Ocena czasu suszenia pierwszej i drugiej warstwy ceramicznej formy odlewniczej z wykorzystaniem kamery termowizyjnej

• Autorzy: Koralnik M. K. , Wiśniewski P. , Moszczyńska D. , Sitek R. , Mizera J.

Warianty tytułu

EN

Thermovisual estimation of the time necessary for drying the two outer layers of a ceramic casting die

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące oceny czasu suszenia przymodelowej oraz konstrukcyjnej warstwy ceramicznej formy odlewniczej. W celu wykonania pomiarów wytworzono dwie testowe masy lejne, które posłużyły do wytworzenia odpowiednio pierwszej oraz konstrukcyjnej warstwy formy ceramicznej. Do wykonania mas formierskich zastosowano proszki tlenku glinu i wodne spoiwo na bazie krzemionki koloidalnej. Mikrostrukturę proszków badano przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego, natomiast rozmiar cząstek określono przy pomocy analizatora laserowego. Gęstwy, które wykorzystano do budowy badanych warstw ceramicznej formy odlewniczej, przygotowano w mieszadle mechanicznym. Ich parametry, takie jak: temperatura, pH, lepkość względna i dynamiczna, były odczytywane przez pięć dni z rzędu. Pomiary termowizyjne przeprowadzono w pomieszczeniu o kontrolowanej temperaturze i znanej wilgotności. Wykazano, że formy ulegają całkowitej dehydratacji w momencie osiągnięcia temperatury otoczenia.

EN

The paper evaluates the drying time of two layers (model and constructional) of ceramic casting dies. The slurries were prepared using the aluminum oxide and a colloidal silica-based water binder. The constituents were examined in a scanning electron microscope (SEM), their particle size was determined in a LA-950 analyzer. Then, they were mixed in a mechanical mixer and the properties of the mixtures, such as the temperature, pH, as well as relative and dynamic viscosity were monitored using a thermo-visual camera during five consecutive days. After reaching the ambient temperature, the dies appeared to be fully dehydrated.

Słowa kluczowe

PL

formy odlewnicze ceramiczne; masy formierskie; nano SiO2; suszenie; termowizja; odlewanie metodą traconego wosku

EN

shell moulds; slurries; nano SiO2; drying; thermovision; investment casting

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 68, nr 1
• Strony: 6--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Koralnik M. K.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Wiśniewski P.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Moszczyńska D.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Sitek R.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Mizera J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

Bibliografia

• [1] Haratym R., Biernacki R., Myszka D. (2008), Ekologiczne wytwarzanie dokładnych odlewów w formach ceramicznych, Warszawa.
• [2] Jones S., Juan C. (2003), Advances in shell moulding for investment casting, „Journal of Materials Processing”, 135, 258–265.
• [3] www.blayson.com (dostęp 27.12.2016)
• [4] Haratym R. (1997), Procesy odlewania precyzyjnego w formy odlewnicze, Warszawa.
• [5] Patent nr P-319315 (1994), Spoiwo krzemianowe nieorganiczne w wodnym roztworze EKOSIL, Instytut Odlewnictwa w Krakowie, Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN w Krakowie.
• [6] Matysiak H., Ferenc J., Lipiński Z., Garbacz K., Michalski J., Kurzydłowski K. J. (2009), Charakterystyka i kontrola właściwości technologicznych mieszanek ceramicznych do wytworzenia form odlewniczych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych metodą Bridgmana, „Inżynieria Materiałowa”, 4, 239–244.
• [7] Lewandowski J. L. (1997), Tworzywa na formy odlewnicze, Kraków.
• [8] Ferenc J., Matysiak H., Kurzydłowski K. J. (2010), Organic viscosity modifiers for controlling rheology of ceramic slurries used in the investment casting, [w:] Proceedings of the 12th International Conference on Modern Materials and Technologies (CIMTEC 2010), „Advances in Science and Technology”, 70, 102–107.
• [9] Matysiak H., Ferenc J., Michalski J., Lipiński Z., Jakubowicz G., Kurzydłowski K. J. (2011), Porowatość i wytrzymałość form ceramicznych wykorzystywanych w procesie odlewania precyzyjnego metodą Bridgmana, „Inżynieria Materiałowa”, 1, 17–21.
• [10] Matysiak H., Zagorska M., Balkowiec A., Adamczyk-Cieślak B., Dobkowski K., Koralnik M., Cygan R., Nawrocki J., Cwajna J., Kurzydłowski K. J. (2015), The Influence of the Melt-Pouring Temperature and Inoculant Content on the Macro and Microstructure of the IN713C Ni-Based Superalloy, „JOM: The Journal of the Minerals, Metals & Materials Society”, 10, DOI: 10.1007/s11837-015-1672-5.
• [11] Frueh C., Poirier D. R., Maguire M. C. (1997), The Effect of Silica-Containing Binders on the Titanium/Face Coat Reaction, „Metallurgical And Materials Transactions B”, 28B, 919–926.
• [12] Olhero S. M., Ferreira J. M. F. (2004), Influence of Particle Size Distribution on Rheology and Particle Packing of Silica-based Suspensions, „Powder Technology”, 139, 69–75.
• [13] Kong D., Yang H., Yang Y., Weia S., Wang J. (2007), De-stabilization mechanism and in situ solidification of alumina slurry dispersed in silica sol, „Journal of Materials Processing Technology”, 182, 489–497.
• [14] Matysiak H., Wiśniewski P., Ferenc-Dominik J., Michalski J., Kurzydłowski K. J. (2011), Badania właściwości reologicznych ceramicznych mas lejnych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych, „Szkło i Ceramika”, 1, 10–15.

Uwagi

PL

1. Badania realizowano w ramach Projektu Zastosowanie przestrzennej, optycznej digitalizacji, termowizji i tomografii do oceny technologicznej jakości woskowych zestawów modelowych i wielowarstwowych ceramicznych form w procesie precyzyjnego odlewania krytycznych części silników lotniczych, Nr PBS3/A5/54/2016 finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. 2. Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).