Wady powierzchni surowej wielkogabarytowych odlewów ze stopów żelaza, innowacyjna metoda ich zapobiegania

Wytwarzanie masywnych odlewów ze stopów żelaza ma swoją specyfikę, w tym kształtowanie jakości powierzchni surowej odlewów. Na ogół od takich odlewów nie oczekuje się wysokiej gładkości powierzchni, dąży się jednak do wyeliminowania/ograniczenia typowych i uciążliwych wad. W pracy przedstawiono mechanizm tworzenie się grupy wad (strupy, przypalenia, wżarcia, nasiąki, żyłki) w przypadku technologii form opartej na masach furanowych i tradycyjnych powłoka ochronnych. Są to wady, które trudno jest usunąć z powierzchni odlewów inną metodą niż szlifowania, która jest: uciążliwa, pracochłonna, generująca wysokie hałas i zapylenie środowiska. Powstają na wielu powierzchniach, chociaż najbardziej intensywnie tworzą się w miejscach takich jak: wewnętrzne naroża i wnęki, smukłe kanały, kanały zamknięte i półotwarte. Mają strukturę kompozytów materiałowych, zbudowane z kwarcowej osnowy, które zatopionej w metalem – żeliwie lub staliwie. W pracy podjęto próbę wyjaśnienie mechanizmu ich powstawania. Usuwanie tych często wymaga stosowanie oprzyrządowania do prac szlifierskich, co czynie je uciążliwymi wadami. Na bazie blisko dwuletnich prac doświadczalnych realizowanych w Krakodlew SA autorzy wskazują, na istnienie możliwości skutecznego ograniczenie tworzenie się tej grupy wad. Osiąga się to na drodze stosowanie innowacyjnej metody ochrony i wzmocnienie roboczej warstwy formy lub rdzenia przez stosowania hybrydowych powłok ochronnych. Są to powłoki wielowarstwowe, zawierające w swojej strukturze przynajmniej jedną warstwę odpornej termicznie włókniny mineralnej, wytworzonej najczęściej z włókien szkła mineralnego. Opisana w pracy technologia charakteryzuje się wysoką skutecznością w ograniczaniu, a często i eliminacji tych wad, niskimi kosztami materiałowymi, niewielką pracochłonnością. Może być wdrożona w każdych warunkach technologicznych form wytwarzanych z mas wiązanych chemicznie. Rozwiązanie jest przedmiotem wynalazku – „Opis patentowy; PL245335B1; Udziel. 2024-04-17”.

---

The production of massive castings from iron alloys has its own specifics, including the shaping of the raw surface quality of castings. In general, such castings are not expected to have a high surface smoothness, but it is aimed at eliminating/limiting typical and troublesome defects. The paper presents the mechanism of the formation of a group of defects (scabs, burns, indentations, soaking, veins) in the case of mould technology based on furan masses and traditional protective coatings. These are defects that are difficult to remove from the surface of castings using any other method than grinding, which is: troublesome, laborious, generates high noise and environmental dust. They appear on many surfaces, although they are most intensively formed in places such as: internal corners and recesses, slender channels, closed and semi-open channels. They have a structure of material composites, built of a quartz matrix, which is embedded in metal - cast iron or steel. The paper attempts to explain the mechanism of their formation. Removing these often requires the use of grinding equipment, which makes them troublesome defects. Based on nearly two years of experimental work carried out at Krakodlew SA, the authors indicate the possibility of effectively limiting the formation of this group of defects. This is achieved by using an innovative method of protection and strengthening the working layer of the mold or core by using hybrid protective coatings. These are multilayer coatings containing in their structure at least one layer of thermally resistant mineral nonwoven fabric, most often made of mineral glass fibers. The technology described in the paper is characterized by high effectiveness in limiting and often eliminating these defects, low material costs, and low labor intensity. It can be implemented in all technological conditions of molds manufactured from chemically bonded masses. The solution is the subject of patent application PL245335B1; dated 2024-04-17.