Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigations Concerning Improvements of the Knock Out Property of Ceramic Moulds Applied in the Investment Casting Technology

Kolczyk-Tylka Joanna, Zych Jerzy

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 4

34--39

EN

In lost wax technology, self-supporting ceramic moulds are made, which must have adequate strength after being filled with liquid metal. The final structural strength is determined by such factors as the thickness of the individual layers applied to the wax model resulting from the viscosity of the liquid mass, the specific strength of the layers formed, and the heat treatment of the moulds. The development of technology and materials is moving in the direction of increasing the specific strength of self-supporting ceramic moulds. The consequence of this is that the final strength of these moulds is too high, making it difficult to knock castings out of the moulds. Removing mould remnants from holes, closed spaces of the casting, corners, sharp edges, variable cross sections and etc. is cumbersome. In order to remove mould remnants from the casting, a method is used to dissolve them in heated solutions of suitable chemical composition and reaction. The paper presents the results of research on a new solution, the essence of which is the production of layers in a ceramic mould, in the middle zone of the mould, characterized by a significantly reduced final strength, achieved after firing. These layers are produced using a different liquid ceramic mass than the base one, based on an organic binder. As a result, thanks to the embedded layer, very good knock-out of castings is achieved and separation of residual ceramic mass. Special layers can be incorporated over the entire surface or only in those places where the bonding of the casting surface and ceramic mass occurs.

2

Ocena budowy wielowarstwowych form ceramicznych pod kątem nieciągłości wewnętrznych przy zastosowaniu metody rentgenowskiej tomografii komputerowej

Tchórz Adam, Krzak Izabela, Książek Marzanna

Journal of Applied Materials Engineering

|

2019

|

Vol. 59, no. 3

137--145

PL

W pracy przedstawiono możliwości zastosowania rentgenowskiej tomografii komputerowej (CT) do oceny jakości technologicznej wielowarstwowych form ceramicznych stosowanych w procesie precyzyjnego odlewania. Zaprezentowano koncepcje prowadzenia badań pod kątem ujawnienia i wizualizacji określonych nieciągłości wewnętrznych w strukturze odlewniczych form ceramicznych, a następnie określenia ich charakteru. Rejestracja tomograficzna oparta na analizie obrazów 2D i 3D umożliwiła identyfikację nieciągłości wewnętrznych w formach ceramicznych, pod kątem rozwarstwień czy porowatości wraz z wyznaczeniem jej procentowej ilości, objętości, kształtu porów. Badania wykonano dla dwóch różnych form ceramicznych (molochitowej i kwarcowej), wykonanych metodą wytapianych modeli.

EN

This study presents the possibility of using x-ray computed tomography (CT) for the technological quality assessment of multi-layer ceramic moulds used in the precision casting process. Testing concepts were presented with regard to the detection and visualisation of specific internal discontinuities in the structure of ceramic moulds and the determination of their nature. Tomographic recording based on 2D and 3D images enabled the identification of internal discontinuities in ceramic moulds with regards to delamination or porosity with the determination of the percentage of their count, volume and pore shape. The tests were performed for two different ceramic moulds (molochite and quartz) made with the melted models method.

3

Development of a technology for the production of ceramic moulds with reduced thermal conductivity to control the solidification of thin-walled castings

Leśniewski W., Wawrylak M., Wieliczko P., Gil A., Małysza M., Szczepaniak-Lalewicz K.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 4

259--263

EN

During the project a technology of making ceramic moulds using aluminosilicate microspheres was developed. According to the developed technology, ceramic samples were used to determine thermal conductivity in the temperature range of 500°C to 850°C. In this temperature range, thermal conductivity is about 0.5 W/mK. Strength measurements were conducted using a four-point bending technique. The strength of the developed ceramics and typical ceramics made from molochite materials is similar. Computer simulations facilitated the design of experimental moulds. The recording of Al alloy cooling curves in rectangular insulated and non-insulated moulds allowed for comparison of the thermal parameters of both types of moulds (i.e. ceramics). There was also a castability test performed using the moulds with a “grille” model with 1.5 × 1.5 mm channels, which determined the effect of increased material insulation on the number of properly filled mesh of the mould.

4

Corrosion Resistance and Microstructure of Recasting Cobalt Alloys Used in Dental Prosthetics

Loch J., Krzykała A., Łukaszczyk A., Augustyn-Pieniążek J.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 2

63--68

EN

The work presents the results of the studies of Co-Cr-Mo casting alloys used in the production of frame casts of removable dentures, crowns and bridges in dental prosthetics. The studies were performed on four Co-Cr-Mo alloys of different contents of Mo, W and other additives. Electrochemical tests were performed, which aimed at examining the corrosion resistance of the alloys and observing the alloy structure after chronoamperometric tests with the potential in the area of the occurrence of the passive layer breakpoint. The alloy microstructure images after chronoamperometric tests show the presence of non-uniformly distributed general corrosion. Moreover, a project of cobalt alloy casting was elaborated using a ceramic mold casting. Additionally, analysis of the obtained microstructure was performed. The microstructure of the examined alloys was of the dendrite type. This microstructure was chemically inhomogeneous and consisted of an austenitic matrix formed by a solid cobalt solution and chromium in the core dendritic structure.

5

Opracowanie podstaw dyfuzyjnego mechanizmu suszenia formy ceramicznej

Szczepaniak-Lalewicz K., Woś M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2015

|

T. 55, nr 4

67--77

PL

Podjęto próbę opracowania modelu matematycznego oraz przeprowadzenia z jego wykorzystaniem analizy numerycznej suszenia warstwowej formy ceramicznej wykorzystywanej w odlewaniu precyzyjnym. Analizę numeryczną przeprowadzono w programie FLOW-3D, mając na uwadze jej zastosowanie przy opracowaniu optymalnej metody suszenia precyzyjnych warstwowych form ceramicznych przeznaczonych do odlewania stopów tytanu. Zaproponowany model fizyczny dwuwymiarowy „non-condensable gas model” umożliwia przeprowadzanie symulacji z uwzględnieniem stałej gazowej i ciepła właściwego.

EN

An attempt was made to develop a mathematical model and apply this model in numerical analysis to the drying process of multi-layer ceramic moulds used in investment casting. The numerical analysis carried out in a FLOW-3D program was meant to serve later as a tool in the development of an optimal method for drying multi-layer ceramic moulds used in the investment casting of titanium alloys. The proposed two-dimensional physical “non-condensable gas model” enabled simulations including the gas constant and specific heat.

6

Making Artificial Heart Components – Selected Aspects Of Casting Technology

Sobczak J., Karwiński A., Leśniewski W., Wieliczko P., Gil A., Pysz S., Kowalski P., Sobczak N.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3

2191--2208

EN

This study shown possibilities of Rapid Prototyping techniques (RP) and metal casting simulation software (MCSS), including non inertial reference systems. RP and MCSS have been used in order to design and produce essential elements for artificial heart. Additionally it has been shown possibilities of Fused Deposition Modeling (FDM) technique and DodJet technology using prototyped elements of rotodynamic pump. MAGMASOFT® software allowed to verify the cast kit heart valves model. Optical scanner Atos III enabled size verification of experimental elements supplied by rapid prototyping together with metal casting elements. Due to the selection of ceramic materials and assessment of molten metal – ceramic reactivity at high temperatures together with pattern materials selection model it was possible to design, manufacture a ceramic mould for titanium based alloys. The casting structure modification has been carried out by means of high isostatic pressure technique (HIP). The quality assessment of the casting materials has been performed using X-ray fluorescence (XRF), ARL 4460 Optical Emission Spectrometer, metallographic techniques and X-ray computed tomography.

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie technik szybkiego prototypowania oraz programów do symulacji przepływów stopów odlewniczych, w tym w nieinercyjnych układach odniesienia, do projektowania, a następnie wykonania elementów sztucznego serca. Zaprezentowano kolejno technikę Fused Deposition Modeling (FDM) oraz technologię DodJet na przykładzie wykonania prototypowych elementów pomp wirowych. Program MAGMASOFT® pozwolił zweryfikować projekt zestawu odlewniczego zastawki serca. Zastosowanie skanera optycznego Atos III umożliwiło weryfikację wymiarów doświadczalnych elementów otrzymanych przy wykorzystaniu technik RP oraz elementów odlewanych. Dzięki doborowi materiałów ceramicznych pod kątem oceny ich reakcji z ciekłym metalem oraz doborowi mas modelowych możliwe było opracowanie doświadczalnych form ceramicznych przeznaczonych do odlewania stopów tytanu. Modyfikację struktury odlewów wykonano przy zastosowaniu obróbką techniką HIP. Ocenę jakości wykonanych odlewów przeprowadzono kolejno metodą mikrofluorescencji rentgenowskiej, emisyjnym spektrometrem optycznym, technikami metalograficznymi oraz rentgenowską tomografią komputerową.

7

Influence of the Selected Factors on the Ceramic Moulds Permeability Determined by the New Method

Kolczyk J., Zych J., Jamrozowicz Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 1 spec.

55--60

EN

Ceramic moulds in the investment casting technology are made by depositing on the wax pattern subsequent layers of a liquid ceramic mass together with a granular matrix. A quality of castings depends on building of individual layers. The results of the ceramic moulds permeability obtained by means of the newly developed measuring method are presented in the hereby paper. Due to the applied solution it is possible to perform measurements also for the first layers which have the decisive influence on a permeability of the whole multilayer ceramic mould. Investigations of the influence of the matrix grain size and annealing temperature on the permeability of ceramic moulds were carried out.

8

Shape Accuracy of Iron Precision Castings in Terms of Ceramic Moulds Physical Properties Anisotropy

Biernacki R., Haratym R., Tomasik J., Kwapisz J.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 1

5--8

EN

While analyzing shape accuracy of ferroalloy precision castings in terms of ceramic moulds physical anisotropy, low-alloy steel castings ("cover") and cast iron ("plate") were included. The basic parameters in addition to the product linear shape accuracy are flatness deviations, especially due to the expanded flat surface which is cast plate. For mentioned castings surface micro-geometry analysis was also carried, favoring surface load capacity tp50 for Rmax = 50%. Surface load capacity tp50 obtained for the cast cover was compared with machined product, and casting plate surface was compared with wear part of the conveyor belt. The results were referred to anisotropy of ceramic moulds physical properties, which was evaluated by studying ceramic moulds samples in computer tomography equipment Metrotom 800.

9

Rapid Prototyping Technology Using for Casting Process of Mini Turbine Runner

Hościło B, Kaczyński R., Skorulski G.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 1 spec.

83--86

EN

The previous mini-hydrogenator rotors’ prototypes were made of ABS thermoplastic material with use of fused deposition modelling (FDM). However, there is a need for such rotors made of metallic materials with higher strength. In paper three dimensional printing (3DP) as rapid prototyping technology, was presented, to execute a shell mould of rotor prototype. In initial phase, the moulds were prepared which allow to cast a simple geometric solid with different alloys, for comparative reasons. The form of rotor and testing cast moulds were designed using universal CAD environment and printed composite using material zp151 (Calcium sulfate hemihydrate) with a binder zb63 (2- pyrrolidone) for preparation of colourful presentation models or casting models. The suitability of technology usage with alloys of copper , aluminium and zinc, was analyzed. The strength of the mould during casting, a material resistant to high temperature, the quality of received casting and its surface roughness were assumed as the comparative parameters which characterized method.

10

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.

11

Drying and hardening of ceramic moulds applied in the investment casting technology - investigations of the process kinetics

Zych J., Snopkiewicz T.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 37, no. 1

41-51

EN

Ceramic moulds applied in the investment casting technology are multilayer structures, built in an alternating process of depositing and drying of successive layers. Each individual layer is formed from a fluid (liquid) ceramic moulding sand and a grain matrix. In the current, environmentally technology fluid ceramic sands based on ethyl silicate are being substituted by ceramic sands containing colloidal silica as a binder. The ability and rates of drying and hardening of these new colloidal (water) ceramic moulding sands are quite different than of the ones which have a binder dissolved in alcohol. The kinetics of the process based on new binders is not well known. The technological principle requires that the successive layer deposition is done only when the one deposited previously is already sufficiently dry. Investigations of the possibility of application of some methods including: ultrasound, resistance and weigh method are presented in the paper. Advantages and disadvantages of each method are indicated as well as the assessment of their practical suitability is perfomed.

PL

Formy ceramiczne stosowane w technologii wytapianych modeli są konstrukcjami wielowarstwowymi, tworzonymi w przemiennym procesie nanoszenia i suszenia kolejnych warstw. Każda pojedyncza warstwa formy tworzona jest z ciekłej masy ceramicznej i osnowy ziarnowej. W aktualnej, proekologicznej technologii zastępuje się ciekłe masy ceramiczne oparte na krzemianie etylu masami ceramicznymi zawierającymi krzemionkę koloidalną jako spoiwo. Zdolność i szybkość wysychania i utwardzania nowych, koloidalnych (wodnych) mas ceramicznych jest zdecydowanie inna od mas ze spoiwem rozpuszczanym w alkoholu. Kinetyka procesu opartego na nowych spoiwach jest stosunkowo słabo poznana. Zasadą technologiczną jest, aby kolejną warstwę nanosić dopiero wtedy, gdy wcześniej naniesiona wyschła w dostatecznym stopniu. W pracy prezentowane są badania nad możliwością zastosowania kilku metod w tym: metody ultradźwiękowej, opornościowej i wagowej. Wykazano zalety i wady każdej z nich jak również dokonano oceny ich praktycznej przydatności.

12

Wpływ recyklingu materiałów ze zużytych form ceramicznych na niektóre właściwości termo-fizyczne form w procesie wytapianych modeli

Haratym R.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 20

141--146

PL

W artykule przedstawiono recykling materiałów ceramicznych (w PWM) głównie glinokrzemianów, który pozwala na zmniejszenie ilości odpadów w odlewniach precyzyjnych i poprawia ekonomikę procesu wytwarzania. Właściwości termofizyczne formy ceramicznej (FC), jak rozszerzalność cieplna oraz odporność na pełzanie, sprawdzone w wielu badaniach świadczą, że dodatek materiałów z odzysku pozwala na wykonanie FC dobrej jakości.

EN

The paper presents recycling of ceramic materials in investment casting, mainly aluminosilicates, which enables reduction of waste in foundries and improves the manufacturing process economics. The thermophysical properties of ceramic moulds, like thermal expansion and creep resistance, checked in many tests, certify that the addition of recovered materials enables manufacturing ceramic moulds of good quality.

13

Zmechanizowana linia do wytwarzania form ceramicznych w odlewni precyzyjnej Przedsiębiorstwa Innowacyjnego Odlewnictwa "SPECODLEW" SP.Z O.O. w Krakowie

Kempiński A., Stachańczyk J.

Archiwum Odlewnictwa

|

2004

|

R. 4, nr 11/1

248--253

PL

W wyniku wspólnie prowadzonych przez Instytut Odlewnictwa i Przedsiębiorstwo Innowacyjne Odlewnictwa ,,SPECODLEW" Sp. z o.o. prac (projekt celowy 7 T08 B 252 2000 C15 1090) przy współpracy przedstawicieli odlewni czeskich i słowackich została opracowana zmodernizowana wersja dokumentacji techniczno-technologicznej i wykonany prototyp zmechanizowanej linii do wykonywania form ceramicznych stosowanych w metodzie wytapianych modeli i technologii PREST (wypalane modele styropianowe). W artykule przedstawiono ogólne dane dotyczące konstrukcji urządzenia, parametrów działania oraz efektów technicznych i ekologicznych.

EN

As an output of the research conducted by Foundry Research Institute joinly with the SPECODLEW Innovative Foundry Enterprise in Cracow (Target Project 7 TO8 B 252 200 C/109) and in cooperation with the representatives of foundries in the Czech Republic and Slovakia, a new, modernised version of the technical and operating documentation was prepared and a prototype of the mechanised line for manufacture of ceramic moulds used in investment casting process and in PREST technology was made. The paper gives general data regarding the construction of the equipment, its operating parameters as well as the obtained technical and economical effects.

14

Ekosil - "wodne" spoiwo dla odlewnictwa precyzyjnego

Karwiński A.

Biuletyn Instytutu Odlewnictwa

|

1999

|

R. 2, nr 5

3-15

PL

Od kwietnia 1997 roku w krajach Unii Europejskiej obowiązuje zakaz stosowania alkoholu etylowego lub izopropylowego w odlewniach precyzyjnych, co jednoznacznie ukierunkowuje technologię wykonywania form ceramicznych na stosowanie krzemionki koloidalnej w roztworze wodnym [6]. W artykule przedstawiono badania dotyczące podstawowych właściwości fizykochemicznych i technologicznych opracowanego w Instytucie Odlewnictwa, przy współpracy Instytutu Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN, "wodnego" spoiwa krzemianowego nowej generacji. Obok wyników prac doświadczalnych przedstawiono założenia techniczne i technologiczne, których spełnienie przez odlewnię precyzyjną jest warunkiem wdrożenia "wodnego" spoiwa do produkcji odlewów precyzyjnych z zastosowaniem metody wytapianych modeli. Podstawą do opracowania założeń technologicznych były zarówno dane literaturowe [3-6], jak i wyniki prac prowadzonych w Instytucie Odlewnictwa oraz w Instytucie Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN w Krakowie.

EN

Since April I997, in countries of the European Union a new law prohibiting the use of ethyl and isopropyl alcohol in investment foundries has come into force, which unequivocally demands that in the technology of making ceramic moulds a water-based colloidal silica be used [6]. In the article a research concerning some basic physical, chemical and technological properties of a water-based silica binder of new generation, elaborated jointly by Foundry Research Institute and the Institute of Catalysis and Physical Chemistry of Surfaces, Polish Academy of ,Sciences, were described. Apart from the results of experimental works, a few technical and technological guidelines were presented. They should be satisfied by an investment foundry if a successful application of the water-based binder is to be achieved. The technological guidelines were elaborated basing on data given in literature and on the results of research works done by the Foundry Research Institute and the Institute of Catalysis and Physical Chemistry of Surfaces, Polish Academy of Sciences, Cracow.