Časopis Slévárenství získal osvědčení o zápisu
ochranné známky. Dne 31. 1. 2014 byl Radou pro
vědu, výzkum a inovace zařazen do aktualizovaného seznamu recenzovaných neimpaktovaných
periodik vydávaných v ČR platného pro rok 2014
(www.vyzkum.cz). Odborné články jsou posuzovány dvěma recenzenty. Recenzní posudky jsou
uloženy v redakci. Časopis a všechny v něm obsažené příspěvky a obrázky jsou chráněny autorským právem. S výjimkou případů, které zákon
připouští, je využití bez svolení vydavatele trestné. Korektury českého jazyka se řídí platnými pravidly českého pravopisu. Výjimku tvoří názvy společností, které jsou na žádost jejich zástupců upravovány v souladu se zněním zápisu u příslušného
registračního orgánu. Vydavatel není dle zákona
č. 46/2000 Sb. § 5 zodpovědný za obsah reklam.
Firemní materiály nejsou lektorovány. Texty reklam
nejsou bez vyžádání zadavatele korigovány. SDO.
časopis pro slévárenský průmysl
foundry industry journal
®
r o č n í k L X I I . 2 0 1 4 . č í s l o 11 – 1 2
ISSN 0037-6825
Číslo povolení Ministerstva kultury ČR –
registrační značka – MK ČR E 4361
tematické zaměření / všeobecné / hodnocení veletrhu
F O N D - E X 2014 / g e n e r a l t o p i c n u m b e r / e v a l u a t i o n
o f t h e F O N D - E X fa i r 2014
Vydává © Svaz sléváren České republiky
IČ 44990863
Rozšiřuje Svaz sléváren ČR. Informace o předplatném podá a objednávky přijímá redakce.
Objednávky do zahraničí vyřizuje redakce.
Předplatitelé ze Slovenska si mohou časopis
objednat na adrese: SUWECO, spol. s r. o., Klečákova 347, 180 21 Praha, tel.: +420 242 459 202,
242 459 203, [email protected]
Vychází 6krát ročně / 6 issues a year
Číslo 11–12 vyšlo 12. 12. 2014.
Cena čísla Kč 70,–. Roční předplatné Kč 420,–
(fyzické osoby) + DPH + poštovné + balné.
Cena čísla Kč 120,–. Roční předplatné Kč 720,–
(podniky) + DPH + poštovné + balné.
Subscription fee in Europe: 80 EUR (incl.
postage). Subscription fee in other countries: 140 USD or 90 EUR (incl. postage)
Sazba a tisk: Reprocentrum, a. s., Bezručova 29,
CZ 678 01 Blansko, tel.: +420 516 412 510
[email protected]
obsah
Redakce / editorial office:
CZ 616 00 Brno, Technická 2896/2
tel.: +420 541 142 664, +420 541 142 665
fax: +420 541 142 644
[email protected]
[email protected]
www.slevarenstvi.svazslevaren.cz
ÚVODNÍ SLOVO
407 Hlavinka,J.
ODBORNÉ ČLÁNKY
408
Kubásek,J.–Vojtěch,D.
Mg slitiny pro aplikace za zvýšených teplot
Mg alloys for applications under elevated temperatures
413
Va s ko v á , I . – H a j d ú c h , P. – S m e k a l ,T.
Optimalizácia pridávaného očkovadla AlTi5B1 v zliatine AlSi10MgCu
Optimization of inoculant AlTi5B1 added to the AlSi10MgCu alloy
417
Hurtalová,L.–Tillová,E.– Chalupová,M.
Prínos metalografie pri štúdiu zlievarenských Al zliatin skupiny 4xxxx
Contribution of metallography to study of foundry aluminium alloys of the 4xxxx series
421
M a c h o v č á k , P. – C a r b o l , Z . – R y k a l o v á , E .
Využití sekundární metalurgie při výrobě těžkých kovářských ingotů
The use of secondary metallurgy in production of heavy forging ingots
424
Radkov sk ý,F. a kol.
Optimalizace kompletace polystyrenových modelů pro technologii
lost foam v laboratorních podmínkách
Optimization of assembling the polystyrene patterns for the lost foam technology
in laboratory conditions
Z PRAXE
428
Šlajs,J.
Nové trendy v technologii formování
New trends in the moulding technology
Do sazby 3. 11. 2014, do tisku 28. 11. 2014.
Náklad 700 ks.
Inzerci vyřizuje redakce.
Nevyžádané rukopisy se nevracejí.
HODNOCENÍ VELETRHU FOND-EX 2014
432
Hlavinka,J.
vedoucí redaktorka / editor-in-chief
Mgr. Helena Šebestová
Mezinárodní slévárenský veletrh FOND-EX 2014
The international FOND -EX Fair 2014
redaktorka / editor
Mgr. Milada Písaříková
434
Potácel,R.
Tavicí a udržovací pece na veletrhu FOND-EX a na Mezinárodním strojírenském
veletrhu 2014
Melting and holding furnaces at the FOND -EX Fair and at the International Engineering Fair 2014
jazyková spolupráce / language
collaboration
Edita Bělehradová
Mgr. František Urbánek
redakční rada / advisory board
prof. Ing. Lubomír Bechný, CSc.
prof. Ing. Tomáš Elbel, CSc.
Ing. Štefan Eperješi, CSc.
Ing. Jiří Fošum
Ing. Josef Hlavinka
prof. Ing. Milan Horáček, CSc.
Ing. Jaroslav Chrást, CSc.
prof. Ing. Petr Jelínek, CSc., dr. h. c.
Richard Jírek
Ing. Radovan Koplík, CSc.
Ing. Václav Krňávek
doc. Ing. Antonín Mores, CSc.
prof. Ing. Iva Nová, CSc.
Ing. Ivan Pavlík, CSc.
doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc.
prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
prof. Ing. Augustin Sládek, Ph.D.
Ing. Vladimír Stavěníček
prof. Ing. Karel Stránský, DrSc.
Ing. František Střítecký
doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc.
Ing. Jiří Ševčík
Ing. Jan Šlajs
Ing. Josef Valenta, Ph.D.
Ing. Zdeněk Vladár, předseda
s. 432
ÌÅ+Ï˾ÇÌÍÏ4™f§™² ć ª©¨ «©ª­
p ř í š t í č í s l o / n e x t i s s u e / 1 – 2 / 2 015 / s e k u n d á r n í
metalurgie / secondary metallurgy
v
www.feroslitiny.cz
ÀÃ
“ Æ ß b éW åØ áæ ç é k“¡“¿ Ë ¼ ¼“¡“ßÜ æ çâ ã Ô × ā ã åâ æ Üá Ø Ö“¥£¤§“¡“¤¤ā¤¥ “
s.r.o
À¸¶´Æ“¸Æ¼Ÿ“æ¡“å¡“â¡Ÿ“
ÃßíØu
——
Æ´Á·“Ǹ´ÀŸ“æ¡“å¡“â¡Ÿ“
»âßèÕÜÖØ
ÇéÜñÜåÚܗ ‹dØêëåo⑗ ñؗ çæäæÚà—
ê ë ì Û Ü å ë ‘— ê ã fí[ é Ü å ê ë í o— Í Ì Ë——
헹éåg
—
ro ční k L X I I . 1. led en – 31. prosine c 2014 . Brno
Êë[åÜâ—ăéäð—ļËÆÊ£—í¥—æ¥—ê¥
partnerům za projevenou
OBSAH – CONTENTS
G¸µ¸ÆÇ´ æßè‘Õì“
æßbéWåáWà“æ¡“å¡“â¡Ÿ“µåáâ
přízeň v letošním roce
Í À·¸¿Ÿ“æ¡“å¡“â¡Ÿ“
µßÔáæÞâ
U#´ÆŸ“Ô¡“æ¡Ÿ“
UaWå“áÔדÆWíÔéâè
—
ÆÙ饗ª¥—— ÅØå[‡Üåo—åæíf—íéêëíð—çoêâì
¹ÜÚ¡“¦¡““ ÃèççÜáړâá“Ô“áØê“æÔáדßÔìØå
ÆÙ饗«¥—— Ëàêâæí[—ßãØíؗåØۗíéêëíæì—çoêâì
¹ÜÚ¡“§¡““ ´“ãåÜáçÜáړÛØÔדÔÕâéؓçÛؓæÔáדßÔìØå
"ÆƓԓÞç؀k“ácÞ×ì“ÝØá“æ“âÕçk‘ØàܓíÔÝ܃…â éÔßܓ âÖÛâçáb“ ԓ ÞéÔßÜÿÞâéÔáb“ ã€Ø×áWƒØ ÝkÖk¡“ÈÞÔíèÝؓæ؟“‘Ø“àáâÛâ“æßbéWåØá“èàk“
€ØƒÜç“ íÔÝkàÔéb“ çØÖÛáÜÖÞb“ ãåâÕßbà쟓 Ôßؓ
ÝØᓠàWßⓠÞâßØڍ“ Ýؓ âÖÛâçáⓠã€ÜãåÔéÜ瓓
ԓã€Ø×ábæç“ã€Ø×áWƒÞ術µØí“âÕcçÔéb“æáÔ Ûì“ã€Ø×æØ׍“ÞâàÜæk“Õì“ÕìߓãåâÚåÔà“Þâá ÙØåØáÖؓãâ×æçÔçác“ÖÛè׃k¡“
UؓãåⓇ`ÔæçákÞì“Æ·“áØák“ßWÞÔ鎓ÝØá“â× Õâå᎓ ãåâÚåÔà“ é“ ÝØ×áâçßÜéŽÖۓ æØÞÖkÖ۟“
ÔßؓܓæØçÞWéWák“Ô“ÞâáíèßçÔÖؓÕcÛØà“æãâ ßØ`ØáæÞbÛâ“éØ`Øåԟ“æؓãâçéå×Üßâ“Ü“áԓçcÖÛ çâ“Æ·“›æÙ饗°œ¡“É“íWécåè“áØßíؓáØãâ×c ÞâéÔç“éƒØà“æãâáíâåà“›ëØÙ¥—Àœ“Ô“åâéác‘“
ܓéƒØà“âåÚÔáÜíWçâåà“é“`Øßؓæ“âåÚÔáÜíÔ` ákà“ÚÔåÔáçØà“×âÖ¡“´¡“ÍW×cåâè“Ô“é“áØ ãâæßØ×ák“ €Ô×c“ ܓ ãåÔÖâéákÞà“ ÛâçØßè“
´É´ÁǼ“íԓéæç€kÖáâæç“Ô“ãåâÙØæÜâáÔßÜçè¡
¶kßØà“ÆßbéWåØáæގÖۓ×áĴ“áØák“ÝØá“áÔ æßâèÖÛÔ矓 Ôßؓ ܓ æ×cßÜ硓 ÇⓠÕì“ àcßⓠՎ瓓
ܓàâççØà“¨¥¡“æßbéWåØáæގÖۓ×áĴ“é“åâÖؓ
¥£¤¨Ÿ“ÞçØåb“ãåâÕcÛáâè“éؓæçØÝáb“×âÕc“
ԓáԓæçØÝábà“àkæçc“ÝÔÞⓇæãcƒáb“¨¤¡“Æ·“
ԓ áԓ ÞçØåb“ Ýܑ“ áìák“ íéØàؓ éƒØÖÛáì“ æßb éWåØáæÞb“â×ÕâåákÞì¡
ÆÙ饗¬¥—— ÇoêÜâ—í—çãåfä—Ùæïì
¹ÜÚ¡“¨¡““ ÆÔáדÜá“çÛؓÙèßߓÕâë
ÆÙ饗­¥—— ÍðëíéñÜå[—d[êë—Ýæéäð
¹ÜÚ¡“©¡““ ´“ÛÔå×ØáØדàâèßדãÔåç
“ Æ ß b éW åØ áæ ç é k“¡“¿ Ë ¼ ¼“¡“ßÜæ çâ ã Ô × ā ã åâ æ Üá Ø Ö“¥£¤§“¡“¤¤ā¤¥ “
—
ÇæêãÜÛåo— çé[Úܗ ç„Üۗ ñØß[áÜåoä—
Êãfí[éÜåêâ’ÚߗÛå‘Ĵ
“­«²
429
—
—
—
Êë[åÜâ—ăéä𗿍ëëÜåÜꤸãÙÜéëìê—
ºÑ£—꥗饗æ¥
—
—
Êë[åÜâ—ăéäð—ļº¸Ê—¼ÊÀ£—꥗饗æ¥
ÑÚÜãؗñØçãåg咗ç„ÜÛå[‡âæ풗ê[ã
Êë[åÜâ—ăéäð—ÃàåÛܗ¾Ø꣗إ—ê¥
ÄæÛÜã[éåؗÅÜäæ‡àÚÜ£—꥗饗楣—¿Îʗ
Êàåëæ—Ø—Åæëìê¤ÇæîÜéêæåàÚ£—꥗饗æ¥
ÑãÜíر—ÄÞ饗ÌéÙ[åÜ⣗ѥ—¿ØåÛãæ¤
í[£—ÀåÞ¥—ËæãØé—Ø—çéæÝ¥—ÁÜãoåÜâ
a přejeme mnoho
úspěchů v roce 2015.
v
v v
v
v
Commexim Group a.s.
v
www.feroslitiny.cz
Děkujeme všem našim
partnerům za projevenou
přízeň v letošním roce
+ %'"%&'(/
+!#-!"/'"#!#,# -!"4#-(".
+%'("/#(-'#%& -30"/
+#%".$#%"&'(/
+$#!!(#&'
+21/##%".$#&'("/
již více než 10 let
Váš spolehlivý dodavatel
feroslitin a legovacích kovů
a přejeme mnoho
)RUPRYDFtOLQN\WDNp
SURRGOLWN\]KOLQtNX
úspěchů v roce 2015.
Commexim Group a.s.
již více než 10 let
Váš spolehlivý dodavatel
feroslitin a legovacích kovů
Commexim Group a.s.
Barákova 237/8, 251 01
ny, eská republika
tel.: +420 323 610 710
fax: +420 323 610 720
mobil: +420 731 156 861
e-mail: [email protected]
!#"
*
ZZZVLQWRFRP
)))#&#+
Vedoucí redaktorka
Mgr. Helena Šebestová
Redaktorka
Mgr. Milada Písaříková
Redakční rada
Ing. Zdeněk Vladár (předseda), prof. Ing. Lubomír Bechný, CSc., prof. Ing. Tomáš Elbel, CSc., Ing. Štefan
Eperješi, CSc., Ing. Jiří Fošum, Ing. Josef Hlavinka, prof. Ing. Milan Horáček, CSc., Ing. Jaroslav Chrást, CSc.,
prof. Ing. Petr Jelínek, CSc., dr. h. c., Richard Jírek, Ing. Radovan Koplík, CSc., Ing. Václav Krňávek, doc. Ing.
Antonín Mores, CSc., prof. Ing. Iva Nová, CSc., Ing. Ivan Pavlík, CSc., doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc., prof. Ing.
Karel Rusín, DrSc., prof. Ing. Augustin Sládek, Ph.D., Ing. Vladimír Stavěníček, prof. Ing. Karel Stránský,
DrSc., Ing. František Střítecký, doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc., Ing. Jiří Ševčík, Ing. Jan Šlajs, Ing. Josef
Valenta, Ph.D.
ÆÙ饗®¥—— DŽoâãØۗçéØÚæíà‡ëg—ª»—ëàêâ[éåð—êܗÛígäؗçéØÚæíåoäà—Ùæïð—æ—éæñägé엨—¯§§—ķ——
ķ—¨—§§§—ķ—®§§—ää
¹ÜÚ¡“ª¡““ ´á“ØëÔàãßؓâٓçÛؓêâåÞãßÔÖؓâٓçÛؓ¦·“ãåÜáçØå“êÜçۓçêâ“êâåÞÜáړÕâëØæ“âٓ×ÜàØáæÜâáæ“
¤Ÿ«££“ķ“¤Ÿ£££“ķ“ª££“àà
“­©°
407
MECAS ESI
&/457£
$%
ÆÙ饗©¥—— Äæ•åæêëà—êÜêëØíÜåo—Ýæéäð
¹ÜÚ¡“¥¡““ ÃâææÜÕÜßÜçÜØæ“âٓÔææØàÕßÜáړçÛؓàâèßד
Děkujeme všem našim
¿´Á¼¾“æ¡“å¡“â¡Ÿ“
µâæÞâéÜÖØ
4- 7˜3
»æíæãëܗäà—çæç„[ë—í[ä—í‡Üä—ëæìëæ—ÚÜêëæ엗
‡‰Øêëåf—Ø—íÜêÜãf—çéæ•àëo—êí[ë⑗í[åædåoÚߗ—
ؗí—åæífä—éæÚܗ©§¨¬—ßæÛåg—ñÛéØío£—‡ëgêëo£——
æêæÙåoÚߗ‹êçgÚߑ—Ø—ëí‘édoÚߗå[çØۑ¥
¾¸Å´ÀǸ¶»Ÿ“æ¡“å¡“â¡Ÿ“
UÔÖßb€
Ìåhï]ëÞçìäh™ÝçòĴ™«©ª­
Ùâçâ“À¡“ÃkæԀkÞâéW
ØÙØÞçÜéác“áÔãâàWÛÔÝkŸ“áԓ×åèÛb“æçåÔác“áWà“Ôßؓãⓓ
ÖØߎ“åâޓéØßàܓÜáçØáíÜéác“â×æWéÔÝk“ØáØåÚÜܟ“ÞçØåW“áWà“
áØí€k×ÞԓÖÛìÕk“ãåâ“áԃؓÕßkíÞb¡“ÃâÞèæàؓæؓçâ“çØ×쓓
áÔãåÔéÜç“Ô“ÔßØæãâu“áìákŸ“é“íWécåè“åâÞ蟓écáèÝàؓékÖؓ“
`Ôæè“æéŽà“áØÝÕßܑƒkà“ā“é‘×셓ÝÜà“çâ“íԓÖØߎ“åâޓ×ßè‘kàØ¡
PF 2015
časopis pro slévárenský průmysl
foundry industry journal
´Æ¾“¶ÛØàÜÖÔß擶͟
桓塓⡟“µåáâ
Í Ã Å É Ì “ " ¸ Æ ¾ % “ Æ ¿ % É Å ¸ Á Æ ¾ % “ Æ Ã Â ¿ ¸ " Á Â Æ Ç ¼
ԓ éؓ æßbéWåØáæçék“ ÛâÝác“ ÔãßÜÞâéÔáb“ ã⠓
ÝÜéâéb“ æìæçbàì“ áԓ ÕWíܓ ÙØáâß蟓 ÙèåÔáè“
áØÕâ“æìæçbà“éâ×ák“æÞßâ“ā“¶Â¥¡“½ÔÞâ“âæç€Ü éⓠÝؓ ãâè‘kéWᓠç€k×c᎓ ԓ ހØàØá᎓ ãk æØޟ“ ÞçØ厓 àW“ éØßÜÞâæç“ íåáԓ £Ÿ¤©®“ £Ÿ¤¬“
áØÕⓣŸ¥¨“àࡓÇÔçâ“çØÖÛáâßâÚÜؓ¦·“çÜæ Þè“ ßàêëæéàÚâð— çæçéíf— ìäæ•yìáܗ í’éæÙì—
æÛãàë⑗ÙÜñ—ÝæéäæíØÚoÚߗ‹âæꑗؗÙÜñ—åܤ
çéØí’ÚߗáØÛÜ顓Â×ßÜçÞì“æ“ÖÛÔåÔÞçØåØà“Þè æâéb“ ԓ àÔßâæbåÜâéb“ éŽåâÕì“ Ýؓ àâ‘áb““
×â×WéÔç“ éؓ ç€k×c“ ã€Øæáâæçܓ ºÇµ“ ¤¨“ ×ßؓ
·¼Á“¤©«¦“Ô‘“¤©««¡“¹âåàè“áØÕâ“ÝW×åâ“Ýؓ
àâ‘áb“éìåâÕÜç“æ“ã€Øæáâæçk“ī“£Ÿ¦“àà“ÕØí“
âÛßØ×è“áԓÝàØáâéÜ玓åâíàc塓ÇâßØåÔáÖؓ
ãßÔçk“ÝÔޓãåâ“ÝW×å⟓çÔޓãåâ“Ùâåàè“áØÕâ“
ÝØÝk“`Wæ矓éìåâÕØáâè“í“ÝØ×áâÛâ“Þèæè¡
Æâè`Ôæ᎓ àÔëÜàWßák“ åâíàcå“ éŽåâÕákÛâ“
Õâëè“Ýؓ¤“«££“ķ“¤“£££“ķ“ª££“àࡓɓã€k ãÔ×cŸ“‘Ø“ÝؓÙâåàԓáØÕâ“ÝW×åâ“écçƒk“áؑ“
àÔëÜàWßák“ åâíàcå“ éŽåâÕákÛⓠÕâë蟓 Ýؓ
àâ‘áb“ éìåWÕcç“ `Wæçܓ ÙâåØà“ áØÕⓠÝÔ×Ø哓
ԓæØæçÔéÜç“í“áÜÖۓÙâåàè“ãåâ“ãâ‘Ô×âéÔ᎓
â×ßÜçØÞ¡“ ÀkÞßÔד àâ‘áâæçk“ ã€Ü“ æÞßW×Wák““
Ùâåàì“ÝؓíáWíâåácá“áԓæÙ饗©¡“Ãâ×àká Þâè“Ý؟“‘Ø“×cßØák“ÙâåØà“Ô“ÝÔ×Øå“Ýؓãåâ éØ×ØáⓠçÔޟ“ ÔÕì“ Õìߓ èàâ‘ácᓠã€kæçè㓓
ޓÔÞçÜéákà“ãßâÖÛWà“í“׍éâ×è“×âÞâáÔ ßbÛⓠâ`܃çcák“ ãâéåÖÛ蟓 ã€kãÔ×ác“ ÝØÛâ“
¼áÚ¡“½âæØٓ»ßÔéÜáÞԓ
é ŽÞâá᎓€Ø×ÜçØߓÆéÔíè“æßbéWåØá“"Å
Éë â ç Ü â é™í Þ Ü á ç è å è à â Þ™ß è ë Þ æ™
é è æ è Ü q™¬ ½™í â ì ä] ë çò
Âæç€Üéâ“æؓé“àkæÜ`ܓâÕÔßk“éåæçéÜ`Þâè“ÔÞçÜ éWçâå術ÇÔÞçâ“ã€ÜãåÔéØáW“ÙâåàâéÔÖk“æàcæ“
æؓ ãâàâÖk“ ƒáØÞâébÛⓠ×âãåÔéákÞè“ ×â ËØÙ¥—À¥—— Êçæåñæ„à—¬¨¥—êãfí[éÜåêâ’ÚߗÛå‘Ĵ—
ŸØÙÜÚÜÛåg ͓ÃŴ˸
ÆÙ饗¨¥—— DŽoâãØۗ ìäoêëgåo— d[êëo— äæÛÜ㑗—
ؗáØÛÜé—íܗí’éæÙåoä—Ùæïì
¹ÜÚ¡“¤¡““ ´á“ ØëÔàãßؓ âٓ ãÔççØåᓠÔáד Öâåؓ
ãÔåçæ“ßâÖÔçÜâá“Üá“çÛؓàÔáèÙÔÖçèåÜáړ
Õâë
ãåÔék“×â“íWæâÕákÞè“áÔדçÜæÞâéâè“ãßâÖÛâè“
ãåÔÖâéákÛâ“Õâë術ɓÞԑ×bà“ãåÔÖâéákà“
ÖìÞßè“æؓ×áâ“ãåÔÖâéákÛâ“Õâëè“æák‘k“â“ã€Ø ×Øà“áÔæçÔéØáâè“éåæçé蓛£Ÿ¥«ā£Ÿ¨“ààœ¡“
Çkà“æؓéìçéâ€k“áâéW“éåæçéԓÔÞçÜéâéÔábÛâ“
âæç€ÜéԓæçØÝáb“çßâ胅Þ쓛æÙ饗ªœ¡“ÉìçéåíØ áW“ éåæçéԓ ÔÞçÜéâéÔábÛⓠâæç€Üéԓ Ýؓ íáW íâåácáԓíØßØácŸ“áØéìçéåíØáb“ÔÞçÜéâéÔáb“
âæç€Üéâ“ÝؓÕb‘âéb¡
Ãâ“áÔáØæØák“éåæçéì“ÔÞçÜéâéÔábÛâ“âæç€Üéԓ
é“ ãåÔÖâéákà“ Õâëè“ ã€ØÝØ×ؓ áÔד çâèçâ“
éåæçéâè“çÜæÞâéW“ÛßÔéԟ“ÞçØåW“ãâàâÖk“æâè æçÔéì“çåìæØޓ×âãåÔék“ãâç€ØÕáb“àáâ‘æçék“
ãâÝÜéԓ áԓ íåáԟ“ ÞçØåW“ àÔÝk“ ÕŽç“ æßØãØáԓ
æãâßè“×âÛåâàÔ×쟓ԓ×Wßؓçԟ“ÞçØåW“àÔÝk“
ÕŽç“ ã€ÜßØãØáԓ ޓ ãâ×ßâ‘ák“ éåæçéc“ éìçé⠀Øáb“é“ã€Ø×ÖÛâíkà“çÔÞç術ÃâÝÜéâ“ãâ“áÔ —
͗æÛÙæéåf—Ûàêâìñà—Û饗Ã[åؗؗÀåÞ¥—
ÍæåÛé[dÜâ
—
Ñ[êëìçÚܗăéäð—ÂØëâ棗꥗饗æ¥
“ Æ ß b éW åØ áæ ç é k“¡“¿ Ë ¼ ¼“¡“ßÜæ çâ ã Ô × ā ã åâ æ Üá Ø Ö“¥£¤§“¡“¤¤ā¤¥ “
463
S l é v á r e n s t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s i n e c 2014 . 11–12
“­¯¬
Commexim Group a.s.
Barákova 237/8, 251 01
ny, eská republika
tel.: +420 323 610 710
fax: +420 323 610 720
mobil: +420 731 156 861
e-mail: [email protected]
475
475
436
Stříteck ý,F.
Technologie tlakového, kokilového a nízkotlakého lití na veletrhu
FOND-EX 2014
Technology of die-pressure, chill and low pressure casting at the FOND -EX Fair 2014
438
Fošum,J.
FOND-EX 2014 – novinky z oblasti formovacích materiálů a postupů výroby
forem a jader
FOND -EX Fair 2014 —novelties in the field of moulding materials and methods of moulds
and core manufacture
440
inzerce
Č&Øê—ãÜëo—áØâæ—Ùã[ñåà풣—á[—åÜÚßðëoä—ßæ—Øåà—íðďÿ
·kÞì“æéŽà“×ÖØåWàŸ“ÞçØåb“æܓâÕßkÕÜßì“ãkæác“íáWàbÛâ“íãcéWÞԟ“
ÝæØà“æܓ×âéâßÜߓéìè‘kç“`WæçܓÝØÛâ“çØëç蟓ÔÕìÖۓÖâ“áØÝßbãؓ
éìæçÜÛߓáØÝØá“ãâæßØ×ák“âÞÔà‘ÜÞ쟓ÔßؓéßÔæçác“Ü“ÖØߎ“ßØçâƒák““
åâÞ¡“
¾Ô‘×âåâ`ác“àWà“é“ãâæßØ×ákà“`kæßؓÆßbéWåØáæçék“ãåâæçâ哓
ޓçâà蟓ÔÕìÖۓæؓåâíØãæÔߓâ“`ÜááâæçܓÆéÔíè“æßbéWåØá“"ş“
â“áWåâ`áâæçܓãåWÖؓ`ܓâ“çâàŸ“Öâ“æؓãâ×ԀÜß⟓Öâ“Ýؓç€ØÕԓ
íßØãƒÜç“Ôçס“ÇØáçâÞåWç“çâ“ÔßؓáØè×cßWࡓɑ×셓éƒÜÖÛáܓ“
àWàؓæéb“ãâéÜááâæçܓԓâ`ØÞWéW“æؓâדáW染‘Ø“ÝؓÕè×Øàؓ
íâ×ãâéc×ác“ãßáÜ硓ÆçØÝác“çÔޓæܓèéc×âàèÝܟ“ÝÔޓÝؓ‡áÔéáb“
æçWßؓÝØá“àßèéÜç“â“ãåWÖܟ“Ô“çâ“Ü“áԓÞâáÖܓåâÞ蔓´“ãåâçâ“
âãèæ…àؓçØáçâ“æçØåØâçìã“Ô“âÕåԅàؓæéÝ“ãâÛßØדÝÜáÔà¡
ÁØÝæØà“ÿßâíâٟ“ãåâçâ“æؓã€Ø×Øà“âàßâèéWà“íԓæéb“‡éÔÛ졓
UÜÝØàؓé“ÞìÕØåáØçÜÖÞbàŸ“ÜáÙâåàÔ`ákà“écÞ蟓ÔßؓÝæàؓæçWßؓ
ĈÝØáû“ßÜ×b“æؓæéŽàܓæÜßáŽàܓܓæßÔՎàܓæçåWáÞÔàÜ¡“¾Ô‘׎“í“áWæ“
æáWƒk“çèçâ“ÛØÞçÜÖÞâè“×âÕè“ÝÜáÔÞ¡“´“áìák“àWàؓéƒÜÖÛáܓ
ÝØ×ÜáØ`áâè“ã€kßؑÜçâæç“éìè‘kç“áÔ×ÖÛWíØÝkÖk“éWáâ`ák“`Ô擓
ԓíàW`Þáâèç“çßÔ`kçÞâ“Ĉ¹¹û”“ÁØàìæßkà“çkà“æÔàâí€ØÝàc““
é“íÔàcæçáWákŸ“ÔßؓéؓéâßáŽÖۓ×áØÖۓáԓæÞßâáÞè“ßØçâƒákÛâ“
åâÞ術·ØÝàؓƒÔáÖܓßÜ×æÞbàè“âåÚÔáÜíà蟓ÞçØåbàè“æؓ€kÞW“
`ßâécޟ“â×ãâ`Üáâèç“æܓâדÜáçØåáØçèŸ“Ø àÔÜߍŸ“Ø ßØÔåáÜáÚ蟓“
Ø ÖâèÖÛÜáÚè“Ô“âדéƒØÖۓçcÖۓĈØû“éßÜ鍓ãæâÕkÖkÖۓáԓáWƒ“
âåÚÔáÜíàè桓Àâ×Øåák“ØßØÞçåâáÜÖÞb“éŽ×âÕìçÞì“áWà“æÜÖؓ
âƒØç€Øák“ áWçcåØࡓ ´ÞçÜéák“ ãßâÖÛì“ Ýæâè“
ãßâÖÛ쟓 Þ×ؓ æؓ æçŽÞW“ ÙâåàâéÔÖk“ æàc擓
æ“çØÞèçŽà“ÞâéØà“áØÕâ“×cßÜÖk“åâéÜáì“Ùâ åØà“Ô“ÝÔ×Ø塓ɎåâÕák“àâ‘áâæçܓíԀkíØák““
æ“éŽåâÕákà“ÕâëØà“¤“«££“ķ“¤“£££“ķ“ª££“
àà“æؓãâÛìÕèÝk“é“åâíàØík“©£ā¤¤£“ß“æàc æܓíԓۓé“íWéÜæßâæçܓáԓçßâ胅Öؓéåæçéì“áÔ áØæØáb“ çÜæÞâéb“ ãßâÖÛì“ ÔÞçÜéâéÔábÛâ“
âæç€Üéԟ“ ÞçØåW“ æؓ ãâÛìÕèÝؓ é“ åâíàØík“
£Ÿ¥«ā£Ÿ¨“àà¡
KÉ·Á.“Æ¿ÂÉÂ
Í[•Üåo—dëÜå[„à£
½ Ô å â à k å“Å â è ` Þ Ô
Á â é b“ç å Ø á × ì“é“ç Ø Ö Û á â ß â Ú Ü Ü “Ùâ å à â é W á k“““½ ¡“G ß Ô Ý æ““
½ â æ Ø Ù “» ß Ô é Ü á Þ Ô
OBÁLKA
Commexim Group a. s.,
Říčany u Prahy
RESPECT, a. s., Praha
Mores,A.
MAGMA GmbH, Pardubice
PBS Velká Bíteš, a. s.
FOND-EX 2014 – oblast technologie odlitků
FOND -EX 2014 —the field of casting technology
inzerce
443
Kubíček,J.
Povrchové úpravy na veletrhu PROFINTECH 2014
Surface treatment technologies on PROFINTECH Fair 2014
FIREMNÍ PREZENTACE
406
Fit i po padesátce – Slévárna HEUNISCH Brno, s. r. o., žije výročím
445
COMMEXIM GROUP a. s., Říčany
446
Virtuální testovací pole – propojení mezi klasickou simulací a optimalizací
(MAGMA GmbH, Pardubice)
448
Joch,A.– Hrbáček,K.
45 let přesného lití ve slévárně První brněnské strojírny Velká Bíteš, a. s.
45 years of investment casting in the foundry První brněnská strojírna Velká Bíteš, a. s.
450
Ljunghall, s. r. o., Čáslav
452
K a c h l í k , P.
Modernizace formovny slévárny oceli (HWS Maschinenfabrik GmbH, Německo)
454
Intec a Zuliefermesse 2015: Přípravy na veletržní duo v nejlepším
(SEPP International s. r. o., Praha)
RUBRIKY
455
470
Roční přehledy
Zprávy Svazu sléváren České republiky
Zprávy České slévárenské společnosti
Ze zahraničních časopisů
Zahraniční slévárenské časopisy
Aktuality
Recenze
Umělecké odlitky
Nekrolog
Z historie
475
Celoroční obsah Slévárenství 2014
458
460
464
465
467
468
468
469
452
451
454
406
431
HWS Maschinenfabrik
GmbH, Německo
Ljunghall, s. r. o., Čáslav
SEPP International
s. r. o., Praha
INTEC
Slévárna HEUNISCH
Brno, s. r. o.
Spojené slévárny
spol. s r.o., Krnov
Josef Hlavinka
ú vodn Í slovo
Vážení čtenáři,
„Čas letí jako bláznivý, já nechytím ho ani vy…“
Díky svým dcerám, které si oblíbily písně známého zpěváka,
jsem si dovolil využít části jeho textu, abych co nejlépe
vystihl nejen poslední okamžiky, ale vlastně i celý letošní
rok.
Každoročně mám v posledním čísle Slévárenství prostor
k tomu, abych se rozepsal o činnosti Svazu sléváren ČR,
o náročnosti práce či o tom, co se podařilo, co je třeba
zlepšit atd. Tentokrát to ale neudělám. Vždyť všichni
máme své povinnosti a očekává se od nás, že je budeme
zodpovědně plnit. Stejně tak si uvědomuji, jak je únavné
stále jen mluvit o práci, a to i na konci roku! A proto
opusťme tento stereotyp a obraťme svůj pohled jinam.
Nejsem filozof, proto se předem omlouvám za své úvahy.
Žijeme v kybernetickém, informačním věku, ale jsme stále
„jen“ lidé se svými silnými i slabými stránkami. Každý z nás
snáší tuto hektickou dobu jinak. A nyní máme všichni
jedinečnou příležitost využít nadcházející vánoční čas
a zmáčknout tlačítko „OFF“! Nemyslím tím samozřejmě
v zaměstnání, ale ve volných dnech na sklonku letošního
roku. Dejme šanci lidskému organizmu, kterému se říká
člověk, odpočinout si od internetu, e-mailů, e-learningu,
e-couchingu a od všech těch „e“ vlivů působících na náš
organizmus. Moderní elektronické výdobytky nám sice
Ing. Josef Hlavinka
v ýkonný ředitel Svazu sléváren ČR
foto M. Písaříková
efektivně napomáhají, na druhé straně nám ale po
celý rok velmi intenzivně odsávají energii, která nám
nezřídka chybí pro naše blízké. Pokusme se to tedy
napravit a alespoň nyní, v závěru roku, věnujme více
času svým nejbližším – vždyť jim to za celý rok dlužíme.
Dovolte mi popřát vám všem touto cestou šťastné a veselé prožití svátků vánočních a v novém roce 2015 hodně zdraví, štěstí, osobních úspěchů a tvůrčích nápadů.
MP
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 407
odborn é čl á nk y
J . Ku b á s e k – D. Vo j t ě c h
M g s l i t i ny p r o a p l i k a c e z a z v ý š e ný c h t e p l o t
Mg slitiny
pro aplikace
za zvýšených teplot
Mg alloys for applications
under elevated temperatures
669.721 : 669.017 : 539.3/.5 : 539.45
Mg alloys—structure —mechanical properties—high
temperature
This work is aimed at study of struc ture and
mechanical properties of the A J62 (Mg-6Al-2Sr)
alloy developed for applications under elevated
temperatures. Obtained result s are compared
with proper ties of commercial alloys A Z91
(Mg-9Al-1Zn) and WE43 (Mg- 4Y-3RE).
Struc ture, mechanical proper ties under
pressure and hardness in dependence on
temperature were charac terized for each
of the materials.
Ú vo d
Vzhledem k vysokému poměru pevnosti k hmotnosti jsou slitiny hořčíku vhodnými materiály pro součástky v automobilovém nebo leteckém průmyslu. Mezi nejrozšířenější Mg
materiály kombinující dobré mechanické vlastnosti, korozní
odolnost a slévatelnost patří slitiny typu Mg-Al-Zn (AZ podle
ASTM) připravované běžně metodou tlakového lití. Přítomnost
Al v těchto slitinách zlepšuje slévatelnost i mechanické vlastnosti. Fáze Mg17Al12 vyskytující se běžně ve struktuře se vyznačuje nízkou termodynamickou a strukturní stabilitou za
zvýšených teplot, což omezuje aplikace těchto slitin pro provozní teploty pod 120 °C [2].
Ke zlepšení teplotní stability lze vhodně využít legování hořčíku kovy vzácných zemin (REE – rare earth elements). V takových slitinách vznikají stabilní Mg-RE precipitáty představující
překážky pro skluz dislokací za běžných i zvýšených teplot.
Mezi známé materiály lze v tomto případě zařadit slitinu
WE43 (Mg-4Y-2Nd-1RE-0.5Zr) využitelnou pro aplikace až do
teplot 250 °C [3–8]. Mechanické vlastnosti této slitiny jsou
běžně dosahovány tepelným zpracováním (T6) sestávajícím
z rozpouštěcího žíhání (525 °C / 8 h), prudkého zchlazení ve
vodě a umělého stárnutí (250 °C / 16 h) [3], [9]. Hlavním nedostatkem podobných materiálů jsou vysoké ceny REE.
Mezi jiné alternativní legující prvky zlepšující teplotní stabilitu
lze zařadit kovy alkalických zemin (Ca, Sr). Tyto kovy jsou kombinovány ve slitinách hořčíku ještě s hliníkem, což vede k přednostní tvorbě Al2Ca nebo Al4Sr intermetalických fází, které
jsou tepelně stabilní [1]. Do této skupiny materiálů lze zařadit
slitinu AJ62 (Mg-6Al-2Sr) vyznačující se dobrou stabilitou při
teplotách pod 150 °C, dobrou slévatelností a korozní odolností. Tato slitina je v současnosti využívána k výrobě klikové
kompozitní skříně BMW I6 Mg/Al (obr. 1) [10], [11].
Tento článek se věnuje základní charakteristice strukturních
a mechanických vlastností slitiny AJ62 v porovnání s dalšími
komerčními slitinami AZ91 a WE43.
Experiment
Ing. Jiří Kubásek
Ústav kovov ých materiálů a korozního
inženýrství, Vysoká škola chemicko -technologická, Praha
Studované slitiny AJ62, AZ91 a WE43 byly dodány ve formě
ingotů o velikosti 500 × 150 × 100 mm. Chemické složení
těchto materiálů je doloženo v tab. I.
K dosažení shodných výchozích podmínek byly všechny slitiny
přetaveny v indukční peci pod ochrannou argonovou atmosférou a odlity do válcových forem o délce 100 mm a průměru
30 mm. Všechny slitiny byly následně studovány v litém stavu.
Mechanické vlastnosti byly charakterizovány na základě měření tvrdosti podle Vickerse (HV5) a tlakových zkoušek prováděných při rychlosti deformace 1 mm/min. Vliv teploty
na mechanické vlastnosti byl hodnocen na základě změn tvrdosti a veličin hodnocených z tlakové zkoušky v závislosti na
testech při teplotách 150, 200 a 250 °C. Na studovaných materiálech byly rovněž provedeny zkoušky tečení v tlaku při
teplotě 250 °C a zatížení 60, 100 a 140 MPa. U slitin v různých stavech (litý stav, stav po tepelném zpracování a po creepu) byla rovněž detailně studována struktura pomocí světelné
a skenovací elektronové mikroskopie (SEM, Tescan Vega 3,
EDS, Oxford instruments).
Výsledky
prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch
Ústav kovov ých materiálů a korozního
inženýrství, Vysoká škola chemicko -technologická, Praha
408 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Struktura a mechanické vlastnosti
Na obr. 2 je zachycena struktura studovaných slitin v litém stavu. Slitina AJ62 je tvořena dendrity primárního Mg (tmavě)
a mezidendritickou sítí obohacenou o Al a Sr a ochuzenou
M g s l i t i ny p r o a p l i k a c e z a z v ý š e ný c h t e p l o t
J . Ku b á s e k – D. Vo j t ě c h
Struktura WE43 v litém stavu (obr. 2c)
obsahovala dendrity tuhého roztoku
primárního Mg (tmavě) a částice (světle)
Al
Zn
Sr
Fe
Cu
Mn
Y
Nd
Zr
jiné NK
Mg
vyloučené na rozhraní dendritů obsahuAJ62
6,1
2,1
0,32
nejvíce
jící
3,8 at. % Y, 5,6 at. % Nd, 0,1 at. %
AZ91
8,8
0,67
0,002
–
0,22
–
–
–
–
nejvíce
Zr
a
90,5 at. % Mg. Vysoký obsah Mg
WE43
–
0,01
–
< 0,03 0,15 3,98
2
0,33
0,727
nejvíce
v částicích je vzhledem k jejich malé velikosti způsoben matricí obklopující částice. Ve struktuře slitiny byly rovněž poTab. II. Tvrdost (HV5), pevnost v tlaku
zorovány fáze ve tvaru kvádru obsahující
(CS) a celková deformace v tlaku
8 at. % Nd a 1,3 at. % Y. Výsledky XRD
(εmax) studovaných slitin při 25 °C
potvrdily výskyt fází Mg41Nd5, Mg14Nd2Y
Tab. II. Hradness (HV5), compression strength
(CS) and total compression strain
a Mg24Y5 (obr. 3b), které již byly proká(εmax) of studied alloys under 25 °C
zány ve slitinách WE [3], [15–18]. V tuhém roztoku primárního Mg bylo předSlitina
HV 5
CS [MPa]
εmax [%]
nostně rozpuštěno Y a menší množství
AJ62
50 ± 2
298 ± 20
16 ± 5
Nd. Koncentrace Y a Nd ve středech denAZ91
54 ± 2
357 ± 22
17 ± 4
dritů dosahovala 1,2 a 0,3 at. %.
Obr. 1. Kliková kompozitní skříň BMW
WE43
52 ± 3
306 ± 16
22 ± 5
I6 Mg/Al
Výsledky tlakových zkoušek za laboraFig. 1. Composite crankcase BMW I6 Mg/Al
torní teploty jsou uvedeny v tab. II. Zatímco slitina AZ91 obsahuje největší
množství legujících prvků a je charakteo Mg. Toto síťoví je tvořeno dvěma fázemi. První z fází charizována nejvyšší tvrdostí a pevností v tlaku, slitiny AJ62
rakterizovaná lamelární morfologií obsahovala na základě
a WE43 se vyznačují navzájem srovnatelnými, ale mírně nižvýsledků EDS 27,1 at. % Al, 7,4 at. % Sr a 65,5 at. % Mg.
šími hodnotami měřených vlastností v porovnání s AZ91.
V kombinaci s výsledky XRD byla tato fáze identifikována jako
Všechny materiály jsou poměrně plastické s maximální dosaAl4Sr. Hořčík přítomný dle analýz v částicích této fáze poženou deformací přibližně 20 %.
chází vzhledem k jejich malé velikosti z okolní matrice. Druhá
Tepelná stabilita
z fází se ve struktuře jeví v porovnání s Al4Sr jako tmavší. Koncentrace Al, Sr a Mg v této fázi dosahovala dle výsledků EDS
Na obr. 4 je znázorněn vývoj tvrdosti s časem při vystavení
18,1, 8,1 a 73,8 at. %. V předchozích studiích byla identifikoslitin teplotě 250 °C. Tvrdost slitiny AJ62 osciluje během
vána ve struktuře slitiny AJ62 ternární fáze Al3Mg13Sr [12], [14].
150hodinové expozice kolem hodnoty 50 HV5. V případě sliPřestože naměřené složení pozorované fáze v našem případě
tiny AZ91 dochází během prvních 60 h k mírnému vytvrzení
je mírně odlišné od složení ternární fáze Al3Mg13Sr, byla pří(5 HV5). Výsledná tvrdost po 150hodinové expozici je však
tomnost Al3Mg13Sr i Al4Sr potvrzena výsledky XRD analýzy
srovnatelná s počáteční tvrdostí (54 HV5). K nejvýraznějšímu
(obr. 3).
vytvrzení dochází u slitiny WE43. V tomto případě byl pozoStruktura slitiny AZ91 (obr. 2b) byla tvořena dendrity tuhého
rován nárůst tvrdosti z 52 HV5 na přibližně 67 HV5 během
roztoku primárního Mg (tmavě) a nespojitým síťovým fáze
10 h vystavení teplotě 250 °C. Následně dochází k postupMg17Al12 na jejich rozhraní (světle). Ve struktuře slitiny bylo
nému poklesu tvrdosti na výslednou hodnotu 63 HV5 po
pozorováno silné mikrodendritické odmíšení. Koncentrace Al
150hodinovém žíhání. Změny tvrdosti slitin během žíhání jsou
ve středech dendritů se blížila 3 at. %, avšak v místech vzdáv přímé souvislosti se změnami ve struktuře slitin.
lených 2 μm od fáze Mg17Al12 Al dosahovala až 9 at. %.
Struktury jednotlivých materiálů po žíhání při 250 °C jsou zachyceny na obr. 5. Struktura slitiny AJ62 je velmi stabilní a po
tepelném zpracování 250 °C / 48 h nejsou patrné změny oproti litému stavu včetně nežádoucího hrubnutí (obr. 5a).
a)
Tab. I. Chemické složení studovaných slitin [hm. %]
Tab. I. Chemical composition of studied alloys [weight %]
b)
b)
c)
Obr. 2. Struktura litých slitin: a) AJ62, b) AZ91, c) WE43
Fig. 2. Structure of as-cast alloys: a) AJ62, b) AZ91, c) WE43
Obr. 3. XRD analýza studovaných slitin: a) AJ62, b) WE43
Fig. 3. XRD analysis of studied alloys: a) AJ62, b) WE43
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 409
odborn é čl á nk y
a)
odborn é čl á nk y
J . Ku b á s e k – D. Vo j t ě c h
M g s l i t i ny p r o a p l i k a c e z a z v ý š e ný c h t e p l o t
Obr. 4. Tvrdost (HV 5) studovaných slitin v závislosti na době žíhání při
250 °C
Fig. 4. Vickers hardness (HV 5) of studied
alloys in dependence on the time of
thermal treatment under 250 °C
a)
díl od slitin AJ62 a WE43 dochází u slitiny AZ91 během tepelného zpracování k významným strukturním změnám
(obr. 5c). V okolí eutektické fáze Mg17Al12
precipitují jemné protažené částice
Mg17Al12 (světle) o přibližné délce 1 μm
s nekoherentním rozhraním s matricí.
K tomuto jevu přispívá výskyt hliníkem
přesyceného tuhého roztoku v blízkosti
eutektických Mg17Al12 fází [10]. Precipitace Mg17Al12 v první fázi tepelného zpracování vede k mírnému zvýšení tvrdosti
slitiny. Následný pokles je však spojen
s hrubnutím precipitátů i struktury materiálu.
Obr. 6. Závislost pevnosti v tlaku stuNa obr. 6 jsou graficky znázorněny zísdovaných slitin na teplotě
Fig. 6. Dependence of the compressive
kané výsledky z provedených tlakových
strength of the investigated alloys
zkoušek v podobě závislosti pevnosti
on temperature
v tlaku na teplotě u jednotlivých slitin.
Získané výsledky potvrzují předchozí tvrzení o tepelné stabilitě jednotlivých materiálů. Zatímco v případě slitiny WE43
dosahovala mez pevnosti při teplotě 250 °C jen o 20 MPa nižší hodnotu než pro zkoušku za laboratorní teploty, v případě
slitiny AJ62 došlo k poklesu o přibližně 50 MPa a u slitiny AZ91
byl pozorován pokles téměř o 100 MPa.
b)
c)
Obr. 5. Struktura slitin po tepelném zpracování (250 °C / 48 h):
a) AJ62, b) WE43, c) AZ91
Fig. 5. Structure of studied alloys after thermal treatment (250 °C /
/ 48 h): a) AJ62, b) WE43, c) AZ91
Podobnou situaci lze pozorovat i v případě slitiny WE43
(obr. 5b). Po tepelném zpracování 250 °C / 48 h se struktura
jeví identická jako v litém stavu, jak ovšem prokázaly výsledky
měření tvrdosti, došlo k významnému vytvrzení. Precipitace ve
slitině WE43 je dobře známým jevem [8], [14–19], avšak precipitáty přítomné po tepelném zpracování 250 °C / 48 h nejsou
viditelné pomocí SEM. Tyto částice však působí jako překážky
pro skluz dislokací, a proto mají silný vytvrzující efekt. Na roz-
410 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Tečení
Na studovaných materiálech byly provedeny zkoušky tečení
v tlaku při teplotě 250 °C a aplikovaných napětích 60, 100
a 140 MPa (obr. 7). Tečení slitin AJ62 a WE43 bylo pod napětím 60 MPa velmi pomalé. Celková deformace v tlaku po
160 h zkoušky dosahovala 5 % pro slitinu AJ62 a byla zanedbatelná v případě slitiny WE43. Naopak v případě slitiny AZ91
dosahovala deformace po 160 h téměř 60 %. Křivku tečení
této slitiny tvoří oblast primárního tečení, během kterého se
rychlost creepu postupně snižuje až téměř k nule. Zvýšení působícího napětí na 100 MPa vedlo k významnému urychlení
tečení slitiny AJ62 (obr. 7b). Deformace v tlaku za těchto podmínek dosahovala po 160 h 55 %. Stejné celkové deformace
bylo dosaženo za shodných podmínek u slitiny AZ91 již po
20 h tečení. Celková deformace po 160 h pak přesahovala
70 %. Rychlost tečení slitiny WE43 při působícím napětí
100 MPa je stále velmi pomalá a celková deformace v tlaku
nepřekročila 5 % po 160 h zkoušky. V případě působení napětí 140 MPa došlo během několika hodin k překročení deformace 70 %. U slitiny AJ62 bylo dosaženo celkové deformace
60 % za přibližně 20 h, poté rychlost tečení klesla téměř
k nule a celková deformace odpovídala 70 % po 80 h při teplotě 250 °C. Tečení slitiny WE43 při 140 MPa probíhalo stále
relativně pomalu a celková deformace dosahovala po 80 h
pouze necelých 10 %. Slitina se tedy vyznačuje jednoznačně
nejlepší odolností proti tečení.
Na obr. 8 jsou zobrazeny struktury slitiny AJ62 a AZ91 po vystavení tečení za podmínek 250 °C, 100 MPa, 160 h. Struktura
obou slitin je tvořena deformovanými dendrity primárního
Mg (tmavě) a mezidedritickými fázemi (světle). Slitina AJ62 obsahu-je téměř spojitou síť Al4Sr (bíle) a Mg-Al-Sr (šedě) fází.
V případě slitiny AZ91 tvoří eutektická fáze Mg17Al12 nespojité
síťoví v mezidendritických oblastech a zároveň došlo během tečení k precipitaci Mg17Al12 částic v blízkosti původních eutektických fází. V porovnání se slitinou AZ91 tepelně zpracovanou za
podmínek 250 °C / 48 h jsou precipitáty po zkoušce tečení probíhající za stejné teploty po dobu 160 h významně hrubší.
M g s l i t i ny p r o a p l i k a c e z a z v ý š e ný c h t e p l o t
a)
b)
J . Ku b á s e k – D. Vo j t ě c h
c)
odborn é čl á nk y
Obr. 7. Křivky tečení při 250 °C a působícím napětí: a) 60 MPa, b) 100 MPa a c) 140 MPa
Fig. 7. Creep curves at 250 ° C and operating strains: a) 60 MPa, b) 100 MPa and c) 140 MPa
Diskuze
Struktura a mechanické vlastnosti
Struktura slitiny AJ62 obsahuje dva typy intermetalických fází –
Al 4Sr a Mg13A 3Sr. Ternární masivní fáze se vyznačuje proměnlivým složením v závislosti na aktuální koncentraci Al a Sr
ve slitině a způsobem přípravy. Nejběžněji je tato fáze v literatuře interpretována jako Mg 9Al3Sr, Mg 9Al 4Sr, Mg 8 Al2Sr,
Mg13Al3Sr, Mg11Al3Sr a Mg58Al38Sr4 [10–12], [19]. Výzkumy zabývající se slitinou AJ62 prokázaly, že zatímco fáze Al4Sr je
teplotně stabilní, ternární fáze se pomalu rozkládá za vzniku
Al4Sr a α-Mg [12]. Tvrdost a pevnost v tlaku slitiny AJ62 jsou
ovlivněny dvěma základními příspěvky: 1. zpevnění hranicemi
dendritů (Hall-Petch), 2. zpevnění působením tvrdých intermetalických fází ve struktuře slitiny. Stejné mechanizmy působí i v případě slitin AZ91 a WE43. Za přispívající mechanizmus
lze však vzhledem k vyšším obsahům legujících prvků v α-Mg
považovat i zpevnění tuhým roztokem. Tento příspěvek se projevuje především v případě slitiny AZ91 charakterizované nejvyšší pevností v tlaku a tvrdostí za laboratorní teploty (tab. II).
Přestože přítomnost fází Al4Sr a Al13Mg3Sr ve struktuře slitiny
a)
b)
Obr. 8. Struktura slitin po zkoušce tečení (250 °C, 100 MPa, 160 h):
a) AJ62, b) AZ91
Fig. 8. Structure of the alloys after creep tests (250 °C, 100 MPa,
160 h): a) AJ62 b) AZ91
AJ62 zlepšuje odolnost proti tečení, jejich dopad na mechanické vlastnosti za laboratorní teploty je spíše negativní [14], [19].
Především křehká ternární fáze, která váže hliník, má negativní vliv na pevnost a plasticitu slitiny [19]. Snížením obsahu Al
v α-Mg navíc snižuje efekt zpevnění tuhým roztokem.
Tepelná stabilita
Na základě získaných výsledků lze studované slitiny seřadit dle
vzrůstající tepelné stability v pořadí AZ91 < AJ62 < WE43. Důvody vysoké stability slitiny WE43 jsou spojeny s přítomností
kovů vzácných zemin (REE), které zpevňují tuhý roztok a tvoří tepelně stabilní Mg-RE precipitáty [3], [5], [8], [15].
Tepelná stabilita slitiny AJ62 je významně zlepšena v porovnání se slitinou AZ91. Při běžných teplotách jsou však mechanické vlastnosti slitiny AZ91 v porovnání se slitinou AJ62
lepší, což je spojeno s vyšší koncentrací Al v α-Mg a během
tuhnutí vyloučenou fází Mg17Al12. Tato fáze je však teplotně
nestabilní, což lze odhadnout i na základě jejího nízkého bodu
tání (450 °C) [1]. Za zvýšené teploty dochází snadno k jejímu
hrubnutí a měknutí [10], [11]. Hranice zrn, které obsahují tyto
fáze, tak mohou být za vyšších teplot snadno deformovatelné
[22] a mechanické vlastnosti slitiny se s rostoucí teplotou zhoršují. Přestože dochází v oblastech obohacených o Al k precipitaci nových fází Mg17Al12 [22–24], počáteční vytvrzující efekt
je velmi brzy vyrušen rychlým hrubnutím β-fáze [22], [23].
Během tečení materiálů se uplatňují dislokační procesy, jako
skluz, příčný skluz a šplhání [10], [14], [25], [26]. Na hranicích
zrn tak dochází ke zvýšení dislokační hustoty a v těchto místech pak může snadno probíhat nukleace β-fáze. Kromě dislokačních procesů hraje při tečení materiálů významnou roli
i pokluz po hranicích zrn. Z tohoto pohledu je žádoucí, aby
tvrdé fáze na hranicích zrn tento proces zpomalovaly. V případě fáze Mg17Al12 však dochází působením zvýšené teploty
k hrubnutí a měknutí [11], [23], a tedy její vliv je na zvýšení
odolnosti proti tečení zanedbatelný.
Přítomnost 2 hm. % Sr u slitiny AJ62 významně modifikuje
fázové složení. Vzhledem k vysoké afinitě Al k Sr jsou ve slitině tvořeny přednostně fáze Al-Sr a Mg-Al-Sr charakterizované vyšší teplotní stabilitou v porovnání s Mg17Al12. Především
u fáze Al4Sr tak nedochází k hrubnutí a měknutí za zvýšených teplot [22]. Protože fáze Al-Sr a Mg-Al-Sr tvoří spojitou
síť podél hranic dendritů, zpomalují během tečení pokluz po
hranicích zrn [14]. Tuhý roztok α-Mg ve slitině AJ62 obsahuje
rovněž malé množství Al a Sr, což vede ke zlepšení jeho stability za zvýšených teplot a znemožňuje precipitaci a následné
hrubnutí fáze Mg17Al12.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 411
J . Ku b á s e k – D. Vo j t ě c h
M g s l i t i ny p r o a p l i k a c e z a z v ý š e ný c h t e p l o t
odborn é čl á nk y
Z ávě r
Získané výsledky mohou být shrnuty do následujících bodů:
– Pevnost v tlaku a tvrdost slitiny AJ62 je za běžných teplot
nižší v porovnání s komerčně rozšířenou slitinou AZ91
a srovnatelná se slitinou WE43.
– Vysoká afinita Al k Sr a nízká rozpustnost Sr v Mg vede v případě slitiny AJ62 k přednostní tvorbě fází Al-Sr a Mg-Al-Sr.
Tuhý roztok α-Mg zůstává ochuzen o Al i Sr. Oba zmíněné
faktory přispívají ke zlepšení tepelné stabilitě slitiny AJ62.
– Slitina AZ91 je tvořena fází Mg17Al12 a tuhým roztokem
α-Mg přesyceným Al. Tento fakt se projevuje v nižší tepelné stabilitě materiálu. Mechanické vlastnosti v tlaku se tak
zhoršují velmi rychle s rostoucí teplotou v porovnání se slitinou AJ62.
– Spojitá síť fází ve slitině AJ62 efektivně zpomaluje pokluz
po hranicích zrn během procesu tečení. Naopak fáze
Mg17Al12 ve slitině AZ91 vytváří méně efektivní překážky
zabraňující skluzu po hranicích zrn.
– Získané výsledky potvrzují u slitiny WE43 vynikající tepelnou stabilitu a odolnost proti tečení, významnějšímu
komerčnímu rozšíření však brání vysoká cena materiálu.
Slitina AJ62 nabízí v tomto případě levnější alternativu pro
aplikace za zvýšených teplot.
Poděkování
Tento projekt byl financován z účelové podpory na specifický
vysokoškolský výzkum (MŠMT č. 20/2014) a Grantovou agenturou České republiky (projekt P108/12/G043).
L i t e ra t u ra
[1] Gale, W. F. – T. C. Totemeier: Smithells Metals Reference Book (8th Edition), in, Elsevier.
[2] Kainer, K. U.: Magnesium Alloys and Technologies, John
Wiley & Sons, 2006.
[3] Rzychoń, T. – A. Kielbus: Microstructure of WE43 casting magnesium alloy. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 2007, 21, 31–34.
[4] Rzychoń, T. – J. Michalska – A. Kielbus: Corrosion
resistance of Mg-RE-Zr alloys. Journal of Achievements
in Materials and Manufacturing Engineering, 2007, 21,
51–54.
[5] Lyon, P.: New magnesium alloy for aerospace and speciality applications. Magnesium Technology, 2004, 311–315.
[6] Coy, A. E. – F. Viejo – P. Skeldon – G. E. Thompson:
Susceptibility of rare-earth-magnesium alloys to microgalvanic corrosion. Corrosion Science, 2010, 52, 3896–3906.
[7] Li, N. – C. Guo – Y. H. Wu – Y. F. Zheng – L. Q. Ruan:
Comparative study on corrosion behaviour of pure Mg
and WE43 alloy in static, stirring and flowing Hank’s
solution. Corrosion Engineering, Science and Technology,
2012, 47, 346–351.
[8] Žaludová, N.: Mg-RE Alloys and Their Applications, in:
WDS’05 Proceedings of Contributed Papers, Part III,
MATFYZPRESS, 2005, s. 643–648.
[9]Yu, K. – W. X. Li – R. C. Wang – B. Wang – C. Li: Effect
of T5 and T6 tempers on a hot-rolled WE43 magnesium
alloy. Mater Trans, 2008, 49, 1818–1821.
[10] Kunst, M. – A. Fischersworring-Bunk – G. L’Esperance – P. Plamondon – U. Glatzel: Microstructure
and dislocation analysis after creep deformation of die-cast Mg-Al-Sr (AJ) alloy. Materials Science and Engineering: A, 2009, 510–511, 387–392.
[11] Kielbus, A.: The influence of casting temperature on
castability and structure of AJ62 alloy. Archives of
412 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Materials Science and Engineering, 2007, 28, 345–348.
[12] L’Espérance, G. – P. Plamondon – M. Kunst – A.
Fischersworring-Bunk: Characterization of intermetallics in Mg–Al–Sr AJ62 alloys. Intermetallics, 2010, 18,
1–7.
[13] Trojanová, Z. – P. Lukác: Deformation Behaviour of
AX91 and AJ62 Mg Alloys. Procedia Engineering, 2011,
10, 2318–2323.
[14] Jing, B. – S. Yangshan – X. Shan – X. Feng – Z. Tianbai:
Microstructure and tensile creep behavior of Mg-4Al
based magnesium alloys with alkaline-earth elements
Sr and Ca additions. Materials Science and Engineering:
A, 2006, 419, 181–188.
[15] Antion, C. – P. Donnadieu – F. Perrard – A. Deschamps – C. Tassin – A. Pisch: Hardening precipitation in a Mg-4Y-3RE alloy. Acta Materialia, 2003, 51,
5335–5348.
[16] Xu, L. – C. Liu – Y. Wan – X. Wang – H. Xiao: Effects
of heat treatments on microstructures and mechanical
properties of Mg-4Y-2,5Nd-0,7Zr alloy. Materials Science
and Engineering: A, 2012, 558, 1–6.
[17] Mengucci, P. – G. Barucca – G. Riontino – D. Lussana – M. Massazza – R. Ferragut – E. H. Aly: Structure evolution of a WE43 Mg alloy submitted to different
thermal treatments. Materials Science and Engineering:
A, 2008, 479, 37–44.
[18] Wang, L. – C. Xing – X. Hou – Y. Wu – J. Sun – L. Wang:
Microstructures and mechanical properties of as-cast
Mg-5Y-3Nd-Zr-xGd (x = 0, 2 and 4 wt. %) alloys. Materials Science and Engineering: A, 2010, 527 1891–1895.
[19] Baril, E. – P. Labelle – M. Pekguleryuz: Elevated temperature Mg-Al-Sr: Creep resistance, mechanical properties, and microstructure. JOM, 2003, 55, 34–39.
[20] Barucca, G. – R. Ferragut – F. Fiori – D. Lussana –
P. Mengucci – F. Moia – G. Riontino: Formation and
evolution of the hardening precipitates in a Mg-Y-Nd
alloy. Acta Materialia, 2011, 59, 4151–4158.
[21] Neubert, V. – I. Stulíková – B. Smola – B. L. Mordike –
M. Vlach – A. Bakkar – J. Pelcová: Thermal stability
and corrosion behaviour of Mg-Y-Nd and Mg-Tb-Nd
alloys. Materials Science and Engineering: A, 2007, 462,
329–333.
[22] Blum, W. – Y. Li – X. Zeng – P. Zhang – B. von Grossm�
mann – C. Haberling: Creep deformation mechanisms
in high-pressure die-cast magnesium-aluminum-base
alloys. Metallurgical and Materials Transactions A, 2005,
36, 1721–1728.
[23] Blum, W. – B. Watzinger – P. Zhang: Creep of Die-Cast Light-Weight Mg–Al-base Alloy AZ91hp. Advanced
Engineering Materials, 2000, 2, 349–355.
[24] Kabirian, F. – R. Mahmudi: Impression Creep Behavior
of a Cast AZ91 Magnesium Alloy. Metallurgical and
Materials Transactions A, 2009, 40, 116–127.
[25] Wang, J. G. – L. M. Hsiung – T. G. Nich – M. Mabuchi:
Creep of a heat treated Mg-4Y-3RE alloy. Materials
Science and Engineering: A, 2001, 315, 81–88.
[26]Yin, D. D. – Q. D. Wang – C. J. Boehlert – W. J. Ding:
Creep and fracture behavior of as-cast Mg-11Y-5Gd-2Zn0,5Zr (wt%). J Mater Sci, 2012, 47, 6263–6275.
Recenzenti
prof. Iva Nová, CSc., TU v Liberci, Fakulta strojní, oddělení strojírenské technologie
prof. Ing. Dana Bolibruchová, PhD., Žilinská univerzita
v Žiline, Strojnícka fakulta, Katedra technologického inžinierstva
O p t i m a l i z á c i a p r i d á v a n é h o o č ko v a d l a A l T i5 B1 v z l i a t i n e A lS i10 M g Cu
Optimization of inoculant
AlTi5B1 added to the
AlSi10MgCu alloy
669.715 : 621.745.4 : 669.054
Al alloys—inoculation— grain refining
Influence of using the AlTi5B1 grain refiner
in the AlSi10MgCu alloy on some chosen
proper ties is described in this ar ticle.
The main aim of this projec t is to optimize
the addition of AlTi5B1 into the AlSi10MgCu
alloy, without having significant impac t on
mechanical proper ties, DA S, feeding abilit y,
microstruc tures that can be evaluated using
cooling cur ve analysis, grain size and silicon
modification level. This study could save some
cost s of using the grain refiner if it proves
correc t.
Ú vo d
Krivka ochladzovania môže byť popísaná ako „odtlačok prsta“
procesu tuhnutia. Hlavné aj vedľajšie metalurgické reakcie,
ktoré sú termodynamicky dosť silné z titulu vývinu latentného
tepla, sú na krivke ochladzovania ukázané inflexnými bodmi
a zmenou smernice. Po ukončení procesu tuhnutia môžu byť
štruktúra a vlastnosti skúšobnej vzorky vyhodnotené z týchto
reakcií. Niektoré z týchto typických znakov sa dajú použiť pre
určenie charakteru mikroštruktúry zliatiny, ako napríklad:
veľkosti zŕn, DAS – dentrite arm spacing (vzdialenosť dentritov
v štruktúre), bod súdržnosti dendritov a tvar Al-Si eutektika.
Te o r e t i c ká č a s ť
Vyhodnotenie veľkosti zrna
Hliníkové zliatiny, rovnako ako aj iné zliatiny ľahkých kovov, by
normálne, bez zjemňovania štruktúry, behom tuhnutia tvorili
hrubé, rovnoosé a stĺpkovité kryštály. Stupeň hrubosti alebo
dĺžka stĺpkovitých kryštálov závisí od teploty odlievania zliatiny, teplotných gradientov vo vnútri odliatku a prítomnosti vlastných kryštalizačných zárodkov (napr. nedostatky ako výstupky
na povrchu formy a nerozpustné častice). Zjemňovanie štruktúry sa môže realizovať niekoľkými spôsobmi, ako napríklad
zvýšením rýchlosti ochladzovania alebo dynamickými metódami ako vibráciou a rozrušením, prirodzeným podchladením
a pridávaním očkovadiel.
Pridávanie očkovadiel je v súčasnosti najbežnejšou metódou,
ktorá sa používa v priemysle odlievania hliníkových zliatin. Existuje veľa prvkov a zlúčenín, ktoré majú zjemňujúci účinok
u hliníkových zliatin: karbidy Ti, B, Zr, Cr, V, Mo, W, Nb. Najúčinnejšie z tejto skupiny sú karbidy Ti a B, v súčasnosti najbežnejšie používané očkovadlá sú vo forme AlTi a AlTiB zliatin.
Očkovadlá ovplyvňujú predovšetkým:
– zlepšenie mechanických vlastností odliatkov, odlievaných
do piesku s pomalým tuhnutím;
– zlepšenie doplňovania tekutého kovu odliatku a teda zníženie náchylnosti ku vzniku mikrostiahnutín.
Očkovanie, ktoré pôsobí v priebehu tuhnutia, spôsobuje podchladenie, ktoré je nutnou podmienkou kryštalizácie (obr. 1).
Tvar krivky ochladzovania na začiatku procesu tuhnutia znázorňuje počet kryštalizačných zárodkov v tavenine. Keď je
v tavenine prítomný veľký počet zárodkov, krivka ukazuje nízke podchladenie (bodkovaná čiara), keď je prítomných málo
zárodkov, podchladenie je väčšie (plná čiara).
Vzťah medzi Tα, DENMIN a Tα, DENG, graficky zobrazený na obr. 1,
je matematicky vyjadrený rovnicou (1). Táto rovnica sa dá použiť ako kritérium pre odhadnutie veľkosti zŕn.
∆Tα,-NUCU = Tα, DENG − Tα, DENMIN [°C]
doc. Ing. Iveta Vasková, PhD.
TUKE Košice, Hutnícka fakulta, Košice,
Slovenská republika
Ing. Peter Hajdúch
N e m a k S l o v a k i a , s . r. o, Ž i a r n a d
Hronom, Slovenská republika
Ing. Tomáš Smekal
N e m a k S l o v a k i a , s . r. o, Ž i a r n a d
Hronom, Slovenská republika
(1)
kde:
Tα, DENG – teplota vzrastu alfa Aldendritu, ktorá sa dosiahla pri
náhlom uvoľnení latentného tepla po začiatku nukleácie;
Tα, DENMIN – teplota podchladenia alfa Aldendritu, teplota pod
teplotou rovnovážnej premeny, na ktorú sa tavenina Al ochladí pred nukleáciou;
∆Tα,-NUCU – zníženie teploty vzrastu alfa Aldendritu je kritérium
pre odhad veľkosti zŕn (menšie hodnoty ∆Tα,-NUCU zodpovedajú jemnejšej štruktúre).
Je zrejmé, že jemnejšie zrná u odliatkov (u väčšiny) sú viac preferované než hrubšie zrná a že efekt očkovania je tým väčší,
čím menší obsah kremíka je v zliatine. U zliatin Al-Si s väčším
obsahom kremíka nie je potrebné pridávať očkovadlo kvôli
nízkemu obsahu primárneho α-hliníka. Očkovanie je najúčin S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 413
odborn é čl á nk y
Optimalizácia
pridávaného
očkovadla AlTi5B1
v zliatine AlSi10MgCu
I . Va s ko v á – P. H a j d ú c h – T. S m e k a l
I . Va s ko v á – P. H a j d ú c h – T. S m e k a l
O p t i m a l i z á c i a p r i d á v a n é h o o č ko v a d l a A l T i5 B1 v z l i a t i n e A lS i10 M g Cu
Tab. I. Chemické zloženie primárnej zliatiny AlSi10MgCu
Tab. I. Chemical composition of the AlSi10MgCu primary alloy
odborn é čl á nk y
Zliatina
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr
Zn
Ti
B
Na
Ca
[%]
AlSi10Mg(Cu)
10,13
0,24
0,15
0,23
0,39
0,0026
0,0029
0,11
0,0007
0,00007
0,0006
Ni
Pb
P
Sn
Sb
Sr
Be
Bi
Cd
Al
ostatné
0,0033
0,052
0,0005
0,00082
0,00096
0,016
0,00006
0,0003
0,00023
88,67
0,01
[%]
nejšie pre hliníkové zliatiny s obsahom kremíka medzi 5 až
7 hm. %. Zliatina s obsahom 10 % kremíka má len malý potenciál zvýšiť očkovaním svoje mechanické vlastnosti.
Z uvedeného dôvodu bolo hlavným cieľom optimalizovať
pridávanie AlTi5B1 do zliatin AlSi10MgCu bez zníženia mechanických vlastností a tomu zodpovedajúcich štruktúrnych
parametrov, požadovaných zákazníkom – DAS, veľkosť zŕn
a schopnosť náliatkovania. Teoreticky by zníženie alebo dokonca odstránenie prídavku očkovadla do zliatiny AlSi10MgCu
bolo výhodné z ekonomického hľadiska.
Experimentálna časť
Tab. I popisuje chemické zloženie skúmanej primárnej zliatiny
AlSi10MgCu. Hlavná zliatina pre očkovanie (AlTi5B1) bola pridávaná v dvoch rozličných množstvách: 2 a 4 tyčky (1 tyčka –
200 g) do 1 300 kg ustaľovacích pecí. Navyše boli pre experiment použité dva typy taveniny: primárna zliatina AlSi10MgCu
a tiež primárna zliatina AlSi10MgCu s určitým množstvom vratného materiálu. Obidve taveniny boli použité pre výrobu hláv
valcov. Odliate dielce boli tepelne spracované a boli vybrané
príslušné vzorky pre mechanické a metalografické skúšky.
Skúšobné telesá pre mechanické skúšanie boli odobraté z rôznych častí hláv valcov, uložení pre vačkové hriadele (pomaly
tuhnúce oblasti pod náliatkom) a spaľovacích komôr (rýchlo
tuhnúce oblasti ovplyvnené vodou ochladzovanou formou).
Postup experimentu je znázornený na obr. 2.
Dosiahnuté výsledky
Termická analýza
Z každého typu zliatiny boli odobraté dve vzorky pre účely termickej analýzy. Prvá vzorka bola odobratá bezprostredne po
rafinácii, t.j. pred odliatím prvého odliatku, a posledná bola
odobratá v momentne, keď sa z udržiavacej pece odlieval posledný odliatok. Týmto bol overený vplyv doby odstátia taveniny na doznievací účinok očkovadla. Boli spolu odliate 4 dvo-
jice. Jednotlivé charakteristické teplotné body, ktoré vznikajú
počas doby tuhnutia, sú na obr. 3.
Z hľadiska vplyvu na veľkosť zrna, stupňa modifikácie eutektického kremíka, ale čiastočne aj tvorby trhlín sa to najdôležitejšie deje počas primárnej a sekundárnej kryštalizácie. Tieto
body si vieme vyhodnotiť ako stupeň podchladenia taveniny,
ktoré sú znázornené na obr. 4.
Mechanické vlastnosti
Každá hodnota mechanických vlastností bola dosiahnutá ako
priemer z 18 tyčiek (6 hláv valcov × 3 štandardné telesá –
č. Z1, Z2 a Z3). Analyzovaných bolo tiež 24 tyčiek zo strednej
časti odliatku (č. 4, 5, 6 a 7) a 18 tyčiek z vrchnej časti odliatku (č. 8, 9 a 10). Pre každú analýzu bolo použitých 6 hláv valcov. Celkom bolo analyzovaných 24 hláv valcov (obr. 5–7).
Obr. 1. Časť krivky ochladzovania primárneho tuhnutia α-Al
kryštálov
Fig. 1. Part of the cooling curve of the primary solidification α-Al
crystals
dsE/<Ksh
jWZs
<Ksh
ϬǀnjŽƌŝĞŬůdŝϱϭ
njĄŬůĂĚŶĠŚŽŬŽǀƵ
ϮǀnjŽƌŬLJůdŝϱϭ
njĄŬůĂĚŶĠŚŽŬŽǀƵ
zliatina
č.
primárna
bez AlTi5B1
sériova
s AlTi5B1
414 Jeffrieho
metóda
lineárna
metóda
ϮǀnjŽƌŬLJůdŝϱϭ
njĄŬůĂĚŶĠŚŽŬŽǀƵнƓƌŽƚ
K>/sE/^K
^Z/Ks|D/
WZDdZD/
Tab. II. Vyhodnotenie veľkosti zrna podľa STN 42 04 62
Tab. II. Grain size evaluation by the STN 42 04 62
oblast spaľovacej
komory
ϰǀnjŽƌŬLJůdŝϱϭ
njĄŬůĂĚŶĠŚŽŬŽǀƵ
oblast uloženia pre
vačkové hriadele
Jeffrieho
metóda
lineárna
metóda
9L
8
8
8
8
9R
9
9
8
8
10 L
8
8
9
9
AVG
8
8
8
8
2R
9
9
8
8
5L
9
9
8
8
37 R
9
9
8
8
AVG
9
9
8
8
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
dW>E^WZKsE/
^K^Z/Ks|D/
WZDdZD/
D,E/<
s>^dEK^d/
WĞǀŶŽƐƚŶĠ
ǀůĂƐƚŶŽƐƚŝ
^E>|
^
Obr. 2. Postup experimentu
Fig. 2. Process of the experiment
s>^dEK^d/
W/^<h
dZD>E
E>|
ŵƌĂƓƛŽǀĂĐŝĂ
ƐĐŚŽƉŶŽƐƛ
ŚĂƌĂŬƚĞƌŝƐƚŝĐŬĠ
ƚĞƉůŽƚLJ
Thermal analysis
the AlTi5B1 inoculant
Standard bars for tensile test 1,2,3
Obr. 4. Charakteristické teploty Tund.prim a Tund.eut
Fig. 4. Characteristic temperatures of Tund.prim and Tund.eut
DAS analýza
DAS analýza je priemer z 10 meraní
z jednej vzorky zo štandardnej časti
spaľovacej komory a zo vzorky z oblasti
uloženia pre vačkové hriadele zo skúšky v ťahu č. 9. Pre každú analýzu bolo
použitých 6 hláv valcov (obr. 8–10). Celkovo bolo analyzovaných 24 hláv valcov.
Nonstandard bars for tensile test 4,5,6,7
Nonstandard
Nonstandardbars
barsfor
fortensile
tensiletest
test4,5,6,7
4,5,6,7
Nonstandard bars for tensile test 4,5,6,7
Obr. 5. Štandardné telesá pre skúšku v ťahu 1, 2, 3
Fig. 5. Standard bars for tensile test 1, 2, 3
Veľkosť zŕn
Veľkosť zŕn bola vyhodnotená a porovnaná medzi sériovou zliatinou a primárnou zliatinou bez AlTi5B1 (tab. II). Pre
leptanie kovu bola použitá H3BO3 + HF
(Barkerova metóda). Pre vyhodnotenie
veľkosti zŕn bola použitá Jeffrieho a lineárna metóda – Heyenova metóda
(obr. 11 a 12). Konečné vyhodnotenie
bolo podľa normy ČSN 42 04 62.
Nonstandard bars for tensile test 8,9,10
Nonstandardbars
barsfor
fortensile
tensile test
Nonstandard
Nonstandard
bars
for
tensile
test8,9,10
8,9,10
8,9,10
Obr. 6. Neštandardné telesá pre skúšku
v ťahu 4, 5, 6, 7
Fig. 6. Nonstandard bars for tensile test 4,
5, 6, 7
Z áve r y a d i s k u s i a
Termická analýza
Hlavnou úlohou termickej analýzy bolo
zistenie vplyvu množstva pridávaného
očkovadla do taveniny na kvalitu výslednej taveniny. Z obr. 4 je vidieť, že
množstvo pridávaného očkovadla zásadne neovplyvnilo interval tuhnutia Tsol
Obr. 7. Neštandardné telesá pre skúšku
v ťahu 8, 9, 10
Fig. 7. Nonstandard bars for tensile test 8,
9, 10
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 415
odborn é čl á nk y
Obr. 3. Teploty
počas
tuhnutia
s rôznym
množstvom
očkovadStandard
bars
for
tensile
test
1,2,3
la AlTi5B1
Standard
bars
for
tensile
test
1,2,3
Standard
bars
for
tensile
test
1,2,3
Fig. 3. Temperatures
during
solidification
with
different
amount of
odborn é čl á nk y
I . Va s ko v á – P. H a j d ú c h – T. S m e k a l
O p t i m a l i z á c i a p r i d á v a n é h o o č ko v a d l a A l T i5 B1 v z l i a t i n e A lS i10 M g Cu
DAS analysis of combustion chamber
Obr. 8. Vzorky pre DAS analýzu
Fig. 8. Samples for the DAS analysis
a)
c)
b)
d)
Obr. 11. Veľkosť zrna podľa Jeffrieho metódy:
a) bez AlTi5B1 – oblast spaľovacej komory, b) bez AlTi5B1 – oblast uloženia pre vačkové hriadele, c) s AlTi5B1 – oblast spaľova-
cej komory, d) s AlTi5B1 – oblast uloženia pre vačkové hriadele,
Fig. 11. Grain size by the Jeffri’s method
Obr. 9. DAS analýza zo štandardnej oblasti spaľovacej komory
DAS
offrom
camshaft
Fig.
9. analysis
DAS analysis
standardarea
area of the combustion chamber
a)
c)
b)
d)
Obr. 12. Veľkosť zrna podľa lineárnej metódy:
a) bez AlTi5B1 – oblast spaľovacej komory, b) bez AlTi5B1 – oblast uloženia pre vačkové hriadele, c) s AlTi5B1 – oblast spaľova-
cej komory, d) s AlTi5B1 – oblast uloženia pre vačkové hriadele,
Fig. 12. Grain size by the linear method
Obr. 10. DAS analýza z uloženia pre vačkové hriadele (skúška v ťahu č. 9)
Fig. 10. DAS analysis from the camshaft area (tensile test No 9)
a Tliq, ani vylučovanie fáz (Mg2Si, CuAl2), ktoré zohrávajú veľkú
úlohu v tepelnom spracovaní. Z obr. 5 vyplýva, že pridávaním
očkovadla zmierňujeme stupeň podchladenia taveniny a tým
aj veľkosti zrna. Avšak tento rozdiel nemal zásadný vplyv na
veľkosť zrna, čo sa potvrdilo aj pri porovnávaní jednotlivých
vzoriek po naleptaní.
Veľkosť zŕn
Stredný priemer zrna vzoriek odobratých z rýchlo tuhnúcich
oblastí s použitím AlTi5B1 je 0,016 mm. Stredný priemer zrna
vzoriek odobratých z rýchlo tuhnúcich oblasti bez použitia
AlTi5B1 je 0,022 mm. Pri vzorkách odobratých z pomaly tuhnúcej oblasti je veľkosť zŕn takmer rovnaká. Z uvedených hodnôt pre zliatinu AlSi10MgCu pridávanie AlTi5B1 minimálne
ovplyvňuje veľkosť zrna.
Z áve r
Mechanické vlastnosti
Nebol zistený žiadny významný vplyv rôzneho dávkovania
AlTi5B1 v kove. Hodnoty zo štandardnej polohy – YS a UTS
z odliatkov odliatych zo sériového kovu sú lepšie o 15 MPa,
resp. o 11 MPa oproti hodnotám z odliatkov odliatych z kovu
bez prídavku AlTi5B1, ale A5 je o 0,3 % lepšie bez prídavku
AlTi5B1. Všetky dosiahnuté hodnoty sú nad rámec požiadaviek
zákazníka.
Výsledky testovania ukázali minimálny vplyv AlTi5B1 na zmenu (zlepšenie) mechanických vlastností a štruktúrnych parametrov odliatkov zo zliatiny AlSi10MgCu, čo umožňuje zlievarňam prestať pridávať AlTi5B1 do AlSi10MgCu a znížiť tak
náklady na výrobu. Dané skúmania platia iba pre danú skúmanú zliatinu (je od výrobcu predočkovaná – takmer optimálne) pri vyššie uvedených podmienkach firmy Nemak Slovakia,
pretože v iných prípadoch výsledky môžu byť odlišné.
DAS analýza
Rozdiely medzi novým kovom bez AlTi5B1 a sériovým kovom
s AlTi5B1 nie sú značné (cca 1 µm), čo korešponduje s faktom,
že na DAS má podstatný vplyv len rýchlosť ochladzovania zliatiny. Zaujímavé je zvyšovanie DAS v pomaly tuhnúcej oblasti
uloženia pre vačkové hriadele so zvyšovaním obsahu AlTi5B1.
Recenzenti
prof. Iva Nová, CSc., TU v Liberci, Fakulta strojní, oddělení strojírenské technologie
prof. Ing. Dana Bolibruchová, PhD., Žilinská univerzita
v Žiline, Strojnícka fakulta, Katedra technologického
inžinierstva
416 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
P r í n o s m e t a l o g r a f i e p r i š t ú d i u z l i e v a r e n s k ý c h A l z l i a t i n s ku p i ny 4 x x x x
Contribution
of metallography to study
of foundry aluminium alloys
of the 4xxxx series
669.715 : 620.18
Al alloys—metallography
Commercial proper ties of Al-Si castings are
af fec ting during the casting process.
Therefore, it is necessar y to study the influence
of individual fac tors on commercial proper ties.
Metallographic evaluation of castings is
necessar y to ensure their required proper ties
and lifetime. Modern metallographic methods
are aimed at eliminating a large amount of
image data only onto significant quantitative
values, which are used in prac tice life.
Ing. Lenka Hurtalová, PhD.
Žilinská univerzita v Žiline, Strojnícka
fakulta, Katedra materiálového
inžinierstva, Slovenská republika
prof. Ing. Eva Tillová, PhD.
Žilinská univerzita v Žiline, Strojnícka
fakulta, Katedra materiálového
inžinierstva, Slovenská republika
Ing. Mária Chalupová
Žilinská univerzita v Žiline, Strojnícka
fakulta, Katedra materiálového
inžinierstva, Slovenská republika
Ú vo d
Zliatiny skupiny 4xxx (Al-Si) patria k najrozšírenejším a objemovo najviac vyrábaným typom zlievarenských zliatin [1], [2].
Tento druh zliatin je v automobilovom priemysle využívaný
prevažne na odlievanie odliatkov, ako napr. armatúry benzínových motorov, hlavy valcov, karburátory, piesty, disky kolies
a mnoho ďalších výrobkov [3], [4]. Kvalita odliatku závisí od
vlastností daného materiálu, a to hlavne zlievarenských. Zlievarenské vlastnosti sú však ovplyvňované sprievodnými a legujúcimi prvkami daných zliatin. Dosiahnutie priaznivých úžitkových vlastností finálneho odliatku je ovplyvňované technologickými procesmi pri odlievaní, vhodnou technológiou
odlievania alebo použitým tepelným spracovaním [5–12].
Keďže sa metalografia zaraďuje medzi experimentálne metódy náuky o vnútornej stavbe štruktúry materiálov, pomáha
vysvetliť správanie sa materiálu, jeho mechanických vlastností pred a po jeho následnom ovplyvnení (očkovanie, modifikovanie, kalenie, žíhanie, popúšťanie, mechanické pretvorenie atď.), a to aj v podmienkach pri prevádzke [13]. Kompletné
metalografické hodnotenie Al zliatin sa tak stáva dôležitým
zdrojom informácií potrebných ako pre ich výrobu, tak pre ich
použitie. V súčasnej dobe rýchleho technického vývoja nových
metalografických metód kvantitatívneho a kvalitatívneho posudzovania mikroštruktúry okrem základných metód svetelnej
metalografickej mikroskopie je možné využiť i ďalšie modernejšie metalografické metódy, a to nekonvenčné metódy (napr.
farebný kontrast, automatická analýza obrazu atď.), rastrovaciu elektrónovú mikroskopiu, transmisnú elektrónovú mikroskopiu, laserovú skenovaciu konfokálnu mikroskopiu, röntgenovú a difrakčnú fázovú analýzu atď. [13].
Klasické kvantitatívne hodnotenie štruktúrnych parametrov
porovnávacou metódou s etalónmi a kvantitatívne hodnotenie
štruktúrnych parametrov za pomoci testovacích mriežok je
dostatočne známe. Moderné spôsoby hodnotenia nám však
ponúkajú nové metódy presnejšieho vyhodnotenia mikroštruktúry pri získaní číselnej hodnoty dôležitých charakteristík štruktúrnych zložiek, ovplyvňujúcich vlastnosti materiálu a tým
kvalitu odliatku. Z hľadiska využitia nekonvenčných metód
hodnotenia štruktúry pomocou svetelnej metalografickej
mikroskopie môžeme medzi užitočný spôsob vyhodnotenia
charakteristík zaradiť automatickú analýzu obrazu i v oblasti
podnikového výskumu kvality mikroštruktúry. Miera negatívneho ovplyvnenia vlastností hliníkových odliatkov v značnej
miere závisí hlavne od množstva, morfológie a rozmiestnenia
defektov v odliatku, morfológie a veľkosti štruktúrnych zložiek a od spôsobov odlievania [1], [5], [8], [14]. Morfológia
štruktúrnych zložiek je však závislá od faktorov, ako sú: fyzikálny a chemický stav tekutého kovu (chemické zloženie, distribúcia inhibítorov na heterogénnu nukleáciu), rýchlosť ochladzovania zliatiny (prenos tepla z tekutého kovu) a mnoho iných
[15], preto sa príspevok zaoberá využitím rôznych metód
metalografického hodnotenia Al-Si zliatin s využitím svetelnej
metalografickej mikroskopie a rastrovacej elektrónovej mikroskopie.
M e t a l o g ra f i c ké h o d n o t e n i e – s ve t e l n á
m e t a l o g ra f i c ká m i k r o s ko p i a
Každý obraz mikroštruktúry materiálu je nositeľom veľkého
množstva informácií. Pre vyhodnotenie charakteristík jednotlivých štruktúrnych zložiek je preto jednoduchšie v dnešnej modernej dobe využiť počítačovú podporu [16]. Kvantitatívne hodnotenie štruktúrnych zložiek zjednodušil softvér
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 417
odborn é čl á nk y
Prínos metalografie
pri štúdiu
zlievarenských
Al zliatin skupiny
4xxxx
L . H u r t a l o v á – E . T i l l o v á – M . Ch a l u p o v á
odborn é čl á nk y
L . H u r t a l o v á – E . T i l l o v á – M . Ch a l u p o v á
P r í n o s m e t a l o g r a f i e p r i š t ú d i u z l i e v a r e n s k ý c h A l z l i a t i n s ku p i ny 4 x x x x
a)
a)
Cu
Cu
Al
Al
Si
Si
Cu
Cu
b)
b)
c)
Al
Al
Si
Si
Cu
Cu
c)
d)
d)
e)
Obr. 2. Metalografické hodnotenie štruktúrnych zložiek v zliatinách Al-Si, REM; a) bodová EDX analýza meďnatej fázy v Al-Si zliatinách, b) líniová EDX analýza
meďnatej fázy v Al-Si zliatinách, c) plošná EDX analýza štruktúrnych zložiek
(mapping), d) 3D morfológia eutektického Si (1) a Fe fáz (2)
Fig. 2. Metallographic evaluation of structural components in Al-Si alloys, SEM; a) point EDX
analysis, b) line EDX analysis, c) mapping, d) 3D morphology of eutectic Si (1) and Fe
phase (2)
Obr. 1. Využitie metód automatickej
analýzy obrazu svetelnej metalografickej mikroskopie pri štúdiu Al-Si zliatin; a) meranie hrúbky laserom ovplyvnenej vrstvy,
b) meranie plošného podielu α-fázy, c) meranie veľkosti pórov,
d) meranie vzdialeností medzi
štruktúrnymi zložkami, e) meranie
rozmerov štruktúrnych zložiek
Fig. 1. Use of automatic image analysis methods of light metallographic microscopy for study of Al-Si alloys; a)
measurement of thickness of a layer
influenced with laser, b) measurement of volume fraction of α-phase,
c) measurement of the pores size,
d) measurement of the distance
between the same structural components; e) measurement of dimensions of structural components
418 a)
b)
c)
Obr. 3. Lomová plocha po skúške rázom v ohybe v liatom stave Al-Si zliatiny, REM; a) lomová plocha, b) lomová plocha v BSE, c) mapping z lomovej plochy
Fig. 3. Fracture area in untreated state of the Al-Si alloy after the impact test, SEM; a) fracture
area; b) fracture area in BSE, c) mapping of fracture area
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
P r í n o s m e t a l o g r a f i e p r i š t ú d i u z l i e v a r e n s k ý c h A l z l i a t i n s ku p i ny 4 x x x x
lógie fáz prítomných v štruktúre, identifikáciu štruktúrnych
fáz, koróznych a degradačných procesov. Analýza lomových
plôch s využitím rastrovacej elektrónovej mikroskopie zahŕňa
vyhodnotenie mechanizmu iniciácie a šírenia sa lomu, taktiež
metalurgickej príčiny anomálií pri lome (prítomnosť sulfidov,
oxidov, karbidov alebo prítomnosť intermetalických fáz atď.).
Metalografické hodnotenie štruktúrnych zložiek (ich EDX
analýzy a hodnotenie morfológie) rastrovacou elektrónovou
mikroskopiou demonštruje obr. 2. Nerozpustené prísadové
prvky tvoria v štruktúre hliníkových zliatin vlastné fázy. Často
ide o tvrdé a krehké intermetalické fázy, ktoré rozhodujú o fyzikálnych, chemických, mechanických, ale i technologických
vlastnostiach zliatin [1].
Železité intermetalické fázy zhoršujú mechanické vlastnosti
(predovšetkým znižovanie húževnatosti, pevnosti a zhoršenie
obrobiteľnosti), znižujú únavovú životnosť odliatkov a existencia
dlhých doskovitých útvarov železitých fáz podporuje iniciáciu
únavových trhlín. Fe ihlicovité fázy sú taktiež považované aj
za aktívnych iniciátorov pórov a prispievajú k ich rastu [18–20].
Prítomnosť eutektického kremíka vo forme hexagonálnych dosiek, t.j. dlhých ihlíc, taktiež znižuje mechanické vlastnosti [1],
[14]. Poznanie morfológie štruktúrnych zložiek a jej vplyvu na
výsledné úžitkové vlastnosti materiálu je preto nevyhnutné.
Obr. 3 a 4 poukazujú na možnosti aplikovania rastrovacej elektrónovej mikroskopie pri hodnotení lomových a únavových
plôch zliatin Al-Si pre automobilový priemysel. Na daných
obrázkoch možno pozorovať výrazný vplyv morfológie štruktúrnych zložiek na charakter lomových a únavových plôch.
Obr. 3 demonštruje lomovú plochu liateho stavu Al-Si zliatiny,
kde je možné pozorovať výrazné prevládanie transkryštalického štiepneho porušenia oproti transkryštalickému tvárnemu
porušeniu, ktorým by z hľadiska kryštalografie mali byť Al-Si
zliatiny typické. Transkryštalické štiepne porušenie však súvisí
s prítomnosťou eutektického kremíka vo forme veľkých hexagonálnych dosiek (obr. 2d) a krehkých železitých intermetalických fáz (obr. 2d).
Hodnotenie únavových plôch ratrovacou elektrónovou mikroskopiou (obr. 4) potvrdilo, že ako iniciačné miesto pre únavovú trhlinu slúžili póry vyskytujúce sa v štruktúre zliatiny
(obr. 4b), ktoré sú pri odlievaní Al-Si zliatin ich neoddeliteľnou
súčasťou. Na únavovej ploche boli pozorované transkryštalické únavové porušenie α-fázy a hladké oblasti (obr. 4c). Tieto
hladké oblasti sú spojené s výskytom už spomínanej morfológie eutektického kremíka a intermetalických fáz v zliatinách.
Je vidieť že podrobné štúdium štruktúry daných zliatin je naozaj opodstatnené.
M e t a l o g ra f i c ké h o d n o t e n i e – ra s t r ova c i a
e l e k t r ó n ová m i k r o s ko p i a
Pre hlbšie kvantitatívne a kvalitatívne hodnotenie štruktúry
využitím moderných metód metalografického hodnotenia sa
v súčasnosti už bežne využívajú možnosti rastrovacej elektrónovej mikroskopie. Rastrovacia elektrónová mikroskopia
poskytuje podrobné informácie o topografických detailoch,
ktoré majú význam pre vyhodnotenie lomových plôch, voľných povrchov (obrábané povrchy, povrchové vrstvy), morfo-
a)
b)
c)
d)
Obr. 4. Metalografické hodnotenie únavového lomu Al-Si zliatiny v liatom stave, REM; a) celková plocha, b) ohnisko, c) únavové šírenie, d) statické dolomenie
Fig. 4. Metallographic evaluation of fatigue fracture area in untreated state of the Al-Si alloy, SEM; a) total area, b) initiations place, c) fatigue
propagation, d) static fracture
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 419
odborn é čl á nk y
automatickej analýzy obrazu, pomocou ktorého sa získavajú
presné číselné hodnoty za veľmi krátky čas. Hodnotenie pomocou softvéru (napr. NIS-Elements) vyžaduje klasickú prípravu vzoriek rovnako ako u hodnotenia za pomoci etalónov
alebo testovacích mriežok. Mikroskop prepojený s kamerou
a počítačom s príslušným softvérom a pár jednoduchých operácií v programe zabezpečia jednoduché získanie relevantných
výsledkov. Možnosti aplikácie softvéru NIS Elements pri hodnotení Al-Si zliatin demonštruje obr. 1.
Z ponúkaného množstva hodnotiacich možností daným softvérom bolo využité meranie hrúbky a hĺbky vrstiev (napr. hrúbka laserom ovplyvnenej vrstvy – obr. 1a), objemový podiel
jednotlivých štruktúrnych zložiek, inklúzií, defektov atď. (objemový podiel α-fázy – obr. 1b), meranie veľkosti štruktúrnych
zložiek, zŕn (veľkosť pórov – obr. 1c), meranie počtu štruktúrnych zložiek na jednotku plochy, vzdialenosti štruktúrnych
zložiek (obr. 1d), hodnotenie tvaru častíc, rozmery štruktúrnych zložiek (dĺžka Fe ihlicovitých fáz – obr. 1e), ktoré patria
medzi najčastejšie požadované informácie zo štruktúry hliníkových zliatin. Metóda automatickej analýzy obrazu má výhodu i v tom, že k hodnoteniu daných štruktúrnych zložiek na
konkrétnej fotografii je vždy možné sa vrátiť a je s ňou možné pracovať aj po niekoľkých rokoch ako s práve zosnímaným
obrazom mikroštruktúry.
Avšak ani hodnotenie Al-Si zliatin automatickou analýzou obrazu nie je bezproblémové. Pri hodnotení nastávajú problémy
s vytvorením rôznych stupňov šedi, preto treba mať na pamäti vhodnú prípravu vzoriek s využitím buď klasicky využívaných leptadiel pre čierno-biely kontrast, alebo je potreba
siahnuť po leptadlách vyvolávajúcich farebný kontrast [17].
Správna príprava uľahčí hodnotenie v dôsledku zvýraznenia
rozdielu medzi jednotlivými štruktúrnymi zložkami. V niektorých prípadoch však postačuje využitie rôznych filtrov, ktorými disponuje mikroskop, alebo polarizovaného svetla pre
zvýraznenie hodnotených štruktúrnych zložiek.
L . H u r t a l o v á – E . T i l l o v á – M . Ch a l u p o v á
L . H u r t a l o v á – E . T i l l o v á – M . Ch a l u p o v á
P r í n o s m e t a l o g r a f i e p r i š t ú d i u z l i e v a r e n s k ý c h A l z l i a t i n s ku p i ny 4 x x x x
odborn é čl á nk y
Z áve r
V procese odlievania odliatkov z Al-Si zliatin dochádza k výraznému ovplyvňovaniu ich úžitkových vlastností. Je preto
nevyhnutné sledovať vplyv jednotlivých faktorov na tieto vlastnosti. Dnešné moderné metódy ponúkajú veľkú škálu možností získania presných charakteristík daných štruktúrnych
zložiek výrazne ovplyvňujúcich mechanické, zlievarenské
a fyzikálne vlastnosti daných hliníkových zliatin. Metalografické hodnotenie výrobkov je pre zabezpečenie požadovaných
vlastností odliatku a jeho životnosti nevyhnutné. Cieľom moderných metalografických metód je eliminovať veľké množstvo údajov reprezentovaných obrázkom na iba významné
kvantitatívne hodnoty využité v praxi.
Poďakovanie
Práca je podporovaná vedeckým grantom Ministerstva školstva Slovenskej republiky a Slovenskej akadémie vied VEGA
č. 1/0841/11 a Európskou úniou v rámci riešenia projektu: Kompetenčné centrum pre priemyselný výskum a vývoj v oblasti
ľahkých kovov a kompozitov ITMS 26220220154.
L i t e ra t ú ra
[1] TILLOVÁ, E. – CHALUPOVÁ, M.: Štruktúrna analýza Al-Si
zliatin. 2009, ISBN 978-80-554-0088-4.
[2] MICHNA, Š. a kol.: Encyklopédia hliníku. Prešov: Adin,
s. r. o., 2005, ISBN 80-89041-88-4.
[3] DOBRZAŃSKI, L. A. – M. KRUPIŃSKI – B. KRUPIŃSKA:
Structure analysis of Al cast alloy. Journal of Achievements
in Materials and Manufacturing Engineering, 2008, 27(1),
23–26. ISSN 1734-8412.
[4] HURTALOVÁ, L. – E. TILLOVÁ – M. CHALUPOVÁ: Microstructural study of heat treated secondary AlSi12Cu1Fe cast
alloy. Slévarenství, 2013, 61(1–2), 8–14. ISSN 0037-6825.
[5] BOLIBRUCHOVÁ, D. – E. TILLOVÁ: Zlievarenské zliatiny
Al-Si. Žilina: EDIS, 2005, ISBN 80-8070-485-6.
[6] WEISS, V.: Influence of the casting mould on surface and
structure quality of the AlZn5.5Mg2.5Cu1.5 alloy. Slévarenství, 2011, 59(7–8), 216–218. ISSN 0037-6825.
[7] TILLOVÁ, E. – M. CHALUPOVÁ – L. HURTALOVÁ: Evolution of the Fe-rich phases in recycled AlSi9Cu3 cast
alloy during solution treatment. Communications, 2010,
12(4), 95–101. ISSN 1335-4205.
[8] BOLIBRUCHOVÁ, D. – L. RICHTÁRECH: Study of the gas
content in aluminium alloys. Manufacturing Technology –
Journal for science, research and production, 2013, 13(1),
14–20. ISSN 1213-2489.
P O Z V Á N K A
P O Z V Á N K A
P O Z V Á N K A
[9] BOLIBRUCHOVÁ, D. a kol.: Evaluation of mechanical and
structural properties of AC 42200 alloy cast by the investment casting method. Slévarenství, 2010, 58(11–12),
391–395. ISSN 0037-6825.
[10] BOLIBRUCHOVÁ, D. – R. KANTORÍK – M. PASTIRČÁKOVÁ: Defects of aluminium castings made by high pressure die casting method. Slévárenství, 2008, 56(9–10),
422–426. ISSN 0037-6825.
[11] BOLIBRUCHOVÁ, D. – M. BRŮNA – V. MAGÁT: Defects
of casting made by investment casting technology. Slévarenství, 2008, 56(9–10), 427–430. ISSN 0037-6825.
[12] BRŮNA, M. – R. KANTORÍK – D. BOLIBRUCHOVÁ: Complex metallographic evaluation of an aluminium alloy
after filtration. Slévárenství, 2008, 56(7–8), 337–339.
ISSN 0037-6825.
[13] KONEČNÁ, R. – S. FINTOVÁ: Praktická metalografia. Žilina 2010, dostupné on-line: http://kmi2.uniza.sk/wpcontent/uploads/2010/10/Prakticka_Metalografia.pdf.
[14] TILLOVÁ, E. – M. CHALUPOVÁ – R. KONEČNÁ: Využitie
hlbokého leptania pri štúdiu morfológie eutektického
kremíka v zliatine AlSi10MgMn. Materiálové inžinierstvo,
2000, 7(1), 61–68. ISSN 1335-0803.
[15] KRUPIŃSKI, M. – K. LABISZ – L. A. DOBRZAŃSKI – Z.
RDZAWSKI: Image analysis used for aluminium alloy
microstructure investigation. Journal of Achievements in
Materials and Manufacturing Engineering, 2010, 42(1–2),
ISSN 1734-8412.
[16] TRPČEVSKÁ, J. – J. BRIANČIN – Ľ. MEDVECKÝ: Quantitative microscopy and image analysis on IMR SAS. Acta Metallurgica Slovaca, 1998, (3), 258–264. ISSN 1338–1156.
[17] SKOČOVSKÝ, P.: Colour contrast in metallographic
microscopy. Slovmetal, 1993. ISBN 80-966996-2-8.
[18]Yi, J. Z. – X. Y. GAO – P. D. LEE – T. C. LINDLEY: Effect of
Fe-content on fatigue crack initiation and propagation in
a cast aluminium–silicon alloy (A356-T6). Materials Science
and Engineering A 386, s. 396–407. ISSN 0921-5093.
[19] MRÓWKA-NOWOTNIK, G. – J. SIENIAWSKI – M. WIERZBIŃSKA: Intermatallic phases particles in 6082 aluminium
alloys. Archives of Materials Science and Engineering,
2008, (28), 69–76. ISSN 1897-2764.
[20] MURIZAM, D. – B. J. SHAMSUL: Effect of solution treatment temperature on recycled aluminium alloy 319. In
ICoSM, 2007, s. 226–228, ISBN 978-3-540-73034-7.
Recenzenti
prof. Iva Nová, CSc., TU v Liberci, Fakulta strojní, oddělení strojírenské technologie
Ing. Ivo Lána, Ph.D., Slévárna a modelárna Nové Ransko,
s. r. o.
P O Z V Á N K A
P O Z V Á N K A
P O Z V Á N K A
6. Holečkova konference
Te r m í n ko n á n í : 18 . –19. 3. 2015
M í s t o ko n á n í : P o d l e s í, h o t e l P o d l e s í, Če s ko m o ra v s k á v rc h o v i na
Té m a : n e ž e l e z n é ko v y
O b j e d n áv k y a b l i ž š í i n f o r m a c e : m .f i c ko v a @ ko v o l i s - h e d v i ko v.c z ; l a na . i @ s l e v a r na .c z ; p e t r.l i c hy @ v s b.c z
P O Z V Á N K A
420 P O Z V Á N K A
P O Z V Á N K A
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
P O Z V Á N K A
P O Z V Á N K A
P O Z V Á N K A
V y u ž i t í s e ku n d á r n í m e t a l u r g i e p ř i v ý r o b ě t ě ž k ý c h ko v á ř s k ý c h i n g o t ů
The use of secondary
metallurgy in production
of heavy forging ingots
669.141.25 : 621.745.4 : 669- 412
cast steel—melt treatment—ingots
Secondary metallurgy is a key part of processing
of liquid steel where the desired qualit y is
finished. With increasing requirement s of
customers it is necessar y to achieve the purest
steel as possible par ticularly in case of heav y
forging ingot s and heav y castings that are
with regard to the occurrence of segregations
chemically inhomogeneous ones. Ver y
impor tant is the low content of non-metallic
inclusions and gases. The presented ar ticle
describes the secondar y metallurgy processes
applied in the steelwork s of the joint-stock
company of VÍTKOVICE HE AV Y MACHINERY,
a. s., achieved parameters and the current
development of secondar y metallurgy.
Ing. Pavel Machovčák, Ph.D.
V Í T K O V I C E H E A V Y M A C H I N E R Y, a . s . ,
Ostrava-Vítkovice
Ing. Zdeněk Carbol
V Í T K O V I C E H E A V Y M A C H I N E R Y, a . s . ,
Ostrava-Vítkovice
Ing. Eva Rykalová
V Š B – T U O s t r a v a , FA S T, O s t r a v a -Poruba
Ú vo d
VÍTKOVICE HEAVY MACHINERY, a. s., je tradiční výrobce ve
vybraných segmentech strojírenské produkce a v oblasti dodávek velkých investičních celků. Mezi hlavní výrobky této společnosti patří zejména zalomené hřídele pro lodní motory, rotorové hřídele pro větrné elektrárny, speciální díly pro klasické,
vodní a jaderné elektrárny (rotory, parogenerátory, výměníky
tepla, kolektory, díly Kaplanových a Francisových turbín, tělesa čerpadel). S ohledem na vyráběný sortiment se VHM,
a. s., potýká i s velmi náročnými požadavky zákazníků, zejména na vnitřní a povrchovou jakost výkovků a odlitků.
Někteří zákazníci požadují maximální přípustné vady pouhých
0,8 mm ve výkovcích o hmotnosti až 80 t.
Technologický tok v ocelárně VHM, a. s., sestává z tavení oceli v elektrické obloukové peci (EOP), rafinaci tekuté oceli v agregátech pánvové pece (LF), vakuové odplynění (VD, případně
VOD) a odlévání ingotů spodem, nebo odlévání odlitků.
Na modernizované EOP byla postupně zvládnuta technologie výroby velmi širokého sortimentu značek ocelí, který je
zapotřebí s ohledem na výrobní program strojírenské společnosti VHM, a. s. Vyrábí se od konstrukčních uhlíkových ocelí (St52-3, C45) přes mikrolegované oceli pro zalomené klikové hřídele (S34MnV), středně legované (20MnMoNi5-5,
42CrMo4, 34CrNiMo6), nástrojové (55NiCrMoV7), vysocelegované pro energetiku (P91, P92), antikorozní ocel pro jadernou energetiku (08Ch18N10T) až po vysocelegované
žáruvzdorné oceli obsahující až 20 % Cr a až 40 % Ni (ČSN
422955, GX40NiCrSi35-25). Ocel se odlévá do kokil v široké
škále hmotností a tvarů, prakticky od 1,7 t až po 200 t, a to
zejména pro potřeby vlastních dvou kovárenských provozů.
Přibližně 10 % výroby oceli odebírá navazující provoz slévárny,
přičemž vyrobená ocel se uplatňuje především při odlévání
hmotných, unikátních odlitků beranů kovacích lisů, nosných
kruhů, stojanů apod., slévaných až z 5 pánví, tj. o hmotnosti
až 300 t tekuté oceli.
Te c h n i c ké a t e c h n o l o g i c ké p a ra m e t r y
agregátů sekundární metalurgie ve V H M , a . s .
Hlavním primárním agregátem ocelárny VHM, a. s., je EOP
č. 5. Jedná se o intenzifikovanou elektrickou obloukovou pec
s kapacitou 85 t pevné vsázky, vybavenou pecním transformátorem 42/46 MVA a třemi kyslíko-palivovými hořáky.
Modernizace a intenzifikace EOP byla provedena v roce 2006
[1]. Systém odpichu na této intenzifikované EOP je EBT a je
možné provést odpich o hmotnosti od 30 až po cca 75 t tekuté oceli. S ohledem na tonáž licích pánví je zřejmé, že ingoty
a odlitky o hmotnosti nad 70 t se ve vítkovické elektroocelárně vyrábějí sléváním ze dvou, případně tří taveb.
Ocelárna VHM, a. s., je plně vybavena agregáty sekundární
metalurgie. Jedná se o zařízení pánvové pece (LF), vakuování
v kesonu (VD) a také oxidační vakuování v kesonu (VOD).
V pánvové peci je zpracována veškerá produkce oceli z EOP
č. 5, na VD se zpracovává 100 % oceli určené pro odlévání
ingotů a cca 95 % oceli určené pro odlévaní odlitků. Vakuovým
zpracováním neprojde jen několik taveb, které se používají zejména pro dolévání do nálitku masivních odlitků. Zařízení VOD
slouží pro výrobu antikorozních ocelí, případně pro výrobu
oceli Arema s velmi nízkým obsahem C (max. 0,02 %), určené
pro speciální použití.
U výše uvedených agregátů je možné využít následující metody sekundární metalurgie:
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 421
odborn é čl á nk y
Využití sekundární
metalurgie
při výrobě těžkých
kovářských ingotů
P. M a c h o v č á k – Z . Ca r b o l – E . R y k a l o v á
odborn é čl á nk y
P. M a c h o v č á k – Z . Ca r b o l – E . R y k a l o v á
V y u ž i t í s e ku n d á r n í m e t a l u r g i e p ř i v ý r o b ě t ě ž k ý c h ko v á ř s k ý c h i n g o t ů
– dmýchání inertních plynů,
– ohřev oceli pod aktivní struskou (LF),
– přidávání přísad do tekuté oceli (LF, VD, VCD, VOD),
– vakuové odplynění oceli v kesonu (VD),
– vakuová uhlíková dezoxidace (VCD),
– oxidační vakuování (VOD).
Dmýchání inertního plynu (argonu) je používáno na všech stanovištích. Po odpichu oceli do pánve se provede intenzivní
dmýchání argonu z důvodu rozpuštění přidaných legur a struskotvorných látek během odpichu. Pánev je umístěna v odpichovém voze a argon je do pánve dmýchán i během celého
transportu pánve od EOP až po LF. V různých fázích zpracování oceli se mění i intenzita dmýchání argonu v závislosti na
tom, zda je zapotřebí v dané fázi zpracování rozpustit legury,
odsířit ocel, příp. odstranit nekovové vměstky z oceli do strusky čeřením. Během dmýchání argonu do oceli dochází k teplotní a chemické homogenizaci oceli, k odstranění nekovových
vměstků, odsíření oceli a částečně ke snížení obsahu plynů,
které difundují do bublin inertního plynu. Do oceli lze dmýchat i plynný dusík, zejména při výrobě vysoce legovaných
ocelí, kdy je požadovaný obsah dusíku v řádech stovek ppm
(např. oceli P91 a P92), případně tisíce ppm (duplexní a superduplexní oceli).
Ohřev oceli pod aktivní struskou probíhá na zařízení pánvové
pece. Zavedení pánvové pece umožnilo zvýšit výrobnost primárního tavicího agregátu, dále je možné zpřesnit požadovanou dosahovanou teplotu oceli, výrazně zpřesnit legování oceli a dosáhnout velmi homogenní taveniny a velkého stupně
odsíření oceli. Přidávání přísad do tekuté oceli je prováděno
buď pomocí kusových přísad, nebo pomocí plněných profilů.
Zavádění prachových přísad, např. pomocí SL trysky, se ve
VHM v současné době již neaplikuje. Přísady se do oceli přidávají za účelem rychlého snížení aktivity kyslíku, legování,
odsíření oceli, modifikace nekovových vměstků a přesného
mikrolegování.
Vakuové zpracování oceli probíhá v podmínkách ocelárny VHM
vždy v kesonu. Možné jsou tři různé způsoby vakuového zpracování – vakuové odplynění (VD), vakuová uhlíková dezoxidace (VCD) a oxidační vakuování s oduhličením oceli (VOD).
Vakuovým zpracováním oceli lze dosáhnout velmi nízkého obsahu vodíku max. 1,0 ppm, v některých případech dokonce
i max. 0,8 ppm. Obsah dusíku se v tekuté oceli po vakuování
pohybuje na úrovni 30–50 ppm. Z důvodu velmi intenzivního
míchání oceli se struskou během vakuování lze při vhodně
zvoleném složení strusky běžně dosáhnout obsahu síry max.
20 ppm.
Technická data LF:
– transformátor: – hmotnost tavby: – průměr elektrod: – rychlost ohřevu: – spotřeba elektrod:
10 MVA
30–75 t
300 mm
2–3 °C/min
1,05 kg/t
Technická data VD/VOD:
– vývěvy: 3 vodokružné, 2 paroproudé
– podtlak do 5 min pod 2 mbar
– zavážecí systém pro možnost legování do vakua
– dmýchní Ar, N2 max. 1 000 Nl/min
– měření teploty, aktivity kyslíku, vodíku (Hydris)
– 2 ks dvoužílové podavače drátů a plněných profilů
– max. hmotnost tavby: 72 t (VD), 55 t (VOD)
422 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Obr. 1. Dosahované obsahy vodíku u taveb vakuovaných v období leden–únor 2014
Fig. 1. Achieved hydrogen contents in melts vacuumed in the period
of January – February 2014
Za první dva měsíce provozu VD stanice s novým typem vývěv bylo u celkem 337 odvakuovaných taveb dosaženo průměrného obsahu vodíku 0,83 ppm, přičemž obsah vodíku
se pohyboval od 0,5 do 1,2 ppm. Tlak pod víkem kesonu byl
1,0–1,2 mbar. Histogram uvádějící dosahovaný obsah vodíku
v oceli bez rozlišení značky oceli a zakázky je znázorněn na
obr. 1. Jedná se o tavby vyráběné od ledna do února 2014.
A k t u á l n í r o z vo j s e k u n d á r n í m e t a l u r g i e
V rámci dotačního projektu na využití odpadního tepla z EOP
č. 5 proběhla v roce 2013 rekonstrukce vývěvové stanice VD.
Pro toto zařízení byly instalovány úplně nové vývěvy. Jedná se
o kombinaci paroproudých a vodokružních vývěv. Pro tvorbu
páry se využívá odpadní teplo z elektrické obloukové pece,
nicméně k dispozici je i nezávislý zdroj páry. Mezi hlavní cíle
této investiční akce patří kromě využití odpadního tepla a snížení nákladů na výrobu páry urychlení náběhu hlubokého vakua a docílení nižších tlaků během vakuování. Od zlepšení
těchto základních parametrů se očekává zejména zlepšení jakosti oceli v oblasti dosahovaných nižších obsahů vodíku a dusíku v oceli a také ve snížení rozsahu makrosegregací v těžkých kovářských ingotech [2].
Technologie vakuové uhlíkové dezoxidace (VCD) se již dlouhé
roky používá standardně. Využívá se zejména při výrobě oceli pro těžké kovářské ingoty a při její aplikaci je dosahováno
lepší mikročistoty oceli a také větší chemické heterogenity
ingotů.
Ve světě je v posledních letech patrný trend rozšířenějšího využívání zařízení pro elektrostruskové přetavování (ESP). Takto
přetavené ingoty mají minimální obsah nekovových vměstků,
pórovitosti a také výrazně menší výskyt segregací.
Optimalizace technologie oceli
V rámci zefektivnění výroby oceli je prováděna úprava technologie oceli na jednotlivé značky oceli s ohledem na dosažení požadavků dle zákazníka, tzn. zejména dosažení mechanických hodnot, požadované UZ jakosti a mikročistoty oceli.
Pro důslednou optimalizaci technologie výroby na jednotlivou
značku a zakázku je využíván nákladový model. V rámci tohoto modelu je prováděn paralelní návrh několika variant výroby dané značky oceli a je na rozhodnutí technologa, který
stanoví příslušný postup.
V y u ž i t í s e ku n d á r n í m e t a l u r g i e p ř i v ý r o b ě t ě ž k ý c h ko v á ř s k ý c h i n g o t ů
P. M a c h o v č á k – Z . Ca r b o l – E . R y k a l o v á
Z ávě r
Obr. 2. Vývoj složení strusky v průběhu tavby znázorněný v ternárním diagramu v ŘISO
(řídicí informační systém ocelárny)
Fig. 2. Development of the slag composition during melting represented in a ternary diagram
in “ŘISO” (information control system of a steel plant)
V rámci optimalizace technologie oceli byl v ocelárně VHM,
a. s., v roce 2011 implementován do řídicího informačního systému ocelárny struskový model. Přínosem správně fungujícího
modelu je stabilizace vedení struskového režimu na LF, dosažení optimálního složení rafinační strusky pro hluboké odsíření oceli a pohlcování nekovových vměstků, včetně snížení
spotřeby struskotvorných přísad [3].
Tento struskový model predikuje aktuální složení strusky v rafinační pánvi na základě použitých struskotvorných přísad,
propalu jednotlivých prvků do strusky i erozi vyzdívky licí pánve. Jedním z výstupů je kromě složení strusky i znázornění
složení strusky v ternárním diagramu (obr. 2). Operátor pánvové pece tyto informace využívá pro další řízení struskového
režimu tavby tak, aby bylo možné standardně docílit požadovaných vlastností strusky, což se pozitivně odrazí na jakosti
vyráběné oceli.
Kromě vlastní technologie oceli je prováděna i optimalizace
kokilového parku pro úpravu optimální hmotnosti ingotu
s ohledem na konkrétní zakázku. Pro tento účel jsou využívány kroužky pro prodloužení těla ingotu, případně vložky do
kokily pro zkrácení výšky těla ingotu.
Při výrobě slévaných ingotů vyráběných ze dvou až tří taveb
i při výrobě slévaných odlitků vyráběných ze dvou až šesti taveb je využívána technologie odstupňovaného chemického
složení pro jednotlivé tavby z důvodu potlačení segregačních
jevů i ingotu, resp. odlitku.
Metody sekundární metalurgie umožňují vyrábět v ocelárně společnosti VÍTKOVICE HEAVY MACHINERY, a. s., nejnáročnější a nejkvalitnější ingoty a odlitky velkých rozměrů. S využitím zde
prezentovaných postupů sekundární metalurgie se běžně vyrábějí ingoty o hmotnosti až 200 t a odlitky o hmotnosti až
350 t tekuté oceli. VÍTKOVICE HEAVY
MACHINERY, a. s., mají velmi silné knowhow rafinace oceli na agregátech sekundární metalurgie a jsou i výrobcem
těchto zařízení. Jejich doposud poslední
zařízení VD realizované v ocelárně v Železárnách v Hrádku u Rokycan bylo oceněno zlatou medailí na MSV 2013 v Brně.
Poděkování
Příspěvek byl zpracován za podpory TA ČR v rámci projektu,
ev. č. TA03011098 – Vývoj technologie pro těžké odlitky z vysokolegovaných ocelí pro energetický a chemický průmysl.
L i t e ra t u ra
[1] CARBOL, Z. – P. MACHOVČÁK, P.: Zkušenosti s provozováním modernizované EOP ve VÍTKOVICE HEAVY MACHINERY a.s. In Sborník z konference 48. slévárenské
dny®, 11.–12. 10. 2012, Brno. [CD-ROM: paper 2.pdf]
ISBN 978-80-02-02337-1.
[2] Machovčák, P. – A. Opler – Z. Carbol – A. Trefil –
K. Merta – J. Zaoral – K. Michalek – M. Tkadlečková: Hodnocení chemické heterogenity a mikročistoty
90tunového kovářského ingotu. In OCELÁŘI, 3.–4. dubna 2014, Karlova Studánka, TANGER, spol. s r. o., Ostrava, s. 81–89. ISBN 978-80-87294-49-9.
[3] Machovčák, P. – A. Opler – Z. Carbol – V. Vydarený – R. Schaffer: Zavádění struskového modelu pro řízení složení strusky na sekundární metalurgii. In OCELÁŘI 2012, TANGER, s. r. o., Rožnov pod Radhoštěm,
2012, s. 32–38. ISBN 978-80-87294-28-4.
(Předneseno na Slévárenských dnech® 11.–12. 11. 2014, Brno.)
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 423
odborn é čl á nk y
Dále je využíván systém pro predikci teploty oceli během tave-ní na EOP. Tento
systém je schopen predikovat poměrně
přesně aktuální teplotu oceli v závislosti
na skladbě vsázky, množství dodané
elektrické energie a energie z kyslíko-palivových hořáků. Tento systém je chráněn užitným vzorem č. 26 676.
odborn é čl á nk y
F. R adkov sk ý – I . K ro up ová – P. L i chý – V. B e dná řová O ptimaliz a ce ko mp l et a ce p o l y s t y renov ých m o d e l ů pro te chno l o gii...
Optimalizace
kompletace
polystyrenových
modelů
pro technologii lost
foam v laboratorních
podmínkách
Optimization of assembling
the polystyrene patterns
for the lost foam technology
in laboratory conditions
621.725.2:679.574.132.06 : 668.3
foam patterns—adhesives
The ar ticle describes the manufac ture and
use of a polyst yrene pat tern for the lost foam
foundr y method. In the experimental par t of
this contribution the par ticular emphasis is put
especially on the choice of a suitable adhesive
used for assembling the pat tern it self and the
gating system too. The work is aimed at
comparing the complexit y of work with
Ing. Filip Radkovský
VŠB – TU Ostrava, Fakulta metalurgie
a materiálového inženýrství, katedra
metalurgie a slévárenství
Ing. Ivana Kroupová
VŠB – TU Ostrava, Fakulta metalurgie
a materiálového inženýrství, katedra
metalurgie a slévárenství
dif ferent t ypes of adhesives, qualit y and
strength of bonded joint s on the polyst yrene
pat tern, visual qualit y of the finished casting,
strength of metal in places of bonded joint s
and last but not least also at comparing the
strength of samples with the use of the
adhesive and without it.
Ú vo d
Technologie lost foam se dostala do povědomí v roce 1958,
kdy byl profesoru H. F. Shroyerovi udělen patent na tuto metodu, jejímž základem je použití pěnového polystyrenu jako
modelu při formovaní „na syrovo“. Technologie je navržena
tak, že polystyrenový model zůstává ve formě, při odlévání se
model odpaří a vzniklou dutinu vyplňuje roztavený kov [1].
Model je vytvořen nejčastěji z expandovaného polystyrenu
(EPS) nebo polymetylmetakrylátu (PMMA) a může být vyroben
řezáním, frézováním a následným lepením jednotlivých částí
nebo vytvořením ve vypěňovací formě. Takto zhotovený model je opatřen vtokovou soustavou, která může být vyrobena
ze stejného materiálu jako model odlitku. Celý model je ošetřen žáruvzdorným nátěrem.
Formování lze provést bez použití pojiva nebo s pojivem.
U drobných odlitků je model zasypán do formovací směsi
a forma je následně zhuštěna vibrací, čímž je získána výsledná
pevnost formy. U rozměrnějších odlitků se využívají formovací směsi s pojivem (např. samotvrdnoucí směsi). Po odlití následuje vyjmutí odlitku z formy, odstranění vtokové soustavy
a následná apretace odlitku [2].
Př e d n o s t i t e c h n o l o g i e l o s t f o a m
Hlavními výhodami této technologie jsou [3]:
– nižší pořizovací náklady ve srovnání s klasickou technologií,
– nižší požadavky na výrobní plochu a počet pracovníků,
– vyloučení zařízení k výrobě jader, forem, klasického pískového hospodářství a pojiv,
– recirkulace písku, jeho toxická nezávadnost, odpadají deponie toxického písku,
– výrazné zvýšení přesnosti odlitků, odpadají technologické
úkosy, možnost předlití přesných otvorů,
– nižší náklady na obrábění v průměru o 30 %,
– vyšší využití tekutého kovu, nižší energetická náročnost,
– několikanásobné snížení pracnosti při čištění odlitků,
– tloušťka odlévaných odlitků od 3 mm, s přesností ± 0,1 mm,
– formy pro výrobu modelů jsou z hliníku, životnost cca 1 milion odlitků.
Výroba modelu
Ing. Petr Lichý, Ph.D.
VŠB – TU Ostrava, Fakulta metalurgie
a materiálového inženýrství, katedra
metalurgie a slévárenství
doc. Ing. Vlasta Bednářová, CSc.
VŠB – TU Ostrava, Fakulta metalurgie
a materiálového inženýrství, katedra
metalurgie a slévárenství
424 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Pro metodu lost foam se v průmyslové praxi používá jako
materiál na výrobu modelu pro hliníkové odlitky většinou
expandovaný polystyren EPS. Pro ocelové odlitky a odlitky
z litiny s lupínkovým grafitem je jako surovina pro výrobu modelu používán kromě EPS také PMMA (polymetylmetakrylát)
nebo kopolymer.
Polystyren je po zahřátí schopen expandovat díky přítomnosti pentanu. Zvýšením teploty materiálu na 90–100 °C se přetlakem pentanu kuličky materiálu zvětší přibližně 30× ve srov-
O ptimaliz a ce ko mp l et a ce p o l y s t y renov ých m o d e l ů pro te chno l o gii...
nání s původní velikostí (obr. 1). Poté je přehřátý materiál
v meziskladu zchlazen a stabilizován. Látkové zásobníky musí
umožňovat průchod vzduchu předzpěněným uloženým materiálem. Podle měrné hmotnosti je materiál postupně zpracován v intervalu 1–24 h [1].
Model je vyráběn z kuliček polystyrenu stejnoměrné granulometrie s cílem dosáhnout zcela určité objemové hmotnosti.
Čím je objemová hmotnost modelu vyšší, tím je povrch kompaktnější, ale odlitek má horší povrch. Expanze kuliček a ostrých
hran modelu je docíleno vháněním horké páry do vyhřátého
jaderníku. Ten je odsáván a v poslední fázi je model chlazen
vodou. Vypěnění probíhá ve vypěňovací formě, která je umístěna ve vypěňovacím lisu. K výrobě kvalitního polystyrenového modelu je nutno při výrobním procesu zoptimalizovat řadu
parametrů (např. měrnou hmotnost vypěňovacího polystyrenu, teplotu a tlak páry, čas jednotlivých propařovacích kroků,
čas a způsob chlazení ad.). Model se poté suší (dochází ke
smrštění). V případě výroby složitých modelů (např. s dutinami), kdy není možno použít jednu vypěňovací formu, je nutno model sestavit z jednotlivých částí. Tyto části spolu s vtokovou soustavou se následně lepí v jeden celek [1].
Experiment
Důležitou součástí metody lost foam je zhotovení dokonalých
spojů lepených částí modelu a vtokové soustavy. Lepený spoj
by měl být dostatečně pevný, aby se model neporušil při namáčení do nátěru nebo při formování. Také by neměl představovat překážku pro odlévaný kov, kdy může dojít například
k nezaběhnutí či nespojení proudu kovu.
Jelikož se jednalo o experimentální výrobu, bylo u pokusů využito různých lepidel, která mohla negativně ovlivnit výsledný
odlitek z již zmíněných příčin. Proto byl navržen zkušební odlitek, na jehož tvaru mohla být ověřena kvalita lepených spojů polystyrenového modelu.
Ověření kvality lepených spojů
Navržený model z EPS se skládal ze dvou částí, které byly lepením spojeny ve třech místech (obr. 2). Tato místa sloužila
k posouzení kvality lepených spojů. K modelu odlitku byla také
lepením připevněna vtoková soustava z téhož materiálu. Na
Obr. 2. Nákres odlitku pro zkoušku lepených spojů
Fig. 2. Drawing of the casting for the test of bonded joints
celý model bylo používáno vždy jedno zkoušené lepidlo, kvalita lepených spojů tedy mohla být sledována i na jiných lepených částech modelu (například na spojení rozváděcího kanálu a modelu odlitku atd.).
Model byl opatřen ochranným nátěrem a poté zaformován do
suchého křemenného písku za pomocí vibrace. Odlévaným
materiálem byla slitina hliníku AlSi10 (teplota lití 800 °C).
U těchto experimentů bylo zhodnoceno, jak se při samotném lepení polystyrenových modelů s lepidly pracovalo a po jaké době
byla dosažena pevnost lepených spojů. Po odlití se dále vizuálně hodnotil samotný odlitek (jakost povrchu, tvar) a následně
byly části odlitku s lepenými místy podrobeny tahové zkoušce.
Experimentální ověření kvality lepidel
Pro každé zkoušené lepidlo byl vyhotoven model z EPS. Celkově byly zkoušeny čtyři druhy lepidel.
Disperzní lepidlo určené k lepení polystyrenu
Prvním zkoušeným lepidlem bylo disperzní lepidlo určené k lepení polystyrenu (prodávané pod obchodní značkou Decofit).
Lepidlo se vyznačovalo velmi hustou konzistencí (podobnou
tmelu). Lepené spoje dosahovaly po krátké době dobré pevnosti, úplného zpevnění bylo dosaženo po 24 h.
Po odlití a odstranění zbytků nátěru z odlitku se ukázalo, že
tento druh lepidla je pro technologii lost foam naprosto nevhodný. Na odlitku bylo viditelné nespojení kovu v exponovaných místech. Lepidlo se při odlévání chovalo jako pevný nehořlavý materiál a ke spojení kovu tedy nedošlo. Na obr. 3
jsou viditelná nedokonalá spojení zkušebních částí odlitku.
Univerzální disperzní lepidlo
Dalším zkoušeným lepidlem bylo univerzální tekuté disperzní
lepidlo (prodávané pod obchodní značkou Herkules). Nevýhodou při lepení byla dlouhá doba dosažení pevnosti spoje, exponovaná místa se tedy musela po tuto dobu zajistit proti posunutí. Špatně zajištěná místa tak nemusela být dokonale spojena. Lepený spoj vykazoval po 24 h velmi dobrou pevnost.
V lepených částech odlitku došlo ke spojení proudu kovu, nebylo však dokonalé ve všech místech. Tento druh lepidla lze
hodnotit také jako nepříliš vhodný pro tuto výrobu. Na obr. 4
jsou znázorněny lepené spoje.
Rychleschnoucí lepidlo
Pro pojení bylo také využito rychleschnoucí lepidlo využívané
pro modelářské účely (prodávané pod obchodní značkou Styrolep). Lepená místa dosahovala do 10 min velmi dobré pevnosti, k úplnému zpevnění došlo po 24 h. Z toho hlediska se
tedy lepidlo jevilo jako velmi kvalitní, avšak při opatření modelu nátěrem, resp. při schnutí, se ukázalo, že nátěr na lepených místech praská. Na tato místa musela být tedy nanesena
další vrstva nátěru, což by znamenalo určitou komplikaci při
lepení složitějších tvarů modelu.
Na odlitcích nebyly rozpoznány viditelné nedostatky. V místech lepených spojů došlo ke spojení kovu (obr. 5).
Tavné lepidlo
Posledním zkoušeným lepidlem bylo tavné lepidlo (dostupné
pod obchodní značkou Helmitherm). Tuhé lepidlo (podobné
konzistenci vosku) se po roztavení nanášelo štětcem na lepená místa a spoje dosahovaly okamžité pevnosti. Ze všech
zkoušených druhů lepidel se s tímto typem pracovalo nejlépe.
I na výsledných odlitcích se daly vizuálně zhodnotit lepené spoje jako kvalitní (obr. 6). Ze všech zkoušených lepidel dosahovalo tavné lepidlo nejlepších výsledků jak po stránce aplikace
lepidla, tak i vizuálního hodnocení lepených spojů na odlitku.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 425
odborn é čl á nk y
Obr. 1. Kuličky polystyrenu
před a po expanzi [4]
Fig. 1. Polystyrene balls before and after expansion
[4]
F. R adkov sk ý – I . K ro up ová – P. L i chý – V. B e dná řová
F. R adkov sk ý – I . K ro up ová – P. L i chý – V. B e dná řová O ptimaliz a ce ko mp l et a ce p o l y s t y renov ých m o d e l ů pro te chno l o gii...
odborn é čl á nk y
Disperzní lepidlo
Lepidlo je určené k lepení polystyrenu. Jelikož u odlitku s tímto použitým lepidlem nedošlo ke spojení materiálu v lepených
místech modelu, nemohl být odlitek podroben tahové zkoušce.
Univerzální disperzní lepidlo, vzorek č. 3 I, 3 II, 3 III
U těchto tří vzorků došlo pouze u jednoho k přerušení v místě, kde byl model slepen lepidlem. Lze tedy říci, že ve dvou
případech byla lepená místa na modelu velmi dobře nahrazena kovem při odlévání. Přerušená místa na vzorcích odlitku lze
vidět na obr. 9.
Obr. 3. Nespojená místa odlitku po odlití
Fig. 3. Unjointed places of the
casting after casting
Obr. 4. Lepená místa na odlitku
Fig. 4. Bonded places on the
casting
Obr. 5. Lepená místa na odlitku
Fig. 5. Bonded places on the
casting
Obr. 6. Lepené spoje a detail na odlitku
Fig. 6. Bonded joints and a detail on the casting
Ověření pevnosti spojů pomocí tahových zkoušek
Po vizuálním zhodnocení sledovaných míst byly z odlitku vyřezány vzorky, které byly podrobeny tahové zkoušce. Hodnoceno bylo místo přerušení vzorku, pokud se vzorek přerušil
v místě lepeného spoje, mohla být příčinou nedokonalost spojení kovu v lepeném místě modelu. Pro srovnání byly rovněž
stejným způsobem připraveny vzorky z odlitků, kde nebylo použito žádné spojení a výsledky porovnány v grafech.
Z každého odlitku byly řezáním a broušením připraveny vždy
tři vzorky o rozměrech cca 8 × 8 × 100 mm (obr. 7 a 8). Zkoušky probíhaly na přístroji Multipurpose servohydraulic universal
testing machine series LFV. Na vzorky bylo působeno maximální silou 100 kN a rychlost posunu činila 2 mm/min.
Rychleschnoucí lepidlo, vzorek č. 4 I, 4 II, 4 III
Na vzorcích odlitku, u nichž bylo při lepení modelu použito
rychleschnoucí lepidlo, nedošlo k přerušení v pojeném místě
ani v jednom případě. Lepená místa na modelu byla tedy dokonale nahrazena kovem při odlévání. Přerušená místa na vzorcích odlitku lze vidět na obr. 10.
Tavné lepidlo, vzorek č. 2 I, 2 II, 2 III, 5 I, 5 II, 5 III
Pro tento typ lepidla byly vyrobeny dva odlitky. Ze šesti vzorků
podrobených tahové zkoušce byly dva přerušeny v místě, kde
se nacházel lepený spoj modelu. Na ploše zlomu těchto dvou
vzorků byly viditelné nečistoty v kovu, které mohly být příčinou
přerušení vzorku v tomto místě. I v tomto případě lze tedy říci,
že lepená místa na modelu byla dobře nahrazena kovem. Vzorky podrobené tahové zkoušce jsou znázorněny na obr. 11.
Vzorky bez použití lepidel,
vzorek č. 1C, 2C
V tomto případě nebylo při výrobě polystyrenového modelu použito lepidlo
a připravené vzorky byly podrobeny tahové zkoušce za stejných podmínek
jako vzorky předchozí (obr. 12).
Obr. 7. Odlitek rozřezaný na části pro tahovou
zkoušku
Fig. 7. A casting cut to parts
for the tensile test
Obr. 8. Připravené vzorky pro tahovou zkoušku
Fig. 8. Samples prepared for the tensile test
Obr. 9. Vzorky odlitku po tahové zkoušce
Fig. 9. Casting samples after
the tensile test
Obr. 10. Vzorky odlitku po tahové zkoušce
Fig. 10. Casting samples after
the tensile test
426 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Hodnocení tahových zkoušek
Nejlepších výsledků bylo dosaženo u modelů lepených rychleschnoucím lepidlem, kdy na vzorcích odlitku nedošlo ani
v jednom případě ke zlomu v místě le-
Obr. 11. Vzorky odlitku po tahové zkoušce
Fig. 11. Casting samples after the tensile test
O ptimaliz a ce ko mp l et a ce p o l y s t y renov ých m o d e l ů pro te chno l o gii...
Tab. I.
Tab. I. F. R adkov sk ý – I . K ro up ová – P. L i chý – V. B e dná řová
Hodnoty meze pevnosti jednotlivých vzorků
Values of tensile strength of individual samples
2I
2 II
3 II
3 III
4I
4 II
4 III
5I
5 III
1C
2C
157
135
163
153
119
156
175
162
168
151
134
Typ lepidla
tavné
univerzální
rychleschnoucí
tavné
nelepený
model
pených spojů. Obr. 13 znázorňuje jednotlivé tahové křivky
vzorků, u kterých nedošlo k porušení v lepeném spoji (2 I, 2 II,
3 II, 3 III, 4 I, 4 II, 4 III, 5 I, 5 III) a vzorků bez lepidla (1C, 2C).
Vzájemné porovnání mezí pevnosti je znázorněno na sloupcovém grafu (obr. 14). V tab. I je pro přehlednost uveden
souhrn hodnot mezí pevnosti, číslo vzorku a typ lepidla použitého pro kompletaci modelu.
Diskuze v ýsledků
Jako nejvhodnější ze čtyř zkoušených lepidel se jevilo lepidlo
tavné. Práce s ním byla rychlá a snadná, lepené spoje dosahovaly téměř okamžité pevnosti. Na odlitku pak nebyly žádné
okem viditelné vady. U tahových zkoušek došlo v 33 % případů k porušení souvislosti v lepeném spoji. Na ploše zlomu
však byly viditelné nečistoty v kovu, které mohly způsobit
přerušení vzorku právě v tomto místě.
Dobrých výsledků dosahovalo také rychleschnoucí lepidlo.
Práce s ním byla také rychlá a snadná, pevnosti spojů bylo
dosaženo do 10 min (úplné pevnosti po 24 h). Při tahové zkoušce došlo k porušení souvislosti vzorku mimo sledovanou oblast. Lepidlo však není vhodné pro tuto technologii z důvodu
praskání ochranného nátěru na lepených místech.
Obr. 12. Vzorky odlitku po tahové zkoušce
Fig. 12. Casting samples after the tensile
test
Nevhodným se ukázalo být i univerzální disperzní lepidlo. Práce
s tímto materiálem byla zdlouhavá a komplikovaná. Lepené spoje nedosahovaly kvalit jako při použití výše uvedených lepidel.
Nejhorších výsledků dosahovalo disperzní lepidlo určené k lepení polystyrenu. Jeho konzistence byla příliš hustá. Při odlévání se chovalo jako nehořlavý materiál, v lepených místech
tedy nedošlo ke spojení proudu kovu. Tento druh lepidla byl
pro výrobu jednorázových polystyrenových modelů hodnocen
jako naprosto nevhodný.
Z ávě r
Důležitou součástí metody lost foam je vyrobení kvalitního
polystyrenového modelu. S tím souvisí použití vhodných lepidel určených k jeho kompletaci. Nedokonalé spojení lepených
částí modelu může mít za následek zmetkový odlitek.
Byl navržen zkušební odlitek, na němž byla sledována kvalita
lepených spojů. Experimentu byly podrobeny čtyři druhy lepidel,
z nichž nejlepších celkových výsledků dosahovalo tavné lepidlo
(obchodní značka Helmitherm). Při porovnání křivek napětí–deformace můžeme pozorovat vyšší pevnosti u vzorků lepených
tímto lepidlem než u vzorků zhotovených z nelepených modelů.
Tím také bylo prokázáno, že při použití vhodného lepidla nemá
lepení modelu negativní vliv na pevnost výsledného odlitku.
Poděkování
Příspěvek vznikl za finanční podpory projektu specifického výzkumu VŠB – TUO (SP 2014/61 a 2014/62).
L i t e ra t u ra
Obr. 13. Grafické znázornění průběhu 11 tahových zkoušek
Fig. 13. Graphical representation of the course of 11 tensile tests
Obr. 14. Porovnání výsledků meze pevnosti vzorků, u kterých
došlo k porušení mimo lepený spoj
Fig. 14. Comparison of results of tensile strength of samples for which
the failure occurred outside of the glued joints
[1] Lost Foam Casting Process, ACH Foam Technologies, LLC.
[online]. (2007) [cit. 2014-08-26]. URL: <http://www.achfoam.com/Lost-Foam-Casting-Process.aspx>.
[2] Żółkiewicz, Z. – M. Żółkiewicz: Lost foam process –
The chance for industry, TEKA Kom. Mot. Energ. Roln. –
OL PAN, 2009, s. 431–436.
[3] Jelínek, P.: Pojivové soustavy slévárenských formovacích
směsí. Ostrava, 2004.
[4] Pacyniak, T. – R. Kaczorowski: Investigations of polystyrene pre-expansion process by use of test stand
equipped with batch Pre-expander. Archives of metallurgy and materials, 2010, 55(3).
Recenzenti
Ing. Ivo Lána, Ph.D., Slévárna a modelárna Nové Ransko,
s. r. o.
Ing. Ladislav Tomek, LANIK s. r. o., Boskovice
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 427
odborn é čl á nk y
Označení vzorku
Mez pevnosti [MPa]
J . Š l a j s N o v é t r e n d y v t e c h n o l o g i i fo r m o v á n í
Z PRAXE
Nové trendy
v technologii
formování
New trends
in the moulding
technology
621.744.5:62.004 : 338.2
moulding technology—trends
The principle of the 3D
technology of printing the
moulds and cores is described
when based on the 3D data
processed by a foundr y
technologist the “gross”
foundr y moulds and cores
are printed in a manufac turing
box. This means that with
this technology we are able
to produce castings without
the necessit y to make a
pat tern equipment and at the
same time to produce each
casting as an original piece.
Ing. Jan Šlajs
M E TOS, v. o. s .,
Chrudim
428 Ú vo d
Formování je jedním ze základních technologických úkonů nutných pro výrobu
odlitků. Ohlédneme-li se zpět do historie
až po dnešní dobu, tak k výrobě odlitků
byla vždy nutná formovací směs, forma
nebo modelové zařízení a tekutý kov.
Modelové zařízení – model byl vždy originál a odlitek je kopií originálu. Počet
kopií, které je možné podle originálu vyrobit, je dán životností modelového zařízení, která se odvíjí od jeho provedení.
Cena modelového zařízení, náklady na
údržbu a skladování po dobu jeho životnosti jsou nákladovou položkou, která vždy ovlivňovala ve větší nebo menší
míře konečnou cenu odlitku nebo konečného výrobku. V současné době stojíme na historickém prahu změny jednoho z fundamentů slévárenské výroby, protože technologicky jsme schopni
vyrábět odlitky bez nutnosti zhotovit
modelové zařízení a každý odlitek zároveň vyrobit jako originál.
S o u č a s ný s t av č e s ké h o
s l é vá r e n s t v í
Českým slévárnám chybí kvalifikovaní
dělníci na pozici slévač-formíř, kteří umí
číst model. To znamená na základě dodaného modelového zařízení stanovit
postup výroby formy, vyrobit jádra, stanovit postup pro zakládání jader, určit
velikost a umístění chladítek, podpěrek,
výztuh a dalších slévárenských pomůcek. Kvalifikovaný formíř musí také stanovit rozměry formovacích rámů, zhotovit vtokovou soustavu, odvzdušnit formu, stanovit velikost nálitků a určit jejich umístění. K profesním znalostem
a dovednostem formíře dále patří výběr
vhodné formovací a jádrové směsi,
správné zhutnění formovací a jádrové
směsi, založení jader a složení poloforem
tak, aby nedocházelo k vadám typu zadrobenina a přesazení, a řádné odlití.
Absolutní nedostatek těchto kvalifikovaných pracovníků je způsoben tím, že
se v současné době noví slevači neučí
a poslední vyučený slevač opustil brány
odborných učilišť před mnoha desítkami
let. Nedostatek slevačů však nebyl způsoben nedostatkem příležitostí se vyučit slevačem, ale převážně z důvodu absolutního nezájmu společnosti o tuto
profesi. Výsledkem dané situace je, že
slévárny z důvodu nedostatku kvalifikovaných slevačů ruší pracoviště pro ruční
výrobu kusových a malosériových odlitků. To má za následek nedostatek výrobních kapacit pro tento typ odlitků.
Jako náhradní řešení, které technologo-
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
vé používají, je umísťovat malosériové
a kusové odlitky na modelové desky, případně použít technologii spalitelných
modelů. To ale často vede ke zvyšování
nákladů na modelová zařízení a tím ke
zvyšování cen odlitků. Zároveň se snižuje konkurenceschopnost slévárny.
Obdobná je situace u profese slévárenský
technolog, která předpokládá studium
na střední odborné škole slévárenského
zaměření. Poslední Střední průmyslová
škola slévárenská v Brně byla uzavřena
před mnoha lety a v současné době chybí již skoro jedna generace technologů,
kteří jsou schopni na základě výkresové dokumentace stanovit technologii
odlitků, typ formovací a jádrové směsi
včetně výrobních zařízení pro zhotovování forem a jader. Technologů, kteří navrhnou vtokovou soustavu, velikost, typ
a umístění nálitků, velikost a umístění
chladítek a dalších slévárenských pomůcek a šablon a kteří stanoví také teplotu lití, rozměry formovacích rámů atd.
Je potřeba konstatovat, že nedostatek
slévárenských, středoškolsky vzdělaných
odborníků je, obdobně jako v případě
slevačů, způsoben nezájmem studentů
o tento obor, protože práce technologa
je málo atraktivní. Pracoviště, kde technolog stráví většinu pracovní doby, jsou
totiž hlučná a špinavá. Mimo jiné je na
ně kladena velká zodpovědnost, protože
jejich práce přímo ovlivňuje nákladovost
a tím i efektivitu slévárenské výroby.
Nízká profesní zdatnost technologů
a metalurgů ve svém důsledku vede, jako
v případě slevačů, ke snižování konkurenceschopnosti českých sléváren a je
také mnohdy jedním z rozhodujících důvodů při uzavření slévárny.
Te c h n o l o g i e 3 D t i s k u
forem a jader
Převratnou novinkou ve slévárenství je
vývoj technologie 3D tisku forem a jader. 3D tiskárna na základě 3D dat, zpracovaných slévárenským technologem,
vytiskne ve výrobním boxu „hrubé“ slévárenské formy a jádra, které je nutno
z tohoto boxu vyjmout, po vyjmutí očistit od ulpělého aktivovaného ostřiva,
apretovat a dále, je-li to technologicky
nutné, opatřit formy a jádra běžným slévárenským nátěrem. Tím vyrobit „konečné“ formy nebo jádra. Příklad umístění výrobků ve výrobním boxu je znázorněn na obr. 1. Co nám přináší technologie 3D tisku revolučního? Poprvé
v historii slévárenství jsme schopni vyrábět odlitky bez nutnosti předem zhotovovat modelové zařízení, a to do forem a jader, u nichž se používají běžné
N o v é t r e n d y v t e c h n o l o g i i fo r m o v á n í
ošetření nátěrem. Aktivní plochy jsou
plochy, kde se stýká formovací směs
s tekutým kovem nebo dělicí roviny forem a jader. Výrobní možnosti zařízení
s výrobním boxem 1 800 × 1 000 × 700
mm se pohybují v rozmezí 60–110 l směsi za h v závislosti na tloušťce vrstvy nanesené tiskové plochy aktivovaného
ostřiva, která se pohybuje v rozmezí
0,28–0,5 mm.
a ve slévárenství hojně aplikované pojivové systémy na bázi fenolu, furanu
nebo systém vodní sklo – CO2. Jako ostřivo je používán tříděný a křemenný písek, který má velikost zrna 0,16; 0,19
nebo 0,25 mm. Tato technologie 3D tisku historicky poprvé umožňuje výrobu
odlitků bez formovacích úkosů a bez nepravých jader. Odlitky s charakterem kusové a malosériové výroby je možné
dodávat ve třídě přesnosti GTB 15 dle
DIN 1683 až 1688. Formu nebo jádro je
možné vyrobit s přesností ± 0,3 mm bez
ohledu na jmenovitý rozměr. Tolerance
platí jak pro jádro, tak pro formu nebo
její část, vyrobenou z jednoho kusu.
Současný maximální rozměr výrobního
boxu je 1 800 × 1 000 × 700 mm. V případě, že je forma nebo jádro větší než
maximální rozměr výrobního boxu, je
možné vyrábět části forem nebo jader
a sestavit z nich formu pro požadovaný
odlitek. Příklad možností při skládání
formy je znázorněn na obr. 2. Podmínkou je, že dělení forem a jader je provedeno tak, aby byl umožněn přístup
k aktivním plochám z důvodu dokonalého očištění povrchu, případně jeho
Obr. 2. Možnosti sestavení formy
Fig. 2. Possibilities of assembling the mould
Pr i n c i p t e c h n o l o g i e f o r e m
p o m o c í 3 D t i s ká r ny
Ostřivo se v mísiči obalí vrstvičkou aktivátoru. Takto připravená formovací směs
se pomocí šnekového dopravníku do-
praví do zásobníku nad tiskovou plochou
pracovního boxu. V každém pracovním
cyklu se dno pracovního boxu sníží o předem nastavenou vrstvu (0,28–0,5 mm).
Tím se vytvoří nová vrstva aktivovaného
ostřiva stejné tloušťky (obr. 3). Vytvrzená vrstva aktivovaného ostřiva je znázorněna zeleně, nevytvrzené aktivované
ostřivo je béžové.
Po nanesení vrstvy aktivovaného ostřiva
v pracovním boxu přejede nad touto
vrstvou tisková hlava, která pomocí soustavy trysek dopraví potřebné množství
pojiva na zrna, která mají být slepena
spolu dohromady, a dále ta, která mají
být přilepena k podložní vrstvě vytvořené v předchozím taktu. Pojivo po na-
Obr. 3. Nanášení nové vrstvy písku
Fig. 3. Putting on a new sand layer
Obr. 5. Písek v plném boxu
Fig. 5. Sand in the full box
Obr. 4. Tisková hlava nad vrstvou písku
Fig. 4. A printing head above the sand layer
Obr. 6. Vytvrzená část formy
Fig. 6. A hardened mould part
Obr. 7. Příklad pracoviště 3D tiskárny se dvěma pracovními boxy o rozměru 1 800 × × 1 000 × 700 mm
Fig. 7. An example of the workplace of the 3D printer with two working boxes of dimensions
1,800 × 1,000 × 700 mm
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 429
Z PRAXE
Obr. 1. Příklad umístění částí modelů a jader ve výrobním boxu
Fig. 1. An example of pattern and core
parts location in the manufacturing
box
J. Šlajs
Z PRAXE
J . Š l a j s N o v é t r e n d y v t e c h n o l o g i i fo r m o v á n í
nesení na zrna obalená aktivátorem s aktivátorem reaguje a vytvrdne (obr. 4).
Tento proces se opakuje až do celkové
výšky pracovního boxu 700 mm. Po
ukončení procesu tisku je vnitřní objem
pracovního boxu složen z vytvrzené formovací směsi a nevytvrzeného ostřiva
s aktivátorem (obr. 5). Nevytvrzené
aktivované ostřivo se průmyslovým vysavačem odsaje z prostoru pracovního
boxu a pomocí pojiva slepená a aktivátorem vytvrzená směs se vyjme jako jádra nebo formy a předává se k další
apretaci (obr. 6). Příklad pracoviště 3D
tiskárny se dvěma pracovními boxy
o rozměru 1 800 × 1 000 × 700 mm je
znázorněno na obr. 7. Na pracovišti jsou
mimo vlastní 3D tiskárny schematicky
znázorněna veškerá přídavná zařízení,
která jsou nutná nebo vhodná pro bezporuchový chod tiskárny.
Příklad praktického uspořádání pracoviště 3D tiskárny se dvěma pracovními
boxy včetně nároků na plochu představuje obr. 8.
3 D t i s ká r ny a r e a l i t a
s l é vá r e n s ké v ý r o by
Tato výrobní zařízení přinášejí zcela nové
technologické možnosti ve slévárenské
výrobě a pravděpodobně zásadním způsobem, a to v relativně krátké době několika let, zcela změní požadavky na
strukturu pracovního kolektivu slévárny,
změní energetickou náročnost výroby
odlitků a jejich užitnou hodnotu. Pravděpodobně zásadně ovlivní jakost a konstrukci vyráběných odlitků a bude mít zásadní dopad na ekologickou zátěž ze slévárenské výroby. Technologie 3D tisku
v podstatě smaže výrobně organizační
rozdíl mezi kusovou malosériovou nebo
sériovou výrobou, bude výrazně snižovat
potřebu výrobních ploch na tunu vyráběných odlitků, odstraňovat náklady na
skladování a údržbu modelových zařízení, přičemž veškerá výrobní dokumentace bude archivována formou 3D dat.
Současné nevýhody technologie 3D
tisku forem a jader:
– Vysoká pořizovací cena pracoviště 3D
formovny. Současná cena se pohybuje v řádu 800 000 – 1 100 000 eur za
jedno pracoviště. Lze ale reálně předpokládat, že cena se bude v následujících letech velice výrazně snižovat.
– Současná vysoká cena pojiva, ostřiva
a čističe tiskové hlavy.
– Relativně nízká životnost tiskové hlavy (asi jeden rok).
Obr. 8. Příklad praktického uspořádání pracoviště 3D tiskárny se dvěma pracovními
boxy včetně nároků na plochu
1) 3D tiskárna s vestavěným mísičem – mísí ostřivo a aktivátor; 2) přesuvné zařízení – dopravuje pracovní box do stroje a vysouvá ven; 3) pracovní box č. 1,
rozměr 1 800 × 1 000 × 700 mm; 4) zásobník nového ostřiva – ostřivo je dopravováno v obřích pytlech big bag a přesypáváno do zásobníku; 5) průmyslový vysavač; 6) pojízdný zásobník a separátor aktivovaného ostřiva; 7) záložní
zdroj UPS pro případ výpadku elektrické energie; 8) cyklon vratné směsi – odlučuje vysavačem odsáté vratné aktivované ostřivo od vzduchu; 9) vozíky pro
uskladnění aktivátoru, pojiva a čisticí kapaliny tiskové hlavy včetně uskladnění použitých obalů – maloobjemový; 10) zásobník vratného aktivovaného
ostřiva; 11) přesuvné zařízení – dopravuje pracovní box do stroje a vysouvá
ven; 12) pracovní box č. 2, který zajíždí do 3D tiskárny.
Fig. 8. An example of the practical layout of the workplace of the 3D printer with two working boxes including the claims for areas
430 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
– Relativně nízká produktivita na investovanou korunu. Bude se pravděpodobně významně měnit se snižováním
ceny zařízení.
Některé přednosti 3D tisku forem
a jader a organizačně výrobní dopady této technologie na výrobu
odlitků:
– 3D technologie výroby forem a jader
zásadním způsobem řeší problém
nedostatku kvalifikovaných slevačů.
Pro výrobu forem a jader je nutná
pouze zodpovědná osoba, která bezpečně zvládá obsluhu všech zařízení
na pracovišti 3D tiskárny. Personál nemusí mít znalosti v oboru slévárenství,
a přesto bude vyrábět formy a jádra
pro velmi náročné odlitky. Výroba
probíhá ve vícesměnném provozu
s využitím více strojů. 3D technologie
tak výrazně snižuje vliv lidského faktoru na výrobu.
– 3D technologie zcela změní požadavky na pozici slévárenský technolog.
V systému 3D tiskáren se jedná o pozici s vysokými nároky na ovládání
3D modelování na počítači a se znalostmi slévárenské technologie a teorie slévárenství. Slévárenský technolog pracuje většinu času s počítačem a připravuje 3D data pro tiskárny. Pod pojmem 3D data pro tiskárnu je nutné si představit soubor
všech technologických údajů až po
přípravu formy k lití. Technolog vede
a spravuje archiv 3D dat, který v zásadě nahrazuje sklad modelů. Technolog vede a archivuje veškeré změny.
– Další významnou pozicí ve slévárně
bude plánovač – mistr formovny.
Bude to pracovník, který perfektně
ovládá práci s 3D daty, vyzná se v archivu 3D dat a ovládá plánování výroby. Sestavuje obsah jednotlivých výrobních boxů.
– Výkon práce na pozici slévárenský
technik bude vyžadovat maximální
využití výpočetní techniky. Bude požadováno, aby technik obsluhoval simulační a modelovací software pro
dílce s nejvyšší složitostí tvarů; rovněž bude vyžadována znalost slévárenské technologie. Tyto požadavky
pravděpodobně od základů změní
vzdělávání slévárenských techniků,
a tím stoupne společenská prestiž
profese slévárenský technik.
– 3D tiskárny principiálně řeší problematiku malosériové a kusové výroby.
V budoucnu budou přirozenou a vysoce efektivní náhradou ručních pracovišť a střásacích strojů s dolisováním. Řeší problém zvyšování kon-
N o v é t r e n d y v t e c h n o l o g i i fo r m o v á n í
h l e d ám e
h l e d ám e
bez mimořádných nákladů na modelová zařízení. Mají vysokou flexibilitu výrobních možností – nejsou
omezeny formovacím rámem. Umožňují postupný rozvoj slévárny. Umožňují postupné navyšování kapacity
a nevyvolávají vedlejší finanční nároky. Pokud je nová 3D formovna v separátní hale, výrazně se snižují náklady na vytápění, odsávání a likvidaci slévárenských odpadů. Ve
svém důsledku snižují investiční riziko
a investiční náklady.
– Z důvodů přesných forem a jader budou tyto technologie v budoucnu
výrazně snižovat pracnost v čistírně
a posilovat možnosti automatizace
čistírenských operací. Důvodem jsou
známá 3D data odlitku.
– S největší pravděpodobností dojde
zavedením 3D technologií formování
ke snížení hmotnosti odlitků a nákladů na opracování, a to jednak díky
odstranění formovacích úkosů, jednak díky zmenšení přídavků na opracování z důvodu vysoké přesnosti forem a jader.
– 3D tiskárna výrazně snižuje energetickou náročnost slévárenské výroby.
Celkový instalovaný příkon jednoho
h l e d ám e
h l e d ám e
pracoviště s výrobním boxem 1 800
× 1 000 × 700 mm je cca 15 kW. Toto
pracoviště má charakter haly strojírenské výroby a řeší současně problematiku přípravy formovacích a jádrových směsí, svoz a rozvoz směsí,
formování a výrobu jader.
– Z technologického hlediska se pravděpodobně výrazně zvýší technologické využití tekutého kovu vzhledem
k tomu, že nálitky mohou být umístěny na optimálním místě odlitku a lze
používat i kulové nálitky, které mají
maximální modul při minimálním objemu.
Z ávě r
I přes počáteční vysokou finanční náročnost pořízení 3D tiskárny pravděpodobně dojde vzhledem ke zmíněným
přednostem k instalaci těchto zařízení
i v českých slévárnách. To může částečně
řešit neutěšenou situaci v oblasti pracovní síly a současně významně přispět
k dalšímu vývoji slévárenské technologie.
(Předneseno na Slévárenských dnech®
11.–12. 11. 2014, Brno.)
h l e d ám e
h l e d ám e
h l e d ám e
Spojené slévárny, spol. s r. o., závod SNK Krnov, 9. května 21, 794 01 Krnov
TECHNOLOGA DO SLÉVÁRNY
Požadujeme:
• VŠ, popř. SŠ vzdělání technického směru (slévárenství, materiálové inženýrství, metalurgie)
• orientaci v technické dokumentaci (čtení výkresové dokumentace)
• znalost technologií používaných ve slévárenství
• praxi na obdobné pozici
• znalost práce na PC (Word, Excel, EdgeCam, SolidWorks)
• znalost angličtiny výhodou
Nabízíme: • dobré platové podmínky
• možnost dalšího vzdělávání
• pružnou pracovní dobu
• stravenky a další benefity
• pracoviště v Krnově
Kontaktujte nás na:
tel.: +420 554 684 910, mobil: 736 501 515, [email protected]
h l e d ám e
h l e d ám e
h l e d ám e
h l e d ám e
h l e d ám e
h l e d ám e
h l e d ám e
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 431
Z PRAXE
kurenceschopnosti slévárny, zvyšování
užitné hodnoty odlitků a zvyšování
jejich jakosti.
– Pro malé komerční slévárny jsou 3D
tiskárny ideální technologií pro modernizaci slévárny. V současné době
je adekvátní náhradou střásacích
strojů s dolisováním automatická
formovací linka. Formovací linka má
sice násobně větší kapacitu, ale pouze v jedné velikosti formy. Slévárna
obvykle musí investovat značné prostředky do převodu modelových zařízení na příslušné modelové desky.
Nová linka obvykle vyžaduje větší kapacitu přípravny formovacích směsí.
Skokovému nárůstu ve výrobní kapacitě obvykle nestačí tavírna, jaderna ani čistírna. Řešení těchto disproporcí vyžaduje nemalé finanční
prostředky a značnou dobu realizace
a stavební zásahy do budov. A pokud
je vše vyřešeno, přijde krize a slévárna nemá vhodné zakázky. Tato situace je hlavním rizikem investování
komerční slévárny.
– Na rozdíl od výše popsaných problémů jsou 3D tiskárny ve většině případů technicky pokryty převodem
většiny odlitků na novou technologii
J. Šlajs
J . H l a v i n k a M e z i n á r o d n í s l é v á r e n s k ý v e l e t r h F O N D - E X 2014
Mezinárodní
slévárenský veletrh
FOND-EX 2014
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
The international FOND-EX
Fair 2014
Ing. Josef Hlavinka
v ýkonný ředitel SSČR
foto redakce
Vážení čtenáři, dlouho očekávaná akce letošního roku – veletrh FOND-EX – je již minulostí. Tento již 15. ročník byl opět
součástí mezinárodního strojírenského veletrhu, což se také
projevilo na počtu vystavovatelů i návštěvníků.
Letošní, 56. ročník MSV odrážel pozitivní vývoj české ekonomiky a zejména průmyslové výroby. Počet vystavujících firem meziročně vzrostl o 10 % na 1 627 a expozice zaplnily
všechny pavilony brněnského výstaviště. Firmy přijely z 31 zemí
a podíl zahraničních účastníků činil 47 %. Celková návštěvnost byla 76 155 návštěvníků z 53 zemí. Veletrh prokázal mezinárodní rozsah zásluhou zahraničních neoficiálních, kolektivních a individuálních expozic zahraničních vystavovatelů.
Mezinárodní rozměr veletrhu potvrdilo i jedenáct oficiálních
expozic zahraničních zemí. Historicky nejvyšší byla účast
Číny, kterou zastupovalo 72 firem (obr. 1). Výrazně se prezentovalo Thajsko jako Special Guest Country MSV 2014.
Zahraniční delegace přicestovaly také z regionů Ruské federace, Německa, Maďarska, Velké Británie, Itálie a z dalších zemí.
Tolik uvádí oficiální tisková zpráva BVV.
Zaměříme-li se na FOND-EX, musíme konstatovat, že vysoká
návštěvnost MSV se projevila. Po celou dobu veletrhu jsme
zaznamenávali vysoký pohyb návštěvníků a velký zájem o produkty všech firem vystavujících na stánku našeho svazu. Cel-
ková plocha výstavního stánku SSČR zaujímala přes 120 m2
a byla největší v historii našeho svazu (obr. 2). Svůj podíl na
tom měli samozřejmě naši spoluvystavovatelé (obr. 3–5),
kteří jednoznačně zvýšili odbornou úroveň a návštěvnost stánku. Proto nám dovolte je vyjmenovat a tímto jim i poděkovat
(tab. I).
Součástí veletrhu byl i doprovodný program. První den se zástupce Svazu sléváren ČR účastnil slavnostního zahájení veletrhu a doprovázel vládní delegaci při prohlídce jednotlivých
expozic (obr. 6). Stánek Svazu sléváren navštívil mimo jiné
i ministr průmyslu Jan Mládek (obr. 7). Poté v odpoledních
hodinách proběhl sněm Svazu průmyslu a dopravy a večer oficiální zahájení a předávání cen oceněným exponátům.
Po oficialitách prvního dne jsme se druhý den soustředili na
zdárný průběh akcí, které byly v gesci našeho svazu. V dopoledních hodinách proběhlo jednání představenstva SSČR
(obr. 8), jehož osnovou byla témata orientovaná na koncepci
odborného vzdělávání se zaměřením na slévárenství, a to nejen v Jihomoravském kraji. O projektu Technické školky poreferoval Ing. Filip z firmy Prefa kompozity, a. s., Brno. Po vzdělávání je dalším dílčím úkolem proexportní strategie svazu
a hledání možností podpory výstav a veletrhů v zahraničí pro
naše organizace. Zajímavý příspěvek o obchodních příležitostech a aktuální situaci v Rusku nám sdělili zástupci společnosti VIMEX. Každý ví, že výroba i obchod s sebou nesou celou
řadu rizik, proto informace společnosti RESPECT o tom, jak je
minimalizovat či jim předcházet, byly vhodným doplněním
projednávaných témat.
V odpoledních hodinách proběhlo na stánku SSČR neformální setkání slevačů a obchodních partnerů (obr. 9), akce, na
kterou se SSČR důkladně připravil. Na stánku se sešlo více než
sto návštěvníků, kteří diskutovali o všech možných tématech
z oboru i mimo něj. Pro přítomné bylo připraveno pohoštění,
které se nemohlo obejít bez piva dodaného soukromým brněnským pivovarem Pegas (obr. 10), i znamenitých vín, která
zajistil Ing. F. Kristoň z vlastních zdrojů (obr. 11). Oba dva výtečné moky v průběhu následujících dnů pak přispěly k pohodové atmosféře při jednáních na našem stánku (obr. 12).
Tímto oběma sponzorům ještě jednou upřímně děkujeme.
Další neméně důležitou akcí, kterou jsme v průběhu veletrhu
uskutečnili, byla návštěva obchodních partnerů z Ruska. Ve
spolupráci s Ministerstvem průmyslu a obchodu ČR jsme zorganizovali pro tyto zahraniční návštěvníky komplexní prohlídku nejen strojírenského veletrhu, ale také odborně zaměřeného veletrhu FOND-EX.
Celkovou atmosféru veletrhu zachycují přiložené fotografie.
Tab. I. Seznam členských organizací vystavujících na společném stánku SSČR
Alfe Brno, s. r. o.
RGU CZ, s. r. o., Brno
Alucast, s. r. o., Tupesy
S+C Alfanametal, s. r. o., koncern, Tršice
Beneš a Lát, a. s., Průhonice
SAND TEAM, spol. s r. o., Holubice
Controltest, s. r. o., Ostrava
Slévárny Třinec, a. s.
Deprag CZ, a. s., Lázně Bělohrad
Spojené slévárny, spol. s r. o., Ostrava, závod Krnov
DSB EURO, s. r. o., Blansko
Tafonco, a. s., Kopřivnice
FOCAM, spol. s r. o., Olomouc
TOS-MET, spol. s r. o., Čelákovice
Chrudim IRON & STEEL, s. r. o., Praha
TSS, spol. s r. o., Třebechovice pod Orebem
Kovolis Hedvikov, a. s., Třemošnice
UNEX, a. s., Uničov
Kovolit, a. s., Modřice
UXA, spol. s r. o., Brno
Lungmuss Feuerfest Tschechien, s. r. o., Brno
VÚHŽ, a. s., Dobrá
METOS, v. o. s., Chrudim
Zvonařská dílna Tomášková-Dytrychová, s. r. o., Brodek u Přerova
432 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
M e z i n á r o d n í s l é v á r e n s k ý v e l e t r h F O N D - E X 2014
J. Hlavinka
Obr. 2. Stánek SSČR
Obr. 3. Zvon ze Zvonařské dílny z Brodku u Přerova
Obr. 4. Odlitky vystavované ve vitríně
firmy Alfe Brno
Obr. 5. Umělecký odlitek firmy Spojené
slévárny
Obr. 6. J. Hlavinka (výkonný ředitel SSČR)
doprovází vládní delegaci v čele
s ministrem průmyslu a obchodu
ČR J. Mládkem v pavilonu Z
Obr. 7 . Pozornosti hostů rozhodně
neušel zvon ze Zvonařské
dílny z Brodku u Přerova
Obr. 10. Pivo Pegas šlo na odbyt
Obr. 8. Z jednání představenstva SSČR
Obr. 11. Společenské popovídání u dobrého vína
Obr. 9. Neformální setkání slevačů na
stánku SSČR
Obr. 12. Na stánku SSČR proběhla řada
jednání
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 433
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
Obr. 1. Čínu zastupovalo na veletrhu 72
firem
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
R. Potácel
Ta v i c í a u d r ž o v a c í p e c e n a v e l e t r h u F O N D - E X a n a M e z i n á r o d n í m s t r o j í r e n s ké m v e l e t r h u 2014
Tavicí a udržovací
pece na veletrhu
FOND-EX
a na Mezinárodním
strojírenském
veletrhu 2014
therm a všech jeho dceřiných společností v oblasti průmyslových aplikací indukčního tepla zajišťuje tato společnost také
projekční práce, technické poradenské služby a servis indukčních zařízení. Tavicí pece anglického výrobce Inductotherm
představují více než čtyřicet instalací ve slévárenských provozech v rámci České republiky a Slovenska. Stánek společnosti
ACESO Praha (obr. 2) patřil v rámci veletrhu k větším expozicím. Výrobkové portfolio bylo předvedeno nejen na informačních bannerech, ale také na velké televizní obrazovce. Zajímavostí byla vícenásobná účast zástupců výrobce pecí z Anglie
a možnost prodiskutovat technické dotazy ze strany návštěvníků s těmito odborníky.
Melting and holding
furnaces at the FOND-EX
Fair and at the International
Engineering Fair 2014
Společnost LAC, s. r. o., je více než dvě desetiletí českým výrobcem pecí a žárobetonových tvarovek. Působí nejen na tuzemském trhu, ale orientuje se prostřednictvím obchodních
partnerů také na trhy zahraniční. Od založení společnosti
v roce 1992 vyrobila tato firma více než 12 000 pecí, které
byly dodány do více než padesáti zemí světa. V současné době
netvoří výrobní program jen sériové výrobky, ale většina zařízení je v atypickém provedení dle specifických požadavků
zákazníků. V reakci na neustále se zvyšující ceny energií se
společnost LAC, s. r. o., začala aktivně zabývat energetickými
audity a orientací na úspory energie při tavení a udržování
slitin neželezných kovů. Z tohoto důvodu byla nepřehlédnutelnou součástí moderní výstavní expozice (obr. 3) sklopná
plynová tavicí pec se systémem rekuperace tepla PTSPR 750/12
(obr. 4). Tavicí výkon vystaveného zařízení je 590 kg Al/h. Systém rekuperace zajišťuje úsporu nákladů na tavení až do výše
30 %. Vystavená pec byla zakoupena německou slévárnou
Sächsische Druckguss GmbH.
Ing. Radan Potácel
L AC, s . r. o ., R a j h r a d
foto: autor
621.745.32
foundry furnaces
Ú vo d
Jednou z největších veletržních akcí pořádaných každoročně
na brněnském výstavišti je Mezinárodní strojírenský veletrh
(MSV). Jedná se o největší výstavu ve střední Evropě zaměřenou na obor strojírenství. Veletrh se v letošním roce uskutečnil ve dnech 29. 9. – 3. 10. 2014 a účastnilo se ho více než
1 500 vystavovatelů a kolem 80 000 návštěvníků. Po dvou letech byly součástí veletrhu opět výstavy FOND-EX, WELDING,
PLASTEX, IMT a PROFINTECH. Tento příspěvek představuje
nejvýznamnější vystavovatele v segmentu tavicích a udržovacích pecí v rámci MSV a zejména výstavy FOND-EX zaměřené
na slévárenství, která byla situována do pavilonu Z.
A B P I n d u c t i o n S y s t e m s G m b H
Tento německý výrobce indukčních tavicích pecí má na českém
trhu již dlouholeté zastoupení. Jeho zařízení využívají slévárny
v České republice k tavení ocelí a litin více než jedno desetiletí. Expozice na veletrhu FOND-EX (obr. 1) byla standardního
typu s představením výrobků na reklamních panelech.
AC E S O Pra h a , s p o l. s r. o.
Jedná se o společnost působící v oboru slévárenství v České
republice a na Slovensku již od roku 1992. Kromě zastoupení
předního světového výrobce indukčních pecí firmy Inducto-
434 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
L AC , s . r. o.
R E A LI ST I C , a . s .
Jedná se o českého výrobce plynových a elektrických odporových pecí. Společnost má v České republice tradici sahající
do poloviny minulého století. Její zařízení využívají slévárny zejména k tepelnému zpracování, předehřevu materiálů a k tavení i udržování slitin neželezných kovů. Expozice na veletrhu
FOND-EX (obr. 5) byla velikostně standardního typu s představením výrobků na reklamních panelech a také na velké televizní obrazovce.
Š E B E STA - s l u ž by s l é vá r n á m s .r.o.
Firma ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o. byla založena v roce
1990 a již více než 20 let zastupuje přední evropské dodavatele výrobních technologií a spotřebního materiálu, jimiž vybavuje české a slovenské slévárny. Portfolio zahrnuje základní
spotřební materiál, nářadí, zařízení i velké technologické celky jak pro slévárny neželezných, tak i železných kovů. Jen namátkou jsou zastupovány firmy jako StrikoWestofen, Clansman, Wollin, Indutherm a další, které jsou špičkami ve svých
oborech. Navíc je slévárnám poskytován široký rozsah podpory a školení ke všem produktům i obecně k tématům metalurgie neželezných kovů, k technologii výroby odlitků a úspor
při výrobě odlitků. Společnost proti minulým ročníkům vsadila na zcela nový vzhled expozice. V pavilonu Z brněnského výstaviště vyrostl moderní stánek (obr. 6), jehož dominantním exponátem byla tavicí pec Westomat 1700 SProDos 3
(obr. 7), která byla prodána do firmy Fagor Ederlan na Slovensko.
Ta v i c í a u d r ž o v a c í p e c e n a v e l e t r h u F O N D - E X a n a M e z i n á r o d n í m s t r o j í r e n s ké m v e l e t r h u 2014
Obr. 2. ACESO Praha, spol. s r. o.
ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o.
Obr. 3. LAC, s. r. o.
Obr. 4. Sklopná plynová tavicí pec se systémem rekuperace tepla PTSPR
750/12
Z ávě r
Obr. 5. REALISTIC, a. s.
Obr. 7. Tavicí pec Westomat 1700 SProDos 3
Závěrem bych rád shrnul, že na MSV byly
představeny novinky ze všech klíčových
odvětví strojírenské výroby. Více než
35 % vystavovatelů na veletrhu bylo ze
zahraničí. Výstava FOND-EX zaměřená
na slévárenskou technologii nedosahuje
v posledních ročnících svého konání velikosti, na kterou jsme byli zvyklí z předchozích desetiletí. Je to zejména z důvodů zvyšujících se nákladů na realizaci
výstavních expozic a masového využívání internetu k propagaci výrobků. Nicméně tato výstava stále hraje důležitou
roli při setkávání slévárenských odborníků a předávání zkušeností.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 435
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
Obr. 6.
Obr. 1. ABP Induction Systems GmbH
R. Potácel
F. St ř í t e c k ý
Te c h n o l o g i e t l a ko v é h o, ko k i l o v é h o a n í z ko t l a ké h o l i t í n a v e l e t r h u F O N D - E X 2014
Technologie
tlakového, kokilového
a nízkotlakého lití na
veletrhu FOND-EX 2014
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
Technology of die-pressure,
chill and low pressure casting
at the FOND-EX Fair 2014
Ing. František Střítecký
foto: autor
669.715 : 621.74.043.2 + 621.74.043 + 621.74.043.3
aluminium alloys— die-casting— gravity die-casting—low
pressure die-casting
Ú vo d
V rámci letošního strojírenského veletrhu ve dnech 29. 9. až
3. 10. – opět po 2 letech – proběhl na brněnském výstavišti
v pavilonu Z mezinárodní slévárenský veletrh FOND-EX, a to
již jeho 15. ročník.
Stejně jako v předchozích dvou ročnících zaujal jen část plochy tohoto pavilonu. Nízká účast vystavovatelů z řad výrobců
strojů a sléváren je zřejmě způsobena poměrně vysokými výstavními náklady a přetrvávajícími úspornými opatřeními firem. Někteří vystavovatelé proto také využili možnost své prezentace na stánku Svazu sléváren ČR, jako tomu bylo u firem
Kovolis Hedvikov a. s., Kovolit Modřice a. s., Beneš a Lát, a. s.,
a dalších, přičemž v součtu se jednalo o 20 firem. V oblasti,
o kterou jsem se na veletrhu zajímal, se nízký počet vystavovatelů v porovnání s předchozím ročníkem ještě snížil.
V y s t a v u j í c í f i r my
Navštívit vystavovatele z okruhu mého zájmu nebylo v letošním
roce nikterak složité. Většina firem totiž byla soustředěna převážně na dvou velkých stáncích, a to na rozsáhlém stánku firmy ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o., Brno, a na stánku Svazu
sléváren České republiky.
Licí stroje pro tlakové lití na svém stánku nabízela firma
BÜHLER, která je pravidelným a významným účastníkem tohoto veletrhu. Společnost BÜHLER nabízí nejen samostatné
licí stroje, ale i celá optimalizovaná pracoviště tlakového lití
včetně kontroly výrobního procesu a poskytuje také poradenství při návrhu licí formy. Licí stroje této firmy mají vysokou
technickou úroveň a jsou zastoupeny v strojním parku našich
sléváren tlakového lití.
Na letošním veletrhu firma BÜHLER oslovila návštěvníky dvěma tématy, a to novou řadou strojů Ecoline Pro (obr. 1) vy-
436 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
ráběných ve čtyřech velikostech (3 400 až 8 400 kN) a také
představila svůj závod v Itálii Bühler Brescia Presse S. r. l.,
který pro evropské slévárny tlakového lití zajišťuje renovace,
rekonstrukce a modernizace licích strojů různého rozsahu dle
přání zákazníka. Nová řada strojů navazuje na stroje se systémem Evolution, Carat (stroje nad 10 000 kN) a vyznačuje
se vyšší výkonností, spolehlivostí, flexibilitou a jednoduchostí,
a to při nižších pořizovacích nákladech.
Na minulém veletrhu v roce 2012 mě na stánku firmy BÜHLER
zaujala nově vyvíjená technologie jader ze směsi speciálních
solí určených pro tlakové lití, a proto jsem se zajímal, jak tato
progresivní technologie pokročila a jaké je její současné využití v praxi. Uspokojivé je, že se úspěšně využívá v některých
tlakových slévárnách automobilového průmyslu.
Tlakové licí stroje na veletrhu nabízela také přední italská firma AGRATI (obr. 2), která má ve svém výrobním programu
tlakové licí stroje se studenou (2 600 až 18 000 kN) i teplou
(200 až 4 000 kN) licí komorou. Tyto licí stroje slouží k odlévání slitin hliníku, zinku a hořčíku. Tlakové licí stroje jsou od
roku 2011 dodávány s inovovaným hydraulickým systémem
Eco Drive. Tento systém pracuje s novým pohonným úsporným asynchronním motorem s doplněním o modernizované
proporcionální ventily a hydrauliku zajišťující řízení a kontrolu
celého procesu lití. Nový systém Eco Drive zajišťuje až 70%
úsporu energie, zlepšení pracovního prostředí a vysokou kvalitu produkce. Stroje jsou dodávány dle požadavků zákazníků
doplněné o periferie až k plnému automatickému provozu.
Firma ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o. (obr. 3) je stálým
účastníkem veletrhu FOND-EX a v současné době spolupracuje s 29 firmami, které mají ve svých oborech špičkovou úroveň. Na tomto stánku v oblasti tlakového, nízkotlakého a kokilového lití bylo možné seznámit se s nabídkou firem KURTZ,
STRIKO WESTOFEN, WOLLIN, ChemTrend, AED a dalších.
Firma KURTZ měla v nabídce nízkotlaké licí stroje, kokilové
stroje a ostřihovací lisy. Maximální pozornost věnuje firma
technické úrovni nízkotlakých licích strojů, které vyvinula jak
pro velkosériovou výrobu s efektem nízkých výrobních nákladů, což se příznivě odráží v ceně odlitku, (stroj KURTZ Al
14 – 10 SR), tak pro zakázkové menší slévárny s potřebou časté výměny litých slitin (stroj KURTZ Al 13 – 13 TC). Další vývoj
v této oblasti směřuje k nízkotlakému lití do pískových forem
a forem složených z jader. Společnost KURTZ se v konstrukci
strojů přizpůsobuje potřebám zákazníka. Příkladem může
být zařízení na nízkotlaké lití odlitku bloku motoru do dvojnásobné formy pro automobilku BMW. Doba jedné operace
trvá 6 až 7 min a celkové náklady této technologie jsou v porovnání s tlakovým litím poloviční, a to při dosažení vysoké
vnitřní jakosti odlitku. Také kokilové a ostřihovací lisy mají velmi dobrou úroveň.
Firma STRIKO WESTOFEN se na veletrhu představila vystaveným exponátem, a to dávkovací pecí Westomat s novým
řízením SProDos 3. Tento systém řízení komunikuje s licím
strojem a koriguje velikost dávky v průběhu procesu lití tak,
že výška tablety se udržuje v rozmezí ± 1 mm. Toto velmi přesné dávkování tekutého kovu do licího stroje má vliv na jakost
produkce a využití vsázky. O špičkové úrovni dávkovací pece
svědčí také to, že již na počátku veletrhu byl vystavený exponát, dávkovací pec Westomat 1700 SProDos 3 (obr. 4) prodán firmě FAGOR Ederlan Slovensko, a. s.
Zařízení a prostředky na ošetření licí formy měly v nabídce firmy WOLLIN, ChemTrend a AED Automation. Postřikové nástroje firmy WOLLIN jsou konstruovány ve stavebnicovém
systému, což zjednodušuje montáž a přizpůsobení na jednoduché i složité formy v krátkém čase. Standardní moduly ze
Te c h n o l o g i e t l a ko v é h o, ko k i l o v é h o a n í z ko t l a ké h o l i t í n a v e l e t r h u F O N D - E X 2014
F. St ř í t e c k ý
až po montáž konstrukčních skupin. Představila se také Slévárna HEUNISCH, s. r. o., z Krásné u Aše vyrábějící odlitky
z Al slitin technologií gravitačního, sklopného a nízkotlakého
lití do kokil.
Další odlitky ze slitin neželezných kovů vyráběné tlakovým,
nízkotlakým a kokilovým litím bylo možné zhlédnout ve vitrínách umístněných na ploše stánku Svazu sléváren ČR. Možnosti vystavit zajímavé odlitky ze své produkce využily mimo
jiné i firmy KOVOLIS Hedvikov (obr. 5), KOVOLIT, a. s.,
Modřice, (obr. 6), Beneš a Lát a další.
Obr. 1. Tlakový licí stroj Ecoline Pro 53 z nové řady od firmy
BÜHLER
Obr. 3. Stánek firmy ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o.
stavebnicového systému Power Sprey umožňují opakovanou
použitelnost. Dokonalé nanášení separačního prostředku na
tvarovou část licí formy umožňují trysky různé konstrukce.
Firma ChemTrend měla ve své nabídce separační prostředky
na ošetření forem pro tlakové lití slitin Al, Mg a Zn. Nabízela
také rozsáhlou paletu mazadel na mazání pístů a licí komory
na bázi oleje, granulí a prášků s efektem vyšší životnosti pístů a licích komor. Zajímavou nabídkou je mikropostřik – jedná se o naprosto minimální velikost dávky mazadla. Na jeden
licí impulz se dávka mazadla pohybuje v tisícinách ml; využití
má u velkoplošných odlitků a je šetrnější k životnosti formy.
Zajímavou nabídku v oblasti mazacích zařízení a mazadel měla
i firma AED Automation.
Jakost tlakově litých odlitků ovlivňují mimo jiné také tepelné
poměry licí formy. K ohřátí formy a k jejímu udržení v tepelné
rovnováze po dobu licího procesu slouží topná a chladicí zařízení, která na veletrhu ve svém stánku nabídla firma THERMOBIEHL. V nabídce měla zařízení pro regulaci teploty, jehož teplonosným médiem je olej nebo voda. Tato zařízení pomáhají vytvořit optimální tepelné podmínky v průběhu procesu lití a pozitivně ovlivňují jakost, výkon a životnost formy.
Dalšími účastníky veletrhu byly firmy MAGMA a MECAS ESI,
které svými službami v oblasti simulace významně ovlivňují jakost odlitků. Tak např. simulace plnění formy tekutým kovem
může ověřit různé návrhy vtokových systémů s cílem nalezení
optimálního řešení ještě ve stadiu konstrukční přípravy.
Na veletrhu FOND-EX vystavovala také firma POWER-CAST
ORTMANN, s. r. o., Děčín, která odlévá a dále upravuje odlitky ze slitin zinku, hliníku a hořčíku a patří ke skupině KOPF.
Na stánku ve vitrínách bylo možné si prohlédnout průřez sortimentu vyráběných odlitků ze všech tří odlévaných slitin. Firma nabízí kompletní služby, a to od zhotovení dokumentace
přes lití, obrábění, obstřikování plastem, zušlechťování povrchu
Obr. 4. Dávkovací pec Westomat 1700 SProDos 3 (exponát) od firmy
STRIKO WESTOFEN
Obr. 5. Vystavené odlitky
firmy KOVOLIS Hedvikov
Obr. 6. Panel s Al odlitky z produkce firmy KOVOLIT, a. s., Modřice
Z ávě r
Patnáctý ročník veletrhu FOND-EX ukázal, že ještě nedošlo
k jeho oživení a bude třeba se zamyslet nad tím, co by do budoucna pomohlo přitáhnout větší počet sléváren a výrobců
strojů k účasti na tomto slévárenském veletrhu. Vystavovatelů
z oblasti tlakového, nízkotlakého a kokilového lití bylo na letošním veletrhu málo, přesto bylo patrné, že technická úroveň
produkce u výrobců strojních zařízení a ve slévárnách se zvyšuje. Znovu bych připomněl nutnost zabývat se myšlenkou
prodloužení časového odstupu mezi jednotlivými ročníky veletrhu FOND-EX, jelikož si myslím, že dvouletý cyklus pro představení většího počtu novinek je příliš krátký. Přál bych příštímu ročníku slévárenského veletrhu FOND-EX, aby se svým
rozsahem i obsahem opět vrátil tam, kde byl v nedávných letech.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 437
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
Obr. 2. Stánek firmy AGRATI – italský
výrobce tlakových licích strojů
J. Fošum
F O N D - E X 2014 – n o v i n k y z o b l a s t i fo r m o v a c í c h m a t e r i á l ů a p o s t u p ů v ý r o b y fo r e m a j a d e r
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
FOND-EX 2014 –
novinky z oblasti
formovacích
materiálů a postupů
výroby forem
a jader
FOND-EX Fair 2014—
novelties in the field
of moulding materials
and methods of moulds
and core manufacture
jsou stále nejrozšířenější formovací technologií samotvrdnoucí směsi s furanovými pryskyřicemi. Právě na ně je však vyvíjen
rostoucí tlak z pohledu hygieny a ekologie slévárenských provozů. Firma usilovně pracuje např. na snižování obsahu síry
v systému, kam se dostává především ze sulfonových kyselin
v tvrdidlech. Určitým řešením je užití kyseliny mléčné jako
součásti tvrdidla. Další nároky na parametry furanového ST
systému kladou ocelové odlitky pro větrné elektrárny. Firma
nabízí slévárnám řadu nekřemenných a syntetických ostřiv
potřebných pro mimořádné technologické úkoly. Vyvinula rovněž speciální pryskyřici pro 3D technologii (rapid prototyping).
F. L l i M A Z Z O N , S c h i o, I t á l i e (o b r. 2)
Firma dodává pro slévárny pojiva, tvrdidla, žárovzdorné nátěry i pomocné materiály. Ve vývoji pojiv se zaměřuje také na
anorganické systémy založené na Na-silikátech pro výrobu
jader litinových a ocelových odlitků. U furanových pryskyřic
se snižuje obsah volného furfurylakoholu (pod 25 %) a volného formaldehydu za účelem omezení toxicity systému.
Mezi novými typy pojiv byla uvedena rezolová pryskyřice pro
manganové oceli. K dispozici jsou všechny základní typy pojiv
pro ST směsi i jádrová pojiva ke vstřelování za tepla i za studena (obr. 3). Nový pojivový systém cold box neobsahuje
organické těkavé látky a má nižší spotřebu aminu pro vytvrzování jader. Výrobní program zahrnuje i nátěry na bázi korundu a speciální nátěr pro odstředivé lití válců.
K E R A M O ST, a . s ., M o s t
Ing. Jiří Fošum
foto: autor
621.742.4 + 621.744.5 : 621.743.4 + 621.742.4:620.1
moulding sands—moulding— coremaking—testing of
moulding sand
Ú vo d
Mezinárodní slévárenský veletrh FOND-EX se v letošním roce
konal opět po relativně krátké době a za pouhých 8 měsíců
ho bude následovat jeden z nejdůležitějších světových slévárenských veletrhů, veletrh GIFA 2015 v Düsseldorfu. Z toho
vyplývá výrazně nižší účast zahraničních vystavovatelů v Brně.
Ve stáncích přítomných firem však bylo možno získat informace o značném úsilí výrobců slévárenských pojiv a systémů ve
zlepšování jejich ekologických parametrů i celkové úrovně jejich technologií.
H ü t t e n e s - A l b e r t u s C h e m i s c h e We r ke
G m b H (o b r. 1)
Firma ve vývoji formovacích technologií klade v posledních letech důraz především na náhradu převažujících organických
pojivových systémů anorganickými, které vykazují podstatně
přijatelnější hygienické a ekologické výsledky. Anorganický
systém Cordis se zlepšenými technologickými vlastnostmi
úspěšně nahrazuje organické pojivo cold box při výrobě jader
hliníkových odlitků ve slévárně automobilky Volkswagen. Tuto
změnu připravují i další dvě významné slévárny. Dvousložkový
systém Cordis sestává z modifikovaného roztoku alkalického
silikátu a práškové syntetické anorganické přísady. V Evropě
438 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
KERAMOST, a. s., Most, oslavila v letošním roce 20 let trvání
firmy jako akciové společnosti. Roční produkce bentonitu přesáhla 110 000 t, z toho pro slévárny cca 35 %. Z celé řady slévárenských bentonitů jsou pro svou kvalitu nejžádanější jednak natrifikované bentonity řady Sabenil, připravované výhradně z vlastní těžby, jednak hybridní bentonity řady Keribent,
kde jsou kombinovány suroviny z více míst. Oba druhy bentonitů jsou podle potřeb sléváren litiny pro formování do jednotné směsi dodávány také jako směsi s práškovým uhlím,
které Keramost získává jednak od firmy Šimeček, jednak od
svého německého partnera S+B Industrial Minerals (obr. 4).
Již tradičně byla i tentokrát firma S+B spoluúčastníkem stánku firmy. Jako jeden z nejvýznačnějších německých producentů bentonitů má S+B k dispozici rovněž speciální druhy pojiv
na bázi bentonitu Quickbond a Envibond. Do jádrové směsi
cold box stále nabízí dnes zlepšenou anorganickou přísadu
Antrapex, snižující sklon ke specifickým vadám odlitků ze slitin železných kovů.
S i m p s o n Te c h n o l o g i e s , U SA
Tradiční americká firma nabízí inovované typy zařízení pro
úpravu a přípravu bentonitových formovacích směsí. Jde především o kontinuální mísiče Multi-Mull, chladiče Multi-Cooler,
příp. další zařízení pro předpřípravu obíhající formovací směsi. Ze šaržových mísičů pro bentonitové směsi dodávají kyvadlové mísiče typu Speedmullor s vysokou produktivitou mísení a nízkou energetickou náročností. Ve svém stánku na veletrhu Fond-Ex vystavovali výběr z řady nových přístrojů na
zkoušení formovacích směsí, vyráběných ve Švýcarsku. Jde především o elektronický univerzální přístroj na měření pevností,
digitální přístroj na měření prodyšnosti a kombinovaný poloautomatický měřicí přístroj Minilab (obr. 5 a 6).
F O N D - E X 2014 – n o v i n k y z o b l a s t i fo r m o v a c í c h m a t e r i á l ů a p o s t u p ů v ý r o b y fo r e m a j a d e r
Obr. 1. Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH
J. Fošum
Obr. 4. S+B Industrial Minerals
Obr. 7. Maschinenfabrik Gustav Eirich ,
Německo
SA N D T E A M , s p o l. s r. o.,
H o l u b i c e (o b r. 8)
Obr. 5. a 6. Simpson Technologies, USA
M a s c h i n e n fa b r i k G u s t a v E i r i c h ,
H a r d h e i m , N ě m e c ko (o b r. 7 )
Minulý rok oslavila tato strojírenská firma 150 let od svého založení. Od původních kruhových žlabových mísičů přešla v 50.
letech 20. století přes planetové mísiče k vlastnímu systému
vířivých mísičů, které stále zdokonaluje. Od roku 1993 nabízí
slévárnám nový systém Evactherm, který zajišťuje současné
míchání a chlazení formovací směsi v jednom zařízení. Snížením
tlaku na 70 mbar dochází ke skupenské přeměně vody v páru
již při teplotě 40 °C, čímž se dosáhne ochlazení směsi. Pára má
také blahodárný vliv na aktivaci bentonitu. Vakuových mísičů
Evactherm bylo do sléváren dodáno již přes šedesát.
Obr. 8. Sand Team, spol. s r. o., Holubice
Servisní firma vystavila ve stánku Svazu
sléváren ČR ukázku slévárenských jader
vyráběných anorganickým pojivovým
systémem Geopol. Jádra jsou vytvrzována buď systémem samotvrdnoucí směsi, nebo plynným oxidem uhličitým. Jako ostřivo zde byly použity různé typy křemenných písků, příp. mechanický regenerát. Tato technologie
je charakterizována nízkou spotřebou pojiva, velmi dobrými
technologickými vlastnostmi a zlepšenými hygienickými a ekologickými parametry.
Z ávě r
Přes nízkou účast vystavovatelů byly na letošním veletrhu
FOND-EX zastoupeny alespoň některé typické firmy představující poslední trendy formování do jílových, anorganických a organických směsí. Oproti minulému ročníku je viditelný výraznější nástup anorganických pojivových systémů na
úkor organických pojiv. Zdokonalují se především technologické vlastnosti systémů a jejich regenerovatelnost. Ekologické výhody jsou pak nasnadě. Rovněž u značně rozšířených
organických pojivových systémů, především u ST směsí s furanovou pryskyřicí a jádrových směsí cold box, směřují hlavní
inovace ke snižování toxicity i sklonu k vadám odlitků, tedy
k redukci obsahu organických rozpouštědel a síry v pojivovém
systému. U bentonitových směsí pro sériové odlitky ze slitin
železných kovů se stále více uplatňují dokonalejší mísicí zařízení i hybridní typy bentonitů.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 439
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
Obr. 2. a 3. F.Lli MAZZON, Schio, Itálie
A . Mores
F O N D E X 2014 – o b l a s t t e c h n o l o g i e o d l i t k ů
FOND-EX 2014 –
oblast technologie
odlitků
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
FOND-EX 2014—the field
of casting technology
doc. Ing. Antonín Mores, CSc.
foto: autor
621.74:62.004
foundry technology
Ú vo d
Při hodnocení minulého veletrhu FOND-EX jsme se domnívali, že největší pokles slévárenské výroby od vzniku České republiky je již minulostí. Podle statistiky však došlo v letech
2012 a 2013 k mírnému poklesu, případně stagnaci výroby
odlitků z litiny s lupínkovým grafitem (LLG), z litiny s kuličkovým
grafitem (LKG) a ve výrobě odlitků z oceli. To však bylo kompenzováno poměrně velkou výrobou odlitků ze slitin hliníku,
jejichž celková výroba se blíží 100 000 t odlitků ročně. Celkovou výrobou 424 358 t odlitků v roce 2012 a přibližně stejnou výrobou v roce 2013 Česká republika zaujímá stále přední místo v Evropě a výroba odpovídá srovnatelným průmyslově vyspělým státům. V přepočtu na obyvatele zaujímá
ČR 3. místo v Evropě. Je nutno zdůraznit, že značná část výroby jsou tlakově lité odlitky ze slitin hliníku; tato výroba souvisí s rozvojem automobilového průmyslu. To se odrazilo i na
veletrhu FOND-EX 2014, kde hlavně odlitky ze slitin Al byly
vystaveny v poměrně velkém množství.
I nadále platí trend, který začal na minulém veletrhu, že neustále klesá počet stánků jednotlivých sléváren. To je jistě
způsobeno i tím, že je stále více možností získat informace
pomocí internetu, ale jistě i stoupající náklady spojené s pořízením stánku zde hrají negativní roli. I na veletrhu FOND-EX
2014 převažovaly firmy dodavatelské a v poměrně malém
množství firmy výrobní, které nabízely slévárenská zařízení.
Některé slévárny se sdružily se Svazem sléváren ČR a své odlitky předvedly ve velkém společném stánku. Tento způsob
prezentace sléváren je rovněž možno považovat za výhodný;
byly zde vystaveny vždy celé skupiny odlitků a návštěvník měl
možnost získat přehledné informace.
440 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
V y s t ave n é o d l i t k y a t e c h n o l o g i c ké
poznatky
Ve stánku firmy Heunisch byl vystaven zajímavý odlitek klikového hřídele z LKG, materiál EN-GJS-600-3, hmotnost
odlitku 138 kg (obr. 1). Odlitek byl podle své viditelné dělicí
roviny formován v poloze „na ležato“. Povrch odlitku je naprosto dokonalý; více informací o použití nálitků, vnějších
chladítek a vtokové soustavě nebylo bohužel možné zjistit.
Odlitek nebyl tuzemský, ale vyroben v rámci koncernu Heunisch. Je škoda, že tyto z hlediska technologie a kontrolních
operací náročné odlitky z LKG se v ČR již nevyrábějí. V rámci
koncernu ČKD se podobné hřídele z LKG do hmotnosti 400
kg vyráběly téměř 40 let.
Na obr. 2 je odlitek z LLG z materiálu EN-GJL-250, hmotnost
377 kg, který vyrábí firma Heunisch Brno, s. r. o. Odlitek je
určen jako součást jednotky na bioplyn, jádra jsou vyráběna
systémem cold box. Odlitek je kontrolován na tvrdost, vnitřní
jakost se kontroluje ultrazvukem a pomocí přístroje DOMENA
jsou predikcí stanoveny pravděpodobné hodnoty mechanických vlastností.
Na obr. 3 jsou ukázky ocelových odlitků řezných nožů, které
vyrábí firma FOCAM Olomouc, s. r. o., z materiálu 1.2333.
Tyto odlitky se vyrábějí metodou spalitelných polystyrenových
modelů ve hmotnostních kategoriích 1–700 kg také z dalších
materiálů 1.2320, 1.2769, 1.7140, 1.2382 a bývají dodávány
ve zušlechtěném stavu, což vyžaduje automobilový průmysl.
Slévárny Třinec, a. s., vystavily ve své části společného stánku
v rámci veletrhu největší odlitek určený pro ohřívače větru pro
vysoké pece (obr. 4). Odlitek je z legované LLG, podrobnější
informace o hmotnosti a materiálu však nebyly uvedeny.
Zvonařská dílna Tomášková-Dytrychová, s. r. o., vystavila nádherný zvon o hmotnosti cca 1 000 kg, který je určen pro Michalovce na Slovensku (obr. 5).
Na obr. 6 je odlitek železniční podkladnice z produkce firmy
TOS MET Čelákovice, ZPA Group. Odlitek je z LKG, typ „Pandrol“, materiál EN-GJS-500-7 a jsou na něj kladeny velmi přísné požadavky z hlediska materiálových vlastností a je vyžadována dokonalá vnitřní jakost.
Obr. 1. Klikový hřídel, materiál EN-GJS-600-3,
firma Heunisch
Obr. 4. Odlitek pro ohřívač
větru, legovaná EN- GJL-250, Slévárny
Třinec, a. s.
F O N D E X 2014 – o b l a s t t e c h n o l o g i e o d l i t k ů
A . Mores
Obr. 3. Odlitky ocelových střižných nožů, FOCAM Olomouc, s. r. o.
Obr. 5. Odlitek zvonu, Zvonařská dílna
Tomášková-Dytrychová, s. r. o.
Obr. 6. Odlitek železniční podkladnice
„Pandrol“, materiál EN-GJS-500-7,
TOS MET Čelákovice, ZPA Group,
a. s.
Obr. 7. Exotermický nástavec pro boční
nálitky, firma FAPROSID a Z-Model Blansko, s. r. o.
Obr. 8. Odstředivě lité ocelové odlitky,
VÚHŽ Dobrá, a. s.
Obr. 9. Soubor odlitků ze slitin Al a Zn,
BENEŠ a LÁT, a. s.
Obr. 13. Odlitky ze slitin Al se zalitými
trubičkami, Power-Cast Ortman
Obr. 10. Soubor odlitků tlakového lití,
KOVOLIS Hedvikov, a. s.
Obr. 11. Odlitky z cínu, zinku, LLG a LKG,
ALFE Brno, a. s.
Obr. 12. Odlitky ze slitin zinku, Power-Cast Ortman, s. r. o.
Obr. 15. Odlitky určené k apretaci na brousicím stroji
Obr. 14. Dvoupolohový brousicí stroj, LAEMPE+Panáčková, prospekt firmy AUTO GRINDIG LTD
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 441
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
Obr. 2. Skříň motoru, materiál EN-GJL-
-250, Slévárna Heunisch Brno, s. r. o.
A . Mores
F O N D E X 2014 – o b l a s t t e c h n o l o g i e o d l i t k ů
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
Obr. 16. Odlitky z produkce Slévárny Pilana Hulín, s. r. o.
Firma FAPROSID, která vystavovala společně s firmou Z-Model, s. r. o., ve svém stánku ukázala exotermický nástavec pro
boční atmosférické uzavřené nálitky (obr. 7). Tyto typy bočních nástavců se dodávají z technologických důvodů bez podnálitkových podložek. Boční uzavřené nálitky jsou u hmotných
ocelových odlitků a také odlitků z LKG poměrně riskantní
záležitostí; velmi záleží na tloušťce dosazované stěny nebo
velikosti tepelného uzlu. Slévárna si pak sama podle svých
zkušeností a svých vnitřních předpisů přilepí k dodanému
nástavci podnálitkovou podložku. Standardní nástavce z exotermické i izolační směsi obvyklých přímých tvarů jsou dodávány s podnálitkovými podložkami.
Firma VÚHŽ Dobrá, a. s., představila soubor odstředivě litých
ocelových odlitků (obr. 8). V tomto případě je možno považovat chybějící údaje o materiálu za závažné pochybení.
Slévárna Beneš a Lát, a. s., vystavila svůj soubor odlitků vyrobených tlakovým, nízkotlakovým a gravitačním litím odlitků
z Al a Zn, opět bohužel bez specifikace (obr. 9).
Slévárna KOVOLIS Hedvikov, a. s., v poslední době zaznamenala prudký nárůst výroby odlitků vysokotlakým litím. Ve svém
souboru vystavila velké množství odlitků různých typů, jako
jsou součásti brzdových systémů, skříně kompresorů, stírací
systémy a držáky, jak je vidět na obr. 10.
Firma ALFE Brno, s. r. o., vystavila drobné odlitky z cínu a zinku odstředivě lité do gumových forem (obr. 11 nahoře). Na
stejném obr. 11 dole jsou odlitky z LLG a rovněž z LKG. Tato
slévárna uváděním materiálů u svých odlitků, jako jedna z mála,
dokázala, že v ČR přibyl další výrobce odlitků z LKG.
Firma Power-Cast Ortman, s. r. o., je slévárna, kde se vyrábějí odlitky ze slitin zinku tlakovým litím. Výběr ze své výroby odlitků pro automobilový průmysl, odlitků pro elektrotechniku,
drobné odlitky pro uzamykací systémy, nábytek a kování je na
(obr. 12). Tato firma představila i odlitky ze slitin Al se zalitými
trubičkami a odlitky pro střešní oknové otvory automobilů,
nebyl však uveden jejich výrobce (obr. 13).
442 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Obr. 17. Odlitky vyráběné přesným litím, PBS Velká Bíteš, s. r. o.
Firma LAEMPE + Panáčková, s. r. o., propagovala automatický
dvoupolohový brousicí stroj firmy AUTO GRINDING LTD,
který odstraňuje nálitky, vtoky, výfuky a brousí dělicí roviny
odlitků z litiny a slitin Al a Cu (obr. 14). U brousicího stroje
není nutné používat složité přípravky a složité programy.
Brousicí stroj, který je již instalován v ČR, apretuje i takové odlitky s vtokovou soustavou a zateklinami, jak je ukázáno na
obr. 15.
Slévárna Pilana Hulín, s. r. o., představila své tradičně vyráběné odlitky do samotvrdnoucích formovacích směsí (obr. 16).
Technologicky náročné odlitky turbínových lopatek, oběžných
kol, turbínových kol a odlitky pro letecký průmysl prezentovala divize Slévárna PBS Velká Bíteš, a. s., v dostatečném výběru
(obr. 17).
Z ávě r
Odlitků bylo na veletrhu FOND-EX 2014 vystaveno méně než
na dřívějších ročnících. Přesto je dost sléváren, které se snaží
své výrobky propagovat a oprávněně očekávají zájem obchodníků. Objevil se ale nešvar, který se neustále prohlubuje
a je pokračováním trendu posledního veletrhu FOND-EX.
Vystavené odlitky jsou sice vždy soustředěny do logického
souboru, ale téměř u všech vystavovatelů u jednotlivých exponátů nebo celých skupin, chybí označení materiálu a hmotnosti. To je velký nedostatek, tyto neuvedené údaje chybí
nejen obchodníkům, ale i běžné slévárenské veřejnosti. Při
příštím veletrhu bude nutno tento stav změnit.
I když na veletrhu FOND-EX 2014 chyběli někteří stálí vystavovatelé, kteří se zabývají např. slévárenskými surovinami,
očkovadly, modifikátory, keramickými filtry, hutnickou keramikou, slévárenskými zařízeními atd., slévárenští odborníci si
určitě našli zajímavé podněty hlavně z oblasti technologického
řešení složitých vyráběných odlitků.
P o v rc h o v é ú p r a v y n a v e l e t r h u P R O F I N T E CH 2014
Povrchové úpravy
na veletrhu
PROFINTECH 2014
Surface treatment
technologies
on PROFINTECH Fair 2014
VUT v Brně, FSI, Ústav strojírenské
technologie
foto: autor
621.795
surface treatment
Ú vo d
Pátý mezinárodní veletrh technologií povrchových úprav PROFINTECH se konal v termínu tradičního MSV a technologických
veletrhů FOND-EX, PLASTEX a WELDING ve dnech 29. 9. až
3. 10. 2014. Veletrh představil odborné veřejnosti nabídku
prostředků pro povrchovou úpravu, zařízení a vývojové trendy povrchových úprav.
Technologie povrchových úprav zasahují téměř do všech oborů lidské činnosti, výrazným způsobem zvyšují užitnou hodnotu výrobku a tím i jeho konkurenceschopnost na trhu. Výstava PROFINTECH se konala v pavilonu E a v letošním roce
2014 se jí zúčastnilo celkem 90 firem z 12 zemí. Vystavovatelé také oceňují spojení akce s ostatními technologickými
veletrhy v rámci MSV a z něj vyplývající synergické efekty.
Pov r c h ová ú p ra va o d l i t k ů
Problematika ochrany proti korozi především slitin na bázi železa je dominantní úlohou povrchových úprav. V oblasti povrchové úpravy odlitků jsou stabilně zastoupeny firmy na mokré lakování, které je u rozměrných a hmotných součástí jednoznačně nejpoužívanější. Vyhovuje jak dostatečnou korozní
odolností, tak cenou procesu i dostupností. Existují odlitky
různých komor, uzavíracích ventilů, regulačních zařízení a dalšího vybavení především chemických provozů, rozvodů plynu
a vody, kde uvedená povrchová úprava nevyhovuje a je nutno použít chemicky odolné plastické hmoty nanášené tepelným procesem – práškovou barvou a vypálením v pecích. Tato
technologie je však vhodná pro malé a relativně lehké odlitky,
u velkých a hmotných odlitků je nepoužitelná.
Na letošním veletrhu Profintech bylo na stánku firmy ICOSA
s. r. o., Nitra, Slovenská republika, vystaveno zařízení pro plamenový nástřik plastických hmot ve výjimečných tloušťkách.
Zařízení s obchodním názvem Gladiátor je mobilní technologie
pro povrchové úpravy kovů termoplastickými práškovými barvami. Nanášení korozivzdorného povlaku vytvořeného z polyetylenových práškových barev je realizováno plamenovým
natavením práškového substrátu vysokovýkonným hořákem
(obr. 1) na předem předehřátý a otryskaný povrch. Zařízení je
jednoduché a mobilní. Zásobník prášku (obr. 2) má dostatečně velkou nádobu pro práškový plast (obr. 3); hadicové připojení hořáku je dostatečně dlouhé, takže operační rádius
a efektivita provozu může být značně velká. Hořák je vhodný
pro nadrozměrné konstrukce a pro nástřiky velkých tloušťek.
Termoplasty je možné nanášet v tloušťkách od 100 do 750 µm,
v extrémních aplikacích až 1 mm. Používá se také pro vytváření protiskluzových povlaků.
Hořáky jsou podle výkonu rozděleny na tři velikosti. Standardní hořák má výkon až 10 m2 /h při tloušťce povlaku 200
až 250 µm. Velký hořák má výkon 25 až 30 m2 /h při tloušťce
povlaku 200 až 300 µm.
Spotřeba práškové polyetylenové barvy je 1 kg na 4 m2 při
tloušťce vrstvy 250 mikronů.
Technická data zařízení Gladiátor – přenosný: robustní konstrukce je opatřena transportními kolečky a držadlem; kompaktní provedení: délka 48 cm, šířka 35 cm, výška 80 cm;
délka přívodních hadic pro plyn a práškovou barvu: až 9 m;
napájení: stlačený vzduch, min. 6 bar, propan-butan (v lahvích
o tlaku 2 bar); regulace stlačeného vzduchu a regulace množství práškové barvy; vibrátor uvnitř zásobníku na barvu usnadňuje vyprazdňování a dávkování barvy; ovládací prvky hořáku
jsou umístěny na panelu připevněném k opasku.
Typické vlastnosti termoplastických povlaků: vynikající dlouhodobá antikorozní úprava kovů; vynikající bariérové ​​vlastnosti; velmi dobrá odolnost vůči vodě a chemickým látkám;
výborné mechanické vlastnosti – pružnost, pevnost, otěruvzdornost; tepelný cyklus zajišťuje vynikající přilnavost ke kovu;
zdravotní nezávadnost materiálu; teplotní odolnost od –70 do
+70 ˚C; odolnost v solné mlze – více než 20 000 h; elasticita
– více než 400 % (typická hodnota 800 % prodloužení); ztráta adheze (ASTM D3359) – žádná; odolnost vůči UV záření –
UV xenonový oblouk / QUV 2000 h / Florida 5 let; žádné podstatné změny v barvě, lesku nebo mechanických vlastnostech;
velmi nízký vývin kouře – polyetylenová prášková barva je složena ze sloučenin uhlíku, vodíku a kyslíku. Na rozdíl od většiny
nátěrů neobsahuje: žádné reaktivní ingredience, ftaláty, halogeny, izokyanáty a žádné těžké kovy. Při hoření sestává kouř
(zplodiny) především z oxidu uhličitého a vody: CO2 (34 %),
CO (7,5 %), voda a netěkavé látky (58 %) – celkem 99,5 %.
Výsledkem je extrémně nízká toxicita kouře v případě hoření.
Na základě provedených testů hodnocení korozní odolnosti
v prostředí atmosféry s vysokou korozní agresivitou (ČSN ISO
9223) znečištěné SO2 s obsahem chloridů je termoplastický
povlak vhodný pro pasivní protikorozní ochranu ocelí obvyklých
jakostí v prostředí průmyslově mořské atmosféry. Povlak je
odolný proti odloupnutí, nárazu i otěru. Životnost povlaků se
počítá v desítkách let.
Typické příklady aplikací:
– nástřik velkých dílů na volné ploše, plynové potrubí v místě svarů a vybavenost plynovodů,
– nástřik odlitků ventilů a další vybavenosti v těžebním, chemickém a potravinářském průmyslu,
– opravy nátěru uvnitř objektu nebo mimo, a to i výrobky
ošetřené tradičními metodami (např. elektrostaticky nanesené polyetylenové vrstvy),
– nástřik konstrukčních prvků ve stavebnictví, výstavbě čistíren odpadních vod i úpraven pitné vody.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 443
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
Ing. Jaroslav Kubíček
J . Ku b í č e k
hodnocení veletrhu fond - ex 2 0 1 4
J . Ku b í č e k
P o v rc h o v é ú p r a v y n a v e l e t r h u P R O F I N T E CH 2014
Obr. 1. Hořák s hadicovým připojením
Obr. 3. Vnitřní uspořádání zásobníku
Obr. 2. Zásobník práškové barvy
Obr. 4. Odmašťovací zařízení postřikového typu WIR
4H
Pro správnou aplikaci termoplastických povlaků je třeba povrch upravit tryskáním na stupeň Sa 2 1/2 – velmi důkladné
otryskání, dle základní řady norem ČSN EN ISO 8501 – Příprava ocelových povrchů před nanesením nátěrových hmot
a obdobných výrobků – Vizuální hodnocení čistoty povrchu.
D a l š í f i r my v y s t a v u j í c í n a ve l e t r h u
PROFINTECH
Jednou z významných firem vystavujících tryskací techniku je
společnost OTECO CZ, s. r. o., Bučovice. Nabízí široký sortiment tlakovzdušných zařízení i zařízení s metacími koly.
Velmi zajímavou expozici měla firma PKIT Praha, s. r. o., která vystavovala různé tryskací prostředky v otevřených prosklených stojanech. Návštěvník tak měl možnost si jednotlivé
druhy tryskacích prostředků rukou „osahat“ a porovnat mezi
sebou. Zajímavý je například granulát CrNi vysoce kvalitní korozivzdorné oceli, který se využívá při tryskání neželezných
kovů, nerezových odlitků a součástí ze slitinových oceli. Tryskání korozivzdorných ploch je důležité z hlediska zachování
korozní odolnosti otryskaného povrchu. Granulát se při opakovaném použití vytvrdí z 30 HRC na 45 HRC.
Podobný sortiment zařízení i prostředků pro tryskání vystavovala i firma S.A.F. Praha, s. r. o., Praha.
Firma SUMMA, s. r. o., Šumperk, představila komorové odmašťovací zařízení pro střední velikost součástí typu obrobků,
tvářených součástí a také odlitků především z tlakového lití,
kde se používají separační látky na nástřik kokil. Jedná se
o odmašťovací zařízení postřikového typu WIR 4H (obr. 4)
s pracovním prostorem tvořeným drátěným košem, u typu WIR
6C bubnové uspořádání. Zařízení je možné použít k odmaš-
444 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
ťování geometricky náročných součástí, povrchově členitých
s tvarovými dutinami pro získání vysoké čistoty povrchu součástí před následnou povrchovou úpravou, montáží, lakováním
atd. Velikost pracovního prostoru koše je 360 × 560 × 250 mm,
otáčky koše (bubnu u typu WIR 6C) jsou 6 až –20 min –1. Na
obr. 4 je koš s odlitkem z hliníkových slitin tlakového lití. Maximální hmotnost odlitků do koše je 50 kg. Stroje pracují na
základě postřiku horkou odmašťovací kapalinou (max. 70 °C)
ze všech stran díky uložení do koše, který se otáčí kolem vodorovné osy. Lze programovat pouze odmaštění, případně
celý cyklus včetně oplachu a sušení teplým vzduchem (max.
120 °C). Odmašťovací prostředek na bázi alkalických vodních
roztoků je filtrovaný a vrací se do oběhu.
Široký sortiment odmašťovacích zařízení vystavovala firma
KRAITEK CZECH, s. r. o., Hradec Králové. Tato firma nabízí
postřikovací odmašťovací zařízení, ultrazvuková vanová zařízení a průchozí linky.
Z ávě r
Uvedené firmy a jimi vystavovaná zařízení a produkty jsou jen
zlomkem toho, co nabízel letošní veletrh PROFINTECH. MSV
2014 a s ním doprovodné výstavy FOND-EX, PROFINTECH,
PLASTEX a WELDING si prohlédlo kolem 75 tisíc návštěvníků
z 50 zemí.
Použité zdroje
[1] Prospektová literatura firmy ICOSA s. r. o. Nitra, Slovenská
republika
[2] www.icosa.sk, www.pkit.cz, www.suma.cz, www.saf.
cz, www.oteco.cz, www.kraintek.cz
Leonhard Heusler
roční přehledy
Odlitky z lehkých
neželezných kovů
odlévané do pískových
a kovových forem
1. část: hliník – základy nauky
o materiálu, materiály a jejich
vlastnosti
Leonhard Heusler
V ý vo j s l i t i n
Aby bylo možné nahradit v podvozku materiály na bázi železa slitinami Al, je nezbytně nutné zdokonalovat techniku legování, protože velmi rozšířená slitina
EN AC-AlSi7Mg0,3 naráží z hlediska pevnosti a tažnosti při přetržení na své meze.
Zajímavou novinku materiálu s vysokou
pevností představuje K. Greven [4]. Postupem lití s protitlakem (Counter Pressure Casting – CPC) je možné vyrábět
tlustostěnné odlitky s malou pórovitostí
i z obtížně slévatelných slitin s nízkým
obsahem Si. Odlitky z AlSi3Mg vyrobené
Vliv legujících prvků
Ve velmi obsáhlé práci objasňují M. F.
Ibrahim aj. [9] vliv hořčíku na mechanické
vlastnosti slitiny 319 (podobná AlSi6Cu4)
po tepelném zpracování T6, resp. T7.
Zkoušely se přitom varianty s obsahem
Mg od 0,01 do 0,6 %, kvantitativně
se zjišťovaly parametry struktury a pro
všechny varianty se dokumentovaly křivky Rp0,2, Rm, A, tvrdost podle Brinella
a také rázová houževnatost.
V podstatě stejnou studii předkládají
H. R. Ammar aj. [10]. Autoři se zabývají
vlivem přísad Mg, modifikací Sr a rychlostí tuhnutí na mechanické vlastnosti
a index jakosti slitiny typu 359 (podobná
EN AC-AlSi9Mg).
Y. Zedan aj. [11] zjišťují vliv Sn, Bi a Pb na
mechanické vlastnosti a obrobitelnost slitiny AlSi11Cu2Mg.
Přísada stříbra ke slitině AlSi12, zkoumaná jinak ve slitinách AlCu4, je předmětem práce A. Turkera a N. Saklakoglua
[12]. Stříbrné fáze byly identifikovány řádkovacím elektronovým mikroskopem jako
krychlové (částice) AgAl2.
Vzácné zeminy mají na slitiny AlSi zušlechťující účinky, což bylo znovu potvrzeno studií Y. C. Tsaie aj. [13] o vlivu vzácných zemin na strukturu a mechanické
vlastnosti slitiny A356 (AlSi7Mg0,3).
Podrobně se zkoumaly přísady 1 % La,
resp. 1 % Ce a srovnávaly se s původní
modifikací stronciem. Poměry rádiů atomů ke křemíku (obr. 1) jsou u všech tří
prvků relativně stejné a blízké k optimálnímu poměru pro dvojčatění, které se
považuje pro zušlechťovací účinky za
podstatné. Zajímavé je, že přísady La
a Ce sice vedou stejně jako Sr ke zvýšení
tažnosti, pevnost po tepelném zpracování je však nižší než u varianty zušlechtěné konvenčně stronciem. To autoři
přisuzují skutečnosti, že u variant zušlechtěných La, resp. Ce, se tvoří fáze
AlTiLa(Ce)Mg, čímž se váže Mg a není již
k dispozici pro vytvrzování.
A. Sladek aj. [14] se zabývají zjemňujícími
účinky antimonu ve slitině AlSi7Mg0.3,
ačkoliv se Sb používá stále méně.
Vliv struktury
V obsáhlé práci se E. A. Elsharkawi a S.
Alkahtani [15] zabývají velmi podrobně
vlivem rozpouštění fází AlMgFeSi na
mechanické vlastnosti a lom slitiny 357
(podobná EN AC-AlSi7Mg0,6). U variant
s nízkým obsahem železa slitin tohoto
typu převažují ß-fáze (Al5FeSi) a intermetalické fáze Pi (Al8FeMg3Si2). Při rozpouštěcím žíhání probíhají paralelně
dva procesy, zformování Si a rozpad fáze
Pi na ß-fázi. Přídavek stroncia podporuje
zformování Si, zatímco poněkud zpožďuje rozpad fáze Pi. Z rozboru rázové
houževnatosti (obr. 2) se ukazuje, že po
dobu popouštěcího žíhání do 20 h převažuje příznivý vliv zformování Si, zatímco po 60 h ji rostoucí podíl ß-fází s vrubovým účinkem znovu snižuje. Poměrné
prodloužení do přetržení vykazuje podobnou závislost, hodnoty pevnosti tím
však do značné míry ovlivněny nejsou.
B. W. Xiong aj. [16] rozebírají vliv rozměrů zkušebního tělesa na strukturu
a mechanické vlastnosti slitiny A357 (EN
AC-AlSi7Mg0,6) odlité do pískové formy.
L. Guanglei aj. [17] prezentují výsledky
systematické práce, která se zabývala
vlivem rychlosti chladnutí na strukturu a
mechanické vlastnosti slitiny AlSi7,5Cu4.
A. M. Gokhale a G. R. Patel [18] se ve své
velmi důkladné studii věnují vlivu pórovitosti na tažnost slitiny 356 (EN AC-AlSi7Mg0,3) při zkoušce tahem za tepla.
Autoři docházejí k závěru, že poměrné
prodloužení do přetržení koreluje méně
s celkovou procentuální pórovitostí a více
s procentuální pórovitostí lomové plochy;
mezi oběma se přitom zjistila logaritmická souvislost.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 455
roční přehled y
Odlitky pro motory
V poslední době zažívá použití hliníku
v automobilu ještě větší pozornost než
dříve, protože se tento materiál mezitím
začal uplatňovat i ve výrobě větších sérií.
Karoserie typů vozů, jejichž předchozí verze byly z větší části vyrobeny z oceli, se
nyní stále více vyrábějí z hliníku, resp. jako
hybridní konstrukce z oceli a hliníku. M.
Kelz aj. [1] dávají nahlédnout do této hybridní konstrukce na příkladě nové třídy S.
Jestliže se u karoserie použijí odlitky, jedná se zpravidla o konstrukční součásti
vyrobené tlakovým litím; mechanické
vlastnosti přitom mohou kvůli velkým
lokálním rozdílům v průběhu tuhnutí výrazně kolísat. Tyto lokální hodnoty jsou
však potřebné pro výpočty metodou
konečných prvků (FEM), takže se musí
rozšířit simulace plnění formy a procesu
tuhnutí s příslušnými modely struktury,
aby bylo možné předpovědět mechanické vlastnosti. Jak může probíhat takové zjišťování mechanických vlastností
hliníkového konstrukčního dílu v praxi,
popisují ve svém článku K. Weiß, C. Honsel a R. Vomhof [2].
J. Olofsson [3] podává velmi dobrý přehled
tří různých metod, jak lze výpočty FEM
předpovědět mechanické chování odlitků.
tímto postupem mají sice relativně vysokou tvárnost, ale nedosahují spolehlivě
nezbytné pevnosti. Avšak přísadou chromu a po tepelném zpracování T6 pak odlitek dosahuje smluvní meze kluzu Rp0,2
310 MPa při tažnosti 6 %, což výrazně
překračuje mechanické vlastnosti slitiny
AlSi7Mg odlité a zpracované stejným způsobem. Negativní korozní vlivy přitom
nebyly pozorovány.
Podobný přístup měli E. Druschitz, R. D.
Foley a J. A. Griffin [5], [6] ve svém dvoudílném článku o slévárenské slitině
AlZnCuMg vysoké pevnosti.
V další práci se E. Druschitz aj. [7] zabývají charakteristikou nové, vysoce pevné
houževnaté hliníkové slitiny (BAC 100),
Zde se jedná o slitinu typu AlCu5MgMnAg
(A201), ovšem s nízkým obsahem stříbra
(max. 0,40 %) a také s přísadami V a Zr.
Nové poznatky byly publikovány i v oblasti žáropevnosti slitin hliníku. D. J.
Weiss, G. A. Gegel a K. S. Sadayappan
[8] se zabývají slitinou typu AlCu2Mg1SiNiMn s přísadami skandia. Vysoká žáropevnost se docílí teprve po popouštěcím
žíhání při velmi vysoké teplotě 590 °C,
protože až při těchto teplotách se do
roztoku dostane dostatečné množství
skandia, které je tak k dispozici pro následné vytvrzení. Tímto způsobem se i po
1 000 h stárnutí odležením při 250 °C
dosahuje hodnot tvrdosti 80 HB. Na odlitcích hlavy válců se dokázalo, že z hlediska slévatelnosti (zabíhavosti) se vyvinutá slitina dá srovnávat se slitinou A242
(AlCu4Ni2MgTi) a má lepší vlastnosti než
slitina A206 (AlCu4MgMn).
roční přehled y
Leonhard Heusler
Obr. 1. Průměry atomů některých legujících a zušlechťujících
prvků v poměru ke křemíku [13]
Obr. 5. Distribuce primárního křemíku od vrchu ke spodku zkušební tyče pro slitinu AlSi17 (licí teplota 900 °C, teplota
formy 20 °C, 89,42 g, 400 ot./min) [26]
Obr. 2. Vliv doby rozpouštěcího žíhání při 540 °C na energii
vzniku trhliny [15]
Obr. 6. Wöhlerovy křivky zkušebních tyčí [35]
Obr. 3. Schematické zobrazení průběhu mikrotvrdosti během
inkubace při teplotě okolí slitiny A356.2 s kritickými stadii procesů odměšování [20]
T. Ludwig aj. [19] zkoumají vliv cílené přísady oxidu na vývoj pórovitosti a mechanické vlastnosti. Zkušební tavby
AlSi7Mg se při konstantním obsahu vodíku záměrně smíchají s různým množstvím třísek, aby se nastavil reprodukovatelný obsah oxidů.
Te p e l n é z p ra c ová n í
Tepelné zpracování zahrnuje rozpouštěcí
žíhání, rychlé ochlazování a vytvrzování.
Inkubační dobou spojenou s vytvrzením
při tepelném zpracování T6 se ve své práci zabývají J. Manickaraj, G. Liu a S. Shankar [20]. Na základě literární rešerše popisují stav znalostí v oblasti kinetiky odmíšení. V první sérii zkoušek se slitinou
AlSi7Mg0,3 se použily po konstantním
rozpouštěcím žíhání (12 h při 540 °C) tři
různé podmínky rychlého ochlazování
kombinované s inkubační dobou mezi
456 Obr. 7. Křivka šíření trhliny da/kN-∆K [35]
0 a 150 h při teplotě okolí a během této
doby se průběžně dokumentoval vývoj
mikrotvrdosti. Průběhu mikrotvrdosti se
přiřazuje příslušná sekvence odmíšení
(obr. 3 a 4). Ve druhé sérii zkoušek se po
rozpouštěcím žíhání a rychlém ochlazování ve vodě teplé 80 °C obměňovala
inkubační doba (od 1,5 do 10 h) při konstantní teplotě vytvrzování 155 °C. Podle toho, v jakém stadiu inkubační doby
vytvrzování začalo, se mění sekvence
odmíšení, které vedou k výrazně odlišným
hodnotám mechanických vlastností. Tak
byla např. při 2h inkubační době při teplotě okolí a 5h vytvrzování mez průtažnosti 220 MPa a poměrné prodloužení
do přetržení 2 %, zatímco po 4h inkubační době a při jinak stejných podmínkách se naměřila mez průtažnosti 195 MPa
a poměrné prodloužení do přetržení
10 %. Důrazně se doporučuje, aby se
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
směrnice pro tepelné zpracování T6 rozšířily o doporučení týkající se inkubační
doby, tzn. časový úsek mezi rychlým
ochlazováním a vytvrzováním.
K. A. Ragab aj. [21] se zabývají vlivem
ochlazovacího prostředku a techniky
tepelného zpracování na vlastnosti slitiny
B319.2 (AlSi8Cu3Mg).
V krátké práci popisují L. Zhixue, D. Long
a C. Juqiang [22] vliv tepelného zpracování na strukturu a mechanické vlastnosti slitiny AlCu5Si1Mn1MgFe. Podle
toho by se optimální pevnosti a poměrného prodloužení do přetržení mělo dosáhnout po 12 h rozpouštěcího žíhání při
530 °C a stárnutí odležením při 178 °C
rovněž po 12 h. Pevnost v tahu by přitom
měla být 417 MPa se 4% poměrným prodloužením do přetržení.
E. Sjölander a S. Seifeddine [23] ve své
spíše teoretické práci rozebírají vliv slo-
Leonhard Heusler
Obr. 4. Schematické zobrazení sledu odmíšení ve slitině A356.2 během inkubace při
teplotě okolí [20]
G ra d i e n t n í o d l i t k y a ko m p o z i t n í m a t e r i á l y
K. Aithal aj. [26] ukazují, jak se z jednoho
materiálu AlSi dá v jedné oblasti získat
otěruvzdorná nadeutektická struktura
a v jiných oblastech struktura podeutektická. Jako výchozí materiál se používá
nadeutektická slitina AlSi17, přičemž forma je při rotaci 200 až 400 ot./min vystavena umělé gravitaci 22 až 89 g. Vzniká přitom graduální odmíšení „lehčích“
primárních fází Si a „těžšího“ hliníku, takže při gravitaci 89 g jsou všechny primární fáze Si v horní části vzorku (obr. 5).
Hodnoty tvrdosti vzorku se mění od
48 do 84 HB.
Podobný, ale podstatně složitější proces popisují Y. Tsunekawa, M. Okumiya
a Y. Miyamoto [27]. V prvním kroku se
vyrobí kulaté bárníky, u kterých se ultrazvukem docílí jemného rozdělení primárního křemíku. Potom se tyto odřezky
kulatých bárníků v tixotropním stavu
odlévají při rotaci, takže i zde dojde k odmíšení primárního křemíku. Lze si představit jejich použití na vložky válců.
Monolitické bloky motoru z nadeutektických slitin nejsou sice široce rozšířeny,
ale běžně se používají sériově. Zde záleží
obzvláště na vytvoření povrchové struktury, aby se zajistilo optimální tribologické chování mezi stěnou válce a pístem.
Vytvořením kluzných ploch z materiálu
AlSi s nízkým třením a vysokou otěruvzdorností se zabývají A. Rehl, C. Klimesch a M. Scherge [28].
V práci přeložené z amerického pramenu
referují E. Samuel, M. Garat a J. F. Major
[29] o účincích obsahu železa v polotuhých slitinách A319 při použití tzv. postupu SEED.
J. DeMarco aj. [30] se zabývají charakteristikou torzních vlastností slitiny A359
(podobná EN AC-AlSi9Mg) zpevněné
30 % částic SiC.
W. Xiaofeng aj. [31] zjišťovali vliv zpracování litého kompozitního materiálu
AlMg2Si bizmutem na jeho strukturu,
mechanické a lomové vlastnosti.
M. Wimmer aj. [32] představují postup
lití, kterým lze ze dvou různých materiálů
vyrobit odlitek kluzného ložiska. Nejdříve
je uveden systematický přehled různých
typů materiálů na kluzná ložiska, totiž bílých ložiskových kovů na bázi Pb, resp.
Sn, a také na bázi mědi nebo hliníku.
Hliník a železné materiály spolu soutěží
nejen ve výrobě podvozku. Také u pístu,
který je u osobních vozů vyroben většinou
z hliníku, avšak v užitkových vozech může
být z oceli, se uvažuje o tom, zda by i zde
kvůli rostoucím požadavkům na motory
osobních aut nepřicházely v úvahu ocelové písty. S. Schneider aj. [33] proto představují systematické srovnání hliníkového
a ocelového pístu.
V krátkém článku jiného výrobce pístů
[34] je představena nová hliníková slitina
Ú n ava
Únavou slévárenských slitin hliníku se
v tomto referovaném období zabývá relativně málo publikovaných prací.
Zajímavé srovnání předkládají M. Okayasu aj. [35] ve své práci o únavových
vlastnostech slévárenských slitin hliníku.
Pro studii jsou vyrobeny zkušební tyče
ze slitiny ADC12 (AlSi11Cu2MgZn) pro
zkoušky lomové mechaniky a meze únavy při kmitavém napětí třemi různými
postupy odlévání (litím do kovové formy,
tlakovým litím a plynulým litím mezi válci). Vlivem různých podmínek chladnutí
mají vzorky extrémně odlišnou strukturu,
což se odráží ve statických a dynamických charakteristických hodnotách. Tyče
odlité do kovové formy a tlakovým litím
se chovají z hlediska únavy a šíření trhlin
podobně, zatímco rychle tuhnoucí tyče
odlité plynule se od nich výrazně liší
(obr. 6 a 7).
V jednom již poněkud starším článku
rozebírají H. Stroppe, C. M. Sonsino a R.
Bähr [36] vliv pórů a vrubů na únavovou pevnost hliníkových odlitků. Podle
představené matematické formulace lze
koeficient účinku vrubu a koeficient
vrubové citlivosti slévárenské slitiny přibližně vypočítat ze statické zkoušky tahem a odhadnout tak vliv pórů na únavové vlastnosti. Tato formulace se ověřuje a potvrzuje na základě zkoušek
s velmi odlišnými slévárenskými slitinami
AlSi7Mg0,6-T6 a AlSi11Sr. Únavové vlastnosti slitin s nízkou pevností, ale s vrubovou citlivostí, byly modelem reprodukovány korektně.
Ko r o z e
D. Culliton, A. J. Betts a D. Kennedy [37]
si dali tu práci a sestavili přehled literatury o vlivu intermetalických fází na opotřebitelnost a korozní vlastnosti hliníkových slitin.
Koroze a mechanické vlastnosti slitin
ADC6 (podobná EN AC-AlMg3) a ADC12
(AlSi11Cu2) jsou předmětem studie
M. Okayasua, S. Takeuchiho a T. Shiraishiho [38]. Z obou slitin byly pro zkoušky
odlity do kovové formy relativně pomalu
tuhnoucí zkušební tyče a plynulým litím
tyče tuhnoucí rychle.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 457
roční přehled y
žení slitiny, rychlosti ochlazování a vytvrzování na chování při deformaci slitiny
AlSiCuMg.
Tepelným zpracování je v nejširším slova
smyslu i tzv. oprava svařováním (technologické svařování). G. A. Gegel aj. [24]
zjišťovali, do jaké míry ovlivňuje takové
svařování statické a dynamické pevnostní
vlastnosti odlitků z E357-T6 odlévaných
do pískové formy.
Vnitřní pnutí je často nežádoucí doprovodný jev procesů chladnutí, ať už při
rychlém ochlazení během tepelného
zpracování T6 nebo už při tuhnutí odlitku.
Zvláště kritický je tento efekt při zalévání litinových vložek do hliníkových bloků
motoru. Proto se E. Carrera aj. [25] zabývali vývojem vnitřního pnutí v tomto případě podrobněji. Pro zkoušky se odlil jeden 4válcový a jeden 8válcový blok motoru, které pak byly na kritických místech
opatřeny tenzometry. Rozřezáním odlitků
se vnitřní pnutí uvolnilo, což vede k deformaci přilehlých oblastí, kterou lze měřit tenzometry. V daném případě se vnitřní pnutí pohybovalo mezi 90 a 160 MPa,
velikost jejich hodnoty přitom závisela
na šířce můstku mezi vložkami. Tepelné
zpracování a také předčasné uvolnění
odlitku z pískové formy mělo tendenci ke
snižování vnitřního pnutí.
na výrobu pístů pro osobní vozy s naftovým motorem zpevněná nanočásticemi, která má mít jak zvýšenou mez únavy při kmitavém napětí, tak i zlepšenou
termomechanickou stabilitu. Nejsou však
bohužel uvedeny žádné naměřené hodnoty, jen procentuální zlepšení. V dalším
úseku je zmíněno lokální přetavování
okrajů technologických vybrání na dnu
pístu, které se používá k místnímu zpevnění vysoce namáhaného dna pístu.
Leonhard Heusler / Josef Hlavinka
roční přehled y / zpr áv y svazu sl é vá ren česk é republik y
L i t e ra t u ra
[1] ATZ, 2013, (7), 40–47.
[2] Giesserei, 2013, 100(3), 31–35.
[3] Int. J. of Cast Metals Res., 2012,
25(6), 319–327.
[4] VDI Berichte, č. 2217, VDI-Verlag,
Düsseldorf, 2014, s. 115–128.
[5] Transactions AFS, 2013, s. 231–241.
[6] Transactions AFS, 2013, s. 243–251.
[7] Transactions AFS, 2013, s. 253–261.
[8] Transactions AFS, 2011, s. 43–48.
[9] Transactions AFS, 2011, s. 149–170.
[10] Transactions AFS, 2011, s. 67–82.
[11] Transactions AFS, 2011, s. 93–108.
[12] Int. J. of Cast Metals Res., 2013,
26(3), 129–133.
[13] Int. J. of Cast Metals Res., 2011,
24(2), 83–87.
[14] 69. světový slévárenský kongres,
16.–20. října 2010, s. 261–266.
[15] Int. J. of Cast Metals Res., 2013,
26(5), 262–272.
[16] Int. J. of Cast Metals Res., 2012,
25(6), s. 374–378.
[17] China Foundry, 2013, 10(6), 396–400.
[18] Praktische Metallographie, 2013,
50(4), 252–262.
[19] Int. J. of Metalcasting, 2012, Spring,
s. 41–50.
[20] Int. J. of Metalcasting, 2011, Fall,
s. 17–36.
[21] Transactions AFS, 2013, s. 119–135.
[22] China Foundry, 2013, 19(6), 355–359.
[23] Int. J. of Cast Metals Res., 2013,
26(1), 28–36.
[24] Transactions AFS, 2013, s. 69–74.
[25] Int. J. of Cast Metals Res., 2012,
25(5), 264–269.
[26] Indian Foundry Journal, 2012, 58(5),
39–48.
[27] Int. Foundry Research, 2013, 65(1),
12–17.
[28] MTZ, 2013, 74(12), 972–977.
[29] Giesserei-Praxis, (Druckguss), 2013,
(3), 101–106, překl. Transactions
AFS, 2010, č. 10-056.
[30] TMS, 2012, s. 451–475.
[31] China Foundry, 2013, 10(1), 18–23.
[32] Giesserei, 2012, 99(12), 42–51.
[33] MTZ, 2013, 74(10), 769–773.
[34] Metal, 2013, 67(9), 384–385.
[35] Int. J. of Cast Metals Res., 2013,
26(1), 82–91.
[36] Giesserei, 2011, 98(8), 20–25.
[37] Int. J. of Cast Metals Res., 2013,
26(2), 65–71.
[38] Int. J. of Cast Metals Res., 2013,
26(6), 319–329.
zprávy
MIDEST 2014
Svazu sléváren
České republiky
Ing. Josef Hlavinka
A s s o c iat i o n of F o un d r i e s
of t h e Cze ch R e p u b li c
G i e s s e re i ve r b a n d d e r
Ts c h e c his ch e n R e p u b lik
Počátkem listopadu se SSČR zúčastnil
Mezinárodního subkontraktačního veletrhu MIDEST v Paříži. Na veletrhu dorazilo zhruba 1 800 vystavovatelů, z toho
40 % tvořily francouzské firmy, zbylých
60 % byly společnosti z 86 zemí světa.
Te c hni c ká 28 9 6 / 2
616 0 0 B r n o
te l.: + 420 5 41 142 6 42
te l.: + 420 5 41 142 6 81
tel. + fax: + 420 541 142 6 4 4
[email protected]
w w w.s va z s l e va re n.c z
Váš par tner pro čerpání z fondů EU
Svaz sléváren České republik y
je členem Svazu průmy slu a doprav y ČR
Freyova 9 4 8 /11
19 0 0 0 Praha 9 – V y so č any
tel.: + 420 225 279 111
spcr @ spcr.c z
w w w.spcr.c z
Svaz sléváren České republik y
je př idruženým členem CA EF
Commit tee of A ssociations
of European F oundries
( A sociace evropsk ých
slévárensk ých s vazů)
Hans aallee 203
D - 4 05 49 Düsseldor f
tel.: + 49 211 6 87 12 17
[email protected]
w w w.caef.eu
(Zkrácený překlad z časopisu Giesserei,
2014, 101, č. 6, s. 60–67.)
Recenzent: doc. Ing. Rudolf Kořený,
CSc.
458 v ýkonný ředitel SSČR
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Dvaadvacet českých firem se zde prezentovalo na 160 m2 s cílem proniknout
na francouzské trhy. Naši vystavovatelé
měli možnost využít podpory z projektu
Společné výstavy a veletrhy. Součástí
veletrhu byl již tradiční doprovodný program. Věříme, že každý našel to, co hledal. Ve společnosti českých vystavovatelů strávil jeden den nově jmenovaný
obchodní rada MZV pan Tibor Opela.
V průběhu jednání jsme hledali možnosti, jak dosáhnout na francouzské
státní zakázky v rámci výběrových řízení
subdodavatelů. Myslíme si, že zde by
mohly najít uplatnění naše odlitky.
V této době společně pracujeme na realizaci tohoto zajímavého projektu. Naše
firmy mají co nabídnout a nejen veletrh
MIDEST toho byl důkazem.
Josef Hlavinka / Zdeněk Vladár
Veletrhy v roce 2015
Ing. Josef Hlavinka
v ýkonný ředitel SSČR
V souladu s proexportní politikou Svazu
sléváren ČR, zakotvenou v programovém
prohlášení svazu, se nám podařilo v nadcházejícím roce zajistit podporu pro české firmy na veletrzích uvedených v tab. I.
Pro bližší informace kontaktujte prosím
sekretariát:
tel.: +420 541 142 642, 681; [email protected]; www.svazslevaren.cz
Z-messe, Lipsko
24.–27. 2. 2015
Metal Modele East 2015
Te r m í n : 10 . –13. l e d na
M í s t o ko n á n í : D u b a i ( VA E )
Bližší informace:
w w w.m e s s e - d u e s s e l d o r f.d e
MPO oficiální účast
Hannover Messe, Hannover
13.–17. 4. 2015
Společná účast na speciálních výstavách a veletrzích
Stainless, BVV Brno
5.–6. 5. 2015
NewCast, Düsseldorf
16.–20. 6. 2015
MPO oficiální účast
63rd Indian Foundry
Congress
Te r m í n : 27. ú n o ra –1. b ř e z na
M í s t o ko n á n í : G r e a t e r N o i d a , I n d i e
B l i ž š í i n f o r m a c : w w w. i fc i n d i a .n e t
Ing. Zdeněk Vladár
prezident SSČR
Ve dnech 26. a 27. září proběhlo v italských Benátkách Mezinárodní slévárenské fórum – International Foundry Forum. Za Českou republiku se zúčastnil
prezident Svazu sléváren ČR Ing. Zdeněk
Vladár.
Fórum zahájil prezident CAEF L. F. Villas-Boas a přítomné přivítal i prezident
CEMAFON G. Galante. Sérii přednášek
prvního dne pak uvedl referát o internacionalizaci v automobilovém průmyslu
a o postupném přechodu výroby směrem na východ; dále následovaly zajímavé přednášky k problematice automobilového průmyslu – snižování hmotnosti vozů záměnou materiálů s vysokými pevnostními hodnotami a využívání moderních technologií v našem
oboru – HPDC, 3D tisk jak forem a jader, tak i potřebných komponent.
Druhý den byl věnován především stavu
a vývoji našeho oboru nejen globálně ve
světě, ale byl rovněž komentován stav
jednotlivými představiteli z celého světa. Informace o stavu a očekávaném
vývoji v následujících letech přednesli
Účastníci zasedání
Moderní sál, ve kterém probíhala jednání fóra
zástupci Jižní a Severní Ameriky, Japonska, Indie a Číny. O stavu v Evropě hovořil H. Lickfett (CAEF) a velmi zajímavou
přednášku, ve které hodnotil aktuální
stav a výhled slévárenství v Rusku, přednesl viceprezident Ruské slévárenské
asociace A. Dibrov. Vzhledem k předpokládanému poklesu poptávky po odlitcích z oceli, stagnaci u litin s lupínkovým grafitem, k mírnému růstu u odlitků
ze slitin neželezných kovů, především
Al a Mg, k problémům v mezinárodních
vztazích a rozdílným cenám vstupů
a energií čeká evropské a tedy i naše
české slévárenství nelehké období, jak
to zmínil i ve svém závěrečném vystoupení G. Galante. Na druhé straně ocenil
aktivní zájem o obor a víru v lepší spolupráci a kooperaci se zákazníky, a to již
při vývoji komponent, což je cesta, jak
být úspěšným na trhu i v budoucnosti.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 459
zpr áv y svazu sl é vá ren česk é republik y
Mezinárodní
slévárenské fórum
IFF, Benátky, Itálie
A nt o n í n M o r e s
zprávy
České slévárenské
společnosti
Cze c h F o un d r y m e n S o c i e t y
Ts ch e c his c h e G i e s s e re i g e s e ll s c haf t
zpr áv y česk é sl é vá rensk é společnosti
s e k re t a r iát
p.s . 13 4, D i va d e lní 6
657 3 4 B r n o
te l., z á z na mní k , fa x :
+ 420 5 42 214 4 81
m o b il: + 420 6 03 3 42 176
s l e va re ns ka @ vo lny.c z
w w w.s l e va re ns ka.c z
ČSS je členskou organizací W F O
World Foundr ymen Organization
c /o T he National Met alforming Centre
47 Birmingham Road, Wes t Bromwich
B70 6PY, Anglie
tel.: 0 0 4 4 121 6 01 69 79
fa x: 0 0 4 4 121 6 01 69 81
secret ar y @ thew fo.com
460 70. zasedání
Odborné komise
pro litinu s kuličkovým
grafitem
doc. Ing. Antonín Mores, CSc.
Dne 24. 6. 2014 se na ČVUT v Praze, Fakultě strojní, Ústavu strojírenské technologie, konalo jubilejní, 70. zasedání
Odborné komise pro litinu s kuličkovým
grafitem (LKG). Toto zasedání bylo společné se 46. setkáním slevačů Středočeského kraje a bylo spojeno s prezentací
firmy FOSECO.
V průběhu zasedání pozdravil účastníky
nový vedoucí Ústavu strojírenské technologie Ing. V. Kolařík, Ph.D., který poukázal na již 15letou tradici konání těchto společných zasedání na Ústavu strojírenské technologie. Zde se v Centru
technologických informací pořádají různé odborné akce, známé jsou především
z oblasti svařování a povrchových úprav.
Ústav má velké možnosti provádět pro
slévárny a také strojírenské závody metalurgická vyhodnocení, prověřování
chemického složení, zkoumání struktury
odlitků, přípravu zkoušek mechanických
vlastností atd.
V úvodu jednání představil produktový manažer Ing. T. Břinčil, Ph.D., firmu
FOSECO, která se v roce 2008 stala součástí společnosti VESUVIUS se sídlem
v Londýně. Byly podány informace o výhodách výdusek KALTEK, které značně
urychlují manipulaci z hlediska času při
jejich výměně. Ing. F. Pilc sdělil nové poznatky o systému HOLLOTEX EG Runner,
kdy lze snadno sestavit dopředu vtokovou soustavu ze speciálního lehkého
materiálu pro odlitky z LLG, LKG a z manganových ocelí až do hmotnosti odlitků
15 000 kg. Zatím nelze tento systém použít pro nízkouhlíkové oceli, které mají
vysoký bod tavení a odlévají se za vysokých licích teplot. Z technologického
hlediska je zajímavá i informace o použití podnálitkových podložek přímo do
vtokové soustavy, čímž odpadá při odstranění těchto zářezů u ocelových odlitků upalování pomocí kyslíko-acetylenového hořáku a u odlitků z LLG a LKG
obtížné odstraňování pomocí ručních
rozbrušovaček.
Během samotného jednání OK Ing. P. Sýkora, CSc., podrobně rozebral metalurgická hlediska, která je nutné uvažovat
při výběru vhodných nauhličovadel.
U nauhličovadel grafititických i negrafi-
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
tických je třeba vzít v potaz schopnost
jejich rozpouštění, homogenitu, využití
uhlíku, chemické složení, spolehlivost
použití a rovněž cenové relace a jejich
stabilitu. Dále je nutno při vlastním procesu nauhličování brát v úvahu nejen
schopnost rozpouštění, ale i vývin plynů, obsah popela v nauhličovadle, zda
způsob tavení je po jednotlivých tavbách, nebo kontinuální, očkovací účinek
a požadavky na výslednou strukturu.
Doc. B. Skrbek, CSc., prezentoval některé výsledky dosažené na katedře
materiálu Strojní fakulty TU v Liberci, které spolu s Ing. Andršovou byly dosaženy
v oblasti nedestruktivní strukturoskopie
izotermicky kalených litin se zaměřením
na vlastnosti izotermicky kalených litin
s červíkovitým grafitem (AGVI). Kombinuje vysoké hodnoty pevnostních parametrů (např. kalením při 310 °C je
dosahováno Rm = 1 100 MPa, Rp0,2 =
= 900 MPa, A = 1,7 %) při vysoké tepelné vodivosti a vynikajících kluzných
a kontaktních vlastnostech. Konstruktérům se tím nabízí zcela výjimečný a relativně levný materiál. V dalším svém příspěvku doc. Skrbek uvedl příklady selhání dílů z LKG ve vztahu k metalurgii
a provozu. Ukázal příklady lomů součástek z LKG v automobilech zaviněných
technologickou či metalurgickou chybou. Například záměnou litiny při lití do
forem, plošné vměstky (pásma lupínkového grafitu) v nosných průřezech,
příliš hrubá apretace – rýhy v koutech
jako koncentrátory napětí a iniciátory
únavového porušení. Největší chybou,
která může nastat, je záměna odlití forem, kdy místo LKG je nalita LLG a odlitky jsou pak v čistírně smíchány s odlitky jiných taveb. Vyřazení těchto odlitků lze provést pomocí ultrazvuku, případy záměny při odlévání se v budoucnu
nesmí opakovat. Doc. Mores provedl
kontrolu příspěvků do sekce litin pro
51. slévárenské dny ® a vyzval další aktivní členy, aby prezentovali výsledky
své práce, a vybídl účastníky zasedání
k účasti na této konferenci.
Zasedání bylo přítomno celkem 37 slévárenských odborníků z celé republiky
a také ze Slovenska. Náš dík patří hlavně pracovníkům ČVUT Praha, Ústavu
strojírenské technologie, kteří toto zasedání nejen vzorně připravili, ale byli
i pozornými účastníky.
Vá c l a v K a f k a / J a r o m í r R o u č k a
Odborná komise
ekonomická si
pro 47. zasedání
zvolila Frýdlant
nad Ostravicí
do c . I n g . Vá c lav Kafka , C S c .
Následovala výměna informací o situaci
ve slévárnách, kdy si účastníci předávají
informace o výrobním sortimentu, výhledu v zakázkách, ročním obratu slévárny, počtu a struktuře zaměstnanců
a průměrné mzdě dělníků, o tom, co se
firmě podařilo, co hodnotí jako současný
největší problém a co by bylo možné na
základě vlastních zkušeností kolektivu
OK doporučit nebo před čím varovat.
předseda OK ekonomické
Momentka z jednání OK
Místopředseda OK M. Herzán (zleva) a předseda OK doc. V. Kafka
předávají diplom ČSS řediteli slévárny Beskyd Ing. Vladimíru Rojíčkovi sen., sedící V. Rojíček jun.
[1] Kafka, V.: Odborná komise ekonomická při ČSS – 16. rok aktivní
činnosti. Slévárenství, 2014, 62(5–6),
190–193. ISSN 0037-6825.
[2] Tolar, J.: Kulatý stůl Českého svazu vědeckotechnických společností – Věda, výzkum a inovace v letech
2014–2020. Slévárenství, 2014,
62(7–8), 284–285. ISSN 0037-6825.
51. slévárenské
dny® probíhaly
osvědčeným
způsobem
doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc.
o d b o r n ý g a r a n t 51. S D
Mgr. Petra Syřinková informovala přítomné o minulosti železáren na Frýdlantsku.
Přítomní si měli možnost zakoupit velice
zajímavou publikaci z této oblasti.
Ing. Petr Chytka, CSc., přednesl účastníkům zprávu o dopadech sankcí vzniklých v souvislosti s vývojem na Ukrajině
tak, jak se projevily v objednávkách ve
strojírenství a následně se promítly do
sléváren. Přítomní se shodli na podpoře
Svazu průmyslu a dopravy ČR v tlaku
na vládu České republiky, aby vyvinula
úsilí k eliminaci tohoto dopadu na průmyslové subjekty.
Poté byli přítomní informováni o probíhajících a připravovaných akcích ČSS
a Svazu sléváren ČR. Vyslechli si také
zprávu o pokračujícím řešení PROJEKTU
XV, kde se v současné době devět sléváren věnuje problémům nákladovosti
tryskání odlitků a jejich tepelného zpracování. Ing. Jan Šlajs informoval účastníky
o možnosti získání podpory pro nezaměstnané využitím role tzv. „mentora“.
Příští, 48. zasedání OK bylo naplánováno
na březen 2015 ve slévárně UNEX v Uničově. Sezení bude spojeno se seminářem
k PROJEKTU XV. Je třeba dodat, že po
pracovním jednání komise byl Ing. Vladimíru Rojíčkovi předáno Čestné uznání
II. stupně za dlouholetou spolupráci
s naší OK a za přínos pro efektivní hospodaření sléváren.
Na závěr účastníci upřímně poděkovali
hostitelské slévárně a zejména jejímu řediteli Ing. Vladimíru Rojíčkovi a Ing. Břetislavu Pěluchovi za podporu a organizaci zasedání a popřáli jim další úspěchy
v jejich příkladné práci.
Ve dnech 11. a 12. listopadu 2014 se
v hotelu AVANTI v Brně uskutečnily
51. slévárenské dny ® (SD). Podle reakce
většiny účastníků byla tato akce hodnocena velmi příznivě a prokázala, že zaujímá v kalendáři odborných akcí ČSS
svoji pevnou a významnou pozici. Konference se zúčastnilo 254 přihlášených
z 91 sléváren, vysokých škol a výrobních a dodavatelských organizací z České a ve značném počtu i ze Slovenské
republiky a rovněž polští hosté z Univerzity Gliwice (obr. 1). Zúčastnila se
také řada vážených seniorů, kteří byli
symbolem rozvoje našeho slévárenství.
Jejich zájem je pro nás velkou ctí. V předsálí a v samotném hlavním sále bylo
instalováno celkem 24 stánků vystavujících firem. Počtem účastníků a zastoupených firem překonaly 51. slévárenské
dny ® všechny předchozí ročníky. Z uvedených dat vyplývá, že česká slévárenská veřejnost potřebuje akce, které sice
nemají punc vědeckých konferencí, ale
pomáhají řešit běžné problémy, které
jsou účastníkům blízké a jsou aktuální
a srozumitelné. SD zcela průkazně splňují funkci vzdělávací i sociální. Setkávají se zde lidé pracující v tomto oboru, kteří si mají navzájem co sdělit, rádi se dozvědí nové informace, zkonzultují své
zkušenosti a tyto poznatky přinesou do
svých podniků. Do jisté míry tak SD nahrazují chybějící odborné školství, neboť
pro řadu účastníků to je jediná příležitost k rozšíření svých znalostí. Potěšitelnou skutečností je, že mezi účastníky
vidíme stále více manažerů a vedoucích
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 461
zpr áv y česk é sl é vá rensk é společnosti
Není tajemstvím, že české slévárenství
a jmenovitě slévárny s výrobou ocelových a litinových odlitků, mají problémy
s dosahováním odpovídající ziskovosti
[1], [2]. Řada z nich se pohybuje v ziskovosti, byť již do jisté míry odezněla
globální a i částečně dluhová krize, kolem tzv. černé nuly. Proto se naše komise systematicky zaměřuje na efektivnost výroby odlitků.
Nejednodušší je učit se od dobrých a špičkových sléváren. Proto minulé, 46. sezení naší OK navštívilo slévárnu ALUCAST
v Tupesích. Ta dosahuje mimořádné ziskovosti (20–25 % ziskové marže). Nyní
jsme byli pozvání do slévárny BESKYD,
spol. s r. o., vyrábějící odlitky ze slitin
železných kovů. I zde vykazují zcela neobvyklou hospodárnost (10–15 % ziskové marže). Roční obrat slévárny činí
asi 260 mil. Kč s výrobou cca 8 kt odlitků z LLG a LKG, kterou zajišťuje 150
zaměstnanců. Slévárna BESKYD se od
ostatních sléváren v řadě přístupů v oblasti hospodárnosti výrazně odlišuje.
Vlastní jednání OK začalo prohlídkou
provozu. Nosným tématem zasedání byla
ekonomická efektivnost ve slévárnách.
V úvodní přednášce Ing. Jan Kocián seznámil přítomné se záměrem sledování
nákladů výroby odlitků ve slévárně UXA
v Brně. Následně Ing. Pavel Šanc ze slévárny ČKD Kutná Hora referoval účastníkům o využívání systému OPTI. Novinkou je srovnání nákladů stanovených
metodou OPTI s náklady skutečnými,
k čemuž kolegové z ČKD využívají program Excel. Oba příspěvky rozpoutaly
rozsáhlou diskuzi.
L i t e ra t u ra
zpr áv y česk é sl é vá rensk é společnosti
Jaromír Roučka
Obr. 1. Zleva: Prof. dr. hab. inż. Jan Grzegorz Szajnar, dr. inż. Dartus Bartocha
Obr. 4. Ing. Ludvík Martínek, Ph.D.
Obr. 2. Doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc.
Obr. 5. Ing. Pavel Sobíšek
Obr. 3. Prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.
Obr. 6. Ing. Josef Hlavinka
pracovníků. Ti jistě oceňují nejen technická témata programu, ale i kvalifikované ekonomické přehledy vývoje světového hospodářství, prognózy jeho vývoje a příklady řešení ekonomických
problémů konkrétních sléváren. Svým
charakterem se SD liší od většiny renomovaných konferencí, zaměřených na
prezentaci vědeckých výsledků, které
však pro praktiky velký význam nemají.
Rostoucí zájem účastníků tento závěr
potvrzuje.
SD vycházely z osvědčeného časového
a organizačního členění na zahajovací
plenární sekci a následujících 6 specializovaných sekcí, které probíhaly vždy paralelně ve dvou sálech. Toto schéma
umožňuje účastníkům volbu programu
podle svého odborného profilu a zájmů.
Po slavnostním zahájení, kterého se ujal
odborný garant Slévárenských dnů ®
doc. J. Roučka (obr. 2), pozdravil účastníky konference jménem děkana Fakulty
strojního inženýrství VUT v Brně proděkan FSI prof. I. Křupka (obr. 3) a jménem
462 ČSS dr. L. Martínek (obr. 4). Ing. P. Sobíšek, hlavní analytik UNI Credit Bank, jako
už tradičně, prezentoval trendy vývoje
světového hospodářství. Z jeho informací vyplynulo, že v ČR je možné očekávat
příznivý hospodářský vývoj s růstem
převyšujícím růst hospodářství v EU. Za
svůj zajímavý příspěvek byl Ing. P. Sobíšek odměněn uměleckým odlitkem
(obr. 5). Tento výhled pro oblast slévárenství podpořil ve svém vystoupení
i výkonný ředitel SSČR Ing. J. Hlavinka
(obr. 6). Ing. R. Koplík v následující přednášce (obr. 7) seznámil účastníky s přehledem projektů podporujících výzkum
a možnosti spolupráce podniků s vysokými školami. V závěrečné přednášce
dopoledního bloku prezentoval Ing.
J. Šlajs (obr. 8) možnosti kvalitativně
zcela nové technologie výroby forem a
jader metodou 3D tisku. Zdá se, že v nedlouhé době se může tradiční schéma
slévárenských provozů výrazně změnit.
Další jednání SD probíhalo v následujících sekcích:
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
– metalurgie oceli na odlitky a ingoty
– řídil dr. Balcar;
– metalurgie litin – řídili doc. Hampl
a doc. Mores;
– ekonomická – řídil doc. Kafka;
– formovací materiály – řídil Ing. Florián;
– technologická – řídil dr. Krutiš;
– neželezných kovů, slitin a ekologie –
řídili dr. Lichý a dr. Lána.
Velmi příjemným rysem SD je vysoká
účast posluchačů po celý průběh jednání a zajímavá diskuze. Oba přednáškové sály byly v průběhu jednání vždy
plné, v menším sále se i stálo. Vysoká
byla účast až do samotného závěru konference – na zakončení v 17 h byl velký
sál zaplněn více než z poloviny – což je
nebývalé i s ohledem na to, že bylo nutno čekat na ukončení déle trvající 2. sekce. Účastníky byla vysoce hodnocena
technická úroveň přednášek a volba témat. Zde je nutno připomenout náročnou roli řídících sekcí, kterými jsou převážně předsedové jednotlivých komisí
Obr. 7. Ing. Radovan Koplík, CSc.
Obr. 8. Ing. Jan Šlajs
Obr. 9. Společenský večer
Jaromír Roučka
Tab. I. Sponzoři 51. slévárenských dnů®
(abecedně)
ASK Chemicals CZ,
s. r. o., Brno
KERAMTECH, s. r. o.,
Žacléř
LANIK s. r. o.,
Boskovice
MECAS ESI
s.r.o
MECAS ESI, s. r. o.,
Plzeň
SAND TEAM, s. r. o.,
Holubice
Prezence účastníků za pomoci
s t u d e n t ů s l évá r e n s t v í V U T v Brně
Stánek firmy METOS, v. o. s.
Stánek firmy MECAS ESI, s. r. o.
Modelárna Nemošice, s. r. o., HWS
Sinto a Notus-Powersonic, s. r. o.
Zleva: Mgr. Urbánek, Z. Handlová, Ing. Tolar a prof. Jelínek
Zástupce firmy Katko, s. r. o.
ŠEBESTA-služby
slévárnám s. r. o., Brno
Z-model, s. r. o.,
Blansko
ŽĎAS, a. s.,
Žďár nad Sázavou
Poslední práce před zahájením
Slévárenských dnů®
Zcela zaplněný přednáškový sál
Stánek firmy Hüttenes-Albertus
CZ, s. r. o.
Stánek firmy Linde Gas, a. s.
V odborné diskuzi dr. Lána a Ing.
Vondráček
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 463
zpr áv y česk é sl é vá rensk é společnosti
ČSS a kteří někdy jen s obtížemi zajišťovali ochotné a kvalifikované přednášející. Ukazuje se, že mnoho sléváren umí
řešit zajímavé technické problémy, ale
jen málo kolegů je ochotno připravit
a přednést přednášku. Bez obětavé snahy předsedů komisí by byl program konference podstatně chudší.
Že pro účastníky SD není lákavý jen odborný program v jednotlivých sekcích,
ale i setkávání a konzultace během společenského večera, se potvrdilo i na těchto SD (obr. 9). V závěru nelze nepoděkovat všem sponzorům (tab. I) a rovněž
i všem organizátorům v čele s organizačním garantem doc. A. Záděrou a v neposlední řadě i pracovníkům hotelu
AVANTI za vstřícnost a profesionalitu.
Cílem Slévárenských dnů® není jen naslouchat, ale i sdělit. To by mělo být
i mottem 52. slévárenských dnů® v roce
2015, které proběhnou ve stejné době
a na stejném místě jako úspěšné 51. SD
a na které již nyní zveme všechny slévárenské odborníky.
V. H o p p e a C. S u o g l o / F. Ch i e s a a ko l . / R . Tu t t l e
ze zahraničních
časopisů
Malé kuličky, velký
účinek – syntetické
kuličkovité ostřivo
MinSand pro
zlepšení formovacích
a jádrových směsí
ze zahraničních časopisů
(Kleine Kugeln, große Wirkung –
Synthetischer, kugelförmiger Sand
MinSand zur Verbesserung
von Form- und Kernformstoffen)
plněn mikroskopickými snímky ostřiva.
LKAB Minerals patří do švédského koncernu LKAB, který je světově známým
výrobcem produktů z oblasti ušlechtilých kovů a žárupevných minerálů (bližší informace: www.lkabminerals.com).
Podobné ostřivo na bázi bauxitu nabízí
společnost Hüttenes Albertus GmbH.
(Zkrácený překlad článku z časopisu
Giesserei Erfahrungsaustausch, 2014,
č. 3+4, s. 36–37.)
prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
Hybridní kovové
odlitky
(Hybrid metal castings)
F. C h i e s a a ko l .
LKAB Minerals GmbH, Essen,
Německo
Centre de Métallurgie du Québec,
Canada
464 (Zkrácený překlad článku z časopisu
Modern Castings, 2014, č. 2, s. 48–55.)
prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
V. H o p p e a C . S u o g l o
Použití bauxitu v oblasti výroby produktů ze žárupevných materiálů je dosti
dlouho známé. Před několika lety nalezl
bauxit další použití ve slévárenském průmyslu. Syntetické ostřivo kulatého tvaru
MinSand, které je vyráběno z bauxitu,
slouží ke zlepšení formovacích materiálů
pro jádra a formy, je vhodnou alternativou k zirkonovému ostřivu a může být
použito u náročných odlitků.
Po roztavení v elektrické obloukové peci
je do roztaveného bauxitu vháněn proud
vzduchu, který vytvoří kulovité ostřivo
MinSand. Kuličky jsou po ochlazení roztříděny na sítech podle velikosti. V porovnání s jinými dostupnými ostřivy na
trhu má MinSand ve směsích s pojivy
podstatně vyšší tekutost. Kromě toho má
především vysokou žárupevnost (pro
vysoký obsah oxidů hliníku je teplota
sintrace ≥ 1 950 °C), nízkou lineární roztažnost, nižší potřebu pojiva a vysokou
prodyšnost. Tyto vlastnosti zajišťují odlévání těch nejnáročnějších odlitků, např.
hlav válců s jádry vodního pláště bez žilkování a povrchových prasklin. Bez penetrací a zapečenin lze odlévat složité
a hmotné odlitky. Pro vysokou přesnost
umožňují výrobu filigránských jader pro
odlitky z neželezných kovů. Kulovitý tvar
ostřiva vytváří s pojivem silné pojivové
můstky, které umožňují snížit obsah
pojiva. Ve srovnání s křemenným ostřivem se snižuje množství pojiva pro ostřivo MinSand až o 40 %, což částečně
vyrovnává jeho vyšší cenu. Článek je do-
ko 10 kW/m2 /°C. Měď byla v tavenině
Al částečně rozpuštěna především tehdy, když vložky byly na povrchu bez oxidů. Mechanické spojení je asi třikrát
menší než u vložek z ocelových tyčí.
Hliníkové a hořčíkové odlitky nabízejí
podstatné úspory hmotnosti při porovnání se železnými nebo měděnými součástmi, které však zajišťují vyšší mechanickou pevnost. Hybridní odlitky oba
tyto požadavky zaručují.
Mechanizmus
zjemňování zrna
u běžných uhlíkatých
ocelí
(Understanding the mechanism of grain
refinement in plain carbon steels)
Technologie oblévání základních nosných odlitků lehkými slitinami je klíčem
ke snižování hmotnosti strojů. Tento proces je využíván především u nízkotlakého lití do kovových forem. Oblévání oceli nebo mědi slitinou hliníku nebo hořčíku má dvě výhody: zajišťuje vysokou
pevnost oceli, odolnost proti korozi
a lepší přenos tepla. Především v automobilovém průmyslu nabízí tato technologie mnoho kombinací různých materiálů. Zajímavý příklad hybridního odlitku ze slitin hliníku a hořčíku vyrábí firma BMW. Jedná se o odlitek bloku řadového šestiválce, kde bylo dosaženo
snížení hmotnosti oblitím slitiny hliníku
hořčíkovou slitinou. Navíc jsou zlepšeny
antikorozní vlastnosti odlitku proti působení chladicí kapaliny.
Autoři při výzkumu odzkoušeli sérii ocelových tyčí a měděných trubic, které byly
oblévány hliníkovou slitinou A356. Přilnavost na rozhraní hliník–ocel je čistě
mechanická. Pro místní doby tuhnutí na
rozhraní od 40 do 65 s klesá pevnost
spojení z 25 do 15 MPa. Nebylo shledáno zvýšení obsahu Fe v hliníkové slitině po oblití ocelových tyčí. Po tepelném zpracování T6 hliníkové slitiny se
snižuje přilnavost k ocelovým tyčím
o polovinu, pravděpodobně vlivem napětí při plastické deformaci Al slitiny při
rozpouštěcím žíhání. Koeficient přestupu tepla na rozhraní Cu–Al u vložek
z měděných trubic se mírně mění s teplotou lití a přehřátí. Jeho hodnota je blíz-
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
R . Tu t t l e
S aginaw Vall ey St ate U ni ver sit y,
Michigan, USA
Slévárny oceli tradičně využívají ke zjemnění struktury odlitků různé procesy
tepelného zpracování. Zlepšené vlastnosti odlitků však vyžadují další spotřebu energií a lidské práce. Úprava roztavené oceli přídavky heterogenních
zárodků před tuhnutím je ekonomicky
a ekologicky velmi příznivá cesta k dosažení podobného zjemnění struktury
včetně zlepšených mechanických vlastností.
Účinný heterogenní zárodek musí splňovat čtyři kritéria: nesmí se rozpouštět
při teplotě tuhnutí tekutého kovu, musí
být termodynamicky stabilní v tavenině,
musí být smáčivý taveninou a být krystalograficky podobný pevné fázi kovu
při nukleaci. Výzkum na tomto poli byl
zaměřen na oxidy a sulfidy vzácných
zemin. Především pro fakt, že tyto vměstky jako zárodky mají vynikající krystalografické přizpůsobení s austenitem.
Proto také mnoho prací s tímto očkováním bylo věnováno nerezovým ocelím,
které tuhnou jako austenitické, než ocelím, které tuhnou přes δ-ferit jako běžné uhlíkaté oceli.
V článku jsou dokumentovány série
zkoušek deskovitých odlitků z americké
uhlíkaté oceli tř. 1010 (v hm. dílech:
R . Tu t t l e / z a h r a n i č n í s l é v á r e n s ké č a s o p i s y
(Zkrácený překlad článku z časopisu
International Journal of Metalcasting,
2013, č. 4, s. 7–16.)
prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
Internationaler Deutscher
Druckgusstag 2015
Te r m í n : 5. b ř e z na
M í s t o ko n á n í : B a d H o m b u r g ,
N ě m e c ko
B l i ž š í i n f o r m a c e : w w w. b d g u s s .d e
zahraniční
slévárenské
časopisy
F onder i e M agaz i ne www.etif.fr
srückständen durch den Einsatz von
Inductionstiegelöfen), 2013, č. 10,
s. 28–35.
KEISER, T. a kol.: Hospodárné odlévání oceli pro výrobu turbínových
skříní (Wirtschaftliches Stahlgiessen für
die Production von Turbinengehäusen),
2013, č. 10, s. 36–45.
KRAUSE, O.: Žáropevné látky (Feuerfeste Baustoffe), 2013, č. 10, s. 46–53.
G i essere i
E rfahrungs austausch www.vdg.de
CHABOT, A. a kol.: Citlivost oceli
GX40CrMnMo8 k trhlinám zatepla
(Criquabilité á chaud de l’acier GX40CrMnMo8), 2014, č. 1, s. 27–40.
G i essere i
www.vdg.de
[email protected]
JORDAN, G. a kol.: Neutronová radiografie pro bentonitovou formovací směs (Neutronenradiographie an
bentonitgebundenen Formstoff), 2013,
č. 9, s. 24–29.
AMBOS, E. a kol.: Jet cooling a rychlé počítačové tomografy – technický
prostředek pro efektivní zhotovení
složitých tlakově litých odlitků (Jet-Cooling und schnelle Computertomographen – technische Mittel zur effektiven Fertigung komplizierter Druckgussteile), 2013, č. 9, s. 30–39.
SCHINDELBACHER, G. a kol.: Obsáhlá charakterizace formovacích směsí novou zkušební metodou (Umfassende Charakterisierung von Formstoffen mit einer neuen Prüfmethode), 2013,
č. 9, s. 40–49.
TEWES, S.: Odlitky z lehkých kovů
lité do pískových a kovových forem
(Leichtmetall-, Sand- und Kokillenguss,
2013, č. 9, s. 50–55.
VOLLRATH, K.: Nové velice zajímavé
LKG materiály (Neue, hochinteressante
Kugelgraphit-Gusswerkstoffe), 2013,
č. 9, s. 70–73.
DECKING, K.: Lehká konstrukce s bionickým odlitkem (Leichtbau mit bionischem Guss), 2013, č. 9, s. 74–75.
SCHMITZ, W. a TRAUZEDDEL, D.: Nejnovější vývoj při recyklaci zbytků
z výroby s využitím indukčních kelímkových pecích (Neueste Entwicklungen im Recycling von Production-
VACELET, P. H.: Nová cold box technologie bez rozpouštědla pro slévárenské použití (Neue solventless-Cold-Box-Technologie für den Giessereieinsatz), 2014, č. 1+2, s. 6–9.
SCHULZ, D.: Ekologicky, nenákladně
a rychle (Ökologisch, kostengünstig und
schnell), 2014, č. 1+2, s. 24–26.
WAGNER, K. a kol.: Lepení jádrových
podpěrek – lepší volba! (Kleben von
Kernstützen – die bessere Wahl!), 2014,
č. 3+4, s. 6–14.
FRANK, T. a kol.: Zlepšená výroba jader s anorganickými pojivy (Verbesserte Kernfertigung mit anorganischen
Bindemitteln), 2014, č. 1+2, s. 28–31.
HOPPE, V. a SUOGLU, C.: Malé kuličky, velký účinek – syntetické kuličkovité ostřivo MinSand pro zlepšení formovacích a jádrových směsí
(Kleine Kugeln, große Wirkung – Synthetischer, kugelförmiger Sand MinSand zur Verbesserung von Form- und
Kernformstoffen), 2014, č. 3+4, s. 36–37,
(viz s. 464, pozn. red.).
KURTSCHEID, E.: Vodní nátěry a možnosti jejich zlepšení (Wasserbasierte
Schlichten und Möglichkeiten zu ihrer
Optimierung), 2014, č. 3+4, s. 38–40.
G i essere i
P rax i s www.giesserei-praxis.de
CHRÁST, J.: Nové technologie pro
odstraňování nálitků u velkých odlitků z oceli ve slévárně ŽĎAS, a. s.
(Neue Technologien zur Speisertrennung
an grossen Gussteilen aus Stahlguss
in der Giesserei ŽĎAS a.s.), 2013, č. 11,
s. 476–481.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 465
ze zahraničních časopisů / zahraniční sl é v á rensk é časopis y
0,085 % C, 0,138 % Si, ≤ 0,002 % P,
0,008 % S, 0,323 % Mn, 0,0891 % Al,
0,0009 % Ce), která byla vyrobena s rozdílnou hladinou silicidů vzácných zemin
(od 0,1 do 0,3 %). Složení přísady v hm.
dílech: 30 % vzácné zeminy, 15 % Ce,
37 % Si, 0,8 % Ti, 1,5 % Al, 2,0 % Ca,
zbytek Fe. Ocel byla tavena v indukční
kelímkové peci a každá tavba po přehřátí na 1 720 °C upravena FeSi, FeMn
a grafitem pro dosažení žádaného složení. Přídavky hliníku a silicidů vzácných
zemin dávkovány do proudu roztaveného kovu před vléváním do pánve s žáropevným fíbrovým obložením na bázi
MgO. Odlitky byly lité do bentonitových
forem na syrovo.
Mechanizmus zjemnění struktury je detailně popsán na výsledcích pozorování
z optické a elektronové mikroskopie.
Přechod ze silně kolumnární dendritické struktury na polyedrickou ukázal, že
přídavky silicidů vzácných zemin dramaticky modifikují uhlíkaté oceli během
tuhnutí. Změny pevnosti a morfologie
struktury jsou způsobeny nukleací δ-feritu na oxidech vzácných zemin. Zvýšení
populace zárodků v tavenině zvyšuje
počet dendritů se zmenšenou velikostí
zrna. Menší velikost zrn zvyšuje pevnost
a houževnatost. Pevnost v tahu se zvyšuje až o 13 %, smluvní mez kluzu ze
150 na 200 MPa, tažnost byla zlepšena
o 20 %.
z a h r a n i č n í s l é v á r e n s ké č a s o p i s y
RÖHRIG, K.: Legovaná litina – 10. díl
(Legiertes Gusseisen), 2013, č. 11,
s. 482–496.
KASINSKA, J. a GAJEWSKI, M.: Široce působící vliv kovu vzácných zemin
na vlastnosti lité oceli GP240GH (Der
weitreichende Einfluss von Mischmetall
auf die Eigenschaften von Stahlguss
GP240GH), 2013, č. 12, s. 517–525.
VASKOVá, I. a kol.: Jakost odlitků
ovlivněná jílovou formovací směsí
na bázi minerálu montmorillonitu
(Die Beeinflussung der Qualität von
Gussteilen durch tongebundene Formstoffe auf der Basis des Minerals Montmorillonit), 2013, č. 12, s. 526–530.
G i essere i
R undschau
zahraniční sl é v á rensk é časopis y
www.voeg.at/web/giesserei_rundschau.html
www.verlag-strohmayer.
at
SIPOS, M. M.: Možnosti a hranice individualizace cold box pojiv (Möglichkeiten und Grenzen der Individualisierung von Cold-Box Bindern), 2014,
č. 3–4, s. 70–73.
DETERS, H. a MÜLLER, J.: Srovnávací ekologická bilance anorganického
pojivového systému INOTEC TM s klasickým cold box systémem (ÖkobilanzVergleich von INOTECTM, dem anorganischen Bindersystem, mit einem klassischen Cold-Box Bindersystem), 2014,
č. 3–4, s. 74–76.
MICHENFELDER, M. a kol.: Inovace –
nová on-line písková laboratoř (Innovation – Das neue ONLINE-SANDLAB),
2014, č. 3–4, s. 78–83.
JOHNS, H.: Použití zařízení pro přípravu nátěrů ke zlepšení procesu
ochrany jader a účinnosti slévárny
(Verwendung einer Schlichte-Aufbereitungsanlage zur Verbesserung des Kernschlichteverfahrens und der Giessereieffizienz), 2014, č. 3–4, s. 84–86.
GREFHORST, C. a BÖHMKE, S.: Recyklace bentonitu ze slévárenských
prachů (Rückgewinnung von Bentonit aus Giessereistäuben), 2041, č. 3–4,
s. 88–92.
GIENIEC, A. a kol.: Ekologicky příznivé a vysoce účinné pojivové ST systémy – zkušenosti z praxe (Umweltfreundliche und hocheffiziente Bindersysteme für die Selbsthärtung – Erfahrungen aus der Praxis), 2014, č. 3–4,
s. 94–96.
KERBER, H.: Lisovat vzorky, nebo pěchovat vzorky: vliv hustoty zkušebního vzorku na vlastnosti formovací
směsi (Proben pressen oder Proben
466 rammen: Einfluss der Prüfkörperdichte
auf die Formstoffeigenschaften), 2014,
č. 3/4, s. 97–102.
GRÖNING, P. a KUHLGATZ, C.: Budoucnost jádrových pojivových systémů v Německu (Die Zukunft der
Kernbinder-Systeme am Standort Deutschland), 2014, č. 3–4, s. 104–108.
China Foundry
www.foundryworld.com
YANG, B. a kol.: Charakteristiky mikrostruktury a mechanické vlastnosti rheoodlitků z hliníkové slitiny
7075 (Microstructure characteristics and
mechanical properties of rheocasting
7075 aluminium alloy), 2013, č. 5,
s. 277–281.
WU, X. a kol.: Mikrostrukturní charakteristiky kompozitu Mg2Si/Al-Si
při lití s malým přehřátím (Microstructural characteristics of in situ
Mg2Si/Al-Si composite by low superheat
pouring), 2013, č. 5, s. 282–287.
XIANG, Q. a kol.: Účinky menšího
množství skandia na mikrostrukturu
a mechanické vlastnosti slitiny ZA27
(Effects of minor amounts of scandium
on microstructure and mechanical of
ZA27 alloy), 2013, č. 5, s. 294–298.
WANG, S. a kol.: Výroba kol z hliníkové slitiny A356 thixotropním lisováním kombinovaná s procesem odlévání s malým přehřátím (Production
of A356 aluminium alloy wheels by
thixo-forging combined with a low
superheat casting process), 2013, č. 5,
s. 299–303.
ZHANG, Y. a kol.: Nízkoteplotní houževnatost a lomový mechanizmus litiny s kuličkovým grafitem QT400-
-18L s různými přídavky Ni (Low temperature impact toughness and fracture
mechanism of cast QT400-18L ductile
iron with different Ni addition), 2013,
č. 5, s. 310–314.
LIU, Z. a kol.: Vliv tepelného zpracování na mikrostrukturu a tahové
vlastnosti slitiny Al-Cu-Si-Mn (Influence of heat treatment on microstructure
and tensile properties of cast Al-Cu-Si-Mn alloy), 2013, č. 6, s. 355–359.
LIU, G. a kol.: Účinky rozdílné rychlosti ochlazování pískové formy na
mikrostrukturu a vlastnosti slitiny
Al-7,5Si-4Cu (Effects of different casting
mould cooling rates on microstructure
and properties of sand-cast Al-7.5Si-4Cu
alloy), 2013, č. 6, s. 396–400.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
International Journal of Metalcasting
www.afsinc.org/technical/
IJM.cfm
TUTTLE, R.: Mechanizmus zjemňování zrna u běžných uhlíkatých ocelí (Understanding the mechanism of
grain refinement in plain carbon steels),
2013, č. 4, s. 7–16, (viz s. 464–465,
pozn. red.).
BARTLETT, L. a kol.: Dynamická lomová houževnatost vysoce pevných
litých ocelí (Dynamic fracture toughness of high stength cast steels), 2013,
č. 4, s. 17–34.
AZAD, A. a kol.: Vliv nové rafinační
přísady Al-SiC na mikrostrukturu
a vlastnosti hořčíkové slitiny AZ91E
(Effect of a novel Al-SiC grain refiner on
the microstructure and properties of
AZ91E magnesium alloy), 2013, č. 4,
s. 49–60.
ISSN 0024-449X
ПРОИЗВОДСТВО
Litejnoe P ro i zvodstvo
www.foundrymag.ru
FOUNDRY.
TECHNOLOGY & EQUIPMENT
MUKHINA, I. Y. a kol.: Slitiny hořčíku
s perspektivními vlastnostmi (Promising cast magnesium alloys), 2013,
č. 5, s. 2–5.
SHALOMEYEV, V. A.: Odlévání ekonomicky legovaných slitin Mg-Al-Zn
se zlepšenými vlastnostmi (Cast economically alloyed Mg-Al-Zn system
alloys with enhanced properties), 2013,
č. 5, s. 6–9.
ZADRUTSKY, S. P. a kol.: Rafinační
schopnost a environmentální bezpečnost nových tavidel a přísad
(Refining capability and environmental
safety of new fluxes and preparation),
2013, č. 5, s. 10–12.
SERGIYENKO, O. S. a kol.: Vliv licí
teploty a rychlosti chladnutí na
strukturu a mechanické vlastnosti
slitiny VT20L při izostatickém lisování (Effect of casting temperature and
cooling rate during hot isostatic pressing
on the structure and properties of VT20L
alloy), 2013, č. 5, s. 13–15.
LYUTY, R. V. a kol.: Pojivé sloučeniny
na bázi ortofosforové kyseliny a kovových solí (Binding compositions
based on orthophosphoric acid and
metal salts), 2013, č. 5, s. 16–19.
z a h r a n i č n í s l é v á r e n s ké č a s o p i s y / r e d a kc e
Modern Casting
www.modern-casting.com
aktuality
Státní vyznamenání
LEKAKH, S. a RICHARDS, V.: Obrobitelnost litin (Cast iron machinability),
2014, č. 1, s. 35–40.
STAFF REPORT: Zkoumání obrobitelnosti litých Al-Si slitin (Investigating
the machinability of aluminium-silicon
cast alloys), 2014, č. 1, s. 47–54.
HUNTER, S. a kol.: Chlazení je rozhodující (Cooling is crucial), 2014, č. 2,
s. 32–39.
CHIESA, F. a kol.: Hybridní kovové
odlitky (Hybrid metal casting), 2014,
č. 2, s. 48–55, (viz s. 464, pozn. red.).
STAFF REPORT.: Stabilizace jakosti
hliníkových odlitků litých do kovových forem (Quality stabilization in
aluminium die castings), 2014, č. 2,
s. 56–62.
redakce
Dne 28. října 2014 udělil prezident České republiky Miloš Zeman státní vyznamenání 33 osobnostem – bojovníkům
proti nacizmu a komunizmu, hrdinům
z války v Afghánistánu, podnikatelům,
vědcům, umělcům a politikům.
Medaili Za zásluhy I. stupně (za zásluhy
o stát v oblasti hospo dářské) obdržela
paní Leticie Vránová-Dytrychová, která
odlila zvony pro Chrám sv. Víta na Pražském hradě a řadu dalších zvonů.
Srdečně blahopřejeme.
WARMUZEK, M.: Analýza chemického složení AlMnFe a intermetalických fází AlFeMnSi v interdendritických eutektikách slitin hliníku (Analysis of the chemical composition of
AlMnFe and AlFeMnSi intermetalic
phases in the interdendritic eutectics in
the Al-alloys), 2014, č. 1, s. 3–12.
HOMA, M. a kol.: Termofyzikální
vlastnosti Ag-C kompozitů s přidanými uhlíkovými nanotrubicemi
(Thermophysical properties of Ag-C
composites doped with carbon nanotubes), 2014, č. 1, s. 13–24.
ZOLKIEWICZ, Z. a kol.: Výzkum inovačních směsí sádrových forem pro
umělecké odlitky (The research of innovative mixtures for plaster moulds used
for artistic castings), 2014, č. 1, s. 25–31.
GAZDA, A. a kol.: Optimalizace parametrů tepelného zpracování vybraných slitin AlZnMgCu(Mn) (The optimisation of heat treatment parameters
for selected cast AlZnMgCu)Mn) alloys),
2014, č. 1, s. 33–48.
Nový slévárenský
lexikon
redakce
Slévárenský lexikon na stránkách www.
foundry-lexicon.com je slévárenská
encyklopedie, zdroj průmyslových informací, kde je možné najít všechny
související pojmy a postupy používané
v průmyslu. Internetová verze je pokračováním slévárenského lexikonu vydávaného v němčině v knižní podobě.
Obsahuje více než 1 200 klíčových slov
ze slévárenské technologie doplněných
fotografiemi, grafy i videozáznamy a je
v anglickém a německém znění.
Dostupný je od letošního května a od
jeho spuštění jej využívají uživatelé z více
než 100 zemí celého světa. Lexikon byl
celosvětově kladně přijat jak ze strany
technických univerzit, tak i samotných
sléváren a dodavatelů. Je přístupný zdarma díky sponzorům, bez jejichž pomoci
a spolupráce by bezplatná forma užívání nebyla možná. Na lexikonu se také
neustále aktivně pracuje – je pořád zdokonalován a je otevřený pro vkládání
nových hesel, zpráv a odkazů souvisejících s průmyslem. To se týká jak slévárenského průmyslu, tak i dodavatelů
a konečných odběratelů odlitků.
Jak již bylo uvedeno výše, lexikon je zpracován v anglickém a německém jazyce,
uvažuje se však o překladu do čínštiny,
portugalštiny a španělštiny a časem
možná budou následovat verze v turečtině, arabštině a ruštině.
Navštivte zdarma slévárenský lexikon na www.foundry-lexicon.com.
Zpracoval: prof. Ing. Karel Rusín,
DrSc.
(Všechny uvedené časopisy jsou k dispozici
v IS SSČR, E. Bělehradová, úterý–čtvrtek, tel.:
541 142 646, [email protected])
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 467
zahraniční sl é v á rensk é časopis y / aktualit y
P race Instytutu odlewn i ctwa
www.iod.krakow.pl
K a r e l St r á n s k ý / u m ě l e c ké o d l i t k y
recenze
J. Stránská:
Česká Bělá a okolí
v zrcadle staletí.
Dějiny obcí na
Havlíčkobrodsku
prof. I ng. Karel Stránsk ý,
DrSc.
recen Z e / um ě leck é odlitk y
autor: Jaroslava Stránská
vydavatelství: Vydavatelství Josefa Králíčka,
Kovoobrábění, Zámečnictví, Česká Bělá,
1. vydání, 2009, 550 s.
tisk: Tiskárny Havlíčkův Brod, a. s.
Původně hornické obci vzdálené asi 15 km
od Havlíčkova Brodu, s městskými právy udělenými již panem Smilem z Lichtenburka v roce 1269, je věnována obsáhlá knižní publikace autorky Jaroslavy
Stránské. Jsou popsány dějiny obce, které jsou velmi těsně spojeny s počátky
a rozvojem dolování a hutního zpracování primárního rudního bohatství potenciálně skrytého v polymetalických rudách této části Vysočiny.
Kniha seznamuje čtenáře s blízkým okolím obce Bělé, s panskými rody, jmenovitě z Lichtenburka, z Ronova, z Lipé aj.,
a s jejich často složitými vztahy a vazbami ke králům z přemyslovského rodu,
později i ke králům z rodu habsburského a lucemburského aj., a také se složitými vztahy mezi samotnou šlechtou.
Nahlíží srozumitelnou cestou do složitých hospodářských i lidských vztahů,
které provázely společný život českých
a německých obyvatel tohoto kraje od
středověku přes husitské války i přes novověk a obě světové války, kdy zde byly
velké problémy, neboť tehdejší Německý Brod byl říšským městem. Zabývá se
hodnocením událostí až po současnost.
V historické části textu jsou uvedeny četné české překlady původně latinsky psaných listin tehdejší české a německé
panské šlechty, které jsou z velké části
doloženy kopiemi originálů.
Naše současnost od konce druhé světové války byla již v knize doložena vztahy z období znárodněného průmyslu
a socializace naší vesnice, která již prošla obdobím zakládání JZD (jednotných
zemědělských družstev) a státních statků a očekávala změny spojené s rozdělením České republiky.
Kniha je napsána s mimořádným citem
k historii a realitě kraje, kterým je Českomoravská vrchovina, dříve jmenovaná
jako Vysočina. Autorka ji uzavřela pohledem do třetího tisíciletí, který skrývá
velký krok do nové doby. Doby televize,
internetu, počítačů a elektroniky. Tento
krok je pro lidstvo velkým přínosem, ale
zároveň ho svazuje a uzavírá do světa
osamění.
Kniha je poutavě napsána a graficky
vzorně vypravena. Obsahuje anglicky
psaný text závěru. Může také sloužit jako
poutavý text k souboru článků zveřejněných v časopise Slévárenství v letech
2009 až 2013 na téma Těžba a hutnické
zpracování polymetalických rud na Českomoravské vrchovině autorů K. Stránský, D. Janová, L. Stránský a kolektiv. Zmíněný soubor článků vydala jako sborník
ČSS, Divadelní 6, 657 34 Brno, v rozsahu
106 stran. ISBN 978-80-02-02468-2.
Bližší informace a objednávky: Mgr. František Urbánek, ČSS, tel.: 542 214 481,
[email protected]
umělecké
odlitky
Nádoba „you“
v podobě tygra
Pozdní období dynastie Šang
(13.–11. st. př. n. l.)
Materiál: bronz
Výška: 35,7 cm
Uloženo v Kjótu v muzeu Sen-oku
Hakuko Kan (sbírka rodiny
Sumitomo)
„You“ je bronzová obřadní nádoba na tulipánové víno používaná k nabízení obětin.
Nádoba má podobu sedícího tygra s divokým výrazem. Pod hrozivě rozevřenou
tlamou je muž s velice klidnou tváří,
který má na rukou i na nohou vždy jen
čtyři prsty. Jak na těle tygra, tak na těle
tohoto muže je vyryta spousta motivů
draků, hadů, masek zvířat, jelenů, mraků a blesků, z nichž vyzařuje síla a divokost. Existují jen dvě takové nádoby, přičemž druhá je uložena v muzeu asijského umění Cernuschi v Paříži. Co se
týče vysvětlení významu nádoby „you“
v podobě tygra, v současnosti existuje
několik rozdílných názorů.
Nádoba byla odlita v bloku s použitím
spojení různých forem. Velice komplikovaný tvar odlitku, množství nádherných
dekorací a jemné a krásně tvarované linie vypovídají o tom, že jde s ohledem
na technologii odlévání o špičkový bronzový odlitek z pozdního období dynastie
Šang.
(Zkrácený překlad z časopisu China
Foundry, 2008, roč. 5, č. 4, 2. s. obalu.)
468 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
J o s ef S e dlák
nekrolog
Dr. Ing. Josef Dlezek,
CSc.
Ing. Josef Sedlák, CSc.
D r. I n g . J o s e f D l e z e k ,
CSc.
Narodil se 2. 8. 1924 v tehdejší Slatině
u Brna a tam také žil do r. 1970. Maturoval
v červnu 1943 (Reálné gymnázium v Brně-Husovicích). Od července 1943 do dubna 1945
byl nasazen na nucené práce jako dělník ve
výrobě leteckých motorů v Kuřimi. V letech
1945–1949 vystudoval chemickou technologii na tehdejší Vysoké škole technické Dr.
Edvarda Beneše, 1948–1950 pracoval jako
chemik ve Výzkumném ústavu koželužském
při VŠT, kde obhájil doktorát z fyzikální
chemie. Po absolvování základní vojenské
služby v Táboře (1950–1952) nastoupil do
SVÚM – slévárenského výzkumu v Brně, kde
pracoval do dubna 1986 jako výzkumný
pracovník a od 1973 do 1986 jako vedoucí
oddělení formovacích látek. Za dobu své činnosti vyřešil 39 výzkumných úkolů, z nichž
vyplynulo 19 patentů a 70 odborných článků, včetně aktivních účastí na Mezinárodních
slévárenských kongresech. Od listopadu
1968 do prosince 1969 přednášel 3 semestry slévárenskou technologii na Technické univerzitě v Indii.
Dr. Dlezek patří k předním odborníkům generace slevačů druhé poloviny minulého století, který řešil nejrůznější problémy týkající
se ostřiv a pojiv pro syntetické formovací
směsi, přesného lití na vytavitelný model i do
keramických forem, rozpadavosti jádrových
směsí s vodním sklem a problémy spojené
s chemizací slévárenských procesů k výrobě
forem a jader (jílová pojiva, uhlíkaté látky, nátěrové hmoty atd.).
Dr. Dlezek byl organizátorem původního
„Sympózia o spolupráci výzkumu se slévárnami“, potom „Konference slévačů“, což vyústilo do pořádání řady „Celostátních Slévárenských dnů“, kde pracoval obětavě jak
v přípravném výboru, tak jako garant i vedoucí sekce. Zavedl spolu s dalšími systém
tematických sekcí, které se soustředily na
technologii, formovací hmoty, kovové materiály, zařízení sléváren, hygienu a ekologii.
V této době se rovněž osvědčil systém pravidelné obměny garanta, vždy s působením
na jedny Celostátní Slévárenské dny. Stopy
jeho působení jsou patrné na této konferenci dodnes.
Založil a řadu let vedl „Komisi pro jílová pojiva“ a později ji spojil s nově založenou „Komisí pro formovací látky“ (1963), pozdější
OS-FM, odbornou skupinu pro formovací materiály, známou jako KOFOLA. Dobrý základ,
dobré vedení a způsob práce (tematické podskupiny, povinnost publikovat výsledky práce požadoval od svých spolupracovníků ve
SVÚM) způsobily, že i po odchodu do důchodu v roce 1986 komise dobře pracuje
i dnes, po více než 50 letech, i když se složení a způsob práce přizpůsobily dnešním komerčním podmínkám.
Byl jedním z iniciátorů prvního ročníku Mezinárodního slévárenského veletrhu FOND-EX
v roce 1972. Ten se letos, v roce 2014, dočkal 15. ročníku.
Dr. Dlezek dlouhá léta zastupoval Slévárenskou společnost v 6 mezinárodních komisích
CIATF, a tím udržoval kontakty s evropskými
odborníky v oboru formovacích látek navzdory železné oponě.
V oblasti výzkumu mají trvalou hodnotu,
i přes rychlé stárnutí výsledků výzkumu, tyto
jeho práce: Na základě průzkumu zveřejnil
pro potřeby sléváren ve Slévárenství č. 5/1957
na 15 s. přehledné tabulky všech 186 čsl.
slévárenských písků. Uvedeny byly všechny
základní vlastnosti, použití a dodavatel. Při
výzkumu vlivu hrubosti ostřiva na drsnost
povrchu odlitků sestavil ve spolupráci s obráběči kovů a ve své práci ověřil sadu 10 eta-
lonů pro měření drsnosti povrchu odlitků
z různých kovů. Na závěr vypracoval návrh
ČSN pro měření drsnosti povrchu odlitků
komparací se sadou etalonů, kterou vyráběl
a slévárnám dodával SVÚM Praha. Na základě svých výzkumných prací navrhl i ČSN
pro kamenouhelnou moučku pro slévárenské
účely (1956), ČSN pro křemennou moučku
pro slévárenské účely (1957) a ČSN Barviva
pro ocelové odlitky (1958). Velkou odezvu
měla jeho přednáška na slévárenském kongresu v Lutychu (Belgie, 1973), v níž zveřejnil
svůj návrh nových kritérií pro hodnocení povrchu zrn křemenných písků, vycházející
z jejich hodnocení řádkovacím elektronovým
mikroskopem (metoda SEM) a jejich vliv na
vlastnosti směsí s různými pojivy. Na toto
téma přednášel i československým slevačům,
výrobcům a dodavatelům křemenných písků.
Z uvedených příkladů je zřejmá velká pestrost
úkolů, které dr. Dlezek za svých 34 plodných
let řešil – od surovin po technologie, od přesného lití přes zápustky až po těžké odlitky.
Trvalost dosažených výsledků byla mimo jiné
dosažena tím, že byla jak při řešení, tak při
ukončení prací sledována vždy nejen jejich
účelnost, ale také efektivita.
Dr. Dlezek však nežil pouze slévárenstvím –
byl sportovcem tělem i duší. Od dětství až do
zrušení Sokola v roce 1948 pravidelně cvičil
v Sokole Slatina a zúčastnil se i slavného Všesokolského sletu v roce 1938 a 1948 v Praze.
Aktivně se věnoval lyžování, plavání, vodáctví, turistice, a to jak pěší, motocyklové i automobilové turistice, dokonce jsme si vylezli
nějakou tu lanovou délku na vyhřátých vápencových skalách Pálavy. Po odchodu do
důchodu žil obklopen péčí rodiny ve svém
domě v Brně a občas na rekonstruované chalupě v Jeseníkách.
Měl jsem tu čest být řadu let spolupracovníkem a podřízeným Dr. Dlezka a vedle společné práce jsme strávili i spoustu pěkných
chvil při vínečku v útulných sklípcích jižní
Moravy, kde Josef dovedl poutavě o vínu vyprávět a vyprávění doprovázel zvučným zpěvem, příhodami z Indie i odjinud.
Dr. Dlezek nás opustil 27. října 2014 po dlouhé chorobě ve věku 90 let. Rozloučení se
konalo na přání zesnulého v úzkém rodinném
kruhu.
nekrolog
objednejte si časopis
®
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 469
K are l St ránsk ý / Draho míra Janová / Lub o mír St ránsk ý / L ib o r Pantě l ej ev / Franti š e k K av i č ka / Zd en ě k S p ot z / K are l K ř í že k
z historie
Hutnické zpracování
polymetalických rud
na Českomoravské vrchovině
I. díl
prof. I ng. Karel Stránsk ý, Dr Sc .
Ing. Drahomíra Janová
I ng. Lubomír Stránsk ý, C Sc .
doc . I ng. L ib or Pant ě lejev, Ph. D.
prof. Ing. František Kavička, CSc.
Ing. Zdeněk Spotz, Ph.D.
Karel Křížek
Ú vo d
Produktem hutního zpracování olovnatých polymetalických
rud je kromě hutního olova také sekundární odpad – strusky,
obsahující jistá množství doprovodných kovů těchto rud.
K těmto kovům lze počítat železo, měď, zinek, stříbro a zpravidla také nevelká, spíše stopová množství dalších příměsí,
jako jsou antimon, bizmut, lanthanidy, a jiné kovy. Jistou představu o složení v minulosti těžených olovnatých polymetalických rud v oblasti Českomoravské vrchoviny umožňuje získat
soubor prací o těžbě a hutnickém zpracování polymetalických
rud na Českomoravské vrchovině [1]. Zmíněný soubor prací
obsahuje podrobný popis složení těžených rudnin a strusek,
doložený chemickou analýzou po jejich hutním zpracování.
Jsou zaznamenány stavy hutnicky zpracovaných polymetalických rud v okolí Havlíčkova Brodu, v pásmu Jihlavy, v jejím blízkém i vzdálenějším okolí, dále na Kunštátsku, na Nedvědicku,
na bývalém Pernštejnském panství, ale také v Kutné Hoře, která přiléhá k západnímu okrajovému pásmu Vrchoviny. Tedy
hlavně tam, kde byly ve středověku až po začátek novověku,
tj. od 14. století až po začátek 17. století těženy a cestou hutní technologie zpracovávány polymetalické Pb-Cu-Zn-Ag rudy.
Cílem předloženého příspěvku je poukázat na silně statisticky
významnou fyzikálněchemickou podobnost, která spojuje
hutní zpracování polymetalických rud doposud sledovaných
lokalit Českomoravské vrchoviny od jejího okrajového pásma
přes Havlíčkobrodsko, Jihlavsko a Kunštátsko až po jižní a jihovýchodní část.
Tato podobnost se odráží ve významné fyzikální podobnosti
a příčinné souvislosti chemického složení strusek, produkovaných jako sekundární odpad při hutnickém zpracování polymetalických rud. Z podobnosti a příčinné souvislosti fyzikálně
chemického složení parametrů polymetalických rud bylo možno poté s větší či menší pravděpodobností soudit také na podobnost hutnických pecí, teplotních i časových režimů.
K posouzení podobnosti bylo z dosavadního provedeného průzkumu a výsledků chemických analýz vybráno celkem devět
souborů hutnických strusek. Vybrané soubory jsou charakterizovány souhrnnou tab. I. Charakteristice vybraných souborů
taveb předchází úvaha o použitém režimu hutního zpracování. Předpokládalo se, že zpočátku 14. stol. byly, přesněji řečeno mohly být, k výrobě surového olova aplikovány pochody
pražně-reakční, posléze pražně-redukční, použitelné jak v plamenných pecích, tak i v ohništích. Viz např. ve starších pracích
prof. O. Quadrata [2]. Přitom mohl být aplikován pochod korutanský, anglický i jemu podobný tarnovický aj. Ohniště
k pražně-redukčnímu pochodu byly podle prof. Quadrata tvořeny malými pecemi, přičemž pražně-reakční pochod byl výhodný tím, že použitou rudu nebylo nutno zvlášť pražit. Avšak
Tab. I. Hutnické strusky pražně-reakčního tavení polymetalických Pb-Cu-Zn-Ag rud, chemické složení vybraných souborů hutnických
strusek
Soubor
2
3
4
5
6
7
8
Jihlava
(halda)
x z. p.
Jezdovice
dědičná
n8
9
x z. p.
n8
n8
n7
n9
Růženina
štola
n9
O
33,63
38,39
33,34
32,67
29,15
33,28
33,83
33,46
35,99
33,75
Na
Mg
Al
Si
P
S
K
Ca
Ti
Cr
Mn
Fe
Cu
Zn
Pb
Ag
Ba
As
Bi
–
0,22
1,38
13,17
–
2,16
0,64
1,92
–
–
0,09
42,56
0,39
2,83
0,98
0,03
–
–
–
0,37
0,92
4,50
20,63
0,21
0,21
2,02
2,83
0,30
0,09
3,83
15,63
0,36
2,00
6,39
0,26
–
–
–
0,79
0,79
3,98
19,97
0,28
0,28
2,01
2,39
0,31
0,16
2,52
24,29
0,61
1,54
5,63
0,18
–
–
–
0,67
1,03
4,53
23,90
0,28
0,28
1,97
2,74
0,31
0,06
2,59
24,93
0,11
2,09
0,79
0,25
–
–
–
0,01
0,68
3,37
16,13
0,27
0,27
1,13
0,89
0,27
0,00
0,26
33,50
1,07
7,74
1,62
0,13
–
–
–
1,08
1,31
4,11
21,09
0,42
1,04
1,83
2,31
0,30
0,15
2,63
25,84
0,62
2,30
1,43
0,21
–
–
0,04
0,74
1,13
3,29
12,54
–
1,94
1,67
2,62
–
–
1,76
25,56
0,81
9,23
5,44
0,18
–
–
–
0,62
0,63
3,91
14,03
0,32
1,03
1,35
2,41
0,38
0,12
2,25
34,70
0,44
2,42
0,85
0,18
0,42
0,34
–
0,55
0,66
4,00
13,79
0,39
1,54
1,31
2,31
0,39
0,15
1,63
29,69
0,91
1,77
2,21
0,28
2,31
–
–
0,60
0,82
3,67
17,25
0,31
0,97
1,55
2,27
0,32
0,10
1,95
28,52
0,59
3,55
2,82
0,19
1,37
0,34
0,04
Místo
z historie
1
Kutná Hora Grodlův mlýn
Simtany
Střibrné Hory Bartoušov
Pozn.: x z. p. – základní počet vzorků 4 až 6; n – počet vzorků
470 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Puchýrna
Průměr
n6
K are l St ránsk ý / Draho míra Janová / Lub o mír St ránsk ý / L ib o r Pantě l ej ev / Franti š e k K av i č ka / Zd en ě k S p ot z / K are l K ř í že k
byly zapotřebí rudy s vysokým obsahem olova ~ 65–70 hm. %
Pb a do 4 hm. % SiO2. Později byl aplikován pochod pražně-redukční, vhodnější pro chudší rudy, který sestával ze dvou
od sebe oddělených kroků pražení a redukce. Přitom redukce
olova z rudných výpražků probíhala již v šachtové peci. Surové hutní olovo je třeba další úpravou zbavit rafinací kovů, které olovo znečišťují, přičemž během rafinace se odstraňuje měď,
železo, arzen, antimon, cín i síra a rovněž stříbro se stopami
zlata.
C h a ra k t e r i s t i ka v y b ra nýc h s o u b o r ů
h u t n i c k ýc h s t r u s e k
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 471
z historie
V úvodní části příspěvku jsou charakterizovány soubory hutnicky zpracovaných polymetalických rud, analyzované jako
strusky. Hutnické strusky byly již v samotném začátku hutnických pochodů pokládány za bezcenný odpad. Nicméně jako
odpadní surovina byly již od začátku zpracování rud ukládány
většinou odděleně na určité, předem vyhrazené místo. Postupně však docházelo k jejich rozvlečení do blízkého i vzdálenějšího okolí, nezřídka ve shodě s vyčerpáním zdrojů rudnin
a s přirozenou migrací horníků i hutníků. Jednotlivé soubory
strusek byly v tomto příspěvku uspořádány v celkovém počtu
devíti lokalit.
Každý ze souborů těchto strusek je přitom charakterizován
svou polohou a jejich průměrným chemickým složením.
K rozboru chemického složení strusek byl použit elektronový
rastrovací mikroskop PHILIPS XL 30 ve spojení s EDS detektorem EDAX, fázová rtg. difrakční (mineralogická) analýza strusek byla prováděna pomocí rtg. difraktometru PHILIPS – X’PERT.
Původně pevné vzorky strusek byly nejprve rozdrceny na velikost zrn hrachu až prosa a poté rozemlety v achátovém vibračním mlýnku na prášek o zrnitosti cca 1 až 50 µm.
Soubor 1 – obsahuje hutnické strusky z Kutné Hory z mohutné haldy v údolí řeky Vrchlice před Vrbovým mlýnem v Kutné Hoře. V době odběru vzorků na Českomoravské vrchovině
1996 až 2008 byla hmotnost strusek na této haldě odhadována řádově až nad 105 t. Tehdy byly tamní strusky těženy také
pro průmyslové hutní zpracování olověných automobilových
akumulátorů. Jejich chemické složení z náhodně odebraných,
právě odtěžovaných strusek v základním počtu tří až pěti, někdy i šesti vzorků, sestávalo přibližně v hm. % z: 33,6 O, 13,2 Si,
1,4 Al, 2,16 S, 1,9 Ca, 42,6 Fe, 0,4 Cu, 2,8 Zn, 0,98 Pb a stop
stříbra (0,03 Ag). Lokalitu přibližuje obr. 1. Nedaleko této lokality byl v té době otevřený vstup do štoly Sv. Antonína Paduánského, z níž byl také odebrán vzorek rudniny k analýze,
kterou bylo stanoveno přibližné chemické složení v hm. %:
42,0 Fe, 42,2 S, 0,27 Si, 0,05 Al, 0,09 Mg, 0,35 P, 13,3 Pb,
0,03 Ag, 0,04 K, 0, 15 Ca, 0,01 Ti, 0,03 Mn, 0,04 Cu, 1,22 Zn
a 0,22 As (kyslík nebyl analyzován, avšak lze předpokládat
vazbu železa na hematit Fe2O3, obsahující cca 72 hm. % Fe).
Soubor 2 – strusky z blízkého okolí louky a potoka Žabince
pod Grodlovým mlýnem ležícím jižně od Havlíčkova Brodu.
Vzorky strusek zde byly odebrány k analýze v počtu osmi kusů
přímo z potoka Žabince v úseku, kde se potok odděluje od
vodního náhonu na mlýn až za místo, kde potok podtéká můstek, po němž přechází polní cesta směřující od Grodlova mlýna do Havlíčkova Brodu. Dále je uvedeno průměrné chemické
složení strusek v hm. % (vybrané prvky): 38,4 O, 20,6 Si, 4,5 Al,
2,0 K, 2,8 Ca, 3,8 Mn, 15,6 Fe, 0,4 Cu, 2,0 Zn, 6,4 Pb a 0,26 Ag.
Lokalitu přibližuje obr. 2 a rovněž snímek vodní nádrže nad
Grodlovým mlýnem na obr. 3.
Soubor 3 – obsahuje strusky z malých hald, louky a Simtanského potoka přímo za vesnicí Simtany západně od Havlíčko-
va Brodu. Vzorky strusek zde byly odebrány v počtu osmi kusů
za oplocenou zahradou, za posledním stavením vesnice Simtany ve směru přítoku Simtanského potoka. Průměrné chemické složení strusek v hm. % sestávalo z: 33,3 O, 4,0 Al, 20,0
Si, 0,3 S, 2,0 K, 2,4 Ca, 2,5 Mn, 24,3 Fe, 0,6 Cu, 1,5 Zn, 5,6 Pb
a 0,18 Ag. Oblast polohy Simtan přibližuje snímek na obr. 4.
Soubor 4 – obsahuje strusky z louky a cesty na okraji lesa pod
bývalou tavírnou nad Dolním Dvorem za vesnicí Stříbrné Hory.
Vzorky strusek k analýze byly odebrány z cesty v počtu sedmi
kusů. Průměrné chemické složení strusek v hm.% sestávalo z:
32,67 O, 1,0 Mg, 4,5 Al, 23,9 Si, 0,3 S, 2,0 K, 2,7 Ca, 2,6 Mn,
24,9 Fe, 0,1 Cu, 2,1 Zn, 0,79 Pb a 0,25 Ag. Celou lokalitu zobrazuje obr. 4. Bývalá tavírna zaniklá za švédských válek se nacházela mezi Borovským potokem (dříve jmenovaným Macourovským) a Novým Dvorem.
Soubor 5 – obsahuje strusky z lokality místně nazývané Hrubův lesík, nalezené na povrchu pole před lesíkem cestou z Bartoušova. Vzorky byly sebrány s povrchu pole v počtu devíti
kusů. Průměrné chemické složení strusek v hm. % sestávalo
z: 29,2 O, 0,7 Mg, 3,4 Al, 16,1 Si, 0,3 S, 1,1 K, 0,9 Ca, 0,3 Mn,
33,5 Fe, 1,1 Cu, 7,7 Zn, 1,6 Pb a 0,13 Ag. Pohled na celou lokalitu přibližuje obr. 5, směr k lokalitě Hrubův lesík tvoří polní
cesta odbočující nad Bartoušovem vpravo u označení skl. mat.
a směřující k jihu. Malou enklávu lesíku přibližuje obr. 6.
Soubor 6 – tvoří strusky z menší haldy v blízkém okolí Růženiny štoly u břehů Sázavy ve Stříbrných Horách. Vzorky byly
odebrány z blízkého okolí štoly v počtu devíti kusů. Průměrné
chemické složení strusek v hm. %: 33,3 O, 1,1 Mg, 4,1 Al, 21,1
Si, 1,0 S, 1,8 K, 2,3 Ca, 2,6 Mn, 25,8 Fe, 0,6 Cu, 2,3 Zn, 1,4
Pb a 0,21 Ag. Polohu uzavřené a v současnosti zákonem chráněné Růženiny štoly přibližuje také obr. 4 (naznačeno čtvercem pod lokalitou Preclíkův Mlýn). Vstup do štoly původně
podcházel železniční jednokolejnou trať, tzv. Starou žďárku,
která před zrušením sledovala řeku Sázavu a probíhala pod
kostelem sv. Kateřiny přes vesnici Stříbrné Hory do Havlíčkova
Brodu.
Soubor 7 – zahrnuje strusky z haldy před uzavřenou chráněnou štolou sv. Jana Nepomuckého v Jihlavě, v osadě zvané
Hamry, která je katastrálně spojená s Hybrálcem. Strusky byly
odebrány jako základní vzorky z haldy nad rybníkem Borovinka v blízkosti štoly (obr. 7). Tato štola byla v místě, které je na
mapě [4] označeno jako Trpasličí jeskyně. Základní vzorky měly
průměrné chemické složení v hm. %: 33,8 O, 1,1 Mg, 3,29 Al,
12,5 Si, 1,9 S, 1,7 K, 2,6 Ca, 1,8 Mn, 25,6 Fe, 0,8 Cu, 9,23 Zn,
5,44 Pb a 0,18 Ag.
Soubor 8 – obsahuje strusky nalezené na povrchu pole nad
bývalou dědičnou štolou, které byly orbou rozvlečeny polem
vpravo od lokality Zadní díly (obr. 8), a to poblíž zasutého
okraje bývalé štoly nad Mistrovským rybníkem v Jezdovicích
u Třeště, z níž doposud vytéká pramen pitné vody. Na poli vlevo od cesty na obr. 8 byly odebrány vzorky v počtu osmi kusů
o průměrném chemickém složení v hm. %: 33,5 O, 0,6 Mg,
3,9 Al, 14,0 Si, 1,0 S, 1,4 K, 2,4 Ca, 2,25 Mn, 34,7 Fe, 0,4 Cu,
2,4 Zn, 0,85 Pb, 0,4 Ba, 0,3 As a 0,18 Ag.
Soubor 9 – strusky z Puchýrny nalezené na cestách procházejících osadou. Osada leží v katastru města Třeště a protéká
jí potok vlévající se do Jezdovického rybníka. Vzorky v počtu
šesti kusů měly průměrné chemické složení v hm. %: 36,0 O,
0,7 Mg, 4,0 Al 13,8 Si, 1,54 S, 1,3 K, 2,3 Ca, 1,6 Mn, 29,7 Fe,
0,9 Cu, 1,8 Zn, 2,21 Pb, 2,3 Ba a 0,28 Ag. Poloha Puchýrny,
v níž byla v minulosti vytěžená rudnina hutnicky zpracována,
je zřejmá z obr. 8. Puchýrna dnes slouží jako soukromá hospodářská usedlost. Přibližná místa odběru souborů strusek
1 až 9 jsou na obr. 1–8 vždy označena čtverci.
Obr. 1. Lokalita odběru souboru hutnických strusek od Vrbova Mlýna (Kutná Hora) [15]
Obr. 4. Lokalita odběru souboru hutnických strusek z malých hald,
louky a Simtanského potoka přímo za vesnicí Simtany západně od Havlíčkova Brodu [15], dále strusek pod Dolním
Dvorem a strusek z haldy od Růženiny štoly
Obr. 7. Lokalita odběru souboru hutnických strusek z haldy v blízkosti
osady Hamry nacházející se nad
rybníkem Borovinka [15]
Lokalita odběru souboru hutnických strusek z louky a potoka Žabince z blízkého okolí Grodlova
Mlýna [15]
Obr. 5. Lokalita odběru souboru hutnických strusek Hrubův lesík, vyzvednuté na povrchu pole před lesíkem cestou z Bartoušova [15]
Obr. 10. Sumární graf zobrazující příčinný
vztah mezi obsahem Pb a obsahem
(Fe + Mn) v souborech hutních strusek dle tab. I (kroužky – viz také
obr. 8) a z oblastí Grodlův mlýn,
Simtany, Stříbrné Hory, Bartoušov
(čtverce) dle [13]
Obr. 11. Graf zobrazuje příčinný vztah mezi
obsahem Pb a obsahem (Fe + Mn)
v souborech hutních strusek Jihlavsko a Havlíčkbrodsko (lokalita
Kutná Hora zahrnuta do oblasti
Jihlavské)
z historie
Obr. 2.
Obr. 12. Graf zobrazuje příčinný vztah mezi
obsahem Pb a obsahem (Fe + Mn)
v souborech hutních strusek Jihlavsko a Havlíčkobrodsko (lokalita
Kutná Hora zahrnuta do oblasti
Havlíčkobrodské)
472 Obr. 14. Příčinný vztah mezi obsahem Pb a obsahem (Fe + Mn) u souborů hutnických strusek z Puchýrny (trojúhelníky) a Jezdovic (kroužky)
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Obr. 8. Lokalita odběru strusek od dědičné
štoly nad Mistrovským rybníkem v Jezdovicích a strusek od Prachovny a z polních cest Puchýrnou
Obr. 16. Příčinný vztah mezi obsahem Pb a obsahem (Fe + Mn) u souborů hutnických strusek od Grodlova mlýna, Simtan, Stříbrných Hor a Bartou š ova (tmavé trojúhelní k y) a souboru odebraného z haldy u Jihlavy (štola sv. Jana Nepomuckého, kroužek)
K are l St ránsk ý / Draho míra Janová / Lub o mír St ránsk ý / L ib o r Pantě l ej ev / Franti š e k K av i č ka / Zd en ě k S p ot z / K are l K ř í že k
Obr. 3. Vodní nádrž nad bývalým Grodlovým mlýnem
Obr. 6. Malá lesní enkláva nazývaná Hrubův lesík. Hutnické strusky byly
nalezeny na poli před lesíkem ve
směru od Bartoušova – viz také
obr. 4
Vz á j e m n é p o r ov n á n í v y b ra nýc h s o u b o r ů
h u t n i c k ýc h s t r u s e k
Při vzájemném porovnání hutnických strusek na základě jejich
stanoveného chemického složení jsme podle zkušeností získaných výzkumem polymetalických rud vycházeli z ověřeného
příčinného vztahu mezi prvky, které zůstávají zachovány v odpadové hutnické strusce. K těmto prvkům patří olovo jako
hlavní prvek ve strusce na jedné straně a společný obsah železa a manganu taktéž ve strusce na straně druhé. Vzájemný
vztah symbolicky vyjádřený jako funkce olova a součtu železa
a manganu: Pb(ve strusce) = f (Fe + Mn)ve strusce) se postupně ukázal jako jeden z činitelů, který rozhoduje o využití olova ze
strusky po pražně-reakčním, resp. pražně-redukčním tavení
rudní vsázky [1], [6–12].
Graf na obr. 9 znázorňuje vztah mezi obsahem olova ve strusce a součtovým obsahem železa a manganu v hutnických struskách, jejichž průměrné složení je uvedeno v tab. I. Charakteristika chemického složení souborů hutnických strusek 1 až 9,
jejichž zkrácené pracovní označení je rovněž v tab. I uvedeno,
se opírá o více než 60 experimentálních vzorků odebraných
přímo v terénu. Jde o vzorky z lokalit, které byly hornicky těženy a hutnicky zpracovány nejméně od začátku 13. stol.,
lokality 2, 3, během 14. a 15. stol. lokality 3 až 5 (popřípadě
až do počátků 16. až 17. stol., kdy ve Stříbrných Horách již pracovala tavírna, jejíž zánik je spojován s novověkem a s průběhem
třicetileté války). Tab. I zahrnuje rovněž hutnické strusky souboru 1 z Kutné Hory, jejichž hutnické zpracování lze s jistou
pravděpodobností zařadit do počátků čtrnáctého a pozdějších
století. Soubory hutnických strusek pocházející z jihlavského
dolování (tab. I – soubory 7, 8 a 9 jsou spíše mladší, snad
15. a 16. stol., datování souboru strusek 6 je neurčité).
Je však pozoruhodné, že pro soubor hutnických strusek seřazených v tab. I existuje statisticky významná korelace mezi
obsahem olova ve strusce a součtovým obsahem železa a manganu v téže hutnické strusce (obr. 9). Korelace vyjádřená
rovnicí přímky, stanovené metodou nejmenších čtverců, má
analytický tvar
(hm. % Pb) = − 0,247 (hm. % Fe + hm. % Mn) + 10,34
(1)
jejíž koeficient korelace má hodnotu r = 0,7169. Pro devět souborů taveb je příčinný vztah charakterizován sedmi stupni volnosti (9 − 2 = 7) a podle [3] je vztah vyjádřený rovnicí přímky
statisticky významný na hladině spolehlivosti 0,05.
Na obr. 10 je uveden sumární graf, zahrnující výsledky uvedené na obr. 9 (znázorněno kroužky a proložené červenou
přímkou vyjádřenou rovnicí (1)) a separátní rozdělení čtyř souborů hutnických strusek odebraných v samostatném setu z lokalit Grodlův mlýn, Simtany, Stříbrné hory a Bartoušov znázorněné čtverci, které zobrazují celkem 32 vzorků chemických
analýz [13]. Jejich střední hodnota proložená metodou nejmenších čtverců černou vedenou přímkou má analytické vyjádřený
rovnicí (2).
(hm. % Pb) = − 0,271 (hm. % Fe + hm. % Mn) +10,99
(2)
Koeficient korelace o hodnotě r = 0,6206 je pro n = 32 souborů taveb podle rovnice (2) na obr. 10 charakterizován třiceti stupni volnosti (32 – 2 = 30) a podle [3] je tak vztah vyjádřený rovnicí přímky na obr. 10 statisticky významný na
hladině spolehlivosti 0,001.
Matematicko-statistická rozdělení souborů hutních taveb 1 až
9 podle tab. I a souborů lokalit dle [13], které byly také vedeny nejspíše pražně-reakční až pražně-redukční technologií (či technologiemi), v různých oblastech – v Kutné Hoře a
na Havlíčkobrodsku (viz charakteristiku souborů taveb 1 až 9,
tab. I) – byly co do použitých podmínek, např. použitého složení vsázky, tepelného režimu, typu pecí aj., velmi podobné
až téměř shodné.
Graf na obr. 11 představuje příčinný vztah mezi obsahem Pb
a obsahem (Fe + Mn) v souborech hutních strusek 2, 3, 4, 5,
tj. zahrnujících Grodlův mlýn, Simtany, Stříbrné Hory, Bartoušov
a vztah mezi obsahem Pb a obsahem (Fe + Mn) v souborech
z historie
Obr. 13. Výtok vody z bývalé dědičné štoly v Jezdovicích, v současnosti již
zasuté
Obr. 9. Příčinný vztah mezi obsahem olova
(Pb) a součtovým obsahem (Fe + Mn)
ve strusce pro soubor devíti hutnických taveb uvedených v tab. I
Obr. 15. Mistrovský rybník mezi Salavicemi a Jezdovicemi, pohled
od jihu
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 473
K are l St ránsk ý / Draho míra Janová / Lub o mír St ránsk ý / L ib o r Pantě l ej ev / Franti š e k K av i č ka / Zd en ě k S p ot z / K are l K ř í že k
hutních strusek 1, 6, 7, 8, 9 – tj. Kutná Hora (Vrbův mlýn), Jihlava – sv. Jan Nepomucký (halda), Růženina štola, Puchýrna,
Jezdovice podle složení v tab. I. Mezi soubory hutních strusek,
první soubor (kroužky – má 4 členy), druhý soubor (čtverce – má
5 členů) podle matematicko-statistických tabulek [3] není příčinný vztah podmínek tavení statisticky významný. Soubor značený kroužky je zobrazen strmou červenou přímkou:
(hm. % Pb) = − 0,353 · (hm. % Fe + hm. % Mn) + 13,09
(3)
zatímco soubor značený čtverci je zobrazen méně strmou černou přímkou:
(hm. % Pb) = − 0,196 · (hm. % Fe + hm. % Mn) + 8,70
(4)
Nicméně rozdíly chemického složení hutnických strusek, ke
kterým se vztahují rovnice (3) a (4), jsou statisticky nevýznamné.
Na obr. 11 je lokalita Kutná Hora zahrnuta do oblasti Jihlavsko,
nicméně s ohledem na migraci obyvatel (tj. i hutníků a jejich
zkušeností) v tehdejší době je zajímavé uvážit zahrnutí oblasti Kutnohorské také do oblasti Havlíčkobrodsko (obr. 12).
Soubor hutnických strusek zobrazený grafem na obr. 12 značený kroužky má 4 členy souboru – přičemž zahrnuje analýzy:
Růženina štola 6, Jihlava (halda) 7, soubor strusek od Jezdovic
8 z blízkého okolí dědičné štoly (obr. 13) a z polních cest
Puchýrnou 9, zatímco soubor značený čtverci má 5 členů 1,
2, 3, 4, 5, přičemž zahrnuje analýzy hutnických strusek z lokalit Kutná Hora (Vrbův mlýn), Grodlův mlýn, Simtany, Stříbrné Hory a Bartoušov. Mezi těmito dvěma soubory zobrazenými grafem na obr. 12 není, pokud jde o jejich chemické složení, statisticky významný rozdíl. Plyne to z ověření jejich analytického vyjádření
(hm. % Pb) = − 0,325 · (hm. % Fe + hm. % Mn) + 12,56 (5)
souboru značeného kroužky a souboru značeného čtverci dle
rovnice
(hm. % Pb) = − 0,230 · (hm. % Fe + hm. % Mn) + 9,99
(6)
a testu statistické významnosti [3].
Soubory hutnických strusek na obr. 14 (trojúhelníky) značí
chemické složení šesti vzorků z cest procházejících Puchýrnou
[1]. Kroužky značí složení osmi vzorků hutnických strusek nalezených na poli nad bývalou již zasutou tzv. dědičnou štolou
(obr. 13) v Jezdovicích nad Mistrovským rybníkem (obr. 15).
Z grafu plyne, že chemická složení obou souborů strusek –
přesněji obsahy Pb a součtové obsahy Fe + Mn – jsou dosti
blízké. To ukazuje na podobnost režimu hutního tavení v Puchýrně a v okolí bývalé dědičné štoly, vlevo od místa Zadní
díly, kde byl soubor osmi strusek víceméně náhodně nalezen
a vyzvednut (obr. 8). Podobnost obou souborů rovněž naznačuje paralelní průběh středních hodnot chemického složení obou souborů vyjádřený metodou nejmenších čtverců
analytickými vztahy
(hm. % Pb) = − 0,0311 · (hm. % Fe + hm. % Mn) + 3,18
(7)
černá přímka,
(hm. % Pb) = − 0,0243 · (hm. % Fe + hm. ­% Mn) + 1,75 (8)
červená přímka, která je s černou téměř rovnoběžná, je však
posunuta k nižšímu obsahu olova. Ze zobrazení také vyplývá,
že v Jezdovicích se z hlediska minimalizace olova v hutnické
strusce pracovalo úsporněji než v Puchýrně. Olovo představovalo v 14. až 15. stol. cenný produkt hutnického zpracování
jakostních polymetalických rud a jeho přechod do hutnické
strusky byl ztrátový.
Jistou podobnost naznačují i hutnické strusky z Havlíčkobrodska, jmenovitě z oblastí Grodlův mlýn, Simtany, Stříbrné
Hory a Bartoušov (v tab. I značené čísly 2, 3, 4, 5 s hutnickou
474 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
struskou z Jihlavy od uzavřené a chráněné štoly sv. Jana Nepomuckého číslo 7). Tato podobnost je naznačena grafem na
obr. 16. Čtyři trojúhelníky taveb 2 až 5, které značí průměrné
hodnoty taveb z Havlíčkobrodska, jsou proloženy černou přímkou, k níž se přimyká kroužek, udávající příčinný vztah mezi
olovem a součtem železa s manganem v hutnické strusce 7
z Jihlavska. Dva těsně sousedící body (trojúhelník a kroužek)
mají souřadnice – podílu součtu Fe + Mn / Pb: (26,81; 5,63) –
trojúhelník a (27,32; 5,44) – kroužek.
L i t e ra t u ra
[1] STRÁNSKÝ, K. – D. JANOVÁ – L. STRÁNSKÝ a kol.: Těžba
a hutnické zpracování polymetalických rud na Českomoravské vrchovině. Brno: ČSS, 2013, 106 s. ISBN 978-80-02-02468-2.
[2] QUADRAT, O.: Základy metalurgie kovů. Výroba barevných kovů a slitin v theorii a praxi. Praha: Nakladatel Josef
Hokr, 1948, 239 s.
[3] MURDOCH, J. – J. A. BARNES: Statistical Tables for
Science, Engineering, Management and Busineass Studies. Cranfield: Macmillan, 1970, 40 s.
[4] Atlas turistických map České republiky, Geodezie Brno,
a.s., a Geodézie ČS, a.s., list 99 – Jihlavsko, 1998.
[5] STRÁNSKÝ, K. – J. BRHEL – J. BLAŽÍKOVÁ: In Z dějin Hutnictví 30. Rozpravy NTM v Praze 172, s. 68–76.
[6] ROUS, P. – MALÝ, K.: Průzkum terénních stop po zpracování polymetalických rud na Havlíčkobrodsku. Mediaevalia archeologica 6. Těžba a zpracování drahých kovů:
sídelní a technologické aspekty. Praha: Archeologický
ústav AV ČR, 2004, s. 121–144. ISBN 80-85124-48-7.
[7] MALÝ, K.: Současný stav lokalit starého dolování v okolí
stříbrných Hor u Havlíčkova Brodu. In: Vlastivědný sborník
Vysočiny. Oddíl věd společenských, Jihlava 1998, s. 45–58.
[8] MALÝ, K. – P. ROUS: Ověření výpovědních možností strusek z Jihlavska a Havlíčkobrodska. In: Archaeologica historica, 2001, 26/01, s. 67–87.
[9] SEVRJUKOV, N. N. – B. A. KUZMIN – J. V. ČELIŠČEV:
Obecné hutnictví. Praha, SNTL, 1958, 563 s.
[10] STRÁNSKÝ, K. – D. JANOVÁ – L. STRÁNSKÝ: Technologie
tavení olovnato-stříbrných rud v hutních revírech na Havlíčkobrodsku. I. část. Slévárenství, 2011, 58(7–8), 275–278.
II. část: Slévárenství, 2011, 58(8–9), 335–338. ISSN 0037-6825.
[11] STRÁNSKÝ, K. – L. STRÁNSKÝ – F. KAVIČKA aj.: Fyzikálně-chemická podobnost při těžbě a hutnickém zpracování polymetalických a železných rud. Slévárenství, 2013,
61(5–6), 184–188. ISSN 0037-6825
[12] MEDENBACH, O. – C. SUSIECKOVÁ-FORNEFELDOVÁ:
Minerály. Knižní klub & Ikar Praha, 1995, 287 s. ISBN
80-85830-97-3.
[13] STRÁNSKÝ, K. – D. JANOVÁ – A. BUCHAL – K. STRÁNSKÝ, K.: Příspěvek k těžbě a hutnickému zpracování Pb-Ag
rud v okolí Žabince jižně od Havlíčkova Brodu. Z dějin
hutnictví, 2007, (37), 27–38. ISBN: 978-80-7037-000-1;
ISSN: 0139-9810.
Poděkování
Tato práce byla realizována v rámci projektu NETME Centre financovaného z Operačního programu výzkum a vývoj pro inovace, který je spolufinancovaný ERDF, reg. č. projektu: CZ.
1.05/2.1.00/01.0002, identifikační kód: ED0002/01/01.
Druhá část příspěvku bude zveřejněna ve Slévárenství
č. 1–2/2015.
časopis pro slévárenský průmysl
foundry industry journal
ro ční k L X I I . 1. leden – 31. prosinec 2014 . Brno
obsah – contents v
v
ÌÅ+Ï˾ÇÌÍÏ4™f§™² ć ª©¨ «©ª­
ÌÅ+Ï˾ÇÌÍÏ4™f§™² ć ª©¨ «©ª­
v
ÌÅ+Ï˾ÇÌÍÏ4™f§™® ć ¯ ¨ «©ª­
numerická simulace
slévárenských procesů
ÌÅ+Ï˾ÇÌÍÏ4™f§™¬ ć ­¨ «©ª­
casting
PROCAST / QUIKCAST
www.feroslitiny.cz
PF 2015
Děkujeme všem našim
partnerům za projevenou
PŘESNÉ LITÍ
se souhlasem HOWMET S.A.S.
přízeň v letošním roce
+ %'"%&'(/
+!#-!"/'"#!#,# -!"4#-(".
+%'("/#(-'#%& -30"/
+#%".$#%"&'(/
+$#!!(#&'
+21/##%".$#&'("/
a přejeme mnoho
úspěchů v roce 2015.
NÍZKOTLAKÉ LITÍ
VYSOKOTLAKÉ LITÍ
se souhlasem Kovolis Hedvikov, a. s.
s.r.o
Brojova 2113/16, 326 00 Plzeň
tel.: +420 377 432 931
fax: +420 377 432 930
[email protected]
www.esi-group.com/cz/
Ïòî—âíq™ìâæîåÚÜޙíîáçîíq™ïޙìåhï]ëÞçìäh™éëÚñâ
se souhlasem Montupet
& % & " ()'+'8 * ('8-#0 & + &'$'! ' ''-3&5 %<&5 ,%
*+3$-(;*+! ,,)8'-+*-4('*+-&51 '-3-3&5%()'#+!-&5 '(;5*+,(,
7*$#%"8;6&5#+)3&515%&,*+3$1$(6,"5-7#'&&'*+*$4-3)&1-06,"5
#-$!+,()',#+!-!+,'#):,"%+#4-' '$3&5*+3$*&!8'-+&3#$0(;!:%8
1),:,"%1(:&41)-4()'-&5()'*+;5
)RUPRYDFtOLQN\WDNp
SURRGOLWN\]KOLQtNX
"$#!%
Commexim Group a.s.
+ )+&)*+-5
+$'3$&5 &'$'!2'#3$&<'3-&4
+)+!-&5'-3+')*#3;6&5
+')&4(')&*+-5
+('$ $!-'*+
+ 9:5'')&4('*+-&5
$'&
/
...'*'1
!#"
*
www.lanik.eu)))#&#+
ZZZVLQWRFRP
již více než 10 let
Váš spolehlivý dodavatel
feroslitin a legovacích kovů
Ìåhï]ëÞçìäh™ÝçòĴ™«©ª­
se souhlasem Italo Lanfredi
Ìåhï]ëÞçìäh™ÝçòĴ™«©ª­
GRAVITAČNÍ LITÍ
MECAS ESI
v
Commexim Group a.s.
Barákova 237/8, 251 01
ny, eská republika
tel.: +420 323 610 710
fax: +420 323 610 720
mobil: +420 731 156 861
e-mail: [email protected]
Vedoucí redaktorka
Mgr. Helena Šebestová
Redaktorka
Mgr. Milada Písaříková
Redakční rada
Ing. Zdeněk Vladár (předseda), prof. Ing. Lubomír Bechný, CSc., prof. Ing. Tomáš Elbel, CSc., Ing. Štefan
Eperješi, CSc., Ing. Jiří Fošum, Ing. Josef Hlavinka, prof. Ing. Milan Horáček, CSc., Ing. Jaroslav Chrást, CSc.,
prof. Ing. Petr Jelínek, CSc., dr. h. c., Richard Jírek, Ing. Radovan Koplík, CSc., Ing. Václav Krňávek, doc. Ing.
Antonín Mores, CSc., prof. Ing. Iva Nová, CSc., Ing. Ivan Pavlík, CSc., doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc., prof. Ing.
Karel Rusín, DrSc., prof. Ing. Augustin Sládek, Ph.D., Ing. Vladimír Stavěníček, prof. Ing. Karel Stránský,
DrSc., Ing. František Střítecký, doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc., Ing. Jiří Ševčík, Ing. Jan Šlajs, Ing. Josef
Valenta, Ph.D.
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 475
Jmenný rejstřík autorů
Adámková, E.: 336 (9–10)
Bednářová, V.: 165 (5–6), 322 (9–10), 424
(11–12)
Beňo, J.: 322 (9–10)
Bolibruchová, D.: 144, 148 (5–6), 318 (9–10)
Brázda, Z.: 90 (3–4)
Brotánek, S.: 16 (1–2), 330 (9–10)
Brůna, M.: 76 (3–4), 318 (9–10)
Burian, J.: 223 (7–8)
Cais, J.: 216 (7–8)
Carbol, Z.: 23 (1–2), 421 (11–12)
Cileček, J.: 350 (9–10)
Čech, Jan: 20 (1–2), 85 (3–4)
Dulava, M.: 325 (9–10)
Fikrlová, R.: 330, 347 (9–10)
Fošum, J.: 342 (9–10), 438 (11–12)
Hajdúch, P.: 413 (11–12)
Hakl, J.: 20 (1–2)
Haluza, J.: 80 (3–4)
Havlíček, P.: 220 (7–8)
Hlavinka, J.: 407, 432 (11–12)
Hnilica, R.: 90 (3–4)
Horáček, M.: 152, 156 (5–6), 352 (9–10)
Horenský, J.: 352 (9–10)
Hurtalová, L.: 417 (11–12)
Chalupová, M.: 417 (11–12)
Jedovnický, J.: 352 (9–10)
Jelínek, P.: 336 (9–10)
Kafka, V.: 347 (9–10)
Kaňa, V.: 11 (1–2)
Kavička, F.: 26 (1–2)
Korec, Š.: 336 (9–10)
Kosour, V.: 352 (9–10)
Kotas, P.: 71 (3–4)
Krivoš, E.: 226 (7–8)
Kroupová, I.: 165 (5–6), 322 (9–10), 424
(11–12)
Krump, M.: 336 (9–10)
Krumrei, T.: 152 (5–6)
Krutiš, V.: 68 (3–4)
Krýslová, S.: 169 (5–6)
Kubásek, J.: 162 (5–6), 408 (11–12)
Kubíček, J.: 443 (11–12)
Kuzma, Z.: 156 (5–6)
Lána, I.: 165 (5–6), 322 (9–10)
Láník, B.: 358 (9–10)
Lichý, P.: 165 (5–6), 322 (9–10), 424 (11–12)
Macko, J.: 144 (5–6)
Madaj, R.: 226 (7–8)
Machovčák, P.: 421 (11–12)
Machuta, J.: 169 (5–6)
Malysz, R.: 347 (9–10)
Marko, E.: 347 (9–10)
Masarik, M.: 26 (1–2)
Mores, A.: 440 (11–12)
Neudert, A.: 223 (7–8)
Neumannová, Š.: 20 (1–2)
Nová, I.: 143, 169 (5–6)
Odehnal, J.: 16 (1–2), 330 (9–10)
Pastirčák, R.: 226 (7–8)
Pernica, V.: 11 (1–2), 80 (3–4)
Pluháček, J.: 11, 23 (1–2)
Pospíšilová, I.: 162 (5–6)
Potácel, R.: 434 (11–12)
Procházka, P.: 318 (9–10)
Radkovský, F.: 165 (5–6), 322 (9–10), 424
(11–12)
Rek, A.: 26 (1–2)
Roučka, J.: 317 (9–10)
Rousek, J.: 210 (7–8)
Rykalová, E.: 421 (11–12)
Sedláček, J.: 358 (9–10)
Sládek, A.: 76 (3–4)
Smekal, T.: 413 (11–12)
Sochor, J.: 20 (1–2)
Soukupová, L.: 152 (5–6), 352 (9–10)
Stachovec, I.: 156 (5–6), 352 (9–10)
Stránský, K.: 26 (1–2), 220 (7–8)
Střítecký, F.: 436 (11–12)
Svoboda, M.: 220 (7–8)
Svobodová, J.: 216 (7–8)
Šenberger, J.: 6, 7, 11, 23 (1–2), 67, 80 (3–4)
Šlajs, J.: 428 (11–12)
Tillová, E.: 417 (11–12)
Tomek, L.: 358 (9–10)
Vasková, I.: 413 (11–12)
Vašťák, P.: 152, 156 (5–6), 352 (9–10)
Vinter, V.: 358 (9–10)
Vladár, Z.: 5 (1–2)
Vlasák, T.: 20 (1–2)
Vojtěch, D.: 162 (5–6), 408 (11–12)
Vyklický, O.: 220 (7–8)
Záděra, A.: 7, 11, 23 (1–2), 80 (3–4)
Zemčík, L.: 156 (5–6), 212 (7–8), 352 (9–10)
Žihalová, M.: 148 (5–6)
obsah
B
F
Brůna, M. – Procházka, P. – Bolibruchová, D.: Vplyv dizajnu lisovaných filtrov na
plnenie formy .................................. 318
Impact of design of pressed filters on filling
of the mould
Firková, L. a kol.: Tvorba komplexního
nákladového modelu výroby odlitku
........................................................ 347
Creation of a comprehensive cost model
of casting production
Brůna, M. – Sládek, A.: Progresívny spôsob predikcie pórovitosti hliníkových odliatkov . .............................................. 76
Progressive method of porosity prediction
for aluminium castings
Fošum, J.: FOND-EX 2014 – novinky z oblasti formovacích materiálů a postupů výroby forem a jader ........................... 438
FOND-EX Fair 2014—novelties in the field
of moulding materials and methods of
moulds and core manufacture
C
Cileček, J.: Motivace a motivační prvky ve
firmě ALUCAST . .............................. 350
Motivation and motivational elements in
the firm of ALUCAST
Fošum, J.: Samotvrdnoucí směsi s organickými pojivy – současný stav využívání
v českých slévárnách ........................ 342
Self-setting mixtures with organic binders
—present state of using in Czech foundries
Č
H
Čech, J.: Specifika technologie masivních
ocelových odlitků ............................... 85
Specificities of technology of heavy steel
castings
Hlavinka, J.: Mezinárodní slévárenský veletrh FOND-EX 2014 ........................ 432
The international FOND-EX Fair 2014
D
Dulava, M.: Vznik intermetalických fází
při výrobě odlitků z korozivzdorných ocelí ...................................................... 325
Formation of intermetallic phases during
manufacture of castings from stainless steels
476 the foundry of Jihomoravská armaturka,
spol. s r. o., (Ltd.), Hodonín
Horáček, M. a kol.: Výzkum a vývoj technologie výroby rozměrných, tenkostěnných
a vysoce jakostních odlitků ze slitin Al
........................................................ 352
Research and development of technology
for large—thin wall—high quality aluminum castings for aircraft industry
Hurtalová, L. – Tillová, E. – Chalupová,
M.: Prínos metalografie pri štúdiu zlievarenských Al zliatin skupiny 4xxxx ....... 417
Contribution of metallography to study of
foundry aluminium alloys of the 4xxxx
series
J
Hlavinka, J.: Úvodní slovo . ............. 407
Hnilica, R. – Brázda, Z.: Numerická simulace & rapid prototyping ve slévárně Jihomoravské armaturky, spol. s r. o., Hodonín
........................................................ 90
Numeric simulation & rapid prototyping in
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Jelínek, P. a kol.: Modifikace alkalických
silikátů v technologii mikrovlnového vytvrzování . ........................................ 336
Modification of alkali silicates in the technology of microwave hardening
K
Kotas, P.: Automatická optimalizace slévárenských procesů a technologií ....... 71
Autonomous optimization of casting processes and designs
Krivoš, E. a kol.: Vplyv technologických
parametrov na kvalitu a rozmerovú presnosť odliatkov vyrobených pomocou technológie patternless process .............. 226
Kroupová, I. a kol.: Optimalizace žíhacího cyklu sádrových forem pro výrobu kovových pěn s nepravidelnou buňkovou
strukturou ....................................... 322
Optimization of annealing cycle of plaster
moulds for manufacture of metal foams
with irregular cell structure
Krutiš, V.: Simulace – součást virtuální továrny ................................................ 68
Simulation—a part of a virtual plant
Kubásek, J. – Vojtěch, D.: Mg slitiny pro
aplikace za zvýšených teplot ............ 408
Mg alloys for applications under elevated
temperatures
Kubíček, J.: Povrchové úpravy na veletrhu
PROFINTECH 2014 ........................... 443
Surface treatment technologies on PROFINTECH Fair 2014
L
Láník, B. a kol.: Testování keramických jader za vysokých teplot ..................... 358
M
Macko, J. – Bolibruchová, D.: Možnosti
eliminácie škodlivého účinku železa v sekundárnych zliatinách AlSi6Cu4 (EN AC
45 000, A 319) korektorom na báze niklu
........................................................ 144
Possibilities of eliminating the harmful effect of iron in secondary AlSi6Cu4 alloys
(EN AC 45 000, A 319) with a nickel based
corrector
Machovčák, P. – Carbol, Z. – Rykalová,
E.: Využití sekundární metalurgie při výrobě těžkých kovářských ingotů ....... 421
The use of secondary metallurgy in production of heavy forging ingots
Mores, A.: FOND EX 2014 – oblast technologie odlitků ............................... 440
FOND-EX 2014—the field of casting manufacture technology
N
Neudert, A. – Burian, J.: Možnosti simulace znehodnocení bentonitu ........... 223
Nová, I. a kol.: Výroba rozměrově přesných odlitků ze slitin hliníku litých do forem ze sádrových směsí . .................. 169
Production of dimensionally accurate castings from aluminium alloys in moulds
made of plaster mixtures
Nová, I.: Úvodní slovo k číslu zaměřenému
na odlitky ze slitin neželezných kovů
........................................................ 143
O
Odehnal, J. – Brotánek, S.: Vliv chemické nehomogenity na vlastnosti hmotných ocelových odlitků . ..................... 16
Effect of chemical inhomogeneity on material properties of heavy steel castings
Odehnal, J. – Brotánek, S. – Fikrlová, R.:
Příčiny vzniku Widmanstättenovy struktury v uhlíkových ocelích .................. 330
Causes of formation of Widmanstätten
structure in carbon steels
Svobodová, J. – Cais, J.: Vliv tepelného
zpracování na korozní odolnost slitiny
AlSi7Mg0,3 legované antimonem .... 216
Influence of heat treatment on corrosion
resistance of the AlSi7Mg0.3 alloy alloyed
with antimony
Š
P
Šenberger, J.: Úvodní slovo ................ 6
Pluháček, J. a kol.: Vývoj technologie velmi těžkých odlitků pro energetiku včetně
ekonomického přínosu ....................... 23
Development of technology of heavy castings for power industry including economic benefits
Šenberger, J.: Úvodní slovo .............. 67
Potácel, R.: Tavicí a udržovací pece na veletrhu FOND-EX a na Mezinárodním strojírenském veletrhu 2014 ................... 434
Melting and holding furnaces at the FOND-EX Fair and at the International Engineering Fair 2014
R
Radkovský, F. a kol.: Optimalizace kompletace polystyrenových modelů pro technologii LOST FOAM v laboratorních podmínkách . ......................................... 424
Optimization of assembling the polystyrene patterns for the LOST FOAM technology in laboratory conditions
Radkovský, F. a kol.: Optimalizace výroby a měření mechanických vlastností kovových pěn . ........................................ 165
Optimization of manufacture and measurement of mechanical properties of metal foams
Roučka, J.: 51. slévárenské dny ® ve dnech
11. a 12. listopadu 2014 pokračují v tradici setkání českých a slovenských slevačů
........................................................ 317
Rousek, J.: Úvodní slovo ................. 210
S
Soukupová, L. a kol.: Optimalizace technologie skořepinové formy pro odlitky ze
slitin Al litých metodou vytavitelného modelu ................................................. 152
Optimized ceramic shell for manufacturing
of aluminium castings by using lost wax
technology
Stachovec, I. a kol.: Zjišťování zabíhavosti slitin Al ve skořepinových formách
........................................................ 156
Determination of the running property of
Al alloys in shell moulds
Stránský, K. a kol.: K roztržení plynule
lité bramy (18 t) a prasknutí opěrného válce (32 t) ............................................. 26
On the rupture of continually cast slab
(18 t) and breaking of an idle roll (32 t)
Střítecký, F.: Technologie tlakového, kokilového a nízkotlakého lití na veletrhu
FOND-EX 2014 ................................ 436
Technology of die-pressure, chill and low
pressure casting at the FOND-EX Fair 2014
Šenberger, J. – Záděra, A.: Výrobní degradace materiálu masivních ocelových odlitků ..................................................... 7
Manufacturing degradation of material of
heavy steel castings
Šenberger, J. a kol.: Využití simulace tuhnutí při výrobě těžkých odlitků .......... 80
Use of solidification simulation in manufacture of heavy castings
Šlajs, J.: Nové trendy v technologii formování ................................................. 428
New trends in the moulding technology
V
Vasková, I. – Hajdúch, P. – Smekal, T.:
Optimalizácia pridávaného očkovadla
AlTi5B1 v zliatine AlSi10MgCu . ........ 413
Optimization of inoculant AlTi5B1 added
to the AlSi10MgCu alloy
Vladár, Z.: Úvodní slovo ...................... 5
Vlasák, T. a kol.: Vliv modifikace chemického složení a tepelného zpracování na
žárupevnost martenzitické oceli ......... 20
Influence of chemical composition and
heat treatment modification on high temperature properties of martensitic steel
Vojtěch, D. a kol.: Strukturní a mechanické vlastnosti odlitků ze slitin Zn-Mg
........................................................ 162
Structural and mechanical characteristics
of Zn-Mg castings
Vyklický, O. a kol.: Výrazné zpevnění
Hadfieldovy oceli výbuchem doložené měřením . ............................................. 220
Expressive hardening of Hadfield steel via
an explosion documented by means of measuring
Z
Záděra, A. a kol.: Tuhnutí a struktura masivních ocelových odlitků . .................. 11
Solidification and structure of heavy steel
castings
Zemčík, L.: Kinetika odplyňování slitin hliníku ................................................. 212
Kinetics of aluminium alloys degasing
Ž
Žihalová, M. – Bolibruchová, D.: Znižovanie nepriaznivého účinku železa v zliatinách Al-Si vanádom ..................... 148
Decreasing the detrimental effect of iron
in Al-Si alloys by vanadium
S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12 477
Firemní prezentace
AAGM Aalener Giessereimaschinen
GmbH; Wöhr CZ s. r. o.
Mechanizace formování WÖHR .......... 36
Technologie WÖHR pro výrobu forem
z chemicky pojených směsí . ............. 369
KERAMOST, a. s., Most
20 let pod logem KERAMOST, a. s. ..... 100
KERAMTECH, s. r. o., Žacléř
20 let značky KERAMTECH na trhu...... 258
KOVOLIS HEDVIKOV a. s., Třemošnice
........................................................ 176
ABB s. r. o., Praha
FlexMT™ od ABB zvyšuje využití obráběcího nástroje až o 60 % ................... 370
Průmyslové roboty ve slévárenství: IRB
7600 a RobotWare Force Control ..... 244
MAGMA GmbH, Pardubice
Virtuální testovací pole – propojení mezi
klasickou simulací a optimalizací . ..... 446
AIR PRODUCTS, spol. s r. o., Děčín
Nová technologie pro zpracování druhotného odpadu, která přináší snížení výrobních nákladů ............................... 272
MECAS ESI, s. r. o., Brno; ŠKODA AUTO,
a. s., Mladá Boleslav
Návrh a optimalizace tvaru trvalé formy
s využitím numerické simulace . ......... 98
ALUCAST, s. r. o., Tupesy
PŘESNÉ LITÍ + ALUCAST = KREATIVNÍ ŘEŠENÍ VAŠICH ODLITKŮ ..................... 264
METALURGIE Rumburk, s. r. o.
Výroba složitých odlitků ve slévárně METALURGIE Rumburk, s. r. o. .............. 104
ASK Chemicals Czech, s. r. o., BrnoChrlice
Vliv žáruvzdorných nátěrů na povrchovou
jakost velkých odlitků ......................... 38
Vysoce účinné trubkové pěnokeramické filtry pro těžké odlitky ......................... 234
Moderní způsoby nálitkovaní – historie a
současnost . .................................... 364
METOS, v. o. s., Chrudim
Boříme zavedené postupy / Výroba pískových forem a jader bez modelového zařízení v průmyslové praxi sléváren . ... 374
Beneš a Lát, a. s., Poříčany
BENEŠ a LÁT, a. s. – již 80 let na českém
trhu ................................................. 262
Ljunghall, s. r. o., Čáslav ................450
NAJPI, a. s., Bratislava, Slovenská republika
Najpi začne ťažiť na najväčšom ložisku zlievarenského a sklárskeho piesku na Slovensku ............................................. 270
Slévárna HEUNISCH Brno, s. r. o.,
Fit i po padesátce – Slévárna HEUNISCH
Brno, s. r. o., žije výročím.................. 406
StrikoWestofen, Německo
StrikoWestofen – inovace ve světě slévárenství ............................................. 230
ŠEBESTA – služby slévárnám, s. r. o.,
Brno ............................................... 250
T M T spol. s r. o. Chrudim
T M T spol. s r. o. Chrudim – tradiční výrobce dopravníků a dopravníkových systémů . .............................................. 246
TIESSE PRAHA
Integrace periferií u automatizovaných pracovišť ............................................... 266
Veletrhy Brno a. s., Brno
FOND-EX 2014 / 29. 9. – 3. 10. 2014 / Přípravy na 56. MSV 2014 již začaly ...... 34
Jubilejní, 15. ročník veletrhu FOND-EX –
cesta k novým zakázkám / 29. 9. – 3. 10.
2014 ................................................ 107
5. ročník veletrhu FOND-EX společně s Mezinárodním strojírenským veletrhem...142
VÚHŽ, a. s., Dobrá; FOSECO, Ostrava
Možnosti filtrace taveniny při technologii
odstředivého odlévání odlitků ........... 94
ŽĎAS, a. s., Žďár nad Sázavou
Využití softwaru MAGMA5 k predikci napětí a deformace ocelových odlitků
........................................................ 102
BRIKLIS, spol. s r. o., Malšice
Investice do briketovacího lisu iSwarf splnila svůj cíl ....................................... 372
PILSEN STEEL, s. r. o., Plzeň
Numerické modelování tepelného zpracování a predikce materiálových vlastností
u ocelového odlitku s hrubou hmotností
86 000 kg . ....................................... 40
Bühler AG
Sympozium společnosti Bühler AG v Praze .........................................................178
PROMET CZECH, s. r. o., Ostrava
Slévárenská surová železa hematit producenta DK Recycling und Roheisen . ... 268
commexim group, a. s................. 445
První brněnská strojírna Velká Bíteš,
a. s.
Přesně lité odlitky vyráběné v divizi přesného lití při První brněnské strojírně Velká
Bíteš, a. s. ........................................ 254
45 let přesného lití ve slévárně První brněnské strojírny Velká Bíteš, a. s. ...... 448
Diskuzní fórum: 190
RGU CZ s. r. o., Brno
Systém OPTI – 30 let na slévárenském trhu
........................................................ 242
Slévárenská výroba v zahraničí: 55, 125, 388
RÖSLER Oberflächentechnik GmbH,
Německo
RMBS 1-842 – kompaktní tryskací systém
s inovačními manipulačními kleštěmi
........................................................ 313
Rösler RDS 80/70 – jedno z celosvětově
největších tryskacích zařízení / Tryskání odlitků o hmotnosti až 250 t .................. 35
Tryskací turbíny Rutten Long Life – vyšší
výkon a využitelnost zařízení při zřetelně
nižších provozních nákladech / Optimalizace produktivity a účinnosti RetroFitem .........................................................252
Slévárenské veletrhy: 123,
SEPP International s. r. o., Praha
Intec a Zuliefermesse 2015: Přípravy na veletržní duo v nejlepším ..................... 454
Zprávy Svazu modeláren České republiky:
282
DEPRAG CZ a. s., Lázně Bělohrad
Nejvyšší efektivnost při broušení odlitků
z litiny / více než 30% úspora nákladů díky
turbínové brusce s jakostním brusivem
........................................................ 376
ELAP v. d., Světlá Hora
ELAP – více než 20 let zkušeností ve slévárenském průmyslu / ELAP – váš pevný pilíř v nejistotě dnešního podnikání ..... 248
FOSECO, Ostrava
Účinnost odplyňování různými typy rotorů
v průběhu jejich životnosti ............... 238
Hüttenes-Albertus CZ, s. r. o.
Nové koncepty slévárenských nátěrů pro
vysoce komplexní blok válců s klikovou
skříní ................................................. 30
HWS Maschinenfabrik GmbH,
Německo
Modernizace formovny slévárny oceli
........................................................ 452
Počátek výroby hliníku v pískové slévárně
OHM & HÄNER Metallwerk GmbH & Co.
KG, Drolshagen / Firemní profil Heinrich
Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH
........................................................ 174
478 S l é vá re ns t v í . L X I I . li s to p a d – p ro s in e c 2014 . 11–12
Rubriky Aktuality: 131, 198, 301, 467
Blahopřejeme: 55, 132, 199, 304, 397
Nekrolog: 55, 133, 198, 397, 469
Publikace: 131, 394
Recenze: 298, 468
Roční přehledy: 44, 108, 180, 276, 378, 455
Slévárenská výroba v České republice: 386
Slévárenské konference: 296
Slévárenské kongresy: 294
Umělecká litina / Umělecké odlitky: 54, 132,
199, 302, 396, 468
Vysoké školy informují: 52, 194, 290, 393
Vzdělávání: 289, 390
Z historie: 56, 134, 200, 305, 398, 470
Zahraniční slévárenské časopisy: 53, 121,
196, 299, 395, 465
Ze zahraničních časopisů: 50, 120, 193, 288,
389, 464
Zprávy České slévárenské společnosti: 48,
115, 188, 284, 382, 460
Zprávy Svazu sléváren České republiky:
46, 112, 183, 279, 381, 458
Download

stáhnout [pdf] - Časopis SLÉVÁRENSTVÍ