Studies on the possibility of more effective use of water glass thanks to application of selected methods of hardening

• Autorzy: Stachowicz M. , Granat K. , Nowak D.

Warianty tytułu

PL

Badania nad możliwością efektywniejszego wykorzystania szkła wodnego dzięki zastosowaniu wybranych metod utwardzania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work, we undertook an attempt at determination of the possibility of efficiency increase of application of hydrated sodium silicate hardened with selected methods. The results of the influence of dielectric drying method (in the process of innovative microwave heating) as well as classical drying on tensile strength of molding sands have been presented. The effectiveness of both hardening methods has been evaluated through comparison of the obtained tensile strength values to the amount of water glass used for preparation of molding sand. Five kinds of hydrated sodium silicate have been used in these studies. It has been found that microwave heating process positively influences tensile strength of molding sands prepared with addition of all the available on the market binding agents (including those, most frequently used in foundry kinds of 145, 149 and 150). It has been demonstrated that the innovative microwave heating, while compared to convection drying process, guarantees better strength characteristics, significantly exceeding them, especially in case of very small contents of binding agent of 1.5% and 2.5%. Decrease of drying processes effectiveness, in case of convection method as well as dielectric one, has been observed with increase of binding agent content in molding sand to over 3.5%.

PL

W pracy podjęto próbę określenia możliwości zwiększenia efektywności wykorzystania utwardzanego wybranymi metodami uwodnionego krzemianu sodu. Zaprezentowano wyniki badań wpływu metody suszenia dielektrycznego (w procesie innowacyjnego nagrzewania mikrofalowego) oraz suszenia klasycznego na wytrzymałość na rozciąganie mas formierskich. Oceny skuteczności obu metod utwardzania spoiwa dokonano odnosząc otrzymane wartości wytrzymałości na rozciąganie do ilości użytego do sporządzenia masy formierskiej szkła wodnego. W badaniach zastosowano pięć gatunków uwodnionego krzemianu sodu. Stwierdzono, że proces nagrzewania mikrofalowego korzystnie wpływa na wytrzymałość na rozciąganie mas formierskich sporządzonych ze wszystkimi oferowanymi w handlu gatunkami spoiwa (w tym najczęściej stosowanych w odlewnictwie gatunków 145, 149 i 150). Wykazano, że innowacyjne nagrzewanie mikrofalowe gwarantuje, w porównaniu do konwekcyjnego procesu suszenia mas, osiągnięcie lepszych właściwości wytrzymałościowych, istotnie przewyższając je w szczególności dla bardzo małych zawartości spoiwa, wynoszących 1,5% i 2,5%. Wraz ze wzrostem udziału spoiwa w masie powyżej 3,5% zaobserwowano obniżenie skuteczności procesów suszenia zarówno dla metody konwekcyjnej jak również dielektrycznej.

Słowa kluczowe

EN

innovative foundry materials; innovative foundry technologies; microwaves; convection; drying; molding sand; water glass

PL

innowacyjne materiały odlewnicze; innowacyjne technologie odlewnicze; mikrofale; piasek formierski; szkło wodne

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archives of Foundry Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 10, iss. 2 spec.
• Strony: 135--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Stachowicz M.

• Foundry and Automation Group, Wroclaw University of Technology, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Granat K.

• Foundry and Automation Group, Wroclaw University of Technology, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Nowak D.

• Foundry and Automation Group, Wroclaw University of Technology, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] Z. Samsonowicz, J. Wilczyński, R. Wikiera, Prace Instytutu Odlewnictwa, Zeszyty specjalne, zeszyt 38, rok 1980.
• [2] J.S. Kowalski, K. Rajewska, A. Rybicki, Fizyczne podstawy suszenia mikrofalowego, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2005.
• [3] M. Pigiel, Masy formierskie ze szkłem wodnym utwardzane z użyciem mikrofal, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, Wrocław, 1998.
• [4] J.S. Kowalski, K. Rajewska, A. Rybicki, Mechanical effect in saturated capillary-porous material during convective and microwave drying, Drying Technology, Vol. 22, no. 10, 2004, s. 2291-2308.
• [5] J.L. Lewandowski, Tworzywa na formy odlewnicze, Akapit, Kraków, 1997.
• [6] R. Chudzikiewicz, Odlewanie w formach samoutwardzalnych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1971.
• [7] B. Hutera, J.L. Lewandowski, D. Drożyński, Znaczenie lepkości spoiwa i zwilżalności kwarcu przez spoiwo dla wytrzymałości masy, Przegląd Odlewnictwa, Vol. 7-8, 2004.
• [8] K. Granat, D. Nowak, M. Pigiel, M. Stachowicz, R. Wikiera, The influence of microwave curing time and water glass kind on the properties of molding sands, Archives of Foundry Engineering, Vol. 7, iss. 4, 2007.
• [9] K. Granat, D. Nowak, M. Pigiel, M. Stachowicz, R. Wikiera, The influence of water glass on the properties of microwave cured molding sands, Archives of Foundry Engineering, Vol. 8, spec. iss. 1, 2008.