Ocena wad spoiw odlewniczych

• Autorzy: Wiśniewski Paweł

Warianty tytułu

EN

The defect evaluation of foundry binders

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z problemem stosowania wadliwych spoiw powodujących powstawanie wad ceramicznych form odlewniczych w procesie odlewania precyzyjnego. Opracowano i opisano metodykę oceny przegrzanych i przemrożonych spoiw. Metodyka analityczna polegała na badaniach spoiw formierskich, które zostały poddane ocenie wizualnej, pomiarom mętności, pomiarom lepkości i pH oraz badaniom napięcia powierzchniowego. Przedstawiono wyniki dla dwóch rodzajów spoiw: zawierających koloidalny SiO₂ (LUDOX AM) oraz nanometryczny Al₂O₃ (EVONIK W640 ZX).

EN

The paper presents topics related to the problem of using defective binders in investment casting process. A methodology for the assessment of overheated and frozen binders was developed and described. The analytical methodology consists in testing the binders through: visual evaluation, turbidity measurements, viscosity measurements, pH and testing the surface tension of binders containing colloidal SiO₂ (LUDOX AM) and nanometric Al₂O₃ (EVONIK W640 ZX).

Słowa kluczowe

PL

forma ceramiczna; odlewanie precyzyjne; spoiwa; nano Al2O3; nano SiO2; przemrożenie; przegrzanie

EN

shell mould; investment casting; binders; nano Al2O3; nano SiO2; freezing; overheating

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 73, nr 4
• Strony: 30--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wiśniewski Paweł

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

• https://orcid.org/000-0001-8617-210X

Bibliografia

• 1 R. Haratym, R. Biernacki, D. Myszka, D., Ekologiczne wytwarzanie dokładnych odlewów w formach ceramicznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008.
• 2 J. J. Sobczak, Odlewnictwo w rozwoju cywilizacji, Instytut Odlewnictwa, Kraków 2011.
• 3 R. Haratym, Procesy odlewania precyzyjnego formy ceramicznej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1997.
• 4 P. Wiśniewski, R. Sitek, A. Towarek, E. Choińska, D. Moszczyńska, J. Mizera, Molding Binder Influence on the Porosity and Gas Permeability of Ceramic Casting Molds, Materials 2020, 13, p. 2735, DOI:10.3390/ma13122735.
• 5 J. Ferenc, J. Michalski, H. Matysiak, K. Sikorski, K. J. Kurzydłowski, The influence of alumina powder on the rheological properties of zircon/silica slurries for investment casting of moulds, Proc Inst Mech Eng Part B J Eng Manuf 2009, 223, pp.1417–1421.
• 6 J. Tomasik, R. Haratym, R. Biernacki, Investment casting or powder metallurgy – The ecological aspect, Arch. Foundry Eng. 2009, 9, pp. 165–168.
• 7 S. Rzadkosz, M. Kranc, A. Garbacz-Klempka, J. Kozana, M. Piękoś, Technologia wytapianych modeli w zastosowaniu dla stopów miedzi, Archives of Foundary Engineering, tom 13, 2013, ss. 143–148.
• 8 K. Kwapiszewska, Właściwości technologiczne ceramicznych mas formierskich oraz form ceramicznych na osnowie korundowej i wodnego spoiwa na bazie nano tlenku glinu, praca magisterska, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Warszawa 2012.
• 9 H. Matysiak, J. Ferenc, J. Michalski, Z. Lipiński, G. Jakubowicz, K. J. Kurzydłowski, Porowatość i wytrzymałość form ceramicznych wykorzystywanych w procesie odlewania precyzyjnego metodą Bridgmana, Inżynieria Materiałowa, t. 32, Nr 1, 2011, ss. 17–21.
• 10 M. Małek, P. Wiśniewski, J. Szymańska, J. Mizera, K. J. Kurzydłowski, Technological Properties of Ceramic Slurries Based on Silicon Carbide with Poly (vinyl alcohol) Addition for Shell Moulds Fabrication in Precision Casting Process, Acta Phys. Pol. A 2016, 129, pp. 528–530.
• 11 J. Ferenc, H. Matysiak, K. J. Kurzydłowski, Organic Viscosity Modifiers for Controlling Rheology of Ceramic Slurries Used in the Investment Casting, Adv. Sci. Technol. 2010, 70, pp. 102–107.
• 12 M. Małek, P. Wiśniewski, H. Matysiak, M. Zagórska, K. J. Kurzydłowski, Technological properties of SiC-based ceramic slurries for manufacturing investment casting shell mould, Arch. Met. Mater. 2014, 59, pp. 1059- -1062.
• 13 S. Amira, D. Dube, R. Treamblay, Method to determine hot permeability and strength of ceramic shell moulds, J. Mater. Process. Technol. 2011, 211, pp. 1336–1340.
• 14 K. Lee, S. Blackburn, S. T. Welch, Adhesion tension force between mould and pattern wax in investment castings, Journal of Materials Processing Tech, Vol. 225, 2015, pp. 369–374.
• 15 S. Jones, C. Yuan, Advances in shell moulding for investment casting, J. Mater. Process. Technol. 2003, 135, pp. 258–265.
• 16 P. Wiśniewski, Rola odlewnictwa precyzyjnego w inżynierii materiałowej, „Szkło i Ceramika” nr 3 2022, ss. 30–37.
• 17 P. Wiśniewski, R. Sitek, M. K. Koralnik, W. L. Spychalski, D. Moszczyńska, J. Mizera, Badania procesu studzenia próbek ceramicznych form odlewniczych z zastosowaniem kamery termowizyjnej, Materiały Ceramiczne, 69, 2, 2017, ss. 146–153.
• 18 P. Wiśniewski, Polymer Binders of Ceramic Nanoparticles for Precision Casting of Nickel-Based Superalloys, Nanomaterials 2021, 11 (7), p. 1714, https://doi.org/10.3390/nano11071714.
• 19 J. Nowicki, Badanie właściwości mas lejnych oraz form ceramicznych na bazie SiC, dyplomowa praca magisterska, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Warszawa 2018.
• 20 S. Pattnaik, D. B. Karunakar, P. K. Jha, Developments in investment casting process – A review, J. Mater. Process. Technol. 2012, 212, pp. 2332–2348.
• 21 P. Wiśniewski, Evaluating silicon carbide-based slurries and molds for the manufacture of aircraft turbine components, Crystals 2020, 10, p. 433.
• 22 C. Frueh, D. R. Poirier, M. C. Maguire, The effect of silica-containing binders on the titanium/face coat.
• 23 S. Olhero, J. M. Ferreira, Influence of particle size distribution on rheology and particle packing of silica-based suspensions, Powder Technol 2004; 139, pp. 69–75, DOI:10.1016/j.powtec.2003.10.004.
• 24 P. Wiśniewski, R. Sitek, A. Towarek, E. Choinska, D. Moszczyńska, J. Mizera, Molding Binder Influence on the Porosity and Gas Permeability of Ceramic Casting Molds, Materials 2020, 13 (12), p. 2735, https://doi. org/10.3390/ma13122735.
• 25 K. Żaba, S. Puchlerska, M. Książek, R. Sitek, P. Wiśniewski, J. Mizera, Investigations of Model Multilayer Ceramic Casting Molds in a Raw State by Nondestructive Methods, Materials 2021, 14 (24), p. 7761, https://doi. org/10.3390/ma14247761.
• 26 D. Kong, H. Yang, Y. Yang, S. Wei, J. Wang, De-stabilization mechanism and in situ solidification of alumina slurry dispersed in silica sol, J Mater Process Technol 2007, 182, pp. 489–497, DOI:10.1016/j.jmatprotec.2006.09.008.
• 27 Y. Fukada, P. S. Nicholson, The role of Si-O species in the colloidal stability of silicon-containing ceramic powders, J. Eur. Ceram. Soc. 2004, 24, pp. 17–23, DOI:10.1016/S0955-2219(03)00124-9.
• 28 P. Wiśniewski, M. Małek, J. Mizera, K. J. Kurzydłowski, Effect of adding water-based binders on the technological properties of ceramic slurries based on silicon carbide, Mater. Technol. 2017, 51, pp. 225–227.