Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modeling of mould cavity filling process with cast iron in Lost Foam method Part 1. Mathematical model – rate of pattern gasification

Pacyniak T., Kaczorowski R.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 3s

69--74

EN

In this work a mathematical model of mould cavity filling process with cast iron for lost foam method was shown, enclosing phenomena connected with gasification of foamed polystyrene pattern. For its description the thermal balance equation was used, which together with pouring rate equations (part 2) and pressure change equations (part 3) enabled determination of permeability, refractory coating thickness and foam pattern density influence on pouring rate, gas pressure in gas gap and its size. In this work authors showed results of numerical simulation concerning rate of pattern gasification and gas gap size, based on developed mathematical model. Presented studies indicated, that with decrease in coating permeability and increase in its thickness the gas gap size increased causing the decrease of foamed polystyrene pattern gasification rate.

2

Teoretyczne i technologiczne podstawy procesu wytwarzania odlewów metodą pełnej formy

Pacyniak T.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2006

|

Z. 350

3-115

PL

Praca dotyczy wytwarzania odlewów metodą pełnej formy, a w szczegól- ności zagadnień związanych z procesem wypełniania wnęki formy, degradacją i zgazowywaniem modelu styropianowego. Opracowano model fizyczny i matematyczny procesu zgazowywania modelu i wypełniania formy ciekłym stopem. Dla zapropo- nowanego modelu matematycznego opracowano algorytm obliczeń, który wykorzystano do przeprowadzenia badań symulacyjnych. W badaniach symulacyjnych określono wpływ gęstości modelu styropianowego, przepuszczalności i grubości pokrycia, ciśnienia zewnętrznego, temperatury zalewania, wielkości przekroju wlewu doprowadzającego, wielkości granulek styropianu na prędkość podnoszenia się lustra metalu w formie, ciśnienia w szczelinie gazowej, wielkość szczeliny gazowej oraz prędkość zgazowywania modelu styropia- nowego. Celem weryfIkacji rozważań teoretycznych zaprojektowano i wykonano stanowisko doświadczalne na którym przeprowadzono badania procesu pełnej formy. Dotyczyły one w szczególności procesu zgazowywa- nia modelu styropianowego oraz prędkości zapełniania wnęki formy przez silumin AK 11. Badania prowadzono zarówno dla zalewania grawitacyjnego jak i grawitacyjnego z zastosowaniem podciśnienia w formie podczas jej zapełniania. Otrzymane z eksperymentu wyniki badań prędkości zalewania różnią się od otrzymanych z badań symulacyjnych maksymalnie o 20%. Potwierdzono również zależność prędkości zalewania od temperatury zalewania, oraz to, że wraz z jej wzrostem prędkość zalewania rośnie. Przeprowadzone badania empiryczne wskazały na bardzo istotną rolę w procesie zapełniania wnęki formy ciekłym stopem pokrycia ogniotrwa- łego, a w szczególności jego grubości. W pracy przedstawiono również próby przemysłowe na stanowisku doświadczalno-produkcyj- nym zainstalowanym w odlewni ARMATURA -Łódź, gdzie technologią pełnej formy wykonano odlewy pokrywy ze staliwa LH 14. Badania te potwierdziły przydatność metody pełnej formy z wykorzystaniem modeli ze spienionego polistyrenu w wytwarzaniu odlewów staliwnych. Wykazano, że w badanym procesie następuje nawęglenie odlewów staliwnych w warstwie powierzchnio- wej do głębokości 0,5+0,6 mm. Opracowany przez autora model matematyczny i algorytm obliczeń stwarza możliwość analizy procesu zgazowania modelu i wypełniania formy ciekłym stopem, co pozwala na prawidłowe zaprojektowanie procesu technologicznego wykonania odlewu metodą pełnej formy.

EN

The LOST FOAM method of casting manufacturing is presented in the work. In particular the processes of pouring of the mould. of thermaI degradation and transformation into vapour of the polystyrene pattem are being dealt with. A physicaI and mathematicaI archetypes of the process of transformation of the polystyrene foam into vapour as weII as of the filling of the mould with the Iiquid nietal alloy has been conceived. For the mathematicaI archetype an adequate aIgorithm of consecutive calculations has been elaborated and applied for process simulation. The effect of the density of the polystyrene foam, of the coefficient of permeability and of the thickness of the refractory coating. of the extemaI pressure. of the temperature of the pouring of the mould. of the size of the runner as weII as of the dimension of the polystyrene pellets onto the rate of raising of the IeveI of Iiquid metal in the mould. on the gas pressure over the surface of the Iiquid as weII as onto the rate of gasifying of the solid polystyrene foam. In order to verify the theorethicaI considerations as wel1 as the results of their simulation an experimentaI set has been designed on which the investigations of the filled mould have been performed. They applied in particular to the process of gasifying of the solid polystyrene foam as weiI as to the filling rate of the mould with the Iiquid AK11 silumin alloy. The investigations have been performed for conventionaI non-pressure casting as well as for the gravitationaI one with the pressure in the mould below atmospheric one. The results of the experiments conceming the rate of filling of the mould are in good agreement with the results of simulation: the difference between the corresponding values doesn't exceed 20%. It has been confinned aIso that the rate of the pouring of the mould depends on the temperature of the Iiquid metal alloy and that the greater is this temperatu- re, the greater is the filling rate. The results ofthe experiments have shown as well an important effect ofthe refractory coating on the intemaI surface of the mould onto the process of pouring of the mould with the Iiquid alloy: the thickness of the refractory coating plays a cruciaI role in this process. The first results of the industriaI implementation of the LOST FOAM process in the foundry ARMATURA-ŁÓDŹ are given in the work aIso. The LOST FOAM process has been applied for casting of covers from the alloyed cast steeI LH14. The results have confirmed the applicabi- lity of the LOST FOAM process with use of the pattems from the polystyrene foam. The investigations of the results of carburization of the al1oyed cast steeI manufactured with use of of the LOST FOAM method have shown that the depth of the carburized zone is as great as 0,5+0,6 mm. The physical and mathematical archetypes of the LOST FOAM process and the algorithm of calculations elaborated by the author of the work give the opportunity of further elucidation of the processes of gasifying of the polystyrene pattem as well as of the pouring of the mould by the liquid metal and, therefore, it allows for proper designing of the technological processes with use of the LOST FOAM method.

3

Badanie dokładności wymiarowej w metodzie zgazowywanych modeli

Karwiński A., Haratym R.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 18/2

213--218

PL

W artykule przedstawiono badania jakościowe odlewów otrzymanych metodą zgazowywanych modeli. Oszacowano wartość odchyłki wymiarowej odlewów, wielkość rozepchnięcia Rz odlewniczej formy wykonanej według metody pełnej formy (Lost Foam). Dane z badań pozwolą na optymalny dobór wymiarów wnęki metalowej matrycy do wykonywania modeli z polistyrenu spienionego.

EN

The article describes the quality inspection of castings made by the lost foam technology. The values of dimensional deviations of castings and of the swell of mould cavity were estimated. The results should enable an optimum choice of the die cavity dimensions in which the foamed polystyrene patterns are made.

4

Badanie własności pokryć ogniotrwałych nanoszonych na modele polistyrenowe, stosowane przy wytwarzaniu odlewów metodą lost foam

Pacyniak T., Kaczorowski R.

Archiwum Odlewnictwa

|

2003

|

R. 3, nr 8

147--156

PL

W pracy przedstawiono metodę pomiaru przepuszczalności pokryć ogniotrwałych dla procesu pełnej formy. Wyprowadzono zależność umożliwiającą wykonanie pomiaru na aparacie LPiR-1 przystosowanym do pomiaru przepuszczalności masy formierskiej. Zależność ta pozwala wyznaczyć przepuszczalność próbek o różnej grubości w odniesieniu do próbek znormalizowanych. Dzięki temu istnieje możliwość porównania otrzymanych wyników.

EN

The method of evaluation of the permeability of refractory coatings used in the process of lost foam casting is presented in this work. A relation enabling carrying out the measurements using the apparatus LPiR-1 adopted to the measurement of the permeability of the moulding sand has been derived. This relation allows one to determine a permeability of specimens of different thicknesses with respect to specimens of the normalised thickness. In this way one can compare results obtained for specimens of different thicknesses.

5

Mikrogeometria powierzchni odlewów z żeliwa sferoidalnego wykonanych metodą pełnej formy

Myszka D., Haratym R., Tomasik J., Biernacki R., Żółkiewicz Z.

Archiwum Odlewnictwa

|

2002

|

R. 2, nr 5

106--111

PL

Artykułem tym autorzy pragną włożyć swój wkład w uzupełnienie wiedzy dotyczącej odwzorowania powierzchni modelu polistyrenowego przez odlewy z żeliwa sferoidalnego wykonane metodą pełnej formy. Brak było jak do tej pory metody i urządzenia do pomiaru chropowatości powierzchni tak delikatnego materiału jakim jest styropian. Zadanie to udało się zrealizować za pomocą profilometru cyfrowego S3P z głowicą bez ślizgacza, jak również ukazać znaczący wpływ pokrycia ceramicznego na odwzorowanie modelu metalem. Wykazano, iż to nie powierzchnia modelu ma najistotniejszy wpływ na jej odwzorowanie przez odlew, ale przede wszystkim jakość pokrycia ceramicznego na modelu. Stwierdzono również, że chropowatość modelu jest często większa niż chropowatość powierzchni odtwarzającego go odlewu. Jest to dodatkowym potwierdzeniem znaczącej odpowiedzialności powłoki ceramicznej modelu za stan powierzchni odlewu z żeliwa sferoidalnego wykonanego metodą pełnej formy.

EN

The present study investigates the surface of the polystyrene model and ductile iron castings obtain in lost foam process. Till now there haven’t been any method to check the coarseness of such gentle material as polystyrene is. This case was done by special method with use the S3P numerical pyrometer. The influence of ceramic layer on the polystyrene model was also investigated. The results show, that it is not the surface of the model have main influence on the casting surface but the ceramic layer. It was shown that coarseness of the model surface is much smaller than the casting. It is the additional prove that one of the main influence on the lost foam ductile iron casting quality has the ceramic layer on the top of the polystyrene model.

6

Ocena właściwości powłok ceramicznych stosowanych na modele z polistyrenu spienionego w metodzie pełnej formy

Jankowski W., Wojtaszek A.

Przegląd Odlewnictwa

|

2000

|

Vol. 50, z. 7-8

269-270

PL

W metodzie pełnej formy pokrycie modelu z polistyrenu spienionego ceramiczną powłoką ogniotrwałą odgrywa kluczową rolę i decyduje o jakości uzyskiwanych odlewów. Od powłoki wymaga się z jednej strony odpowiedniej wytrzymałości, z drugiej - odpowiedniej przepuszczalności produktów gazowych, powstających w wyniku destrukcji cieplnej modelu. W referacie podjęto próbę określenia kryteriów oceny przydatności tych powłok. Skonstruowano i wykonano przyrząd, umożliwiający współpracę z aparatem do oznaczania przepuszczalności mas formierskich. Aby umożliwić porównywanie wytrzymałości badanych, różnych powłok, opracowano odpowiednie wskaźniki: WR i WRJ. Do badań zastosowano kilkanaście rodzajów powłok ceramicznych. Przeprowadzone badania wykazały pełną przydatność metody i aparatu do badania wytrzymałości i przepuszczalności warstw ceramicznych powłok ogniotrwałych, stosowanych na modele z polistyrenu spienionego w technologii formy pełnej. Z badań wynika, że zwiększenie liczby warstw powłoki nie wpływa w znacznym stopniu na jej wytrzymałość, a jednocześnie powoduje zauważalne obniżenie przepuszczalności danej powłoki.

EN

In the full mould technology covering a foamed polystyrene patttern with a ceramic refractory coating plays an important part and decides on the quality of the produced castings. From one hand the coating requires appropriate strength, and from the other one good permeability of gaseous products which are formed as a result of thermal destruction of a pattern. In the article an attempt has been undertaken to determine the assessment criteria of usefulness of these coatings. A device, which makes the co-operation with the apparatus for determination of moulding sands permeability possible, has been designed and made. The suitable indicies WR and WR1 have been elaborated to make the comparison of the strength of various tested coatings possible. Several kinds of ceramic coatings have been used in testing. The carried out tests have indicated the full usefulness of the method and apparatus for testing both the strength and permeability of the layers of ceramic refractory coatings used for foamed polyst rene patterns in the full mould technology.

7

Analiza procesu zapełnienia wnęki ciekłym stopem w metodzie pełnej formy

Pacyniak T.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

1999

|

R. 1, nr 40

177--182

PL

Technologia wytwarzania odlewów metodą pełnej formy, w której wykorzystywane są zgazowywane modele ze spienionych tworzyw wielkocząsteczkowych w ostatnim dziesięcioleciu rozwija się bardzo dynamicznie. Proces wytwarzania odlewów metodą pełnej formy rozpoczyna się od wykonania modelu ze spienionego np. polistyrenu, na który nanosi się ogniotrwałe pokrycie, a następnie wstawia w suchy pozbawiony spoiwa piasek, który poddaje się wibracji w celu zagęszczenia i osiągnięcia odpowiedniej, pożądanej sztywności formy, a następnie forma jest zalewana. Podczas zalewania styropianowy model ulega zgazowaniu, a metal wypełnia powstałą wnękę odwzorowując kształt modelu. [...]