Livarski vestnik

Livarski vestnik 54 / 2007 št. 1

Karel Rusín, David Hrazdira, Miroslav Ciganek, Jiří Beneš:
Procesi oksidacije v bentonitnih peskih

P. Mrvar, J. Medved, A. Jaklič:
Kontrola stanja taline Mg-Al-Mn zlitin

Janez Pristavec, Mihael Nusdofer, Mathias Bodenburg:
Predvidevanje življenjske dobe orodja za tlačno litje s pomočjo numerične simulacije



Karel Rusín, David Hrazdira, Miroslav Ciganek, Jiří Beneš

Procesi oksidacije v bentonitnih peskih

 

Povzetek

 
Nova tehnologija fizikalne in kemične obdelave sistemov s svežim peskom, ki predstavlja dodajanje vode z radikali oksidantov, doslej še ni bila uporabljena v čeških livarnah. Ameriške livarne so šele začele uporabljati tehnologije napredne oksidacije ( AO treatment - Advanced Oxidation treatment) in so dosegle zelo dobre rezultate, zato je Oddelek za livarstvo, TUB raziskoval vpliv radikalov oksidantov v sistemih s svežim peskom. Obdelava sloni na učinkih oksidantov in zunanjih virov energije, ki reagirajo z vodo in sestavinami formarskih peskov. Organske sestavine piroliznih reakcij premoga, smolnih veziv, deaktiviranega bentonita in drugih snovi onesnažujejo formarske peske. Oksidanti (ozon in vodikov peroksid) v ultrazvočno premešani vodi, dodani bentonitnemu pesku v kotalnemu mešalniku, bodo reagirali s temi snovmi, izločenimi na zrnih peska, in jih razkrojili. To „čiščenje“ delcev bo omogočilo boljše interakcije med delci gline in peska ter trdnejše vezanje peska. Zelena tlačna trdnost pri izdelavi bentonitnega peska se je izboljšala do 23 %, pa tudi uporabnost peska v formarskih sistemih se je izboljšala.
Uporaba tehnik s kompleksnimi oksidanti pri livarskih peskih omogoča odstranitev škodljivih produktov zgorevanja in drugih materialov, ki pridejo v pesek ob stiku z litino. Obdelava z napredno oksidacijo dosega znižanje benzena za 77 %, toluena za 73 %, etil benzena za 91 %, m+p-ksilena za 94 %, o-ksilena za 95 %, naftalena in drugih poliaromatskih molekul za 95 %. Novi proces naj bi bil del tehnologij brez odpadkov, sprejemljivih z vidika okoljskih in rakotvornih razmer v livarnah (prednostno v EU).


na vrh



P. Mrvar, J. Medved, A. Jaklič

Kontrola stanja taline Mg-Al-Mn zlitin


Izvleček

 
Poleg livarske tehnologije je ena glavnih težav, ki so v zvezi z reciklažo in tudi s taljenjem, prisotnost nekovinskih vključkov, kot tudi nehomogena ter neuravnotežena kemijska sestava v blokih magnezijevih zlitin. Slednja ima vpliv na delež intermetalnih spojin, kot so na primer v AM zlitinah Mg17Al12 ter Al4Mn. Ugotovljeno je, da imajo različni vhodni materiali s kemijsko sestavo znotraj veljavnih standardov za posledico različne tehnološke kot tudi termične, fizikalne in mehanske lastnosti.
S stališča livarja je pomembno obvladovanje in kontrola surovin, tako na vhodu v livarno kot znotraj le-te. V ta namen so bile izvedene poglobljene preiskave z različnimi preiskovalnimi metodami, predvsem na zlitinah AM60, kot so kemijska analiza, simultana termična analiza (STA), termodinamski izračun, določitev mehanskih lastnosti, elektronska mikroskopija (SEM) ter  »in situ « preprosta termična analiza (ETA). Del rezultatov obširnega dela poteka z namenom razvoja kontrolnih metod za ugotavljanje stanja taline.
Ključne besede: zlitina MgAlMn, strjevanje, kontrola stanja taline, nekovinski vključki in intermetalne spojine


na vrh



Janez Pristavec, Mihael Nusdofer, Mathias Bodenburg

Predvidevanje življenjske dobe orodja za tlačno litje s pomočjo numerične simulacije



Izvleček

Programski paketi za simulacijo livarskih procesov pokrivajo vse več procesov v proizvodnem ciklu izdelave ulitka in njegovi nadaljnji obdelavi. Prvotna zmožnost simulacijskih paketov - vizualizacija polnjenja livne votline, strjevanje litine ter ovrednotenje teh dveh faz procesa z različnimi kriteriji - je bila v zadnjem času nadgrajena z različnimi novimi možnostmi analize procesa litja, končni cilj pa je pokrivanje celotnega razvojnega in proizvodnega cikla ulitka, od načrtovanja do končnega izdelka. Ena od  »novih « možnosti je analiza toplotnega dogajanja v orodju ter s tem povezanih napetosti, tako v ulitku kot v orodju, skozi več zaporednih ciklov. Z modeliranjem celotnega orodja ter temperirnih in hladilnih kanalov je mogoče zasledovati toplotne in s tem povezane napetostne obremenitve orodja med procesom litja in strjevanja, vključno s fazama premazovanja (sprejanja) in pihanja orodja. Dobljeni rezultati simulacije omogočajo pripravo optimalnega temperiranja orodja ter določitev optimalnih procesnih parametrov, ki zagotavljajo ustrezno toplotno uravnoteženost orodja in procesa ter s tem seveda dolgo življenjsko dobo orodja ter nižje stroške obratovanja.
Predstavljeni primer prikazuje uporabo simulacije napetostnih stanj v orodju z namenom preprečiti prezgodnje nastajanje razpok na površini orodja. Analiza procesa je pokazala, da se pri izbranih procesnih parametrih pojavljajo velika napetostna nihanja z velikimi amplitudami, ki zelo pospešujejo nastanek razpok, še posej v predelih orodja z majhnimi radii. Ker je pri ulitku pomembna kakovost površine, je bilo poiskati ustrezno rešitev še posebno velik izziv.
Ključne besede: simulacija tlačnega litja aluminija, toplotne obremenitve orodja, površinske razpoke orodja, MAGMASOFT ® - MAGMAstress.


na vrh