Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wygaszanie płomienia falą akustyczną

Radomiak H., Łukasiak K., Matysiak H., Musiał D., Bala-Litwiniak A.

Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa

|

2016

|

T. 4

377--388

PL

Płomień w pewnych przypadkach może być śmiertelnym zagrożeniem dla życia, zdrowia lub mienia ludzi. Dlatego też w czasie pożaru potrzebna jest szybka reakcja, mająca na celu ugaszenie lub przynajmniej zapobiegnięcie rozprzestrzenianiu się ognia. Oprócz znanych, konwencjonalnych metod gaszenia pożaru (woda, piana, dwutlenek węgla) można też zastosować falę dźwiękową. Fala akustyczna właściwie ukierunkowana, o określonej częstotliwości i mocy niesie ze sobą odpowiednią ilość energii, która powoduje sinusoidalne zmiany ciśnienia akustycznego i, natrafiając na płomień, przyczynia się do zerwania jego strugi i rozdzielenia na wiele części. W niniejszej pracy przedstawiono wpływ drgań akustycznych na stabilność płomienia wybranych paliw ciekłych oraz określono go dla jakich wartości częstotliwości oraz mocy fali akustycznej nastąpi wygaszenie tego płomienia. Odpowiednie badania przeprowadzono dla oleju napędowego, benzyny, parafiny oraz mieszanki gliceryny i oleju napędowego.

EN

In some cases, the flame may be a deadly threat for life, health or property of people. Therefore, in case of fire the fast response aiming to extinguish or at least prevent the spread of fire are very important. Besides the known conventional methods of fire extinguishing such as: water, foam, carbon dioxide, the sound wave can also be employed. Properly oriented acoustic wave of specific frequency and power, generates the appropriate amount of energy, that causes a sinusoidal changes of acoustic pressure, therefore encountering on the flame it contributes to the flame breaking and separation into a number of parts. In this study, the influence of acoustic vibrations on the stability of the flame of chosen liquid fuels were investigated. The effects of frequency and power of the acoustic wave on the flame extinguishing were also determined. Corresponding investigations were carried for diesel, gasoline, paraffin, and mixtures of pharmaceutical glycerin and diesel oil.

2

Badanie stabilizacji płomienia gazowego

Matysiak H., Radomiak H., Łukasik K., Bala-Litwiniak A., Musiał D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 5

252--257

PL

Stosowanie gazowych mediów energetycznych w procesach przemysłowych wymaga stabilnej pracy palników w urządzeniach grzewczych. W pracy przedstawiono możliwości zabezpieczenia płomienia przed jego zerwaniem, a także ,,wciągnięciem’’ do dyszy palnika. Wykazano, że poprawę stabilności zarówno płomienia kinetycznego, jak i dyfuzyjnego można osiągnąć poprzez zastosowanie stabilizatorów płomienia w odpowiedniej odległości od wylotu dyszy palnika. Takie rozwiązanie pozwala na prawidłową pracę palników, a tym samym poprawia ich parametry bezpieczeństwa. Ma to szczególne znaczenie podczas pracy dużych komór cieplnych np. pieców grzewczych.

EN

The use of gas energy carriers in industrial processes requires stable operation of the burners in heating installations. In the paper the possibilities of the flame protection against breaking and pulling to the burner nozzle are considered. It has been shown that the improvement of flame stability for both kinetic and diffusion flame can be achieved by employing of flame stabilizers at a suitable distance from the outlet of the nozzle burner Such solution contributes towards proper operation of burner and, accordingly, improves the security parameters. The security reasons are of particular importance during work of large heat chambers, e.g. these of heating furnaces.

3

Technological properties of ceramic slurries based on aluminium III oxide for ceramic shell moulds fabrication

Małek M., Wiśniewski P., Matysiak H., Kurzydłowski K.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 2CD

235--242

EN

In this work technological properties of ceramic slurries based on aluminium III oxide were characterized. Alumina with two different granulation (030# and 200#) in ratio (50%–50%, 35%–65% and 65%–35% by weight) was used for preparation ceramic slurries. Solid phase was 72.5% by weight. Technological properties like viscosity, dynamic viscosity, pH plate weight test and density were investigated. For characterization alumina SEM images, chemical composition and grain size, Zeta potential were done. Aluminium III oxide based ceramic slurries had very promising properties and there are very perspective for future application. Financial support of Structural Funds in the Operational Programme - Innovative Economy (IE OP) financed from the European Regional Development Fund - Project "Modern material technologies in aerospace industry", No. POIG.01.01.02-00-015/08-00 is gratefully acknowledged.

PL

W artykule przedstawiono wyniki właściwości technologicznych mieszanek ceramicznych na bazie tlenku glinu. Do przyrządzenia mas lejnych użyto Al2O3 o dwóch różnych gradacjach (030 mesh i 200 mesh) w proporcji (50%–50%, 35%–65% i 65%–35% wagowych). Zawartość fazy stałej wynosiła 72,5% wagowych. Właściwości technologiczne takie jak lepkość, lepkość dynamiczna, pH, test płyty mosiężnej i gęstość zostały zestawione w poniższym artykule. Do charakteryzacji proszków użytych do przygotowania gęstw ceramicznych zostały wykonane badania: SEM, składu chemicznego, wielkości ziarna oraz potencjału Zeta. Mieszanki ceramiczne na bazie tlenku glinu wykazują obiecujące właściwości oraz mogą być zastosowane w przyszłej aplikacji. Badania realizowane w ramach projektu „Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym" nr POIG.01.01.02-00-015/08-00 w Programie Operacyjnym Innowacyjna Gospodarka (PO IG). Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.

4

Microstructure and corrosion resistance of hf-modified NiAl layers on nickel based superalloy Ni-Cr-Co-Mo-2Ti-1.5Al

Zagórska M., Sitek R., Kamiński J., Matysiak H., Kurzydłowski K.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 2CD

307--315

EN

Article discusses examination of aluminizing and Hf modification impact on the microstructure and corrosion resistance of manufactured layers with use of CVD method on a substrate of nickel based superalloyNi-Cr-Co-Mo-2Ti-1.5Al. The effect of modification process on microstructure, phase and chemical composition and corrosion resistance of manufactured layers was examined. Corrosion resistance of base material and material with protective layers was also compared. The effect of Hf modifications on surface morphology and thickness of layers and corrosion resistance of substrate was demonstrated.

PL

Warstwy ochronne na bazie międzymetalicznej fazy NiAl stosowane są powszechnie do poprawy odporności na utlenianie wysokotemperaturowe odpowiedzialnych elementów turbin silników lotniczych. W pracy omówiono wyniki badań właściwości warstw NiAl oraz warstw NiAl modyfikowanych Hf oraz ich wpływu na mikrostrukturę podłoża - nadstopu niklu Ni-Cr-Co-Mo-2Ti-1,5Al. Procesy aluminiowania realizowano metodą CVD w atmosferze wodoru jako gazu nośnego. Przeprowadzono obserwacje mikrostruktury warstw oraz podłoża, badania składu chemicznego i fazowego warstw. Stwierdzono, że wytworzone warstwy wykazują ciągłość na całej powierzchni próbek, stabilność składu chemicznego i fazowego oraz nie wpływają na mikrostrukturę stopu.

5

Evaluation of Physical Properties of Wax Mixtures Obtained From Recycling of Patterns Used in Precision Casting

Biernacki R., Haratym R., Bałkowiec A., Wawulska-Marek P., Matysiak H., Zdunek J., Kurzydłowski K. J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

345--349

EN

The study investigated the properties of selected certified mixtures used to make wax patterns for the production of precision castings for the aerospace industry. In addition, an assessment of the recycled mixtures consisting of certified wax materials recovered during autoclaving was carried out. Hardness was tested via a proposed method based on penetration, creep related deformation, bending strength and linear contraction. The hardness was studied on laboratory specimens and patterns made with the use of injection molding equipment. For these patterns, linear contraction was estimated at variable pressure and for different temperature injection parameters. Deformations connected with creep and resistance were evaluated on cylindrical specimens. Differences in creep resistance in relation to the hardness were observed depending on the type of pattern mixtures. Recycled mixture has a greater resistance and smaller linear contraction than certified mixtures used for making sprue, raisers and other parts of filler system.

PL

W pracy zbadano właściwości wybranych mieszanek modelowych atestowanych stosowanych do wykonywania modeli wytapianych przy produkcji odlewów precyzyjnych dla przemysłu lotniczego. Dodatkowo badaniom poddano masę z recyklingu składająca się z odzyskanych w procesie autoklawizacji mieszanek woskowych atestowanych. Zaproponowano badania twardości metodą penetracji, odkształceń związanych z pełzaniem, wytrzymałości na zginanie oraz skurczu liniowego. Twardość badano na próbkach laboratoryjnych oraz na modelach wykonanych na wtryskarce przemysłowej. Dla tych modeli oszacowano skurcz liniowy przy zmiennych parametrach ciśnienia i temperatury wytrysku. Odkształcenia związane z pełzaniem i wytrzymałość badano na modelach walcowych. Obserwuje się różnice odporności na pełzanie w odniesieniu do twardości w zależności od rodzaju mieszanki modelowej. Masa z recyklingu ma większą odporność i mniejszy skurcz liniowy niż masa atestowana stosowana na układy wlewowe.

6

Technologiczne właściwości mas formierskich z SiC z przeznaczeniem dla ceramicznych form odlewniczych dla przemysłu lotniczego

Wiśniewski P., Małek M., Sitek R., Matysiak H., Kurzydłowski K. J.

Szkło i Ceramika

|

2014

|

R. 65, nr 3

11--15

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań technologicznych właściwości mas formierskich z węglika krzemu przeznaczonych do otrzymywania elementów silników lotniczych metodą odlewania precyzyjnego. Całkowite stężenie fazy stałej w ceramicznych masach lejnych z SiC wynosiło 65% wag. Spoiwem konstrukcyjnym był nanokompozyt polimerowo-ceramiczny zawierający nanocząstki Al2O3 (IE). Jako spoiwo modyfikujące zastosowano wodny roztwór poli(alkoholu winylowego) (PVAL) 47-88 o ciężarze cząsteczkowym 47000 g/mol i stopniu hydrolizy 88%, który dodawano w ilościach 6, 10 i 15% w stosunku do proszku. Proszek SiC charakteryzowano z użyciem: wielkości cząstek metodą dyfrakcji laserowej, skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) oraz składu fazowego w dyfraktometrze rentgenowskim. Masy formierskie charakteryzowano pod względem: lepkości dynamicznej i względnej, gęstości, pH oraz adhezji do płyty (tzw. test płyty) oraz modelu woskowego. Pomiary te przeprowadzano przez 96 h w warunkach laboratoryjnych w temperaturze 21ºC. Otrzymane wyniki pokazały, że masy lejne w układzie SiC, nanokompozyt oraz (PVAL) charakteryzują się obiecującymi właściwościami i mają szansę zostać zastosowane do otrzymywania części silników lotniczych.

EN

In the present paper technological properties of silicon carbide slurries in manufacturing shell moulds for investment casting of aircraft turbine elements were studied. Ceramic SiC slurries with a solid concentration of 65 wt. % were applied. As a structural binder polymer nanocomposite containing nano Al2O3 was used. The poly(vinyl alcohol) (PVAL) 47-88 with molecular weight 47000 g/mol and hydrolysis degree 88%, used as a modification binder was added at different amount: 6, 10, 15 wt. %. Characterization of SiC powder was made by: grain size by laser diffraction, Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-Ray diffraction (XRD) methods. The properties of ceramic slurries such as: relative and dynamic viscosity, density, pH, plate (plate weight test) and wax adhesion were studied by a range of techniques. These measurements were taken in laboratory conditions by 96 hours at temperature 21ºC.The results shows that slurries based on SiC, nanocomposite binder and PVAL meet the investment casting requirements of aircraft turbine parts and had promising properties.

7

Wpływ dodatku glikolu poli(etylenowego) na właściwości mas lejnych do wytwarzania form ceramicznych na osnowie SiC do zastosowań w odlewnictwie precyzyjnym części turbin lotniczych

Małek M., Wiśniewski P., Matysiak H., Sitek R., Kurzydłowski K. J.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2014

|

[R.] 20, nr 1 (157)

40--49

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości technologicznych mas ceramicznych na osnowie SiC mogących znaleźć zastosowanie do produkcji form odlewniczych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych. Zawiesiny ceramiczne z SiC o stężeniu 65% otrzymano w mieszadle mechanicznym z dodatkiem 6, 10, 15% wag. glikolu poli(etylenowego) spełniającego rolę spoiwa oraz upłynniacza. Przeprowadzono szereg badań materiałoznawczych dla proszku, polimeru oraz wytworzonych mas lejnych, w tym lepkość względną i dynamiczną, pomiar gęstości, pH oraz zanurzeniowy test płyty mosiężnej. Pomiary prowadzono przez 96 h.

EN

The presented paper relate the application of SiC in manufacturing shell moulds for investment casting of aircraft turbine elements. The tested shell moulds were produced through the „dip and stucco” method. Ceramic slurries with a SiC concentration of 65% wt. were applied. The polyethylene glycol was added at different ranges (6, 10, 15% wt.) as a binder and a flow agent. The characterization of SiC powder was done by Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-Ray Diffraction (XRD) methods. Properties of ceramic slurries such as: relative and dynamic viscosity, density, pH and plate weight were studied using a range of techniques. The results shows that slurries based on SiC and polyethylene glycol meet the investment casting requirements of aircraft turbine parts and have very promising properties.

8

Analysis of dimensional accuracy of blade of aircraft engine using a coordinate measuring machine

Budzik G., Kubiak K., Zaborniak M., Przeszłowski Ł., Dziubek T., Cygan M., Tutak M., Matysiak H.

Journal of KONES

|

2014

|

Vol. 21, No. 2

33--37

EN

Technological process of aircraft engine turbine blades requires control of blade geometric parameters. Innovation technologies for measurement of aircraft engine turbine blades are based on coordinate numerical machines – measurement process is based on processing of numerical data obtained by measurement using coordinate measuring machines. The paper presents the opportunity of analysis of dimensional accuracy of aircraft engine turbine blades measurements using coordinate measuring machine (CMM). Coordinate measuring machine allows specifying full methodology for designation of complex dimensions of physical objects (blade of aircraft engine) and transforming them into a computer program space of coordinate measuring devices. Presented paper includes capabilities of device used in the study to improve the measurement process and blades geometry analysis in the technological and economical aspects. Another issue described in the paper is impact of measurement performance in automatic mode on the quality of performance – the numerical model of geometry, from the standpoint of accuracy and number of collected data points in time. Measurements using a coordinate measuring machine are among the most accurate methods of measuring. The paper includes an analysis of conditions related to the measurement works, such as the process of preparing the model, measurement equipment and data processing capacity. As the result, methodology of (CMM) measurements of aircraft engine turbine blades will be presented.

9

Właściwości technologiczne wosków modelowych stosowanych w technologii odlewania precyzyjnego

Wawulska-Marek P., Matysiak H., Kurzydłowski K. J.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 1

45--48

PL

Celem pracy było określenie właściwości cieplnych i technologicznych wosków pod kątem zastosowania ich na modele woskowe w technologii odlewania precyzyjnego. W badaniach zastosowano różnicową kalorymetrię cieplną i termograwimetrię. Wyznaczono wartości lepkości dynamicznej w funkcji temperatury oraz opracowano procedurę określania zawartości popiołów w woskach. Materiałem do badań były woski modelowe w stanie dostawy dostarczone przez odlewnię precyzyjną WSK „PZL Rzeszów” S.A. Przeprowadzone badania umożliwiły wyznaczenie temperatury topnienia, krzepnięcia i początku degradacji wosków oraz ich lepkości i zawartości popiołów.

EN

The main objective of the work presented in the article was to determine the thermal and technological properties of waxes used in the investment casting technique. For this purpose, such research methods were used as: differential calorimetric spectroscopy, thermogravimetry, as well as dynamic viscosity and ash content. The experiments were conducted using waxes supplied by the precision foundry WSK “PZL Rzeszów” in the as-received condition. The study allowed the authors to define the melting point, solidification behaviour and degradation temperature.

10

Technological Properties of SiC-Based Ceramic Slurries for Manufacturing Investment Casting Shell Moulds

Małek M., Wiśniewski P., Matysiak H., Zagórska M., Kurzydłowski K.J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

1059--1062

EN

In this work technological properties of ceramic slurries based on silicon carbide were characterized. Silicon carbide and poly(vinyl alcohol) in an amount 6%, 10% and 15 wt. % as a solution were added to prepare the ceramic slurries. Solid phase content in ceramic slurries was 62,5 wt.%. Plate weight test, pH, density, viscosity (measured by the Zhan 4# cup) and dynamic viscosity were investigated. Dipping test on wax model was done to measure adhesive properties. Characterization of SiC fillers powder was made by determination of grain size, density, chemical composition, Zeta potential and by use of scanning electron microscopy. Obtained results of ceramic slurries based on SiC meet standard specification in industrial investment casting and its properties are very promising for future application in investment casting of superalloys.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości technologicznych mas ceramicznych na osnowie SiC mogących znaleźć zastosowanie do produkcji form odlewniczych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych. Zawiesiny ceramiczne z SiC o stężeniu 62,5% otrzymano w mieszadle mechanicznym z dodatkiem 6, 10, 15% wag. alkoholu poli(winylowego) spełniającego rolę spoiwa oraz upłynniacza. Przeprowadzono szereg badań materiałoznawczych dla proszku, polimeru oraz wytworzonych mas lejnych, w tym lepkość względną i dynamiczną, pomiar gęstości, pH oraz zanurzeniowy test płyty. Pomiary prowadzono przez 96h. Udowodniono, iż właściwości technologiczne oraz reologiczne ceramicznych mas pozwalają na zastosowanie ich do produkcji form odlewniczych przeznaczonych do procesów odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych.

11

Optimization of Properties of Disposable Patterns in the Application for Ceramic Molds

Biernacki R., Haratym R., Bałkowiec A., Matysiak H., Kurzydłowski K.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 1 spec.

63--66

EN

Presentation of various disposable patterns variants in order to obtain accuracy in investment casting with particular focus on hard waxes. The analysis covered disposable patterns based on hard waxes, paraffin-stearic blends with addition of polyethylene wax and high density polystyrene.

12

Ocena możliwości wtórnego zastosowania odpadowych mas woskowych w technologii odlewania precyzyjnego

Wawulska-Marek P., Białkowiec A., Matysiak H., Zdunek J., Kurzydłowski K. J.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 2 spec.

89--94

PL

W pracy podjęto próbę określenia możliwości odzysku odpadowych mas modelowych powstających podczas wytopu modeli woskowych z form ceramicznych. W pracy porównane zostały właściwości technologiczne komercyjnej masy woskowej stosowanej na modele układów wlewowych oraz właściwości odzyskanej masy woskowej. Ocenie poddano jakość technologiczną uzyskanych odpadowych mieszanek woskowych. Zastosowano szereg technik badawczych takich jak: TGA, DSC, pomiary lepkości, FTIR, twardość, a uzyskane wyniki poddano analizie pod kątem możliwości wtórnego zastosowania odzyskanych mas woskowych do wytwarzania układów wlewowych.

EN

The study attempts to determine the possibility of recovery of waste generated during the melting of wax patterns from ceramic moulds. In this work were compared to the technological characteristics of commercial kinds wax used for gating circuit patterns and the properties of the recovered wax. Quality assessment of technological obtained waste wax blends. A range of research techniques such as TGA, DSC, viscosity measurements, FTIR, hardness, and the results were analyzed for the possibility of re-use of recovered wax for manufacturing gating systems.

13

Influence of Wax Pattern Surface Quality on Prime Coat of Ceramic Mold

Bałkowiec A., Wawulska P., Matysiak H., Rabajczyk A., Smektała P., Zdunek J., Kurzydłowski K.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 1 spec.

67--72

EN

The authors have made an attempt to enrich the knowledge about the influence of wax pattern washing process and its influence on the quality of the shell prime coat. Two types of wax were investigated: A7Fr/60 and KC2690. A7Fr60 is used for pattern fabrication, while KC2690 is typical sprue wax. The goal of work was to establish wax solubility accuracy in Trisol 60 Plus and Houghto Clean 530 versus time and influence of dipping time to wax samples surface quality. Additionally, after exposition of wax samples, their surface morphology was characterized with the use of laser profilometry and surface roughness measurement. The quality of formed prime coat was established by X-ray tomography. The measurement of wetting angle of the wax by binder was conducted. The results have shown that the main factor which influences the quality of the prime coat is surface wettability rather than wax surface roughness.

14

Zastosowanie tlenku itru do budowy warstwy przymodelowej ceramicznych form odlewniczych stosowanych w odlewnictwie precyzyjnym

Małek M., Wiśniewski P., Matysiak H., Nawrocki J., Kurzydłowski K. J.

Szkło i Ceramika

|

2013

|

R. 64, nr 6

8--11

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań ceramicznej masy lejnej o stężeniu fazy stałej 81% wag. na osnowie proszku tlenku itru o dwóch granulacjach 200 mesh i 325 mesh dodanych w proporcji 35%-65% wagowych. Y2O3 jest nowym materiałem do budowy warstwy przymodelowej ceramicznej formy odlewniczej stosowanej w procesie odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych ze stopów niklu i tytanu o dużych reaktywnościach. Oceniano właściwości reologiczne i fizykochemiczne ceramicznej masy odlewniczej, w której spoiwem wzmacniającym był nanokompozyt zawierający koloidalny tlenek glinu, natomiast jako spoiwa modyfikującego użyto dyspersji poli(akrylowej) w ilości 15% wag. w stosunku do proszku. Przeprowadzono badanie wielkości cząstek stosowanych proszków oraz obserwacje ich mikrostruktury. Dodatkowo zostały wykonane badania reologiczne ceramicznej masy odlewniczej, tj. lepkość względna i dynamiczna, wartość pH, gęstość oraz zanurzeniowy test płyty mosiężnej. Pomiary przeprowadzano przez 96 h w warunkach laboratoryjnych w temperaturze 21°C. Po przeprowadzonych badaniach i stwierdzeniu przydatności masy ceramicznej do procesów odlewniczych z powodzeniem wytworzono formy ceramiczne do odlewania łopatek turbin lotniczych techniką Bridgmana.

EN

This work present the rheological properties of ceramic slurries based on yttrium oxide powders with two different granulation (200 mesh and 325 mesh) added in a ratio of 35%-65% by weight. Solid phase was 81 wt.%. To manufacture ceramic shell moulds the Evonik binder with nanoparticles of aluminium oxide was used. In addition the poli(acrylic) binder as a liquefier was also used. Y2O3 it's a new material used to fabricate ceramic shell moulds for investment casting of turbine aircraft parts using nickel and titanium superalloys. Grain size and microstructure observation were researched for yttria. Relative and dynamic viscosities, density, pH and plate weight test of ceramic slurries were studied. The measurements were taken by 96 hours. It were proven that ceramic slurries based on yttrium (III) oxide meet the standard investment casting requirements. After tests, ceramic shell moulds for investment casting aircraft turbine parts were manufactured by Bridgman technique.

15

Optical measurement of aircraft engine turbine blades

Budzik G., Kubiak K., Rokicki P., Dziubek T., Nowotnik A., Matysiak H., Cygan R., Tutak M., Boś P.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 2

21--26

EN

Manufacturing of aircraft engine turbine blades requires control of blade geometric parameters at different stages of technological process. Acceleration and automation of measurement process can affect the duration of the finished item production. Modern technologies for measurement of aircraft engine turbine blades are based on numerical machines - measurement process is based on processing of numerical data obtained by measurement using coordinate measuring machines. The paper presents the opportunity of automation of aircraft engine turbine blades measurements using scanner ATOS II Triple Scan with blue light source technology. Coordinate measuring technique allows to specify full methodology for designation of complex dimensions of physical objects and transform them into a computer program space of coordinate measuring devices. Presented paper includes capabilities of device used in the study to improve the measurement process in the technological and economical aspects. Another issue described in the paper is impact of measurement performance in automatic mode on the quality of performance – the numerical model of surface, from the standpoint of accuracy and number of collected data points in time. The paper includes an analysis of conditions related to the measurement works, such as the process of preparing the model, measurement equipment and data processing capacity. As the result methodology for automated scanning measurements of aircraft engine turbine blades will be presented.

16

Badania nad wpływem dodatku metylocelulozy do ceramicznych mas lejnych na właściwości form ceramicznych w metodzie precyzyjnego odlewania

Zalewska M., Szafran M., Matysiak H., Kurzydłowski K.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 9

1790-1796

PL

Przedstawiono wyniki badania wpływu ilości i masy cząsteczkowej metylocelulozy na właściwości ceramicznych mas lejnych oraz właściwości otrzymanych z nich form ceramicznych do precyzyjnego odlewania części metalowych, a w szczególności opracowanie składu pierwszej warstwy formy odlewniczej w procesie odlewania precyzyjnego metodą wytapianych modeli. Jest to metoda formowania i odlewania, w której na wytapianym modelu wykonuje się jednorazową formę ceramiczną. Poszukiwano takiej kompozycji ceramicznej masy lejnej, która pozwoli otrzymać formę o założonej porowatości i właściwościach wytrzymałościowych w stanie surowym i po procesie wypalania. Ma to zasadniczy wpływ na szybkość odprowadzania powietrza z formy podczas procesu napełniania formy roztopionym metalem, a także na łatwość wybijania odlewów. Wykonano badania nad wpływem ilości i masy cząsteczkowej dodanej metylocelulozy na właściwości kształtek formowanych metodą odlewania z gęstwy (slip casting) przed i po procesie wypalania. W celu porównania tych właściwości wykonano pomiary fizycznych i mechanicznych parametrów kształtek. Stwierdzono, że istotny wpływ na właściwości reologiczne ceramicznych mas lejnych i właściwości kształtek w stanie surowym i po procesie spiekania ma ilość i masa cząsteczkowa zastosowanego spoiwa polimerowego.

EN

Three citric acid and diammonium citrate-liquified Y₂O₃- stabilized ZrO₂ slurries were modified by addn. of 4 Me cellulose (mol. mass 14000–320000) binders, studied for rheolog. properties and then formed as test pieces by sintering at 1400–1600°C. The ceramic samples were studied before and after sintering for apparent d., porosity, pore size distribution and tensile strength. The highest d. and mech. strength before sintering was obsd. for ceramic samples contg. Me cellulose of mol. mass 88000. The samples modified with Me cellulose of mol. mass 14000 showed the highest tensile strength after sintering.

17

Hybrid method for rapid prototyping of core models of aircraft engine blades

Budzik G., Kubiak K., Matysiak H., Cygan R., Tutak M.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 2

77-82

EN

The paper presents the possibility of using CAD/RP for the design and manufacture of the core models used for precise casting of core aircraft engine turbine blades, with directional crystallization process and single crystallization. The process of modelling 3D CAD geometry of research blade in relation to the model of the core was presented. The sample design, blade base model, was made by one of the incremental method of rapid prototyping - Jetting System. The geometry of the blade model has been designed in a way, which allows making a silicon form on the basis of a base prototype in the process of rapid prototyping tools (Rapid Tooling). The form allows the attachment of the blade core in a place designed specifically for this purpose. The silicon form has enabled the production of wax models with the inner core. This task was achieved by proper shaping of forms with the plane of its division. The resulting models were used to make ceramic moulds and carry further work on the development of casting technology in the process of directional crystallization and single crystallization of core blades of aircraft engines.

18

Wpływ warunków procesu azotowania jarzeniowego na mikrostrukturę i właściwości nanokrystalicznego tytanu Grade 2

Sitek R., Matysiak H., Pakieła Z., Kurzydłowski K. J.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 3

169--172

PL

W artykule omówiono wpływ warunków procesu azotowania jarzeniowego na mikrostrukturę i właściwości nanokrystalicznego tytanu Grade 2. W celu charakteryzowania mikrostruktury warstw azotowanych stosowano metody spektroskopii masowej jonów wtórnych (SIMS), dyfrakcji (XRD) oraz elektronowej mikroskopii skaningowej i transmisyjnej. Wykazano, że w procesie prowadzonym w temperaturze 500°C na podłożu mikrokrystalicznego tytanu Grade 2 tworzy się warstwa TiN. Natomiast w tych samych warunkach w przypadku tytanu nanokrystalicznego Grade 2 jest możliwe wytworzenie warstwy TiN + Ti2N. Analiza wyników próby statycznego rozciągania wykazała, że proces azotowania jarzeniowego nieznacznie zmniejsza właściwości wytrzymałościowe nanokrystalicznego tytanu Grade 2. Zwiększa natomiast znacząco wydłużenie do zerwania. Azotowanie tytanu mikrokrystalicznego Grade 2 powoduje nieznaczne zwiększenie wytrzymałości przy zachowaniu zbliżonych wartości wydłużenia.

EN

The paper concerns the influence of glow-discharge nitriding process conditions on the microstructure and properties of nanocrystalline titanium Grade 2. The methods used to characterize the nitride layers included secondary ion mass spectroscopy (SIMS), X-ray diffraction analyses (XRD), investigations using scanning and transmission electron microscopes. It was found that during the process carried out at a temperature of 500°C, a TiN coating was formed on the microcrystalline titanium Grade 2. In the case of nano-Grade 2, on the other hand, it was possible to obtain a TiN+Ti 2N coating under identical conditions. The tensile tests revealed that the glow-discharge nitriding process results in a minor decrease in the strength of the nanocrystalline titanium Grade 2 samples, on the other hand, nitriding has a major positive influence on the elongation to fracture. In the case of the nitriding of titanium Grade 2 with a microcrystalline microstructure, a slight increase in the strength was observed while other parameters remained unchanged.

19

Wpływ obróbki cieplnej na mikrostrukturę i właściwości żaroodpornych warstw aluminidkowych wytworzonych metodą CVD na stopie niklu Inconel 100

Sitek R., Sienkiewicz J., Poręba M., Matysiak H., Kurzydłowski K. J.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 2

62--66

PL

W artykule omówiono wpływ umacniającej obróbki cieplnej na mikrostrukturę i właściwości warstw aluminidkowych wytworzonych na stopie niklu Inconel 100 w procesie wysokoaktywnego aluminiowania (CVD – Chemical Vapour Deposition) w temperaturze 950°C przez 4 h. W celu scharakteryzowania mikrostruktury warstw wykonano badania składu fazowego (XRD) i chemicznego (EDS) oraz morfologii (SEM). Wykazano, że wysokoaktywny proces aluminiowania nadstopu niklu Inconel 100 pozwala otrzymać ciągłą dyfuzyjną warstwę o grubości ok. 11 μm zawierającą fazę międzymetaliczną NiAl. Umacniająca obróbka cieplna składająca się z przesycania i starzenia elementów z warstwą NiAl w próżni powodowała wytworzenie mieszaniny faz NiAl + Ni3Al. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że warstwa poprawia odporność na utlenianie nadstopu Inconel 100 w temperaturze 950°C podczas wygrzewania do 576 h. Wykazano także, że nie obniża ona odporności na pełzanie nadstopu Inconel 100 w warunkach przyspieszonego pełzania w temperaturze 982°C przy naprężeniu 179,3 i 200 MPa.

EN

In the article influence of thermal post-processing on microstructure and properties of heat-resistant layers based on nickel aluminides were described. The layer was produced on Inconel 100 nickel alloy substrate in high activity aluminising process using the Chemical Vapour Deposition (CVD) method in temperature of 950°C with duration of 4 h. To characterise the microstructure of the produced layers the following tests were performed: phase composition test (X-Ray Diffraction – XRD), chemical composition test (Energy Dispersive Spectrometry – EDS), and morphology test (Scanning Electron Microscopy – SEM). It was found that Inconel 100 nickel alloy high-activity aluminising process allows to obtain a continuous diffusive layer containing an intermetallic phase NiAl of ca. 11 μm thickness. The post-processing heat treatment in of components with NiAl layers performed in the vacuum furnace allows to create a mixture of phases NiAl + Ni3Al. The results of the performed research works bring conclusion that the layers created at temperature of 950°C with duration of up to 576 hours allow to improve oxidation resistance of Inconel 100 nickel alloy. Additionally, it was found that they do not impair Inconel 100 nickel superalloy creep resistance at the accelerated creep conditions in the temperature of 982°C with the applied stress of 179.3 MPa and 200 MPa.

20

Badania właściwości reologicznych ceramicznych mas lejnych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych

Matysiak H., Wiśniewski P., Ferenc-Dominik J., Michalski J., Kurzydłowski K. J.

Szkło i Ceramika

|

2011

|

R. 62, nr 1

10-15

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac dotyczących otrzymywania i badania właściwości reologicznych kompozytowych ceramicznych mas lejnych ZrO2-Al2O3-SiO2. Głównym składnikiem był proszek tlenku cyrkonu o oznaczeniu 325 Mesh i średniej wielkości cząstek 15 žm. Tlenki glinu i krzemu pełniły rolę nano-wypełniaczy, które wprowadzono do mas lejnych odpowiednio w postaci proszku (tlenek glinu) oraz w dyspersji polimerowej (tlenek krzemu). Masy lejne mieszano w mieszadle mechanicznym przez 24 h, a następnie mierzono ich lepkość w wiskozymetrze rotacyjnym. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że najkorzystniejszymi właściwościami reologicznymi charakteryzują się masy o stężeniu 82% wag. fazy stałej zawierające 1-5% wag. nano Al2O3. Otrzymane masy lejne będą mogły znaleźć potencjalne zastosowanie w procesach odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych.

EN

The paper presents rheological properties of ZrO2-Al2O3-SiO2 ceramic suspensions developed for applications in foundry. The main components of the suspensions were zirconia powders with an average particle size about 15 žm (325 MESH). Alumina and silica nanoparticles were added to the suspensions powders polymeric dispersions respectively. The suspensions were mixed with a mechanical stirrer for 24 h and their rheological properties were tested in rotary viscosimeter. The most advantageous properties were measured for the suspensions with 82 wt.% of the filler and 1-5 wt.% nano Al2O3. These suspensions have potential for applications in the precision casting process of airplane turbines.