E‑BOOK

Spis treści

• Masy formierskie

  • Charakterystyka oraz skład mas formierskich i rdzeniowych4Charakterystyka oraz skład mas formierskich i rdzeniowych

  • Podział mas5Podział mas

  • Badanie mas6Badanie mas

• Rozpoznawanie wad odlewów, form odlewniczych i rdzeniDXqXNLTtkRozpoznawanie wad odlewów, form odlewniczych i rdzeni

• Zasady bezpieczeństwa obowiązujące na odlewniDN4TYEfgVZasady bezpieczeństwa obowiązujące na odlewni

• Słownik pojęćDIheXLxowSłownik pojęć

• Netografia i bibliografiaDuXs1xbEMNetografia i bibliografia

Masy formierskie

Charakterystyka oraz skład mas formierskich i rdzeniowych

Składniki mas formierskich:

1. Osnowa,

2. Materiały wiążące,

3. Materiały dodatkowe.

Osnowa

Na osnowę składają się następujące gatunki i rodzaje piasków formierskich. Podstawowe właściwości zostały przedstawione w tabelach.

Właściwości osnowy:

• odporność na wysoką temperaturę,

• znikoma rozszerzalność cieplna,

• określony skład ziarnowy,

• przepuszczalność,

• obojętność chemiczna,

• dobre odprowadzenie ciepła.

Materiały wiążące

1. Lepiszcze – naturalny materiał, wielkość ziaren $0,02\mathrm{mm}$, jego składnikami są: bentonit, kaolinit, montmorylonit,

2. Spoiwo:

   • Organiczne – węglowodory, skrobie, oleje, żywice syntetyczne,

   • Nieorganiczne – szkło wodne, cementy, gipsy, glin, krzemian etylu.

Materiały wiążące – podstawowe kryteria podziału

• Kondensacja: stałe i ciekłe,

• Charakter chemiczny: nieorganiczne i organiczne,

• Sposób wiązania: chemiczne, przez odwodnienie, przez krzepnięcie,

• Zdolność wiązania: mała, średnia, duża,

• Temperatura wiązania: minusowa, podwyższona, otoczenia.

R1K0avVQyzola

Schemat masy formierskiej

Materiały dodatkowe

1. Materiały zawierające węgiel

   • Pył węglowy, grafitowy, koksowy, węgla drzewnego, sadzę, smołę granulowaną (puder $0,1\mathrm{mm}$, drobnoziarnisty $0,2\mathrm{mm}$, gruboziarnisty $0,4\mathrm{mm}$).

   Główne powody stosowania dodatków zawierających węgiel do masy z bentonitem to:

   • poprawa jakości powierzchni odlewów

   • mniejszy nakład pracy na oczyszczanie odlewów - mniejsza adhezja masy do powierzchni odlewu,

   • lepsza płynność i wybijalność masy,

   • ograniczenie niektórych wad w odlewach (zmniejszenie adsorpcji N),

   • łatwość dozowania i niska cena.

   Wadami natomiast są:

   • zmniejszenie wytrzymałości formy,

   • większy stopień dezaktywacji bentonitu (większe zużycie),

   • emisja $\mathrm{CO}$, ${\mathrm{SO}}_2$, benzenu, toluenu, etylobenzenu, ksylenów (BTEX), wielopierścieniowych węglowodorów arometycznych (WWA) itp.,

   • wzrost wilgotności masy (większa wilgotność sprzyja powstawaniu wad w odlewach).

2. Materiały na powłoki ochronne:

   • możliwości użycia osnowy w zależności od przeznaczenia powłoki ochronnej

     Tabela 4. Możliwość użycia osnowy w zależności od przeznaczenia powłoki ochronnej

     Stop odlewniczy	Grafit	Koks	Kwarc	Cyrkon
     Staliwo węglowe	$0$	$0$	$0$	$+$
     Staliwo stopowe	$0$	$0$	$0$	$-$
     Żeliwo szare	$+$	$+$	$+$	$+$
     Żeliwo sferoidalne	$+$	$+$	$+$	$+$
     Żeliwo ciągliwe	$+$	$+$	$+$	$+$
     Stopy miedzi	$+$	$+$	$-$	$0$
     Stopy aluminium	$+$	$-$	$-$	$+$
     Stopy magnezu	$0$	$0$	$-$	$-$

     Oznaczenia:

     • $+$ - odpowiedni,

     • $-$ - nieodpowiedni,

     • $0$ - możliwe zastosowanie.

     Tabela 5. Możliwość użycia osnowy w zależności od przeznaczenia powłoki ochronnej

     Stop odlewniczy	Magnez spieczony	Talk	Szamot
     Staliwo węglowe	$0$	$\mathrm{-}$	$\mathrm{+}$
     Staliwo stopowe	$\mathrm{+}$	$\mathrm{-}$	$\mathrm{+}$
     Żeliwo szare	$-$	$+$	$-$
     Żeliwo sferoidalne	$-$	$+$	$-$
     Żeliwo ciągliwe	$-$	$+$	$-$
     Stopy miedzi	$0$	$+$	$-$
     Stopy aluminium	$-$	$+$	$-$
     Stopy magnezu	$+$	$-$	$-$

     Oznaczenia:

     • $+$ - odpowiedni,

     • $-$ - nieodpowiedni,

     • $0$ - możliwe zastosowanie.

     Tabela 6. Możliwość użycia osnowy w zależności od przeznaczenia powłoki ochronnej

     Stop odlewniczy	Glino‑krzemiany	Łyszczyki
     Staliwo węglowe	$+$	$-$
     Staliwo stopowe	$-$	$-$
     Żeliwo szare	$0$	$0$
     Żeliwo sferoidalne	$0$	$0$
     Żeliwo ciągliwe	$0$	$0$
     Stopy miedzi	$+$	$+$
     Stopy aluminium	$0$	$+$
     Stopy magnezu	$-$	$-$

     Oznaczenia:

     • $+$ - odpowiedni,

     • $-$ - nieodpowiedni,

     • $0$ - możliwe zastosowanie.

   • właściwości głównych materiałów stosowanych jako osnowa powłok ochronnych

     Tabela 7. Właściwości głównych materiałów stosowanych jako osnowa powłok ochronnych

     Nazwa materiału	Wzór chemiczny głównego składnika	Gęstość $\left(\mathrm{kg}/{\mathrm{m}}^3\right)$	Temperatura topnienia $\left(°\mathrm{C}\right)$
     Grafit	$\mathrm{C}$	$2100-2300$	powyżej $3000$
     Koks	$\mathrm{C}$	$1600-1800$	-
     Kwarc	${\mathrm{SiO}}_2$	$2600-2700$	$1680-1710$
     Cyrkon	${\mathrm{ZrSiO}}_4$	$4300-4700$	$2200-2400$
     Magnezyt spieczony	$\mathrm{MgO}$	$3220-3560$	$2000-2800$
     Talk	$3\mathrm{MgO}·4{\mathrm{SiO}}_2$ $·$ ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$	$2700-2800$	$1400-1550$
     Szamot	$3{\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3·{\mathrm{SiO}}_2$	$1800-2150$	$1650-1690$
     Glinokrzemiany	${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3·{\mathrm{SiO}}_2$	$2700-3400$	$1700-1800$
     Korund	${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$	$3900-4100$	$1850-2050$
     Łyszczyki (muskowit)	${\mathrm{KAl}}_2{\left({\mathrm{OH}}_2\mathrm{F}\right)}_2$ $\left({\mathrm{AlSi}}_3{\mathrm{O}}_{10}\right)$	$2300-3000$	$750-1100$

   • sposoby nanoszenia powłok ochronnych na formy i rdzenie piaskowe

     Tabela 8. Sposoby nanoszenia powłok ochronnych na formy i rdzenie piaskowe

     Wyszczególnienie	Rodzaj powłoki ochronnej	Zanurzanie	Malowanie pędzlem
     Rdzenie małe - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$+$	$+$
     Rdzenie średnie - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$+$ $+$	$+$ $+$
     Rdzenie duże - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	m $+$	$+$ $+$
     Rdzenie małe - produkcja seryjna	B W	$+$ m	$+$ m
     Rdzenie średnie - produkcja seryjna	B W	$+$ m	$+$ m
     Rdzenie duże - produkcja seryjna	B W	m m	$+$ m
     Formy małe - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$-$ $+$	$-$ $+$
     Formy średnie - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$-$ $+$	$-$ $+$
     Formy duże - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$-$ $+$	$-$ $+$
     Formy małe - produkcja seryjna	B W	$-$ $-$	$-$ $-$
     Formy średnie - produkcja seryjna	B W	$-$ m	$-$ m
     Formy duże - produkcja seryjna	B W	$-$ $+$	$-$ $+$

     Objaśnienia:

     • $+$ - sposób odpowiedni,

     • $-$ - sposób nieodpowiedni,

     • m - sposób możliwy do zastosowania pod określonymi warunkami,

     • B - bezwodna powłoka ochronna,

     • W - wodna powłoka ochronna.

     Tabela 9. Sposoby nanoszenia powłok ochronnych na formy i rdzenie piaskowe

     Wyszczególnienie	Rodzaj powłoki ochronnej	Polewanie	Natryskiwanie
     Rdzenie małe - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$-$	$-$
     Rdzenie średnie - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$+$ $+$	$+$ $+$
     Rdzenie duże - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$+$ $+$	$+$ $+$
     Rdzenie małe - produkcja seryjna	B W	$-$ $+$	$-$ $+$
     Rdzenie średnie - produkcja seryjna	B W	$m$ m	$+$ $+$
     Rdzenie duże - produkcja seryjna	B W	$+$ $+$	$+$ $+$
     Formy małe - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$-$ $+$	$-$ $+$
     Formy średnie - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$m$ $+$	$m$ $+$
     Formy duże - produkcja jednostkowa i małoseryjna	B W	$m$ $+$	$m$ $+$
     Formy małe - produkcja seryjna	B W	$-$ $-$	$-$ $+$
     Formy średnie - produkcja seryjna	B W	$m$ $+$	$m$ $+$
     Formy duże - produkcja seryjna	B W	$m$ $+$	$m$ $+$

     Objaśnienia:

     • $+$ - sposób odpowiedni,

     • $-$ - sposób nieodpowiedni,

     • m - sposób możliwy do zastosowania pod określonymi warunkami,

     • B - bezwodna powłoka ochronna,

     • W - wodna powłoka ochronna.

   • rodzaje rozcieńczalników

     Tabela 10. Rodzaje rozcieńczalników

     Substancja	Wzór chemiczny
     Alkohol etylowy	${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}$
     Alkohol izopropylowy (izopropanol)	${\mathrm{CH}}_3{\mathrm{CHOHCH}}_3$
     Alkohol metylowy (metanol)	${\mathrm{CH}}_3\mathrm{OH}$
     Alkohol butylowy (1‑butanol)	${\mathrm{CH}}_3{\mathrm{CH}}_2{\mathrm{CH}}_2{\mathrm{CH}}_2\mathrm{OH}$
     Chlorek metylenu	${\mathrm{CH}}_2{\mathrm{CL}}_2$
     Benzyna	-

     Tabela 11. Rodzaje rozcieńczalników i ich właściwości

     Substancja	Temperatura wrzenia $\left(°\mathrm{C}\right)$	Gęstość $\left(\mathrm{kg}/{\mathrm{m}}^3\right)$
     Alkohol etylowy	$76$	$800$
     Alkohol izopropylowy (izopropanol)	$80-83$	$790$
     Alkohol metylowy (metanol)	$64$	$790$
     Alkohol butylowy (1‑butanol)	$115-118$	$800$
     Chlorek metylenu	$39-41$	$1300-1340$
     Benzyna	$80-110$	$700-720$

     Tabela 12. Rodzaje rozcieńczalników i ich właściwości

     Substancja	Temperatura zapłonu $\left(°\mathrm{C}\right)$	NDS/NDSCh $\left(\mathrm{mg}/{\mathrm{m}}^3\right)$
     Alkohol etylowy	$12$
     Alkohol izopropylowy (izopropanol)	$12$
     Alkohol metylowy (metanol)	$6,5$
     Alkohol butylowy (1‑butanol)	$28$
     Chlorek metylenu	-	$200$
     Benzyna	$20$

   • zależność czasu nanoszenia powłoki ochronnej na $1 {\mathrm{m}}^2$ rdzenia od sposobu pokrywania

     Rpcgs51JbGkp3

     Zależność czasu nanoszenia powłoki ochronnej na $1 {\mathrm{m}}^2$ rdzenia od sposobu pokrywania

     

   • zużycie powłoki ochronnej na pokrycie $1 {\mathrm{m}}^2$ rdzenia nanoszonej różnymi metodami

     R6vJGAGZUcIaV

     Zużycie powłoki ochronnej na pokrycie $1 {\mathrm{m}}^2$ rdzenia nanoszonej różnymi metodami

     

3. Materiały termoizolacyjne

   Tabela 13. Materiały termoizolacyjne i ich właściwości

   Rodzaj masy	Gęstość pozorna $\left(\mathrm{kg}/{\mathrm{m}}^3\right)$	Wytrzymałość na ściskanie $\left(\mathrm{MPa}\right)$	Temperatura klasyfikacyjna $\left(°\mathrm{C}\right)$
   Szamotowe $30-40\%$ ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$	$600-1200$	$3-8$	$1300-1350$
   Wysokoglinowe $60-77\%$ ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$	$800-1200$	$3-8$	$1400-1450$
   Krzemionkowe	$800-1200$	$2-4$	$1500-1750$
   Ziemia okrzemkowa	$300-500$	$0,5-1,5$	$900-1100$
   Wełna mineralna (płyty)	$35-120$	$0,2$	$700$
   Włókna glino‑krzemianowe (płyty) $45-48\%$ ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$	$100-200$	-	$1260-1400$
   Włókna z ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$ $95\%$ (płyty)	$100-200$	-	$1600$

   Tabela 14. Materiały termoizolacyjne i ich współczynniki przewodności ciepła

   Rodzaj masy	Współczynnik przewodności ciepła $\lambda =200$ $\left[\mathrm{W}/\left(\mathrm{m}·\mathrm{K}\right)\right]$	Współczynnik przewodności ciepła $\lambda =600$ $\left[\mathrm{W}/\left(\mathrm{m}·\mathrm{K}\right)\right]$
   Szamotowe $30-40\%$ ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$	-	$\mathrm{0,36}-\mathrm{0,45}$
   Wysokoglinowe $60-77\%$ ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$	-	$\mathrm{0,50}-\mathrm{0,62}$
   Krzemionkowe	-	$\mathrm{0,50}-\mathrm{0,55}$
   Ziemia okrzemkowa	$\mathrm{0,08}-\mathrm{0,09}$	$\mathrm{0,12}-\mathrm{0,14}$
   Wełna mineralna (płyty)	$\mathrm{0,035}-\mathrm{0,045}$	$\mathrm{0,08}-\mathrm{0,12}$
   Włókna glino‑krzemianowe (płyty) $45-48\%$ ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$	$\mathrm{0,045}-\mathrm{0,050}$	-
   Włókna z ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$ $95\%$ (płyty)	$0,077$	-

   Tabela 15. Materiały termoizolacyjne i ich współczynniki przewodności ciepła

   Rodzaj masy	Współczynnik przewodności ciepła $\lambda =800$ $\left[\mathrm{W}/\left(\mathrm{m}·\mathrm{K}\right)\right]$	Współczynnik przewodności ciepła $\lambda =1200$ $\left[\mathrm{W}/\left(\mathrm{m}·\mathrm{K}\right)\right]$
   Szamotowe $30-40\%$ ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$	$\mathrm{0,39}-\mathrm{0,48}$	$\mathrm{0,42}-\mathrm{0,56}$
   Wysokoglinowe $60-77\%$ ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$	$\mathrm{0,56}-\mathrm{0,65}$	$\mathrm{0,67}-\mathrm{0,74}$
   Krzemionkowe	$\mathrm{0,60}-\mathrm{0,65}$	$\mathrm{0,90}-\mathrm{0,95}$
   Ziemia okrzemkowa	-	-
   Wełna mineralna (płyty)	-	-
   Włókna glino‑krzemianowe (płyty) $45-48\%$ ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$	$\mathrm{0,27}-\mathrm{0,35}$	-
   Włókna z ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3$ $95\%$ (płyty)	$0,29$	$0,38$

4. Materiały egzotermiczne

   Tabela 16. Materiały egzotermiczne

   Składniki i właściwości masy	Symbol masy M‑20	Symbol masy M‑18	Symbol masy M‑16
   Aluminium $\left(\%\right)$	$20$	$18$	$16$
   ${\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3$ $\left(\%\right)$	$65$	$58$	$52$
   $\mathrm{MgO}$ $\left(\%\right)$	$10$	$19$	$27$
   Gęstość pozorna $\left(\mathrm{kg}/{\mathrm{m}}^3\right)$	$2300$	$2250$	$1920$
   Ciepło właściwe $\left[\mathrm{kJ}/\left(\mathrm{kg}·\mathrm{K}\right)\right]$	$1,05$	$1,05$	$1,05$

Powrót do spisu treści1Powrót do spisu treści

Podział mas

1. Podział mas ze względu na:

   1. Przeznaczenie:

      • do odlewów staliwnych,

      • do odlewów żeliwnych,

      • do odlewów z metali nieżelaznych

   2. Zastosowania przy formowaniu:

      • formierska

      • przymodelowa,

      • wypełniająca,

      • jednolita,

      • rdzeniowa.

   3. Stopnia zużycia:

      • wyjściowa (świeża),

      • używana,

      • odświeżona,

      • zużyta.

2. Masy klasyczne

   • masy samoutwardzalne ze spoiwami nieorganicznymi:

     • masy z cementem,

     • masy ze szkłem wodnym,

     • masy z fosforanami,

     • masy gipsowe,

     • masy z krzemianem etylu,

     • masy z krzemionką koloidalną.

   • masy samoutwardzalne ze spoiwami organicznymi:

     • sypkie masy samoutwardzalne ze spoiwem:

       • olejowym,

       • uretanowym,

       • żywicami: fenolowymi, furfurylowymi, fenolowo‑formaldehydowymi.

   • sypkie masy szybkoutwardzalne ze spoiwami nieorganicznymi:

     • ze szkłem wodnym,

     • z węglanem sodu i wodorotlenkiem sodu

   • sypkie masy szybkoutwardzalne ze spoiwami organicznymi

     • alkidowy i fenolowy proces Ashland,

     • proces cold‑box plus,

     • proces mrówczanowy (betaset),

     • proces red‑set,

     • procesy ${\mathrm{SO}}_2$,

     • proces ${\mathrm{CO}}_2$,

     • proces syncor,

     • proces FRC,

     • proces Rutapox,

     • sypkie masy wolnowiążące,

     • sypkie masy szybkowiążące,

     • proces Croninga,

     • proces hot‑box

     • proces warm‑box,

     • Metoda Thermoschock,

     • metoda warm air.

Powrót do spisu treści1Powrót do spisu treści

Badanie mas

Wykonywanie badań właściwości mas formierskich i mas rdzeniowych

Podstawowe właściwości technologiczne mas formierskich:

1. Wytrzymałość,

2. Zagęszczalność,

3. Ogniotrwałość,

4. Przepuszczalność,

5. Wybijalność,

6. Płynność,

7. Osypliwość,

8. Podatność,

9. Gazotwórczość,

10. Wilgotność,

11. Trwałość,

12. Żywotność,

13. Właściwości termofizyczne (ciepło właściwe, współczynnik przewodzenia ciepła, współczynnik wyrównywania temperatury, współczynnik akumulacji ciepła).

Oczywiście nie stosuje się wszystkich badań. Badania dobiera się w zależności od rodzaju stosowanej masy.

1. Badania wytrzymałości

   Do badania używa się urządzenia LRu‑2e. Przy jego użyciu możliwe jest wymierzenie wytrzymałości kształtek laboratoryjnych w stanie utwardzonym, wysuszonym lub wilgotnym, które są wykonane z mas rdzeniowych i formierskich. Zakres pomiarowy narzędzia wynosi od $0$ do $3350 \mathrm{N}/{\mathrm{cm}}^2$. Możliwe jest wykonanie pomiarów wytrzymałości na ścinanie, podwójne ścinanie, rozszczepianie, ściskanie, zginanie, rozciąganie i kąt przegięcia. Występują urządzenia z analogowym sterowaniem lub nowsze, które wyposażone są w sterowanie elektroniczne.

   R1Ckt2gAmAEWs

   Urządzenie LRu‑2e służące do badań wytrzymałościowych kształtek laboratoryjnych z mas formierskich i rdzeniowych

   

   RJsanIwpRZP2A

   Schemat uniwersalnego aparatu Lru do badania wytrzymałości mas formierskich i rdzeniowych:
   $1$ – podstawa,
   $2$ – dźwignia uchwytów,
   $3$ – dźwignia‑sanki obciążnika,
   $4$ – obciążnik,
   $5$ – oś układu dźwigniowego,
   $6$ – śruba pociągowa,
   $7$ – silnik,
   $8$ – próbka ${\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}$,
   $9$ – wspornik osi $\left(5\right)$,
   $10$ – próbka ${\mathrm{R}}_{\mathrm{c}}$, ${{\mathrm{R}}_{\mathrm{t}}}^{\mathrm{S}}$,
   $11$ – próbka ${\mathrm{R}}_{\mathrm{g}}$.

   

   Próbki do badań przygotowuje się wykorzystując ubijaki laboratoryjne:

   R166fsibp7QAw

   Ręczny ubijak laboratoryjny LU‑1

   

   R1EwoaqXSBO8K

   Automatyczny ubijak laboratoryjny LUA‑2e

   

   R1MMlaMjLj4ev

   Postać geometryczna oraz wymiary kształtek laboratoryjnych stosowanych w badaniach materiałów formierskich

   

   Tabela 19. Sposoby obciążania próbek laboratoryjnych

   Badanie	Ściskanie	Ścinanie	Zginanie	Przeciąganie
   Kształtki suszone (utwardzone)	RaggScDqdFd1O Ilustracja	Rea22p27Asinh Ilustracja	R1OQ461WrV5bn Ilustracja	RVomHZfrMHUWh Ilustracja
   Kształtki wilgotne	R150pSD5ikEpE Ilustracja	R1VNBgaJXgcyO Ilustracja	RmGtG228PsGew Ilustracja	ReMNYdwScbP0q Ilustracja

   Tabela 20. Poszczególne elementy uniwersalnego aparatu do badań właściwości wytrzymałościowych mas formierskich Lru

   Metoda pomiaru	Grafika
   Sposób pomiaru wytrzymałości na ściskanie masy formierskiej w stanie wilgotnym	R143goIa9srAS Ilustracja
   Sposób pomiaru wytrzymałości na ściskanie masy formierskiej w stanie suchym lub utwardzonym	R1HpP6DFRB9xq Ilustracja
   Sposób pomiaru wytrzymałości na rozciąganie dla mas wilgotnych	RTqCeb4VV5reR Ilustracja
   Sposób pomiaru dla mas suchych lub utwardzanych chemicznie	R8jbB09TF3NyX Ilustracja
   Sposób pomiaru wytrzymałości na ścinanie mas wilgotnych oraz suchych i utwardzanych chemicznie	R1ajXtZOFrz21 Ilustracja
   Sposób pomiaru wytrzymałości na zginanie dla mas suchych i utwardzonych chemicznie	Rtlr7MUP2CpbW Ilustracja

2. Badania przepuszczalności

   Urządzenia LpiR‑3e używa się podczas pomiarów przepuszczalności odlewniczych materiałów formierskich, takich jak masy formierskie i rdzeniowe, które są w stanie utwardzonym, wilgotnym lub wysuszonym czy do piasków kwarcowych. Aby zacząć badanie masy, która jest w stanie wilgotnym, trzeba na samym początku zagęścić wymaganą ilość materiału w metalowej tulei przy użyciu ubijaka laboratoryjnego. Kolejnym krokiem jest umieszczenie tulei na głowicy pomiarowej i przekręcenie pokrętła na wymagane oznaczenie – $0,5$ lub $1,5$ zależnie od typu masy. Następnie uruchamia się pomiar. Na skali aparatu wyświetli się wartość ciśnienia i przepuszczalności.

   R1JEPodbucsKk

   Urządzenie LpiR‑3e służące do pomiaru przepuszczalności odlewniczych materiałów formierskich

   

3. Badanie ścieralności – osypliwości

   Z testowanej masy trzeba wykonać trzy kształtki przy użyciu ubijaka laboratoryjnego. Badanie jest przeprowadzane na próbkach walcowych za pomocą aparatu LS.

   RvBQmom0jRyxB

   Aparat LS służący do badań ścieralności

   

   RCLnRw6nSaJrc

   Schemat aparatu LS:
   $1$ - rolki obrotowe,
   $2$ - lampa promiennikowa

   

   Próbki, które zważyło się z dokładnością do $0,1 \mathrm{g}$, są układane na rolkach aparatu. Napęd rolek zostaje włączony, a promiennik lampowy nagrzany. Próbka jest wprawiana w ruch obrotowy przez rolki, a prędkość obrotu wynosi $1$ obrót na sekundę. Dochodzi do ścierania zewnętrznej warstwy masy formierskiej, która opada do pojemnika. Następnie pojemnik ogrzewa próbkę do temperatury ok. $95°\mathrm{C}$. Pomiary robione są w odpowiednich cyklach:

   • $300$ obrotów dla masy wilgotnej,

   • $750$ obrotów dla masy suchej,

   • $750$ obrotów dla masy utwardzonej.

   Programator umożliwia ustawienie liczby obrotów. Gdy cykl dobiegnie końca, próbka zostaje zważona jeszcze raz. Osypliwość, czyli ścieralność, jest obliczana z konkretnego wzoru, ale można też wykorzystać nowoczesne aparaty z wbudowanym sterowaniem elektronicznym i zespoloną wagą.

4. Badania gazotwórczości

   Gazotwórczością nazywamy zdolność masy do wydzielania gazów pod wpływem temperatury ciekłego metalu. Nagłe nagrzanie masy doprowadza do dwóch procesów, które zachodzą równolegle – wydzielanie gazów z masy formierskiej i zwiększanie ich objętości pod wpływem podwyższenia temperatury.
   Gazotwórczość jest charakteryzowana dwoma metodami:

   • pośrednią – bez kontaktu masy z ciekłym metalem,

   • bezpośrednią – już po zalaniu formy ciekłym metalem.

   Pierwsza metoda wykorzystuje piec rurowy wraz z wyposażeniem.

   RPD5EUaCDjRqr

   Piec rurowy z wyposażeniem do badań gazotwórczości mas formierskich

   

   RT39ZKwvpZUtw

   Schemat pieca rurowego z opisanym wyposażeniem:
   $1$ - rura do spalania,
   $2$ - piec elektryczny,
   $3$ - biureta pomiarowa,
   $4$ - zbiornik wyrównawczy,
   $5$ - element do wprowadzania próbek,
   $6$ - obudowa rury,
   $7$ - łódeczka,
   $8$ - strefa badania.

   

   Urządzenie jest zbudowane według normy BN‑76/4005. W jego skład wchodzi piec z poziomym reaktorem kwarcowym i skalibrowany zestaw pomiarowy z kalibrowaną biuretą wypełnioną wodą i naczyniem wyrównawczym. Piec posiada precyzyjny elektryczny regulator temperatury, który umożliwia regulację i utrzymanie temperatury od temperatury otoczenia do $1300°\mathrm{C}$. Oznaczenia są wykonywane w atmosferze dwutlenku węgla, którego przepływ jest ustawiany zaworem połączonym z rotametrem. Urządzenie ma wbudowany układ osuszania i oczyszczania gazu, natomiast trzydrożne zawory umożliwiają przepłukanie przestrzeni roboczej urządzenia przed pomiarem. Badania są prowadzone na próbce o masie do 3g, która jest wsypywana do naczynia zbudowanego z porcelany. Piec musi być wcześniej nagrzany do temperatury ok. $1000°\mathrm{C}$, zależnie od typu masy, która ma zostać zbadana. Komora spalania wypełniana jest gazem - ${\mathrm{CO}}_2$ lub $\mathrm{Ar}$. Wyskalowany zbiornik przyjmuje próbkę w strefie pomiarowej, mierząc objętość gazów, które wydobywają się z masy.

5. Badanie wilgotności masy

   Wilgotność to zawartość wody, która ma zostać usunięta z materiału formierskiego w temperaturze $100-110°\mathrm{C}$. Najpopularniejszą metodą jest metoda grawimetryczna, w której to materiał suszy się w temperaturze $105-110°\mathrm{C}$ do stałej masy. Wilgotność masy jest oceniana na próbkach $50 \mathrm{g}$, które są poddawane suszeniu przez kwadrans. Metoda wykorzystuje wagosuszarki, które wyposaża się w program sterujący pracą suszarki i dbający o stałą temperaturę nagrzewania masy. Pomiary są wykonywane z dokładnością do $0,01 \mathrm{g}$.

   R1QXA3TB07ySS

   Ilustracja

   

Powrót do spisu treści1Powrót do spisu treści

Powiązane materiały multimedialne

• Sekwencje filmowe: Badania odlewów i materiałów wykorzystywanych w procesach odlewaniaDzw0JIBPGBadania odlewów i materiałów wykorzystywanych w procesach odlewania

• Galeria zdjęć: Wady odlewówD1d9QlsbaWady odlewów