en
mobile tr search tr pl tr
odlewnia ciśnieniowa aluminium
UE

Prace badawczo-rozwojowe

Etap 1. Powłoki
Opracowano nowe warstwy hybrydowe PVD, których zadaniem jest wydłużenie żywotności ciśnieniowych form odlewniczych. Przeprowadzono serię badań laboratoryjnych na powłokach, w wyniku których wskazano dwie warstwy o najlepszych właściwościach. Wybrane powłoki zostały nałożone na formy testowe, z wykorzystaniem których warstwy zostały poddane narażeniu stopem odlewniczym w badaniach eksploatacyjnych. Podczas badań obserwowano zjawiska naklejeń aluminium oraz obszary wypłukiwania powłok z powierzchni elementów formy oraz wypłukiwania materiału podstawowego formy. Obserwacje, poparte badaniami laboratoryjnymi pozwoliły wykazać skuteczność opracowanych warstw hybrydowych, wybór jednej warstwy docelowej oraz wykonanie jej na formach modelowych.
W ramach etapu przeprowadzono dodatkowe badania na formach testowych:
- badania temperaturowe powierzchni odtwarzających formy z użyciem systemu kamer termowizyjnych, których celem było optymalne dobranie ilości środka chłodząco-smarującego w celu zabezpieczenia przed erozją powłoki ochronnej formy;
- badania polegające na zastosowaniu rdzeni drukowanych 3D z systemem chłodzenia konformalnego celem uzyskania skuteczniejszej wymiany ciepła w formie.
 
Etap 2. Narzędzia
Przeprowadzono testy maszynowe specjalistycznych narzędzi do obróbki skrawaniem stali WCLV na formy odlewnicze, których celem jest wzrost trwałości narzędzi, a tym samym skrócenie czasu obróbki i redukcja kosztów maszynowych. W wyniku badań wytypowano dwa narzędzia: jeden frez jednolity węglikowy i jeden frez z ostrzami z borazonu. Następnie przeprowadzono badania porównawcze mające na celu określenie wpływu zastosowania oprawek maszynowych: termokurczliwej i drukowanej 3D na chropowatość powierzchni i zużycie ostrza w procesie frezowania. Badania wykazały, że zaprojektowane narzędzia pozwalają osiągnąć cel.
 
Etap 3. Aluminium

Zadanie 1. Kompozyty.
Opracowano aluminiowe stopy kompozytowe oraz technologię ich wykonania, celem zastosowania w odlewnictwie ciśnieniowym i uzyskaniu  odlewów aluminiowych o podwyższonej wytrzymałości. Przeprowadzono szereg badań laboratoryjnych jak i doświadczalne próby odlewania, w wyniku których wytypowano jeden stop kompozytowy.

Zadanie 2. Stopy z mikrododatkami metalicznymi.
Opracowano aluminiowe stopy z mikrododatkami, które mają posłużyć uzyskaniu odlewów aluminiowych o podwyższonej wytrzymałości. Przeprowadzono szereg badań laboratoryjnych, w wyniku których wytypowano jeden stop z mikrododatkami.

Na wybranych stopach: kompozytowym i z mikrododatkami metalicznymi przeprowadzono próby odlewania, podczas których sprawdzono możliwość odlewania w warunkach produkcyjnych, określono optymalny sposób przygotowania stopu oraz optymalne parametry odlewania. Ocenie poddano jakość odlewów oraz przebieg procesu odlewania, na podstawie czego wytypowano stop z mikrododatkami metalicznymi, jako bardziej optymalny dla osiągnięcia celu.

Zadanie 3. Rdzenie piaskowe do odlewania ciśnieniowego.
Opracowano masy formierskie na rdzenie piaskowe do zastosowania w odlewnictwie ciśnieniowym. Przeprowadzono badania laboratoryjne i wytypowano materiały o najlepszych parametrach, na których przeprowadzono próby technologiczne odlewania ciśnieniowego w warunkach przemysłowych. W wyniku oceny, której poddano charakterystykę rdzenia piaskowego w odniesieniu do formy, odlewu aluminiowego i parametrów odlewania, wykazano skuteczność badanej technologii.

Zadanie 4. Ultradźwięki.
Przeprowadzono próby rafinacji stopu aluminium z zastosowaniem sondy ultradźwiękowej. Poddano ocenie wpływ fal ultradźwiękowych na proces usuwania wtrąceń oraz odgazowania ciekłego stopu. Przeprowadzono badania wpływu parametrów pracy emitera ultradźwiękowego (moc, czas) na zmiany w mikrostrukturze oraz własności mechaniczne stopu aluminium, badania wpływu temperatury ciekłego stopu na efektywność obróbki ultradźwiękowej, oraz badania wpływu szybkości chłodzenia na efekt zmian w mikrostrukturze po obróbce ultradźwiękowej.
 
Etap 4. Formy
Przeprowadzono badania wytrzymałości w testach ciśnieniowych oraz badania odporności na uderzenia dynamiczne standardowej obudowy typu XD-I, celem wskazania najsłabszych obszarów obudowy. Zmodernizowano konstrukcję obudowy, przeprowadzono symulację MES naprężeń powstałych w odlewie pod wpływem ciśnienia, zaprojektowano gałązki, przeprowadzono symulację odlewania, zaprojektowano formy: dwugniazdową na korpus oraz czterogniazdową na pokrywę obudowy XD-I, przeprowadzono symulację wytężenia formy celem oszacowania jej żywotności. Wykonano dwie formy modelowe z wykorzystaniem narzędzi wytypowanych w Etapie nr 2 oraz z zastosowaniem warstw hybrydowych opracowanych w Etapie nr 1.
 
Etap 5. Odlewy
Na formach modelowych, wykonanych w Etapie nr 4, odlewane są obudowy ze stopu z mikrododatkami metalicznymi, wytypowanego w Etapie nr 3, które następnie poddane zostaną testom wytrzymałościowym na ciśnienie. Celem prac jest wytworzenie obudowy przeciwwybuchowej o zwiększonej wytrzymałości na rozerwanie, przy zachowaniu wytrzymałości na udary zgodnej z wymaganiami.