Edition - Instytut Odlewnictwa

Komentarze

Transkrypt

Edition - Instytut Odlewnictwa
ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE
POLSKA I ŚWIAT
MODERN FOUNDRY
POLAND AND THE WORLD
Energia wiatrowa, rozwój energetyki
odnawialnej w kraju i na świecie.
Znaczenie odlewów w energetyce
odnawialnej.
1
2/2010
ISSN 1898-7257
Kwartalnik naukowo-techniczny
Rocznik 3, nr 2/2010
BADANIA I STUDIA
STUDIES AND RESEARCH
Elżbieta
Smoluchowska,
Zbigniew
Stefański: Energia wiatrowa, rozwój energetyki odnawialnej w kraju i na świecie. Znaczenie odlewów w energetyce odnawialnej
(cz. I).................................................... 3
Elżbieta
Smoluchowska,
Zbigniew
Stefański: Renewable energy development in
Poland and in the world. The importance of
castings in renewable energy..................... 3
INFORMACJA
NA
SCIENTIFIC
INFORMATION
NAUKOWO-TECHNICZ-
AND
TECHNICAL
Wybór informacji z czasopism naukowo-technicznych................................................ 9
A choice of information from the scientific and
technical journals.................................... 9
SZKOLENIA – KONFERENCJE – SEMINARIA – SPOTKANIA
TRAINING
–
CONFERENCES
SEMINARS – MEETINGS
III Międzynarodowa Konferencja pt: „Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym”............. 50
3rd International Conference on „Innovations
in Die Casting Industry” ......................... 50
27. Międzynarodowa Konferencja „European
Heritage”.............................................. 51
27th International Conference on „European
Heritage”.............................................. 51
Międzynarodowe Targi Poznańskie ITM 2010 ...
........................................................... 53
ITM 2010 Poznań International Fair........... 53
XI konferencja z cyklu Rzemiosło artystyczne
i wzornictwo w Polsce pt. „Dawne i nowsze odlewnictwo w Polsce – wyroby żeliwne i inne”....
........................................................... 53
11th Conference in the series Crafts and Design in Poland “The old and modern casting
art in Poland - iron castings and other products”.....................................................53
–
FROM THE HISTORY OF FOUNDING
Z HISTORII ODLEWNICTWA
Krokosz Jacek, Gil Andrzej, Pabis Rafał: Przykłady wykorzystania skanera 3d w archeologii
........................................................... 57
Krokosz Jacek, Gil Andrzej, Pabis Rafał:
Examples of 3D scanner application in
archaeology........................................... 57
PUBLIKACJE
PUBLICATIONS
Wydawnictwa........................................ 61
Publications.......................................... 61
Zapowiedzi wydawnicze.......................... 62
Publishing announcements...................... 62
1
Wydawca:
INSTYTUT ODLEWNICTWA
w Krakowie
REDAKTOR NACZELNY:
Andrzej BALIŃSKI
ZESPÓŁ REDAKCYJNY:
Jerzy J. SOBCZAK, Jerzy TYBULCZUK, Joanna MADEJ, Marta KONIECZNA,
Patrycja RUMIŃSKA
RADA PROGRAMOWA:
Zbigniew RONDUDA (Przewodniczący), Mariusz HOLTZER (Z-ca Przewodniczącego),
Tadeusz BOGACZ, Józef DAŃKO, Zbigniew GÓRNY, Adam TABOR,
Andrzej JOPKIEWICZ, Janusz MIKLASZEWSKI, Mariusz URBANOWICZ
ADRES REDAKCJI:
„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
Żadna część czasopisma nie może być powielana
czy rozpowszechniana bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich.
Printed in Poland
ISSN 1898-7257
2
Badania i studia
Energia wiatrowa, rozwój energetyki odnawialnej w kraju
i na świecie. Znaczenie odlewów w energetyce odnawialnej
(cz. I).
Smoluchowska Elżbieta, Stefański Zbigniew
*Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków
Artykuł opracowano na podstawie analizy
zebranych materiałów literaturowych dotyczących rozwoju energetyki odnawialnej w kraju
i na świecie. Wykonana analiza stanowiła jedno
z zadań projektu „foresight technologii odlewniczych w kontekście energii do 2030 r.”, realizowanego w ramach Europejskiego Funduszu
Rozwoju Regionalnego jako Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka, 2007–2013
w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie (koordynator i główny wykonawca).
W artykule przedstawiono istotniejsze
informacje związane z rozwojem energetyki
odnawialnej w kraju i na świecie, szczególnie
energii wiatrowej, na przestrzeni ostatnich
lat, a także perspektywę rozwoju sposobu jej
pozyskiwania w latach następnych. Nawiązując do przewidywanego rozwoju tej dziedziny
przedstawiono również znaczenie odlewów niezbędnych w urządzeniach energetycznych oraz
perspektywę rozwoju ich produkcji dla potrzeb
tego przemysłu.
nia technologii duże nakłady finansowe.
Powoduje to spadek kosztu pozyskiwania
energii ze źródeł odnawialnych.
Na rysunku 1 pokazano strukturę wykorzystania energii odnawialnej na świecie, w krajach rozwijających się, UE i innych wiodących krajach w roku 2008 [1].
Rys. 1. Struktura wykorzystania energii odnawialnej na świecie, w krajach rozwijających się, UE
i innych do roku 2008
Wprowadzenie
Na rysunku 2 pokazano strukturę
wykorzystania różnych rodzajów energii
w Niemczech w roku 2006 [2], a także
udział w niej energii odnawialnej wynoszącej 12%, wraz z jej podziałem na rodzaje
alternatywnych metod jej pozyskiwania
z różnych źródeł odnawialnych. Jak widać z wykresu po prawej stronie największy udział wśród źródeł odnawialnych
w roku 2006 stanowiła energia pozyskiwana
z wiatru, było to aż 42%.
W świetle wyczerpujących się zasobów naturalnych, rosnących cen paliw kopalnych oraz coraz większej świadomości
ekologicznej - rosnącą popularność zyskują alternatywne źródła energii. Do źródeł
takich można zaliczyć energię otrzymywaną m.in. ze słońca, wiatru, wody oraz
biomasy. Wiele państw poszukuje nowych
rozwiązań w sektorze energetycznym,
przeznaczając na badania i udoskonale-
3
Odlewnictwo Współczesne
En. atomowa
Gaz ziemny
Woda
Wiatr
En. Odnawialna 12%
Pozostałe
Biomasa
Węg. brunatny
Węg. kamienny
Pozostałe
Biogaz
En. słoneczna
Rys. 2. Struktura wykorzystania energii (elektrycznej) w Niemczech w roku 2006
(Źródła:BTM, Stowarzyszenie ds. energii wiatrowej, Enercon, Nordex, VDEW, dpa) [2]
Po lewej: Udział energii odnawialnych w całkowitej ilości wytwarzanej energii
Po prawej: Udział różnego rodzaju alternatywnych metod pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych
Na rysunku 3 pokazano strukturę wykorzystania energii w Polsce w roku 2007,
w tym także odnawialnej. Jak wynika
z przedstawionych danych energia odnawialna stanowiła wielkość 2,9%, a więc
jest to znikoma wielkość w stosunku do
przodujących w tej dziedzinie krajów. [3]
Rys. 4. Produkcja energii elektrycznej w (MWh)
w Polsce przez poszczególne technologie odnawialnych źródeł energii w latach 2005–2009. Współspalanie – proces, w którym energia wytwarzana jest ze
spalania tradycyjnych paliw wraz z odpadami w celu
ich unieszkodliwienia. Źródło: Opracowanie PSEW
na podstawie danych URE. Stan na 14.01.2010
Energia odnawialna staje się dochodowym biznesem. Szacuje się, że w roku
2007 na świecie inwestycje w energię
i ciepło pozyskiwane ze źródeł odnawialnych (z wyłączeniem dużych elektrowni
wodnych) osiągnęły wartość 71 mld USD,
z czego 47% zainwestowano energię wiatrową, 30% w energię słoneczną, 4 mld na
produkcję biopaliw i co najmniej 16 mld
USD na działalność badawczo-rozwojową.
Sumarycznie daje to kwotę ponad 100 mld
USD zainwestowane w ciągu roku w przemysł związany z energetyką odnawialną
[3]. Kraje które najwięcej zainwestowały
Rys. 3. Struktura energii odnawialnej w Polsce wg
danych na koniec 2007 roku
Na rysunku 4 pokazano produkcję
energii elektrycznej w Polsce w latach
2005 do 2009 w rozbiciu na rodzaj technologii produkcji [4].
4
Odlewnictwo Współczesne
na ten cel środków finansowych. Na kolejnych miejscach zostały sklasyfikowane
instalacje wykorzystujące gaz i energie
słoneczną. Według danych opublikowanych w Word Wind Energy Report 2008 [5]
całkowita moc zainstalowanych na świecie
turbin wiatrowych osiągnęła w roku 2008
- 121 188 MW (rys. 6.). W porównaniu do
roku 2005 ilość uzyskanej energii z tego
źródła wzrosła o prawie 50%.
w odnawialne źródła energii w 2007 roku
to Niemcy, Chiny, Stany Zjednoczone,
Hiszpania, Japonia i Indie.
Według szacunków generalnego Dyrektoriatu Energii i Transportu Komisji Europejskiej zapotrzebowanie na energię na
terenie UE do 2030 roku wzrośnie o około 11% w porównaniu z rokiem 2005 [3].
Coraz większą rolę w wytwarzaniu energii
będą odgrywały odnawialne źródła energii.
Wzrost produkcji energii w roku 2030
w porównaniu z rokiem 2005 szacowany
jest na 35%, a preferowanymi źródłami
energii będzie energetyka odnawialna, gaz
ziemny i paliwa stałe. Udział źródeł odnawialnych w roku 2010 spodziewany jest
na poziomie 17,4%, w roku 2020 – 20%,
a w roku 2030 - 23% [3]. Prognoza udziału poszczególnych rodzajów energetyki została przedstawiona na rysunku 5. Schemat obrazuje poważny wzrost znaczenia
energii wiatrowej i pozyskiwanej z biomasy, niewielki wzrost w obszarze energii
słonecznej i geotermalnej oraz minimalny
spadek udziału hydroelektrowni.
Rys. 6. Łączna moc turbin wiatrowych zainstalowanych na świecie w latach 1997 do 2008 wraz z prognozą na lata 2009 i 2010.
Na rysunku 7 pokazano moc zainstalowanych turbin wiatrowych w latach 2007
i 2008 przez 10 wiodących krajów.
Rys. 5. Prognoza udziału poszczególnych rodzajów
energii w tym także odnawialnych w całkowitej produkcji energii elektrycznej (obszar UE)
Energia wiatrowa jej rozwój na
świecie, w Europie i w Polsce.
Najważniejszym sektorem energetyki
odnawialnej od roku 2008 jest energetyka wiatrowa, zarówno pod względem zainstalowanej mocy jak i przeznaczanych
Rys. 7. Porównanie ilości energii elektrycznej uzyskiwanej przez elektrownie wiatrowe w latach 2007
i 2008 przez kraje wiodące
5
Odlewnictwo Współczesne
Z danych zawartych na rysunku 7 wynika, że wiodącymi producentami energii
wiatrowej w Ameryce są Stany Zjednoczone, w Azji Chiny i Indie, a w Europie
Niemcy i Hiszpanie.
Pomimo stosunkowo wysokich kosztów, związanych głównie z cenami materiałów i surowców do budowy turbin wiatrowych, przemysł światowy przyszłość
energetyki wiąże właśnie z sektorem
energetyki wiatrowej, efektem czego jest
ciągłe udoskonalanie istniejących technologii. Mając to na względzie oraz na
podstawie analiz energetycznych i rynkowych WWEA [5] przewiduje, że energetyka wiatrowa na świecie będzie się nadal
dynamicznie rozwijała. Prognozę rozwoju
energetyki wiatrowej na świecie przedstawiono na rysunku 8.
Rys. 9. Wzrost zatrudnienia wynikający ze wzrostu produkcji elementów elektrowni wiatrowych na
świecie do 2020 roku
Badania przeprowadzone przez EWEA
[6] wskazują, ze sektor energetyki wiatrowej w 2008 roku odpowiadał za co
najmniej 160 000 bezpośrednio zatrudnionych w całej Europie. Najwięcej, bo ok.
38 tys. miejsc pracy przypadało na Niemcy, ok. 23,5 tys. na Danię, ok. 20,5 tys.
na Hiszpanię. Na rysunku 10. przedstawiono bezpośrednie zatrudnienie w sektorze energetyki wiatrowej w Europie.
Rys. 8. Prognoza uzyskania energii elektrycznej
przez elektrownie wiatrowe do 2020 roku
Fundamentalną korzyścią rozwoju
energetyki wiatrowej jest wzrost miejsc
pracy, wynikający ze wzrostu produkcji
elementów instalacji służących do wykorzystania energii wiatru. W ciągu zaledwie
3 lat sektor energetyki wiatrowej podwoił ilość pracowników z 235 000 w roku
2005 do 440 000 w roku 2008 (rys. 9).
Rys. 10. Bezpośrednie zatrudnienie w sektorze
energetyki wiatrowej w Europie
6
Odlewnictwo Współczesne
Na rysunku 11 pokazano porównanie
mocy zainstalowanych turbin wiatrowych
na świecie i w krajach UE. [6]
Na tle krajów europejskich, zwłaszcza tak zaawansowanych ze względu
na stopień wykorzystania odnawialnych
źródeł energii jak Niemcy, Hiszpania czy
Dania, Polska jest krajem, który dopiero zaczyna swoją przygodę z energetyką
wiatrową. Przed 2000 rokiem praktycznie
nie wykorzystywano tego źródła energii.
Duże obszary kraju o sprzyjającej prędkości wiatru (5,5-7,7 m/s na wysokości
50 m) czynią Polskę jedną z najbardziej
atrakcyjnych lokalizacji farm wiatrowych
w Europie. Znacznie rośnie także zainteresowanie firm krajowych i zagranicznych
realizowaniem
projektów
związanych
z energetyką wiatrową.
Według szacunków Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej [6] na
rynku krajowym działa obecnie ponad
100 podmiotów zajmujących się przygotowywaniem projektów wiatrowych lub
pozyskiwaniem terenów inwestycyjnych
– podwykonawców zajmujących się rozwojem farm wiatrowych oraz ekspertów
wykonujących opracowania środowiskowe, energetyczne, projektantów i wykonawców urządzeń.
W ostatnich latach miał miejsce znaczący wzrost zainstalowanych mocy farm
wiatrowych w Polsce, który pomiędzy
2000 rokiem, a IX 2009 – zwiększył się
ponad 166 razy. O dynamicznym rozwoju
świadczy też fakt przyłączenia urządzeń
o łącznej mocy 206 MW pomiędzy 2007,
a 2008 rokiem. Wartość zainstalowanej
w Polsce mocy farm wiatrowych w poszczególnych latach przedstawia się następująco:
Rys. 11. Łączna moc zainstalowanych turbin wiatrowych na świecie w latach 1998–2008.
Kolejny analizowany parametr to moc
elektrowni wiatrowych i inwestycje z tym
związane. W Europie w elektrownie wiatrowe do roku 2009 najwięcej zainwestowały
Niemcy. Moc wszystkich wybudowanych
w Niemczech urządzeń pod koniec 2008
roku wynosiła 23 903 MW. Uwzględniając
zbliżone warunki wietrzności w Polsce, pokazuje to niewykorzystany potencjał naszego kraju. Na drugim miejscu znalazła
się Hiszpania z łączną mocą zainstalowaną wynoszącą 16 740 MW. Całkowite zainstalowane moce elektrowni wiatrowych
w Europie na koniec 2008 roku pokazano
na rysunku 12 [6].
Odzwierciedleniem rosnącej mocy
wybudowanych urządzeń jest produkcja
energii elektrycznej, która w roku 2008
przekroczyła 790 MW.
Rys. 12. Całkowite zainstalowane moce elektrowni
wiatrowych w Europie na koniec 2008 roku
7
Odlewnictwo Współczesne
Najważniejsze wnioski wynikające
z Raportu Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej [7]:
-- w 2020 roku elektrownie wiatrowe
w Polsce będą najtańszym odnawialnym źródłem energii elektrycznej
-technologią, w której koszty produkcji energii będą porównywalne z kosztami produkcji energii elektrycznej
w funkcjonujących elektrowniach jądrowych;
-- prognoza rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce przewiduje zainstalowanie mocy wynoszącej ok. 13 GWe (13
GW mocy elektrycznej) w 2020 roku,
w tym 11 GWe w lądowych farmach
wiatrowych, 1,5 GW w morskich farmach wiatrowych oraz 600 MW w małych elektrowniach wiatrowych;
-- udział elektrowni wiatrowych w produkcji energii elektrycznej będzie
szybko wzrastać, do 24% w 2020 roku
i prawie 45% w roku 2030;
-- prognozowany jest wzrost liczby zatrudnionych w energetyce wiatrowej
z ponad 2000 osób w 2008 roku do 66
tysięcy w 2020;
-- rozwój energetyki wiatrowej wpłynie
na lokalna aktywizację gospodarczą.
W 2020 roku do kas gminnych z tytułu podatku od nieruchomości może
wpłynąć nawet 212 mln zł/rok, to jest
około 2% wszystkich przychodów własnych gmin wiejskich, a w gminach
o korzystnych warunkach wietrzności
nawet o 17%);
-- energetyka wiatrowa wniesie istotny wkład w realizację Dyrektywy
2009/28/WE w perspektywie 2020 r.
Przy prognozowanym w niniejszym
raporcie osiągnięciu przez Polskę 21%
udziału
wyprodukowanej
zielonej
energii w zużyciu energii finalnej brutto w 2020 roku, energetyka wiatrowa
dostarczyłaby 14,5 % całości energii
z odnawialnych źródeł energii (OZE);
-- udział energetyki wiatrowej w zużyciu zielonej energii elektrycznej może
wzrosnąć z obecnych ok. 15% do
ponad 62% w 2020 r., a jej udział w
zużyciu energii finalnej brutto może
osiągnąć 3,8%.
Na rysunku 13 przedstawiono przewidywany wzrost łącznej mocy elektrowni
wiatrowych w Polsce, planowanych do zainstalowania w latach 2010–2020 w rozbiciu na elektrownie lądowe i morskie [7].
Rys. 13. Przyrost mocy elektrowni wiatrowych
w Polsce do 2020 roku
Na rysunku 14 przedstawiono prognozowaną liczbę miejsc pracy w polskim
sektorze energetyki wiatrowej do 2020
roku [7].
Rys. 14. Prognozowana skumulowana liczba miejsc
pracy w polskim sektorze energetyki wiatrowej
w latach 2010–2020
8
Informacja naukowo-techniczna
WYBÓR INFORMACJI Z CZASOPISM NAUKOWO-TECHNICZNYCH
01. ZAGANIENIA OGÓLNE
Drogi stworzenia rentownej produkcji odlewniczej w zakładach produkcji
maszyn.
Lit. Proiz. 2008, nr 5, s. 24–28
Rozwój energetyki odnawialnej szansą dla przemysłu odlewniczego
Prz. Odl. T. 59, 2009, nr 5–6, s. 290–293
Z praktyki wiadomo, że długotrwałe
niedociążenia maszyn i urządzeń odlewniczych prowadzą do ich samoistnego zniszczenia. Wymieniono podstawowe oznaki
degradacji urządzeń przy ich niedociążeniu. Powstaje paradoksalna sytuacja. Istnieje pojemny, otwarty rynek odlewów,
widoczny nadmiar mocy dla ich produkcji
i stałe niedociążenia przemysłu. Zaczyna
się pojawiać opinia o braku perspektyw
dla przemysłu odlewniczego w zakładach
budowy maszyn. Wybiórcza analiza wykazała, że wydziały odlewnicze mają przestarzałe oprzyrządowanie. W ostatnich
dziesięciu latach w krajach uprzemysłowionych zaszły w dziedzinie odlewnictwa
rewolucyjne zmiany. Nadały one odlewniom inne oblicze, zwłaszcza w dziedzinie
bhp i ochrony środowiska. Zastosowanie
oprzyrządowania o bardzo dobrej jakości wydaje się być jedynie słuszną drogą
dla zachowania konkurencyjnej pozycji
na rynku rosyjskim. Dotyczy to produkcji
jednostkowej i małoseryjnej odlewów żeliwnych i staliwnych. Następnie w artykule
określa się możliwą drogę stworzenia produkcji jakościowych odlewów na przykładzie zachodnioeuropejskiej firmy „Omega” w Wielkiej Brytanii. Dzisiaj stosuje się
dwa rodzaje linii produkcyjnej: karuzela i
konwejer (fast loop). Przedstawiono podstawowe dane techniczne jakie mogą służyć dla doboru jednego z tych rozwiązań.
Scharakteryzowano poszczególne etapy
produkcji na tych liniach.
W związku z koniecznością ograniczenia emisji CO2 oraz wyczerpywaniem się
zasobów paliw kopalnych, coraz większą
wagę przykłada się do pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Unia Europejska zakłada, że do roku 2020 udział energii ze źródeł odnawialnych będzie wynosił
20%. Aby osiągnąć ten cel niezbędne są
znaczne nakłady na badania i udoskonalanie technologii dla zmniejszenia kosztów
jednostkowych oraz nakłady na budowę
nowych jednostek. Kraje, w których inwestycje w odnawialne źródła energii w roku
2007 były największe to: Niemcy, Chiny,
Stany Zjednoczone, Hiszpania, Japonia
i Indie. Wydatki na cele pozyskiwania
energii z odnawialnych źródeł energii
w latach 1998–2007 wzrosły z 10 miliardów dolarów w 1998 r. do 117 miliardów
dolarów w roku 2007. Rozwój technologii
pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych ma istotny wpływ na rozwój innych
gałęzi przemysłu, w tym również przemysłu odlewniczego. Planowane w najbliższych latach duże inwestycje w tym
obszarze będą skutkowały tworzeniem nowych miejsc pracy, jak również rosnącym
zapotrzebowaniem na odpowiedzialne,
wysokiej jakości odlewy często z nowych
gatunków stopów, odpornych na działanie
czynników korozyjnych (woda morska)
i o dobrych właściwościach mechanicznych.
9
Odlewnictwo Współczesne
Nowoczesna maszyna formierska
w Meksyku.
Giesserei 2008, Jg.95, H.3, s. 88–91
Przestawienie się odlewni metali nieżelaznych na produkcję rdzeni nieorganicznych.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H. 7/8,
s. 136–138, bibliogr. 7 poz., Zsfg.
Firma Küenkel Wagner (producent automatycznych linii formierskich) dostarczyła, do Meksyku do odlewni Technocast
S.A. de C.V. produkującej odlewy motoryzacyjne, nowoczesną automatyczną linię
formierską. W artykule podano jej krótką charakterystykę techniczną. Opisano
sposób zagęszczania (zagęszczanie impulsowe z doprasowaniem). Scharakteryzowano eksploatację tej linii formierskiej
w aspekcie produkcji odlewów: bloków
silników i głowic cylindrów. Omówiono selektywne wybijanie form i kwestię ograniczenia dopływu zużytej masy rdzeniowej.
Na przykładzie odlewu korpusu
silnika ze stopu aluminium omówiono
zamianę stosowanych dotychczas rdzeni ze spoiwami organicznymi na rdzenie
ze spoiwami nieorganicznymi typu „INOTEC”. W artykule omówiono także zmiany
konstrukcyjne korpusu pod kątem ograniczenia liczby rdzeni. To wiąże się też
z korzyścią ograniczenia emisji substancji
szkodliwych podczas produkcji rdzeni.
Pośrednictwo w relacjach handlowych. Nawiązywanie dopuszczalnych
relacji handlowych czy przestępczość
gospodarcza.
Giesserei-Prax. 2008, nr 5, s. 163–166
Zarządzanie poborem energii elektrycznej pozwala na optymalizację
procesu produkcji i poboru energii
elektrycznej - Firma „Sakthi Germany” unika nagłego wzrostu poboru
energii.
Giesserei 2008, Jg.95, H.3, s. 108–111
Szczególnie małe i średnie odlewnie
nie chcą mieć kosztownych rynków zbytu. Sprzedaż wyrobów, względnie nawiązywanie relacji handlowych, odbywa się
w tym przypadku poprzez samodzielnych
pośredników, którzy mają zawarty z odlewnią samodzielny kontrakt. Wielkość
kontraktu jest procentowym udziałem
obrotów z działalności odlewni na danym
obszarze (rynku zbytu). Jeżeli nie ma zastrzeżeń do tego sposobu postępowania
to jest możliwe, że pośrednik-metodami
nielegalnego postępowania spowoduje, że
odlewnia stanie się dla klienta jedynym
dostawcą. Jeżeli wykorzysta on w tym celu
część swojego wynagrodzenia do płacenia
łapówek, to spowoduje uwstecznianie się
technologiczne odlewni. W artykule opisano do czego to może doprowadzić. Dotrzymanie ustalonych założeń może uchronić
odlewnię i odpowiedzialnych za pracę odlewni przed kłopotami i niekorzystnymi
skutkami prawnymi.
Artykuł dotyczy oszczędności energii w odlewnictwie. Scharakteryzowano
produkcję odlewni Neunkirchen należącej
do grupy Sakthi. Przeprowadzono analizę pracy topialni w aspekcie możliwości
ograniczenia zużycia energii i optymalizacji produkcji. Realizując koncepcję
regulacji zużycia energii „równoległo-dyferencyjną" udało się ograniczyć zużycie
energii. Wspomniana odlewnia produkuje
odlewy motoryzacyjne między innymi dla
firm: Renault, Scania, BMW, Opel w ilości
90 000 t/rok. Dziennie topione jest tam
780 t metalu. Odlewnia posiada 5 pieców
indukcyjnych o częstotliwości sieciowej
i jeden średniej częstotliwości. Podano krótką charakterystykę tych pieców
i omówiono ich eksploatację w aspekcie
oszczędności energii. Podczas ich eksploatacji unika się występowania "pików
poboru mocy" przez ograniczanie jednoczesnej ich pracy w momencie spustu.
Opisano zastosowanie w praktyce systemu „równoległo–dyferencyjnego”.
10
Odlewnictwo Współczesne
czenia jej zużycia. W wielu krajach przepisy z zakresu ochrony środowiska są tak
rygorystyczne, że ich spełnienie wymaga niezamierzonego zwiększenia zużycia
energii poprzez stosowanie energochłonnych filtrów czy urządzeń do regeneracji.
Odlewnie żeliwa i staliwa zmuszone są
do ograniczania zużycia energii, aby być
w dalszym ciągu konkurencyjnymi na
rynku. Firma Foseco jako projektant technicznych rozwiązań dla odlewni oraz dostawca urządzeń wyszła naprzeciw tym
wymogom. Omówiono energooszczędne
nowoczesne piece do topienia. Przedstawiono nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne kadzi odlewniczych, a także nowe
rozwiązania techniczne układów wlewowych (z filtrami) i zasilających w aspekcie
oszczędności energii. Omówiono wykorzystanie symulacji.
8. Międzynarodowy Dzień Odlewników
Ciśnieniowych.
Odlewanie
ciśnieniowe = kształtowanie przyszłości.
Giesserei 2008, Jg. 95, H.4, s. 74–83
Artykuł jest sprawozdaniem z międzynarodowej konferencji niemieckich
odlewników ciśnieniowych, która odbyła
się w dniach 11–13 marca 2008 w Centrum Targów w Norymberdze. Organizatorami tej konferencji byli: Stowarzyszenie
Niemieckich Odlewników Ciśnieniowych
(VDD) i Stowarzyszenie Odlewników Niemieckich (VDG). W streszczeniach artykułów zamieszczonych w tym sprawozdaniu
ujęto cały cykl produkcyjny odlewania ciśnieniowego od symulacji komputerowej
poczynając, poprzez topienie, urządzenia
do odlewania ciśnieniowego (formy ciśnieniowe), obróbkę odlewów (w tym obróbkę cieplną i mechaniczną), pokrywanie
powierzchni odlewów a na kontroli jakości
kończąc. W konferencji wzięło udział 400
uczestników. W artykule zamieszczono
tytuły referatów. Oto tytuły niektórych:
Rozważania na temat sieci jako metoda
rozwiązywania wspólnych problemów;
Możliwość śledzenia zwrotnego produkcji
odlewów ciśnieniowych - możliwości ustaleń w obszarze kontroli jakości; Doświadczenia w produkcji odlewów narażonych
na uderzenia, odlewy ciśnieniowe ze stopów aluminium; Opracowanie nowej stali
narzędziowej do pracy na gorąco przeznaczonej na formy ciśnieniowe; Kalkulacja
w produkcji form ciśnieniowych. Zalety
dwupłytowej maszyny ciśnieniowej Buehlera; Roboty do obróbki odlewów.
02. ZASTOSOWANIE KOMPUTERÓW W ODLEWNICWIE
Symulacja procesu odlewania umożliwia wykonanie konstrukcji lekkich.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H.9/10,
s. 186-189, bibliogr. 5, poz. Zsfg.
Opracowywanie konstrukcji lekkich
dla przemysłu motoryzacyjnego i budowy
maszyn jest dzisiaj działaniem realizowanym powszechnie. Aby w pełni wykorzystać możliwości technologii należy już we
wczesnym stadium opracowywania odlewu zsynchronizować prace konstrukcyjne
i procesy technologiczne wytwarzania. Tylko wówczas ma się pewność, że w przypadku odlewów (ich obszarów) podlegających znacznym obciążeniom uzyska się
niezbędną, także lokalną wytrzymałość
odlewu. Aby to osiągnąć konieczna jest
integracja symulacji procesu wytwarzania
z procesem konstruowania (CAE). Wykorzystując symulację procesu wytwarzania
można określić naprężenia własne i lokalne właściwości wytrzymałościowe odlewu
i przetransponować je do metody obliczeń za pomocą elementów skończonych
w celu obliczenia wytrzymałości eksplo-
Efektywna energetycznie produkcja
żeliwa.
Giesserei 2008, Jg. 95, H.4, s. 86–87
Artykuł dotyczy oszczędności energii
w produkcji żeliwa. Koszty energii są jednym z głównych czynników kosztów odlewów. Główna część kosztów energii przypada na proces topienia metalu i transportu.
W ostatnich latach podjęto szereg prób
regulacji wykorzystania energii i ograni-
11
Odlewnictwo Współczesne
atacyjnej. Bazująca na tym rozumowaniu
metoda obliczeń wytrzymałości eksploatacyjnej pozwala na bardziej precyzyjne określenie (przewidzenie) właściwości,
a przeprowadzona symulacja minimalizuje ryzyko nieoczekiwanych błędów podczas produkcji. Nowoczesne programy do
symulacji procesu wytwarzania pozwalają
przewidzieć, określić wpływ parametrów
wytwarzania na jakość odlewu. Opisane
w artykule przykłady pokazują jak duże
możliwości daje integracja symulacji procesu wytwarzania z procesem konstruowania. Ta integracja jest kluczem do obniżania masy odlewów.
Zastosowanie szybkiego prototypowania w produkcji silników samolotowych i elementów moździerzy.
Mod. Casting 2008, Vol. 98, nr 12,
s. 28–31
Opisano trzy możliwości różnego zastosowania szybkiego prototypowania
w produkcji części wymagających dużej dokładności wymiarowej takich, jak:
element makiety silnika samolotowego,
części silnika samolotu bojowego i elementu moździerza. Odlew elementu makiety silnika samolotowego o wymiarach
19,5 x 15,5 x 9 cali i masie 8 funtów, wykonany został poprzez wyżłobienie „modelu” w masie formierskiej. Modele części
silników samolotowych wykonywano metodą szybkiego prototypowania przy pomocy maszyny prototypującej typu SLA.
Modele charakteryzowały się dużą dokładnością wymiarową i strukturą „miodową”
ułatwiającą wypalanie się modelu w trakcie zalewania metalem. Metodą tą można
wykonywać modele o wielkości od poniżej
1 cala do 10 stóp. Modele te mogą być
zalewane różnymi tworzywami metalowymi. Wykonanie odlewu elementu moździerza wiązało się ze zmianą technologii
tego elementu, polegającej na zmniejszeniu jego masy i łatwości wykonywania
części zapasowych. Odlew wykonano w
formie wykonanej metodą szybkiego prototypowania polegającej na przemiennym
nakładaniu warstw tworzywa i spoiwa
z uwzględnieniem układu wlewowego oraz
rdzeni.
Symulacja paczenia się odlewów
ciśnieniowych i występujących w nich
naprężeń własnych.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H. 9/10,
s. 190–193, bibliogr. 5 poz. Zsfg.
W ramach realizowanego w Austriackim Instytucie Odlewnictwa projekcie postawiono sobie za cel określenie poziomu
paczenia się odlewów ciśnieniowych i występowania w nich naprężeń własnych.
Wykorzystując
symulację
numeryczną przedstawiono koncepcję weryfikacji wyników symulacji i wykorzystano je
w praktyce. Opracowano dwie konstrukcje form ciśnieniowych, wykonano odlewy
próbne. Kształty odlewów próbnych dobrano tak, że było możliwe stwierdzenie
efektu paczenia się nawet po pełnym wyrównaniu temperatury. Wykonano odlew
kraty, w której efekt paczenia wywołany
był jej kształtem. Odlano też misę, w której paczenie się odlewu wywoływał układ
wlewowy. W obu odlewach podczas badań
mikroskopowych można było stwierdzić
wypaczenie się odlewu (wydłużenie). Pozwala to na wyciągnięcie wniosków dotyczących procesu krzepnięcia, chłodzenia
oraz właściwości zastosowanych stopów
odlewniczych. Uzyskane wyniki wykorzystano w modelowaniu procesu paczenia
się odlewów i występowania naprężeń
własnych za pomocą pakietów oprogramowania ANSYSWorkbench i MAGMAsoft.
Optymalizacja procesu wstrzeliwania
masy rdzeniowej z wykorzystaniem
symulacji komputerowej.
Giesserei 2008, Jg. 95, H. 5, s. 44–48,
50, 52
Firma Arena Flow LLC opracowała
oprogramowanie Arena Flow do optymalizacji procesu wstrzeliwania rdzeni. W artykule przedstawiono podstawy, na jakich
bazuje to oprogramowanie. Za pomocą
ciągu Eulera można opisać zachowanie
się „pola przepływu”, ustalić kształt poszczególnych komórek (skupisk cząstek)
12
Odlewnictwo Współczesne
i obliczyć przepływ przez komórki. Dynamikę tego pola, zachowanie się cząstek masy, określa się za pomocą metody
Lagrange’a. Metoda Lagrange’a opisuje ruch cząstek z uwzględnieniem czynników zewnętrznych ich chwilowy stan.
W oprogramowaniu Arena Flow wykorzystano metodę Eulera do opisu przepływu
powietrza a metodę Lagrange’a do opisu
dynamiki cząsteczek masy rdzeniowej.
Obie te fazy (powietrze i cząstki) dzięki
aerodynamicznemu oporowi i wzajemnemu przemieszczeniu „łączą” się ze sobą.
W zależności od wymagań można ustalić
liczbę komórek w określonym kształcie
(rdzeniu). Poszczególne podobne cząstki
w tych komórkach zestawiane są w skupiska o podobnych właściwościach. Chodzi
o modelowanie cząstek masy rdzeniowej
oraz jej właściwości. W dalszej kolejności
opisano możliwości analizy zachowania
się masy rdzeniowej (formierskiej) za pomocą stworzonego oprogramowania Arena Flow. Możliwości te to między innymi:
analiza przepływu i rozkładu masy, możliwość przedstawienia modelu zagęszczenia masy oraz jej zagazowania i dynamiki
wypełniania, a także rozkładu ciśnienia.
Oprogramowanie to umożliwia ponadto
walidację różnych wyników symulacji oraz
umożliwia obliczenie optymalnych warunków zagęszczania. W artykule omówiono
także przykład praktyczny zastosowania
tego oprogramowania.
z dokładnością do 0,00001% w powiązaniu
z kosztem materiału wsadowego, co wpływa na poprawę ekonomii i efektywności
procesu topienia. Może być stosowany dla
każdego rodzaju tworzywa metalowego
i materiału wsadowego. Omówiono i przedstawiono schematycznie zasadę działania
programu.
Symulacja numeryczna i optymalizacja procesu produkcji dużych odlewów.
China Foundry 2008, Vol. 5, nr 3,
s. 179–185, sum.
Opracowano
równania
modelowe
obejmujące parametry procesu wykonywania dużych odlewów staliwnych,
z żeliw stopowych i z aluminium. Na ich
podstawie wykonana została symulacja komputerowa 3D procesu zalewania
i krzepnięcia odlewów. Wyliczona została optymalna prędkość i temperatura zalewania z uwzględnieniem laminarnego
i turbulentnego przepływu podczas wypełniania wnęki formy. Opracowana symulacja zostanie wykorzystana do przewidywania wad odlewów i optymalizacji procesu
odlewania odlewów o dużych gabarytach.
Zamieszczone zostały fotografie symulacji
wytypowanych odlewów.
03.
JYPB2.0 - Nowe oprogramowanie
umożliwiające korektę składu ciekłego metalu.
China Foundry 2008, Vol. 5, nr 1,
s. 39–43, sum.
OCHRONA ŚRODOWISKA
I BHP
Pomiar emisji wydzielanych przez
odlewnie.
Fonderie Fond.d'Aujourd. 2009, nr 285
s. 22–32, bibliogr. 9 poz.
Istniejące programy komputerowe
sterujące doborem składu ciekłego metalu
są nieprecyzyjne, w efekcie czego ciekły
metal charakteryzuje się niejednorodnym
składem chemicznym. Ponadto, obliczenia składu metalu nie są zintegrowane
z kosztami materiałowymi. Nowoopracowany system komputerowy budzący zainteresowanie przemysłu i zastosowany
w Instytucie Odlewnictwa w Shenyang
pozwala wyliczać skład ciekłego metalu
Na żądanie przemysłu Instytut CTIF
rozpoczął w 2006 roku badania dotyczące metod pomiaru emisji wydzielanych
przez odlewnie. Trwały one dwa lata, a
uczestniczyły w nich jeszcze dwa instytuty badawcze. Celem prac było dostarczenie sprawdzonych metod pomiarów,
które mogłyby być stosowane we Francji i
13
Odlewnictwo Współczesne
w Europie. Po scharakteryzowaniu źródeł
i miejsc emisji oraz stosowanych metod
pomiarów opisano przeprowadzone pomiary wykonane w ramach projektu badawczego. Mają one nazwy pochodzące
od pierwszych liter angielskich nazw stosowanej metody. Przykładem może być
OSIRIS – „Optyczny rozrzut chwilowych
wydzieleń respirabilnych” lub schemat
pomiarów „DOAS” gdzie stosowane są
spektroskopy absorpcyjne różnicowe, a
zastosowanie spektroskopii indukowanej
przez plazmę to metoda „LIRS”. Opisano
także pomiary in situ emisji metali ciężkich na stanowiskach rozmieszczonych w
określonej odległości od odlewni, na terenach uprawnych, zwłaszcza pomiar ilości
ołowiu. Opisano pomiar emisji gazowych
przez rurki adsorbcyjne. Na zakończenie
porównano skuteczność stosowanych metod.
i ultrafiltracji na poziomie elektronowym
Te ostatnie stosowane są w USA, a w Europie są dopiero wprowadzane na stanowisku pilotowym opisanym w artykule.
Szanse i ryzyko związane z ochroną
klimatu w aspekcie przemysłu odlewniczego.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H. 7/8,
s. 167–169
Artykuł dotyczy zmian klimatycznych wywołanych działalnością człowieka,
a w szczególności oddziaływania przemysłu ciężkiego (odlewnictwa) na zmiany
klimatyczne i występowanie tak zwanego
efektu cieplarnianego, który wywoływany
jest przez emisję CO2 do atmosfery. Znaczącym emitentem CO2 jest także motoryzacja. Dokonano bilansu emisji CO2
z podziałem na poszczególne kraje świata. W artykule ustosunkowano się także
do protokołu z Kyoto, który zobowiązuje
kraje, które go ratyfikowały do ograniczania emisji CO2 i bardzie efektywnego wykorzystania energii elektrycznej, gdyż jej
produkcja przyczynia się także do emisji
CO2. Niestety najwięksi emitenci CO2 nie
podpisali go. Poruszono zagadnienie handlu wielkościami emisji.
Redukcja i obróbka zużytej wody
w odlewni ciśnieniowej.
Fonderie Fond.d'Aujourd. 2009, nr 284
s. 24–31, bibliogr. 9 poz.
W Instytucie CTIF prowadzono prace
nad możliwością obróbki zużytych wód w
odlewniach ciśnieniowych. Celem ich było
opracowanie „Najlepszych Dostępnych
Technik”. Opracowano poradnik dobrych
praktyk zarządzania obiegiem wody w odlewni ciśnieniowej uwzględniających zarówno przepisy ochrony środowiska, jak
i ograniczenie kosztów. W wstępie artykułu przedstawiono obowiązujące przepisy
dotyczące jakości zużytych wód przemysłowych, podstawowe metody ich utylizacji, w tym listę substancji uznawanych za
szkodliwe w tych ściekach, możliwe metody zmniejszenia ilości ścieków. Wymieniano techniki smarowania bez użycia wody,
na przykład pulweryzację elektrostatyczną i technikę usuwania pyłu w strumieniu azotu. Poinformowano o technikach
oczyszczania ścieków stosowanych w odlewniach francuskich, takich jak techniki
fizykochemiczne, utlenianie chemiczne,
techniki biologiczne i utleniania w próżni. Osobno omówiono technikę usuwania
pyłów ze ścieków przez system membran
Wysoka zawartość węgla - sposób
uzyskania spoiw do procesu zimnej
rdzennicy bez rozpuszczalników.
World Foundry Congress Chennai, India,
February 7–10, 2008, s. 539–541, sum.
Stosowanie materiałów o wysokiej
zawartości węgla stanowi całkiem nowe
podejście do zagadnienia zredukowania
emisji ze spoiw używanych w procesie
zimnej rdzennicy. Zwiększając proporcjonalny udział żywicy w spoiwie można
znacznie zredukować źródła powstawania nieprzyjemnych zapachów, dymów
i innych zanieczyszczeń. Jednocześnie
można zmniejszyć udział rozpuszczalnika. Dostępne aktualnie innowacyjne
rozwiązania w zakresie syntezy żywic
pozwalają na uzyskanie zawartości żywicy do 80% bez znacznego wzrostu lep-
14
Odlewnictwo Współczesne
Badanie efektywności oddziaływania
mas izolujących cieplnie wykonanych
z zastosowaniem popiołów lotnych.
Lit. Proiz. 2009, nr 2, s. 20–25, bibliogr.2
poz. rez., sum.
kości całego układu. Celem długofalowym i najbardziej korzystnym jest bez
wątpienia uzyskanie masy
rdzeniowej
do procesu zimnej rdzennicy całkowicie
wolnej od spoiwa. Zastosowanie materiałów o wysokiej zawartości węgla pozwala na zmniejszenie emisji gazów podczas
zalewania form, zmniejszając tym samym potencjalne ryzyko wad związanych
z obecnością gazów. Odlewy wytworzone w takim procesie charakteryzują się
bardzo dobrą jakością powierzchni i mała
chropowatością.
Badano efektywność działania mas
termoizolacyjnych w nadlewach odlewów staliwnych. Określenie tych właściwości wymaga znajomości właściwości
cieplno-fizycznych w zakresie wysokich
temperatur, (blisko solidusu) na granicy
metal-forma. Wartości te obliczone
w warunkach laboratoryjnych różnią się
znacznie od wartości mierzonych w warunkach procesów przebiegających w rzeczywiście krzepnących nadlewach. Badano
efektywność działania mas termoizolacyjnych wykonanych na osnowie popiołów
lotnych. Jako kryterium oceny wprowadzono specjalny współczynnik efektywności oceniany jako stosunek czasu krzepnięcia nadlewu w masie izolującej cieplnie
do czasu krystalizacji tego nadlewu w
formie piaskowej. Najbardziej efektywną
okazała się masa na osnowie popiołów
Ekibastuckich, a najmniejsza masa, na
popiołach z rejonu Kuzniecka. Optymalną grubość otuliny izolacyjnej ustalono na
0,20–0,25 średnicy nadlewu. Stosowanie
mas na bazie popiołów lotnych zwiększyło uzysk dobrych odlewów do 70%, zapewniło osiągnięcie oszczędności do 300
kg stali na 1 tonę dobrych odlewów oraz
oszczędność energii elektrycznej do 159
KW/h.
04. WYTYCZNE PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII ODLEWNICZYCH
Wypełnianie wnęki odlewu ciśnieniowego.
Fonderie Fond.d'Aujourd. 2009, nr 283,
s. 22–29, bibliogr. 12 poz.
W odlewnictwie ciśnieniowym jakość
odlewów i ilość braków zależy zarówno
od optymalizacji koncepcji formy ciśnieniowej, jak i od stabilizacji parametrów
procesu takich, jak: prędkość, ciśnienie
i temperatura zalewania. W każdej technice odlewania wady odlewów powstają
w dwóch fazach: wypełniania wnęki formy
i w czasie krystalizacji. W artykule analizowano fazę wypełniania wnęki formy ciśnieniowej, chociaż było trudno oddzielić
ją od fazy krystalizacji. Funkcje układu
zasilającego to nie tylko doprowadzenie
metalu do wnęki formy ale także przekazanie ciśnienia przez wlew. Jego kształt
i umiejscowienie oddziałują zarówno na
wypełnienie wnęki, jak i na proces krystalizacji. Opisano stosowane rodzaje układów wlewowych, kąty przepływu w kanałach stycznych, zasady koncepcji układu
zasilającego. Omawiano też inne parametry, zwłaszcza budowę i szybkość w kanałach doprowadzających jako kompatybilne
z budową odlewu, a także wstępne wypełnianie w powolnej fazie oraz znaczenie
szybkości tłoka w fazie szybkiej. Instytut
CTIF opracował oprogramowanie pozwalające na symulację cyfrową procesu wypełniania wnęki formy.
Automatyczne generowanie zasilania
w przypadku odlewania żeliwa sferoidalnego do form z podziałem pionowym.
Giesserei 2008, Jg. 95, H. 5, s. 30–34,
biblogr. 4 poz. Zsfg.
We wspólnym projekcie prowadzonym przez hutę "Ortrander" GmbH i Akademię Hutniczą we Freibergu opracowano
model matematyczny krzepnięcia żeliwa
sferoidalnego, a w oparciu o to program
do obliczania układów zasilających do
form piaskowych z pionowym podziałem.
Ekonomiczne korzyści stosowania oprogramowania są następujące: niezbędny
czas do obliczenia układu zasilającego
15
Odlewnictwo Współczesne
ulega skróceniu, co powoduje, że czas
dostawy odlewów jest krótszy. Układ zasilający jest lepiej dopasowany do odlewu
i odpowiednio umiejscowiony. Zasilanie
odlewu jest efektywne a to powoduje, że
jakość odlewu jest lepsza. Dzięki precyzyjnym obliczeniom układów zasilających
możliwe jest zmniejszenie ich objętości
co oznacza ograniczenie zużycia energii
i materiału na ich wykonanie. Dużą zaletą
nowej technologii jest to, że wypełnia ona
lukę we wspomaganym komputerowo procesie przygotowania pracy i jest krokiem
w kierunku stosowanego dziś powszechnie komputerowego wspomagania pracy.
Automatyczne generowanie układu zasilania umożliwia ponadto szybsze i lepsze
oszacowanie nakładów niezbędnych na
wykonanie odlewów, co poprawia także
doradztwo dla klientów. Oprogramowanie
stanowi także bardzo dobrą bazę informacyjną dla systemu zapewnienia jakości. Za
pomocą wyników symulacji można określić miejsca odlewu, które należy sprawdzać ze względu na to, że są narażone na
większe ryzyko, np. uszkodzenia. W ten
sposób można ograniczyć pracochłonność
badań i obniżyć koszty. Metodyka badań
została też sprawdzona przy odlewaniu
żeliwa szarego.
modeli przepływu. Badania w formach
piaskowych z wizjerem szklanym dają
informację o przepływie żeliwa w całym
układzie wlewowym, podczas gdy analiza przeprowadzana przy użyciu promieni
Röentgena daje szczegółową informację o
przepływie w poszczególnych obszarach
tego układu. Doświadczenia pokazały jaki
wpływ na przepływ ciekłego metalu i jakość odlewów mają parametry takie, jak:
sprawne zalewanie formy, zaprojektowanie wlewów doprowadzających i kształt
zakrzywionych elementów układu wlewowego.
05. TECHNOLOGIA ODLEWANIA DO FORM WYKONANYCH
Z ZASTOSOWANIEM OGNIOODPORNEJ OSNOWY ZIARNOWEJ
Formowanie przez ablację?
Homm.e.Fond. 2009, nr 391, s. 8–14,
bibliogr.4 poz. res., sum.
Opisano nowy proces odlewania,
w którym forma wykonana jest z piasku
aglomerowanego spoiwem rozpuszczalnym w wodzie. Ciekły metal jest wlewany do formy i kiedy jest on jeszcze
w stanie ciekłym forma jako taka usuwana jest strumieniem wody. W miarę
usuwania formy woda wchodzi w bezpośredni kontakt z metalem likwidując
szczelinę powietrzną, która ogranicza
wymianę ciepła. Podwyższony gradient
temperatury przesuwając się stopniowo
w formie pomaga eliminować jamy skurczowe, szczególnie w dużych przekrojach odlewów. Otrzymuje się charakterystyczną, drobnoziarnistą strukturę nawet
w ostatnich etapach krystalizacji. Porowatość jest bardzo drobna lub zerowa. Właściwości mechaniczne odlewów są zwykle
wyższe od właściwości otrzymywanych
w konkurencyjnych procesach odlewania.
Dodatkowo podkreśla się niskie koszty
i dużą wydajność procesu. Wymieniono
także korzyści metalurgiczne wynikające
ze stosowania procesu odlewania ablacyjnego.
Doświadczalna
analiza
przepływu ciekłego żeliwa sferoidalnego
w układach wlewowych o opływowych kształtach.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H. 4,
s. 18–22, bibliogr.11 poz. sum.
Zaprojektowano układy wlewowe
o opływowych kształtach dla wykonywania odlewów z żeliwa sferoidalnego
o wysokim stopniu integralności. Badano
przepływ ciekłego żeliwa sferoidalnego
w zaprojektowanych układach, stosując
w tym celu formy piaskowe z wizjerem
szklanym z przodu, gdzie przepływ żeliwa
rejestrowano przy pomocy cyfrowej kamery wideo. Uzyskane wyniki porównywano
z wynikami uzyskanymi w czasie rzeczywistym przy pomocy badania promieniami
Röentgena. Porównanie wyników wykazało bardzo dobrą zgodność obu uzyskanych
16
Odlewnictwo Współczesne
Możliwości stosowania roślinnych
olejów w warunkach współczesnej
produkcji.
Lit. Proiz. 2009, nr 1, s. 26–28, rez.,
sum.
Oddziaływanie ochładzalników na
strukturę i właściwości mechaniczne odlewu piaskowego ze stopu
EN AC - AlSi7Mg.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H. 7/8,
s. 153–157, Zsfg.
Rdzenie wykonane z mas zawierających oleje roślinne jako spoiwa, mają po
zabiegach obróbki cieplnej wytrzymałość
na ściskanie powyżej 1 MPa i łatwo się
je wybija z odlewów. Wykazano eksperymentalnie możliwość szybkiego przebiegu polimeryzacji oleju słonecznikowego bez podwyższania temperatury przy
przedmuchiwaniu tlenem masy zawierającej ten olej. Możliwość utwardzania na
zimno oleju słonecznikowego jest ograniczona małą zawartością (około 25%) nasyconych kwasów tłuszczowych. Lepsze
właściwości wytrzymałościowe tych mas
można uzyskać w wyniku zastosowania
przedmuchiwania masy powietrza o temperaturze 210–230°C.
W badaniach stwierdzono pozytywny wpływ większej intensywności chłodzenia przez zastosowanie ochładzalników i wynikającego z tego mniejszego
odstępu dendrytów wtórnych (SDAS),
a w konsekwencji poprawę statycznych
i dynamicznych wartości właściwości mechanicznych. Określono także obszar oddziaływania ochładzalników. W celu zbadania zależności pomiędzy parametrami
struktury a właściwościami mechanicznymi przetestowano różne próbki o kształcie zbliżonym do odlewu rzeczywistego.
Za pomocą symulacji można było założyć
różne możliwości parametrów struktury
poprzez zmianę warunków chłodzenia.
Przez zastosowanie ochładzalników z żeliwa szarego zamiast tradycyjnych rdzeni piaskowych, skraca się miejscowo czas
krzepnięcia w wyniku lepszego przewodnictwa cieplnego. W wyniku rozdrobnienia
struktury uzyskuje się lepsze właściwości
mechaniczne. Już pierwsze wyniki symulacji pokazały istotny wpływ ochładzalników na proces chłodzenia. W szczególności uległ skróceniu czas przebywania
w obszarze występowania dwóch faz
w
temperaturze
pomiędzy
likwidus
a solidus. Krótsze czasy chłodzenia powodują
powstanie
drobnoziarnistej
struktury w obszarze wpływu ochładzalników (mniejsze odstępy dendrytów wtórnych); powstaje struktura warstwowa
w zależności od odległości od środka (rdzenia) odlewu. Obliczone w wyniku symulacji, a nie oczekiwane w takim rozmiarze
oddziaływanie ochładzalników, można było
potwierdzić odlewając próbki i przeprowadzając ich badania zarówno statyczne, jak
i dynamiczne oraz przeprowadzając analizę struktury za pomocą ilościowej analizy
obrazu. Wyniki tych badań wskazują na
wyraźną zależność od rodzaju struktury.
Możliwe było również wykazanie zależności pomiędzy, określonym za pomocą
symulacji: lokalnym czasem krzepnięcia,
Niektóre aspekty stosowania procesu Fenoksi (Rezol)-CO2.
Lit. Proiz. 2008, nr 7, s. 25–27, sum.
Proces utwardzania masy żywicą
fenolowo-formaldehydową był opatentowany przez japońską firmę Hitachi Chemical Co. w 1980 r. Następnie opracowano
syntezę żywicy fenolowo-formaldehydowej typu rezolowego lub nowolakowego.
Otrzymano żywice rozpuszczane organicznymi rozcieńczalnikami. Posłużyło to jako
punkt wyjścia do opracowania współczesnego procesu Fenoksi-CO2 (Rezol CO2).
Zasługę ma tu firma Foseco. Spoiwem dla
procesu Fenoksi-CO2 jest żywica rezolowo-formaldehydowa syntetyzowana przy
utrzymywanym nadmiarze formaldehydu
do której dodaje się 50% roztworu wodorotlenku potasu z modyfikatorami.
Spoiwo dla procesu Fenoksi-CO2 produkowane jest w zakładach „Uralchimplast”
w miejscowości Niżnyj Tagil. Tak więc
w Rosji powstały realne warunki do wdrożenia tego typu mas rdzeniowych. Porównano właściwości produkowanych z tej
masy rdzeni z właściwościami rdzeni produkowanych w krajach zachodnich.
17
Odlewnictwo Współczesne
06. TECHNOLOGIA ODLEWANIA
KOKILOWEGO I NISKOCIŚNIENIOWEGO
odstępem dendrytów wtórnych (SDAS)
a wskaźnikami właściwości mechanicznych. Zastosowanie ochładzalników zamiast rdzeni cold-box pozwoliło na zredukowanie odstępu dendrytów wtórnych
(SDAS) z 60 do 20 mikrometrów. Pozwoliło też na zwiększenie wytrzymałości na
rozciąganie o 10% i wytrzymałości zmęczeniowej o 25%.
Opracowanie technologii otrzymywania odlewów konstrukcyjnych z miedzi metodą odlewania kokilowego.
Processy lit'ja 2008, nr 1, s. 54–58,
bibliogr.7 poz. sum.
Zagęszczanie
mas
formierskich.
Sensory do ciągłej rejestracji stanu
zagęszczenia form z mas wilgotnych.
Giesserei-Prax. 2008, nr 5, s. 155–162,
bibliogr. 7, poz. Zsfg.
W zależności od grubości ścianek
odlewów temperatura zalewania powinna wynosić 1220–1150°C, temperatura
kokili 600–800°C, pokrycie izolacyjne
roboczych części formy metalowej powinno składać się z 4% grafitu i 96% oleju maszynowego. W przypadku długiego
przetrzymywania ciekłej miedzi pod żużlem w otwartym piecu należy dodać 0,02–
0,3% odtleniacza na każde 8–10 minut po
jej odtlenieniu.
Wykorzystując sensory do rejestracji
procesu zagęszczania masy przeprowadzono szereg badań, które wykazały, że
możliwe jest ich stosowanie do różnych
metod zagęszczania. Przekształcenie wyników badań doprowadziło we wszystkich
przypadkach do poprawy wytwarzania
form, przy czym z jednej strony stwierdzono niespójność procesu, a z drugiej
jednak wypracowano możliwości rozwiązywania niektórych problemów związanych z zagęszczaniem. Ponadto uzyskano
skrócenie etapów produkcji form a tym
samym zwiększenie wydajności urządzeń
do produkcji form.
Wpływ ciśnienia na charakterystyki zasilania odlewów ze stopu
ZCuZn16Si4.
China Foundry 2008, Vol. 5, nr 2,
s. 92–94, sum.
Przedstawiono badania porównawcze wpływu ciśnienia na krystalizację
i krzepnięcie metalu w odlewach ze stopu ZCuZn16Si4, wykonywanych w procesie niskociśnieniowym i grawitacyjnie.
Badania prowadzono w oparciu o symulację komputerową. Omówiono metodykę prowadzonych badań. Stwierdzono, że
wytypowane ciśnienia (0,16 i 0,21 MPa)
są bardzo korzystne w celu ograniczenia lub wyeliminowania porowatości wewnętrznej w badanym stopie. Nie mniej
jednak wytypowane ciśnienia powodowały
(w porównaniu do ciśnienia grawitacyjnego) wydłużenie układu zasilania odlewów
dwu- i trzykrotnie. Stwierdzono również,
że założenia dotyczące występowania porowatości w odlewach, potrzebne do wykonywania symulacji komputerowej, nie
zostały określone wystarczająco dobrze
i dlatego badania będą kontynuowane.
Określanie ilości gliny aktywnej.
Mod. Casting 2008, Vol. 98, nr 12,
s. 36–38
Chociaż
metoda
określania
ilości gliny aktywnej w masach formierskich jest uważana przez odlewników za
kontrowersyjną, nadal nie wynaleziono innego sposobu oznaczania jej ilości
w masie i nadal jest ona stosowana. Opisano przygotowanie materiałów i sposób
wykonywania pomiaru gliny aktywnej
w masie wg poradnika opracowanego
przez Amerykańskie Stowarzyszenie Odlewników. Omówiono zastrzeżenia co do
pomiaru gliny aktywnej wynikające z jakości stosowanego bentonitu, jakości błękitu metylowego i interpretacji wyników.
18
Odlewnictwo Współczesne
Odlewanie ciśnieniowe (część 45).
Część 2. Technologia.
Giesserei 2008, Jg. 95, H. 5, s. 86–95,
bibliogr. 79 poz.
07. TECHNOLOGIA ODLEWANIA
CIŚNIENIOWEGO
Artykuł o charakterze cyklicznym dotyczy odlewania ciśnieniowego i odlewów
ciśnieniowych ze szczególnym uwzględnieniem technologii odlewania ciśnieniowego. Artykuł jest indeksem cytowań
bibliograficznych na temat omawianych
zagadnień, z krótkim komentarzem do
omawianych problemów. W zestawieniu
literatury wyszczególniono następujące grupy tematyczne: informacje ogólne
dotyczące tendencji w zakresie odlewnictwa ciśnieniowego (aluminium, magnez);
formy ciśnieniowe i układy wlewowe;
materiały oddzielające; wady odlewów;
urządzenia peryferyjne i ich współpraca
z maszynami do odlewania ciśnieniowego; odlewanie tiksotropowe; symulacja
procesów odlewania ciśnieniowego; opracowanie (odlewanie ciśnieniowe) nowych
konstrukcji w połączeniu z obróbką cieplną
w celu uzyskania żądanych właściwości;
informacje ogólne dotyczące między innymi odlewania ciśnieniowego stopów cynku, unowocześnienia maszyn ciśnieniowych.
Wytrzymałość zmęczeniowa stopu
Al Si9Cu3 przeznaczonego na odlewy
ciśnieniowe.
Fonderie Fond.d'Aujourd. 2009, nr 284,
s. 11–22, res., sum., Zsfg.
Projekt badawczy, którego realizacji
podjęto się z inicjatywy Komisji Odlewników Ciśnieniowych, obejmował badania
wpływu wad na wytrzymałość zmęczeniową odlewów ze stopu AlSi9Cu3(Fe).
Francuskie odlewnie ciśnieniowe zamierzają opanować rynek na obszarze odlewów odpornych na zmęczenie. Aktualnie
w tym zakresie na rynku dominują odlewnie kokilowe. We współpracy z odbiorcami podjęto się opracowania nowej
konstrukcji. Ponieważ zarówno odlewnicy jaki i konstruktorzy nie dysponują
wystarczającą liczbą danych odnośnie
wytrzymałości zmęczeniowej odlewów,
oraz wystarczającymi danymi w zakresie
dopuszczalnych wad dla tego typu odlewów, dlatego też na etapie projektowania i
doboru stopu na odlewy ciśnieniowe przyjęto wysokie wskaźniki bezpieczeństwa.
Jeżeli znane są granice wytrzymałości dla
tego typu odlewów, to można dążyć do
dalszej ich poprawy przez optymalizację
procesu odlewania.
Zastosowanie wkładki ceramicznej
z Si3N4 w układzie wtryskowym maszyn ciśnieniowych gorącokomorowych.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 5,
s. 339–348, bibliogr. 21 poz.
Podniesienie wydajności za pomocą
zastosowania procesu firmy Buehler
SPEEDiall.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H. 7/8,
s. 134–135
W maszynach ciśnieniowych gorącokomorowych, aluminium powoduje erozję
stalowej tulei wtryskowej i tłoka. W celu
wyeliminowania tego zjawiska zastąpiono
materiał tulei wtryskowej materiałem ceramicznym Si3N4. W trakcie prób z nowym
materiałem stwierdzono powstawanie naprężeń w tulei, wynikających z zacierania się
w niej tłoka i w konsekwencji penetrację
Al w szczelinę pomiędzy tłokiem i tuleją.
Okazało się, że stop Al wchodzi w reakcję chemiczną z materiałem ceramicznym
- krzem w materiale ceramicznym tulei
reaguje z zanieczyszczeniami żelaza znaj-
W artykule omówiono drobne zmiany
konstrukcyjne w maszynie ciśnieniowej
w aspekcie możliwości skrócenia czasu
cykli jej pracy i poprawienia wydajności.
Zmiana konstrukcyjna polegała na tym,
że zastosowano dodatkowy trzpień w dolnej części formy, który przymyka komorę
maszyny i umożliwia dozowanie metalu
jeszcze przy otwartej formie.
19
Odlewnictwo Współczesne
dującymi się w stopie aluminium, a pochodzącymi z tygla, w którym metal był
topiony. Aby uniknąć podobnych przypadków system wtryskowy maszyny ciśnieniowej jest okresowo czyszczony kwasem
solnym, chociaż jak twierdzą autorzy nie
jest to najlepsze rozwiązanie problemu,
ponieważ kwas może niszczyć materiał
tulei ceramicznej, powodując spadek jej
twardości i odporności na zużycie. Opisano przebieg badań penetracji wkładki ceramicznej ciekłym aluminium, zachodzące
przy tym reakcje chemiczne, właściwości
mechaniczne materiału Si3N4 w układzie
wtryskowym maszyn ciśnieniowych.
Wydłużenie trwałości form poprzez
obróbkę laserem i azotowanie.
Giesserei 2008, Jg. 95, H. 5, s. 110–111,
Celem przeprowadzonych prac, które prowadzono w Instytucie Fraunhofera, była modyfikacja warstwy brzegowej
form ciśnieniowych w celu zwiększenia ich
trwałości poprzez połączenie metod: przetapianie laserowe/utwardzanie laserowe
i azotowanie. Aktualne wyniki kombinowanej obróbki powierzchni form ciśnieniowych ze stali do pracy na gorąco pokazują,
że w porównaniu do stosowanych dotychczas technik obróbki powierzchni jak na
przykład azotowanie w kąpieli, można
osiągnąć zwiększenie trwałości od 50 do
300%. W Instytucie Fraunhofera obrabia
się w ten sposób nie tylko powierzchnie
form ciśnieniowych, ale i powierzchnie
oprzyrządowania kuźniczego.
Określenie wpływu parametrów zawiesiny na mikrostrukturę stopu
A356 wytwarzanego techniką semisolid poprzez reocasting.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 5,
s. 349–356, bibliogr.14 poz. sum.
Zmiana temperatury i analiza rozkładu naprężeń na powierzchni formy
przy odlewaniu ciśnieniowym stopu
Al i eksperymentalne badania pęknięć na gorąco formy.
China Foundry 2008, Vol.5, nr 1, s. 47–
53, sum.
Proces RheoMetal oparty na technologii RSF (slurry forming technology)
jest nowym procesem umożliwiającym
wykonanie zawiesiny semisolid wysokiej
jakości. Technologia RSF odróżnia się od
dotychczas stosowanych procesów reocastingu tym, że nie wymaga stosowania zewnętrznego chłodzenia. Wykorzystuje za
to zmiany entalpii pomiędzy dwoma stopami należącymi do dwóch różnych układów, gdzie jeden z tych stopów jest w stanie stopionym i przegrzanym, a drugi jest
w stanie stałym EEM (enthalpy exchange
semisolid). Nowy układ, powstający poprzez mieszanie obu stopów, tworzy nową
entalpię, a udział stałej frakcji w zawiesinie zależy od dobrania parametrów procesu. Opisano badania wpływu takich parametrów procesu jak przegrzanie metalu
i szybkość mieszania EEM oraz wpływ
stopnia przegrzania i ilość EEM na jakość
procesu. Wyniki badań ujęto na wykresach i fotografiach mikrostruktury.
Omówiono wyniki badań zmian temperatury zachodzące na powierzchni formy przy odlewaniu ciśnieniowym stopu Al.
Opisano założenia do opracowania modelu matematycznego naprężeń występujących na powierzchni formy. Opracowany
model pozwolił na wykonanie badań naprężeń cieplnych powstających w trakcie
zamykania formy, napełniania formy i jej
natryskiwania (liczne wykresy zależności). Badania wykazały, że przy napełnianiu formy metalem i przy natryskiwaniu
formy, powstające naprężenia termiczne
(max. 1,5 GPa) są wyższe od naprężeń
mechanicznych spowodowanych zamykaniem formy (max. 85 MPa). Przedstawiono stanowisko do badań pęknięć termicznych (schemat) oraz opisano sposób
prowadzenia eksperymentu.
20
Odlewnictwo Współczesne
formy różnią się w zależności od miejsca
doprowadzenia metalu i grubości modelu.
W trzecim przykładzie odlewano skrzynkę,
która była zalewana przez trzy oddzielne
wlewy. Powstawały przy tym dwa strumienie metalu we wnęce. Badano prawdopodobieństwo zamknięcia gazu po rozkładzie
modelu pomiędzy dwoma frontami metalu. Wszystkie odlewane próbki opisywane
w artykule były badane za pomocą promieni X, a także nagrywano proces ich
wypełniania za pomocą obrazów neuronowej radiografii.
Poprawa trwałości formy przy odlewaniu wysokociśnieniowym.
China Foundry 2008, Vol.5, nr 4,
s. 280–285, sum.
Opisano
przyczyny
powstawania
uszkodzeń formy ciśnieniowej wynikające
ze stosowanej technologii odlewania (odlewanie wysokociśnieniowe). Przedstawiono symulację komputerową powstawania
tych uszkodzeń (z uwzględnieniem temperatury formy, analizy przepływu i analizy naprężeń). Zamieszczono fotografie
mikroskopowe uszkodzeń. Podano sposoby poprawy trwałości formy ciśnieniowej.
Charakterystyka mieszanek opartych
na cyrkonie na odlewy precyzyjne.
Int.J.Metalcast. 2009, Vol. 3, nr 1,
s. 27–35, bibliogr. 8, poz. sum.
08. TECHNOLOGIA ODLEWANIA
PRECYZYJNEGO. PRASOWANIE
W STANIE CIEKŁYM.
ODLEWANIE W FORMACH
SKORUPOWYCH
Cyrkon jest stosowany w większości
odlewni precyzyjnych zarówno na warstwy przymodelowe, jak i wypełniające.
Aktualne trudności z pozyskiwaniem cyrkonu w połączeniu ze wzrostem jego ceny
zmuszają odlewnie do poszukiwania materiałów alternatywnych lub do ograniczenia produkcji. W artykule zawarto podstawową ocenę mieszanek cyrkonowych na
pierwsze przymodelowe warstwy form precyzyjnych. Obejmują one testy i metody
oceny jakości stosowane przy sprawdzaniu zachowania się mieszanek. W szczególności wykonano szereg pomiarów na
zestawie sześciu identycznych mieszanek
przymodelowych: gęstość, lepkość, pH,
temperatura, grubość warstwy wilgotnej,
ilość pęcherzy w pierwszej warstwie i retencja. Te metody oceny jakości, a także
inne testy mogą być stosowane do oceny i wyznaczenia wartości optymalnych
potencjalnych alternatywnych mieszanek
i do oceny ich zachowania w porównaniu
do mieszanek na bazie cyrkonu.
Analiza procesu wypełniania formy
przy odlewaniu stopów aluminium
do form ze zgazowywanych modeli.
Część II - Przykłady zastosowań.
Int.J.Metalcast. 2009, Vol. 3, nr 1,
s. 7–25, bibliogr. 18 poz. sum.
W drugiej części artykułu omawiano
zastosowanie analizy przeprowadzonej
w I części artykułu do różnych kształtów modelu. Ujawniło to różne typy procesu wypełniania form. Niektóre z nich
występują jedynie w tej technologii.
W pierwszym przypadku porównano proces wypełniania poziomej formy zapełnianej z boku oraz wypełnianie tej samej
formy ustawionej pionowo i wypełnianej
albo z dołu, albo od góry. Ilustruje to niezwykły wpływ jaki ma orientacja modelu
i jego grubość na lejność metalu we wnęce odlewu ze zgazowywanego modelu.
W drugim przykładzie odlewana była płyta
w podobnych warunkach. Ilustruje to, jak
rozkład czyli proces zgazowania modelu
może oddziaływać przy wykonywaniu tego
samego odlewu. Sekwencje wypełniania
21
Odlewnictwo Współczesne
Technologiczne aspekty otrzymywania modeli ze spienionego polistyrenu w formach z materiału kompozytowego.
Processy lit'ja 2008, nr 1, s. 63–68,
bibliogr. 6 poz. sum.
skiem wykonywania modeli woskowych,
położyła nacisk na szkolenie pracowników,
weryfikację obowiązujących procedur oraz
kontroli stosowanych materiałów i procesów. Przedstawiono 9 procedur kontroli
procesu produkcji. Dzięki takiemu postępowaniu udało się uzyskać lepszą jakość
odlewów, większą dokładność wymiarową i zmniejszyć ilość braków z 17 do 3%.
Zanotowano też wzrost sprzedaży o 72%
przy zwiększonej liczbie pracowników.
Na podstawie sformułowanych matematycznych modeli opisujących proces
przygotowania modeli wykonanych ze spienionego polistyrenu opracowano inżynieryjne metody obliczania i optymalizacji technologicznych parametrów o w matrycach
z kompozytowego, proszkowego materiału Fe-Cu otrzymanego z użyciem autoklawu.
Streszczenia referatów wygłoszonych
na 12 Światowej Konferencji dotyczącej odlewania precyzyjnego odbywającej się w Dallas w październiku
2008 roku.
Incast 2008, Vol. 21, nr 11, s. 22–24
Kontrola stanowisk wykonywania
modeli woskowych.
Mod. Casting 2008, Vol. 98, nr 12,
s. 33–35,
Wykaz wygłoszonych referatów:
1. Produkcja odlewów precyzyjnych na
świecie.
2. Poprawa wydajności produkcji przez
zastosowanie
zautomatyzowanego
procesu produkcji modeli woskowych.
3. Symulacja procesu zalewania stopów
żelaza i niklu do form ceramicznych.
Obserwacja zmian struktury poprzez
zastosowanie symulacji komputerowej.
Badanie kruchości pierwszej warstwy
ceramicznej przeznaczonej do wykonywania odlewów precyzyjnych.
4. Wpływ lepkości wosku na przepuszczalność i pękanie formy ceramicznej.
5. Zmniejszenie ilości zanieczyszczeń
w ciekłym metalu.
6. Wykonywanie
form
ceramicznych
z udziałem topionej krzemionki dla
odlewów na bazie niklu.
7. Ograniczenie ilości wad poprzez zlokalizowanie źródła ich powstawania.
8. Poradnik uzyskiwania odlewów precyzyjnych ze stopów tytanu.
9. Kierunki rozwoju produkcji odlewów
precyzyjnych ze stopów aluminium.
Cztery odlewnie precyzyjne, w celu
obniżenia kosztów produkcji, poprawy jakości i rozszerzenia asortymentu produkcji
zdecydowały się na kontrolę i nadzór nad
procesem produkcji stosownie do swoich
możliwości. Firma DelphinPrecision Investment Casting produkująca kije golfowe,
zdecydowała się na zakup stanowiska do
automatycznego wykonywania modeli
woskowych. Stanowisko pracuje przez 24
godziny na dobę i jest zdolne do wykonania 18 zestawów modelowych na godzinę.
W firmie Pine Tree Castings przed modernizacją, modele woskowe wykonywał
na półautomatycznym urządzeniu jeden
operator wykonujący 40 modeli w ciągu
10–55 minut. Firma zakupiła urządzenie, o wydajności 56–112 modeli, które
łączy w sobie te trzy operacje i pozwala
je wykonać w czasie 6–27 minut. Firma
Incest Cast dla uzyskania maksymalnej
wydajności produkcji zakupiła urządzenie
umożliwiające umieszczenie w zestawie
większej ilości modeli. Dzięki temu jest
w stanie produkować obecnie 300 zestawów modelowych na godzinę. Poprzednio produkowała 175. Firma Wisconsin
Precision Casting Corp. w celu uzyskania
maksymalnie dużej wielkości produkcji,
dysponując zautomatyzowanym stanowi-
10. Topienie i odlewanie stopów TiAl
w tyglowym piecu próżniowym zimnoindukcyjnym. Optymalizacja procesu ścinania zawiesiny materiału ceramicznego w roztworze koloidalnym
22
Odlewnictwo Współczesne
09. INNE TECHNOLOGIE
ODLEWANIA
ki. W przypadku odlewu cylindra wykonanego ze stopu Al390 in situ, cząsteczki Si
segregowały do obszarów wewnętrznych
odlewu. Wykonany odlew cylindra posiadał lepszą twardość, odporność na zużycie i trwałość w porównaniu to cylindrów
produkowanych ze stopów Al o jednorodnej strukturze. Opisano przebieg eksperymentu i omówiono wyniki badań (wykresy, fotografie i zdjęcia mikrostruktur).
Opracowanie
technologii
otrzymywania
kształtowych
półwyrobów ze staliwa żarowytrzymałego
15H12N2MWFAB metodą odśrodkowego, elektrożużlowego odlewania.
Processy lit'ja 2009, nr 1, s. 28–33,
bibliogr. 4 poz. rez., sum.
10. TOPIENIE
Przedstawiono
nową
technologię
otrzymywania
kształtowych
półwyrobów o dużych wymiarach i masie 0,6
ton ze staliwa żarowytrzymałego typu
15H12NMWFAB wykorzystując metodą
odśrodkowego, elektrożużlowego odśrodkowego odlewania. Opracowano podstawowe parametry procesu odlewania takie,
jak skład i jakość topnika stosowanego
przy przetapianiu elektrod, reżim elektryczny procesu przetapiania, sposób rozlewania stopu metalu z żużlem do formy
wirującej, warunki obrotów formy i inne.
Przedstawiono wpływ ilości stosowanego topnika na proces krzepnięcia odlewu
w formie o skomplikowanych kształtach.
Omówiono zasady konstrukcji tej stalowej
formy. Badano właściwości mechaniczne
próbnych odlewów.
Ocena metod topienia z uwzględnieniem materiałów wsadowych, zużycia energii i wymagań ochrony środowiska.
Homm.e.Fond. 2009, nr 395, s. 17–25,
bibliogr. 18 poz.
Aktualnie wybór pieca do topienia jest
trudny. Jako podstawę przy analizowaniu słuszności inwestycji w topialni należy poprawnie sprecyzować stojące przed
inwestycją zadania. W artykule zaproponowano metodologię, która ma ułatwić
wybór właściwych urządzeń do topienia
w oparciu o przegląd literatury osiemnastu artykułów. We Francji od 20-tu lat
zmniejsza się liczba żeliwiaków z zimnym
dmuchem, a wzrasta ilość pieców indukcyjnych, które nie wymagają odpylania
w tak dużym stopniu jak żeliwiaki. Jest to
znany fakt ale wzrastająca kompleksowość
problemów ochrony środowiska wymaga dokładniejszego zbadania czynników
rozwojowych trzech pieców do topienia
żeliwa. Obszernie analizowano problemy
pracy żeliwiaków z gorącym dmuchem,
które są korzystne przy dużej wydajności,
w Europie przy produkcji ponad 15 ton/h,
dla żeliwa szarego, np. na części motoryzacyjne i na żeliwo sferoidalne: na odlewy
armatury i odlewy w formach wirujących,
ostatnio także dla żeliwa wermikularnego
na odlewy bloków silników.
Odlewanie odśrodkowe elementów
wykonanych z kompozytów o osnowie aluminiowej.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 1–4,
s. 214–218, bibliogr. 14 poz. sum.
Przedstawiono badania porównawcze
właściwości wytrzymałościowych i strukturalnych odlewów kompozytowych (osłona silnika i cylinder) o osnowie aluminiowej na bazie Al-SiC ex situ i Al-Si in situ,
odlewanych odśrodkowo. Stwierdzono,
że na skutek odlewania odśrodkowego,
w mikrostrukturze osłony silnika, cząsteczki SiC segregowały do zewnętrznych
obszarów odlewu, dzięki czemu warstwy te
charakteryzowały się wysoką twardością
i wytrzymałością w porównaniu do warstw
wewnętrznych zubożonych o te cząstecz-
23
Odlewnictwo Współczesne
Tlen wspomaga przebieg procesu
technologicznego. Poprawa opłacalności pracy żeliwiaka.
Giesserei 2008, Jg. 95, H. 3, s. 82–84,
87
Analiza i korekta wykresu M. Czyżewskiego do określania strat ciepła na
ogrzanie żeliwiaków koksowych.
Prz. Odl. 2009, T. 59, nr 5–6, s. 304–308
W pracy przedstawiono teoretyczne
podstawy ujmowania strat ciepła do ścian
tradycyjnych żeliwiaków koksowych i na
ich podstawie, analizując wykres M. Czyżewskiego, zidentyfikowano charakterystyczne założenia autora wykresu. Umożliwiło to zapis wykresu wzorem, z którego
wynika, że wykres ma wadę, którą jest
brak wpisanych wielkości nagrzewanych
ścian żeliwiaka, przyjmowanych przez autora wykresu dla poszczególnych wydajności Sż (t/h lub kg/s). Wada ta znacznie
zmniejsza jego dokładność. Do obliczania
strat ciepła do ścian żeliwiaków zaproponowano nowe wzory.
Artykuł dotyczy zagadnienia doprowadzania tlenu do żeliwiaka w procesie
żeliwiakowym. Doprowadzany tlen przyspiesza reakcje chemiczne, poprawia
sprawność topienia i stopień wykorzystania koksu oraz rozkład temperatury w żeliwiaku. Omówiono krótko wszystkie metody doprowadzania tlenu do żeliwiaka,
a następnie dokładnie metodę impulsową.
Doprowadzanie tlenu metodą impulsową
odbywa się poprzez specjalną lancę. Dzięki temu zagwarantowany jest równomierny dopływ tlenu do wszystkich stref żeliwiaka, koks kotlinowy ulega rozluźnieniu,
uzyskuje się lepsze spalanie. Stosowanie
metody impulsowej doprowadzenia tlenu wymaga automatyzacji procesu żeliwiakowego i komputerowego sterowania
procesem topienia. Opisano krótko modernizację żeliwiaka pod kątem impulsowego podawania tlenu. Innym sposobem
podawania impulsowego tlenu do żeliwiaka jest metoda impulsowo-sekwencyjna,
w której tlen w postaci impulsów podawany jest pod bardzo dużym ciśnieniem.
W metodzie tej tlen rozdziela się na dwie
strugi: zasadniczą i impulsową. Dzięki tej
metodzie uzyskuje się lepsze „zagazowanie” stref żeliwiaka, co poprawia przepływ
materiałów na całym przekroju, uzyskuje
się redukcję zużycia koksu, eliminuje się
strefy martwe w żeliwiaku i uzyskuje się
wyższą temperaturę żeliwa w rynnie spustowej, zużycie dysz żeliwiakowych jest
mniejsze. W artykule zasugerowano stosowanie metody impulsowo-sekwencyjnej
do innych pieców szybowych.
Ocena możliwości wytapiania tytanu
w tyglach ceramicznych
Inż. Mat. 2009, R.30, nr 5, s. 384–387,
bibliogr. 12 poz.
W pracy do wytwarzania technicznie
czystego tytanu zastosowano technologię wytapiania w indukcyjnych piecach
próżniowych ze specjalnymi piecami ceramicznymi. Zastosowano tygle ze specjalnie naniesionymi na ich roboczą powierzchnię warstwami ochronnymi. Jako
materiał tygla zastosowano grafit. Do
wytwarzania warstw ochronnych zastosowano materiały proszkowe składające się
z tlenków lub mieszaniny tlenków.
Wytworzone w warunkach laboratoryjnych tygle z wykorzystaniem technologii natrysku plazmowego testowano
w celu określenia ich żywotności i przydatności w warunkach rzeczywistych procesów wytapiania technicznie czystego
tytanu. Stwierdzono, że w warunkach
wytapiania następuje degradacja powłok
i przechodzenie składników powłoki do
ciekłego metalu
24
Odlewnictwo Współczesne
Nowa metoda obróbki In-Mold (sferoidyzacji w formie) dla żeliwa sferoidalnego za pomocą układu do zalewania i obróbki.
Giesserei-Prax. 2008, nr 6, s. 211–219,
bibliogr.5 poz.
także inne czynniki, które decydują o doborze nawęglacza, a są to między innymi:
średnica pieca, udział żużla, zdolność do
przejmowania węgla przez ciekły metal.
Poziom wykorzystania nawęglaczy wynosi na ogół 65–75%. Wymieniono czynniki,
które o tym decydują. Podano wskazówki
jak optymalnie wykorzystać nawęglacz.
Do produkcji żeliwa sferoidalnego
opracowano zmodyfikowaną metodę obróbki In-Mold za pomocą specjalnie skonstruowanego układu do zalewania i obróbki ciekłego metalu. W przeciwieństwie do
standardowo stosowanej obróbki namiaru
wsadowego, który zawiera od kilkuset do
kilku tysięcy kilogramów metalu, bardziej
opłacalna wydaje się indywidualna obróbka dla mniejszych ilości metalu. W artykule tym podano informacje o opracowaniu i próbach układu do produkcji żeliwa
sferoidalnego o łącznej masie około 45
lbs (funtów), tj. około 20kg. Układ taki
składa się ze zbiornika do zalewania, komory reakcyjnej z wlewem oraz filtrem.
W ramach badań sprawdzono przydatność
tego systemu (metody obróbki) do produkcji cienkościennych odlewów z żeliwa
sferoidalnego.
Odpowiednie
zastosowanie
pieca
indukcyjnego kanałowego.
Giesserei 2008, Jg. 95, H. 5, s. 96–98,
100–101, 103–105, Zsfg.
W odlewni Bruehl GmbH od roku 2000
eksploatuje się piec indukcyjny kanałowy o pojemności użytkowej 105 t i mocy
2000 kW. Piec ten stanowi bufor i mieszalnik pomiędzy żeliwiakiem z gorącym
dmuchem o wydajności 90 t/h a dwoma
piecami odlewniczymi. Przy produkcji
375 000 ton ciekłego żeliwa na rok, po
dwóch latach konieczna była wymiana
wyłożenia ogniotrwałego (suchego korundu) gardzieli pieca. Trwałość induktora
wymurowanego za pomocą tworzącej spinel suchej masy MgO została podniesiona
do 12 miesięcy. Dokładne prace konserwacyjne i kontrolowany za pomocą procesorów induktor gwarantują niezawodną
eksploatację pieca, dzięki czemu uzyskuje się następujące korzyści: zwiększenie
wydajności produkcji dzięki utrzymaniu
w „gotowości” ciekłego metalu, zmniejszenie ilości braków i podniesienie jakości
odlewów dzięki ujednorodnieniu wsadu
i wyrównaniu temperatury ciekłego metalu. Ze względu na ekonomiczno-eksploatacyjne zalety, tzn. stosunkowo niskie
koszty eksploatacji wynoszące 0,88 euro
na tonę metalu plus koszty energii 11,4
kWh/t, można uznać, że piec jest opłacalny w eksploatacji.
Zastosowanie nawęglaczy.
Giesserei-Prax. 2008, nr 6, s. 228–230,
Nawęglacze stosuje się w celu uzyskania żądanego poziomu węgla w ciekłym
żeliwie. W praktyce przemysłowej stosuje
się całą gamę różnych nawęglaczy, dlatego przy ich stosowaniu korzystne jest
używanie tabel analitycznych, w których
podaje się ich charakterystykę (zawartość węgla, siarki, azotu, popiołów, części
lotnych), a to ułatwia dobór nawęglacza
w zależności od rodzaju produkowanego
przez odlewnię żeliwa. Na przykład dla
żeliwa sferoidalnego lub żeliwa z grafitem
wermikularnym korzystnie jest zastosować nawęglacz o niskiej zawartości siarki,
natomiast dla żeliwa z grafitem płatkowym powinno się zastosować nawęglacz
o średniej zawartości siarki. Nowością jest
nawęglacz z koksu naftowego. Najistotniejszym kryterium w doborze nawęglacza jest jego rozpuszczalność w ciekłym
żeliwie. W artykule scharakteryzowano
25
Odlewnictwo Współczesne
aluminium. W wyniku tych założeń opracowany został nowy piec z wyposażeniem
STRIKOMELTER oraz nowy, opatentowany, proces technologii topienia metalu
ETAMAX. W nowo opracowanym urządzeniu proces topienia metalu realizowany
jest etapowo poprzez podgrzanie wstępne, topienie i przetrzymywanie metalu.
Materiał wsadowy zanim trafi do strefy
topienia jest wstępnie podgrzewany (podsuszany) ciepłymi gazami pochodzącymi
z komory topienia metalu na obudowanym transporterze rolkowym. Komora topienia jest podgrzewana palnikami gazowymi. Podgrzany materiał wsadowy jest
transportowany do komory topienia małymi porcjami, co pozwala na zwiększenie
efektywności topienia i zmniejszenie ilości
energii cieplnej potrzebnej do jego stopienia. Szacuje się, że urządzenie zużywa
poniżej 600 kWh na tonę topionego metalu, co w porównaniu do innych pieców
daje około 50% zaoszczędzonej energii.
Piec wymaga wsadu dobrej jakości. Podczas topienia zanieczyszczenia prawie nie
występują. Ciekły metal pochłania jedynie z atmosfery wodór i tlenki. Powstaje
też kożuch żużlowy. Zaletą procesu jest
również utrzymywanie stałej temperatury
topienia +/- 5ºC.
Szacuje się uzysk ciekłego metalu na
98%. Omówiono zalety nowego pieca na
przykładzie niemieckiej odlewni ciśnieniowej.
Ograniczenie
energii
wynikające
z zastosowania nowych pieców do topienia.
Foundry Tr. J. 2008, Vol. 181, nr 3658,
s. 255
W 2007 roku firma Alumasc Precision
z Anglii specjalizująca się w wykonywaniu
odlewów ze stopów Al metodą odlewania
wysokociśnieniowego, zdecydowała się
na zastąpienie starych pieców tyglowych
opalanych gazem nowymi piecami do wytopu i przetrzymywania metalu, które zostały dostarczone i zainstalowane przez
firmę ZPF z Niemiec. Celem inwestycji
było obniżenie kosztu topienia metalu
i zmniejszenie emisji dwutlenku węgla.
Zaletą nowych pieców jest to, że gazy powstające w czasie topienia metalu nie są
wypuszczane do atmosfery lecz gromadzone w specjalnym zbiorniku, po czym
spalane w piecu. Oznacza to, że piece nie
wymagają instalacji odciągowej. Pomiary emisji gazów wykazały, że ilość wydzielonego tlenku azotu wynosi mniej niż
3 mg/m3, a fluorowodoru tylko 0,4 mg.
Piec do topienia ma wydajność 1 tony
metalu/h, a piec do przetrzymywania
metalu 2,25 tony. Piece podgrzewane są
gazem ze specjalnie zaprojektowanej instalacji gazowej. Wraz z piecami zainstalowany został nowy system załadowczy
i wagowy wsadu. Monitorowanie masy
wsadu pozwala automatyce sterowanej
przez komputer dokładnie wyliczać parametry topienia metalu. Po rocznej pracy
nowych pieców stwierdzono, że spełniły
one oczekiwania tzn. uzyskano oszczędności eksploatacyjne pieców i ograniczono
emisję gazów.
Obniżanie ilości zużywanej energii
poprzez stosowanie nowych technologii.
Foundry Tr.J. 2008, Vol. 181, nr 3658,
s. 258–260
Firma Morgan Molton Metal Systems,
która zajmuje się produkowaniem pieców tyglowych do topienia metalu oraz
tygli opracowała nowy sposób odzyskiwania ciepła z gazów powstających w procesie topienia metalu i wykorzystania go
do podgrzewania powietrza w palnikach
służących do topienia metalu. Pozwoliło
to firmie na poszerzenie oferty rynkowej
o system odzyskiwania ciepła i instalowanie go w produkowanych urządzeniach.
Obniżenie kosztów w odlewni.
Foundry Tr. J. 2008, Vol. 181, nr 3658,
s. 256–257
Firma Striko Westofen Group jest jedną z wiodących na świecie firm produkujących i montujących wysokowydajne piece
do topienia aluminium. W projektowaniu
tych urządzeń szczególną uwagę zwrócono na oszczędności energii oraz straty
metalu powstające w procesie topienia
26
Odlewnictwo Współczesne
Omówiono zalety stosowania systemu rekuperacji gazów takie, jak: koszty, optymalna jakość ciekłego metalu, warunki
BHP, zmniejszona emisja gazów.
Samodzielność oczyszczalni. Konserwacja zapobiegawcza zapewnia niezawodność szlifierek typu turbo.
Giesserei-Erfahrungsaust. 2008, nr 4,
s. 12–13
11. OCZYSZCZANIE
I WYKAŃCZANIE ODLEWÓW
Odlewnia AGVS produkuje odlewy piaskowe ze stopów aluminium. Są to odlewy
odpowiedzialne o dużej liczbie rdzeni. Do
oczyszczania odlewów stosuje turboszlifierkę typu GTG 21 firmy Atlas Copco Tools. Opisano tę szlifierkę oraz jej eksploatację a także sposób konserwacji, którą
odlewnia prowadzi we własnym zakresie.
Badania dotyczące nakładania stopu
Ni45 na powierzchnię stopu tytanu
metodą elektroiskrową.
China Foundry 2008, Vol. 5, nr 4,
s. 244–248, sum.
Zastosowanie ceramiki w ostatnim
szlifie.
Ekonomiczne
stosowanie
środka do szlifowania w przemyśle
odlewniczym.
Giesserei-Erfahrungsaust. 2008, nr 4,
s. 26–27
Przedstawiono badania nakładania na
matrycę wykonaną ze stopu tytanu BT20
warstwy niklowej o grubości 50 mm,
dzięki zastosowaniu elektrody prętowej
ze stopu Ni45 i metody elektroiskrowej.
Badania przy użyciu rentgenografii dyfrakcyjnej nałożonej tą metodą warstwy
wykazały, że składa się ona z 3 rodzajów
warstw; NiTi, NiTi2 i Ti. Twardość uzyskanej warstwy dochodziła do 910 HV0,05.
Badano również wpływ ilości i czasu nakładania na grubość warstwy. Stwierdzono, że mała ilość stopu Ni45 w połączeniu
z krótkim czasem nakładania pozwalają
uzyskać warstwę bez pęknięć. Omówiono
metodykę badań oraz uzyskane wyniki.
Zamieszczono liczne zdjęcia mikrostruktur oraz wykresy zależności.
W odlewniach często poddaje się obróbce różne rodzaje wyrobów, np.: stale
wysokostopowe, stopy niklu czy tytanu
różnego typu odlewy armatury, elementy
turbin, rury, odlewy medyczne. Wymagania odnośnie jakości powierzchni są coraz
większe. Zaistniała potrzeba opracowania trwałego, stabilnego środka czyszczącego. Niemiecka firma VSM opracowała odpowiednie tworzywo ceramiczne
gwarantujące dobrą jakość powierzchni.
Opracowano specjalne taśmy czyszczące,
do szlifowania, pokryte materiałem ceramicznym, które podczas stosowania ulega
samoostrzeniu. Materiał ten jest trwały.
Omówiono na konkretnych przykładach
eksploatację tych taśm szlifierskich, podano ich charakterystykę.
Szybko, opłacalnie i na małej przestrzeni. Roboty kooperujące przy precyzyjnym usuwaniu zalewek.
Giesserei-Erfahrungsaust. 2008, nr 3,
s. 14–15
Firma WMS engineering GmbH zaprezentowała urządzenie do precyzyjnego usuwania zalewek w odlewach, przede wszystkim motoryzacyjnych, z różnych stopów.
Chodzi o precyzyjne usuwanie zalewek
z odlewów o różnych kształtach i masie
(odlewy od 3 kg do 100 kg). Przedstawiono
opis tego urządzenia, omówiono budowę
i sposób eksploatacji.
27
Odlewnictwo Współczesne
12. METALOZNAWSTWO
I OBRÓBKA CIEPLNA
sie. Krystalizacja amorficzna eliminuje
powstawanie wad struktury towarzyszących zwykłej krystalizacji. Przedstawiono
różne właściwości tych szkieł. Są one jednak bardzo drogie. Znajdują zastosowanie
w medycynie, w wojskowości i przy produkcji wyrobów luksusowych. Prowadzone
są intensywne prace nad udoskonaleniem
i potanieniem procesu produkcji tego
szkła, w odlewnictwie zgłoszono już kilka
patentów z tej dziedziny. Szkło to stanowi
stop międzymetaliczny o budowie amorficznej typu: 80% metali i 20% metaloidów lub 50% metali „zwykłych” i 50%
metali szlachetnych.
Przyczynek do badań przemian ausferrytycznego żeliwa sferoidalnego
zgodnie z wykresami CTP i CTPc.
Fonderie 2009, nr 283, s. 12–21, res.,
sum., Zsfg.
Wytworzenie iglastej struktury w procesie izotermicznego chłodzenia w znacznej mierze zależy od kinetyki chłodzenia
odlewu. W badaniach przeanalizowano
cykle obróbki cieplnej, które pokazują,
że wynikiem obróbki może być powstanie
mieszaniny ausferrytu oraz perlitu i ausferrytu zgodnie z wykresami CTPc i CTP.
Przy występowaniu tych faz moment aktywizacji drugiego stopnia jest znacznie
przesunięty. Można go uchwycić za pomocą metod dylatometrycznych ponieważ
zmiana objętości (jej zmniejszanie) odpowiada wydzielaniu się węglika krzemu.
W badaniach wykazano, że rozpad ausferrytu prowadzi do obniżenia wartości właściwości mechanicznych.
O fazowych i strukturalnych przemianach w stopach żaroodpornych
o strukturze monokrystalicznej, zawierających ren.
Lit. Proiz. 2008, nr 7, s. 2–6, bibliogr. 7
poz.
Przy produkcji łopatek dla silników
samolotowych stosuje się żaroodporne
stopy niklu o budowie monokryształów
zwierające w charakterze pierwiastka stopowego 2–4% renu w stopach II generacji i 5–6% renu w stopach III i IV generacji. Stopy te mają rekordowe wskaźniki
długotrwałej wytrzymałości i dobre właściwości technologiczne przy kierunkowej
krystalizacji. Posiadają one dużą sumaryczną zawartość trudnotopliwych pierwiastków i pierwiastków tworzących fazę
γ', obniżoną zawartość węgla i mały dodatek pierwiastków ziem rzadkich. Ren
rozpuszczony w stopach niklu zwiększa
wymiary jego siatki krystalicznej i temperaturę solidusu, hamuje dyfuzyjną ruchliwość dodatków stopowych zwiększając
w ten sposób odporność na pełzanie w wysokich temperaturach. Opisano obszernie
budowę krystaliczną, proces krzepnięcia
oraz właściwości stopów.
Masywne szkło metaliczne: zainteresowanie przemysłu.
Fonderie Fond. d'Aujourd. 2009, nr 282,
s. 37–41, bibliogr. 15 poz.
Szkła metaliczne, szczególnie jeżeli
są „masywne”, wychodzą z etapu ciekawostki laboratoryjnej i powoli podbijają
świat przemysłowy. Prasa doniosła, że
szkła te produkowane są obecnie metodą
odlewania. Dlatego artykuł podaje aktualny stan tej techniki, daleki jeszcze jednak
od doskonałości. Szkło metaliczne produkowane ze stanu ciekłego przez gwałtowne hartowanie w formie taśm odkrył Pol
Duwez z kalifornijskiego Instytutu Technologicznego. Od 1988 roku opracowywane są nowe techniki amorfizacji, pozwalające na otrzymywanie coraz bardziej
masywnego szkła metalicznego. Pierwsze
szkła produkowano na bazie cyrkonu. Dzisiaj skład chemiczny jest zróżnicowany i
utrzymywany być musi w wąskim zakre-
28
Odlewnictwo Współczesne
Krzepniecie kontrolowane dyfuzją.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H.1,
s. 30–36, bibliogr. 4 poz. sum.
Zależność struktury i właściwości
stopów odlewniczych od budowy atomowej składników.
Lit. Proiz. 2008, nr 6, s. 3–6, sum.
Stopy na bazie aluminium poddawane przeróbce plastycznej wykazują właściwości fizyczne i mechaniczne znacznie
lepsze niż analogiczne stopy kształtowane
w tradycyjnym procesie odlewania. Niestety ze stopów do przeróbki plastycznej
nie można wykonywać odlewów o dużych
dokładnościach wymiarowych, ponieważ
w czasie krzepnięcia powstają w nich wady
w postaci naderwań i pęknięć na gorąco. Dlatego stopy te są zwykle odlewane
w postaci wlewków, a ostateczny kształt
wyrobu nadaje się w procesie mechanicznym, takim jak np. walcowanie, wyciskanie, ciągnięcie i kucie. Procesy te podnoszą jednak znacznie koszty produkcji.
Krzepnięcie kontrolowane dyfuzją (ang.
Controlled Diffusion Solidification - CDS)
stanowi nowy proces, który umożliwia odlewanie precyzyjne stopów do przeróbki
plastycznej. Odlewy są wolne od wyżej
wymienionych wad, co eliminuje kosztowną obróbkę skrawaniem. W procesie CDS
dwa ciekłe stopy o założonym składzie
chemicznym i temperaturze są mieszane
razem, dzięki czemu w trakcie krzepnięcia
stop posiada mikrostrukturę globularną,
a nie dendrytyczną. Tendencja do występowania naderwań na gorąco w stopach
do przeróbki plastycznej wynika z niedostatecznej przepuszczalności sieci dendrytów, która blokuje międzydendrytyczny
przepływ cieczy i utrudnia kompensację
skurczu. Niedendrytyczna mikrostruktura
stopu krzepnącego w procesie CDS minimalizuje występowanie naderwań i pęknięć na gorąco, umożliwiając tym samym
bezpośrednie odlewanie stopów do przeróbki plastycznej.
Koncentracja elektronowa może być
wykorzystana do ilościowej oceny kryteriów budowy stopów. Jeżeli przy tworzeniu stopów koncentracja elektronowa
wzrasta nie więcej niż 1,1 razy to zbliżone właściwościami pierwiastki będą tylko tworzyć twarde roztwory a dla bardzo
zróżnicowanych
właściwościami
pierwiastków rozpuszczalność (zdolność do
tworzenia roztworów) nie będzie praktycznie występować i nie będą powstawać związki. Przy zmianie koncentracji
z 1,1 do 1,5 razy pierwiastki będą tworzyć
z mniejszym stopniu twarde roztwory.
Jeżeli koncentracja wzrasta bardziej niż
1,5 razy to powstają związki chemiczne.
Powstawanie zarodków krystalizacji
grafitu w roztopionym żeliwie przemysłowym.
Lit. Proiz. 2008, nr 6, s. 11–14, bibliogr.
7 poz. sum.
Przyjęta do badań metoda analizy mikrorentgenospektralnej pozwoliła ustalić
obecność w żeliwie wtrąceń niemetalicznych o wymiarach > 1 μm, które mogłyby występować jako zarodki krystalizacji
grafitu, a także pozwoliłyby określać zawartość i rozłożenie wtrąceń niemetalicznych w strukturze żeliwa. Wyniki badań
otrzymano w postaci krzywej rozproszenia intensywności promieniowania rentgenowskiego wzdłuż linii skanowania
promieniowania rentgenowskiego przecinającego odcinki osnowy metalowej o długości 500 μm i wtrącenia grafitu. Badano
rozłożenie i zawartość krzemu, manganu
i siarki w fazach struktury żeliwa syntetycznego. W wyniku badań stwierdzono,
że w żeliwie przemysłowym nie stwierdzono obecności wtrąceń niemetalicznych
typu SiO2 i siarczkowych we wtrąceniach
grafitu. Zarodki krystalizacji grafitu tworzą wprowadzone ze wsadem oraz bezpośrednio do stopu wtrącenia grafitu jako
takiego.
Określanie odległości ramion dendrytów i rozkładu wielkości ziaren w stopach Al-Cu krzepnących kierunkowo
- symulacja i badania doświadczalne.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H. 2,
s. 14–25, bibliogr. 37 poz. sum.
Przeprowadzono szczegółowe badania
metalograficzne mikrostruktury dwufazo-
29
Odlewnictwo Współczesne
wego stopu Al-4% wag. Cu krzepnącego
kierunkowo w dokładnie określonych warunkach cieplnych w piecu z izolacją aerożelową. Uzyskane wyniki porównano
z wynikami pełnej trójwymiarowej symulacji całego procesu krzepnięcia i modelami ewolucji mikrostruktury. Zmierzono
odległości ramion dendrytów pierwszego
i drugiego rzędu oraz wielkość ziaren.
Wyprowadzono ilościowe zależności pomiędzy szybkością stygnięcia, odległością ramion dendrytów i wielkością ziaren
i porównano uzyskane wyniki z wynikami symulacji prowadzonej w programie
ProCAST w połączeniu z techniką przestrzennego
automatu
komórkowego
w module CAFE programu CALCOSOFT.
Wykazano, że można uzyskać dobrą
zgodność pomiędzy wynikami symulacji
i eksperymentów, zakładając że dokonano
właściwego wyboru parametrów cieplnych
procesu krzepnięcia oraz zarodkowania
i wzrostu ziaren.
Prace w kierunku opracowania modelu symulacyjnego do precyzyjnego
ustalania właściwości żeliwa ADI.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H. 11/12,
s. 242–246, Zsfg.
Konieczna jest możliwość przewidzenia (zaplanowania) właściwości mechanicznych podczas produkcji żeliwa ADI,
aby zapewnić możliwie szerokie pole zastosowania. Właściwości mechaniczne
zależą w dużej mierze od przemian fazowych podczas obróbki cieplnej. Ustalenie
składu chemicznego w połączeniu z takimi
parametrami jak czas i temperatura obróbki cieplnej daje możliwość uzyskania
zaplanowanych właściwości mechanicznych. Badając próbki można zaobserwować wpływ różnych parametrów na zmiany udziału faz w strukturze. Wyniki badań
zostały wykorzystane do stworzenia modelu obróbki cieplnej i zastosowanie go
w symulacji. Ustalanie (przewidzenie)
właściwości mechanicznych w rzeczywistych odlewach jest możliwe tylko w pewnych granicach.
Badania metalograficzne stopów odlewniczych.
Powstawanie
grafitu
w żeliwie sferoidalnym - nie zawsze
uwzględniane czynniki i zjawiska przy
powstawaniu grafitu sferoidalnego.
Giesserei-Prax 2008, nr 6, s. 220–226,
bibliogr. 12 poz.
Mikrostruktura stopu Al-Si-Cu-Mg
(319) niemodyfikowanego i modyfikowanego strontem.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 5,
s. 371–380, bibliogr. 36 poz. sum.
W oparciu o układ żelazo-węgiel,
w artykule omówiono różne gatunki żeliwa i powstawanie w nich struktury, dokonano analizy ilościowej i jakościowej tych
struktur, ze szczególnym uwzględnieniem
powstawania grafitu w żeliwie sferoidalnym. Powstawanie grafitu w żeliwie sferoidalnym zależy w dużej mierze od występowania w metalu wolnego węgla,
warunków chłodzenia (grubości ścianki,
rodzaju materiału formierskiego), a także od warunków krystalizacji. Omówiono
przydatność mikrofraktografii w badaniach metalograficznych tworzyw metalowych. Umożliwia ona zbadanie elementów
struktury, po odpowiednim przygotowaniu
przełomu tworzyw metalowych (gatunków
żeliwa).
Przedstawiono badania stopu Al-SiCu-Mg zawierającego dużą i małą ilość
Mg, modyfikowanego i niemodyfikowanego Sr (dodatek Sr 150 ppm). Stop poddawano trójstopniowej obróbce cieplnej
w celu określenia optymalnego przesycenia dla nadtapiania faz miedziowych
Al2Cu i Al5Mg8Cu2Si6. W stopach bez zawartości Mg nie zaobserwowano występowania nadtapiania fazy Al2Cu, nawet
w przypadku podgrzania próbki do
520°C. Dodatek strontu powodował sferoidyzację cząsteczek Si, jak również wzrost
obszaru występowania porowatości i wielkości porów, zwłaszcza kiedy stop osiągnął temperaturę 520°C. Wprowadzenie
Mg pogarszało sferoidyzację cząsteczek Si
i wzrost ich wielkości. Dodatek Mg powodował również możliwość powstawania
30
Odlewnictwo Współczesne
wadzony aktualnie eksperyment miał na
celu zbadanie wpływu wibracji elekromagnetycznej na krystalizację cząstek szkła
metalicznego w stopie Fe-Co-B-Si-Nb.
Stwierdzono, że wibracja elektromagnetyczna wpływa głównie na obniżenie ilości
zarodków krystalizacji. Opisano metodykę
badań. Wyniki badań ujęto na wykresach
i zdjęciach.
fazy Al5Mg8Cu2Si6. Opisano metodykę badań, a na podstawie licznych wykresów
i zdjęć mikrostruktury przeprowadzono
analizę uzyskanych wyników.
Rozpuszczanie fazy Al2Cu w modyfikowanych i niemodyfikowanych
strontem stopach typu 319.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 5,
s. 387–393, bibliogr. 23 poz. sum.
Krystalizacja szkła metalicznego na
bazie Zr przy pomocy lasera.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 1–4,
s. 148–151, bibliogr. 11 poz. sum.
Opisano badania wpływu przesycenia
na rozpuszczanie się fazy Al2Cu w stopach
319 modyfikowanych i niemodyfikowanych
Sr (dodatek Sr 150 ppm). Stopy doświadczalne i przemysłowe typu 319 zwierały
różną ilość Mg od 0,03 do 0,6%. Badania
rozłożenia cząstek Cu w osnowie i badania pomiaru wielkości nierozpuszczonej
fazy Al2Cu prowadzono z wykorzystaniem
sondy elektronowej (EPMA) w połączeniu
z rentgenowską analizą dyspersyjną
(EDX). Stwierdzono segregację Cu na granicach dendrytów. Dodatek Mg i Sr może
powodować zmianę segregacji. Po obróbce cieplnej, cząsteczki Cu zaczynają rozkładać się bardziej równomiernie zarówno
w dendrytach, jak i w osnowie. Ilość miedzi rozpuszczonej w osnowie wzrasta ze
wzrostem czasu i temperatury, osiągając
maksimum dla 490ºC/8 h. Badano także
proces rozpuszczania eutektyki α-Al2Cu
i wydzieleń Al2Cu. Opisano metodykę badań i w oparciu o liczne wykresy i zdjęcia
mikrostruktury przeprowadzono analizę
uzyskanych wyników.
Opisano badania dotyczące krystalizacji i zachowania się fazy amorficznej
szkła metalicznego na bazie Zr poddanego działaniu lasera. Na przykładzie próbek
wykonanych ze stopu Zr55Al10Ni5Cu30
o grubości 2 mm przedstawiono zmiany struktury powierzchni. Stwierdzono,
że każda zmiana parametrów pracy lasera miała wpływ na zmianę temperatury i szybkości chłodzenia, a tym samym
na mikrostrukturę. Omówiono przebieg
eksperymentu, a wyniki badań przedstawiono na wykresach i fotografiach mikrostruktur.
Mikrostruktura i właściwości stopu
ZL 205.
China Foundry 2008, Vol. 5, nr 1,
s. 24-27, sum.
Opisano przebieg badań mających na
celu określenie wpływu mikrostruktury
stopu ZL 205 poddanego obróbce cieplnej (starzenie) i bez obróbki na jego właściwości mechaniczne (wytrzymałość na
rozciąganie i wydłużenie). Badania prowadzono za pomocą mikroskopu optycznego i elektronowego. Wykazano, że tuż
po zalaniu struktura stopu składa się
z fazy α-Al, a faza eutektyki rozłożona jest
na granicy ziaren. W czasie obróbki cieplnej wytrzymałość stopu najpierw wzrasta,
po czym maleje z czasem, a najwyższa
wytrzymałość na rozciąganie wynosi około 488 MPa.
Wytwarzanie szkła metalicznego na
bazie Fe przy użyciu wibracji elektromagnetycznej.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 1–4,
s. 86–89, bibliogr. 22 poz. sum.
Niewiele jest prac opisujących wpływ
oddziaływania pola elektrycznego/magnetycznego na wytwarzanie szkła metalicznego (stopu o strukturze bezpostaciowej).
W poprzednich etapach pracy badano
taką możliwość w odniesieniu do stopów
Mg-Cu-Y i Fe-Co-B-Si-Nb przy wzroście
wibracji elektromagnetycznej. Przepro-
31
Odlewnictwo Współczesne
nad zastosowaniem żeliwa ADI o obniżonej
twardości. W odlewni Zanardi wykorzystano tę sytuację i podjęto produkcję żeliwa
sferoidalnego
perlityczno-ferrytycznego
z przemianą izotermiczną (gatunek IDI).
13. ŻELIWO I ODLEWY
ŻELIWNE
Klasyfikacja grafitu w żeliwie drogą analizy wizualnej, według normy
ISO 945-1:2008. Geneza i przedstawienie
nowej
wersji
normy
ISO 945:1975.
Fonderie Fond. d'Aujourd. 2009, nr 284,
s. 37–48
Wpływ warunków zalewania formy
na rozpuszczalność żelazochromu
w strumieniu żeliwa.
Lit. Proiz. 2009, nr 1, s. 20–21, rez.,
sum.
Analizowano
możliwość
produkcji
dwuwarstwowych odlewów poprzez obróbkę żeliwa wyjściowego w formie odlewniczej. Odpada wtedy konieczność przygotowywania dwóch różnych stopów jak to
było dotychczas stosowane w praktyce.
W tym celu ustalano wpływ masowej prędkości wypełniania formy i udziału wolnej
przestrzeni komory reakcyjnej na kinetykę
procesu rozpuszczania żelazochromu jako
dodatku tworzącego warstwę odlewu odpornego na zużycie. Opisano przeprowadzone doświadczenia nad ustaleniem odpowiednich proporcji komory reakcyjnej
w układzie wlewowym i frakcji żelazochromu. Ustalono, że w zadanych warunkach
zalewania należy zmniejszyć przekrój kanału wypływowego z komory reakcyjnej
oraz zwiększyć stopień dyspersji żelazochromu. Przy takich parametrach zalewania rozpuszczalność żelazochromu wzrasta
z 10 do 80%.
W artykule omówiono nową normę
ISO 945:2008, która stanowi zrewidowaną wersję normy ISO 945:1975 „Oznaczenie grafitu w żeliwie. Przedstawiono
genezę tego nowego dokumentu i szczegóły zasadniczych zmian, które przyniosła
norma w porównaniu do starej. Ponadto
w aneksie przedstawiono dwanaście komentarzy i propozycji technicznych których nie uwzględniono w normie, ale które
mogą być włączone w terminie późniejszym, ponieważ dotyczą one charakterystyki grafitu za pomocą analizy obrazu
i postaci grafitu uznawanych za „ niepożądane”.
Dalszy rozwój żeliwa ADI i IDI we
Włoszech.
Fonderie Fond. d'Aujourd. 2009, nr 282,
s. 13–25, res., sum., Zsfg.
Przedstawiono wyniki badań w odlewni Zanardi w zakresie właściwości stopów,
a dotyczyły one: zmęczenia, wrażliwości na
działanie karbu, udarności. Badano: żeliwo sferoidalne (DI), żeliwo sferoidalne bainityczne z przemianą izotermiczną (ADI)
oraz żeliwo sferoidalne perlityczno-ferrytyczne z przemianą izotermiczną (IDI).
Właściwości tych gatunków żeliwa porównano ze staliwem 42CrMo4. Obrabialność
tych gatunków żeliwa to główny problem
jaki pojawił się podczas badań. Opracowano następujące gatunki żeliwa ADI:
SAEJ2477 AD750, ISO 17804 JS/800-10,
ISO 17804 JS/900-8 i ISO 17804 JS/10506. Ze względu na wzrost cen dodatków stopowych prace badawcze dotyczące żeliwa
ADI uległy spowolnieniu. Dotyczy to badań
Analiza wpływu składników składu
chemicznego i struktury na właściwości żeliwa sferoidalnego
Prz. Odl. T. 59, 2009, nr 5–6, s. 298–302
W artykule przedstawiono wyniki statystycznej analizy wpływu składu chemicznego i składników struktury na właściwości
mechaniczne żeliwa sferoidalnego. W analizie wykorzystano skład chemiczny, skład
fazowy i właściwości mechaniczne żeliwa.
Na podstawie analizy regresji wielokrotnej
stwierdzono, że skład chemiczny wywiera
decydujący wpływ na właściwości żeliwa,
a uzyskane równania pozwalają, bez badań metalograficznych, prognozować właściwości mechaniczne żeliwa.
32
Odlewnictwo Współczesne
nio, z powodu zaistniałych trudniejszych
warunków pracy, pojawiła się tendencja
do wykonywania tych części z żeliwa sferoidalnego typu Niresist gatunku CzN15D.
Określono warunki, w których odlewy te
mogą pracować, na przykład w środowisku o pH = 6,0 ..... 8,5, w temperaturze
od -90 do +140°C. Części tych pomp były
dotychczas wykonywane z żeliwa szarego
typu Niresist. Odlewy wykonuje się w formach o kilku wnękach i zalewa na konwejerze. Powstaje przy tym duża ilość braków
z powodu: stosunkowo niskiej masy metalu zalewanego do jednej formy; stopniowego zaniku efektu sferoidyzacji i spadku temperatury metalu. Opisano budowę
formy piętrowej i zabiegi metalurgiczne
mające na celu zmniejszenie ilości braków
w opisanych odlewach.
Wpływ przetapiania na strukturę
i właściwości mechaniczne żeliwa stopowego z miedzią i siarka.
Processy lit'ja 2008, nr 1, s. 69–72,
bibliogr. 2 poz. sum.
Przeprowadzono badania wielokrotnego przetapiania odpornego na ścieranie żeliwa stopowego zawierający miedź i siarkę
na zmianę składu chemicznego, strukturę
i parametry twardości. Dowiedziono, że
w czasie przetopów występuje zgar krzemu i manganu, a także siarki. Natomiast
udział miedzi pozostaje bez zmian. W rezultacie nawet po trzykrotnym przetapianiu struktura pozostaje taka sama jak
w pierwotnym stopie. Również twardość
i odporność na ścieranie na sucho pozostaje taka sama jednakże przy wielokrotnym przetapianiu należy dodać Cu do 5%
wag. i S do 1%.
Zastosowanie pomiaru aktywności
tlenu do wyznaczania optymalnych
właściwości
żeliwa
sferoidalnego
w trakcie procesu produkcyjnego.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H. 1,
s. 2–19, bibliogr. 33 poz. sum.
Synergetyczne podejście w opracowaniu procesu rozdrabniania wydzieleń grafitu w żeliwie sferoidalnym.
Lit. Proiz. 2008, nr 6, s. 7–8, bibliogr. 7
poz. sum.
Mierzono aktywność tlenu w kąpieli żeliwa sferoidalnego o strukturze ferrytycznej i perlitycznej. Pomiary przeprowadzano w funkcji czasu, utrzymując
temperaturę pieca na stałym poziomie
około 1420°C. Do badań zastosowano
standardowy czujnik ogólnie dostępny
na rynku, w którym zmodyfikowano niektóre elementy. Pomiarów dokonywano
w piecu indukcyjnym o pojemności 250
kg, odzwierciedlającym warunki panujące w przemyśle. Pomiary aktywności tlenu
w ciekłym żeliwie sferoidalnym pozwalają na ustalenie optymalnych warunków
prowadzenia wytopu. Dzięki takiej optymalizacji odlewy charakteryzują się maksymalnym stopniem sferoidyzacji, dużą
wartością wydłużenia i wytrzymałości na
rozciąganie oraz dużą zawartością ferrytu
w połączeniu z małą wartością twardości.
Opracowano proces techniczny rozdrabniania grafitu w żeliwie sferoidalnym
z zastosowaniem metody zarodkującej
modyfikacji, opracowano model procesu
modyfikacji, który pozwala na optymalizację stopnia rozdrobnienia grafitu. Rozdrobnienie grafitu w żeliwie sferoidalnym
o 15–30% pozwala podwyższyć poziom
właściwości mechanicznych.
Charakterystyczne cechy produkcji
odlewanych części pomp z żeliwa austenitycznego z grafitem sferoidalnym.
Lit. Proiz. 2008, nr 6, s. 23–28
Opisano budowę pomp stosowanych
w przemyśle naftowym. Każdy stopień
pompy składa się z koła roboczego i łopatek kierujących. Te ostatnie stanowią ażurowe, cienkościenne części o średnicy 80
do 90 mm w której łopatki o grubości 1–
1,5 mm ułożone są w postaci spirali, Ostat-
33
Odlewnictwo Współczesne
Wpływ manganu i siarki na zarodkowanie grafitu w ciekłym żeliwie.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H. 2, s. 2–5,
bibliogr. 18 poz. sum.
Rozkład płatków grafitu w żeliwie
szarym wraz z metodą określania odpowiednich parametrów.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H. 2,
s. 38–44, bibliogr. 3 poz. sum.
Zarodkowanie grafitu ma wpływ na
właściwości mechaniczne żeliwa. Grafit
zarodkuje na podkładkach obcych substancji, które są obecne w ciekłym metalu
lub które zostały tam wprowadzone wraz
z dodatkiem modyfikatora. Dla uzyskania powtarzalnych właściwości żeliwa konieczna jest stała szybkość zarodkowania
grafitu i jego równomierny rozkład w kąpieli ciekłego metalu. Dlatego niezbędna
jest dokładna znajomość składu i morfologii powstających zarodków krystalizacji. Zbadano szereg próbek wykonanych
z żeliwa gatunku EN-GJL-200 ze szczególnym uwzględnieniem wpływu manganu
i siarki na zarodkowanie grafitu w żeliwie szarym. Próbki posiadały różne procentowe zawartości wyżej wymienionych
pierwiastków i różne ich proporcje. Próbki poddawano hartowaniu lub badano je
w stanie bez obróbki cieplnej. Stosowano
następujące metody badań: skaningowa
mikroskopia elektronowa, spektroskopia
dyspersji energii i spektroskopia dyspersji
długości fal (ang. SEM-EDS-WDS). Wyniki badań doświadczalnych porównywano
z wynikami symulacji mikrostruktury prowadzonymi w programie MICRESS, który
wykorzystuje model pola wielofazowego.
Program ten jest bezpośrednio połączony
z bazą danych termodynamicznych, stosując interfejs Fortran TQ i oprogramowanie
ThermoCalc. W oparciu o wyniki badań
eksperymentalnych i symulacji stwierdzono, że grafit zarodkuje na cząsteczkach
MnS, a udział procentowy zawartości tych
pierwiastków, jak również ich wzajemny
stosunek ma bardzo duży wpływ na przebieg i intensywność zarodkowania.
Przypisanie grafitu występującego
w odlewach z żeliwa szarego poszczególnym klasom wg DIN EN 945 lub ASTM A247
na podstawie samego kryterium podobieństwa nastręcza pewne trudności z braku
zarówno w pełni wiarygodnych wzorców
odniesienia, jak również i definicji charakterystyki rozkładu. Dotyczy to zwłaszcza
grafitu o wielkości większej niż A4. Dlatego zgodnie z wcześniejszymi sugestiami i aktualnymi potrzebami, badano przy
pomocy podstawowych metod statystycznych rozkład wielkości wydzieleń grafitu
w odlewie tarczy hamulcowej do samochodu osobowego wykonanej z żeliwa
EN GJL-150 o dużej zawartości węgla.
Otrzymany rozkład logarytmiczny pozwolił na zastosowanie w obliczeniach prostej
metody średniej geometrycznej oraz rachunku prawdopodobieństwa dla dokonania szybkiej oceny graficznej. Metody
te okazały się bardzo skutecznym narzędziem do przeprowadzania, między innymi, analizy i prezentacji wektorów rozkładu grafitu na przekroju odlewu i badania
związanych z tym właściwości nowych modyfikatorów.
Metody wyznaczania temomechanicznej wytrzymałości zmęczeniowej dla
żeliwa GJV450.
Giesserei Rund. 2008 , Jg. 55, H. 11/12,
s. 238–241, bibliogr. 7 poz. Zsfg.
Zastosowanie przedstawionych w artykule modeli wytrzymałościowych pokazuje, że prowadząc badania za pomocą różnych metod można uzyskać różne wartości
wytrzymałości „eksploatacyjnej” tworzyw.
Różnice są znaczne. Jednocześnie przedstawiono metodę postępowania, w której
pokazano w jaki sposób można wykorzystać wyniki badań termomechanicznej wytrzymałości zmęczeniowej (TMF). Nie tylko
brak normy w zakresie badań istotnych dla
TMF utrudnia postępowanie przy badaniach
34
Odlewnictwo Współczesne
14. STALIWO I ODLEWY
STALIWNE
wytrzymałości zmęczeniowej w przypadku
obciążenia o charakterze termomechanicznym. Stwierdzono także, że niezbędna
jest duża liczba parametrów do zdefiniowania cyklu TMF. Ponadto stwierdzono, że
dysponując jedynie pojedynczymi wskaźnikami pochodzącymi z badań TMF nie da
się wyznaczyć trwałości odlewu. Dlatego
konieczne jest, aby za pomocą badań TMF
możliwie dokładnie odtworzyć rzeczywisty
stan obciążenia panujący w odlewie. Ponadto należy w ramach badań TMF ustalić
możliwe wielkości „zamienne” jak temperatura czy ograniczenia w wydłużaniu się
odlewu oraz ich wpływ na jego trwałość.
Jeżeli wskaźniki te da się wyznaczyć należy
dobrać albo opracować taki model tworzywa, który mógłby reprezentować podczas
obciążenia elastoplastyczne zachowanie
się tworzywa przy uwzględnieniu wyznaczonych wielkości. Za pomocą odpowiedniego modelu wytrzymałości (trwałości),
stosując symulację, można wyznaczyć
trwałość odlewu, a tym samym odpowiednio zoptymalizować proces.
Opracowanie
technologii
otrzymywania
kształtowych
półwyrobów ze staliwa żarowytrzymałego
15H12N2MWFAB metodą odśrodkowego, elektrożużlowego odlewania.
Processy lit'ja 2009, nr 1, s. 28–33,
bibliogr. 4 poz. rez., sum.
Przedstawiono
nową
technologię
otrzymywania kształtowych półwyrobów
o dużych wymiarach i masie 0,6 ton. Wykorzystano w tym przypadku metodę
elektrożużlowego i odśrodkowego odlewania ze staliwa żarowytrzymałego typu
15H12NMWFAB. Opracowano podstawowe
parametry procesu odlewania takie, jak:
skład i jakość topnika stosowanego przy
przetapianiu elektrod, reżim elektryczny
procesu przetapiania, sposób rozlewania
stopu metalu z żużlem do formy wirującej,
warunki obrotów formy i inne. Przedstawiono wpływ ilości stosowanego topnika
na proces krzepnięcia odlewu w formie o
skomplikowanych kształtach. Omówiono
zasady konstrukcji tej stalowej formy. Badano właściwości mechaniczne próbnych
odlewów.
Mechanizm powstawania grafitu podczas krzepnięcia żeliwa białego.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 1–4,
s. 27–30, bibliogr. 5 poz. sum.
W większości żeliw białych, których
przeznaczeniem jest zapewnienie odporności na zużycie nie powinno dopuszczać się
do powstawania grafitu, ponieważ eutektyka: austenit (γ)+ grafit wykazują małą
twardość, a tym samym takie żeliwo szybko się zużywa, nawet w przypadku, gdy
austenit przechodzi w twardą fazę taką jak
martenzyt. Z drugiej strony niewielka ilość
drobnego grafitu w strukturze jest pożądana, np. w materiale stosowanym na rolki do walcarek na gorąco, dla uniknięcia
porysowań lub zatarć rolek. Powstawanie
„twardych” węglików stymulują takie dodatki, jak Cr, V, Nb. Przedstawiono i porównano mechanizm tworzenia się grafitu
w żeliwie chromowym, stali szybkotnącej
i żeliwie typu Ni-hard. Analizę wyników badań przeprowadzono w oparciu o zamieszczone wykresy i zdjęcia mikrostruktur.
Wpływ parametrów pozapiecowej obróbki stali St10 na zanieczyszczenia
odlewanych ciągłe półwyrobów (prętów o średnicy 180 mm) wtrąceniami
niemetalicznymi.
Processy lit'ja 2008, nr 1, s. 38–40, sum.
W serii wytopów prętów odlewanych
metodą ciągłą badano wtrącenia niemetaliczne w stopie z zastosowaniem metod metalografii optycznej mikroskopii
skaningowej oraz analizy mikrorentgenospektralnej. Stwierdzono, że wtrącenia
niemetaliczne, wywołujące podwyższony
stopień zanieczyszczenia gotowego wyrobu to głównie związki aluminium i wapnia o zmiennym składzie, CaO x 2 Al2O3.
Stwierdzono konieczność korekty pozapiecowej obróbki ciekłego metalu po spuście
35
Odlewnictwo Współczesne
zmęczeniowa. Istotna jest między innymi
zależność cykli naprężeń i zmian temperatury pracy odlewu. Badania są trudne i
należy je prowadzić w stadium przygotowania odlewów. Dla określenia eksploatacyjnej odporności stosowano współczynnik
zapasu odporności na zmęczenie „n” , który uwzględnia ilość cykli obciążeń, kształt
i wymiary detalu oraz wszystkie inne
składniki zniszczenia zmęczeniowego. Podano przykłady obliczania tego współczynnika. Optymalne połączenie właściwości
wytrzymałościowych i plastycznych można
osiągnąć poprzez wybór odpowiedniego
składu chemicznego, parametrów topienia
i końcowej obróbki ciekłego metalu poprzez modyfikację pierwiastkami aktywnymi.
z pieca łukowego. Polega ona na zmianie
proporcji dodatków wapnia i aluminium do
wytopu, a także dodatku topnika w postaci
fluorospatu.
Wpływ małych zawartości niobu na
żaroodporność stopu typu Fe-Cr-Al.
Processy lit'ja 2008, nr 1, s. 72–77,
bibliogr. 7 poz. sum.
Badano kinetykę procesu utleniania
stopu żelaza o wysokiej zawartości chromu: 55Fe - 40 Cr - 5Al z dodatkiem 1 i 3%
niobu, przy temperaturach 700–1200°C
w ciągu 20 godzin. Udowodniono, że żaroodporność stopu przy wprowadzaniu 1–3%
Nb do temperatury 1000ºC zmniejsza się
nieznacznie i pozostaje na dostatecznie
wysokim poziomie. Świadczy o tym powstawanie na stopach cienkiej warstewki
tlenków dobrze przylegającej do materiału
osnowy, a kinetyka procesu utleniania ma
charakter funkcji parabolicznej. W temperaturze powyżej 1000ºC żaroodporność
stopu silnie się obniża, szczególnie w stopie o zawartości 3% Nb. Świadczy o tym
tworzenie się grubej warstwy sypkiej zgorzeliny, a samo utlenianie przebiega według funkcji liniowej. Zalecono stosowanie
tego stopu tylko do zakresu temperatury
nie przekraczającej 1000ºC.
Duże odlewy staliwne dla elektrowni
cieplnych - największa turbina parowa na świecie.
Giesserei 2008, Jg. 95, H. 4, s. 32–34,
36–38, 40–42
Stowarzyszenie odlewni „Voestalpine”,
do którego należą odlewnie austriackie
w Linzu i Traisen, produkuje duże odlewy
staliwne do turbin parowych i gazowych
a także sprężarek do transportu oleju
i gazu. Produkuje też odlewy dla przemysłu chemicznego i maszynowego oraz dla
elektrowni wiatrowych. Masa tych odlewów to odlewy od 1 do 100 ton. Każdy
z obszarów rynku na który produkowane są te odlewy stanowi wyzwanie.
W artykule ograniczono się jedynie do
omówienia produkcji odlewów dla turbiny
parowej o mocy 1720 MW dla elektrowni
w Finlandii. Odlewy dla przemysłu energetycznego to głównie: wszelkiego typu
obudowy zewnętrzne, wewnętrzne czy
obudowy zaworów. Są to odlewy skomplikowane i stosowane na odpowiedzialne
elementy konstrukcji. Podlegają znacznym
obciążeniom, przede wszystkim cieplnym.
Odlewy te wykonywane są w skomplikowanym procesie technologicznym. Szczególnie istotna jest ich obróbka cieplna. Na
elementy do elektrowni parowych stosuje
się m.in. staliwa stopowe, np. G20Mo5,
G17CrMo5-5, G17CrMo9-10. W artykule
Wzajemna zależność właściwości mechanicznych i eksploatacyjnych odlewów staliwnych dla kolejnictwa.
Lit. Proiz. 2008, nr 6, s. 15–17, bibliogr. 3
poz. sum.
W odlewni staliwa w Briańsku, odlewy
dla kolejnictwa wykonuje się z niskostopowego staliwa 20 GL. Podstawową przyczyną brakowania tych odlewów jest wzrost
pęknięć zmęczeniowych powstających
w czasie ich eksploatacji. Przyczyną powstawania pęknięć zmęczeniowych jest
wysoki poziom naprężeń statycznych
i dynamicznych w niebezpiecznych przekrojach odlewów ramy bocznej. Konstrukcyjną wytrzymałość odlewów można podwyższyć trzema sposobami. Rozważano
czynniki, od których zależy wytrzymałość
36
Odlewnictwo Współczesne
omówiono, pod kątem potrzeb elektrowni
w Finlandii, typowy proces produkcji odlewów staliwnych (staliwo G17CuMo9-10)
do turbin parowych (wytwarzanie modeli,
form, topienie, odlewanie) ze szczególnym
uwzględnieniem odlewów bardzo dużych.
Omówiono także kontrolę jakości odlewów.
podatny na pęknięcia na gorąco niż stal
narzędziowa do pracy na gorąco 1.2343.
Dlatego na elementy form ciśnieniowych
narażone na pęknięcia na gorąco należy
stosować stal niklową martenzytyczną.
Natomiast nie należy jej stosować tam,
gdzie występuje zagrożenie erozyjne. Kolejny wniosek dotyczy pozytywnego wpływu śrutowania w aspekcie powstawania
pęknięć wywołanych naprężeniami. Pęknięcia powstają z opóźnieniem a ich propagacja jest mała. Ponadto okazało się, że
śrutowanie ma pozytywny wpływ - powoduje odprężanie - jest to jednak związane
z większymi kosztami. Należy zauważyć,
że jeżeli porówna się wpływ śrutowania
i wpływ doboru tworzywa (stopu) na trwałość form ciśnieniowych, to należy jednoznacznie stwierdzić, że wybór tworzywa
jest bardziej istotny. Optymalizacja, poprzez zminimalizowanie obróbki cieplnej
towarzyszącej produkcji i odprężania czy
utwardzania warstw brzegowych w celu
opóźnienia powstawania pęknięć, nie prowadziła do zwiększenia trwałości formy.
Badania w zakresie optymalizacji
trwałości form ciśnieniowych do odlewania aluminium.
Giesserei 2008, Jg. 95, H. 4, s. 44–51,
bibliogr. 7 poz. Zsfg.
Celem badań było przedłużenie trwałości form ciśnieniowych do odlewania aluminium poprzez ukierunkowaną
optymalizację czynników procesu i ich
sklasyfikowanie w teście praktycznym.
Uwzględniono: wybór tworzywa na formy
w odniesieniu do stali narzędziowej do
pracy na gorąco CrMoV i stopów grupy FeCoNi. W stopach wywołano i prześledzono
określone naprężenia własne, ściskające, wywołane przez śrutowanie. Przeprowadzono i zanalizowano obróbkę cieplną
w celu zminimalizowania miejscowego utwardzenia powierzchni w miejscach
znacznego obciążenia. Działanie wspomnianych wyżej czynników przeanalizowano pod kątem ekonomicznym i określonych środków zaradczych w celu określenia
momentu zniszczenia formy. Próby praktyczne przeprowadzono w optymalnych
warunkach zastosowania form, a wyniki
porównano z warunkami przemysłowymi przy współpracy z odlewniami ciśnieniowymi i komisją nadzorującą projekt.
Badano zastosowanie form od momentu
dostarczenia bloków kutych przez ich konstruowanie, wzorcowanie (cechowanie),
produkcję, sortowanie, badania metalurgiczne i ocenę ekonomiczną ich wykonania. Podstawowi badaniami były badanie
struktury i naprężeń, które określano
w warunkach produkcji lub w warunkach
laboratoryjnych podczas przerw oczyszczania. Ocena wszystkich wyników działania czynników optymalizujących pozwala
na wyciągnięcie między innymi następujących wniosków: stop Fe-Co-Ni jest mniej
15. STOPY METALI
NIEŻELAZNYCH I ODLEWY
Z TYCH STOPÓW
Relacje między składem chemicznym
i właściwościami mechanicznymi dla
stopów AlCu5MgTi (Stop 206).
Homm.e.Fond. 2009, nr 391, s. 15–23,
bibliogr., poz. res., sum.
Artykuł jest tłumaczeniem z Transactions AFS-2006. Jedną z charakterystycznych cech stopów Al jest zdolność
dostosowania właściwości mechanicznych
do wymagań, które stawia się produkowanej części. Środki do otrzymania tego
celu obejmują zmianę składu chemicznego stopów w granicach przewidzianych
w normach, zmiany w ustaleniach cyklu
obróbki termicznej i dobór procesu produkcji jako takiego. W artykule skupiono
się na możliwościach jakie daje pierwszy
z tych czynników, a mianowicie na efektach zmiany składu chemicznego. Opisa-
37
Odlewnictwo Współczesne
no wyniki eksperymentów statystycznych
w których zmieniano ilości głównych pierwiastków w stopie oraz zasadniczych domieszek w ilościach dopuszczalnych przez
Stowarzyszenie Aluminium dla zabiegów
T4 i T7. Omówiono wnioski z tych badań.
Stopy typu A206 są przeznaczone na części dla przemysłu lotniczego oraz dla motoryzacji.
ków. Omówiono badania dla stopów Al- Mg
i Al-Si. Dla każdej stosowanej próby technologicznej przedstawiono rysunek formy,
warunki prowadzenia badań oraz porównawcze wykresy stopnia zagazowania.
Stopy ultralekkie Mg-Li.
Prz. Odl. T. 59, 2009, nr 5–6, s. 276–288
W pracy przedstawiono część wyników badań zrealizowanych w ramach Projektu Badawczego Zamawianego nr PBZKBN-114/T 08/2004, które obejmowały
opracowanie i wykonanie m.in. stanowiska badawczego do topienia i odlewania
w atmosferze ochronnej stopów ultralekkich Mg-Li. Opracowano podstawy technologii topienia i odlewania tych stopów,
tj. składu i ciśnienia atmosferycznego oraz
sposobu dozowania składników stopowych
(głównie litu). Wykorzystując stanowisko
badawcze wykonano serię odlewów próbnych ze stopów podwójnych Mg-Li o zawartości litu w granicach około 3–18% mas.
oraz serię odlewów ze stopów potrójnych
z Al, Ca i Zn. Wstępnie oszacowano właściwości mechaniczne tych stopów. Wykonano również wytop stopu o masie właściwej
poniżej 1 g/cm3 i oszacowano wstępnie
jego właściwości fizykochemiczne.
Wpływ prędkości chłodzenia i czasu przesycania na utwardzanie stopu
AlSi7Mg0,45.
Fonderie Fond.d'Aujourd. 2009, nr 281,
s. 10–18, res., sum., Zsfg.
To że, prędkość chłodzenia ma wpływ
na właściwości mechaniczne stopów grupy AlSi7Mg03 względnie AlSi7Mg06 zostało już dawno stwierdzone. Wpływ ten
został określony jedynie dla standardowych prędkości chłodzenia odlewów piaskowych i kokilowych. Na temat wpływu
czasu przesycania na właściwości mechaniczne jest stosunkowo niewiele informacji. Wyniki poniższej pracy pokazały, że
w przypadku stopów grupy AlSi7Mg03 lub
AlSi7Mg06 przyspieszenie prędkości chłodzenia w przypadku odlewów kokilowych
w odniesieniu do typowych prędkości chłodzenia nie przynosi żadnych korzyści jeśli
chodzi o właściwości mechaniczne. Jednocześnie w badaniach potwierdzono, że w
określonych warunkach jest możliwe skrócenie czasu przesycania bez pogorszenia
statycznych właściwości mechanicznych.
Stopy tytanu o ulepszonych właściwościach spowodowanych obecnością
węgla.
Inż. Mat. 2009, R. 30, nr 5, s. 374–377,
bibliogr. 11 poz.
Przesłanki do realizacji technologicznej próby dla oceny nasycenia gazami
ciekłych stopów aluminium.
Processy lit'ja 2009, nr 1, s. 17–27,
bibliogr. 15 poz. rez., sum.
W pracy na podstawie danych literaturowych przeprowadzono charakterystykę
konwencjonalnych stopów tytanu predystynujących je do zastosowania w lotnictwie, przemyśle chemicznym energetyce
i medycynie. Stwierdzono, że coraz większe wymagania stawiane stopom tytanu
zmuszają do poszukiwania nowych stopów o ulepszonych właściwościach – wyższej wytrzymałości, twardości i odporności
na ścieranie, wytrzymałości na pełzanie
czy odporności korozyjnej. Pokazano, że
takie właściwości posiadają stopy tytanu
o mikrostrukturze roztworu stałego α, β
Artykuł stanowi obszerny przegląd literatury na temat efektywności stosowania
prób technologicznych do oceny stopnia
zagazowania ciekłych stopów aluminium.
Podkreślano niedoskonałości w ocenie ilości wodoru w tych poszczególnych próbach.
Zaproponowano rozwiązania, pozwalające
na udoskonalenie otrzymywanych wyni-
38
Odlewnictwo Współczesne
lub α+β z niewielką zawartością dyspersyjnych węglików, borków, krzemków i faz
międzymetalicznych.
Analizując układ równowagi TiC wskazano możliwości zwiększenia żarowytrzymałości, twardości i odporności na ścieranie a nawet odporności korozyjnej stopów
tytanu przez obecność węglików TiC wynikającą z wprowadzenia do ich składu
chemicznego niewielkich zawartości węgla
(do około 0,8% mas.).
Stop
odlewniczy
na
tłoki
AlSi12CuNiMg; optymalizacja składu
chemicznego i obróbki cieplnej pod
kątem zastosowania.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H. 7/8,
s. 139–152. bibliogr. 34 poz. Zsfg.
Stop odlewniczy na tłoki AlSi12CuNiMg
charakteryzuje się wysokimi właściwościami wytrzymałościowymi, posiada wysoką
twardość przy równoczesnej dobrej odporności na zużycie. Wydłużenie dla wielu
przypadków zastosowań w przypadku tego
gatunku stopu nie ma większego znaczenia, nie przekracza ono 1%. Największe
wartości właściwości wytrzymałościowych
uzyskuje się przez ukierunkowaną obróbkę cieplną. Wykonano próbki odlewane
metodą kokilową oraz odlewy z wariantów
stopu AlSi12CuNiMg i określono właściwości mechaniczne po starzeniu naturalnym
względnie pośrednim i po obróbce typu T5.
Po przeprowadzeniu starzenia naturalnego
można było wyciągnąć następujące wnioski: w wyniku modyfikacji strontem stop
AlSi12CuNiMg, jeśli chodzi o proces odlewania i krzepnięcia, wykazuje podobne
własności jak prawie eutektyczny stop AlSi.
Cechuje go znacznie lepsza obrabialność
niż stop nadeutektyczny. Dodanie składnika rozdrabniającego strukturę wpływa
pozytywnie na proces krzepnięcia i poprawia statyczne właściwości mechaniczne.
Czas niezbędny do przeprowadzenia pełnego starzenia naturalnego wynosi 8 dni.
Poprawa właściwości wytrzymałościowych
wynika głównie ze zniekształcenia siatki,
które związane jest z równomiernie rozmieszczonymi małymi wydzieleniami, które powodują z kolei powstanie koherentnych pól naprężeń i utrudniają tym samym
przemieszczenie. Po przeprowadzeniu starzenia pośredniego i obróbki cieplnej T5
wyciągnięto następujące wnioski: - niezbędna temperatura początku obróbki
cieplnej T5, w celu uzyskania wydzieleń
powodujących zwiększenie wytrzymałości,
wynosi ponad 150°C; - starzenie pośrednie i związane z tym tworzenie się „grubych” stref GPI oddziaływuje pozytywnie
na właściwości mechaniczne w przypadku
następującej potem obróbki cieplnej T5;
Straty łatwotopliwej fazy przy wytopie i krzepnięciu brązów ołowiowych.
Lit. Proiz. 2008, nr 5, s. 10–11, bibliogr. 3
poz. sum.
Brązy ołowiowe stosowane jako materiały odporne na zużycia mają małe właściwości mechaniczne z powodu obecności
ołowiu, który praktycznie nie rozpuszcza
się w miedzi. Badano zachowanie się ołowiu
w czasie wytopu i jego rozłożenie w mikrostrukturze, ponieważ brak jest dokładnych
danych na ten temat w literaturze. Wybrano dwa gatunki brązu: o zawartości 10
i 30% ołowiu. Wytopy próbne podgrzewano o 50–70°C. Oceniano zgar łatwotopliwej
fazy za pomocą analizy rentgenofluorescencyjnej. Przy szybkim chłodzeniu >100
–110ºC/s pojawia się odwrotna segregacja i większość łatwotopliwej fazy wydziela się na powierzchni odlewu w postaci
cienkiej warstewki. Za pomocą specjalnego programu obliczono rozkład ołowiu na
przekroju odlewu z brązu Br10. W ostatnim momencie krystalizacji w warstwie
powierzchniowej wydzielenia fazy ołowiu
przy szybkim chłodzeniu zostają uwięzione między kryształami miedzi. W środkowej części intensywność tego procesu
ulega zmniejszeniu i zawartość ołowiu jest
wyrównana. Przy wyższych zawartościach
ołowiu jego likwacja wzrasta. Korzystnym
jest odlewanie brązów ołowiowych w podgrzewanych kokilach.
39
Odlewnictwo Współczesne
- w przypadku dłuższych czasów starzenia w stopach typu AlSi12CuNiMg zaznacza się efekt nadmiernego starzenia, który powoduje spadek granicy plastyczności
i twardości; - w przypadku optymalnego
składu chemicznego (Cu, Mg, Ni, Si) i odpowiedniego doboru temperatury starzenia uzyskuje się największe wartości właściwości wytrzymałościowych i wysokie
twardości powierzchni już po krótkim czasie starzenia. W wyniku badań okazało się,
że zalecane przez producenta stopu czasy
obróbki cieplnej T5 można znacznie skrócić i uzyskać obniżkę kosztów. Przy czym
zostaną znacznie przekroczone wartości:
twardości powierzchni, granicy plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie, które
podano w normie EN 1706 jako wartości
minimalne.
Azotek boru jako materiał ogniotrwały w odlewnictwie aluminium.
Giesserei-Prax. 2008, nr 5, s. 175–178
Omówiono właściwości i zastosowanie nowoczesnego ceramicznego pokrycia
ochronnego - azotku boru - stosowanego w odlewnictwie aluminium. Producentem tego pokrycia jest firma ESK Ceramics GmbH&Co.KG w Kempten (Niemcy).
Pokrycia takie stanowią alternatywę dla
mączki kostnej. Pokrycia ceramiczne nanoszone są w stanie ciekłym, po zakrzepnięciu charakteryzuje je cieplna i chemiczna
stabilność. Ponadto, mają podobny współczynnik wydłużenia jak materiał podłoża.
Ta właściwość zapobiega łuszczeniu się
pokrycia. Azotek boru spełnia ww. właściwości, posiada strukturę podobną do grafitu dzięki temu nadaje się zarówno jako
środek smarujący, jak i oddzielający, ale
w przeciwieństwie do grafitu nie utlenia się
szybko. Azotek boru jest trudnozwilżalny
przez ciekły metal. Azotek boru posiada
dobrą przyczepność dzięki zastosowaniu
przez firmę Ceramics spoiwa „Sol-Gel”,
które wzmocniono nanocząsteczkami.
Nowoopracowane pokrycie nosi nazwę:
EKamold Cast-C. Pokrycie da się regenerować, nie podlega sedymentacji, jest trwałe, ma szerokie pole zastosowania.
Często stosowane stopy wtórne typu
Al-Si. Wpływ magnezu i strontu na
międzymetaliczną
fazę
β-Al5FeSi
w stopie wtórnym AlSi6Cu4.
Giesserei-Prax. 2008, nr 5, s. 167–173,
bibliogr. 20 poz
Sugestia co do możliwości kompensacji żelaza przez magnez w stopie AlSi6Cu4
w ilości 0,5% została obalona w badaniach
własnych przy wykorzystaniu analizy termicznej, mikroskopu optycznego i elektronowego, a także przez zastosowanie
symulacji krzepnięcia za pomocą oprogramowania PANDAT z wykorzystaniem modelu Scheil’a. Negatywne oddziaływanie żelaza w ilości 0,5% można zrekompensować
przez dodatek 250 ppm strontu. Średnia
maksymalna długość iglastych połączeń
międzymetalicznych typu „β-Al5FeSi” jest
czynnikiem decydującym dla granicy płynięcia i maksymalnego wydłużenia dla stopu AlSi6Cu4. Poprzez określenie tego parametru możliwe jest jednoznaczne i pewne
określenie własności mechanicznych. Nie
ma natomiast zależności pomiędzy łączną
średnią długością igieł β-Al5FeSi” i właściwościami mechanicznymi.
Czynniki o charakterze produkcyjnym
wpływające na wytrzymałość zmęczeniową odlewów ze stopów aluminium.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H. 5/6,
s. 92–99, bibliogr. 26 poz. Zsfg.
W zależności od parametrów odlewania, rodzaju stopu, jak i geometrii odlewu
mamy do czynienia z różnymi postaciami
porowatości i różnymi odstępami dendrytów. Oba te czynniki wpływają negatywnie
na wytrzymałość zmęczeniową i należy je
scharakteryzować, a podczas projektowania odlewów należy je uwzględniać. Wyniki przedstawionej pracy pokazują, że
odstęp dendrytów wtórnych w odlewach
kokilowych jest czynnikiem decydującym,
wpływającym na wytrzymałość zmęczeniową, podczas gdy w przypadku odlewów
40
Odlewnictwo Współczesne
ciśnieniowych takim czynnikiem jest porowatość. W odlewach kokilowych istnieje
prawie liniowa zależność między odstępem
dendrytów (DAS) a wytrzymałością zmęczeniową. Wyniki pracy pokazują również,
że w odlewach ciśnieniowych ze stopów
aluminium występuje zależność między
porowatością a wytrzymałością zmęczeniową, przy pomocy której można oszacować
wytrzymałość zmęczeniową dla dowolnej
porowatości, jeżeli dysponujemy linią Woehlera będącą odniesieniem dla dowolnej
porowatości. Opierając się na rzeczywistej
geometrii porów można za pomocą metody elementów skończonych, dokonując
pewnych statystycznych założeń przedstawić nakładanie się lokalnych naprężeń
jako funkcję porowatości. Funkcja ta jest
istotnym wkładem w uzasadnienie zmniejszania wartości wytrzymałości zmęczeniowej w wyniku czynników mechanicznych i
jest przyczynkiem do obliczania trwałości
odlewów.
dzenia badań dotyczących ukształtowania
krzemu eutektycznego przez obróbkę cieplną w zakresie temperatury 300°C–400°C
(obszar „Temper-0”. Chodziło o uzyskanie
krzemu sferoidalnego. W ramach badań
wykonano rzeczywiste odlewy ciśnieniowe ze stopu „trimal-37" (stop AlSi bez zawartości Mg) i poddano obróbce cieplnej
„Temper-0”. Jako punkt odniesienia służyły odlewy ze stopu „trimal-05”(stop z magnezem od 0,1 do 0,4%), które uprzednio poddano obróbce cieplnej T7. Co do
właściwości mechanicznych pokazano wyraźnie podczas próby ściskania, że stop
„trimal-37” w stanie obróbki „Temper-0”
porównywalny jest ze stopem „trimal-05”
po obróbce cieplnej T7; - mała jest granica plastyczności i wydłużenie całkowite ale
wyższa wytrzymałość na rozciąganie. Jak
pokazały badania metalograficzne obróbka „Temper-0” prowadzi do sferoidyzacji
krzemu eutektycznego. Pełne „uwolnienie"
krzemu jak i początek rozrostu wydzieleń
sferoidalnego krzemu wył widoczny w stopie „trimal-05” po przeprowadzeniu obróbki cieplnej T7. Te różnice są ważnym
aspektem w ustalaniu określonego wydłużenia i plastyczności. Określono także odkształcenie podczas próby ściskania. Także i w tym przypadku należy stwierdzić, że
odlewy po obróbce „Temper-0” w porównaniu do obróbki T7 są mniej odporne na
obciążenia i mają mniejszą plastyczność.
Mimo, że obróbka „Temper-0” poprawia
znacznie odkształcalność w stanie odlanym
nie stanowi jednak pełnego zamiennika dla
dwustopniowej obróbki T7. Konieczne są
dalsze badania w zakresie obróbki cieplnej
i składu chemicznego stopów.
Rozwój procesu wykonywania plastycznych odlewów ciśnieniowych.
Giesserei 2008, Jg. 95, H. 4, s. 52–57,
bibliogr. 3 poz. Zsfg.
Po określeniu profilu wymagań jakie
stawia się odlewom ciśnieniowym (stosowanym w obszarach narażonych na
uderzenia w przemyśle motoryzacyjnym)
opracowano cykl produkcyjny wykonywania odlewów ciśnieniowych. Ponadto przedyskutowano zachowanie się stopów na
odlewy ciśnieniowe na bazie AlSi podczas
odkształcenia zarówno w stanie odlanym,
jak i po obróbce T7. Dyskutowano także
przyczyny odkształcenia. Badając strukturę zwrócono szczególną uwagę na różnice
morfologiczne krzemu eutektycznego. Obserwacje prowadzą do wniosku, że stopy
na odlewy ciśnieniowe w stanie odlanym
mają koralikową strukturę modyfikowanego krzemu eutektycznego, która sprzyja
rozchodzeniu się pęknięć, natomiast podczas wyżarzania odprężającego uzyskuje
się krzem eutektyczny kulisty („swobodny”), który przeciwdziała rozchodzeniu się
pęknięć. Szereg wad obróbki dwustopniowej, szczególnie wyżarzania odprężającego, zmotywowały autorów do przeprowa-
Odlewy precyzyjne z nadstopów na
bazie niklu.
Giesserei-Prax. 2008, nr 6, s. 197–210,
bibliogr. 36 poz.
Artykuł dotyczy odlewów precyzyjnych z nadstopów na bazie niklu. Przedstawiono w nim definicję i klasyfikację
nadstopów. Nadstopami określa się stopy,
które wykazują bardzo dobre właściwości
mechaniczne w wysokich temperaturach
i są odporne na pełzanie. Stopy te są także
odporne na korozję i utlenianie. Omówiono
41
Odlewnictwo Współczesne
krótko historię nadstopów. Przedstawiono
właściwości i zastosowanie nadstopów niklu. Omawiając ich strukturę scharakteryzowano występujące w nich powszechnie fazy, są to: dwa rodzaje faz gamma,
fazy węglików, fazy „upakowane”- bardzo
kruche (np. faza Lavesa). Następnie omówiono: rozwój nadstopów; zagadnienie
krzepnięcia kierunkowego; zagadnienie
monokrystalizacji. W dalszej kolejności
scharakteryzowano trzy generacje nadstopów, podano przykłady zastosowania nadstopów niklu, omówiono wpływ zmiennych
parametrów odlewania na poszczególne
cechy struktury takie, jak: ziarnistość, odstęp dendrytów (DAS), charakter występujących faz oraz ich ilość (zestawienie
tabelaryczne). Omówiono wpływ zmiennych parametrów odlewania na płynność
stopu, a także wpływ parametrów odlewania na naprężenia własne, a więc wpływ
przegrzania i temperatury odlewania na
występowanie naprężeń własnych. Ponadto artykuł zawiera omówienie wpływu
właściwości struktury na właściwości mechaniczne (wytrzymałość na rozciąganie,
wytrzymałość zmęczeniową) oraz wpływ
chłodzenia na krzepnięcie.
Wpływ stopnia rozdrobnienia ziaren,
modyfikacji i szybkości stygnięcia na
mikrostrukturę stopów 239 i 226.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H. 2,
s. 26–37, bibliogr. 7 poz. sum.
Omówiono wpływ stopnia rozdrobnienia struktury ziarnistej, dodatków modyfikatora i szybkości stygnięcia na mikrostrukturę stopów Al-Si. Przebieg krzepnięcia
stopów 226 i 239 badano stosując analizę
termiczną in situ, symultaniczną analizę
termiczną, analizę składu chemicznego
i analizę metalograficzną. Badane stopy
modyfikowano i rafinowano. Wyznaczano
stopień przechłodzenia i punkt rekalescencji podczas krystalizacji struktury pierwotnej i eutektycznej, posługując się krzywą
stygnięcia dla różnych szybkości stygnięcia
i różnej wielkości kryształów fazy pierwotnej αAl i eutektyki βSi w równaniu eutektyki (αAl + βSi). Współzależność pomiędzy wielkością składników strukturalnych
i szybkością stygnięcia wyznaczano również z modeli fizycznych.
Rozdrabnianie pierwotnie zakrzepłego krzemu w nadeutektycznych stopach aluminium.
Giesserei-Prax. 2008, nr 6, s. 231–233,
Zsfg.
Wpływ krótkich włókien i cząsteczek
na wytrzymałość na ściskanie stopu
AZ91.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H. 1,
s. 44–52, bibliogr. 28, poz. sum.
W celu uzyskania drobnych kryształów krzemu w stopach nadeutektycznych
zaprezentowano zaprawę, która zawiera
aktywne kryształy fosforynu aluminium.
Tego typu zaprawa wykonywana jest
w procesie metalurgii proszków, przy czym
aktywne krystalizatory powstają w wyniku
dyfuzji podczas procesu wytwarzania i podawania do ciekłego metalu. Dzięki temu
materiał jest bardziej aktywny niż tradycyjny wsad zawierający zaprawę fosforowo-miedziową i dzięki temu metal zawiera
mniej fosforu, występuje lepszy rozkład
ziarna pierwotnego krzemu zakrzepłego
w ciekłym metalu. Również i stosowanie
tej zaprawy jest łatwe, ponieważ również
przy niskiej temperaturze i bardzo krótkim czasie działania następuje modyfikacja stopu. Zaprawa ta produkowana jest
W zaprezentowanej tu kompleksowej
pracy badano wpływ różnych rodzajów
umocnienia i sposobu obróbki na właściwości fizyczne i mechaniczne stopu magnezu AZ91. Próby ściskania prowadzono
w zakresie temperatur od 20°C do 300°C.
Stwierdzono, że udział objętościowy oraz
kształt i skład fazy umacniającej wywierają znaczny wpływ na mikrostrukturę
i właściwości kompozytu. Przeanalizowano
różne metody umacniania i uplastyczniania otrzymanych kompozytów. Ważną rolę
odgrywają naprężenia cieplne występujące na granicy faz osnowa-umocnienie.
42
Odlewnictwo Współczesne
dzących z tygla, a uzyskana struktura była
jednorodna, nawet w przypadku stopów
z dodatkiem Re i Cr. Przemiana austenitu w martenzyt zachodziła we wszystkich
stopach poniżej lub powyżej temperatury
otoczenia. Niektóre stopy posiadały możliwość pamięci kształtu nawet w temp. otoczenia. Stopy potrójne wykazywały wyższą
wytrzymałość plastyczną, porównywalną
do stopów dwuskładnikowych TiNi. Utlenianie w temperaturze 1273°K było inicjowane poprzez tworzenie się tlenku tytanu
na powierzchniach stopów. W stopach TiNi-Cr odporność na utlenianie ulegała poprawie poprzez tworzenie się warstewki
Cr2O3 na powierzchni stopu. Zamieszczono
schemat stanowiska do topienia stopów
tytanu techniką CCLM. Na podstawie licznych wykresów zależności omówiono wyniki badań.
w postaci drutu i znajduje zastosowanie
nie tylko w stopach nadeutektycznych,
ale także w stopach podeutektycznych, co
pozwala na uzyskanie ziarnistej eutektyki
w tych stopach.
Wpływ
mechanicznego
mieszania
(FSP) na mikrostrukturę stopów odlewniczych Mg.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 1–4,
s. 109–113, bibliogr. 25 poz. sum.
Przedstawiono próby wykonywania
stopów Mg o drobnej strukturze i bardzo
dobrych właściwościach wytrzymałościowych uzyskane z zastosowaniem metody
mieszania mechanicznego FSP (friction stir
process). Aktualnie metoda FSP jest nowatorskim sposobem rozdrabniania struktury w stopach metali nieżelaznych. Dzięki jej stosowaniu gruboziarnista struktura
dendrytyczna stopu ulega rozdrobnieniu
do równoosiowych drobnych ziaren (dynamiczna rekrystalizacja). Co więcej stosowanie tej metody pozwala z powodzeniem unikać takich wad jak rzadzizny lub
porowatość. Opisano badania próbek wykonanych ze stopu handlowego Mg AZ91D
i stopu Mg-Y-Zn o wysokiej wytrzymałości.
Podano skład chemiczny badanych stopów
oraz parametry procesu FSP. Stwierdzono,
że ciepło powstające w czasie mechanicznego mieszania wpływa na zmianę struktury w strefie mieszania. Im niższa temperatura, tym drobniejsza mikrostruktura
i wyższa twardość. Wyniki badań ujęto
w tabelach, na wykresach i zdjęciach mikrostruktury.
16. KOMPOZYTY
Piany metalowe: Innowacyjność działań CTIF w dziedzinie tworzyw komórkowych.
Fonderie Fond. d'Aujourd. 2009, nr 285,
s. 12–21, bibliogr. 16 poz. res., sum.,
Zsfg.
Piany metalowe są lekkie, a mimo to
mogą przejmować znaczną energię. Wytrzymują także znaczne siły zginające, dlatego też zaczynają odgrywać istotną rolę
w zastosowaniach technicznych z przeznaczeniem na przykład na konstrukcje
lekkie czy w dziedzinie zapewnienia bezpieczeństwa. Dzięki możliwości połączenia
określonej struktury i właściwości tworzyw
metalowych piany metalowe znajdują zastosowanie jako elementy wymienników
ciepła, czy też elementy tłumiące drgania. W artykule omówiono badania CTIF
w zakresie wytwarzania pian metalowych.
Badania były prowadzone we współpracy
z Ecole Centrale w Lille. Opisano dwie
metody, które bazują na infiltracji. Jedna
metoda to tradycyjna metoda odlewania,
wykorzystująca tzw. preformy, które wypełnia się ciekłym metalem. W tym przypadku rozkład porów w materiale wysoko-
Topienie i krzepnięcie stopów TiNi
w zimnym tyglu.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 1–4,
s. 156–161, bibliogr. 34 poz. sum.
Przedstawiono próby topienia i krzepnięcia stopów TiNi na bazie Re, Fe i Cr
w zimnym tyglu metodą CCLM (cold crucible levitaton melting) w celu poprawy
właściwości utleniających i mechanicznych
tych stopów. Dzięki tej metodzie stopy tytanu nie zawierały zanieczyszczeń pocho-
43
Odlewnictwo Współczesne
Wpływ krótkich włókien i cząsteczek
na wytrzymałość na ściskanie stopu
AZ91.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H. 1, s. 44–
52, bibliogr. 28 poz. sum.
porowatym (preformie) jest przypadkowy.
W drugiej metodzie pory są uporządkowane. Obie metody nadają się do produkcji elementów skomplikowanych. Metody
uzupełniają się wzajemnie.
W zaprezentowanej tu kompleksowej
pracy badano wpływ różnych rodzajów
umocnienia i sposobu obróbki na właściwości fizyczne i mechaniczne stopu magnezu AZ91. Próby ściskania prowadzono
w zakresie temperatur od 20°C do 300°C.
Stwierdzono, że udział objętościowy oraz
kształt i skład fazy umacniającej wywierają znaczny wpływ na mikrostrukturę
i właściwości kompozytu. Przeanalizowano
różne metody umacniania i uplastyczniania otrzymanych kompozytów. Ważną rolę
odgrywają naprężenia cieplne występujące na granicy faz osnowa-umocnienie.
Metody otrzymywania kompozytów
stal-brąz metodami „miejscowymi”
i odlewniczymi.
Processy lit'ja 2009, nr 1, s. 60–64,
bibliogr. 8 poz. rez., sum.
Procesy produkcji kompozytów na
osnowie metalowej nie są jeszcze do perfekcji opanowane i dlatego ich właściwości mechaniczne nie odpowiadają często
stawianym wymaganiom. Dla obróbki powierzchniowej kompozytów najczęściej
stosuje się umiejscowione w żądanym
obszarze metody przekazywania ciepła
z przemieszczeniem skoncentrowanych
źródeł energii, na przykład promieniowanie laserowe, w tej liczbie także znajduje
zastosowanie nanoszenie powłok. W opisanych badaniach największe znaczenie
przywiązywano do fazowego składu nanoszonych pokryć. Dla rozwiązania problemów zastosowano modele matematyczne.
Otrzymane wyniki pozwalają określić optymalne warunki otrzymywania powierzchniowych warstw z danych materiałów
o zadanych geometrycznych parametrach
i ich gwarantowane połączenie z osnową.
Przeprowadzono obliczenia pola temperatury przy laserowym natapianiu dwóch
rodzajów materiałów: a) stal 80% i brąz
20% oraz b) brąz 80% i stal 20%. Przy
małych obciążeniach najlepsze rezultaty daje stosowanie pokryć zawierających
20–30% brązu, a przy większych obciążeniach pokrycia zawierające 70–80% brązu.
Analiza porównawcza rozkładu mikrotwardości w krzepnących kierunkowo
stopach i kompozytach Zn - 27% wag.
Al, Zn - 27% wag. Al + CSi i Zn - 27%
wag. Al + Al2O3.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H. 2,
s. 6-13, bibliogr. 15 poz. sum.
Dzięki różnym korzystnym właściwościom i możliwościom obróbki, odlewy ze
stopów cynku i aluminium skutecznie konkurują z żeliwem, brązem i aluminium.
Stop ZA27 (Zn-27% wag. Al) charakteryzuje się wartością wyraźnej granicy plastyczności wyższą niż inne stopy cynku
oraz właściwościami ciernymi przy niskich
prędkościach i tarciu suchym lepszymi niż
mosiądz. Celem niniejszego artykułu było
zbadanie różnic mikrotwardości w funkcji
długości i szerokości próbki stopów Zn 27% wag. Al, Zn - 27% wag. Al + CSi i Zn
- 27% wag. Al + Al2O3 krzepnących kierunkowo, które zawierają kryształy słupkowe,
kryształy równoosiowe i strukturę przejściową. Badano również mikrotwardość
w zależności od rodzaju wyprodukowanego kompozytu. Zaobserwowano spadek
wartości mikrotwardości wraz ze zwiększaniem się wartości obciążeń. Przy wyższych obciążeniach wartości te utrzymywały się na praktycznie stałym poziomie.
44
Odlewnictwo Współczesne
Wyniki uzyskane dla stopów i kompozytów
krzepnących kierunkowo porównywano
z analogicznymi wynikami uzyskanymi dla
materiałów krzepnących w całej objętości. Wartości mikrotwardości były wyższe
w stopach i kompozytach krzepnących
w całej objętości.
nięcia stopu osnowy i optymalizacji parametrów procesu takich, jak: temperatura
metalu i formy, szybkość wtryskiwania
metalu, temperatura podgrzewania włókien i ciśnienie prasowania. Badanie wytrzymałości na rozciąganie otrzymanego
w ten sposób kompozytu w temperaturze
pokojowej i w temperaturach podwyższonych w stanie T6 wykazało 80% wzrost
tego parametru w temperaturze 300°C
w porównaniu z samym materiałem osnowy. W temperaturze pokojowej kompozyt charakteryzował się wyższą wartością
modułu Young’a (95–100 GPa w porównaniu z 73 GPa samej osnowy), jednak
jego wytrzymałość na rozciąganie była
niższa. Niska wytrzymałość kompozytu
w niskiej temperaturze w porównaniu
z wytrzymałością stopu osnowy prasowanego w stanie ciekłym jest wynikiem wysokiej wartości VCRIT. Wysoka wytrzymałość na rozciąganie stopu podstawowego
w wysokiej temperaturze zmniejsza różnicę
naprężeń σum -σm (która jest miarą stopnia
umocnienia stopu), która z kolei zmniejsza VCRIT. Zmniejszona wartość VCRIT
w wysokiej temperaturze zwiększa udział
fazy wzmacniającej i powoduje obserwowane zjawisko przejścia od stanu całkowitego braku oddziaływania wzmocnienia
w niskiej temperaturze do stanu pełnej
efektywności oddziaływania wzmocnienia
w wysokiej temperaturze.
Stosowanie krótkich włókien z aluminium i cząsteczek Mg2Si in situ w celu
uzyskania wysokiej wytrzymałości
termicznej hybrydowego kompozytu.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 1–4,
s. 239–245, bibliogr. 6 poz. sum.
W celu wzmocnienia struktury hybrydowych stopów magnezu, do metalu wprowadzane były krótkie włókna z tlenku glinu
i cząsteczki Mg2Si in situ. Do rozdrobnienia cząsteczek Mg2Si stosowano cząsteczki
fosforu lub Ca F2. Badano wpływ wielkości cząsteczek krzemu, szybkości chłodzenia po wprowadzeniu włókien tlenku glinu
oraz dodatek rozdrabniaczy na rozdrabnianie Mg2Si. Przeanalizowano mechanizm
rozdrabniania struktury. Badano wytrzymałość termiczną kompozytu wykonanego
przez prasowanie w stanie ciekłym. Przedstawiono schemat stanowiska do wykonywania badań, a wyniki badań ujęto na wykresach i zdjęciach mikrostruktur.
Wpływ temperatury na wytrzymałość
na rozciąganie kompozytu S9C1GT6
wytwarzanego metodą niebezpośredniego prasowania w stanie ciekłym,
składającego się z osnowy w postaci
wtórnego stopu aluminium i wzmocnienia w postaci 20% wag. krótkich
włókien.
Giessereiforsch. 2008, Jg. 60, H. 3,
s. 14–19, bibliogr. 14 poz. sum.
Przygotowano
próbki
kompozytu
o osnowie w postaci wtórnego stopu aluminium S9C1GT6 (9%Si-1%Cu-0,35%Mg),
którym metodą infiltracji nasączano preformy C.Itoh wykonane z nieciągłych włókien tlenku glinu i krzemionki (85%Al2O315%SiO2). Kompozyt odlewano techniką
niebezpośredniego prasowania w stanie
ciekłym po zbadaniu charakterystyki krzep-
45
Odlewnictwo Współczesne
17. SYSTEMY ZAPEWNIANIA
JAKOŚCI, STATYSTYCZNA
KONTROLA PROCESU (SPC),
CERTYFIKACJA, KONTROLA
JAKOŚCI, BADANIA
ODBIORCZE
zbadania tego oddziaływania przeprowadzono badania stopu A356, który był odlewany grawitacyjnie i krzepnął kierunkowo.
Odlewy były wykonywane z metalu topionego normalnie, w stanie po odgazowaniu
i z metalu zagazowanego różnymi technikami. Zawartość wodoru w czasie topienia była mierzona urządzeniem ALSPEK
H, działającym na zasadach elektrochemicznych. Badania aparatem filtracyjnym
wyposażonym w porowatą tarczę (PoDFA)
i test obniżonego ciśnienia (RPT) były wykonywane równolegle z eksperymentami
odlewniczymi mającymi na celu ocenę jakości metalu. Oceniano wpływ zawartości
wodoru i czystości metalu na ilość, wymiary i lokalizację porowatości. Wymiary porów i współczynnik kształtu wzrastają ze
wzrostem odległości od ochładzalnika.
Wpływ rozciągłości strefy ciastowatej
i fazy intensyfikacji ciśnienia na mikroporowatość gazową w odlewach.
Homm.e.Fond. 2009, nr 394, s. 11–15,
bibliogr. 2 poz.
Opracowano model uwzględniający
wszystkie zjawiska fizyczne i termodynamiczne towarzyszące powstawaniu porowatości w odlewach. Opracowanie to
pozwoliło na wprowadzenie nowego modułu do pakietu programów odlewniczych
ProCAST stowarzyszenia ESI Group. Moduł
ten nazywa się „APM” czyli „zaawansowany moduł porowatości”. Moduł ten pozwala
na przewidywanie mikroporowatości gazowej, która nie może być modelowania za
pomocą tradycyjnego podejścia do problemu porowatości uwzględniającego jedynie
skurcz w czasie krystalizacji. Schematycznie przedstawiono strefę, w której powstaje mikroporowatość gazowa. Jest ona
wynikiem wspólnego oddziaływania dwóch
procesów: a) skurczu w czasie krzepnięcia,
który powoduje zasysanie, a więc spadek
ciśnienia cieczy w przepuszczalnej strefie
„ciastowatej” zgodnie z prawem Darcy’ego; b) pierwiastki gazowe obecne w cieczy
są mniej rozpuszczalne w stanie stałym,
a więc krystalizacja powoduje mikrosegregację gazów w resztkowej cieczy.
Najnowsze osiągnięcia skomputeryzowanej tomografii przemysłowej
o wielu czujnikach i wielu źródłach.
Homm.e.Fond. 2009, nr 392, s. 28–35,
bibliogr. 3 poz. res., sum.
W celu zwiększenia obszaru zastosowania procesów tomografii komputerowej
przedstawiono różne podejścia do rozwiązania tego problemu na przykład z wykorzystaniem wielu źródeł promieni X oraz
mikrozogniskowania źródeł o wysokim napięciu i dużej mocy. Pozwala to na kombinację zastosowania zautomatyzowanej
tomografii równocześnie w skali makro
i w skali mikro w jednym procesie
badawczym. Detektory cyfrowe na płaskiej
płycie połączone z dedektorami liniowymi
uwzględniają szybki skanning objętościowy i zbieranie danych o wysokiej jakości
dla szerokiego zakresu wymiarów odlewu.
Techniki te znajdują różnorodne zastosowanie, szczególnie w przypadku odlewów
ze stopów lekkich.
Studium porównawcze porowatości i morfologii porów w kierunkowo
krzepnącym stopie A356.
Int.J. Metalcast. 2009, Vol. 3, nr 1,
s. 39–50, bibliogr. 16 poz. sum.
Porowatość w stopach aluminium spowodowana jest przede wszystkim przez
wodór. Powoduje ona spadek właściwości
statycznych i dynamicznych w odpowiedzialnych odlewach aluminium. W celu
46
Odlewnictwo Współczesne
Operacyjno-technologiczne sterowanie jakością odlewów.
Lit. Proiz. 2008, nr 6, s. 35–38
jest ustalenie kryteriów badań i eksploatowanie walców mimo wystąpienia określonych uszkodzeń.
Opisano zasady operacyjno-technologicznego sterowania jakością odlewów
z zastosowaniem doradczych systemów
eksperckich. Jest to metoda podejmowania istotnych rozwiązań dla usunięcia
wad odlewów w czasie realizacji technologicznego procesu produkcji. Podstawowym zadaniem dla opracowania tej metody jest stworzenie instrumentalnych
metod uwzględniających konkretne parametry danego procesu technologicznego
produkcji odlewów. Program ekspercki
znajduje się w pakiecie programów komputerowych. Charakteryzuje się on obecnością funkcji przynależności określanych
na wejściowych i wyjściowych zmiennych
i przyjmowaniem ich faktycznych wartości
dla określenia stopnia istotności każdej
z nich. W tablicy pokazano przykład danych wejściowych i wyjściowych, stosowanych dla stworzenia „drzewka” rozwiązań
opartych na generowaniu prawideł i logicznych wniosków. Przedstawione dane dotyczą procesu ciśnieniowego odlewania realizowanego dla stopów aluminium AK12.
Artykuł ilustrowano licznymi przykładami
rozwiązań opisywanego procesu.
Optyczne metody pomiaru stosowane
w inżynierii „odwrotnej” i analizie jakości odlewów.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H. 5/6,
s. 88–90
W artykule opisano zastosowanie nowoczesnego skanera 3D typu ATOS firmy
GOM znajdującego zastosowanie w kontroli produkcji odlewów i w systemach zapewnienia jakości do kontroli jakości wyrobów. Za pomocą tego urządzenia można
skanować odlewy (wyroby) dowolnego
kształtu. Dzięki precyzyjnemu pomiarowi można uzyskać na ekranie komputera
z odpowiednim oprogramowaniem wierną kopię wyrobu (model w formacie STL).
Taki model to zestaw danych wyrobu, który można wykorzystać w innych procesach, etapach produkcji. W dalszej kolejności opisano układ pomiarowy i sposób
pomiaru. Ponadto dokonano porównania
dwóch rodzajów pomiarów „cyklicznego”,
polegającego na kontroli współrzędnych
i optycznego. Przedstawiono zastosowanie
tego urządzenia w inżynierii odwrotnej do
odtwarzania w oparciu o pakiet danych 3D
wyrobu jego rzeczywistego kształtu.
Kontrola walców podczas ich produkcji oraz w walcowni. Automatyczne
badanie ultradźwiękowe w takich samych układach, wymiana doświadczeń i interpretacja wyników.
Giesserei Rund. 2008, Jg. 55, H. 5/6,
s. 83–87, Zsfg.
Korzyści z wprowadzenia kontroli procesu technologicznego na przykładzie
dwóch odlewni.
Incast 2008, Vol. 21, nr 9, s. 16–19
Porównano skuteczność kontroli procesu technologicznego w dwóch średniej
wielkości odlewniach amerykańskich o odmiennym profilu produkcji; Dal-Air i Solidiform. W odlewni Dal-Air, stosowany jest
system zarządzania QMS, oparty o żądania klientów i normy przemysłowe. Proces
technologiczny wykonania odlewów jest
monitorowany, mierzony i weryfikowany
na bieżąco. Został on podzielony na trzy
obszary: dotyczący klientów, produkcyjny i naprawczo-konserwacyjny. Omówiono działania objęte tymi zakresami oraz
Dzięki badaniom wykazano, że automatyczne metody kontroli umożliwiają
określenie bieżącego (aktualnego) stanu
walców. Coraz większe znaczenie ma zabezpieczenie walców podczas ich eksploatacji przez automatyczną kontrolę ich
pracy. Taka kontrola eliminuje ich nieplanowane przestoje i awarie walcowni.
Dzięki archiwizacji danych możliwe jest
prześledzenie występowania nietypowych
zjawisk, co ułatwia wyjaśnienie ich występowania. Dzięki takiej kontroli możliwe
47
Odlewnictwo Współczesne
sposób kontroli produkcji przez inspektora
kontroli jakości. Odlewnia Solidiform posiada wdrożony system jakości AS 9100
i certyfikat jakości ISO 9001 dostosowane
do jakości odlewów dla przemysłu samolotowego. Zakład podzielił realizację systemu
jakości na 4 poziomy działania obejmujące politykę i metody produkcji, procedury, instrukcje działania, dokumentowanie
i archiwizację wyników. Zakład jest w pełni skomputeryzowany. Wszystkie działania
przygotowawcze i technologiczne są wykonywane komputerowo, stąd możliwość
ciągłego nadzoru, kontroli i ewentualnej
korekty procesu na odpowiednim etapie.
Opisano poszczególne etapy procesu produkcji.
Zastosowanie wkładki ceramicznej
z Si3N4 w układzie wtryskowym maszyn ciśnieniowych gorącokomorowych.
Cast Metals Res. 2008, Vol. 21, nr 5,
s. 339–348, bibliogr. 21 poz.
W maszynach ciśnieniowych gorącokomorowych, w temperaturze procesu,
aluminium powoduje erozję stalowej tulei
wtryskowej i tłoka. W celu wyeliminowania tego zjawiska zastąpiono materiał tulei
materiałem ceramicznym Si3N4. W trakcie
prób z nowym materiałem stwierdzono
powstawanie naprężeń w tulei, wynikających z zacierania się w niej tłoka i w konsekwencji penetrację aluminium w szczelinę pomiędzy tłokiem i tuleją. Okazało się,
że ciekły metal wchodzi w reakcję chemiczną z materiałem ceramicznym; krzem
w materiale ceramicznym tulei reaguje z zanieczyszczeniami żelaza znajdującymi się
w stopie aluminium, a pochodzącymi
z tygla, w którym metal był topiony. Aby
uniknąć podobnych przypadków system
wtryskowy maszyny ciśnieniowej jest okresowo czyszczony kwasem solnym, chociaż
jak twierdzą autorzy nie jest to najlepsze
rozwiązanie, ponieważ kwas może niszczyć materiał tulei ceramicznej, powodując
spadek jej twardości i odporności na zużycie. Opisano przebieg badań penetracji
wkładki ceramicznej ciekłym aluminium,
reakcje chemiczne zachodzące przy tym,
właściwości mechaniczne materiału Si3N4
w układzie wtryskowym maszyn ciśnieniowych.
18. MASZYNY I URZĄDZENIA
Prasy do wykonywania brykietów
sprawdziły się w praktyce.
Giesserei 2008, Jg. 95, H. 5, s. 106–109,
W firma Mann Diesel Gruppe produkuje elementy odlewane do dużych silników okrętowych i elektrowni. Zdobyła ona
uznanie na całym świecie i stale zwiększa wielkość produkcji. Ostatnio przeprowadzono w niej modernizację, a jednym
z elementów modernizacji było zakupienie
nowoczesnego urządzenia do brykietowania firmy RUF. Opisano jego eksploatację
i przedstawiono charakterystykę techniczną urządzenia. Podczas brykietowania wiórów za pomocą agregatu firmy RUF
całkowicie usuwane są resztki smarów.
W przypadku przetapiania brykietów ogranicza się zgar pierwiastków. Jest on mniejszy niż w przypadku przetapiania luźnych
wiórów.
Optymalne nagrzewanie. Zastosowanie elektrycznej dyszy do podgrzewania przy odlewaniu ciśnieniowym magnezu.
Giesserei-Erfahrungsaust. 2008, nr 3,
s. 12–13
Artykuł dotyczy optymalizacji procesu
odlewania ciśnieniowego magnezu dzięki
zastosowaniu dodatkowego podgrzewacza
metalu dyszy głównej (ustnika, który służy do regulacji temperatury podczas rozgrzewania formy) z podłączonymi do niej
urządzeniami do regulacji temperatury.
48
Odlewnictwo Współczesne
Zastosowano elektryczne ogrzewanie oporowe. Istotą tego rozwiązania jest zastosowanie układu w postaci rury spiralnej.
Takie rozwiązanie umożliwia równomierne
podgrzanie metalu w obszarze jego przepływu. Opisano budowę takiego „zwartego
układu” do podgrzewania metalu. Opisano
jego zastosowanie w odlewniach ciśnieniowych nie tylko stopów cynku (stosowano
dotychczas), ale i stopów magnezu. Zastosowanie tego układu daje duże oszczędności energetyczne.
artykule scharakteryzowano firmę Hottinger Maschinenbau GmbH produkującą
strzelarki do rdzeni o szerokiej możliwości zastosowania. Urządzenia tej firmy
można stosować zarówno w „zimnych”
jak i „gorących” metodach produkcji rdzeni. Podano krótki opis techniczny i sposób eksploatacji trzech grup strzelarek do
rdzeni „Fastcore”. Urządzenia te stosuje się
w produkcji rdzeni do form z pionowym podziałem. Drugi typ strzelarek to grupa HA,
w których wytwarza się rdzenie do form
z poziomym podziałem. Trzeci typ strzelarek to maszyny uniwersalne, typ HVA
stosowane dla form o różnym podziale zarówno pionowym, jak i poziomym. W artykule przedstawiono także współpracę tych
strzelarek z robotami oraz automatyczne
składanie rdzeni w pakiety. Scharakteryzowano automatyczny cykl produkcji rdzeni, łańcuch ich produkcji.
(Nie)łatwe zadanie. System analizy
obrazu steruje opróżnianiem palet załadowanych gąskami.
Giesserei-Erfahrungsaust. 2008, nr 3,
s. 16–17
Artykuł dotyczy precyzyjnego opróżniania palet załadowanych gąskami aluminium za pomocą systemu do analizy
obrazu w celu przeprowadzenia procesu
przetopienia gąsek i otrzymania ciekłego metalu dobrej jakości. Aby wykorzystać system do analizy obrazu konieczne
jest precyzyjne ułożenie gąsek na palecie.
Opisano dokładnie sposób ułożenia gąsek
na palecie. Opisano układ pomiaroworozładowczy i zasadę jego działania, która
polega na skanowaniu powierzchni gąsek
oraz ich wysokości ułożenia. Aby móc korzystać z takiego automatycznego systemu
urządzenia do rozładowywania i załadunku
pieca konieczne jest przeprowadzenie kalibracji poprzez umieszczenie gąski odniesienia w określonym miejscu obszaru obrazu i dopiero wtedy możliwy jest pomiar
zasadniczy, który polega na porównywaniu
obrazów. Opisano go pokrótce.
Dopasowane do zastosowania. Możliwości i metody produkcji rdzeni.
Giesserei-Erfahrungsaust. 2008, nr 4,
s. 20–23
W rdzeniarni w zależności od warunków produkcji stosuje się różne strzelarki
do rdzeni, które współpracują z różnymi
robotami i centrami produkcyjnymi. W
49
Szkolenia-konferencje-seminaria-spotkania
III
Międzynarodowa
Konferencja
pt:
„Innowacje
w
odlewnictwie
ciśnieniowym”.
W pierwszej sesji prowadzonej przez
prof. Józefa Sz. Suchego, dziekana
Wydziału Odlewnictwa AGH, zaprezentowano dwa referaty. Przedstawiciel firmy
włoskiej IDRA s.r.l. pan Marek Czyżewski
- w imieniu pana Fabrizzio Panni - przedstawił referat pt.: „OL-S nowy produkt”,
a następnie prof. Zbigniew Konopka z Politechniki Częstochowskiej wygłosił referat
pt.: „Opis matematyczny zawiesiny metalowej”.
Sesję pierwszą zakończyła ożywiona
dyskusja na temat wygłoszonych prezentacji.
Druga sesja, której przewodniczył prof.
Zbigniew Konopka z Politechniki Częstochowskiej, rozpoczęła się w czwartek 11
maja o godzinie 10.00. Podczas tej sesji
przedstawione zostały kolejno referaty:
-- „Zmiany zachodzące w warstwie
wierzchniej formy ciśnieniowej podczas jej pracy” - Aleksander Fajkiel,
Edward Czekaj, Piotr Dudek (Instytut
Odlewnictwa, Polska)
-- „Zastosowanie systemu MAGMASOFT
do weryfikacji założeń i optymalizacji
konstrukcji form ciśnieniowych” - Ryszard Skoczylas (KOM-ODLEW, Polska)
-- „Modelowanie matematyczne wpływu
podstawowych parametrów technologicznych odlewania ciśnieniowego
na wytrzymałość oraz twardość stopu
AZ91” - Edward Czekaj, Piotr Dudek,
Aleksander Fajkiel, Krzysztof Saja (Instytut Odlewnictwa, Polska)
-- „Odlewnictwo w czasach kryzysu” Bernard Błaszczak (FRECH Polska)
-- „Określenie próżni w formie przy pomocy ilości powietrza” - Bernd J. Horstkamp (InterGuss Giessereiprodukte
GmbH, Niemcy)
Odbyła się także prezentacja firmy
SAPP S.p.A - Mancini Diego, Apollonio
Klaudio (Grupa SAPP S.p.A., Włochy).
W dniach 10–12 maja 2010 roku
w Kocierzu - pod patronatem naukowym
Instytutu Odlewnictwa w Krakowie - odbyła się III Międzynarodowa Konferencja
pt: „Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym”. Organizatorami konferencji byli:
Sekcja Odlewnictwa Ciśnieniowego Zarządu Głównego STOP, Zarząd Główny STOP
oraz Oddział Łódzki STOP.
W konferencji uczestniczyły 54 osoby
reprezentujące odlewnie, wyższe uczelnie
oraz dostawców maszyn i urządzeń, materiałów i surowców stosowanych w odlewnictwie ciśnieniowym z kraju i zagranicy.
W czasie podzielonego na 3 sesje referatowe spotkania, wygłoszono 6 referatów oraz 6 prezentacji.
W pierwszym dniu (w godzinach
przedpołudniowych) uczestnicy zwiedzili
zakłady „Alumetal” w Kętach - wytwórca
aluminiowych stopów odlewniczych.
Obrady konferencji rozpoczęły się po
godzinie 16.00 powitaniem przez v-ce prezesa Zarządu Głównego STOP kol. Wiesława Walczaka, członków Komitetu Naukowego konferencji oraz gości przybyłych
z kraju i zagranicy.
Referat wprowadzający wygłosił Dyrektor Instytutu Odlewnictwa, prof. Jerzy
J. Sobczak. Przedstawił w nim aktualny
stan odlewnictwa w Polsce i za granicą oraz
prognozy i trendy rozwoju tej branży.
50
Odlewnictwo Współczesne
O godzinie 14.30 rozpoczęła się sesja
III, którą prowadził dr Aleksander Fajkiel
z Instytutu Odlewnictwa.
Sesję zapoczątkowała prezentacja firmy Metals & Minerals, Polska Sp. z o.o,
którą przedstawił p. Rafał Piech. Następnie zaprezentowano referaty:
-- „Odlewy ciśnieniowe zbrojone włóknem ciągłym” - Tomasz Reguła, Paweł
Darłak, Piotr Dudek, Aleksander Fajkiel (Instytut Odlewnictwa);
-- „Nowa technologia otrzymywania wysokojakościowych odlewów ciśnieniowych” - Stanisław Pietrowski, Bogusław Pisarek, Ryszard Władysiak,
Wiesław Walczak (Politechnika Łódzka,
Silum Sp. z o.o. Opojowice, Polska)
27. Międzynarodowa
„European Heritage”
Konferencja
W dniach 16–19.05.2010 odbyła się
w Krakowie 27. Międzynarodowa Konferencja „European Heritage". Organizatorem konferencji było Europejskie
Stowarzyszenie Producentów Odlewów
Precyzyjnych (EICF) przy współpracy
z Instytutem Odlewnictwa i Stowarzyszeniem Technicznym Odlewników Polskich.
Patronat konferencji objęli: Wicepremier,
Minister Gospodarki - Waldemar Pawlak
oraz Prezydent Miasta Krakowa - prof. Jacek Majchrowski.
EICF jest stowarzyszeniem od przeszło 50 lat aktywnie działającym na rzecz
odlewnictwa precyzyjnego w Europie,
organizując coroczne spotkania swoich
członków. Oprócz odlewni, członkami EICF
są również wyższe uczelnie i jednostki
badawczo-rozwojowe, a także producenci materiałów, maszyn i urządzeń dla odlewnictwa precyzyjnego. Zainteresowani
mogą uzyskać więcej informacji o EICF
pod adresem www.eicf.org
Konferencji tradycyjnie już towarzyszyła wystawa, na której swoje propozycje dla odlewni precyzyjnych prezentowały liczne firmy i organizacje. W tym
roku było ich 27. W pierwszym dniu konferencji w godzinach popołudniowych jej
uczestnicy spotkali się właśnie na terenie
wystawy gdzie mieli możność porozmawiania na interesujące ich tematy.
W drugim dniu konferencji po oficjalnym jej otwarciu rozpoczęła się prezentacja przygotowanych referatów. Wiodący
referat (key note lecture) pt. „Physicochemical aspects of structural defects in
investment casting" został wygłoszony
przez doc. dr hab. inż. Natalię Sobczak.
Wszystkie zaprezentowane referaty zostały opublikowane w materiałach
konferencyjnych (do nabycia w Centrum
Informacji i Promocji Instytutu Odlewnictwa).
Uczestnicy konferencji poza możliwością wysłuchania bardzo interesujących
referatów i prezentacji mieli możliwość
przeprowadzenia rozmów z referentami
oraz przedstawicielami firm producentów
maszyn, urządzeń i materiałów dla odlewnictwa ciśnieniowego. Otrzymali materiały reklamowe tych firm oraz pamiątkową
plakietkę.
51
Odlewnictwo Współczesne
Wszystkie wygłoszone referaty zostały przekazane uczestnikom na CD. Ten
dzień zakończyła wizyta gości w Kopalni
Wieliczka, gdzie przygotowano dla nich
uroczystą kolację.
W drugim dniu konferencji kontynuowano prezentację przygotowanych
referatów, ale tylko do godziny 12-tej.
Ostatnim w przedpołudniowej sesji było
wystąpienie prof. dr hab. inż. Jerzego J.
Sobczaka, który w imieniu zespołu autorów z Instytutu Odlewnictwa wygłosił referat pt.: „Investment casting at Foundry
Research Institute in Krakow".
Następnie zgodnie z programem konferencji jej uczestnicy zostali przewiezieni autokarami do Instytutu Odlewnictwa. Mieli tutaj okazję do zapoznania się
z możliwościami badawczymi Instytutu,
zwiedzając Centrum Projektowania i Prototypowania, Zespół Akredytowanych
Laboratoriów Badawczych oraz Centrum
Badań Wysokotemperaturowych. Należy zaznaczyć, że ich nowoczesne wyposażenie wzbudziło duże zainteresowanie
i uznanie zwiedzających.
W trakcie pobytu w Instytucie goście
mieli również możliwość wizytowania wystawy, na której swoje stanowiska przygotowały Centrum Polskiego Odlewnictwa
(Instytut Odlewnictwa, Odlewnicza Izba
Gospodarcza i Stowarzyszenie Techniczne
Odlewników Polskich), Wydział Odlewnictwa Akademii Górniczo-Hutniczej im. St.
Staszica w Krakowie, Przedsiębiorstwo
Innowacyjne Odlewnictwa SPECODLEW
Sp. z o.o. (członek EICF), Ferro-Term Sp.
z o.o - producent filtrów ceramicznych
oraz firma „Heraeus Electo-Nite Polska
Sp. z o.o., dostawca nowoczesnej aparatury badawczej. Duże zainteresowanie
wzbudziła zorganizowana wystawa odlewów artystycznych znanych polskich artystów.
Również w dniu 18. maja odbyło się
w siedzibie Instytutu Odlewnictwa posiedzenie Sekcji Odlewnictwa Precyzyjnego
- European Foundry Association (CAEF),
w którym uczestniczyli przedstawiciele
krajów europejskich przodujących w produkcji odlewów precyzyjnych. Przedmiotem obrad była aktualna sytuacja w branży i prognozy na najbliższą przyszłość.
W ostatnim dniu konferencji przewidziano wyjazd na wycieczkę techniczną
do WSK „PZL-Rzeszów" SA i Politechniki
Rzeszowskiej. Niestety ze względu na powódź w Polsce Południowej plany te nie
zostały zrealizowane.
W konferencji uczestniczyło przeszło
200 osób przede wszystkim z Europy, a
także z Chin i z Japonii (w sumie 15 krajów). Zdaniem jej uczestników było to
udane spotkanie zarówno pod względem
prezentowanych materiałów, jak i możliwości nawiązania bezpośrednich kontaktów.
52
Odlewnictwo Współczesne
Międzynarodowe
ITM 2010
Targi
Poznańskie
XI konferencja z cyklu Rzemiosło
artystyczne i wzornictwo w Polsce
pt. „Dawne i nowsze odlewnictwo
w Polsce – wyroby żeliwne i inne”
W dniach 8–11 czerwca br. Instytut
Odlewnictwa uczestniczył w Międzynarodowych Targach Poznańskich ITM 2010,
Innowacje - Technologie - Maszyny, gdzie
w ramach Parku Odlewnictwa i Nauka dla
Gospodarki przedstawiał swoją ofertę,
prezentując m.in. technologie i odlewy
opracowane przez pracowników jednostki.
Tegoroczne Targi zostały uwieńczone
sukcesem Instytutu Odlewnictwa. Odlewy
artystyczne wykonywane z wytapianych
lub wypalanych modeli syntetycznych
i naturalnych zostały nagrodzone Złotym
Medalem Targów Poznańskich.
W dniu 9 czerwca, podczas Gali
Nagród,
medal
odebrał
dyrektor
Instytutu Odlewnictwa prof. dr hab. inż.
Jerzy J. Sobczak
W dniach 23–24 kwietnia br. odbyła się w Toruniu kolejna, XI konferencja
z cyklu Rzemiosło artystyczne i wzornictwo w Polsce pt. „Dawne i nowsze odlewnictwo w Polsce – wyroby żeliwne
i inne”,zorganizowana przez Toruński Oddział Stowarzyszenia Historyków Sztuki
(OT SHS) i Bibliotekę Uniwersytecką
w Toruniu. Toruński Oddział SHS stanowi
część ogólnopolskiej korporacji zawodowej o charakterze naukowym, skupiającej
historyków sztuki, historyków, konserwatorów zabytków - osoby zawodowo związane z szeroko rozumianą działalnością
na rzecz ochrony dóbr kultury; będącej
organizacją społeczną o charakterze non
profit. Oddział Toruński, funkcjonujący od
roku 1947, skupia obecnie 86 osób, z których znaczną część stanowią pracownicy
naukowi Uniwersytetu Mikołaja Kopernika,
a także muzealnicy z Torunia i Regionu.
Problematyka badawcza, dominująca w każdym z jedenastu Oddziałów SHS
i decydująca o ich specyfice, zdeterminowana jest przez zainteresowania Członków, te zaś w dużej mierze przez wielowiekowe uwarunkowania historyczne
poszczególnych regionów. Oddział Toruński przez wiele lat kompleksowo zajmował
się zagadnieniami związanymi z zamkami
krzyżackimi, badaniami nad sztuką Prus
Królewskich, a od kilku lat problematyką
rzemiosł artystycznych i ich współczesnej
kontynuacji, a także dziejami sztuki Torunia [1].
Konferencję otworzyła Pani mgr
Katarzyna Kluczwajd, Prezes Toruńskiego Oddziału Stowarzyszenia Historyków
Sztuki, której zwyczajowo, podobnie jak
na sesjach „odlewniczych” w 2003 i 2006,
przedstawiciel Instytutu Odlewnictwa
w Krakowie wręczył drobny upominek –
odlew sowy, symbol mądrości, wiedzy
i nauki.
53
Odlewnictwo Współczesne
warszawskich firm odlewniczych (A.
Kasprzak-Miler: Zabytkowe ogrodzenia, kraty i furty metalowe świadectwem działalności warszawskich firm
rzemieślniczych (Agnieszka KasprzakMiler, Biuro Stołecznego Konserwatora
Zabytków w Warszawie)
-- Żeliwo w Gościnnym Dworze na Placu Grzybowskim w Warszawie (Maria
Brodzka-Bestry, Zamek Królewski w
Warszawie)
-- Żeliwo we wnętrzu (Anna Kostrzyńska-Miłosz,
Instytut
Sztuki
PAN
w Warszawie)
Tematyka konferencji
następujące problemy:
obejmowała
24. kwietnia
23. kwietnia
-- Nagrobki żeliwne na Podolu - wybrane przykłady i tendencje artystyczne
(Bartłomiej Gutowski, UKSW w Warszawie)
-- Nagrobki i krzyże na Cmentarzu Głównym w Przemyślu (Dorota Zahel, Muzeum Narodowe Ziemi Przemyskiej
w Przemyślu)
-- Odlewane krzyże rzymskokatolickie
na mogiłach z cmentarzy obecnego
pogranicza polsko-ukraińskiego (rejon
mościski i starosamborski, Ukraina)
(Urszula Olbromska, Muzeum Narodowe Ziemi Przemyskiej w Przemyślu)
-- Żeliwne odlewy artystyczne stosowane w produkcji przemysłowej na przykładzie elementów maszyn do szycia
typu Singer (Jacek Przybylski, Jacek
Krokosz, Instytut Odlewnictwa w Krakowie)
-- Odlewnictwo artystyczne w Akademii
Górniczo-Hutniczej w Krakowie (Stanisław Rzadkosz, AGH w Krakowie)
-- Antaba Drzwi Gnieźnieńskich a nowoczesne metody komputerowego
projektowania oraz wspomagania obliczeń (Stanisław Rzadkosz, Barbara
Zamorska, Aldona Garbacz-Klempka,
AGH w Krakowie)
-- Kolos z Katedry Wawelskiej w miniaturach (Stanisław Młodnicki, Stanisław
Stożek, Karol Badyna, Instytut Odlewnictwa w Krakowie)
-- Odlewane pomniki Lwowa – przeszłość
i teraźniejszość (Zdzisław Żółkiewicz,
-- Apliki z głową Meduzy i głową Apollina
do Pałacu w Łazienkach - okoliczności
zamówienia, forma artystyczna, losy(Anna Saratowicz-Dudyńska, Zamek
Królewski w Warszawie)
-- Pochwała partactwa (Jan J. Dreścik,
Muzeum XX Czartoryskich w Krakowie)
-- „Me fecit Nicolaus Petersilge in Thorn”.
Karta z dziejów nowożytnego ludwisarstwa w Toruniu (Bartłomiej Łyczak,
UMK w Toruniu)
-- Lufy żelazne ze zbiorów Muzeum Wojska Polskiego (Roman Matuszewski,
Muzeum Wojska Polskiego w Warszawie)
-- Płyty żeliwne w zbiorach Muzeum
Sztuk Użytkowych, Oddziale Muzeum
Narodowego w Poznaniu (Renata Sobczak-Jaskulska, Muzeum Sztuk Użytkowych, Oddział Muzeum Narodowego
w Poznaniu)
-- „Lane żelaza” z XVIII i XIX w. w dawnym opactwie cysterskim w Lądzie nad
Wartą (Janusz Dobesz, Politechnika
Wrocławska we Wrocławiu), Żeliwne
płyty drogi krzyżowej z Grodkowa (Janusz Nowiński, UKSW w Warszawie)
-- Żeliwne metamorfozy rzemiosła artystycznego w XIX w. i na początku XX
stulecia (Antoni R. Chodyński, Muzeum Zamkowe w Malborku)
-- Zabytkowe ogrodzenia, kraty i furty
metalowe świadectwem działalności
54
Odlewnictwo Współczesne
Marek Żółkiewicz, Instytut Odlewnictwa w Krakowie)
-- Metal w filatelistyce (Jacek Krokosz,
Jerzy Tybulczuk, Jacek Wierzbicki, Instytut Odlewnictwa w Krakowie)
-- Możliwości wykorzystania zjawiska
fluorescencji rentgenowskiej do badań składu chemicznego stopów metali z wykorzystaniem urządzenia NITON XL3t GOLDD (Jacek Krokosz,
Rafał Pabiś, Instytut Odlewnictwa
w Krakowie). Referat połączony z prezentacją badania zabytków.
Pomiar składu chemicznego jednego z elementów „Skarbu ze Skrwilna” Muzeum Okręgowego w Toruniu
Dużym zainteresowaniem cieszył się
pokaz metody w postaci prezentacji medialnej i urządzenia do badań składu chemicznego stopów metali, stanowiący niejako zakończenie konferencji. Prezenterzy
przedstawili zasadę działania przyrządu
Niton oraz omówili podstawowe zalety
metody.
Ze względu na bardzo interesujące
odkrycie celowym jest przytoczenie kilku
informacji w tym zakresie.
Otóż, w 1961 r. podczas prac archeologicznych w Skrwilnie pod Rypinem odnaleziono unikatowy zestaw renesansowej
i manierystycznej biżuterii oraz srebrnych
naczyń i sprzętów stołowych z drugiej połowy XVI i pierwszej połowy XVII w. Kosztowności i klejnoty należały do mazowieckiej rodziny szlacheckiej Piwów.
Klejnoty i sprzęty stołowe rodziny
Piwów dają obraz wyposażenia średniozamożnego domu szlacheckiego w pierwszej
połowie XVII w. i świadczą o wysokim poziomie życia i kultury w tym czasie. Skarb
ze Skrwilna stanowi najcenniejszą część
toruńskiej kolekcji złotniczej [2].
Pomiar obejmował elementy biżuterii damskiej oraz tzw. srebra stołowe –
świeczniki, łyżki, komplet do obmywania
rąk (lavabo). Osobną grupę badań stanowiły dzieła o funkcjach sakralnych, użytkowane niegdyś w kościołach toruńskich.
Pokaz urządzenia firmy Niton do badań składu chemicznego stopów metali
Mało znana metoda była przedmiotem
ożywionej dyskusji i nawiązania kontaktów Instytutu Odlewnictwa z przedstawicielami muzeów Polski.
Warto nadmienić, że dzień wcześniej,
to jest 22 kwietnia br. w godzinach popołudniowych pracownicy Instytutu Odlewnictwa, dzięki uprzejmości Dyrekcji
Muzeum Okręgowego w Toruniu dokonali
pomiarów składu chemicznego eksponatów „Skarbu ze Skrwilna”, „Skarbu z Nieszawy” i sreber toruńskich metodą mikro
fluoroescencji rentgenowskiej z wykorzystaniem urządzenia Niton XL3t 900s
GOLDD.
55
Odlewnictwo Współczesne
Przykładowe eksponaty użyte do badań
Nad całością pomiarów czuwała Przedstawicielka Muzeum Pani mgr Katarzyna
Kluczwajd, starszy kustosz działu sztuki
polskiej i europejskiej.
Przedstawicielka Muzeum Pani mgr Katarzyna
Kluczwajd podczas pomiarów
Aktualnie otrzymane bardzo ciekawe
wyniki z pomiarów przekazano do Dyrekcji Muzeum Okręgowego w Toruniu, gdzie
są przedmiotem wnikliwej analizy i będą
wykorzystane do prac specjalistycznych,
wydawniczych oraz do prezentacji multimedialnej w Internecie na stronach:
Muzeum Okręgowego w Toruniu oraz Instytutu Odlewnictwa w Krakowie.
56
Z historii odlewnictwa...
Przykłady wykorzystania skanera 3D w archeologii
Krokosz Jacek, Gil Andrzej, Pabiś Rafał
*Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków
Omówiono
niektóre
zagadnienia
inżynierii odwrotnej i wskazano na możliwości wykorzystania jej dla celów muzealnictwa
ze szczególnym uwzględnieniem archeologii
w obszarze dawnych odlewów z epoki brązu.
Stwierdzono, że prace te prowadzone w ramach działalności statutowej Instytutu Odlewnictwa zakończyły się
sukcesem i istnieje realna możliwość w zakresie rozszerzenia wykorzystania skanera 3D
i analizatora składu chemicznego dla muzealnych obiektów niemetalicznych.
Przedstawiono kilka przykładów digitalizacji przestrzennej wykonanej dla obiektów
archeologicznych.
niemożnością wykonania stosownych matryc. Niejednokrotnie w przypadku tych
ostatnich każda ingerencja „mechaniczna” może doprowadzić do utraty całości
lub części cech obiektu o bezcennej wartości.
Naniesienie siatki pomiarowej na
obiekcie w celu wykonania, np. kopii niezbyt poprawia ten stan rzeczy
i w tym przypadku dokładność odtworzenia kształtu i wymiarów pozostawia wiele
do życzenia. Sytuacja znacznie polepsza
się poprzez zastosowanie skanerów przestrzennych 3D: optycznych, laserowych
bądź kontaktowych.
Instytut Odlewnictwa w Krakowie wypełniając misję kultywacji dziedzictwa narodowego w zakresie ochrony dóbr materialnych, w tym przedmiotów wykonanych
technikami odlewniczymi, podjął kilka lat
temu prace przyszłościowe związane ze
stworzeniem wirtualnego muzeum, które
miały na celu opracowanie ogólnych zasad i metodyki badań nad zachowaniem
przyszłych eksponatów w postaci zbioru
danych do łatwej i elastycznej edycji oraz
ekspozycji. Prace te zakończyły się pozytywnym efektem i aktualnie Instytutowi
specjaliści kontynuują działania w tym
zakresie.
Na rysunku 1 przedstawiono niektóre
przykłady, które pozwoliły na opracowanie założeń projektu.
Jedną z często stosowanych w przemyśle technik w zakresie wspomagania
komputerowego jest inżynieria odwrotna reverse engineering, polegająca na
odtworzeniu elementów maszyn i urządzeń. Dotyczy to także dziedzin humanistycznych, jakim jest np. szeroko pojęte
muzealnictwo w tym archeologia. Wykonywanie kopii obiektów artystycznych
i muzealnych czy zachowanie artefaktów,
to tylko nieliczne przykłady w zakresie
ochrony dziedzictwa kulturowego człowieka.
Wierność
odtworzenia
elementu
w przypadku braku modelu lub dokumentacji zależna jest głównie od dokładności „zdjęcia” (skopiowania) wymiarów
z oryginału. Ten proces napotyka bardzo
często na duże trudności spowodowane
skomplikowanym kształtem modelu lub
w przypadku np. obiektów muzealnych
57
Odlewnictwo Współczesne
proszku. Warto wspomnieć, że większością z wyżej wymienionych technik Instytut Odlewnictwa już dysponuje w ramach
działania Centrum Szybkiego Prototypowania
Zdarza się, bowiem tak, że „kruchość”
poddawanego konserwacji obiektu jest
przyczyną niejednokrotnie jego uszkodzenia lub utraty niekiedy bezcennego zabytku.
Innym działaniem w tym zakresie jest
zapis rysunku bryłowego 3D w formatach
*.STEP, *.Parasolid, *.IGS, stosowanych
w technikach CAM, a więc realizowanych
na centrach obróbczych.
a)
Przykładem wykorzystania wspomagania komputerowego w archeologii jest
badanie składu chemicznego skał. Na rysunku 2 przedstawiono oryginalny element
formy kamiennej stosowanej w epoce
brązu do odlewania grzebieni. Interesującym jest fakt, że w literaturze przedmiotu dotyczącej typu skał stosowanych na
formy kamienne wymienia się najczęściej
wapień, piaskowiec i gnejs bez jakiegokolwiek uzasadnienia badawczego [1-7].
b)
Rys. 1. Przykładowe modele bryłowe po skanowaniu 3D: a) zakończenie włóczni, b) kokila
z brązu (późna epoka brązu)
Przeprowadzone badania i otrzymane wyniki pracy pozwalają stwierdzić, że
warto, było podjąć ten jakże nowoczesny
i przyszłościowy temat umożliwiający
prezentację obiektów metalowych znajdujących się muzeach polskich tym bardziej, że możliwości i w tym obszarze są
znaczące. Proces digitalizacji jest elementem wyjściowym do dalszych działań.
Jak wynika bowiem z wykonanego już
rozpoznania zapisana bryła przestrzenna obiektu służyć może do innych celów.
Edytory graficzne CAD (Computer Aided
Design) dają możliwości zapisu np. w formacie *.stl, powszechnie stosowanym
w technikach szybkiego prototypowania
typu FDM, EOS, LOM, Stereolitografii, ZCorporation itd., co nie jest bez znaczenia
w konserwacji i rekonstrukcji zabytków.
Takie postępowanie pozwala na całkowite,
wirtualno-rzeczywiste zachowanie obiektu
przed rozpoczęciem procesu konserwacji
poprzez sporządzenie kopii, np. z tworzywa sztucznego, metalu czy specjalnego
a)
b)
Rys. 2. Element formy kamiennej do odlewania grzebienia a) oryginał przygotowany do
skanowania 3D z naniesionymi markerami,
b) obraz po skanowaniu 3D
Takie stwierdzenia oparte są jedynie
na wizualizacji obiektów. W tej sytuacji,
przykładowo, przeprowadzono badania
składu chemicznego elementu formy kamiennej z epoki brązu z wykorzystaniem
analizatora firmy NITON GOLDD USA
58
Odlewnictwo Współczesne
(rys. 3) którego działanie opiera się na
fluorescencji rentgenowskiej.
Analizator składu chemicznego firmy
NITON jest obecnie najnowocześniejszym
przedstawicielem tego typu sprzętu na
świecie i służy do badań składu chemicznego różnorodnych materiałów. Analiza chemiczna stopów metali, segregacja
złomu obiegowego, badania w zakresie
ochrony środowiska, recycling materiałów, mineralogia, geologia, górnictwo,
nauki humanistyczne (analiza użytych
farb do malowania obrazów, archeologia),
kontrola jakości wyrobów, nanotechnologia to tylko kilka przykładów zastosowań
tego typu analizatora.
pracy na dowolnym stanowisku badawczym (mobilość), szybki około 3 s. odczyt
bądź to na ekranie przyrządu, bądź to na
ekranie monitora komputerowego.
Ważniejsze dziedziny życia w których
znalazł on zastosowanie to:
-- astronautyka i przemysł lotniczy,
-- motoryzacja,
-- odlewnictwo i nauki pokrewne,
-- farmacja,
-- archeologia (analiza np. ceramiki)
-- muzealnictwo,
-- inne.
Wyniki badań składu chemicznego
elementu formy kamiennej zestawiono
w tabeli 1.
Bardzo wysoka zawartość Si potwierdza tezę, że materiałem stosowanym na
formy kamienne był piaskowiec, a jego
różowawo-brązowe zabarwienie spowodowane jest znaczną zawartością Fe. Nie
znaczy to jednak, że był to jedyny typ skał
stosowanych na formy kamienne w epoce
brązu. Dopiero większa ilość prób pozwoliłaby wypełnić lukę w tej dziedzinie [8].
Tabela 1. Analiza składu chemicznego
elementu formy kamiennej przedstawionej na
rysunku 2
Rys. 3. Analizator składu chemicznego firmy
NITON GOLDD USA wykorzystujący fluorescencję rentgenowską
Zasada działania przyrządu wykorzystuje zupełnie inny sposób oceny badanych materiałów niż klasyczne spektrometry, gdzie klasyfikacja opiera się na
wytworzeniu łuku elektrycznego na powierzchni obiektu umieszczonego w atmosferze gazu ochronnego np. argonu.
Taki pomiar powoduje niewielkie
uszkodzenie powierzchni co niejednokrotnie np. dla odlewów muzealnych jest
w ogóle niedopuszczalne.
W przypadku analizatora Niton wykorzystuje się tu promieniowanie X dzięki
któremu wzbudzane są elektrony walencyjne pierwiastków. Sposób ich wzbudzenia i przemieszczenie stanowi podstawę
do oceny zawartości danego pierwiastka
w badanym materiale.
Wielkimi zaletami analizatora NITON
są jego: niewielkie wymiary, możliwość
59
Lp.
Pierwiastek
Zawartość
%
Tolerancja
+/- %
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Zr
Fe
Cr
V
Ti
Al.
Si
Sb
Cu
0,99
1,98
0,221
0,078
0,417
5,52
90,01
0,001
0,011
0,011
0,22
0,024
0,024
0,054
0,97
2,2
0,00
0,00
Odlewnictwo Współczesne
Autorzy digitalizacji 3D artefaktów
muzealnych, w tym archeologicznych pragną wykorzystać uzyskane wyniki i umieścić tak przygotowane rysunki bryłowe
w opracowywanych przez muzea kartach
zabytków, wykorzystując np. oprogramowanie „MONA”, „EASYPANO” itp., co stanowiłoby rozwiązanie na miarę XXI w.
Dodatkowo opracowanie szczegółowej
bazy danych mogłoby w przyszłości, w razie konieczności być wykorzystywane dla
celów prowadzonych śledztw w przypadku
na przykład, kradzieży muzealnych.
Realizacja proponowanego tematu
w zakresie wyrobów odlewanych, bądź kutych mogłaby być wykorzystywana także
dla zabytkowych obiektów kamiennych,
ceramicznych, drewnianych itp.
Chcąc przybliżyć tematykę szeroko
pojętego dawnego odlewnictwa i nawiązać
do wielowiekowych tradycji tego zawodu
w Polsce, Instytut Odlewnictwa pragnie
w imieniu całego Centrum Polskiego Odlewnictwa zaprosić muzea polskie do
uczestnictwa w przedsięwzięciu pod roboczą nazwą projektu pt. „Wirtualne Muzeum
- Metal w Historii Rozwoju Cywilizacji”.
Duża ilość obiektów nie pozwala obecnie
na zaprezentowanie ich w całości, dlatego
też postanowiono wprowadzić systematykę przyjmując za kryterium obiekty odlewane i kute wykonane w epoce brązu
i w epoce żelaza.
go stopów metali nieżelaznych, stopów
żelaza i materiałów niemetalicznych.
Literatura
1. Rusanow I. A, Smolko W. A., Kułakow B.
A.: Wozniknowienie litejnowo proizwodstwa na Jużnom Urale. Litiejnoje Proizwodstwo 2001, nr 1, s. 5
2. Ossowski G.: Osada i odlewarnia bronzów
przedhistorycznych w Zaricziu. Odbite
w drukarni Uniwersytetu Jagiellońskiego
pod zarządem A. M. Kosterkiewicza, Kraków 1889
3. Sękowski K.: Kamienna forma odlewnicza.
Przegląd
Odlewnictwa
1975,
nr 5, s. 157
4. Gierdziejewski K.: Zarys historii odlewnictwa. Stalinogród 1954
5. Piaskowski J.: Postępowe tradycje odlewnictwa polskiego. Przegląd Odlewnictwa
1966, nr 7-8 s. 221
6. Sękowski K.: Początki odlewnictwa stopów
miedzi. Skrypt z konferencji naukowej
„Nowoczesne tendencje w odlewnictwie
metali nieżelaznych”, Instytut Odlewnictwa, Kraków, 19-29 listopad 1997, s.73
7. Tylecote R.F.: A History of Metallurgy. Second edition. The Institute of Materials
1992
8. Badania petrograficzne form kamiennych
z epoki brązu celem precyzyjnego określenia rodzaju materiału. Podrozdział
rozprawy doktorskiej Jacka Krokosza pt.
„Studium archeometalurgii i technik odlewniczych z epoki brązu (940-750 lat
p.n.e.) w świetle badań materiałoznawczych i technologicznych odlewanej siekierki”, Kraków 2008. (Promotor rozprawy: dr hab. inż. Stanisław Rzadkosz prof.
AGH Wydział Odlewnictwa Katedra Tworzyw Formierskich, Technologii Formy I
Odlewnictwa Metali Nieżelaznych Akademia Górniczo – Hutnicza im. St. Staszica
w Krakowie)
9. http://www.iod.krakow.pl/
Podsumowanie
Wspomaganie komputerowe w archeologii poprzez wykorzystanie skanerów
3D w muzealnictwie, w tym w archeologii jest możliwe i daje znakomite wyniki. Przykładem są eksponaty stanowiące integralną część niniejszego artykułu.
Wykonanie kopii obiektów muzealnych
w tym archeologicznych niekiedy o bezcennej wartości jest możliwe z minimalną
ingerencją w strukturę artefaktu. Na podstawie przeprowadzonych przez Instytut
Odlewnictwa badań w zakresie skanowania 3D można ten proces rozszerzyć na
inne obiekty muzealne [9]. Współczesna
technika komputerowa pozwala także na
precyzyjne określenie składu chemiczne-
60
Publikacje
Wydawnictwa
W publikacji naświetlono najnowsze tendencje w produkcji odlewów w Polsce i zagranicą, wykorzystując dane zawarte
w raporcie Amerykańskiego Stowarzyszenia Odlewnictwa (AFS
– American Foundry Society) oraz wyniki badań statystycznych
prowadzonych przez Instytut Odlewnictwa w Krakowie na zlecenie Ministerstwa Gospodarki.
Omówiono prognozowanie produkcji w Stanach Zjednoczonych oraz system klasyfikacji statystycznej odlewów
w USA i w Polsce. Przedstawiono informacje o rynku odlewów ze
stopów żelaza i metali nieżelaznych w Stanach Zjednoczonych,
obejmujące m.in. sprzedaż, popyt i podaż, import, eksport,
problem dumpingu, prognozy dotyczące produkcji odlewów
oraz zmiany dot. liczby odlewni i ich zdolności produkcyjnych
począwszy od 1955 roku.
W części dotyczącej rynku odlewów w Polsce przedstawiono status organizacyjny, strukturę własnościową, wielkość
produkcji odlewni krajowych, strukturę produkcji odlewów ze
stopów żelaza i metali nieżelaznych, stosowane technologie,
zużycie materiałów wsadowych, eksport, strukturę zatrudnienia, sytuację finansową przemysłu odlewniczego.
Na zakończenie publikacji zobrazowano rynek odlewów na
świecie biorąc pod uwagę wybrane kraje (znaczących producentów odlewów) Europy Zachodniej, Europy Wschodniej, Azji
i obu Ameryk (bez Stanów Zjednoczonych). Zamieszczono również informacje o światowych stawkach za robociznę w przemyśle odlewniczym.
61
Odlewnictwo Współczesne
Zapowiedzi wydawnicze
Publikacja stanowić bedzie ofertę współpracy Jednostek Badawczo-Rozwojowych dla przedsiębiorstw w skali
całej gospodarki.
Jest to pierwsza z serii kolejnych wydawnictw poświęconych prezentacji osiągnięć wszystkich instytutów badawczych, skupionych wokół Rady Głównej Jednostek Badawczo-Rozwojowych. Kolejne części, w postaci wydawnictw
periodycznych, poświęcone zostałyby instytutom podległym innym urzędom centralnym, nie tylko Ministerstwu
Gospodarki.
Proponowana Czytelnikowi publikacja stanowi efekt
korespondencji i uzgodnień z przedstawicielami tych instytutów, które nadesłały informacje tutaj wykorzystane.
Opracowanie jest prezentacją wyników prac badawczych
oraz wspomagających badania, prowadzonych w Instytucie
Odlewnictwa w zakresie działalności statutowej w roku 2009
i jest kontynuacją wydawnictwa o analogicznej tematyce
prezentującego tę działalność za 2008 rok. Przedstawiono
w sposób syntetyczny rezultaty badań, w dużej części o najwyższym stopniu innowacyjności, realizowanych w wyniku
zastosowania najnowocześniejszej aparatury i technologii,
źródeł informacji naukowej technicznej i logistycznej. Omówiono również problemy organizacji i zarządzania, przygotowania oraz wdrożenia technicznych i organizacyjnych metod, zapewniających wysoką jakość produkcji odlewniczej,
odpowiadających wymaganiom przemysłu światowego.
W zakresie zagadnień dotyczących informatyzacji, przedstawiono analizę wykorzystania technologii informacyjnych
w działalności naukowo-badawczej, zarządzaniu, dystrybucji efektów naukowych i praktycznych w odlewniach, a także
w gospodarce krajowej.
Wiele z prezentowanych prac zostało opublikowanych,
bądź będzie przedmiotem publikacji w wydawnictwach
fachowych, zarówno krajowych, jak i zagranicznych.
62

Podobne dokumenty