XX w. - Instytut Odlewnictwa

Transkrypt

X Sesja Podgórska
225-lecie lokacji Miasta Podgórza
100-lecie konsekracji kościoła św. Józefa w Podgórzu
Jerzy J. Sobczak
Jacek Krokosz
Współpraca: Gerhard Engels
ODLEWNICTWO W ROZWOJU
CYWILIZACJI
Kraków, 24 października 2009
Rada Dzielnicy XIII, Parafia św. Józefa, Dom Kultury „Podgórze”, pod patronatem
Polskiej Akademii Nauk – Oddział w Krakowie i Polskiej Akademii Umiejętności w
Krakowie
Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków
http://www.iod.krakow.pl
e-mail: [email protected]
Wiek Wszechświata szacuje się na 13.7 mld lat, planeta
Ziemia ukształtowała się 4.6 mld lat temu a życie na niej
pojawiło przed 3.8 mld lat
Zdjęcia głębin Kosmosu (po prawej) wykonane za pomocą teleskopu Hubble’a
Powierzchnia Ziemi przed ok. 3 miliardami lat (wg malarskiej wizji Z. Buriana)
Wiek Wszechświata szacuje się na 10-14 mld lat, planeta
Ziemia ukształtowała się 4.6 mld lat temu a życie na niej
pojawiło 3.8 mld lat temu
Kalendarium epok (I)











3 500 000 l.t. – pierwszy dowód na istnienie wyprostowanych, dwunożnych hominidów
3 200 000 l.t. – afrykański szkielet prakobiety „Lucy” o wzroście 130 cm i pojemności
mózgu 400cm3
2 500 000 l.t. – najstarsze narzędzia kamienne Etiopii
2 500 000 – 1 500 000 l.t – początek paleolitu (najstarszej epoki kamiennej), pojawienie
się „człowieka zręcznego” (homo habilis)
1 800 000 l.t. – pierwsze domy w Tanzanii
1 790 000 l.t. – gatunek australopiteka z Kenii, nazwany ze względu na pokaźne
uzębienie „dziadkiem do orzechów”
1 600 000 l.t. –„człowiek wyprostowany” (homo erectus) pojawia się w Afryce, następnie
w Azji i Europie. Pojemność jego mózgu wynosi 840-1066 cm3
1 000 000 l.t. – pojawia się praojciec rodu ludzkiego homo antecessor (pojemność
mózgu 1400 cm3), który opanowuje ogień
450 000 l.t. – „archaiczny człowiek rozumny” (homo heidelbergensis) rozprzestrzenia się
po świecie i żywi pieczonym jedzeniem
200 000 – 130 000 l.t. – w Europie pojawiają się istoty człowiekowate (hominidy)
150 000 l.t. – „europejczycy” epoki lodowcowej zaczynają chronić się przed zimnem do
jaskiń niedźwiedzich
Kalendarium epok (II)













128 000 l.t. – koniec epoki lodowcowej, podnosi się poziom mórz (w Tamizie pływają
hipopotamy)
120 000 – 100 000 l.t. – afrykański homo sapiens coraz bardziej podobny do
współczesnych ludzi, współistnieje z neandertalczykami
70 000 – 30 000 l.t. – nowa epoka lodowcowa – homo sapiens ogarniają Europę i
odkrywają Australię. W Europie i Azji ludzie pierwotni chowają swoich zmarłych
40 000 l.t. – ludzie produkują coraz lepsze narzędzia, co można uznać za początki
przemysłu. Tworzą również sztukę – niewielkie rzeźby i wspaniałe malunki skalne
30 000 l.t. – pierwsi ludzie docierają do Ameryki
25 000 – 14 000 l.t. – epoka lodowcowa wraca po raz ostatni, wyginięcie
neandertalczyków
12 000 – 10 000 lat p.n.e. – koniec zlodowacenia o początek „środkowej epoki
kamiennej” (mezolitu)
8 500 – 7 300 p.n.e. – początek upraw dzikich traw o mączystych nasionach7000 p.n.e. –
w Turcji i Iranie pojawia się w użyciu miedź (początki odlewnictwa?)
5000 p.n.e. – człowiek używa już brązu (epoka nadal nazywa się epoką kamienną) –
początki odlewnictwa
4000 p.n.e. – początek młodszej epoki kamiennej (neolitu)
3200 p.n.e. – lud Sumerów z Mezopotamii dokonuje wynalazku pisma
3000 - 2000 p.n.e. – początek epoki brązu
700 – 500 p.n.e. – wczesna epoka żelaza
7000 – 6000 lat p.n.e.
Odlewnictwo dziełem przypadku?:
1. Ogromny pożar trawiąc ziemie spowodował stopienie się metali
(wraz z redukcją ich rud) ukrytych w głębinach gruntu, skąd wylał
się na zewnątrz przyjmując po zakrzepnięciu kształt wgłębin
(Lukrecjusz: O naturze rzeczy)
2. Garncarz z Iranu przypadkowo wrzucił do pieca do wypalania
kawałek malachitu, a temperatura – wraz z odpowiednią atmosferą
- była wystarczająca do zredukowania minerału do czystej miedzi
(6000 lat p.n.e.)
3. Pierwszy „metalurg” z Mezopotamii podgrzewając w płomieniu
ogniska metal (zwłaszcza zabrudzony) - złoto lub samorodną miedź
odkrył, że po pewnym czasie staje się on ciekły i przyjmuje kształt
wnęki, do której został wylany (4.500 lat p.n.e.)
7000 – 6000 lat p.n.e.
Hipotetycznie, najbardziej prawdopodobne miejsce „narodzin” odlewnictwa i kierunki
jego rozprzestrzeniania się w świecie
5000 – 4000 lat p.n.e.
Fresk egipski ilustrujący odlewanie
(najstarszy ślad historyczny dotyczący odlewnictwa). Karnak, grobowiec Rekhmire
5000 – 4000 lat p.n.e.
Odlewnicze formy kamienne
5000 – 4000 lat p.n.e.
Odlew noża ze stopu
miedzi (brązu)
Odlewane ostrze
siekiery ze stopu
miedzi (brązu)
(5000 lat p.n.e)
3200 lat p.n.e.
Najdawniejszy zachowany
odlew świata - żaba z
miedzi wykonana w
Mezopotamii metodą
traconego wosku
Około 3000 lat. p.n.e. w
Mezopotamii i Indii
wynaleziono piec tyglowy
do topienia metali
3000 lat p.n.e. (epoka brązu). Odkrycie stopów
Odlewane wyroby z brązu
Posąg królowej Napir-Asu, znaleziony w Iranie uważany za najpiękniejszy wyrób z
brązu z prehistorii. Metoda traconego wosku, masa 2000 kg
Jedno z pierwszych zastosowań
metody traconego wosku. Odlew
hinduskiej tancerki, znaleziony w
starożytnej osadzie Mohenjo-Daro,
Indie
Fragmenty starożytnego miasta zostały
stopione w temperaturze powyżej
15000C - według hipotezy D. Dagenporta
i E. Vincenti miasto było zrujnowane
przez wybuch nuklearny, albowiem
napromieniowanie dziesiątków
szkieletów 50-krotnie przekracza normę.
Źródło: nautilus
www.explorer.eu/Archeologia
2000 lat p.n.e
Odlew z brązu wraz z formą kamienną. Ze zbiorów The Israel Museum, Jerozolima
2000 lat p.n.e
Wyroby z chińskiego żeliwa ciągliwego dla rolnictwa
(wysoka zawartość C, niska P, S i P, wyżarzanie w temperaturze 900 - 1000 C)
1600 – 1300 lat p.n.e
Chińska waza z brązu (II połowa 2000 tysiąclecia p.n.e.)
1600 – 1300 lat p.n.e
Zestaw dzwonów „biang zhong”, jeden z najstarszych instrumentów,
jakie zna cywilizacja
1600 – 1300 lat p.n.e
Złoty sarkofag faraona Tutanhamona (ok. 1370 lat p.n.e.)
1450 lat p.n.e
Topienie na otwartym ogniu
Zdjęcie tygla z ognia
Odlewanie drzwi świątyni
Egipska odlewnia brązu
1100 lat p.n.e
Starodawna technika afrykańska topienia żelaza
1100 lat p.n.e
Szpada żelazna z brązową rękojeścią (Francja)
700 lat p.n.e
Celtycka karetka pogrzebowa z brązu z urną na prochy (33 cm wysokości)
700 lat p.n.e
Brązowe odlewy artystyczne, wykonane przez odlewników celtyckich
700 lat p.n.e
Odlew siekierki z brązu, wykonany na ziemiach polskich w formach kamiennych,
datowany na 750-940 lat p.n.e (Jacek Krokosz, Instytut Odlewnictwa, 2002)
300 lat p.n.e
Posąg królowej w przeźroczystej szacie
Izydy. Jeden z najpiękniejszych
posągów z brązu, znalezionych w
Aleksandrii.
Przedstawia prawdopodobnie Arsinoe II, żonę
Ptolemeusza II (która prywatnie była jego
siostrą). Ptolemeusz II jako pierwszy z
władców złamał kazirodcze tabu…
280 lat p.n.e
KOLOS RODYJSKI

Posąg Heliosa, boga Słońca,
wykonany przez Charesa z
Lindos, ucznia Lizypa

Wzniesiony u wejścia do portu
Rodos – Grecji

Jeden z siedmiu cudów świata

Wysokość 32 m, waga 70 ton
(w tym 12,7 ton brązu, 7,6 ton
żelaza), koszt budowy wyniósł
300 talentów, czyli 9 ton srebra

Zbudowany według technologii
użytej przy budowie Statuy
Wolności (46 m wysokości)

Budowany był 12 lat
280 lat p.n.e

W uniesionej dłoni trzymał
pochodnie, stąd też nocą służył
jako latarnia

Według legendy, pod jego
rozstawionymi nogami
przepływały okręty

W 224 roku p.n.e. uległ
zniszczeniu na skutek
trzęsienia ziemi

Arabscy zdobywcy wyspy
potrzebowali 900 wielbłądów
do wywiezienia jego szczątków
V w.
Żelazna kolumna, w ogóle niepodatna na
korozję, stojąca na przedmieściach Delhi
pośród
ruin
budowli
Qutab
Minar,
zbudowana około roku 415 n.e. przez króla
Kumaraguptę I na cześć jego ojca
Czandragupty II. Istniejący do dzisiaj walec
to pozostałość obiektu o wiele większego, na
którego szczycie umieszczony był posąg
Garudy, rumaka boga Wisznu. Kolumna ma
wysokość 8 m i masę 6.5 tony. Jest zagadką,
w jaki sposób odlano kolumnę – do XIV
wieku znano tylko prymitywne piece, tzw.
dymarki
VII w.
Żeliwny posąg lwa („Car Lew”) o wysokości 6 metrów, odlany w Chinach
VII w.
Odlewy Buddy (Iakushi) z brązu, posiadające – wedle wierzeń – moc uzdrawiania,
Nara, Japonia, 673-686
VIII w.
Odlew z brązu Wielkiego Buddy (Todaiji) o wysokości 17 metrów i masie 450000 kg,
wytworzony według metody traconego wosku w gigantycznych formach, Nara,
Japonia, 752. Wokół posągu zbudowano największą na świecie drewnianą budowlę,
nosząca kultowy charakter. Otwarcie oczu Wielkiego Buddy znamionować będzie
narodziny nowej epoki oświecenia.
XII w.
Drzwi katedry gnieźnieńskiej, odlew z brązu z końca XII wieku
XIII w.
1200 i później – Zastosowanie form glinianych i formowania wzornikowego do
odlewania dzwonów kościelnych w Europie
Schemat operacji formowania dzwonu według Biringuccio, Włochy. Średnica dzwonu u
podstawy wynosi 6 metrów
XIII w.
Relikwiarz z brązu pozłacanego, pochodzący z 1249 roku, Nara, Japonia
XV w.
 Pojawienie się odlewni zbrojeniowych
 1453 – Dzięki odlewanym armatom z brązu,
sułtan turecki Mehmed II (Mahomet II) (143081) zdobywa Konstantynopol (Stambuł)
 1400 – Zastosowanie odlewanych
ruchomych elementów pras drukarskich,
rewolucjonizujących światowe metody
publikacji
 1455 – Johann Gutenberg korzysta z
pomocy odlewników, wynajdując druk
XVI w.
Odlanie „Tuba Dei” (Trąba Boża) - największego dzwonu średniowiecznego w Polsce
przez miejscowego ludwisarza Marcina Schmidta (1500), Katedra św. Janów w Toruniu
Odlanie najsłynniejszego Dzwonu Zygmunta Kraków przez ludwisarza Hansa Behama z
Norymbergii (1520), Katedra Wawelska – Wieża Zygmuntowska
XVI w.
 1500 – zastosowanie piasku jako
materiału formierskiego (Francja)
 1540 – ukazanie się dzieła
V. Biringuccia (1480 – 1539) „De la
Pirotechnia”, po raz pierwszy
opisującego techniki odlewnicze
XVI w.
Kominkowa płyta żeliwna, wykonana w 1543 roku, znaleziona w roku 1947 w gruzach
zburzonego podczas wojny domu w Warszawie
XVI w. Odlewnictwo na potrzeby domowe
Odlewnik-sprzedawca cynowych łyżek
XVI w. Odlewnictwo na potrzeby domowe
Odlewane wyroby cynowe dla domu
XVII w. Posągi i ornamentyka
Złocone ornamenty z brązu
XVIII w.

1709 – zastosowanie skrzyni formierskich, modernizujących proces
wykonywania form piaskowych (W. Brytania)

1716 – pojawienie się żeliwa ciągliwego

1720 – pierwszy żeliwiak

1722 – A. F. Reaumur wprowadza zasady chemii do metalurgii,
opisując technikę wytapiania żeliwa ciągliwego białego
Największy dzwon świata – Car Kolokol – o
masie 200000 kg, odlany w 1733 roku w
Moskwie. Ze względu na pęknięcie w pożarze,
nigdy nie dał głosu
XVIII w.

1735 – koks rewolucjonizuje odlewnictwo

1760 – pierwsze publikacje książkowe z zakresu odlewnictwa

1779 – pierwsze zastosowanie na szeroką skalę odlewów żeliwnych
do budowy mostu nad rzeką Severn (W. Brytania

1794 – pojawienie się żeliwiaka z dmuchem, dostarczanym przez
maszynę parową (J. Wilkinson)

Pojawienie się i rozkwit odlewnictwa urbanistycznego
Pawilon wystawowy przemysłu francuskiego
XIX w.
 1809 – pojawia się metoda odlewania
odśrodkowego (W. Brytania)
 1830 – S. Boyden w odlewni Newark
(USA) uruchamia produkcje żeliwa
ciągliwego czarnego
 1837 – pierwsze maszyny formierskie,
zastosowane w odlewni w Pitsburgu
(USA)
XIX w.

począwszy od 1830 w Europie i na świecie rozkwita odlewnictwo
artystyczne
Słoń w pułapce
XIX w.
Brazylijski posąg Wenus, Rio de Janeiro
XIX w.
Konie w galopie, Bordeaux, Francja
XIX w.

1838 – odlewnictwo dla kolei
Staliwne odlewy cylindrów silnika parowego
XIX w.

1854 – Pierwsze kroki w odlewnictwie aluminium
Aluminiowy odlew artystyczny grupy amorków. Metoda wosku traconego, 1858
XIX w.
 1863 – początki metalografii (badania
struktury metali i stopów - W. Brytania)
 1878 – pierwszy elektryczny piec łukowy (W.
Siemens)
 1889 – odlewy staliwne podtrzymujące wieżę
Eiffla
 1895 – początki odlewnictwa dla motoryzacji
XIX w.
Jeden z pierwszych silników spalinowych (Dion – Button) o mocy 2.5 KM z żeliwnym
cylindrem
XX w.

1905 – początki klasycznego odlewnictwa ciśnieniowego (patent H.
Doehlera)
Jedno z najstarszych stanowisk do odlewania ciśnieniowego (1946, Brescia, Włochy)
XX w.
Współczesne odlewy ciśnieniowe ze stopów aluminium
XX w.
Współczesne odlewy ciśnieniowe ze stopów aluminium i magnezu
XX w.
Współczesna maszyna ciśnieniowa o sile zwierania 3700 ton, Italpresse, Włochy
XX w.

1909 – pierwsze stopy magnezu, pokazane na wystawie
we Frankfurcie
Współczesny odlew ciśnieniowy drzwi samochodowych ze stopów magnezu
XX w.
 1913 – pierwsze zastosowanie odlewów
magnezowych w budowie samolotu
 1918 – pierwsza całkowicie
zautomatyzowana odlewnia do produkcji
granatów, uruchomiona w Rockford
(USA)
 1925 – pierwsze zastosowanie kół
odlewanych ze stopu ALPAX do
samochodów wyścigowych BUGATTI
XX w.

1926 – odlewnicze stopy cynku (ZAMAG)
Kokilowy odlew cynkowy
elementu sterowania dla
potrzeb elektroniki

Końcówki i elementy piór wiecznych
wykonywane odlewaniem precyzyjnym
Flakonik perfum
ozdobiony odlewem
cynkowym
1930 – zbudowanie spektrografu do badania składu chemicznego
metali i stopów (USA)
XX w.
 1930 – rozkwit odlewnictwa precyzyjnego – jedna z najstarszych
technik odlewniczych, pozwalająca na wytwarzanie odlewów
„high-tech” dla przemysłu lotniczego oraz dla potrzeb medycyny
Odlewy protez kolan wytwarzane metodą odlewania precyzyjnego
XX w.
Odlewy inplantów, koronek i aparatów
dentystycznych
Odlewy endoprotez
XX w.
Odlew precyzyjny włóczęgi z brązu (kloszard), Instytut Odlewnictwa, 1992
XX w.

1930 – rozwój mechanizacji odlewni
Zrobotyzowane stanowisko do odlewania ciśnieniowego
XX w.

1930 - rozwój odlewnictwa w przemyśle rolniczym

1933 – pierwsze odlewy rur żeliwnych, otrzymane odlewaniem
odśrodkowym
Odlew odśrodkowy rury staliwnej o średnicy 2000 mm, Francja
XX w.

1940-1950 – gwałtowny rozwój odlewnictwa w
petrochemii cementowniach, przemyśle
motoryzacyjnym, awiacji i aeronautyce

1943/44 – żeliwo szare modyfikowane zastępuje stal
(USA

1945 – rozwój odlewnictwa dla potrzeb aeronautyki

1948 - 1949 – pojawienie się żeliwa sferoidalnego
(K.D. Millis, A.P. Gagnebin, N.B. Pilling – USA)
XX w.
Struktura
równoosiowa
Struktura
kolumnowa
Struktura
monokryształu
Odlewy łopatek turbiny otrzymane drogą krystalizacji kierunkowej (Francja, 1950)
XX w.
 1952 – przemysłowe uruchomienie na dużą
skalę procesu formowania niskociśnieniowego
(W. Brytania – do produkcji beczek na piwo)
 1953 - opracowanie procesu wykonywania
rdzeni metodą „gorącej rdzennicy”.
Zastosowanie procesu hot-box do wyrobu
rdzeni
 1954 – 1956 – przemysłowe opanowanie
procesu prasowania w stanie ciekłym (squeeze
casting) (ZSRR)
XX w.

Prasowanie w stanie ciekłym – odlewanie z krystalizacją pod wysokim
ciśnieniem – shtampovka v zhidkom sostoyanii - squeeze casting
(1954-56)
Współczesne stanowisko do
prasowania w stanie ciekłym
(firma UBE, Japonia)
Odlewy prasowane w stanie ciekłym o
właściwościach mechanicznych
zbliżonych do wyrobów kutych
XX w.

Prasowanie w stanie ciekłym – odlewanie z krystalizacją pod wysokim
ciśnieniem – shtampovka v zhidkom sostoyanii - squeeze casting
Odlewanie grawitacyjne
krzep,
s
80
Odlewanie niskociśnieniowe
1
4
3
1
3
60
Odlewanie niskociśnieniowe z
przeciwciśnieniem
4
Odlewanie autoklawowe
4
3
2
1
40
Prasowanie w stanie ciekłym
2
2
3
3
2
7
8
7
5
20
5
5
5
6
7
0
0.1
1.0
10
100
1000 10000
p, MPa
Atermiczne przechłodzenie
Barokrystalizacja
XX w.

1965 – pierwsze wykonanie przez P. Rohatgi’ego aluminiowych
odlewów kompozytowych, zawierających cząsteczki grafitu
(Internatonal Nickel Co., USA)
XX w.

Lata 60-te – początki odlewanych metalowych materiałów
kompozytowych
Współczesne kompozytowe tłoki typu PERKINS i IVECO, produkowane w zakładach
KOLBENSCHMIDT (Niemcy)
XX w.
Współczesny blok silnika z kompozytowymi tulejami cylindrowymi na bazie stopów
aluminium (firma PORSCHE)
XX w.
Tłoki kompozytowe z rodziny 4CA90 zbrojone lokalnie w obszarze rowków
podpierścieniowych (po wstępnej obróbce skrawaniem).
Instytut Odlewnictwa, lata dziewięćdziesiąte
XX w.
Przykłady zastosowań odlewanych kompozytów aluminiowych zbrojonych dyspersyjnie
grafitem i węglikiem krzemu w zespołach mikroukładów elektronicznych
XX w.
Podwozie samolotu z częściami wykonanymi z kompozytów tytanowych
(dzięki uprzejmości Mc Donnell Douglas)
XX w.
Odlewy precyzyjne obudowy giroskopu z kompozytu aluminiowego, zbrojonego
20 obj.% węglika krzemu, wykonany w firmie DURALCAN (USA-Kanada)
XX w.
Końcówka kija golfowego ze stopu AlSi9Mg, zawierającego 20 obj.% SiC, tzw. „Fat
Eddie” i jego struktura. Kompozytowy odlew precyzyjny (DURALCAN)

1971 – odlewanie w stanie ciekło-stałym (thixotropowe) w
postaci procesu Rheocast (semi-solid process)
(Massachusets Institute of Technology)
XX w.
Zachowanie się wlewka aluminiowego w stanie ciekło-stałym na podobieństwo masła w
temperaturze pokojowej
XX w.
Modelowanie wlewka aluminiowego w stanie ciekło-stałym
XX w.
Wykonywanie wlewków w technologii NRC
XX w.
Wytwarzanie odlewów w stanie ciekło-stałym w technologii NRC
XX w.
Thixotropowy odlew ramy zawieszenia przedniego samochodu ALFA – Romeo
XX w.
Thixotropowe odlewy dla motoryzacji
Konwersja KMT
Z wykorzystaniem sposobów odlewania z krystalizacją pod ciśnieniem (SSM,
SQ, LPC, VRC/PRC, PCPC etc.)
J. Jorstad, D. Apelian, Journal of Metalcasting, vol.2, Issue 1, Winter 2008 and Honsel Co. (Internet)
Ujawnienie zalet wyrobów
odlewanych w porównaniu do
odlewów kutych (przerabianych
plastycznie):
DUCTILITY!
Część przerabiana
-Wysoka ciągliwość (możliwość
skręcania plastycznego o 360º - na
przykładzie wahacza
samochodowego ze stopów Al)
plastycznie
- Korzystne zachowanie się w
warunkach prób zderzeniowych
Część odlewana
XX w.

1971 –wynalezienie (patent fiński) i pierwsze odlewy z żeliwa ADI
(austempered ductile iron), wykonane przez Wagner Casting Co.
(USA)
Struktura żeliwa ADI (Janina Radzikowska, Instytut Odlewnictwa, 2002)
XX w.
Mikrosegregacja krzemu w żeliwie ciągliwym
(Janina Radzikowska, Instytut Odlewnictwa, 2002)
XX w.
Tlenek glinu w przełomie staliwa węglowego
(Małgorzata Warmuzek, Instytut Odlewnictwa, 2002)
XX w.

1980 – wprowadzenie trójwymiarowych edytorów 3D do wykonywania
projektów ze wspomaganiem mikroprocesorowym CAD (Computer
Aided Design)
Rysunek prototypowego odlewu wykonany z wykorzystaniem edytora ProE,
Instytut Odlewnictwa, 1996
XX w.

opatentowanie procesu stereolitografii do szybkiego prototypowania,
co daje początek gwałtownego rozwoju metody RPS (Rapid
Prototyping System)

Lata 80-te – komercjalizacja programów do symulacji procesu
krzepnięcia
Weryfikacja technologii odlewów zaworów z zastosowaniem oprogramowania
MAGMAsoft, Instytut Odlewnictwa, 1998-1999
XX w.

1987 – przemysłowy rozwój odlewów tytanowych
Tytanowa odlewana obudowa turbiny silnika do Boeninga 737, firma CNECMA, Francja
XX w.

koniec lat 80-tych – zastosowanie CAD/CAM/CAE (Computer Aided
Design/Computer Aided Manufacturing/Computer Aided Engineering)
Komputerowy obraz pola naprężeń w odlewie wirnika sprężarki powietrza,
Instytut Odlewnictwa, 2000-2001
XX w.

1988 – zastosowanie metod RPS i CAD/CAM do szybkiego
wykonywania oprzyrządowania odlewniczego
Przykładowe modele odlewnicze wykonane z zastosowaniem techniko RPS – LOM,
Instytut Odlewnictwa, 1997-1998
XX w.

1996 – zastosowanie aluminiowych kompozytowych tarcz
hamulcowych w produkcji samochodu Lotus Elise (USA)
Samochód Lotus Elise z seryjnie produkowanymi tarczami hamulcowymi z kompozytów
aluminiowych zbrojonych dyspersyjnie węglikiem krzemu
XX w.
Pierwsza polska tarcza kompozytowa ze stopu AlSi9Mg, zbrojonego 20 obj.% węglika
krzemu, odlew kokilowy. Instytut Odlewnictwa, Instytut Transportu Samochodowego w
Warszawie i Odlewnie Polskie S.A. w Starachowicach, 1999 - 2002
XX w. Metafizyka w odlewnictwie
Próby wpływu biopola na krzepnący odlew, Rosja, 1996
XX-XXI w.

Następuje burzliwy rozwój specjalnych
sposobów odlewania i doskonalenia
istniejących technik tradycyjnych w kierunku
otrzymywania zintegrowanych, multi- i
gradialnie funkcjonalnych wyrobów
(multifunctional graded structures) o
wysokich właściwościach eksploatacyjnych
ze zmodyfikowanych tradycyjnych i nowych
materiałów zaawansowanych (ultra high
performance castings)
XX-XXI w.
Ciśnieniowy, aluminiowy odlew obudowy pulpitu sterowniczego samolotu
pasażerskiego. Współczesna praktyka odlewnicza zna przypadki zastąpienia do 10.000
części i elementów łączących przez jeden zintegrowany odlew, wykonywany w jednym
cyklu technologicznym
XX-XXI w.
Ciśnieniowy odlew drzwi samolotu pasażerskiego (stop aluminium),
firma Boening, USA
XX-XXI w.
Ciśnieniowy odlew kolektora
ssącego do samochodu
Odlew wielofunkcyjnego zawieszenia samochodu
wykonany technika prasowania w stanie ciekłym
(squeeze casting), stop aluminium,
XX-XXI w.
Ciśnieniowy aluminiowy odlew korpusu
nagrzewnicy i dmuchawy
Ciśnieniowe odlewy części dla drzwi
samochodów osobowych, stopy
aluminium
XX-XXI w.
Warstwowy, bimetalowy odlew stal-żeliwo dla potrzeb przemysłu cementowego,
wytworzony według technologii HARDTOP w
Zakładzie Doświadczalnym Instytutu Odlewnictwa,
Dzisiaj i jutro. Nanomateriały, ultramateriały i biomimetyki
 Nanomateriały i nanotechnologia – wiodąca rola w odlewnictwie
inżynierii materiałowej na poziomie sieci krystalicznej (efektywna
kontrola nad strukturą materii)
 Ultramateriały i ultratechnologia – poziom sterowania strukturą i
właściwościami materiałów poprzez ingerencję w budowę atomów
(całkowita kontrola nad strukturą materii)
 Biomimetyka – nauka o inżynierii materiałowej sięgająca doświadczeń
Przyrody (gr.bios – życie, mimeticos – naśladowczy). W uproszczeniu
biomimetyka to gałąź wiedzy zajmująca się projektowaniem systemów i
materiałów w celu maksymalnego zbliżenia ich funkcjonalności do
organizmów żywych. Prostym przykładem praktycznym działań
biomimetycznych może posłużyć stosowanie zasady uwarstwienia
materiału z celu uzyskania niezwykle wysokiej twardości (na
podobieństwo struktury skorupy małż – abalone shell) lub efektywne
poszukiwanie odpowiedzi na pytanie: dlaczego pajęcza sieć jest
wytrzymalsza od stali ?...
Ostrze mikroskopu sił atomowych, tzw. „ostrze Millipede”, o wielkości kilku
nanometrów, umożliwiające przemieszczanie atomów z miejsca na miejsce
(firma IBM w Zurychu)
Wyroby z nanomateriałów, przeznaczone dla potrzeb fizyki jądrowej. Mają one
strukturę krystaliczną i charakteryzują się metalowym połyskiem
Dzisiaj i jutro. Unikatowe metody badawcze
Centrum
Szybkiego
Prototypowania
w Instytucie
Odlewnictwa
…gotowy odlew
w kilka chwil…
Skanowanie przestrzenne (laserowe i optyczne)
Zamek Królewski na Wawelu, Oddział
Pieskowa Skała, nr inw. 8807
Herb Królewskiego Miasta
Podgórza (1784-2009)
Po bitwie (Kozak wracający z łupem), odlew z brązu
46x48x31,4, E. Lansere, odlewnia Szopen i Berto, XIX wiek
Modelowanie - symulacja
Wykonywanie modeli woskowych – Solid Scape, z tworzyw sztucznych – FDM i ceramiki
Modele woskowe wykonywane w próżni – Vacum Casting
Linia szybkiego wykonywania form ceramicznych – Cyclone II (MK – Technology)
Przykłady odlewów artystycznych fauny i flory -
Centrum Badań Wysokotemperaturowych Instytutu Odlewnictwa
…wizualizacja in situ procesów odlewniczych w skali mikro - zobaczyć niewidzialne…
Mikroskop ze skanującą sondą
Prace wykonywane we współpracy z NASA
Scanning Probe Microscope NTEGRA THERMA NT- MDT Europe BV (up to 300oC)
Mikroskop ze skanującą sondą
Logo Instytutu Odlewnictwa
Ludzki włos
Unikalne metody badawcze
Unikalne metody badawcze
– tomografia komputerowa
Jutro. Unikatowe materiały i techniki wytwarzania
www.larryniven.org
Świat pierścieniowy według Larry’ego Nivena (II klasa niewykonalności) –
półprzeźroczysta kosmiczna ochrona Układu Słonecznego przed promieniowaniem i
wszelkim atakiem z zewnątrz. Wytworzony i odlany drogą transmutacji materii
Wybrane realizacje bezpośrednie Instytutu Odlewnictwa dla Stołecznego Królewskiego
Miasta Krakowa (wg Jacka Krokosza)
1. Pomnik Stanisława Staszica, koniec lat sześćdziesiątych, Akademia Górniczo-Hutnicza, Budynek A-0
2. Tablice i rzeźby płomieni na grobie żołnierzy radzieckich (pierwotnie obok Barbakanu obecnie Cmentarz
Rakowicki)
3. Popiersie Juliana Ursyna Niemcewicza, Lokalizacja Gimnazjum ul. J. U. Niemcewicza, lata
siedemdziesiąte
4. Płyta pamiątkowa Xawerego Pruszyńskiego 1976, Plac na Groblach 6
5. Płyta pamiątkowa dla Państwowej Podstawowej Szkoły Muzycznej w Krakowie im. I. Paderewskiego
1976 r. ul. M. Karasia 4
6.Tablica zasłużonych dla kultury polskiej, ul. Wenecja 3
7.Tablica „5 dywizjonu artylerii konnej”, Kościół św. Anny
8. Popiersie Józefa Czerwiakowskiego „ojca chirurgii polskiej”, ul. M. Kopernika, koniec lat
osiemdziesiątych
9. Płyta pamiątkowa dotycząca konsekracji kościoła Matki Boskiej Zwycięskiej w Borku Fałęckim,
1982/1983
10. Płyty na pomnik w obozie francuskich jeńców wojennych, Borek Fałęcki
11. Rzeźba w hallu Filharmonii Krakowskiej
12. Płyta pamięci pomordowanych, ul. Pomorska 5
13. Paleta na grobie Maurycego Gottlieba, ul. Miodowa
14. Płyta Władysława Heinricha, Uniwersytet Jagielloński
15. Płyta Towarzystwa Asystentów w 75 lat powstania Samorządu Akademickiego, UJ
16. Płyta Platona Januszewicza, Instytut Odlewnictwa
17. Płyta Kazimierza Gierdziejewskiego, Instytut Odlewnictwa
18. Płyta Jura Piszaka, Instytut Odlewnictwa
19. Pomnik „Płomień”, Instytut Odlewnictwa
Wybrane realizacje bezpośrednie Instytutu Odlewnictwa dla Stołecznego Królewskiego
Miasta Krakowa (wg Jacka Krokosza) (2)
REKONSTRUKCJA I KONSERWACJA ODLEWÓW
Grobowiec Działyńskich Cmentarz Rakowicki,
Pomniki: Lilla Weneda, Artur Grottger, Mikołaj Zyblikiewicz
WYDAWNICTWA
(dotyczące m.in. odlewniczej tematyki Krakowa)
Katalog odlewów artystycznych Instytutu Odlewnictwa
Odlewnictwo krakowskie w pierwszej połowie XVI w.
Odlewnictwo w rozwoju cywilizacji od zarania ludzkości po dzień dzisiejszy
Ars Creatio czyli zmysłowość odlewów
Odlewane pomniki Krakowa (w przygotowaniu)
Wybrane przykłady sztuki odlewniczej w Krakowie (1)
Wybrane przykłady sztuki odlewniczej w Krakowie (2)
Popiersie Juliana Ursyna
Niemcewicza – Borek Fałęcki
Małopolskie Centrum Innowacyjnych Technologii i Materiałów
1. Koordynator: Instytut Odlewnictwa
2. Członkowie Konsorcjum: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. A.
Krupkowskiego Polskiej Akademii Nauk, Instytut Metali Nieżelaznych – Oddział Metali
Lekkich w Skawinie, Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania (d. Instytut
Obróbki Skrawaniem)

XX w. - Instytut Odlewnictwa

Transkrypt

Podobne dokumenty

Odlewnictwo polskie na tle odlewnictwa

kraków city center