Evaluation of vacuum assisted compaction processes of foundry moulding sand by theoretical and experimental methods

Vacuum-assisted compaction processes are now widely used in flask moulding and flaskless moulding installations. Vacuum-assisted method improve the compaction performance through the application of dynamic action in the early stage of the process. In vacuum-assisted methods, the constructional and operational parameters of vacuum installations are of primary importance. The compaction level can be easily controlled and improved, making the process cost-effective. Underlying the theoretical analysis is the mathematical model of airflow developed by the Author. The model yields the key process parameters required for the design, operation and potential optimisation of the vacuum- assisted moulding installation. This study outlines the methodology of experimental testing of mould compaction performance in the laboratory conditions. Experimental data and simulation results are used in evaluation of conventional compaction processes of sand mix containing bentonite. The methodology enables an analytical and theoretical verification, taking into account the requirements of the foundry practice.

---

Proces formowania podciśnieniowego jako metoda zageszczania masy, jest obecnie powszechnie stosowana w maszynach formierskich wykonujacych formy skrzynkowo i bezskrzynkowo. Zastosowanie tej metody ma na celu poprawę efektów zagęszczania masy formierskiej poprzez wspomaganie dynamiczne w poczatkowej fazie procesu. W metodzie podciśnieniowej istotną rolę odgrywają parametry konstrukcyjne instalacji oraz parametry eksploatacyjne. Prawidłowy dobór parametrów jest podstawa do optymalizacji procesu formowania. W konsekwencji następuje wzrost efektów zagęszczania masy formierskiej oraz czyni proces bardziej ekonomicznym. Podstawa oceny teoretycznej jest opracowany przez Autora model matematyczny przepływu powietrza umożliwiający obliczanie istotnych parametrów procesu, niezbędnych dla prawidłowego projektowania, eksploatacji oraz perspektywicznej optymalizacji systemu formowania podciśnieniowego. W artykule przedstawiono metodykę doświadczalnego badania efektów zagęszczania masy formierskiej na stanowisku laboratoryjnym. Wyniki badań doświadczalnych oraz badań symulacyjnych posłużyły do oceny procesu zagęszczania odlewniczej masy formierskiej. Przedstawiona metodyka umożliwia weryfikacje analityczno-teoretyczna z uwzglednieniem wymagan zależnych od praktyki przemysłowej.