Chosen aspects of thermo-mechanical phenomena in resin bonded sands by use of Hot Distortion tests

• Autorzy: Ignaszak Z.

Warianty tytułu

PL

Wybrane aspekty zjawisk termo-mechanicznych w masach wiązanych żywicą furanową podczas realizacji testów Hot Distortion

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In presented article the problems on thermo-mechanical phenomena, which occur in mould submitted to thermal choc, are discussed. The author tried to answer the question concerning the usefulness of Hot Distortion tests (HD) for estimation of parameters necessary in data base of simulation codes, which permit forecasting both stress fields and location of zones menaced by tears in castings. The total lack of these parameters which should be accessible as temperature function, especially in high temperature rangę of mould heating was should. Usability of typical methods serving to metal alloys (elasticity modulus, yield, Poisson coefficient, dilatation coefficient) is limited. Besides single exceptions, the mechanical characteristics of mould sands (R compression, R tension, R bending) doesn’t obtain the elaborated methodology and corresponding apparatus. The methodology and equipment, being proposed in the ‘70s by BCIRA, allowed to study mould sand feature called Hot Distortion. In this paper the HD methodological basis of BCIRA method are showed. The modern apparatus DMA based on BCIRA method was elaborated and manufactured a few years ago in Poland. The author of this paper makes recently a modification of DMA. Two thermic sources (electric and gaseous) to sample heating was tested and analysed. It was introduced the extended measurement and recording of chosen parameters, i.e. variability of temperature field in heated sample, by use of pyrometer and thermal camera. The analysis of results according to the interpretation of behavior of quartz sands bonded by furanic resin was done.

PL

W artykule omówiono zagadnienia odnoszące się do zjawisk termomechanicznych jakie zachodzą w poddanej szokowi cieplnemu formie piaskowej. Starano się odpowiedzieć na pytanie dotyczące przydatności badań Hot Distortion (HD) do szacowania doboru parametrów niezbędnych w bazie danych w systemach symulacyjnych, prognozujących naprężenia w odlewach i położenie stref zagrożonych pęknięciami. Stwierdzono całkowity brak tych parametrów, które powinny być dostępne w funkcji temperatury, zwłaszcza w zakresie wysokotemperaturowym, do jakich nagrzewa się forma. Przydatność metod jakie sprawdzają się dla metali (moduł sprężystości; granica plastyczności, współczynnik Poissona, współczynnik dylatacji) jest znikoma. Zmienność wytrzymałości mas formierskich (R_c, R_g, R_r) w funkcji temperatury, poza pojedynczymi wyjątkami, nie doczekały się unormowanych metod i stosownej aparatury. Metodologia i aparatura jaka pojawiła się w latach 70-tych, opracowane przez BCIRA, pozwalały na przeprowadzenia badań cechy masy zwanej Hot Distortion. W artykule naświetlono podstawy metodyczne HD jakie legły u podstaw metody BCIRA. W kraju parę lat temu został wyprodukowany nowoczesny aparat DMA, oparty o metodę BCIRA. Autor artykułu dokonał ostatnio modyfikacji tego aparatu. Testowano i poddano analizie dwa rodzaje źródła ciepła (elektryczne i gazowe) służące do nagrzewania próbki. Wprowadzono poszerzony zakres rejestracji parametrów, t.j. zmienności pól temperatur nagrzewanej próbki za pomocą pirometru i kamery termicznej. Analizowano wyniki ze względu na interpretację zachowania się mas kwarcowych wiązanych żywicą furanową.

Słowa kluczowe

EN

thermo-mechanical parameters; mould sand; hot distortion test; quartz sand; resin bond destruction; thermal dilatation

PL

parametry termomechaniczne; forma piaskowa; spoiwo żywiczne; dylatacja termiczna

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archives of Foundry Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 8, iss. 1 spec.
• Strony: 137--142
• Opis fizyczny: Bibliogr 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Ignaszak Z.

• Laboratorium CAD/CAE Technologii Materiałowych, Zakład Odlewnictwa, Politechnika Poznańska, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Polska

Bibliografia

• [1] S.N. Ramrattan and others, Thermal Distortion in Process Control of Chemically-Bondes Sands, AFS Transactions 1997, paper no 152, 152-165.
• [2] L. Lewandowski: Masy formierskie i rdzeniowe. PWN, Warszawa (1991).
• [3] Z. Samsonowicz : Pomiary przepuszczalności mas formierskich w wysokich temperaturach, Zeszyty Naukowe Pol. Wrocławskiej, Mechanika IX, Nr 56, 1963, 93.
• [4] A.D. Morgan, E.W. Fasham, A new hot distortion tester for chemically bonded sands. Report of BCIRA, 1974.
• [5] BCIRA Hot distortion tester. Operating instructions. 1975.
• [6] http://www.multiserw-morek.pl/pl/indexpl.htm.
• [7] J. Jakubski, St.M. Dobosz Analiza deformacji cieplnej mas z zastosowaniem aparatu DMA-Archiwum Odlewnictwa=Archives of Foundry. 2003 R. 3 nr 9, 246-251.
• [8] Z. Ignaszak, Private information for S. Dobosz. AGH Kraków, 2000.
• [9] Z. Ignaszak, Tests HD des sables furaniques et polyouretanes Research reports, Ferry-Capitain Foundry, 2000-2007.
• [10] J. Jakubski, St.M. Dobosz: Wpływ powłoki ochronnej na zjawiska cieplne w rdzeniach odlewniczych. Archives of Foundry, 2006,. nr 18 (2/2), 453-458.