktionsbe-
30
trieben bis zu 85 Prozent an Energie ein.
Giesserei-Prax. 2012, nr 1-2, s. 3031.
Firma Spezialmaschinen und Zubehoer GmbH +CO KG w Gehlen (Niemcy) zaprezentowała energooszczędne
urządzenie do oczyszczania odlewów
motoryzacyjnych i innych elementów
(z zanieczyszczeń typu: wióry, emulsja),
w którym powietrze oczyszczające nie jest
sprężone lecz nadmuchiwane na oczyszczaną powierzchnię. Krótko opisano konstrukcję urządzenia. Sama konstrukcja
dmuchawy (typ ACI) ma kształt ostrza
noża o długości 250 mm i można nią
czyścić powierzchnie o różnym kształcie.
Zastosowanie tego urządzenia pozwala
znacznie obniżyć koszty energii. W artykule przedstawiono porównanie sposobów
oczyszczania za pomocą sprężonego powietrza i powietrza nadmuchiwanego
z wykorzystaniem powyższej dmuchawy
oraz porównano koszty stosowania tych
urządzeń. W celu umożliwienia szybkiego
porównania najistotniejsze dane zestawiono w tabeli. Omówiono możliwości zastosowania urządzenia.
Oczyszczanie żeliwnych pokryw pierścieni ślizgowych. Elastyczny system
gwarantuje najlepszy efekt oczyszczania.
Reinigen von Gleitringdeckeln aus Gusseisen. Flexibles System garantiert bestes
Reinigungsergebnis.
1+2, s. 35-37.
Autor: Rau I.
W artykule przedstawiono urządzenie
do optymalnego oczyszczania wodnego
odlewów ‒ głównie odlewów żeliwnych
pokryw pierścieni ślizgowych i szeregu
innych precyzyjnych odlewów maszynowych. Firma KEA Mafac GmbH i K.G.
w Alpirsbach (Niemcy) opracowała urządzenie, które zainstalowano u producenta odlewów precyzyjnych z różnych
stopów Rich-Praezision-Drehteile GmbH
w Riederich (Niemcy). Opisano historię
i działalność producenta oraz konstrukcję
i eksploatację nowoczesnego urządzenia
do oczyszczania na przykładzie żeliwnych
pokryw pierścieni ślizgowych.
12. METALOZNAWSTWO
I OBRÓBKA CIEPLNA
Wpływ głównych pierwiastków stopowych na wielkość ramion dendrytów wtórnych w odlewniczych stopach Al-Si-Cu.
Vplyv hlavnych legujucich prkvkov na
vel’kost vzdialenosti sekundarnych ramien dendritov v Al-Si-Cu zliatinach v liatom stave.
The effect of major alloying elements on
the size of the secondary dendrite arm
spacing in the as-cast Al-Si-Cu alloys.
Slevarenstvi 2012, Roc. 60, cis. 7-8 ,
s. 276-283.
Autor: Djurdjevic M. Grzincic M.
Pełna ocena jakości ciekłego metalu
jest bardzo ważna w procesie sterowania
i produkcji odlewów. Czynniki, które mają
wpływ na powstającą strukturę a w konsekwencji na właściwości mechaniczne, to:
skład chemiczny, proces obróbki ciekłego
metalu, prędkość chłodzenia (gradient
temperatury). Prędkość chłodzenia i skład
chemiczny stopu to czynniki najważniejsze. W artykule omówiono wpływ głównych składników stopu Al-Si-Cu, krzemu
i miedzi na odstępy dendrytów wtórnych.
Wykazano, że oba pierwiastki stopu mają
istotny wpływ na proces rafinacji i krzepnięcia.
Badanie relaksacji naprężeń w żeliwie.
Isledovanie relaksacii naprazhenij v chugunie.
Research of Stress Relaxation in Cast.
Lit.Proiz. 2011, nr 8, s. 7-9.
Autor: Isagulov A.Z. i in.
Przedstawiono rezultaty badań naprężeń w próbkach żeliwa białego (2,47% C;
1,05% Si; 0,45% Mn; 0,16% P; 0,152%
S; 0,003% Cr; 0,007 Al oraz żeliwa austenitycznego (2,7% C; 2,5% Si; 9,8% Mn;
0,31% P; 0,012% S; 1,8% Cr; 1,6% Cu;
0,15% B; 0,93% Al) w zakresie temperatur 350‒800°C. Rezultaty badań mogą
być wykorzystywane przy tworzeniu modeli kształtowania (powstawania) naprężeń wewnętrznych w skomplikowanych
odlewach i dla obliczenia czasu wyżarzania odprężającego odlewów.
Wpływ warunków krystalizacji na
właściwości odlewów z brązu BrOS
10-10.
Vlijanije uslovij kristalizacii na svojstva
otlivok iz bronzy BrOS 10-10.
Influence of Crystallization Conditions on
Bronze LB2 (C93700) Properties.
Lit.Proiz. 2011, nr 6, s. 11-13.
Autor: Martjushev N.V.
Wymieniono rezultaty badania wpływu szybkości stygnięcia na strukturę
i właściwości odlewów z brązu BrOS 1010 czyli CuSn10Pb10 (C93700 wg ASTM).
Pokazano, że wzrost szybkości stygnięcia powoduje wzrost twardości, granicy
wytrzymałości na rozciąganie odlanych
w kokili próbek i obniżenie współczynnika tarcia. zmniejszenie szybkości chłodzenia powoduje zmniejszenie twardości
i wytrzymałości, ale tym samym ulega
poprawie udarność odlewów. W artykule pokazano wpływ struktury odlewów
na właściwości stopów. Przy wykonywaniu odlewów z trzyskładnikowych brązów
z cyną i ołowiem, dla otrzymania największej wartości twardości i wytrzymałości
na rozciąganie w czasie krzepnięcia trzeba je chłodzić z szybkością większą niż
100 oC/s. Odlewy otrzymane w ten sposób, będą miały mały współczynnik tarcia. Jeśli wymaga się, żeby odlewy miały
większe właściwości plastyczne, to należy
spowolnić szybkość chłodzenia, np. przez
wstępne podgrzanie formy.
Kształtowanie się właściwości odlewu w czasie krzepnięcia. Część I.
Termodynamiczne warunki krzepnięcia odlewu.
Formirovanije svojstv otlivki pri zatverdevaniji. Chast’ 1. Termodinamicheskije
uslovjja zatverdevanija otlivki.
31
Formation of Casting Properties during
Solidification. Part 1. Thermodynamic
Conditions of Casting Solidification.
Lit.Proiz. 2011, nr 6, s. 5-6.
Autor: Semenov V.I.
Krzepnięciu i topieniu metali i stopów
towarzyszy wydzielanie się lub pochłanianie ciepła. Już dawno stwierdzono, że takie przemiany zachodzą przy określonej
temperaturze i że istnieje związane z tym
ciepło fazowe. Termodynamiczne badania
równowagi fazowej doprowadziły do zrozumienia, że zmiany określają wielkość
swobodnej energii a sama zmiana oparta
jest na prawie lokalnej równowagi.
Struktura i własności odlewanego
odśrodkowo wysokostopowego staliwa (25Cr35NiNbTi) po wieloletniej
eksploatacji w reformingu parowym.
Structure and properties of the centrifugally cast high-alloyed (25Cr35NiNbTi)
steel after long-time operation in steam
reforming.
Vol. 59, nr 3, s. 785-790.
Autor: Mikułowski B. i in.
W pracy przedstawiono wpływ warunków eksploatacji wysokostopowego staliwa niklowo-chromowego przeznaczonego
do pracy w instalacjach reformingu parowego na morfologię oraz ilość faz występujących w materiale rur odlewanych
odśrodkowo. Do identyfikacji struktury
wykorzystano metody mikroskopii świetlnej i skaningowej. Ponadto, w trzech
temperaturach badań (20, 820 i 945°C)
określono własności mechaniczne staliwa po eksploatacji w warunkach przemysłowych. Wyznaczono związek pomiędzy
ilością faz (węglików pierwotnych i wtórnych), określoną przy wykorzystaniu metody metalografii ilościowej, a umowną
granicą plastyczności badanego materiału.
13. ŻELIWO I ODLEWY
ŻELIWNE
Zaawansowany proces metalurgiczny
i zastosowanie żeliwa ADI.
32
Napredki v metalurgiji in pri uporabi bainitno poboljsane duktilne litine.
Advances in the metallurgy and aplications of ADI.
Liv.Vestn. 2012, Roc. 59, cis. 4, s.
182-221.
Autor: Nofal A.
Połączenie szeregu cech w żeliwie ADI
otwarło nowe horyzonty dla tego tworzywa i umożliwiło zastąpienie elementów
staliwnych i elementów kutych tym żeliwem w szeregu rozwiązań konstrukcyjnych, przy jednoczesnej obniżce kosztów.
Dzięki obszernym badaniom opracowano
nowe procesy, które pozwoliły na uzyskanie i połączenie w jednym tworzywie
szeregu korzystnych właściwości: dużej
wytrzymałości, plastyczności, odporności na obciążenia dynamiczne (ciągliwości), odporności na zużycie, dobrej obrabialności. W artykule przeprowadzono
szczegółową analizę procesów technologicznych dotyczących wytwarzania żeliwa ADI i wynikających z tego możliwości
jego zastosowania. W pierwszej kolejności omówiono mechanizm umacniania
żeliwa ze szczególnym uwzględnieniem
procesów TRIP (Transformation Induced Plasticity = plastyczność wywołana przemianami fazowymi) połączonych
z deformacją. Wytrzymałość i ciągliwość
można poprawić przez przeprowadzenie
pewnych procesów obróbki mechanicznej i typową obróbkę cieplną; hartowanie
z przemianą izotermiczną, a także prasowanie w stanie ciekłym, gdzie poprawę
jakości odlewów z żeliwa ADI uzyskuje się
przez prasowanie metalu w stanie półzakrzepłym w formie metalowej i prowadzenie obróbki cieplnej odlewu po wybiciu,
hartowanie w kąpieli solnej, a także dwa
sposoby (etapy) hartowania z przemianą
izotermiczną w celu uzyskania drobnego
ausferrytu poprzez szybkie przechłodzenie podczas ausferrytyzacji. W dużej wartości temperatury w pierwszej kolejności
powstaje węglik o dużej zawartości austenitu. Obrabialność i plastyczność żeliwa
ADI może być znacznie zwiększona przez
„wytworzenie” mikrostruktury o podwójnej fazie przy częściowej austenityzacji
przez hartowanie z przemianą izotermiczną. Odporność na zużycie można znacznie
zwiększyć przez wytworzenie węglików
w strukturze ADI. Wytrzymałość, odporność na zużycie można zwiększyć także
przez wytworzenie w żeliwie ADI struktury bainityczno-martenzytycznej zawierającej mniej drogich pierwiastków stopowych, jak krzem, mangan w ilości od 2,5
do 3%.
badań, która uwzględnia specyfikę tworzywa. W ramach prowadzenia dalszych
badań zostanie określona zależność pomiędzy grubością próbki a dynamiczną
wartością inicjacji pęknięcia (początku
procesu pękania).
Wyznaczanie i definicja wskaźników
dynamicznej odporności na pękanie
dla ferrytycznych gatunków żeliwa.
Autor: Najdek
Gavriljuk V.P.
Ermittlung und Definition dynamischer
Bruchzaehigkeitswerte fuer ferritische
Gusseisenwerkstoffe.
Review of fracture toughness of dynamic
loaded ductile cast iron.
Giesserei-Prax. 2012, nr 1-2, s. 1013.
Autor: Ludwig A. i in.
Dla potrzeb prowadzenia doświadczeń i oceny ich wyników konieczne jest
uwzględnienie specyficznych właściwości
tworzyw, a więc doświadczalne wyznaczenie wartości dynamicznych wytrzymałości
na pękanie na małych próbkach poprzez
wyznaczenie krzywych „oporu powstawania pęknięć”. Brak dostępu do jednolitych
wytycznych (przepisów) prowadzenia badań dotyczących przypadków obciążenia
dynamicznego jest przyczyną tego, że
przytaczane w normach kryteria odnoszą
się do przypadków obciążenia statycznego i są transponowane do przypadków
obciążenia dynamicznego. W przypadku
obciążenia dynamicznego stowarzyszenie ESIS (European Structural Integrity
Society) dla określenia wskaźników mechaniki pękania zaproponowało (opracowało) wykonanie próby udarności i zginania próbek typu SE(B) z uwzględnieniem
pęknięcia w wyniku zmęczenia. Aktualne
wydanie dyrektywy ESIS TC5 odnosi się
jednoznacznie do stali. Koncepcja kolejnych zadań zmierza do określenia dynamicznych wskaźników odporności na pękanie dla ferrytycznych gatunków żeliwa
na bazie opracowywanej wytycznej do
Grafit sferoidalny w żeliwach.
Sharovidnyj grafit v chugunakh.
Processy lit’ja 2012, nr 5, s. 33-42.
V.L., Heizhko I.G.,
Przedstawiono podstawowe założenia teorii powstawania wydzieleń grafitu
w czasie krystalizacji żeliwa. Powstawanie
grafitu zależy od dwóch czynników: energii międzyfazowej i wpływu pierwiastków
powierzchniowo czynnych. Grafit sferoidalny wydziela się (krystalizuje) w rezultacie rafinacji i neutralizacji powierzchniowoczynnych pierwiastków (siarka, tlen
i in.).
Wpływ cyrkonowej zaprawy na proces krystalizacji żeliwa szarego
i właściwości odlewów.
Vliyanije cirkonijevoj ligatury na processy kristallizacii serogo chuguna i svojstva
otlivok.
Zirconium addition alloy effect no the melt
structure, crystallization processes physical and mechanical properties of grey cast
iron.
Lit.Proiz. 2011, nr 6, s. 7-10.
Autor: Belous T.V., Khosen Ri.
W pracy przedstawiono rezultaty badania wpływu syntetycznych zapraw cyrkonowych na parametry ciekłego metalu, procesy krystalizacji i powstawania
struktury, fizykochemiczne właściwości
żeliwa. Modyfikowanie żeliwa odlewanego
kokilowo efektywnie wpływa na usunięcie
brzegowego zabielenia w cienkościennych
odlewach (12 mm), otrzymanie drobnoziarnistej metalowej struktury osnowy
i wydzieleń grafitu gwiazdkowego oraz
podwyższenie właściwości wytrzymałościowych odlewu.
33
Wytwarzanie odlewów z żeliwa sferoidalnego w technologii Inmold
i Lost Foam.
Ductile cast iron obtain by lost foam process and inmold method
Vol. 58, nr 3, s. 823-826.
Autor: Kaczorowski R., Just P., Pacyniak T.
W pracy przedstawiono technologie
otrzymywania odlewów z zeliwa sferoidalnego metodą Inmold z wykorzystaniem
procesu pełnej formy. Sferoidyzacje prowadzono z użyciem zaprawy sferoidyzujaco-modyfikujacej w ilości 1,5% na masę
sferoidyzowanego żeliwa. Przeprowadzono badania wpływu konfiguracji układu
wlewowego oraz kształtu komory reakcyjnej na stopień sferoidyzacji żeliwa, który
określono na podstawie wskaźnika kształtu grafitu. Badania wykazały, że największy wpływ na stopień sferoidyzacji żeliwa
ma położenie wlewu doprowadzającego
względem odlewu i komory reakcyjnej,
oraz kształt komory reakcyjnej.
14. STALIWO I ODLEWY
STALIWNE
Symulacja numeryczna produkcji staliwa w postaci wlewków.
Numericna Simulacija Jeklenga Ingolta.
Numerical simulation of steel ingots.
Liv. Viestn. 2012, R. 59, nr 4, s. 222233.
Autor: Kovac M. i in.
Podczas procesów zalewania i krzepnięcia staliwa) we wlewkach może powstać
szereg wad. W artykule skoncentrowano
się na jednym, ale bardzo ważnym problemie, a mianowicie na powstawaniu porowatości. Możliwość zmniejszania porowatości odlewanego staliwa zależy od jego
składu chemicznego, zakresu krzepnięcia,
rozmiarów wlewka, stosunku wysokości
do średnicy, kształtu kokili i grubości jej
ścianek. Podjęto próbę określenia i opi-
34
sania wpływu najważniejszych czynników
wpływających na porowatość. Pozwala to
zrozumieć proces krzepnięcia i pozwoli na
optymalizację wlewnic. Opracowanie nowych powinno mieć pozytywny wpływ na
proces krzepnięcia metalu i spowodować
w konsekwencji ograniczenie porowatości.
W artykule opisano proces wypełniania
wlewnicy i proces krzepnięcia metalu. Symulacja może być wykorzystana do optymalizacji produkcji wlewków i poprawy ich
jakości oraz zmniejszenia strat metalu.
Oddziaływanie dodatków mikrostopowych na ciekłe staliwo.
Vozdejstvie na rasplaw stali mikrolegirujushhikh dobavok.
Effect of Microalloying Additions on Steel
Melt.
Lit.Proiz. 2011 nr 7, s. 6-9.
Autor: Korovin V.A. i in.
W artykule rozpatrzono pytania dotyczące wyboru dodatków stopowych
i ich wpływu na zmiany struktury, właściwości mechanicznych stali konstrukcyjnych. Omówiono jak poszczególne małe
ilości aktywnych pierwiastków (V, Mo, Zr,
B) odziaływują na jakość otrzymanego
metalu i odlewów poprzez poprawę właściwości fizykochemicznych i otrzymanie
odpowiedniej struktury. Określono także,
w którym momencie procesu (wytopu)
dodaje się pierwiastki i jaki jest wzajemny ich wpływ na poszczególne właściwości
i proces powstawanie struktury.
Optymalizacja stopnia odtleniania
i modyfikacji stali na poprawę własności w niskich temperaturach.
Optimisation of the deoxidation degree
and modification on the cast steel properties improvement at low temperatures.
Vol. 58, nr 3, s. 763-767.
Autor: Sierant Z.
Przedstawiono przemysłowe warunki
otrzymywania grubościennych i kształto-
wych odlewów, przeznaczonych do pracy
w temperaturze -40oC do -60oC. Dobór
gatunku staliwa oparto o znane prace,
jednak ze względu na grubość ścianek odlewów (70‒240 mm), opracowano sposób
przygotowania ciekłego metalu (głębokie
odtlenianie i modyfikacja, argonowanie
w kadzi) oraz warunki zapełnienia wnęki
formy (układ wlewowy zapewniający spokojne wypełnianie, kierunkowe krzepnięcie i unikanie tworzenia zbędnych węzłów
cieplnych), dla zapewnienia wymaganej
udarności. Zachowanie tych parametrów,
jak również dobór obróbki cieplnej dla
produkowanych masywnych odlewów, pozwoliły na uzyskanie udarności w -40°C
wynoszącej powyżej 50 J/cm2. Wartość tą
otrzymano dla ścianek o różnej grubości.
Segregacja pierwiastków w odlewach
kwasoodpornych o zróżnicowanych
grubościach ścianek.
Segregation of elements in corrosion resistant castings of diversified wall thickness.
Vol. 58, nr 3, s. 775-778.
Autor: Malatyńska P.
Zbadano segregację pierwiastków
w dwóch gatunkach staliwa kwasoodpornego Cr18-Ni9-Mo, bezpośrednio w odlewach o grubościach ścianek 7, 15 i 30
mm. Wyniki wskazują analogiczny przebieg krzywych zawartości Fe, Cr, Ni, Mo
i C, określonych w różnych grubościach
ścianek. Spadek zawartości odnotowano w ferrycie delta dla Fe (od 2 do 3%
wag.), Ni (od 3,5 do 5% wag.) oraz C
(około 1%), natomiast w przypadku Mo
oraz Cr stwierdzono wzrost zawartości
o odpowiednio 2% mas. i około 6% mas.,
w przypadku dwóch badanych staliw. Dla
badanego staliwa Q1 o zawartości węgla
0,054% mas. stwierdzono występowanie
węglików w postaci białych wydzieleń na
granicy ferrytu delta. Spowodowało to występowanie pików na linii analizy rozkładu
pierwiastków zwłaszcza dla molibdenu,
żelaza oraz węgla, co zostało uwidocznione na wykresach segregacji dla różnych
grubości ścianek.
15. STOPY METALI
NIEŻELAZNYCH I ODLEWY
Z TYCH STOPÓW
Wydłużenie efektu modyfikacji poprzez dodanie berylu do stopu AlSi7Mg0,3.
Prodlouzeni modifikacniho ucinku pomoci
beryllia u slitiny AlSi7Mg0,3.
Extension of the modification effect with
the aid of beryllium for the AlSi7Mg0,3 alloy.
s. 158-160.
Autor: Weiss V.
Artykuł ten ma na celu przegląd i ocenę wpływu berylu na wydłużenie procesu
modyfikacji w stopie AlSi7Mg0,3. Celem
jest wydłużenie czasu efektu modyfikacji Sr w stopie AlSi7Ng0,3 przez dodatek
odpowiedniej ilości berylu i ograniczenie
poziomu utleniania się ciekłego metalu
i w ten sposób przedłużenie czasu działania modyfikatora dla uzyskania odlewu
o dobrych właściwościach mechanicznych
bez zmiany struktury.
Możliwe sposoby uzyskiwania z nietypowych odpadów aluminiowych
(puszek po napojach) stopów aluminium.
Mozne cesty ziskani hlinikove slitiny zapracovanim netradicnich odpadu hlinikovych napojovych obalu.
Possible ways to obtain an aluminium alloy from processing of non-traditional waste from aluminium beverage containers
(cans).
s. 166-169.
Autor: Michna S., Majrich P.
Istotą pracy jest omówienie możliwości utylizacji odpadów aluminium w postaci puszek aluminiowych. Opisano proces ich topienia i uzyskania w ten sposób
stopu aluminium o określonym składzie
chemicznym. Następnie materiał ten pod-
35
dano badaniom metalograficznym. Analizowano też skład chemiczny. Przeprowadzono trzy próby topienia. Wsad składał
się w 100% ze zużytego aluminium.
Wodór w stopach aluminium.
Vodik ve slitinach hliniku.
Hydrogen in aluminium alloys.
s. 154-157.
ści badano te same wielkści dla eutektycznego stopu AlSi12 i czystego aluminium
Al99,5. Porównano zmiany rozszerzalności różnych odlewów podczas krzepnięcia
i chłodzenia w zależności od takich parametrów, jak temperatura zalewania, grubość jego ścianki i materiał formy.
Odlewy ze stopów cynku.
Odlitky ze slitin zinku.
Castings from Zn alloys.
Autor: Zemcik L.
Slevarenstvi 2012, Roc. 60. cis. 5-6,
s. 140-144.
Omówiono powstawanie pęcherzy
podczas krzepnięcia odlewów ze stopów
aluminium odlewanych do form ceramicznych w procesie wytwarzania odlewów
precyzyjnych w przypadku występowania wysokiej rozpuszczalności wodoru
w krzepnącym stopie. Jeżeli stężenie wodoru osiąga stan niezbędnego przesycenia to występuje on w postaci pęcherzy.
Artykuł jest poświęcony rozpuszczalności
wodoru w stopach aluminium.
Autor: Machuta J., Nova I.
Obserwacja właściwości stopów aluminium stosowanych do produkcji
tłoków.
Sledowani vlastnosti slitin hlinku pouzivanych pro vyrobu pistu spalovacich motoru.
Observing the properties of aluminium alloys used for making the pistons of combustion engines.
s. 145-149.
Autor: Horacek J., Moravek J.
W artykule opisano, właściwości stopów aluminium stosowanych do produkcji tłoków do silników spalinowych.
Przeprowadzono obserwację rozszerzalności,
właściwości
technologicznych,
strukturalnych i mechanicznych stopu
aluminium Al12CuNiMg przeznaczonego
na tłoki. Badania przeprowadzono podczas krzepnięcia i chłodzenia odlewów
w zależności od parametrów odlewania.
W celu porównania określonych właściwo-
36
Artykuł stanowi przegląd różnego rodzaju stopów cynku o małej i dużej zawartości aluminium. Zwrócono również
uwagę na specjalny stop cynku i różne
sposoby jego odlewania (odlewanie pod
wysokim ciśnieniem, odlewanie grawitacyjne, odlewanie odśrodkowe, odlewanie
do form piaskowych.
O zastosowaniu modyfikatorów aluminiowych o wysokim stopniu dyspersji.
O primenenii vysokodispersnogo aljuminievogo modifikatora.
Application of a Highly Dispersed Aluminium Inoculant.
Lit.Proiz. 2011, nr 7, s. 13-14.
Autor: Stecenko V.Ju., Gutev A.P.
Wiadomo, że na dyspersję fazowych
komponentów stopów Al-Si istotny modyfikujący wpływ wykazują antymon
i tytan. Podwyższenie stopnia dyspersyjności struktury modyfikatorów aluminiowych z dodatkami Sb i Ti pozwala jeszcze
bardziej rozdrobnić strukturę odlewów ze
stopów Al-Si. Celem prowadzonych badań było określenie najlepszych składów
modyfikatorów o dużym stopniu dyspersji
ich struktury, zawierających dodatki Sb
i Ti, koncentrację tych dodatków, bezpieczne maksymalne rozdrobnienie struktury nadeutektycznego siluminu AK18.
Pokazano, że dla osiągnięcia maksymal-
nego efektu modyfikowania struktury stopu AK18 koniecznie jest użycie bardzo
dyspersyjnego aluminiowego modyfikatora AlSi12Sb15Ti5 w ilości 0,1% mas.
w stosunku od masy ciekłego metalu, albo
AlSb5Ti3 w ilości 0,5% mas.
Właściwości i otrzymywanie siluminów na łożyska.
Svojstva i poluchenije antifrikcionnogo silumina.
Properties and Production of Antifriction
Silumin.
Lit.Proiz. 2011, nr 6, s. 14-16.
Autor:
V.Ju. .
Marukovich
E.I.,
Stecenko
Opracowano stop łożyskowy (silumin), który swoimi mechanicznymi i trybologicznymi właściwościami przewyższa
tradycyjne brązy. Przeprowadzono badania porównawcze właściwości trybologicznych i mechanicznych siluminów (o zawartości Si powyżej 12%), stopów miedzi
z zawartością 5% cyny, cynku i ołowiu
(brązu BrOSC 5-5-5) i stali 45 w warunkach suchego tarcia. Opracowano bezpieczną ekologicznie technologię odlewania wyrobów o średnicy 30‒300 mm. Ich
koszt jest 2‒3 razy mniejszy niż analogicznych odlewów z brązów.
16. KOMPOZYTY
Cechy jakości odlewów z metalowych
materiałów kompozytowych.
Quality features of metal matrix composite castings.
Vol. 58, nr 3, s. 659-662.
Autor: Gawdzińska K.
Stwierdzono, że zbiór cech jakości
metalowych odlewów kompozytowych
różni się od zbioru cech jakości odlewów
z materiałów klasycznych, choć niektóre
cechy są zbieżne dla obu tych grup materiałowych. Cechy te (należące do zbio-
ru cech jakości odlewów kompozytowych)
nazwano specyficznymi, nie były one dotychczas określone, a opis jakości materiałów powinien odbywać się na zasadzie
opisu cech jakości tego wyrobu. Określono zatem ten zbiór cech. Zaproponowano,
aby do zbioru specyficznych cech jakości
odlewów kompozytowych zaliczyć: materiał osnowy, materiał zbrojenia, połączenie pomiędzy komponentami i porowatość
odlewu kompozytowego. W zbiorze tym
określono również podzbiór cech jakości
odlewów kompozytowych.
Strefy kompozytowe otrzymywane in
situ w odlewach staliwnych.
Composite zones obtained by in situ
synthesis in steel cast.
Vol. 58, nr 3, s. 769-773.
Autor: Olejnik E. i in.
W odlewie z ferrytycznego staliwa
o małej zawartości węgla, otrzymano
strefy kompozytowe. Fazą wzmacniającą
strefy kompozytowej był węglik tytanu
TiC, uzyskany w wyniku syntezy in situ
substratów, wprowadzonych do formy
w postaci wyprasek. Przeprowadzono
badania metalograficzne stref kompozytowych w celu określenia jednorodności
otrzymanej strefy kompozytowej oraz
charakteru obszaru przejściowego: strefa kompozytowa ‒ rdzeń odlewu. Obszar
przejściowy, pomiędzy strefą kompozytową, a rdzeniem odlewu, charakteryzował się gradientowym rozkładem TiC oraz
brakiem nieciągłości. W celu potwierdzenia prawidłowego przebiegu procesu syntezy TiC, przeprowadzono analizę fazową
stopu bazowego oraz otrzymanej strefy
kompozytowej. Potwierdzono, że w obrębie strefy kompozytowej występują dwie
fazy, tj. α Fe i TiC, a stop bazowy zawiera
wyłącznie α Fe. Analizowano zmiany mechaniczne w obrębie otrzymanej strefy
kompozytowej, badając jej twardość HV.
Średnia wartość twardości stopu bazowego oraz strefy kompozytowej wynosiła odpowiednio 175 ±4 i 696 ±201 HV.
37
17. SYSTEMY ZAPEWNIANIA
JAKOŚCI, STATYSTYCZNA
KONTROLA PROCESU (SPC),
CERTYFIKACJA, KONTROLA
JAKOŚCI, BADANIA
ODBIORCZE
Możliwości oceny porowatości w odlewach ze stopów aluminium.
Moznosti hodnoceni porovitosti u tlakove
litych Al slitin.
Possibilities of evaluating the porosity in
die-cast Al alloys.
s. 150-153.
Autor: Cech J., Rihova M., Havlickova
J.
Na bazie złożonej oceny eksperymentu, badań bloku silnika odlanego ciśnieniowo ze stopu AlSi9Cu3 pobrano próbki
z dolnej jego części, w której nie zastosowano miejscowego prasowania w stanie ciekłym.
Podsumowując badania
można powiedzieć, że odlewy wykonane
bez stosowania prasowania w stanie ciekłym wykazują maksymalną porowatość
w kierunku osiowym. Obszary, w których
nie stosowano miejscowego prasowania
w stanie ciekłym wykazują pewien spadek
właściwości mechanicznych, a porowatość
jest większa niż 5%. Takie badania są
standardem w Spółce SKODA AUTO.
Odtlenianie
duplex.
nierdzewnego
staliwa
Dezoxidace duplexnich korozivzdornych
oceli.
Deoxidation of duplex stainless steels.
s. 284-288.
Autor: Dulava M., Senberger J., Zadera A.
W procesie wytwarzania staliwa
G2607Cu (wg AST14) powstałą wadę
sklasyfikowano jako błonę. W wyniku
analizy składu powstałej błony stwierdzo-
38
no, że składa się ona z tlenków chromu
i zawiera ponadto mangan i niewielkie ilości krzemu. Celem pracy było opracowanie takiej metody odtleniania, która pozwoli na wyeliminowanie wad w postaci
błon tlenkowych.
Pomiar – kompleksowa ocena. Rozwiązanie systemowe problemu efektu paczenia się i skurczu.
Eine Messung – ganzheitliche Auswertung. Systemloesung zur Kompensation
von Schwund und Verzug.
1+2, s. 30-31.
Autor: Hochrein S.
Firma Wenzel Group GmbH + C.O. KG
Wiesthal (Niemcy) opracowała systemowe rozwiązanie problemu efektu skurczu
i paczenia się odlewów oraz form. Pakiet
danych rzeczywistych odlewu wykonanego w oparciu o jego pakiet danych CAD
wyznaczany jest za pomocą tomografii komputerowej (tomograf exa) i na tej
podstawie za pomocą oprogramowania
PointMaster porównuje się wielkości rzeczywiste i zaprojektowane, co pozwala na
kompensację efektu paczenia się i zanikania. W artykule opisano wyznaczanie
danych (parametrów) rzeczywistych za
pomocą tomografii komputerowej oraz
metodę kompensacji.
18. MASZYNY I URZĄDZENIA
Efektywne odlewanie ciśnieniowe
za pomocą odpowiednio dobranych
urządzeń.
Effizientes Druckgiessen mit abgestimmten Anlagen.
Efficient Die Casting with carefully matched System Components.
s. 2-5.
Autor: Fabbroni M.
W artykule zawarto charakterystykę
techniczną dwupłytowej maszyny ciśnie-
niowej model „Carat”, która produkowana
jest w kilku wersjach o różnej sile zwierania od 10500 do 44000 kN. Maszyny
te mają zwartą konstrukcję i w związku
z tym ich instalacja nie wymaga dużych
przestrzeni. Ich istotną cechą charakterystyczną jest także mała liczba części ruchomych, co jest korzystne bo liczba części zużywających się mechanicznie jest
mała i koszty eksploatacji są mniejsze.
W maszynach tego typu istnieje możliwość indywidualnego, w zależności od
rodzaju odlewu, doboru siły zwierania.
W artykule scharakteryzowano niektóre
dane techniczne nowoczesnych maszyn
ciśnieniowych i omówiono korzyści eksploatacyjne, jak na przykład ograniczenie skłonności do powstawania zalewek,
możliwość szybkiej wymiany form, skrócenie cyklu pracy maszyny. Omówiono
proces sterowania urządzeniem, a także
urządzenia peryferyjne do powyższych
maszyn. Przedstawiono też usługi serwisowe firmy Buehler.
Duże możliwości formowania bezskrzynkowego. Zainteresowanie odlewni formierką firmy DISA
Das kastenlose Formen mit weltweiten
Potentialen. DISA-Formanlagen im Fokus
der Giessereien.
19. HISTORIA ODLEWNICTWA
I ODLEWY ARTYSTYCZNE
Masy formierskie i spoiwa na osnowie gipsu.
Formochnyje smesi i svjazujushhije na
osnove gipsa.
Sand and connecting on the basis of gypsum.
Lit.Proiz. 2011, nr 5, s. 14-16.
Autor: Illarionov I.E., Mihajlov A.A.
Omówiono masy formierskie i spoiwa
na osnowie siarczanu wapnia i ich zastosowanie w jednostkowej (małoseryjnej)
produkcji artystycznych i jubilerskich odlewów. Badano masy o różnym składzie,
temperaturę zalewania metalu, sposoby
suszenia gotowych form, różne dodatki,
skład ceramicznej skorupy otrzymanej
z masy na bazie gipsu (siarczanu magnezu) przy wykonywaniu odlewów artystycznych. Właściwości otrzymanych mas,
to: krótki czas wiązania, dobra formowalność, odpowiednio porowata struktura;
poprawa wartości cieplno-izolacyjnych;
dobra ognioodporność, dobra obrabialność i małe nakłady produkcyjne.
1+2, s. 10-12, 14.
Autor: Colditz M.
Opisano nowoczesne agregaty formierskie do bezskrzynkowego formowania firmy DISA, które zaprezentowano na
targach GIFA. Przedstawiono charakterystykę techniczną agregatu DISA 231 FAST
szeregu „Disamatic” do wykonywania
form z pionowym podziałem, o dużej wydajności 555 form piaskowych na godzinę. Następnie omówiono różne możliwości jego zastosowania. Ponadto opisano
i omówiono charakterystykę techniczną
agregatu DISA Match. Omówiono możliwości zastosowania technologii Disamatic
(zagęszczanie sprężonym powietrzem)
w technologii odlewania niskociśnieniowego.
Opracowanie: Aleksander Welkens, Joanna
Dziaduś-Rudnicka.
39
Ekspresowa informacja naukowo-techniczna
z wybranych czasopism
TYTUŁ CZASOPISMA,
NUMER
WYBRANE ARTYKUŁY
AUTORZY
GIESSEREI RUNDSCHAU
2013, Vol. 60, Nr 7/8
P. Hofer i in.
E. Ambos i in.
Ch. Herrmann i in.
F. Ernst i in.
SLÉVÁRENSTVÍ
2013, Vol. 61, Nr 5–6
A. Klenotičowá i in.
K. Stránský i in.
J. Horáček
40
TYTUŁ ARTYKUŁU
Examination of the Effects of local Cooling and local Squeezing
on the microstructural Properties of High-pressure Diecastings
Badania wpływu lokalnego doprasowania oraz lokalnego
chłodzenia na właściwości mikrostruktury odlewów
ciśnieniowych
A Way to produce Light Weight Diecast Parts for Cars
Metoda produkcji lekkich elementów na potrzeby
motoryzacji przy użyciu odlewania ciśnieniowego
Methods for Evaluation and Increasing Resource Efficiency in
Aluminium Die Casting
Metody oceny i optymalizacji wykorzystania zasobów
w ciśnieniowym odlewnictwie stopów aluminium
Castings Requirements for Aluminium Crankcases
thermally sprayed Iron-based Bore Coatings
for
Wymagania dotyczące aluminiowych odlewów bloków
silnika z tulejami cylindrowymi pokrywanymi przez
powłoki natryskiwane termicznie oparte na stopach żelaza
Properties of castings for production of gradient tubes in
preheating systems
Właściwości odlewów do produkcji rur w instalacjach
wstępnego podgrzewania
Physical and chemical similarity at mining and metallurgical
treatment of polymetallic and iron ores
Fizyczne i chemiczne podobieństwa w górnictwie
i obróbce metalurgicznej polimetalicznych i metalicznych
rud żelaza
Use of the QuickCAST simulation program in foundry industry
Zastosowanie programu
w pdlewnictwie
do
symulacji
QuickCAST
TYTUŁ CZASOPISMA,
NUMER
WYBRANE ARTYKUŁY
AUTORZY
GIESSEREI PRAXIS
2013, Nr 6
M. Rische i in.
A. Barbakadze i in.
GIESSEREI PRAXIS
2013, Nr 7-8
A. M. A Mohamed i in.
F. Binczyk i in.
Ch. Thoma i in.
A. Hermann i in.
TYTUŁ ARTYKUŁU
Higher economic efficiency in melting through modern
induction technology
Zwiększenie
efektywności
poprzez
zastosowanie
nowoczesnej technologii topienia indukcyjnego
Development of a new method for pressure measurement into
the pattern decomposition crack in the low pressure lost foam
process
Opracowanie nowej metodyki pomiaru
prowadzącego do pękania modelu w
zgazowywanych modeli
ciśnienia
metodzie
Assessment of the Effect of Mg Addition on the Solidification
Behavior of Al-Si-Cu Cast Alloys
Badania wpływu dodatku Mg na krystalizację odlewniczych
stopów Al-Si-Cu
Evaluation of the metallurgical quality of master heat IN-713
nickel alloy ingots
Ocena jakości metalurgicznej wlewków ze stopu niklu
IN-713
Simulation based optimization of the dimensional accuracy for
thin-walled structural components in aluminum high pressure
die castings
Poprawa dokładności wymiarowej cienkościennych
strukturalnych odlewów ciśnieniowych oparta na
symulacji komputerowej
The Decreasing of Die Cracking for HDPC technology by
Changing Parameters of Heat Treatment
Zmniejszenie ilości pęknięć form ciśnieniowych
w technologii HPDC poprzez zmianę parametrów obróbki
cieplnej form
41
TYTUŁ CZASOPISMA,
NUMER
LIVARSKI VESTNIK
2013, Vol. 60, No. 3
WYBRANE ARTYKUŁY
AUTORZY
M. Horacek i in.
A. Megušar i in.
S. Marković i in.
CHINA FOUNDRY
2013, Vol. 10, No. 4
L. Zhongli i in.
T. Jianquan i in.
M. Long i in.
L. Jiqiang i in.
L. Ri i in.
TYTUŁ ARTYKUŁU
Research and Development of Technology For Large – Thin
Wall – High Quality Aluminum Castings for Aircraft Industry
Badania i rozwój technologii produkcji dużych
cienkościennych odlewów aluminiowych o wysokiej
jakości dla przemyslu lotniczego
Application of Jet-Cooling System for Local Directional
Solidification of Aluminium-Alloy Castings
Zastosowanie szybkiego systemu chłodzenia w celu
kierunkowego krzepnięcia odlewów ze stopów aluminium
Effect of Use of Low-Frequency Electromagnetic Field on the
Production and Properties of Direct Chill Cast 6060 Aluminium
Alloy
Wpływ pola elektromagnetycznego o małej częstotliwości
na produkcję i właściwości stopu aluminium 6060
odlewanego półciągle
Effect of inter-critical quenching on mechanical properties of
casting low-alloy steel
Wpływ chłodzenia na właściwości mechaniczne odlewów
ze staliwa niskostopowego
Microstructure evaluation of an Mg-Zn-Nd-Zr magnesium alloy
during recrystalisation and partial remelting process
Ocena mikrostruktury stopu magnezowego, Mg-ZnNd-Zr podczas procesu rekrystalizacji i częściowego
przetapiania
Effect of ultrasonic treatment and Sr addition on mirostructure
of Al-20%Si alloy
Wpływ obróbki ultradźwiękowej oraz dodatku stopowego
Sr na mikrostruturę stopu Al-20%Si
Study on typical hole defects in AZ91D magnesium alloy
prepared by low pressure lost foam casting
Badania defektów w odlewach ze stopu magnezu AZ91D
wytwarzanych metodą zgazowywanych modeli pod
obniżonym ciśnieniem
Feature study of body-fitted Cartesian grids used in casting
numerical simulation
Badanie funkcji w układzie kartezjańskim przy użyciu
symulacji numerycznej
Opracowanie: Tomasz Dudziak,
Tomasz Reguła
42
Informacja patentowa
Wykaz udzielonych przez UPRP patentów i zgłoszenia do Urzędu
Patentowego RP w 2013 r.
Patenty uzyskane w 2013 roku:
1. „Lemiesz do pługów ciągnikowych obracalnych i zagonowych i sposób jego wykonywania”
Twórcy: Zenon Pirowski, Jerzy Olszyński,
Marek Gościański, Marek Łabędzki, Dorota
Kapcińska
Właściciel: Instytut Odlewnictwa, Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych
Patent nr 213450
2. „Sposób modyfikacji stopów metali
w formie odlewniczej”
Twórca: Jerzy Tybulczuk, Edward Czekaj,
Krzysztof Jaśkowiec, Igor Tybulczuk, Zenon Pirowski
Właściciel: Instytut Odlewnictwa
Patent nr 215772
3. „Aparat do pomiaru wytrzymałości cienkich próbek ceramicznych”
Twórcy: Wojciech Leśniewski, Aleksander
Karwiński, Piotr Wieliczko
Nr zgłoszenia: P.396047
4. „Regenerator wibracyjno-fluidyzacyjny”
Twórcy: Irena Izdebska-Szanda, Andrzej
Kopciński, Franciszek Pezarski
5. „Sposób wytwarzania odlewów precyzyjnych”
Twórcy: Edward Czekaj, Aleksander Karwiński
Nr zgłoszenia: P. 396030
44
Zgłoszone do Urzędu Patentowego
RP w 2013
1. „Kompozycja warstwy ceramicznej do
wytwarzania formy odlewniczej i innych
wyrobów”
Twórcy: Zbigniew Stefański, Aleksander
Karwiński, Irena Izdebska-Szanda
2. „Urządzenie do usuwania masy formierskiej z odlewu i jego chłodzenia”
Twórca: Piotr Dudek, Aleksander Fajkiel,
Krzysztof Saja, Tomasz Reguła, Jacek Bochenek
Właściciel: Instytut Odlewnictwa, Jacek
Bochenek
3. „Sposób wytwarzania ekologicznego
paliwa dla przemysłu metalurgicznego”
Twórcy: Jan Pielichowski, Krzysztof Pielichowski, Edyta Hebda, Jerzy Sobczak,
Zdzisław Żółkiewicz, Aleksander Karwiński
4. „Sposób i urządzenie do wykonywania
wlewków metalowych o strukturze tiksotropowej, zwłaszcza z żeliwa i ze stopów
wysokotopliwych”
Twórcy: Wojciech Wierzchowski, Krzysztof Jaśkowiec, Krystyna Rabczak, Marek
Kranc, Zenon Pirowski, Andrzej Gwiżdż,
Łukasz Boroń, Tadeusz Grochal
5. „Łyżka do zalewania stopów, zwłaszcza
stopów łatwo utleniających się”
Twórcy: Paweł Darłak, Piotr Długosz
6. „Reaktor ciśnieniowy wytwarzający
materiały o ukierunkowanej porowatości”
Twórcy: Jerzy J. Sobczak, Natalia Sobczak, Piotr Długosz, Paweł Darłak, Vladimir Shapovaliv, Ludmila Bojko
Nr zgłoszenia P. 405760
45
Wydarzenia
Spotkania
X Konferencja Dyrektorów Instytutów Badawczych - spotkanie
w Instytucie Odlewnictwa
18 października 2013 r. odbyło się
w naszym Instytucie spotkanie, zorganizowane w ramach X Konferencji Dyrektorów
Instytutów Badawczych nadzorowanych
przez Ministra Gospodarki. Organizatorami
tegorocznej konferencji były krakowskie
jednostki naukowo-badawcze: Instytut
Nafty i Gazu, Instytut Zaawansowanych
Technologii Wytwarzania i Instytut Odlewnictwa. Wśród przybyłych gości obecny był m.in. p. Jerzy Majchrzak, dyrektor
Departamentu Innowacji i Przemysłu MG,
p. Mieczysław Borowski, prezes Urzędu Dozoru Technicznego, przedstawiciele
urzędów centralnych i dyrektorzy wiodących instytutów badawczych w kraju.
Przybyłych uroczyście powitał Dyrektor
Instytutu Odlewnictwa prof. dr hab. inż.
Jerzy J. Sobczak, który następnie dokonał
multimedialnej prezentacji Instytutu.
Z ramienia IOd w spotkaniu również
wzięli udział: dr inż. Józef Turzyński ‒ Zastępca Dyrektora ds. Badawczo-Technicznych, mgr Grzegorz Sęga ‒ Zastępca Dyrektora ds. Organizacyjno-Prawnych oraz
p. Barbara Lis, Główna Księgowa.
Goście zwiedzili Zespół Akredytowanych Laboratoriów Badawczych, w szczególności stanowiska do badań nieniszczących metodą tomografii komputerowej,
Centrum Badań Wysokotemperaturowych
z uniwersalnym zestawem aparaturowym
do kompleksowych badań właściwości ciekłych metali i stopów w wysokiej temperaturze oraz Zakład Stopów Metali Nieżelaznych z nowoczesnym stanowiskiem do
wykonywania odlewów tiksotropowych
i prasowanych w stanie ciekłym. Z zainte-
resowaniem obejrzeli także multimedialną
wystawę „Odlewnictwo jest jasne!”, stanowiącą pomocne narzędzie do prezentacji
technologii odlewniczych i specyfiki branży, metod nowoczesnych badań i innowacyjnych materiałów.
47
Podpisanie umowy z Europejską
Agencją Kosmiczną
24 października 2013 r. w Ministerstwie Gospodarki odbyło się podpisanie
umów z polskimi wykonawcami projektów
na rzecz Europejskiej Agencji Kosmicznej (The European Space Agency) ‒ ESA,
którą reprezentował jej dyrektor, p. Eric
Morel de Westgaver. W uroczystości wzięli udział: p. Grażyna Henclewska, podsekretarz stanu w Ministerstwie Gospodarki,
p. prof. Jacek Guliński, podsekretarz stanu
w Ministerstwie Nauki i Szkolnictwa Wyższego, parlamentarzyści, dziennikarze
i zaproszeni goście.
Pani minister G. Henclewska w swoim
wystąpieniu podkreśliła, że „[...] Wstąpiliśmy do Europejskiej Agencji Kosmicznej
(ESA), by mieć swój udział w rozbudowie
przemysłu wysokich technologii i innowacji. Zawarte dziś kontrakty z polskimi
podmiotami to ogromny sukces naszych
przedsiębiorców i naukowców oraz szansa
na rozwój gospodarki opartej na wiedzy”.
W pierwszym konkursie ogłoszonym
przez ESA złożono aż 73 projekty, z których 35 zostało zakwalifikowanych do realizacji. Pierwsze umowy podpisały już
48
następujące firmy i jednostki naukowo-badawcze:
-- Adaptronica
-- Astronika
-- Instytut Odlewnictwa
-- Firma ITTI
-- Firma PikTime
-- Sener,
-- Uniwersytet Warmińsko-Mazurski.
Po przedstawieniu głównych założeń
projektu, poprzedzonym wyczerpującą informacją o działalności Centrum Polskiego
Odlewnictwa, umowę na realizację zadania New generation light-weight materials
for advanced space applications podpisał
w imieniu Instytutu Odlewnictwa dyrektor, prof. dr hab. inż. Jerzy Sobczak.
Instytut Odlewnictwa laureatem
„Perły Polskiej Gospodarki” w kategorii „Instytuty Badawcze”
3 grudnia 2013 r. podczas XI Gali Pereł
Polskiej Gospodarki na Zamku Królewskim
w Warszawie, dyrektor Instytutu Odlewnictwa prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak
odebrał z rąk wicepremiera, Ministra gospodarki p. Janusza Piechocińskiego przyznane Instytutowi prestiżowe wyróżnienie
„Perła Innowacji - Progress 2013”, w kategorii Jednostka Naukowa. Wspomniane
wyróżnienie zostało przyznane przez prezesa Polskiej Akademii Nauk prof. Michała Kleibera, prezesa zarządu p. Krystynę
Woźniak-Trzosek, redaktor naczelną czasopisma „Polish Market” oraz przewodniczącego Rady Głównej Instytutów Badawczych prof. Leszka Rafalskiego.
Konkurs organizowany jest przez „Polish Market”, magazyn ekonomiczny promujący od 1996 r. zagranicą polską naukę, kulturę i gospodarkę oraz Instytut
Nauk Ekonomicznych PAN.
Szczegółowa relacja z uroczystości:
http://polishmarket.home.pl/gala-perel-polskiej-gospodarki/
49
Z historii odlewnictwa...
DYMARKI ŚWIĘTOKRZYSKIE– FESTIWAL NAUKI
Jacek Krokosz, Rafał Pabiś, Zdzisław Żółkiewicz
Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków
STRESZCZENIE
Zwrócono uwagę na jeden z dorocznie
odbywających się festiwali nauki w Polsce
− Dymarki Świętokrzyskie. Podczas organizowanej imprezy prezentowana jest starożytna technologia otrzymywania żelaza
z rudy darniowej oraz odbywa się wiele
pokazów, takich jak: dawne garncarstwo,
oprawa skór itp.
Opisano pokrótce piec dymarski i technologię otrzymywania łupki żelaznej.
Przedstawiono budowę mielerza ‒ to jest
obiektu do wypalania węgla drzewnego.
Wskazano na wydawane przez organizatorów pamiątki, takie jak: okolicznościowe medale i piękne karty pocztowe
uzupełniane datownikami.
odbywa się wiele imprez towarzyszących,
lecz głównym punktem programu jest pokaz otrzymywania żelaza w postaci gąbki
w piecu zwanym dymarką. Dymarka (rys.
1) to starożytny piec hutniczy, w którym
przez redukcję tlenkowych rud żelaza
z użyciem węgla drzewnego otrzymywano
żelazo gąbczaste z wydzieleniem żużla.
Wstęp
Jak co roku w sierpniu od kilkudziesięciu już lat w Nowej Słupi na Kielecczyźnie,
nieopodal Łysej Góry, odbywa się impreza w plenerze, nawiązująca działaniem do
dawnej tradycji starożytnego hutnictwa
żelaza.
Wszystko zaczęło się w 1967 roku i od
tego czasu w sposób atrakcyjny, pod gołym niebem próbuje się przybliżyć dawną
metalurgię żelaza turystom, licznie odwiedzającym ten region geograficzny. Najważniejszym celem tej imprezy jest zaprezentowanie wyników naukowych badań
związanych z historią metalurgii.
W czasie trwania tego festiwalu nauki
50
Rys.1 Współcześnie
marka [1]
odtworzona „pracująca” dy-
Żelazo będące produktem do wytwarzania, na przykład narzędzi, broni bądź
też innych przedmiotów codziennego użytku, otrzymywano poprzez usunięcie żużla
z łupki żelazno-żużlowej, stosując wielokrotne jej kucie. Ten proces przekuwania,
zwany procesem dymarkowym, znany był
od bardzo dawna. I tak na przykład znano
go już w Egipcie ok. 3000 r. p.n.e., zaś
w Europie od ok. 1000 r. p.n.e. Nieco póź-
niej, bo od ok. IV w. p.n.e., zastosowano
go na ówczesnych ziemiach polskich. Jak
wynika z odkrytych i zachowanych śladów
po dymarkach warsztaty hutnicze posiadały od 50 do nawet 200 „piecowisk”.
Rudę wydobytą z ziemi przewożono
na miejsce i tam dokonywano dalszej jej
obróbki. Średnio ilość rudy, którą topiono
jednorazowo, wynosiła około 180 do 200
kg.
Powstały żużel zbierał się w dolnej części pieca w tzw. kotlince, a łupka żelaza
umiejscawiała się nad żużlem. Ówcześni hutnicy łupkę żelaza odkuwali, a pozostałości po procesie technologicznym
‒ w tym głównie żużel ‒ pozostawały w
ziemi, co przykładowo przedstawia rysunek 2. Warto zaznaczyć, że dymarka była
piecem topialnym, jednorazowym i chcąc
dokonać kolejnego wytopu budowano następną obok i proces powtarzano.
Na terenach Zagłębia Staropolskiego odkryto duże ilości piecowisk dymarskich, a elementy ich są eksponowane
między innymi w Muzeum Starożytnego
Hutnictwa im. Prof. Mieczysława Radwana
w Nowej Słupi.
Na przestrzeni wieków konstrukcje dymarek, jak i sam proces technologiczny,
ulegały istotnym zmianom i w XIX wieku w hutnictwie pojawił się piec hutniczy
zwany fryszerką. W piecu tym surówka
wielkopiecowa przetwarzana jest na stal
dzięki zastosowaniu tzw. świeżenia surówki. Węgiel, mangan i krzem ulegały
utlenieniu i dzięki temu surówka stawała się „czystsza”. Paliwem w tym przypadku był węgiel drzewny otrzymywany
w mielerzach (rys. 3) poprzez zastosowanie procesu tzw. suchej destylacji drewna.
Rys. 3. Budowa mielerza – przekrój [2]
Rys. 2. Pozostałości po dawnym piecowisku dymarskim
Tereny dawnego Zagłębia Staropolskiego od wieków stanowiły obszar, na
którym rozwijała się metalurgia żelaza.
Do dziś zachowało się wiele znakomitych
obiektów, będących wspaniałymi zabytkami kultury materialnej. Inicjatorem ich
budowy był Stanisław Staszic, dyrektor
Wydziału Przemysłu i Kunsztów Królestwa Kongresowego w latach 1816‒1824.
To on opracował plan budowy przemysłu
górniczego, przemysłu hutnictwa żelaza
i materiałów budowlanych [3].
Interesującym wydarzeniem tego festiwalu jest to, że organizatorzy emitują
51
okolicznościowe medale, będące piękną pamiątką dla kolekcjonerów. Przykłady niektórych z nich przedstawia rysunek 4.
52
Rys. 4. Przykładowe medale wyemitowane z okazji corocznych Dymarek Świętokrzyskich
53
Niezależnie od tej inicjatywy Poczta Polska wydaje okolicznościowe karty pocztowe
(rys. 5) uzupełnione każdorazowo ozdobnym datownikiem (rys.6).
Rys. 5. Przykładowe karty pocztowe wydane z okazji corocznego festiwalu nauki w Nowej Słupi
Rys. 6. Okolicznościowy stempel Poczty Polskiej
54
Podsumowanie
1. Dymarki to coroczna impreza kulturalno–naukowa odbywająca się w połowie sierpnia od 1967 roku mająca za
zadanie propagowanie dawnej kultury,
w szczególności tradycji hutnictwa.
2. Poza pokazem hutnictwa żelaza program obejmuje również inne dziedziny pradziejowej gospodarki, takie jak:
kolorowa metalurgia, garncarstwo, rogowiarstwo, plecionkarstwo, obróbka
bursztynu, skóry, drewna itp.
3. Starożytne hutnictwo i popularyzacja
wiedzy o tym wyjątkowym zjawisku
w ramach „Dymarek Świętokrzyskich”
stały się synonimem bogatych tradycji
przemysłowych regionu świętokrzyskiego.
4. Wśród mieszkańców regionu powstał
nawet rodzaj społecznej więzi z tym
regionalnym
świętem
wynikający
z poczucia dumy z bogatego dziedzictwa przeszłości Ziemi Świętokrzyskiej, której są mieszkańcami.
Literatura
1. http://www.dymarki.pl/kategorie/dymarki_2013/2
2. http://www.niemodlin.org/index.
php?id=500&L=0
3. Encyklopedia techniki. Metalurgia, Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice 1978
55
INFORMACJA O UZYSKANYCH PROJEKTACH
PATENTOWYCH PRZEZ
„MIĘDZYNARODOWA OCHRONA PATENTOWA REAKTORA
CIŚNIENIOWEGO WYTWARZAJĄCEGO MATERIAŁY
O UKIERUNOWANEJ POROWATOŚCI”
Projekt realizowany w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka,
lata 2007-2013
Priorytet 1. Badania i rozwój nowoczesnych technologii
Działanie 1.3. Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych
przez jednostki naukowe
Poddziałanie 1.3.2. Wsparcie ochrony własności przemysłowej tworzonej
w jednostkach naukowych w wyniku prac B+R

Zadaniem projektu jest uzyskanie ochrony praw własności przemysłowej w Polsce, Wielkiej
Brytanii, Niemczech, Szwecji, Włoszech, Francji, USA, Kanadzie i Brazylii dla reaktora
ciśnieniowego przeznaczonego dla uzyskania materiałów o ukierunkowanej porowatości.
Cel ten autorzy zamierzają osiągnąć poprzez przygotowanie i złożenie wniosków –
zgłoszeń patentowych dotyczących reaktora ciśnieniowego przeznaczonego dla uzyskania
materiałów o ukierunkowanej porowatości w UP RP oraz zagranicznych urzędach patentowych.

Projekt obejmie następujące prace badawcze i aplikacyjne:
Projekt obejmuje prace polegające na przygotowaniu odpowiednich wniosków patentowych
w UP RP i wyżej wymienionych krajach.
Projekt obejmuje również działania wspierające polegające na promocji rozwiązań
przedstawionych we wnioskach patentowych. Działania te skierowane będą do potencjalnych
odbiorców przemysłowych, zainteresowanych prezentowanymi rozwiązaniami.
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków
Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego
ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków
tel.: +48 12 26-192, fax: +48 12 266-08-70
www.iod.krakow.pl, [email protected]
DOTACJE NA INNOWACJE – INWESTUJEMY W WASZĄ PRZYSZŁOŚĆ
„MIĘDZYNARODOWA OCHRONA PATENTOWA KOMPOZYCJI
WARSTWY CERAMICZNEJ DO WYTWARZANIA FORM I WYROBÓW
CERAMICZNYCH”
Projekt realizowany w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka,
lata 2007-2013
Działanie 1.3. Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych
Poddziałanie 1.3.2. Wsparcie ochrony własności przemysłowej tworzonej

Zadaniem projektu jest uzyskanie międzynarodowej ochrony patentowej w krajach Europy
Zachodniej - Niemcy, Anglia, Francja, Włochy oraz Wschodniej - Rosja, Ukraina, a także w Japonii,
USA, dla wynalazku „Kompozycja warstwy ceramicznej do wytwarzania formy odlewniczej i innych
wyrobów ceramicznych”.
Pierwszy etapem realizacji projektu jest zgłoszenie wynalazku w Urzędzie Patentowym RP,
a następnie zgłoszenie wynalazku w wyżej wymienionych krajach celem uzyskania jego
międzynarodowej ochrony.

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków
Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego
ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków
tel.: +48 12 26-18-536, fax: +48 12 266-08-70
www.iod.krakow.pl, [email protected]
INWESTUJEMY W WASZĄ PRZYSZŁOŚĆ – DOTACJE NA INNOWACJE
MIĘDZYNARODOWA OCHRONA PATENTOWA
ODMIAN KONSTRUKCJI PASYWNEGO
KOMPOZYTOWEGO PANCERZA OCHRONNEGO
Projekt realizowany jest w ramach:
Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, lata 2007 – 2013
Działanie 1.3 Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców
realizowanych przez jednostki naukowe
Poddziałanie 1.3.2 Wsparcie ochrony własności przemysłowej tworzonej
WARTOŚĆ PROJEKTU: 696 000,00 PLN
OKRES REALIZACJI: 2012 - 2015
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego
ul. Zakopiańska 73
30-418 Kraków,
Polska
www.iod.krakow.pl
INWESTUJEMY W WASZĄ PRZYSZŁOŚĆ – DOTACJE NA INNOWACJE
MIĘDZYNARODOWA OCHRONA PATENTOWA
SPOSOBU WYTWARZANIA
ODLEWÓW PRECYZYJNYCH
Projekt realizowany jest w ramach:
Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, lata 2007 – 2013
Działanie 1.3 Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych
Poddziałanie 1.3.2 Wsparcie ochrony własności przemysłowej tworzonej
WARTOŚĆ PROJEKTU: 304 300,00 PLN
OKRES REALIZACJI: 2012 - 2015
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego
ul. Zakopiańska 73
30-418 Kraków,
Polska
www.iod.krakow.pl
59

Show publication content!

Transkrypt

Podobne dokumenty

INFORMACJA O PROJEKCIE

Sposób wykonywania odlewów precyzyjnych, a zwłaszcza

Dobre praktyki - darrwww.hb.pl

Wspólna zasada wszystkich procesów odlewniczych