SLÉVÁRENSTVÍ č. 7– 8/ 2016
7–8/2016 GERMALLOY™ a OPTIGRAN™
Kvalita v každém bloku
PÍSEK A VODA – CO VÍCE POTŘEBUJEME PRO ALPHASET
TECHNOLOGIE HÜTTENES-ALBERTUS
ALPHASET
FOND-EX 2016 – odborné články
WE GO GLOBAL
Navštivte nás na veletrhu FOND-EX Brno, 3.10. – 7.10.2016
www.ask-chemicals.com
www.alucast.cz
= CREATIVE SOLUTION OF YOUR CASTINGS INVESTMENT CASTING +
SPOJUJE SVĚTY !
Nejlepší odlitky ve své třídě jsou výsledkem kvalifikované týmové práce. Vaši zákazníci, partneři a zaměstnanci potřebují vždy “hovořit stejným jazykem”. Simulace vyžaduje přesné informace a podporuje kvalitní komunikaci – buduje tak mosty mezi různými světy. Simulační program MAGMA5 výrazně přispívá ke zvýšení konkurenceschopnosti Vaší firmy.
MAGMA GmbH K Vinici 1256 53002, Pardubice Czech Republic +420 773 154 664 p.kotas@magmasoft.cz www.magmasoft.de
Bühler AG Servisní služby – modulární, individuální a flexibilní. Hospodárnost vyžaduje optimum při produktivitě, kvalitě a použitelnosti výrobního zařízení. Pouze se stabilním výrobním procesem a sladěnými postupy jste úspěšní. Se službami Bühler máte jako výrobci tlakových odlitků možnost jejich optimálního využití a konkurenční výhodu. Jestliže si přejete pro zvýšení Vaší produktivity náhradní díly, prohlídky strojů nebo balíček služeb dle Vašich potřeb, Bühler má pro Vás vždy správné řešení. Náš globální servisní tým Vám je neustále k dispozici: Tel.: +420 727 959 505 igor.rosenkranc@buhlergroup.com, www.buhlergroup.com/die-casting
Innovations for a better world.
Navštivte nás na veletrhu FOND-EX v Brně, Česká republika v době od 03.10. – 07.10.2016
Časopis Slévárenství získal osvědčení o zápisu ochranné známky. Dne 28. 11. 2014 byl Radou pro vědu, výzkum a inovace zařazen do aktualizovaného seznamu recenzovaných neimpaktovaných periodik vydávaných v ČR (www.vyzkum.cz). Odborné články jsou posuzovány dvěma recenzenty. Recenzní posudky jsou uloženy v redakci. Časopis a všechny v něm obsažené příspěvky a obrázky jsou chráněny autorským právem. S výjimkou případů, které zákon připouští, je využití bez svolení vydavatele trestné. Vydavatel není dle zákona č. 46/2000 Sb. § 5 zodpovědný za obsah reklam. Firemní materiály nejsou lektorovány. Texty reklam nejsou bez vyžádání zadavatele korigovány. SDO.
časopis pro slévárenský průmysl foundry industry journal
®
r o č n í k L X I V . 2016 . č ís l o 7– 8
Vydávání časopisu se řídí zásadami publikační etiky. Časopis je registrován v Ulrich’s International Periodicals Directory. ISSN 0037-6825 Číslo povolení Ministerstva kultury ČR – registrační značka – MK ČR E 4361
te mat i cké z am ě ř e ní: F O N D - E X 2016 – o d b o r n é č lánk y to p i c: F O N D - E X Fair 2016 — s p e cialize d co nt r ib u t i o n
Redakce | editorial office: CZ 616 00 Brno, Technická 2896/2 tel.: +420 541 142 664, +420 541 142 665 redakce@svazslevaren.cz slevarenstvi@svazslevaren.cz www.slevarenstvi.svazslevaren.cz
PLÁNEK PAVILONU Z – SEZNAM VYSTAVOVATELŮ Plan of hall Z—list of exhibitors
obsah
Vydává © Svaz sléváren České republiky IČ 44990863
215
ÚVODNÍ SLOVO Introductory word 216
R O U S EK , J .
PŘEHLEDOVÉ ČLÁNKY Overview articles 218
H O R ÁČEK , M . – Č AG Á N EK , R . – VA Š EK , V. Možnosti uplatnění moderních metod při výrobě prototypových odlitků Possibilities of application of modern methods in the production of prototype castings
Předplatné l subscription Rozšiřuje Svaz sléváren ČR. Informace o předplatném podá a objednávky přijímá redakce. Cena čísla 80 Kč. Roční předplatné 480 Kč (fyzické osoby) + DPH + poštovné + balné. Cena čísla 130 Kč. Roční předplatné 780 Kč (podniky) + DPH + poštovné + balné. Objednávky do zahraničí vyřizuje redakce. Předplatitelé ze Slovenska si mohou časopis objednat na adrese: SUWECO, spol. s r. o., Klečákova 347, 180 21 Praha, tel.: +420 242 459 202, 242 459 203, suweco@suweco.cz. Subscription fee in Europe: 80 EUR (incl. postage). Subscription fee in other countries: 140 USD or 90 EUR (incl. postage)
226
VA N KO, B . a ko l. Liatie zliatin hliníka na tvárnenie v čiastočne tuhom stave I. Možnosti liatia v čiastočne tuhom stave pri predchádzaní vzniku zlievarenských chýb Semi-solid metal casting of wrought aluminium alloys I. Possibilities of semi-solid metal casting in the prevention of casting defects
232
B E N Z , N . – F O U R B ER G , CH . – I VA N OV, S . Současný stav technologie Alphaset Present state of the Alphaset technology
Z PRAXE Articles oriented to practice 236
Sazba a tisk l typeset and printed by Reprocentrum, a. s., Bezručova 29 CZ 678 01 Blansko, tel.: +420 516 412 510 rybkova@reprocentrum.cz
V Y KO U K A L , M . a ko l. Jádra vytvrzovaná teplem – provozní zkušenosti ze zkoušky pojivového systému GEOPOL® W ve slévárně BENEŠ a LÁT, a. s.
240
Do sazby 19. 7. 2016, do tisku 11. 8. 2016 Náklad 700 ks Inzerci vyřizuje redakce
J O CH , A . – Ň U K S A , P. – K VA S N I C A , P. Využití numerických simulací a CAD programů v PBS Velká Bíteš Numerical simulations and CAD programs used by PBS Velká Bíteš
245
K A F K A , V. Některé problémy zajištění pracovníků pro slévárny
Vychází 6krát ročně l 6 issues a year Číslo 7–8 vyšlo 31. 8. 2016.
vedoucí redaktorka l editor-in-chief Mgr. Helena Šebestová redaktorka l editor Mgr. Milada Písaříková jazyková spolupráce l language collaboration Edita Bělehradová Mgr. František Urbánek redakční rada l advisory board prof. Ing. Dana Bolibruchová, Ph.D. Ing. Jan Čech, Ph.D. Ing. Martin Dulava, Ph.D. prof. Ing. Tomáš Elbel, CSc. Ing. Štefan Eperješi, CSc. Ing. Jiří Fošum Ing. Josef Hlavinka prof. Ing. Milan Horáček, CSc. Ing. Jaroslav Chrást, CSc. Richard Jírek Ing. Václav Kaňa, Ph.D. Ing. Radovan Koplík, CSc. doc. Ing. Antonín Mores, CSc. prof. Ing. Iva Nová, CSc. Ing. Radan Potácel doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc. prof. Ing. Karel Rusín, DrSc. prof. Ing. Augustin Sládek, Ph.D. prof. Ing. Karel Stránský, DrSc. Ing. František Střítecký doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc. Ing. Jan Šlajs Ing. Ladislav Tomek Ing. Zdeněk Vladár, předseda
FIREMNÍ PREZENTACE Presentations of companies 250
S TÖT Z E L , R .- Y I L M A Z , I . – Š M A R D, Z . Nové koncepty slévárenských přísad (aditiv) pro výrobu kvalitních odlitků a rovněž možnost lití bez nátěru (ASK Chemicals GmbH)
254
CI L EČEK , J . FOND-EX 2016 | ALUCAST, s. r. o. | 15. výročí založení (ALUCAST, s. r. o., Tupesy)
258
K R I S TO Ň , F. – S VA D B Í K , M . Proč použít pro řízení slévárenských výrob specializovaný informační systém – řešení vyvíjené pro potřeby slévárenské výroby? (RGU CZ, s. r. o., Brno)
260
K AR AS, Z. Kdo je DESTRO? (Miroslav Karas – DESTRO, spol. s r. o., Zbečno)
262
ProCAST: již déle než čtvrtstoletí špičkové kvality v oblasti slévárenských simulací Od první verze v roce 1990 se ProCAST neustále zdokonaluje (ESI Group S. A., Francie)
264
J A N ATOVÁ , Z . Kyslíko-palivový systém pro kuplovny snižuje náklady a přináší pružnost řízení kupolových pecí (AIR PRODUCTS, spol. s r. o., Děčín)
266
Společnost H-GLOST upevňuje svoji pozici (H-GLOST, s. r. o, Drásov)
268
ABB Robotika představí na Mezinárodním strojírenském veletrhu svého historicky největšího robota (ABB, s. r. o., Praha)
OBÁLKA
9 –10 / 2016 | 53. sl éváre nské dny ® – v y b ran é p ř e dná š k y 5 3 rd F o u n d r y D a y s 2 0 16 — c h o s e n p a p e r s
Cover ASK Chemicals Czech s. r. o., Brno ALUCAST, s. r. o., Tupesy
3.–7. 10. 2016 / BRNO – VÝSTAVIŠTĚ
MAGMA GmbH, Pardubice PRO
Hüttenes-Albertus CZ, s. r. o, Děčín
INZERCE Advertisements IMT 2016
270
KERAMOST, a. s., – expanze v oblasti slévárenství (KERAMOST, a. s., Most)
272
Moderní topný systém elektrických kelímkových pecí ELSKLO (ELSKLO, spol. s r. o., Desná v Jizerských horách)
274
J O CH , A . – H R B ÁČEK , K . První brněnská strojírna Velká Bíteš, a. s., Divize přesného lití
276
E N G E L H A R DT, T. Low emission aditiva pro bentonitové formovací směsi l Zvýšení povrchové jakosti odlitků a redukce emisí při odlévání (CLARIANT PRODUKTE GmbH, Německo)
305
269 265
in ze r c e
MSV 2016
303 279 211 277 256 273 263 239
278
B Ö RG ER , D. – Š M E J K A LOVÁ , J . Od kovové třísky ke kovové briketě ve dvanácti sekundách (BRIKLIS, spol. s r. o., Malšice)
280
P R O CH Á Z K A , P. KERAMTECH, s. r. o., Žacléř
282
NAJPI úspešne rozbehla výrobu a predaj zlievarenských a sklárskych pieskov (NAJPI a. s., Senica, Slovensko)
284
Dvě identická tryskací zařízení pro různá použití u Andersen Steel (RÖSLER Oberflächentechnik GmbH, Německo)
286
W EGS CH M I E D, R . – M O R ÁV EK , J . Praktické zkušenosti z procesu získání dotací pro slévárny ze strukturálních fondů EU (Metakon s. r. o., Brno; Ascend s. r. o., Praha)
288
Generální opravy slévárenských pecí (JUNKER Industrial Equipment s. r. o., Boskovice)
290
ŠL A JS, J. 3D data ve slévárenství (METOS, v. o. s., Chrudim)
289
292
Představení společnosti ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o.
294
TIESSE PRAHA – komplexní služby a individuální přístup slaví úspěch (TIESSE PRAHA)
296
K U B E L KOVÁ , I . LAEMPE + PANÁČKOVÁ – jsme tu pro Vás již více než 20 let (LAEMPE + PANÁČKOVÁ, Praha)
271 281 297 313
298
Úspěšný obchod je uzavřen zaplacením, nikoliv dodáním (RESPECT, a. s., Praha)
300
Kontrola procesů tlakového lití termokamerou l Rychlé rozpoznání chyb podmíněných teplotou a okamžité odstavení (Chem-Trend (Deutschland) GmbH, Německo)
302
Poctivé pracovní oděvy s dlouhou životností pro náročný průmysl (Altreva, spol. s r. o., Třebíč)
RUBRIKY Sections 306
Roční přehledy | Annual overviews
314
Zprávy Svazu sléváren České republiky | News from the Association of Foundries of the Czech Republic
317
Zprávy Svazu modeláren České republiky | News from the Association of Pattern Shops of the Czech Republic
319
Zprávy Spolku přesného lití | News from the Czech Investment Casting Association
320
Zprávy České slévárenské společnosti | News from the Czech Foundrymen Society
324
Transactions AFS 2015
325
Zahraniční slévárenské časopisy | Foreign foundry journals
326
Ze zahraničních časopisů | From the foreign foundry journals
327
Slévárenské kongresy | Foundry congresses
329
Vysoké školy informují | Information from universities
330
Aktuality | News
332
Umělecké odlitky | Art castings
332
Blahopřejeme | Congratulations
333
Z historie | From the history
214 248 244 267 257 301 256
249 287 291 261 283 275 248 299 259 313 285 253 252 252
304 293 244 295
AAGM GmbH, Bopfingen, Německo Wöhr CZ s. r. o., Brno ABB, s. r. o., Praha AIR PRODUCTS, spol. s r. o., Děčín Altreva, spol. s r. o., Třebíč BRIKLIS, spol. s r. o., Malšice Bühler Druckguss AG, Švýcarsko CLARIANT PRODUKTE GmbH, Německo Elkem A. S., Praha Elsklo, spol. s r. o., Desná v J. h. ESI Group S. A., Francie FORMAT 1 spol. s r. o., Křenovice u Brna FOSECO, Ostrava GIFOS, s. r. o., Brno GUT CZ, s. r. o., Brno H-GLOST, s. r. o., Drásov HWS Maschinenfabrik GmbH, Německo Chem-Trend (Deutschland) GmbH, Německo I.D.D. abrasive s. r. o., Písečná u Jeseníka JUNKER Industrial Equipment s. r. o., Boskovice KERAMOST, a. s., Most KERAMTECH, s. r. o., Žacléř LAEMPE + PANÁČKOVÁ, Praha Lungmuss Feuerfest Tschechien s. r. o., Brno Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH & Co Kg, Německo Metakon s. r. o., Brno METOS, v. o. s., Chrudim Miroslav Karas – DESTRO, spol. s r. o., Zbečno NAJPI a. s., Senica, Slovensko PBS Velká Bíteš, a. s. PROMET GROUP a. s., Ostrava RESPECT, a. s., Praha RGU CZ, s. r. o., Brno ROBOTERM spol. s r. o., Chotěboř RÖSLER Oberflächentechnik GmbH, Německo SAND TEAM, spol. s r. o., Holubice SEPP International s. r. o., Praha Slévárna a modelárna Nové Ransko, s. r. o., Ždírec nad Doubravou SSČR, vzdělávání Šebesta-služby slévárnám s.r.o., Brno Targi Kielce S.A., Polsko, METAL 2016 TIESSE PRAHA
Foseco. Přidej se k nám. Síla partnerství je to, o co usilujeme. Jednoduše řečeno, úzkou spoluprací můžeme pochopit vaše dnešní potřeby a neustálým vytvářením nových hodnot posunout vývoj směrem kupředu. Tato společná filozofie proniká do veškeré naší činnosti, v rámci které budujeme silné, plodné a dlouhotrvající vztahy. Výsledkem je, že řešení, která nabízíme, přivádějí k životu nové myšlenky a udržují nejkomplexnější možné portfolio výrobků. Využij svůj skutečný potenciál: Foseco. Přidej se k nám.
+ partnerství + globální technologie – lokálně dodávané + kreativní, novátorská řešení + odborné poradenství + spolehlivost + vůdčí odborné postavení Telefon: +420 595 221 412 Fax: +420 595 221 417 www.foseco.cz
214
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
PLÁNEK PAVILONU Z – SEZNAM VYSTAVOVATELŮ Plan of hall Z—list of exhibitors
VÝSTAVNÍ PLOCHA R / OPEN AREA R
18B 20 18A 21 17
18
22
16 64
23
63
65
24
15 14
VÝSTAVNÍ PLOCHA P / / OPEN AREA P
25
60 61 59
62 58
56
57
26
67
68
12 13
27
53 55
11
51
52
70
74
71
10
73 46 47
09
49
48
50
07
80 81
78
87 86 85
29
82
83
76
45 08
77
VÝSTAVNÍ PLOCHA Z1 / / OPEN AREA Z1
44 43
41
84 30
06 40
90
39 38
92 35
05
37 36
91 31
04 32
03 02 33
01
PAVILONY A2, F, G / HALLS A2, F, G
stánek vystavovatel 036 049 057 053 051 056 002 008 059 003 035 003 035 004 049 048 MP
ABP Induction Systems GmbH ACESO PRAHA, s.r.o. AGRATI A.E.E. Srl ALUCAST, s.r.o. ASK Chemicals Czech s.r.o. Bühler AG Clariant SE Ernst Leopold s.r.o. F.lli Mazzon SpA Gustav Eirich Maschinenfabrik GmbH H.A. Kovochem spol. s r.o. Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH Hüttenes-Albertus CZ s.r.o. IEG s.r.o. Inductotherm Europe Ltd. JUNKER Industrial Equipment s.r.o.
005 046 045 050 043 052 058 038 044 047 007 006 055 009 059 041
Keramtech s.r.o. KRÁLOVOPOLSKÁ SLÉVÁRNA, s.r.o. KUNSHAN HUAZHI PRECISION MOULD CO.,LTD Laempe+Panáčková s.r.o. Linn High Therm GmbH MECAS ESI s.r.o. METOS v.o.s. NAJPI a.s. Odlewnia Żeliwa Simiński-Ordon Sp.j. Ofama Sp. z o.o. První brněnská strojírna Velká Bíteš a.s. Slévárna HEUNISCH Brno, s.r.o. Svaz sléváren ČR Svaz sléváren ČR – konferenční prostor Veneta Lombarda Reffratari srl VESUVIUS SLAVIA a.s.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
215
P L Á N EK PAV I LO N U Z – S E Z N A M V Y S TAVO VAT E L Ů
FOND-EX 2016
ÚVODNÍ SLOVO
Jiří Rousek
Vážení čtenáři, jsem velmi rád, že se po dvou letech na brněnské výstaviště vrací tradiční mezinárodní přehlídka slévárenských technologií. Těší mne, že tuto příležitost seznámit se na vlastní oči s aktuálními novinkami oboru využíváte, a věřím, že přijmete mé pozvání a ve dnech od 3. do 7. října 2016 se připojíte k návštěvníkům již 16. mezinárodního slévárenského veletrhu FOND-EX. Ve stejném termínu se v Brně konají také 58. mezinárodní strojírenský veletrh a další významné průmyslové veletrhy IMT (obráběcí a tvářecí stroje), WELDING (svařovací technika), PROFINTECH (technologie pro povrchové úpravy) a PLASTEX (plasty, pryže a kompozity). Zájem o prezentaci je letos mimořádně vysoký. Nejen výrobci obráběcích strojů, kteří tvoří páteř bienálního veletrhu IMT i celého ročníku, ale také průmyslové firmy v dalších oborech zažívají konjunkturu, investují do výroby, do nákupu nových technologií a rovněž do svých veletržních expozic. O rostoucí český a slovenský trh zároveň projevují zvýšený zájem zahraniční vystavovatelé, kterých bude již více než padesát procent. Brněnské výstaviště tak letos čeká vůbec nejrozsáhlejší přehlídka průmyslových technologií za posledních sedm let. Slévárenství jako jedno z klíčových průmyslových odvětví samozřejmě bude opět při tom, vždyť právě strojírenské firmy tvoří velkou část odběratelů jeho produkce. Vystavovatele veletrhu FOND-EX najdete na jejich tradičním místě v pavilonu Z, kde představí návštěvníkům a potenciálním zákazníkům aktuální trendy oboru. Největšími stánky se pochlubí lídři oboru – společnosti Hüttenes-Albertus CZ a Laempe + Panáčková. Po čtyřech letech se na veletrh FOND-EX vracejí významní vystavovatelé, jako dodavatel slévárenských materiálů ASK Chemicals Czech, společnosti JUNKER Industrial Equipment a Vesuvius Slavia – divize Foseco. K novým účastníkům patří např. německá firma Linn High Therm nebo globální korporace Clariant SE, která bude vystavovat společně s italskými společnostmi Veneta Lombarda Refftarari a F.lli Mazzon. Vedle České republiky, Německa, Itálie a Slovenska budou letos zastoupeny také Švýcarsko, Polsko a Čína. Vlastní slévárenská produkce bude rovněž prezentována v rozsáhlé expozici našeho významného partnera Svazu sléváren ČR. Jeho stánek, stejně jako v roce 2014, představí průřezovou nabídku produkce členských firem coby významných dodavatelů strojírenského průmyslu.
216
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Ing. Jiří Rousek ředitel MSV | MSV project director Veletrhy Brno, a. s.
Také 58. mezinárodní strojírenský veletrh rozhodně má návštěvníkům ze slévárenských oborů co nabídnout. Jeho hlavním tématem byl vyhlášen Průmysl 4.0 – integrovaný a automatizovaný průmysl, který je novou a nastupující čtvrtou etapou průmyslové revoluce. Již loni jsme Průmysl 4.0 prezentovali formou speciální výstavy; letos se představí už přímo v expozicích vystavovatelů. Pozornost se zaměří především na klíčové inovativní technologie automatizace, robotizace, digitalizace a zasíťování. Jde o trend, kterému se v nastupující globalizované a customatizované výrobě jistě nevyhne ani slévárenství. V pavilonu Z, v sousedství expozic veletrhu FOND-EX, návštěvníci letos naleznou také některé velmi zajímavé doprovodné akce: výstavu 3D digitálních technologií, přehlídku novinek elektrotechnických firem ElectroPark, tematickou expozici Multifunkční obrábění nebo projekt Transfer technologií a inovací, kde se komerčním partnerům prezentují výzkumná centra a technické vysoké školy. V pavilonu Z také vznikne přednáškový prostor vyhrazený speciálně pro odborný doprovodný program oboru slévárenství. Věřím, že tuto platformu pro komunikaci slévárenských odborníků úspěšně využijí jak vystavovatelé, tak především návštěvníci veletrhu FOND-EX. Slevači jistě ocení, že do nomenklatury MSV byly zabudovány také obory bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, takže na veletrhu bude mimo jiné informační stánek Ministerstva práce a sociálních věcí ČR. Závěrem bych rád poděkoval všem, kdo se na přípravě veletrhu FOND-EX 2016 aktivně podílejí, především vystavovatelům a našim partnerům v čele se Svazem sléváren ČR. Věřím, že letošní, šestnáctý ročník bude opět důležitou středoevropskou křižovatkou slévárenství. Všem účastníkům veletrhu přeji úspěšná obchodní jednání a řadu nových informací, kontaktů i konkrétních obchodních příležitostí. Těším se na setkání ve dnech 3. až 7. října na brněnském výstavišti.
Podrobné informace o veletrhu naleznete na www.bvv.cz/fond-ex, kde se zároveň můžete zaregistrovat a získat celodenní vstupné za zvýhodněnou cenu.
Jiří Rousek
I am very glad that after two years, the traditional international show of foundry technology returns to the Brno exhibition grounds. I am pleased that you use the opportunity to get acquainted with current novelties of the field in great numbers and I trust that you will accept my invitation and join the visitors of the 16th International Foundry Fair FOND-EX on 3 – 7 October 2016. Several more important fairs take place in the same date— 58 th International Engineering Fair, IMT (turning and machining technology), WELDING (welding technology), PROFINTECH (finishing technology) and PLASTEX (plastics, rubber and composites). There is extremely high interest in presentation this year. Not only among machine tool manufacturers, who form the backbone of the biennial IMT and the entire fair, but also industrial companies in other industries who have been booming, investing in production, purchasing new technology and also in their exhibition stands. Foreign exhibitors also show increased interest in the growing Czech and Slovak markets, and there will be already more than fifty percent of them here. The Brno exhibition grounds thus await the most extensive exhibition of industrial technology for the past seven years. The foundry industry as one of the key industries will certainly be right at it, since it’s the engineering companies who make up a large part of its customers. You will find the FOND-EX exhibitors in their traditional place in the Hall Z, where they will present visitors and potential customers with all the current trends in the field. The biggest stands will feature the industry leaders— companies Hüttenes-Albertus CZ and Laempe + Panáčková. After four years, major suppliers of foundry products such as ASK Chemicals Czech, Junker Industrial Equipment and Vesuvius Slavia—Foseco Division return to FOND-EX as exhibitors. New entrants include the German company Linn High Therm or a global corporation Clariant SE, who will exhibit jointly with the Italian companies Veneta Lombarda Refftarari and F.lli Mazzoni. Besides the Czech Republic, Germany and Italy, other countries represented this year include Switzerland and Poland. When it comes to domestic foundry production, the most extensive presentation will be found on the stand of the traditional FOND-EX partner, the Association of Foundries of the Czech Republic. Their stand just like in 2014 will present an overview of member companies’ offer as major suppliers to the engineering industry.
Also the 58 th International Engineering Fair certainly has something to offer to visitors from the foundry fields. Its declared main theme Industry 4.0—Integrated and Automated Industry, the new and upcoming fourth phase of the industrial revolution. Last year we have already presented Industry 4.0 in the form of special exhibitions; this year will present directly in the expositions of some exhibitors. Attention will be focused on the key innovative technology, automation, robotics, digitalization and networking. It is a trend which is emerging in the globalized and customised production and the foundry industry will certainly not escape it. In Hall Z, near the FOND-EX exhibition stands, this year’s visitors will also find some very interesting supporting events: an exhibition of 3D digital technology, the ElectroPark, a showcase of electrical companies’ innovations, a topical Multifunction Machining exhibition or the Transfer of Technologies and Innovations project, where research centres and technical colleges present themselves to commercial partners. Hall Z will also feature a lecture space reserved specifically for the foundry industry supporting programme for the first time. I believe that this new and easily accessible platform for communication among foundry experts will be successfully used by both exhibitors and FOND-EX visitors. Founders will definitely appreciate that the MSV nomenclature now also includes the fields of health and safety at work, and thus the fair will include among others an information stand of the Ministry of Labour and Social Affairs. Finally, I would like to thank everyone who have been actively involved in preparing FOND-EX 2016, especially the exhibitors and our partners, led by the Association of Foundries of the Czech Republic. I believe that this sixteenth edition will again be an important crossroads of Central European foundry. I wish all trade fair participants successful business meetings and a lot of new information, contacts and specific business opportunities. I look forward to meeting you all on 3 to 7 October at the Brno Exhibition Centre.
Detailed information about the fair can be found at www.bvv.cz/fond-ex, where you can also sign up for a day ticket at a discounted price.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
217
ÚVODNÍ SLOVO
Dear readers,
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
M . H o r á č e k – R . Ča g á n e k – V. Va š e k
M o ž n o s t i u p l a t n ě n í m o d e r n í c h m e to d p ř i v ý r o b ě p r o to t y p o v ý c h o d l i t k ů
Možnosti uplatnění moderních metod při výrobě prototypových odlitků Possibilities of application of modern methods in the production of prototype castings 621.725 : 519.68 : 021.4 patter production— computer program—bibliography
The t ypes of Rapid Protot yping technology are discussed in the introduc tion to the ar ticle and fur ther on an over view of possibilities of using the Rapid Protot yping system in the foundr y industr y is given and in the main par t the Rapid Protot yping methods used in the quick manufac ture of protot ype castings in foundries are described.
prof. Ing. Milan Horáček, CSc. V U T v B r n ě , F S I , Ú S T, o d b o r s l é v á r e n s t v í B r n o U n i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y, D e p a r t m e n t o f F o u n d r y Engineering
Radim Čagánek V U T v B r n ě , F S I , Ú S T, o d b o r s l é v á r e n s t v í B r n o U n i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y, D e p a r t m e n t o f F o u n d r y Engineering
Bc. Vojtěch Vašek V U T v B r n ě , F S I , Ú S T, o d b o r s l é v á r e n s t v í B r n o U n i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y, D e p a r t m e n t o f F o u n d r y Engineering
218
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Ú vo d Využití technologií umožňující rychlé zhotovení odlitků pomocí některé z metod rapid prototyping (RP) zažívá ve slévárnách velký rozmach. Je to způsobeno především stále rostoucími požadavky zákazníků na co nejrychlejší dodání prvních prototypových odlitků, což právě metody RP umožňují. Doba od zadání zakázky po dodání prvního odlitku se bez využití těchto technologií pohybuje v řádu týdnů až měsíců, zatímco s příchodem systémů RP se dodání prvního odlitku pohybuje již v řádu dnů (u malých odlitků i pouhých hodin). Cílem tohoto příspěvku je získání přehledu o moderních metodách sloužících ke zhotovení rychlého prototypového odlitku. Vývoj technologií rapid prototyping je úzce svázán s vývojem a aplikací počítačů v průmyslu. Vzrůstající využití počítačů značně urychlil vývoj mnoha odvětví s ním spojených včetně Computer-Aided Design (CAD), Computer-Aided Manufacturing (CAM) a Computer Numerical Control (CNC) strojů. Tento rozvoj byl velmi důležitý také pro vznik technologií RP. Te c h n o l o g i e ra p i d p r o t o t y p i n g Rapid prototyping neboli rychlá výroba prototypů je souhrnný název pro mnoho metod, které vytváří výrobek tzv. vrstveným aditivním postupem. To znamená, že výrobek je vyroben postupně po jednotlivých vrstvách přidáváním materiálu, a ne odebíráním, jako je tomu u obrábění (obr. 1). Všechny metody RP mají společný proces výroby, který je patrný z obr. 2. Nejprve se vytvoří 3D model v kterémkoliv CAD systému. Tento model se následně exportuje do formátu STL (obr. 3) používaného všemi RP systémy (preprocessing). Převedený model je reprezentován trojúhelníky různých velikostí v závislosti na požadovaném rozlišení a přesnosti. Model se následně rozdělí na jednotlivé vrstvy a vygenerují se dráhy nástroje. Poté jsou tato data přesunuta přímo do výrobního zařízení a následuje samotná výroba součásti (processing). Po výrobě modelu vyžadují některé technologie dodatečnou úpravu, např. tepelné zpracování, nebo se modely dodatečně brousí, barví a odstraňují se podpůrné materiály (postprocessing). První komerční systémy rapid prototyping se objevily již v roce 1986 (obr. 4), největší rozmach těchto technologií však nastal až v roce 2010, kdy se tyto systémy staly také cenově dostupnější. Systémy RP lze rozdělit podle mnoha kritérií, např. podle způsobu vytvrzování, rychlosti výroby, ale nejčastěji podle použitého materiálu pro vlastní tvorbu součásti. V současnosti existují desítky RP metod, které se od sebe liší hlavně fyzikálními principy výroby modelu. Největším průkopníkem a výrobcem strojů v této oblasti je americká společnost 3D Systems. Jejich výrobky (3D tiskárny s technologiemi SLA, MJM nebo SLS) tvoří zhruba polovinu všech strojů v RP průmyslu [1], [2], [3]. Většina technologií RP se dá rozdělit do tří základních skupin: 1) metody RP založené na tekutém základě; 2) metody RP založené na pevném základě; 3) metody RP založené na práškovém základě. Mezi metody RP, které lze považovat za nejstarší, ale stále také nejrozšířenější, lze uvést následující systémy: – stereolitografie (SLA – obr. 5) [1], [4], [5], [6], [7] využívající jako vstupní materiál tekutý fotopolymer vytvrzovaný laserem; – Selective Laser Sintering (SLS – obr. 6) [1], [4] – pomocí laserového paprsku se spéká práškový materiál; – Fused Deposition Modeling (FDM – obr. 7) [1], [4], [10], [11] – metoda pracuje s pevným materiálem, který je ve
me e t aro lo ito t 3D CAD model
Převod do formátu
Ro d lení na vrstvy
Přesun dat do výrobního
Výroba modelu
3D prototyp
odatečná prava
M o ž n o s t i u p l a t n ě n í m oSTL d e r n í c h m e to aří d ení p ř i v ý r o b ě p r o to t y p o v ý c h o d l i t k ů
Ra id rotot i
r
Převod do formátu STL
3D CAD model
me e t aro lo ito t
Obr. 1. Fig. 1. 3D CAD model
Převod do formátu STL
m
ro a id materi lu
Ro d lení na vrstvy
m
Obr. 2. Fig. 2.
eome e t aro lo ito t
Srovnání obrábění s metoObr. 3. dou rapid prototyping [1] Comparison of machining Fig. 3. Přesun with the method of Rapid 3D dat do Ro d lení Výroba odatečná prava na vrstvy modelu výrobního prototyp Prototyping
Součást ve formátu STL [3] The part in the STL format [3]
Nevýhody: – potřeba stavby dočasných podpor – nutnost očistit model a odstranit podpory – nutné tepelné zpracování – pořizovací cena stroje a materiálů
Obr. 4. Fig. 4.
Přesun dat do výrobního aří ení
Výroba modelu
3D prototyp
odatečná prava
Proces výroby prototypové součásti [1] Process of production of a prototype part [1]
SLA
• 1986 • tereolito rafie patentována harlesem ullem
SLS
• 1989 • elective aser interin patentovaný arlem ec ardem
FDM
• 1992 • used eposition Modelin patentovaný firmou tratasys
aří ení
Výhody: + rychlost stavby modelu + vysoká přesnost, kvalita povrchu + škála použitelných materiálů + rozměrné modely s dobrými vlastnostmi
M . H o r á č e k – R . Ča g á n e k – V. Va š e k
Historie systémů RP [2] History of the RP systems [2]
Výhody:
+ rychlost stavby modelu vyso á přesnost
Nevýhody: - potřeba stavby dočasných podpor
valita povrchu
ála použitelných materiál
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
ro a ode r materi lu
eome e t aro lo ito t
- nutnost očistit model a odstranit podpory - nutné tepelné pracování
formě navinutvlastnostmi na cívce -apoři postupně se enatavuje. ro m rné vlákna modely s dobrými ovací cena stro a materiál Pomocí podávacího mechanizmu a podávacích kladek se materiál postupně odvíjí z cívek a je dopravován do tavicí hlavy. Tiskárna používá dva druhy materiálů, které jsou navinuty na cívce. Jeden je modelovací a slouží k vytvoření modelu a druhý je podpůrný a slouží k vytvoření podpor pro převislé části modelu. Jsou to plochy umístěné v prostoru a není pod nimi žádný materiál (obr. 8). Př e h l e d m o ž n o s t í v y u ž i t í s y s t é m ů ra p i d p r o t o t y p i n g ve s l évá r e n s t v í
Obr. 5. Fig. 5.
Schéma zařízení – stereolitografie [8] Scheme of an equipment—Stereolitography [8]
Výhody: + vysoká pevnost modelu (dle materiálu) + není potřeba stavět podpory + výroba kovových forem + široká škála použitelných materiálů
Nevýhody: – energeticky náročný proces – rozměrné zařízení – kvalita povrchu – většinou nutnost součást obrábět, brousit apod.
Některé technologie RP umožňují vytvořit kovovou prototypovou součást přímo. Naproti tomu ve slévárenských aplikacích je cílem získat co nejrychleji první prototypový odlitek, a proto je zde využívání metod RP soustředěno zejména na tvorbu
Výhody: + jednoduchá konstrukce + nízká cena materiálu i zařízení + lehké odstranění podpor + možnost barevného tisku
Nevýhody: – omezená přesnost, závisí na použité trysce – výrobní čas, metoda vhodná spíše pro menší modely – nutnost stavět podpory – možná deformace modelu
´
Obr. 7.
Schéma zařízení – FDM [10] Nevýhody: Scheme of an equipment—FDM [10]
Obr. 6. Schéma zařízení – SLS [9] Fig.Výhody: 6. Scheme of an equipment—SLS [9]
Nevýhody:
+ vysoká pevnost modelu (dle materiálu)
+ jednoduchá konstrukce - ener etic y náročný proces
není potřeba stav t podpory
- ro m rné aří ení
výroba ovových forem
- kvalita povrchu
Výhody: Fig. 7.
- ome ená přesnost ávisí na použité trysce
219
+ ní á cenaS materiálu - výrobní metoda l é vá re nsit vaří í . ení L X I V . č e r v e n e c– s r p e n čas 2016 . 7– 8vhodná spí e pro men í modely + leh é odstran ní podpor
- nutnost stav t podpory
M . H o r á č e k – R . Ča g á n e k – V. Va š e k
M o ž n o s t i u p l a t n ě n í m o d e r n í c h m e to d p ř i v ý r o b ě p r o to t y p o v ý c h o d l i t k ů
1
STL model vytvořený
Přímá výroba
3
Obr. 8. Fig. 8.
Model s podporami a výsledný model po odstranění podpor [12] Pattern with supports and the resulting pattern after removing the supports [12]
l
retanový model umová forma
Možnosti využítí RP ve slévárenství
2
výroba
RP model
Možnosti využítí RP ve slévárenství
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
formy
Nepřímá Primární
Lití
SLS – výroba
systémem .
Výroba netrvalé formy
RP model
ormovánítrvalé formy Výroba Lití Přímá výroba součásti
ormování
Lití
re forma
Odlitek
Výroba netrvalé formy r al
Výroba trvalé formy
etr al
oto e mo metodami RP
Přímá výroba součásti
ro a omo modelu
r al model
Obr. 9a. Možnosti využití RP ve slévárenství Fig. 9a. Possibilities of using the RP in the foundry industry
Obr. 10a. Možnosti výroby formy pro lití do písku Fig. 10a. Possibilities of making a mould for sand casting
etr al model
Lití do písku ta itel
Přímá výroba formy
a itel alitel
Obr. 9b. Možnosti zhotovení slévárenské formy Fig. 9b. Possibilities of making a foundry mould
model
Lití
RP
vytvořený CAD
Primární RP
Obr. 10b. Možnosti aplikací RP při výrobě pískové formy Fig. 10b. Possibilities of applying the RP for making a sand mould
Výroba pomocí
Lití do písku STL model
Přímá výroba formy
systémem Nepřímá výroba formy (formováním s pomocí Nepřímá RP trvalého modelu) výroba
Lití do skořepiny
RP -Keramická
Výroba
skořepina
vytavitelného nebo
Přímá výroba
Přímá výroba skořepiny
Lití
RP ABS model + silikonová forma
Obr. 11b. Možnosti zhotovení keramické skořepiny metodami RP Fig. 11b. Possibilities of making a ceramic shell with the RP methods
RP forma pro výrobu vytavitelného
Keramická
nebo vypařitel-
skořepina
ného modelu Gumová forma
Lití
Lití
skořepina
Přímá výroba netrvalého modelu - vosk, plast
vypařitelného modelu - RP
Keramická
Nepřímá výroba formy (formováním s pomocí RP trvalého modelu)
Odlitek
Keramická skořepina
br Možnosti a Možnosti výroby forempro propřesné přesné lití model [ Obr. 11a. výroby forem litína navytavitelný vytavitelný model Fig. 11a. Possibilities of making the moulds for investment precision casting
trvalých a netrvalých modelů, trvalých a netrvalých slévárenských forem a případně jader. Ty jsou pak využity pro různé technologie lití. Přehlednější dělení obecných možností využití metod RP ve slévárenství je patrné z obr. 9a, bližší rozdělení využití RP dle typu netrvalých forem pak z obr. 9b.
220
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Obr. 12. Schéma zařízení – Binder Jetting [15] Fig. 12. Scheme of an equipment—Binder Jetting [15]
M o ž n o s t i u p l a t n ě n í m o d e r n í c h m e to d p ř i v ý r o b ě p r o to t y p o v ý c h o d l i t k ů
Aplikace RP pro klasické netrvalé (pískové) formy (obr. 10a, 10b)
2) Přímá výroba formy pomocí tzv. master modelu RP metodou je vyroben model požadovaného odlitku (tzv. master model), který je následně použit pro klasickou výrobu formy pro odlévání. 3) Nepřímá výroba formy Jedná se o vícekrokové vytvoření formy, kdy je v první fázi vyroben primární model odlitku. Z tohoto modelu je využitím gumové formy vyroben model uretanový nebo silikonový, který je ve finální fázi využit pro tvorbu formy pro odlévání. U silikonových forem se velmi dobře uplatňuje metoda vakuového lití. Výhodou tohoto postupu je značné urychlení výroby forem pro sériovou výrobu odlitků. Aplikace RP pro metody netrvalého modelu (obr. 11a, b) 1) Přímá výroba skořepiny Podobně jako v předchozím případě je i zde pomocí RP metod přímo vytvořena forma, nejčastěji keramická skořepina pro okamžité odlévání kovu. 2) Přímá výroba spalitelného nebo vytavitelného modelu Model vytvořený některou RP metodou je přímo vyroben z materiálu vhodného pro vytavení nebo spálení (vosk, ABS plast). Tento model je rovnou využit k výrobě keramické skořepiny. Nevýhodou tohoto postupu je, že model je během procesu zničen. 3) Výroba voskového modelu pomocí formy zhotovené RP technologií V tomto případě se RP metodami zhotoví forma, do které se poté odlije roztavený vosk. Tyto voskové modely se pak uplatní v dalším procesu technologií přesného lití. 4) Výroba voskového modelu za pomoci silikonové formy a modelu zhotoveného RP technologií V první fázi je postupy RP vyroben primární model součásti, který slouží k výrobě silikonové formy pro zhotovení voskových modelů využitých při přesném lití. Výhoda tohoto procesu se opět projeví při sériové výrobě – pomocí jednoho primárního modelu lze vyrobit několik forem. Aplikace RP pro zhotovení trvalých forem K rychlému zhotovení kokil mohou sloužit například metody DMLS (Direct Metal Laser Sintering) a LENS (Laser Engineered Net Shaping). Obě technologie jsou podrobněji zmíněny níže. Po p i s v y b ra nýc h m e t o d R P p o u ž i t e l nýc h ve s l évá r e n s t v í Pískové formy – přímá výroba 1) ExOne [14], [15] Společnost ExOne byla založena roku 2005 a hlavní činností této firmy je výroba a servis 3D systémů pro tisk z kovu a písku. V roce 2010 firma představila největší tiskárnu pro tisk z písku ExOne S-Max; tato tiskárna dokázala tisknout jádra a formy o maximálních rozměrech 1800 × 1000 × 700 mm. V současné době je „vlajkovou lodí“ společnosti zařízení, kde
lze tisknout ve dvou pracovních komorách, každé o rozměrech 2200 × 1200 × 700 mm, s přesností vytištěného jádra nebo formy až ± 0,3 mm. Schéma stroje je zachyceno na obr. 12. Zařízení pracuje na principu zvaném Binder Jetting, což v překladu znamená tisk pojiva. Nejprve se CAD data přenesou do systému stroje, který si součást rozdělí na jednotlivé vrstvy. Písek, který je smíchaný s aktivátorem, se rozprostře v tenké vrstvě po pracovní komoře a tisková hlava, ve které je pojivo, postupně vytvrzuje jednotlivé části budoucí formy nebo jádra. Jako pojivo se používá furan, vodní sklo nebo případně látky na bázi fenolů. Pokud je použito pojivo na bázi furanu, není potřeba vytištěnou součást dále tepelně vytvrzovat. Negativem je určitá ekologická nevýhodnost furanu. Naopak vodní sklo je ekologicky nezávadné, v písku nemusí být přimíchán aktivátor, ale vytištěný objekt musí být dále tepelně zpracován, aby došlo k jeho vytvrzení. Na rozdíl od konvenčních metod zhotovení forem a jader lze pomocí těchto systému vytisknout formu během jednoho dne. 2) Laser sintering of silica sand [16] Tento systém pracuje podobně jako systém SLS. Jako hlavní ostřivo se používá běžný křemenný písek, ovšem s příměsmi látek s nižší teplotou tání umožňující snadnější spékání laserem. Nejprve se na kovové podložce vytvrdí první vrstva, která je složena z křemenného písku a křemičitanu sodného, který zajistí dobrou přilnavost mezi pískem a podložkou. Tato vrstva má tloušťku 0,3 mm. Jelikož křemičitan sodný snadněji tuhne, je laser nastaven na nižší výkon než pro vytvrzování následujících vrstev. Další vrstva se již skládá pouze z křemenného písku; parametry laseru se upraví a vytvrzuje se již kontura budoucí formy. Po vytvrzení celé součásti následuje nátěr křemičitanem sodným, který celou součást zpevní a zlepší její povrch. Vytvrzovací proces může být urychlen tuhnutím součásti v peci o teplotě 200 °C. Poté je forma připravena k odlévání. 3) Voxeljet [17] Firma Voxeljet nabízí systémy RP pracující na principu Binder Jetting, což znamená postupné přidávání pojiva na práškový materiál. Ve strojích firmy Voxeljet, které jsou dostupné v několika velikostech pracovní komory (největší dosahuje rozměrů 4000 × 2000 × 1000 mm) lze tisknout jak pískové formy, tak i jádra. Princip je obdobný jako u firmy ExOne. Tloušťka jednotlivé vrstvy je při použití písku 300 µm. Pomocí tiskové hlavy začne nanášení pojiva a po nanesení celé vrstvy se stavební platforma sníží o velikost jedné vrstvy směrem dolů a celý proces se opakuje až do doby, než se vytvoří celá forma nebo model. Následně se ze zařízení vyjme kovový kontejner, ve kterém jsou vytisknuté součásti i s přebytečným práškem a pomocí vysavače začne první hrubé čištění. Po odsátí přebytečného materiálu se vytisknutá součást dále čistí pomocí štětců, případně stlačeného vzduchu. Výhody takto vyrobených pískových jader nebo forem jsou vysoká přesnost, rychlost jejich zhotovení a v případě výroby prototypových odlitků také cena. Ukázka jádra je na obr. 13. Pískové formy — nepřímá výroba pomocí trvalého modelu 1) PolyJet Technology [18], [19] Systém Poly Jet od firmy Stratasys je velmi podobný stereolitografii, fotopolymer však není v zásobníku, ale je po malých kapkách pomocí tiskové hlavy tisknut na stavební platformu.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
221
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
1) Přímá výroba formy Pomocí některé RP metody se přímo vyrobí forma trvalá (kovová) nebo častěji netrvalá (písková, keramická), do které lze přímo odlévat kov.
M . H o r á č e k – R . Ča g á n e k – V. Va š e k
M . H o r á č e k – R . Ča g á n e k – V. Va š e k
M o ž n o s t i u p l a t n ě n í m o d e r n í c h m e to d p ř i v ý r o b ě p r o to t y p o v ý c h o d l i t k ů
Obr. 14. Schéma zařízení – PolyJet Technology [19]] Fig. 14. Scheme of an equipment—PolyJet Technology [19]
Obr. 15. Schéma zařízení – laminated object manufacturing [22] Fig. 15. Scheme of an equipment—laminated object manufacturing [22]
.
Lití do skořepiny
Přímá výroba netrvalého
RP ABS model +
Přímá výroba Obr. 13. Tiskskořepiny pískového jádra Obr. 17. Model z ABS plastu a modelu - vosk, plast silikonová forma [17] výsledný odlitek [27] Fig. 13. Printing a sand core [17] Fig. 17. Pattern of the ABS plastic and the resulting casting [27]
Možnosti využítí RP ve slévárenství
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
.
Výroba netrvalé formy Výroba trvalé formy
Obr. 18. Model turbíny vyroPřímá výroba součásti bený z vosku v zařízení Solidscape Max2 [30] Fig. 18. Pattern of a turbine made of wax in the Solidscape Max2 device [30] Obr. 20a. Součásti vyrobené metodou DMLS [38] Fig. 20a. Parts made by the DMLS method [38]
Obr. 20b. Součást vyrobená metodou DMLS [13] Fig. 20b. Par t made by the DMLS method [13] Obr. 16. Technologie přesného lití – konvenční a s využitím systémů RP [23] Fig. 16. Precision casting technology—the conventional and with the use of RP systems [23]
Lití do písku
Přímá výroba formy
Obr. 19a. Matečná forma [25] Fig. 19a. Matrix mould [25]
222
Obr. 19b. Příklad uretanové formy [35] Fig. 19b. Example of a urethane mould [35]
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Nepřímá výroba formy (formováním s pomocí RP trvalého modelu)
Obr. 21. Schéma zařízení – LENS [39] Fig. 21. Scheme of an equipment—LENS [39]
M o ž n o s t i u p l a t n ě n í m o d e r n í c h m e to d p ř i v ý r o b ě p r o to t y p o v ý c h o d l i t k ů
2) Laminated Object Manufacturing (LOM) [20], [21], [22] Metoda vyvinutá firmou Helisys Inc. (nyní Cubic Technologies) pracuje s tenkou vrstvou papírového nebo plastového materiálu, který je pomocí tepla a tlaku spojen s vrstvou předchozí. Schéma zařízení představuje obr. 15. Zařízení je složeno ze soustavy dvou válců, kde první z nich je zásobovací a druhý je pro zbytkový materiál. Mezi těmito dvěma válci se nachází pracovní podložka, na které dochází ke stavbě modelu. Použitý materiál je předem napuštěný lepidlem, a jakmile se pomocí vyhřívaného válce přitiskne na podložku nebo předchozí vrstvu, dojde k jeho okamžitému spojení. Poté se pomocí laseru vyřeže požadovaný tvar modelu. Laser také vytvoří šrafování na přebytečném materiálu, který následně slouží jako podpora pro převislé části modelu a díky šrafování lze tuto podporu jednodušeji odstranit. Pracovní podložka se poté sníží o vrstvu papírové nebo plastové fólie a celý proces se opakuje. Na hotový model se nanáší speciální otěruvzdorné laky nebo tenká vrstva různých kovových materiálů. Upravený, obroušený a natřený model lze získat zhruba za jeden a půl týdne. Keramické skořepinové formy 1) Přímá výroba skořepiny a) DLSC – Direct Laser Sintering of Ceramics [23] Jedná se o metodu, která pracuje na principu SLS – Selective Laser Sintering. Pomocí laseru se po jednotlivých vrstvách vytvrzuje keramický prášek nejčastěji na bázi zirkonu. Tloušťka spékané vrstvy závisí na velikosti jednotlivých zrn materiálu, nejtenčí možná vrstva má 50 µm. Z obr. 16 je patrná značná časová úspora při aplikaci této technologie ve srovnání s „klasickou“ technologií vytavitelného modelu. Takto vyrobené konečné odlitky mají dobrou rozměrovou přesnost, avšak drsnost povrchu je horší než u klasické výroby. Určitou nevýhodou je i nemožnost ověření vnitřních rozměrů vzniklé skořepiny před vlastním odlitím. b) DSPC – Direct Shell Production Casting [24] Keramický prášek je pomocí roznášecího válce rozprostřen po pracovní podložce a poté již tisková hlava kopíruje obrys tisknuté skořepiny a nanáší pojivo, které spojuje jednotlivá zrna. Forma se po vytisknutí očistí od přebytečného prášku a poté se vyžíhá a následně odlije. 2) Nepřímá výroba skořepiny (pomocí netrvalého, tj. vytavitelného nebo spalitelného/vypařitelného modelu) a) Fused Deposition Modeling (FDM) [26], [27] Princip této metody je popsán výše. Pro výrobu prototypových odlitků technologií přesného lití jsou modely vytvořené metodou FDM hojně využívány. Netrvalý model (nejčastěji z ABS plastu) se zhotoví metodou FDM (obr. 17). Vytisknutý model nemá zrovna dokonalou strukturu povrchu, a proto se před obalováním keramikou buď brousí, nebo je ponořen do rozpouštědla, které povrch vyhladí. Model z ABS plastu se nevytavuje jako vosk, ale ve skořepině shoří. Ve skořepině poté vznikne popílek, který je nutno odstranit, většinou vypláchnutím skořepiny před konečným žíháním a litím. b) Solidscape [28], [29], [30] Princip zařízení spočívá v nanášení dvou různých vosků (stavební a podpůrný) na stavební podložku. Vosky, které jsou dodávány v granulích, se nasypou do zásobní nádoby, kde se roztaví a poté transportují do piezoelektrických trysek. Tyto
tiskárny pro přímé zhotovení voskových modelů jsou velice přesné a nacházejí uplatnění především ve slévárnách přesného lití, ale také u výrobců šperků a v lékařství. Vytisknuté modely z vosku (obr. 18) lze poté jednoduše připájet ke vtokové soustavě a dále postupovat dle technologie vytavitelného modelu až ke zhotovení prototypových odlitků. c) Replicast [31], [32] Replicast je proces vynalezený společností CTI – Casting Technology International. Využívá keramickou skořepinu vytvořenou pomocí polystyrenového modelu technologií obdobnou klasické technologii přesného lití – jen místo netrvalého voskového modelu je použit model z polystyrenu. Polystyrenový model lze vytvořit obráběním z bloku polystyrenu anebo za pomoci systému RP. Například firma EOS nabízí pro své tiskárny práškový materiál na bázi polystyrenu nazvaný PrimeCast 101. Prášek je vytvrzován v tepelné komoře za pomoci laseru stejně jako u metody SLS. Vytisknutý model dosahuje vysoké rozměrové přesnosti a kvality povrchu. Polystyrenové modely lze snadno lepit do stromečku nebo větší modely jsou vyrobeny již s vtokovou soustavou. Před odléváním je polystyrenový model spálen, odlévání tedy probíhá do prázdné formy. To znamená, že se jedná o technologii spalitelného modelu na rozdíl od možná známější technologie vypařitelného modelu, kdy polystyrenový model ve formě zůstává (proto Full Mould Process) a k jeho odstranění postupným vypařováním dochází až při vlastním odlévání. Výroba matečné formy pro tvorbu voskových modelů Soft Tooling [33], [34] V klasické technologii vytavitelného modelu se pro výrobu voskových modelů používá kovová matečná forma (obr. 19a), jejíž výroba (nejčastěji obráběním) je časově velmi náročná a také drahá. Metoda Soft Tooling spočívá ve vytvoření uretanové formy, která je určena pro výrobu několika kusů nebo malé série (1–100 ks) voskových modelů (obr. 19b). Nejprve se pomocí některé z metod RP (SLA, FDM, PolyJet apod.) vytvoří přesný master model, který se následně zalije hmotou na bázi uretanů. Takto vznikne matečná forma, do které lze odlévat vosk. Ve srovnání s klasickou technologií používající ke zhotovení voskových modelů kovovou matečnou formu, jejíž zhotovení je časově a finančně značně náročné, technologie Soft Tooling je především mnohem rychlejší a také levnější. Je tedy vhodná především k výrobě prototypových odlitků, ovšem je nutné počítat s menší životností (počtu zhotovených modelů) a také nižší rozměrovou stabilitou takto vyrobených voskových modelů. Metody RP pro výrobu trvalých forem (kokil) [47] 1) Direct Metal Laser Sintering (DMLS) [1], [13], [37], [38] DMLS je aditivní proces výroby součásti z kovového prášku (obr. 20a, b). Proces začíná rozřezáním 3D CAD modelu na jednotlivé vrstvy (formát STL) a načtením do systému stroje. Pracovní proces spočívá v nanesení materiálu na stavební platformu pomocí keramického břitu a poté již laser postupným vytvrzováním prášku a tvorbou kontury vytváří součásti. Tloušťka vrstvy se pohybuje od 0,02 do 0,04 mm a ta především ovlivňuje přesnost a čas výroby. Celý proces probíhá v uzavřené komoře, vyplněné dusíkem z důvodu ochrany vytvářené součásti proti oxidaci. Po ukončení procesu výroby se součást vyjme, očistí a poté odstraní podpůrné struktury. Povrch součásti se následně tryská, brousí, leští nebo dokonce obrábí k dosažení požadované rozměrové přesnosti. Dosahované rozměrové tolerance jsou v rozmezí ±0,1 mm. S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
223
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
Po vytisknutí celé vrstvy součásti a také stavebních podpor se vrstva pomocí UV laseru vytvrdí. Modely vytisknuté systémem PolyJet mají vysokou přesnost a hladký povrch. Schéma zařízení je popsáno na obr. 14.
M . H o r á č e k – R . Ča g á n e k – V. Va š e k
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
M . H o r á č e k – R . Ča g á n e k – V. Va š e k
M o ž n o s t i u p l a t n ě n í m o d e r n í c h m e to d p ř i v ý r o b ě p r o to t y p o v ý c h o d l i t k ů
2) Laser Engineered Net Shaping (LENS) [1], [39] Princip této technologie je znázorněn na obr. 21. Proces výroby modelu začíná nasměrováním laseru na kovový substrát, který se nachází na pohyblivé podložce. Stavební podložka se pohybuje v souřadnicích X, Y. Pomocí laseru se substrát roztaví a soustavou trysek, obklopujících vlastní laser, je kovový prášek pomocí inertního plynu dopraven na určené místo. Jako plyn se nejčastěji používá argon, který také tvoří ochrannou atmosféru celého procesu. Natavený materiál tuhne okamžitě po opuštění místa laserem. Po vytvoření jedné vrstvy se celá laserová hlava posune o tloušťku jedné vrstvy směrem nahoru a proces se opakuje, než vznikne celý objekt. Vytvořené součásti mají výborné materiálové vlastnosti, nicméně s velikostí objektu se snižuje jeho rozměrová přesnost. V procesu lze využívat širokou škálu materiálů od nerezových až po slitiny na bázi titanu nebo niklu.
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9] Z ávě r Hlavním cílem autorů tohoto příspěvku bylo vytvoření určitého přehledu možností aplikací technologií využívajících princip aditivních technologií ve slévárenství. Uplatnění se očekává především v oblasti co nejrychlejšího zhotovení prototypových odlitků, proto jsou tyto technologie nazývány metodami rapid prototyping – RP. Od prvního uvedení systému RP na principu stereolitografie už uplynulo přibližně 30 let. Mezitím ovšem v oblasti RP proběhl a stále probíhá obrovský rozvoj, vedoucí ke vzniku velkého množství metod nových. Vývoj nastal i v oblasti cenové dostupnosti těchto technologií. Dříve byly tyto systémy velmi nákladné a mohly si je dovolit jen vývojové laboratoře, naopak v dnešní době se systémy stávají cenově dostupnějšími a lze pozorovat jejich využití ve stále více oborech včetně slévárenství. Aditivní technologie se logicky vzhledem ke svému rostoucímu významu staly také součástí výuky studentů slévárenské specializace na ÚST FSI VUT v Brně. Navíc se tato problematika projevila i v zaměření výzkumné činnosti odboru slévárenství. Jako příklady řešených témat lze uvést problematiku tvorby kolenních náhrad za pomoci metod RP a dále ověření dosahované rozměrové přesnosti odlitků u technologie RP (FDM) ve spojení s technologií vytavitelného modelu za použití silikonové formy. Z nejnovějších prací lze uvést optimalizaci technologie RP z hlediska dosahované kvality povrchu konečného odlitku. Tato problematika, stejně jako některá další témata spojená s aplikacemi metod RP, byla řešena v úzké spolupráci se slévárnami Alucast Tupesy, MESIT foundry v Uherském Hradišti a PBS Velká Bíteš. Výsledky byly průběžně publikovány jak na konferencích v České republice a v zahraničí, tak v renomovaných slévárenských časopisech [40], [41], [42], [43], [44]. Problematika aditivních technologií a jejich aplikací ve slévárenství je také součástí nejnovějších řešených bakalářských prací studentů slévárenské specializace [45], [46]. L i t e ra t u ra [1]
[2]
[3]
BENIAK, J.: Systémy Rapid Prototyping. 1. vydanie. Bratislava: Slovenská technická univerzita v Bratislave, 2014. Edícia vysokoškolských učebníc. ISBN 978-80-227-4287-0. Timeline [online]. 2014 [cit. 2016-04-24]. Dostupné z: http://3dprintingindustry.com/wp-content /uploads/ 2014/02/timeline.png Emendo STL file. Avante Technology [online]. [cit. 2016-04-21]. Dostupné z: http://www.avante-technology. com/wp-content/uploads/2014/11/Emendo-logo-1.png
224
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17] [18] [19]
[20]
[21]
[22]
[23]
Encyklopedie 3D tisku. Aditivní výroba & Rapid Prototyping [online]. [cit. 2016-04-24]. Dostupné z: http:// www.3d-tisk.cz/encyklopedie-3d-tisku/ Rapid Prototyping: An Overview [online]. [cit. 2016-04-24]. Dostupné z: http://www.efunda.com/processes/rapid_ prototyping/intro.cfm Helium Cadmium (HeCd) Lasers Information [online]. [cit. 2016-04-24]. Dostupné z: http://www.globalspec.com/ learnmore/optical_components_optics/lasers/helium_cadmium_hecd_lasers PALERMO, E.: What is Stereolithography? In: Livescience [online]. 2013 [cit. 2016-04-24]. Dostupné z: http://www. livescience.com/38190-stereolithography.html Stereolithography [online]. 2009 [cit. 2016-04-25]. Dostupné z: http://www.custompartnet.com/wu/stereolithography Selective Laser Sintering [online]. 2009 [cit. 2016-05-25]. Dostupné z: http://www.custompartnet.com/wu/selective-laser-sintering Fused Deposition Modeling (FDM) [online]. 2009 [cit. 2016-05-25]. Dostupné z: http://www.custompartnet. com/wu/fused-deposition-modeling Sand Casting: Conventional and Rapid Prototyping Manufacturing Approaches. International Journal of Research in Engineering and Technology, 2014(03). ISSN 2319-1163. 3D printing. Advanced equipment manufacturing [online]. [cit. 2016-05-21]. Dostupné z: http://www.pfiaem.com/ additive-manufacturing/3d-printing/ Jak funguje 3D tisk metodou Direct Metal Laser Sintering. Konstruktér [online]. 2015 [cit. 2016-05-23]. Dostupné z: http://www.konstrukter.cz/2015/03/09/jak-funguje-3d-tisk-metodou-direct-metal-laser-sintering/ What is Binder Jetting? ExOne [online]. [cit. 2016-05-13]. Dostupné z: http://www.exone.com/Resources/Technology-Overview/What-is-Binder-Jetting Binder jetting. 3D Printing – 3D Printers – Additive Manufacturing [online]. [cit. 2016-05-18]. Dostupné z: http://3dprinting.com/what-is-3d-printing/ Laser Sintering of Silica Sand – Mechanism and Application to Sand Casting Mould. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2003(21). ISSN 1433-3015. Voxeljet [online]. [cit. 2016-05-18]. Dostupné z: http:// www.voxeljet.de/en/ Stratasys [online]. 2016 [cit. 2016-05-18]. Dostupné z: http://www.stratasys.com Polyjet Technology. The world of 3dprinters [online]. [cit. 2016-05-18]. Dostupné z: http://www.theworldof3dprinters.com/methods-of-printing/#Polyjet Technology MÜLLER, B.: Rychlá výroba odlitků otevírá nové možnosti použití. Slévárenství, 2008, 56(1–2), 34–37. ISSN 00376825. PALERMO, E.: What is Laminated Object Manufacturing? In: Livescience [online]. 2013 [cit. 2016-04-24]. Dostupné z: http://www.livescience.com/40310-laminated-object-manufacturing.html Laminated Object Manufacturing (LOM) [online]. 2009 [cit. 2016-05-25]. Dostupné z: http://www.custompartnet.com/wu/laminated-object-manufacturing KLOCKE, F.; C. ADER: Direct Laser Sintering of Ceramics [online]. [cit. 2016-05-23]. Dostupné z: http://sffsymposium.engr.utexas.edu/Manuscripts/2003/2003-43-Klocke.pdf
M o ž n o s t i u p l a t n ě n í m o d e r n í c h m e to d p ř i v ý r o b ě p r o to t y p o v ý c h o d l i t k ů
[37] Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Stratasys [online]. [cit. 2016-05-23]. Dostupné z: https://www.stratasysdirect.com/resources/direct-metal-laser-sintering-dmls/ [38] Industrial Production Systems for Metal Additive Manufacturing [online]. [cit. 2016-05-23]. Dostupné z: http:// www.farinia.com/additive-manufacturing/3d-technique/ metal-additive-manufacturing-production-systems [39] Major RP Technologies [online]. [cit. 2016-05-23]. Dostupné z: http://www.uni.edu/~rao/rt/major_tech.htm [40] HORÁČEK, M.; O. CHARVÁT: Combination of Rapid Prototyping and Investment Casting Technologies – a route to “Rapid Castings. Proceedings of the 47th International Foundry Conference, [CD ROM], Portorož, 12.–14. 9. 2007, ISSN 1318-9123. [41] CHARVÁT, O.; M. HORÁČEK: Production of Knee Replacement by Using RP Technology. 9 th International Foundrymen Conference, Opatija, 18.–20. 6. 2009. [42] HORÁČEK, M.: Latest research activities at the BUT related to the investment casting process. Proceedings of the EICF European Conference, [CD ROM], Krakov, květen 2010. [43] HORÁČEK, M.; O. CHARVÁT: Medical Implants by Using RP and Investment Casting Technologies. China Foundry, 2011, 8(1), 107–111, ISSN 1672-6421, Foundry Journal Agency + předneseno na 69th World Foundry Congress 2010, Hangzhou, 16.–20. 10. 2010. [44] MACKŮ, M.; M. HORÁČEK: RP-FDM and investment casting technologies for making prototype castings. Conference Proceedings, 13th International Foundry Conference, Opatija, květen 2013. [45] VAŠEK, V.: Možnosti uplatnění moderních metod při výrobě prototypových odlitků. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2015. 44 s. [46] ČAGÁNEK, R. Možnosti uplatnění moderních aditivních technologií při výrobě prototypových odlitků. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2016. 41 s.
S e z n a m z k ra t e k a s y m b o l ů CAD DMLS DSPC FDM LOM RP SLA
Computer Aided Design Direct Metal Laser Sintering Direct Shell Production Casting Fused Deposition Modeling Laminated Object Manufacturing Rapid Prototyping Stereolitography
52. zasedání OK ekonomické Te r m í n ko n á n í : 20 . 9. 2016 M í s t o ko n á n í : V í t ko v i c ké s l é v á r ny, O s t ra v a B l i ž š í i n f o r m a c e : M g r. F. U r b á n e k , t e l.: + 420 5 42 214 4 81, s l e v a r e n s k a @ v o l ny.c z P r o g ra m : St ě ž e j n í m b o d e m p r o g ra m u b u d e v ý v o j m ě n o v é p o l i t i k y ČR . K té m a t u s e p o d a ř i l o z a j i s t i t h l a v n í h o e ko n o m a U n i Cr e d i t B a n k C ze c h R e p u b l i c a n d S l o v a k i a , a . s ., I n g . P av l a S o b í š k a , k t e r ý v y s to u p í s p ř ís p ě v ke m J a k d á l s p o l i t i ko u ČN B a ku r ze m ko r u ny?
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
225
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
[24] DSPC (Direct Shell Production Casting). Engineer’s Handbook [online]. [cit. 2016-05-23]. Dostupné z: http://www. engineershandbook.com/RapidPrototyping/dspcrt.htm [25] Investment Cast Foundry. Parrish Manufacturing Group [online]. [cit. 2016-05-24]. Dostupné z: http://www.parrishmfg.com/services/investment-cast-foundry/ [26] TECHNICAL APPLICATION GUIDE: Investment Casting with FDM Patterns [online]. Stratasys Inc., 2011, s. 1–11 [cit. 2016-05-24]. Dostupné z: http://usglobalimages. stratasys.com/Main/Secure/Applications/Investment%20 casting/Technical%20application%20guide%20-%20 Investment%20casting.pdf?v=635533899308787140 [27] Upgrade a Centuries-Old Manufacturing Technique with FDM. Stratasys Direct Manufacturing [online]. 2014 [cit. 2016-05-24]. Dostupné z: https://www.stratasysdirect. com/blog/fdm-investment-casting/ [28] Solidscape High precision 3D printers [online]. 2016 [cit. 2016-05-24]. Dostupné z: http://www.solid-scape.com/ [29] BUK, V.; K. HEINIGE: Solidscape T76 Benchtop – 3D tiskárna pro puntičkáře. In: CAD.cz [online]. [cit. 2016-05-24]. D o s tupn é z: ht t p: // w w w.c a d.c z / hard ware / 78 hardware/1532-solidscape-t76-benchtop-3d-tiskarnapro-puntickare.html [30] The Solidscape Max2 High Precision 3D Printer has arrived at Bold Machines. Bold Machines [online]. 2014 [cit. 2016-05-24]. Dostupné z: http://www.boldmachines. com/blog/2014/9/25/the-solidscape-max2-high-precision-3d-printer-has-arrived-at-bold-machines [31] EOS Plastic Materials for Additive Manufacturing [online]. [cit. 2016-05-25]. Dostupné z: http://www.eos.info/ material-p [32] Replicast ® [online]. [cit. 2016-05-25]. Dostupné z: http:// www.castingstechnology.com/public/services/specialprocesses/scpreplicastmain.asp [33] What’s the Difference Between Soft and Hard Tooling? 3D Printing & Rapid Prototyping – The Technology House [online]. 2015 [cit. 2016-05-25]. Dostupné z: http://www. tth.com/whats-difference-soft-hard-tooling/ [34] Soft Tooling vs. Hard Tooling. Blog | Stratasys Direct Manufacturing [online]. 2015 [cit. 2016-05-25]. Dostupné z: https://www.stratasysdirect.com/blog/soft-tooling-vs-hard-tooling/ [35] Prototyping | Urethane Molds and Cast Parts. Enhance Product Development [online]. 2015 [cit. 2016-05-25]. Dostupné z: http://enhancepd.com/blog/prototypingurethane-molds-and-cast-parts/ [36] KAPEL, D.: Quick-turn castings. Modern Casting, 2013(January), 37–41.
M . H o r á č e k – R . Ča g á n e k – V. Va š e k
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
B. Vanko – M. Čeretka – A . I. Bat y š ev – K. A . Bat y š ev – L. Stanček Liatie zliatin hliní ka na t várnenie v čias to čne tuhom s tave
Liatie zliatin hliníka na tvárnenie v čiastočne tuhom stave I. Možnosti liatia v čiastočne tuhom stave pri predchádzaní vzniku zlievarenských chýb
Semi-solid metal casting of wrought aluminium alloys I. Possibilities of semi-solid metal casting in the prevention of casting defects
669.715 : 621.74.03 : 021.4 Al alloys—special methods of casting—bibliography
The paper is divided into t wo sequent par t s in which the state of the semi-solid metal processing technology and the possibilit y of casting of wrought aluminium alloys using this method are presented. The first par t of this paper is focused on the possible benefits of semi-solid metal processing and the use in preventing the formation of casting of defec t s such as tears, shrinkage and gas porosit y and poor fluidit y in the casting of wrought aluminium alloys. The paper present s basic terms of semi-solid metal processing, - qualit y criteria — requirement s for a slurr y, the feedstock for casting. It discusses and compares common terms in achieving the high- qualit y slurr y and formation of mentioned casting defec t s. The replacement of the conventional dendritic morphology of the primar y struc ture with the non- dendritic— spheroidal (globular) one prepared in the temperature range bet ween the liquidus and solidus temperatures reduces the formation of these casting defec t s.
Ú vo d
Ing. Branislav Vanko, PhD. Slovenská technická univerzita v Bratislave, Strojnícka fakulta, Ústav technológií a materiálov S l o v a k U n i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y i n B r a t i s l a v a , Fa c u l t y o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y a n d M a t e r i a l s
Ing. Michal Čeretka Slovenská technická univerzita v Bratislave, Strojnícka fakulta, Ústav technológií a materiálov S l o v a k U n i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y i n B r a t i s l a v a , Fa c u l t y o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y a n d M a t e r i a l s
Prof. Ing. Alexander Ivanovič Batyšev DrSc. N á r o d n á v e d e c ko - t e c h n i c k á u n i v e r z i t a M I S i S , M o s k v a N ational U ni ver sit y of S ci ence and Te chno lo g y M I S I S M o s c o w
Prof. Ing. Konstantin Alexandrovič Batyšev DrSc. M o s ko v s k á š t á t n a s t r o j á r s k a u n i v e r z i t a M A M I , M o s k v a M o s c o w St a t e U n i v e r s i t y o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ( M A M I )
doc. Ing. Ladislav Stanček, CSc. Slovenská technická univerzita v Bratislave, Strojnícka fakulta, Ústav technológií a materiálov S l o v a k U n i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y i n B r a t i s l a v a , Fa c u l t y o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y a n d M a t e r i a l s
226
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Začiatkom 70. rokov minulého storočia študoval profesor M. C. Flemings spolu so svojím výskumným kolektívom na Massachusettskom technologickom inštitúte (MIT) v USA problematiku trhlín a likvačných javov. Pri kvantifikácii odporu zliatin voči vzniku trhlín v čiastočne tuhom materiáli využili poznatky z reológie a použili na to rotačný viskozimeter a (zdanlivú) viskozitu. Zo získaných poznatkov [1] sa postupne vyvinul nový rad spôsobov spracovania kovov v teplotnej oblasti medzi likvidom a solidom. Z pôvodného anglického názvu Semi-Solid Metals (SSM), alebo neskoršieho Semi-Solid Processing (SSP, resp. S2P) vznikol u nás názov spracovanie kovov v čiastočne tuhom stave. Teoretický základ riešenia zlievarenských chýb (pórovitosti, trhlín a likvácie) a technológie SSM teda majú rovnaké korene – pôvod. Ak uvažujeme skelet tuhej fázy v posledných štádiách tuhnutia ako porézne prostredie, potom pre proces dosadzovania možno použiť d’Arcyho zákon [2] v tvare pre približnú priemernú rýchlosť prúdenia v pórovitom prostredí: – P + ρ · g) v = − K/µ · fL(V L
(1)
kde: v – približná priemerná rýchlosť prúdenia v (kapilárach) medzidendritických kanáloch, K – špecifická permeabilita, ktorá je závislá na podielu tuhej fázy a jej morfológii, µ – dynamická viskozita kvapalnej fázy, fL – objemový podiel kvapalnej fázy v čiastočne tuhom kove, – P – pokles tlaku na jednotke dĺžky kapiláry, V ρL – hustota kvapalnej fázy, g – gravitačné zrýchlenie.
Liatie zliatin hliní ka na t várnenie v čias to čne tuhom s tave
Tab. I. Tab. I.
Fig. 1.
3D tomografia vzorky čiastočne tuhej zliatiny Al – 13 % Cu pri 550 °C. Objemový podiel tuhej fázy je 71 až 74 %. Svetlé oblasti zodpovedajú kvapalnej fáze a tmavé oblasti zodpovedajú tuhej fáze [3] 3D tomography of a semi-solid sample of an Al–13% Cu alloy at 550 °C. The volume fraction of the solid phase is 71 to 74 %. Light areas correspond to the liquid phase and dark areas correspond to the solid phase [3]
Charakteristiky liatia kovov v čiastočne tuhom stave a ich budúce využitie [9] Characteristics of semi-solid metal casting and their future use [9]
Charakteristika
potenciálny úžitok alebo aplikácie
nižší tepelný obsah v stave čiastočne tuhom ako v stave kvapalnom
vyššia výrobná rýchlosť (kratšia doba tuhnutia) vyššia rýchlosť kontinuálneho liatia menšie tepelné namáhanie materiálu foriem menšia erózia povrchu dutín foriem možnosť výroby súčiastok zo zliatin na báze železa možnosť výroby z vysokotaviteľných materiálov možnosť využitia reaktívnych kovov
tuhá fáza je prítomná už v čase plnenia formy
menšie množstvo zmrašťovacej pórovitosti nižšie nároky na dosadzovanie menšia makrolikvácia jemnozrnná štruktúra
viskozita brečky je vyššia ako viskozita kvapalných kovov a je kontrolovateľná
menšia turbulencia brečky oproti 100% kvapalnej tavenine menej plynov zachytených vo forme znížený počet oxidov – lepšia obrobiteľnosť menšie poškodzovanie formy navarovaním liateho kovu vyššia rýchlosť produkcie odliatkov kvalitnejší povrch súčiastok jednoduchšia automatizácia výroby možnosť vývoja nových procesov
napätie potrebné na tvarovanie čiastočne tuhého materiálu je nižšie ako napätie potrebné na tvarovanie materiálu v stave tuhom
možnosť vyrábať komplikovanejšie súčiastky vyššia výrobná rýchlosť nižšie výrobné náklady na tvarovanie vyššia výrobná rýchlosť tvarovania kontinuálnych polotovarov (napr. pretláčaním) možnosť nových procesov
spevňujúcu fázu je možné začleniť do kovovej matrice
výroba kompozitov
kvapalnú fázu je možné od tuhej fázy oddeliť
purifikácia
Aby mohli byť úspešne dosadzované posledne tuhnúce miesta v dendritickom skelete kvapalnou fázou, musí jej byť dostatok, musí mať zabezpečenú spoľahlivú cestu – permeabilitu skeletu tuhej fázy [3] a gradient tlaku. Permeabilita má zásadnú dôležitosť tak pre dosadzovanie (poslednej) kvapalnej fázy do miest posledného tuhnutia ako aj pre liečenie trhlín kvapalnou fázou. Zmenou morfológie tuhej fázy z dendritickej, resp. dendritických fragmentov (obr. 1) na morfológiu sféroidickú môžeme zlepšiť permeabilitu, znížiť požiadavky na tlakový spád a súčasne lepšie využiť poslednú kvapalnú fázu. Č i a s t o č n e t u hý s t av a t vo r b a c hý b Zliatiny hliníka na tvárnenie majú široký teplotný interval tuhnutia, ktorý je príčinou vzniku zlievarenských chýb odvodených z procesu tuhnutia. Sledujme tuhnutie takejto zliatiny bez vonkajšieho zásahu. S poklesom teploty taveniny sa z nej vylučujú zárodky tuhej fázy, ktoré ďalej rastú (obvykle s dendritickou morfológiou) a tvoria sa zrná. Tieto sa začínajú navzájom približovať, dotýkať a premosťovať, až nakoniec vytvoria kontinuálny skelet tuhej fázy. Ak pri tuhnutí bez vonkajšieho zásahu je množstvo zárodkov (zŕn) významné na zmenu viskozity taveniny, začína sa tvoriť tzv. brečka, resp. brečkovitá oblasť (angl. slurry zone). Teplota, na ktorej sa zrná začínajú navzájom dotýkať, sa nazýva teplota (bod) koherencie, resp. kontaktovania [4], [5], [6]. Táto teplota napr. pri zliatinách Al-Cu zodpovedá podielu tuhej fázy fS = (0,2–0,3). Od tejto teploty až po teplotu solidu sa už oblasť brečky nazýva aj kašovitou oblasťou (angl. mushy zone). Teplota, na ktorej sa vytvoril spojitý skelet tuhej fázy, sa nazýva teplota (bod) tuhosti. Pri tejto teplote je už tuhá fáza dostatočne koalescentná na prenos ťahových napätí. (Je to hlavný parameter v numerickom modelovaní procesov tuhnutia, kedy tepelne vyvolané deformácie začínajú generovať vnútorné
napätia v odliatku [4], [5], [6].) Pri teplotách pod týmto bodom tuhosti nadobúda čiastočne tuhý materiál hlavné charakteristiky tuhej fázy, zachováva si tvar a vykazuje mechanické vlastnosti – pevnosť a ťažnosť. Tieto pojmy a vlastnosti, ktoré sú dôležité pre tvorbu zdravej primárnej štruktúry, ako aj pre relatívne novú oblasť spracovania materiálov v čiastočne tuhom stave, pochádzajú z kontinuálneho liatia [4], [5]. V prípade SSM sa pojem brečka musí spresniť. Pre účely tejto práce sa za vhodnú brečku považuje suspenzia vylúčených, vzájomne izolovaných častíc tuhej fázy a kvapalnej fázy bez ohľadu na kvantitatívne ohraničenie podielu týchto fáz. Najväčšími problémami zliatin hliníka na tvárnenie pri procesoch liatia s pôsobením výhradne gravitačných síl sú sklon k tvorbe trhlín, medzidendritická pórovitosť a zlá zabiehavosť [2]. Pri použití technológie vysokotlakového liatia sa k týmto chybám pridružuje aj plynná pórovitosť [7]. Uvedené nevýhody prísne ohraničujú a znemožňujú využitie zliatin hliníka na tvárnenie v bežných zlievarenských procesoch, a to aj napriek ich nesporným pozitívam. Riešením by mohlo byť práve využitie technológie liatia kovov v čiastočne tuhom stave [1], [8], [9], (tab. I.) Spracovanie zliatin v čiastočne tuhom stave až do finálnych výrobkov obsahuje dva kroky: prípravu zmesi častíc tuhej fázy a kvapalnej fázy, t.j. brečky, a jej následné spracovanie. Cieľom prípravy optimálnej brečky je vytvoriť suspenziu sféroidických častíc tuhej fázy v kvapalnej fáze. Sféroidizáciou častíc tuhej fázy posúvame bod koherencie k vyšším podielom tuhej fázy fS , alebo inými slovami začiatok tvorby kašovitého stavu posúvame k nižším teplotám. Pre spracovanie v čiastočne tuhom stave je najvhodnejší stav brečky. Takýto stav je žiadúci aj na prevenciu mikropórovitosti ako aj na prevenciu tvorby trhlín a ich liečbu. Zásadným spôsobom sa tým rieši problematika permeability (vzťah (1)), ale aj problematika efektívneho vyuS l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
227
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
Obr. 1.
B. Vanko – M. Čeretka – A . I. Bat y š ev – K. A . Bat y š ev – L. Stanček
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
B. Vanko – M. Čeretka – A . I. Bat y š ev – K. A . Bat y š ev – L. Stanček Liatie zliatin hliní ka na t várnenie v čias to čne tuhom s tave
žitia (dostatku) kvapalnej fázy a nevyhnutného gradientu tlaku. Pri zlievarenských zliatinách to obyčajne nie je problém, nakoľko obsahujú dostatok eutektika. (Tuhá fáza v pripravenej brečke môže mať okrem tvaru sféroidov aj tvar izolovaných, tzv. dendritických ružíc.) Podiel tuhej fázy fS v brečke je daný teplotou z intervalu tuhnutia, pri ktorej sa daná zliatina spracováva. V dizertačnej práci D. Spencera [1], ktorá iniciovala spracovávanie kovov v čiastočne tuhom stave, boli sféroidické častice tuhého roztoku získané počas tuhnutia aplikáciou šmykových napätí (vyvolaných intenzívnym prúdením), ktorých úlohou bolo rozrušovať spojitý dendritický skelet a vzniknuté fragmenty zaobľovať. Využíva sa pri tom mechanizmus multiplikácie zárodkov [10]. Vzniknuté šmykové pole totiž ruší podmienky pre preferenčné smery rastu kryštálov a výsledkom je hladké fázové rozhranie L–S sféroidických útvarov tuhého roztoku. Intenzívne prúdenie rozptyľuje častice tuhej fázy v celom objeme tuhnúcej zliatiny a znižuje teplotné gradienty. Interdendritická zmrašťovacia pórovitosť Pri konvenčnom tuhnutí rozsiahla a zložitá dendritická sieť kladie podľa modelu dosadzovania J. Campbella [11] veľký odpor pohybu posledne tuhnúcej taveniny, t.j. odpor voči jej dosadzovaniu interdendritickými kanálmi a mikrotrhlinami (mechanizmy 3 a 4 Campbellovho modelu mechanizmov dosadzovania na obr. 2). Ten má za následok tvorbu interdendritickej zmrašťovacej pórovitosti. Naopak v príprave brečky pri spracovaní v čiastočne tuhom stave, vytvorením nezávislých častíc sféroidickej morfológie tuhej fázy a vznikom zmesi kvapalnej fázy a týchto nezávislých útvarov sa vytvárajú podmienky pre dominanciu 1. a 2. mechanizmu dosadzovania podľa J. Campbela (obr. 2) [11]. Tieto prvé dva mechanizmy sú ďaleko efektívnejšie pri predchádzaní zmrašťovacej pórovitosti. Je to dané tým, že neexistujú žiadne dendrity a ani žiadne sekundárne ramená, medzi ktorými by sa nachádzala (neefektívne spotrebovávala) tavenina. Potom sa všetka tavenina, v prípade predchádzania tvorbe chýb, môže zúčastňovať dosadzovania, resp. v prípade SSM je využitá v procese ďalšieho zaobľovania a distribúcie sféroidov tuhej fázy. Súčasne sa zmenšuje špecifický povrch útvarov primárneho tuhého roztoku (sféroidické tvary vs. dendrity). (Zníži sa príspevok k treniu na rozhraní kvapalná fáza – tuhá fáza, t.j. zníži sa zdanlivá viskozita.) Tým sa ďalej zlepšujú podmienky pre spoľahlivé dosadzovanie miest potenciálneho vzniku zmrašťovacích pórov, plus sa dosiahne efektívnejšie využitie posledne tuhnúcej kvapalnej fázy. Teda pri tom istom podielu tuhej fázy fS sa stane existujúce množstvo kvapalnej fázy dané podielom fL = (1 − fS ) dostačujúcim na predchádzanie pórovitosti. Absencia kvapalnej fázy v závere spôsobuje prerušenie spojitosti siete kvapalnej fázy a má za následok vznik pórov. Pri ich konečnej eliminácii sa pozitívne prejaví vplyv tlaku v technológii liatia použitej pri získavaní finálneho tvaru odliatku (liatia s kryštalizáciou pod tlakom /LKT/ alebo vysokotlakového liatia /VTL/). Trhliny Interdendritické dosadzovanie nastáva v momente, keď sa častice tuhej fázy nemôžu nezávisle premiestňovať a tvoriaci sa súvislý skelet tuhej fázy začína získavať dostatočnú pevnosť. Mechanizmus masívneho dosadzovania je nahradzovaný mechanizmom interdendritického dosadzovania. Nadobudnutá pevnosť skeletu pri zliatinách hliníka na tvárnenie má však dôsledok aj pre samotnú tuhú fázu. S ďalším poklesom teploty sa v dôsledku objemových zmien s rastúcou zmenou teplo-
228
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
ty ∆T budú generovať v tuhej fáze stále väčšie a väčšie vnútorné napätia. Pri dostatočne vysokých podieloch tuhej fázy (približne nad fS = 0,9), ak sú vnútorné napätia dostatočne veľké na prekonanie pevnosti skeletu čiastočne tuhého materiálu, vytvárajú sa trhliny. S ďalším postupom tuhnutia sa znižuje permeabilita skeletu, disponibilné množstvo kvapalnej fázy, zvyšujú sa požiadavky na tlakový gradient a súčasne klesá pravdepodobnosť liečenia vzniknutých trhlín. Najviac náchylné na vznik trhlín sú tie zliatiny, ktoré tuhnú v širokom teplotnom intervale. Rozsiahle práce [2], [3], [4], [10], [12] venované tejto problematike sa zhodujú v tom, že trhliny vznikajú vo finálnej časti tuhnutia v blízkosti teploty solidu s relatívne malým množstvom zvyškovej kvapalnej fázy. To je práve prípad zliatin hliníka na tvárnenie. Podľa R. A. Rosenberga, M. C. Flemingsa a H. F. Taylora je najvyššia náchylnosť na vznik trhlín v Al-Cu zliatinách približne pri 5 hm. % Cu [10]. Vyššie uvedená úvaha o efektívnejšom využití posledných objemov kvapalnej fázy v prípade sféroidickej morfológie tuhého roztoku oproti dendritickej platí aj pri liečení trhlín. Zmenou morfológie sme posunuli teplotu tuhosti k vyšším podielom tuhej fázy fS, skelet sa začne tvoriť neskôr. Rovnako je v literatúre [2], [3], [4], [10], [12] zhoda aj v tej skutočnosti, že so zjemňovaním veľkosti zrna sa znižuje náchylnosť na tvorbu trhlín. A opäť je tu zhoda aj s podmienkami pre prípravu brečky, keď kvantitatívnym znakom kvalitnej brečky je ohraničenie priemernej veľkosti častíc tuhej fázy hodnotou max. 100 µm [13]. Pokiaľ kvapalná fáza tvorí spojitú sieť a tuhá fáza je zastúpená navzájom nezávislými útvarmi, môžu sa objemové zmeny realizovať v podmienkach pôsobenia vonkajšieho tlaku bez narušenia celistvosti tuhej fázy. Začínajúce a pokračujúce kontaktovanie tuhej fázy pri konvenčnom tuhnutí zhoršuje podmienky pre vyrovnanie sa s objemovými zmenami pri chladnutí a tuhnutí, môže zhoršovať mechanické vlastnosti finálneho odliatku. Na druhej strane vytváraním izolovaných oblastí kvapalnej fázy by sa mohol ďalej znižovať aktívny – pri zliatinách hliníka na tvárnenie beztak nízky – podiel kvapalnej fázy zabezpečujúcej tečenie brečky. Takáto koalescencia zhoršuje kvalitu (reologické vlastnosti) brečky [13]. Otázka kontinuity tuhej fázy je jedna z charakteristík hodnotenia kvality brečky. Plynná pórovitosť (bubliny) V procese prípravy brečky ovládaním tvaru a veľkosti častíc tuhej fázy a jej podielu počas tuhnutia možno kontrolovať (zdanlivú) viskozitu, a tým ovládať aj intenzitu vírenia a predchádzať tak uzatváraniu plynov v tavenine. Dokazujú to fundamentálne teoretické poznatky o zmene viskozity s podielom tuhej fázy z práce D. Spencera, R. Mehrabiana a M. C. Flemingsa [1] so zliatinou Sn – 15 hm. % Pb (obr. 3). Analogické závislosti boli neskôr získané R. A. Rosenbergom, M. C. Flemingsom a H. F. Taylorom aj pre zliatinu Al – 4,5 hm. % Cu – 1,5 hm. % Mg, ako bolo uvedené v práci [10]. V týchto laboratórnych experimentoch s Coutteho viskozimetrom sú dosahované rýchlosti ochladzovania cca 0,3 °C/min. To má za následok veľkosť častíc 300 až 200 µm pri najvyšších šmykových rýchlostiach 750 s−1. Po zvýšení rýchlosti ochladzovania na 25 °C/min klesá veľkosť častíc na 50 µm. Pôvodne primárna štruktúra, ktorá vznikla pri tuhnutí len za pôsobenia gravitačných síl, bola dendritická a po aplikácii šmykových napätí sa zmenila na nedendritickú – sféroidickú. Charakteristický rozmer týchto častíc D (priemerná veľkosť častíc) sa menil v závislosti od rýchlosti ochladzovania.
Liatie zliatin hliní ka na t várnenie v čias to čne tuhom s tave
Fig. 2.
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
Obr. 2.
B. Vanko – M. Čeretka – A . I. Bat y š ev – K. A . Bat y š ev – L. Stanček
Schéma piatich mechanizmov dosadzovania podľa J. Campbella (1 – dosadzovanie v kvapalnej fáze, 2 – masívne dosadzovanie, 3 – interdendritické dosadzovanie, 4 – dosadzovanie trhlinami, 5 – dosadzovanie v stave tuhom: a – elastické, b – plastické) [11] Diagram of five mechanisms of feeding according to J. Campbell (1—liquid feeding, 2—massive feeding, 3 — interdendritic feeding, 4—burst feeding, 5—solid feeding: a—elastic, b—plastic) [11] Obr. 3.
Zmenu tvaru možno popísať bezrozmerným tvarovým faktorom F 0: F 0 = P 2 /4π A
(2)
Fig. 3.
Závislosť zmeny zdanlivej viskozity zliatiny od podielu tuhej fázy zliatiny Sn – 15 % Pb pri konštantnej šmykovej rýchlosti a rôznych rýchlostiach ochladzovania (obr. vľavo) [1], resp. zliatiny Al – 4,5 % Cu – 1,5 % Mg pri konštantnej rýchlosti ochladzovania a rôznych šmykových rýchlostiach (obr. vpravo) [10] Dependence of apparent viscosity on solid fraction of an alloy Sn–15% Pb at a constant shear rate and different cooling rates (left image) [1], respectively of an alloy Al–4.5% Cu–1.5% Mg at a constant cooling rate and different shear rates (right image) [10]
kde, P – dĺžka obvodu častice, A – veľkosť plochy prierezu častice. V prípade dosiahnutia ideálneho guľového tvaru je F 0 = 1. Primárne sféroidizované útvary tuhého roztoku vylúčené počas šmykového zaťaženia tuhnúcej zliatiny boli uložené v rýchlo stuhnutom eutektiku. Charakteristický rozmer sféroidov, ich stredný priemer D a tvarový faktor častíc F 0 sú ďalšie faktory hodnotenia kvality brečky. Ďalej sa zistilo, že brečky čiastočne tuhých kovov vykazujú tixotrópne správanie, tzn. s rastúcou dobou pôsobenia šmykových napätí ich zdanlivá viskozita klesá. Výsledky prác J. L. Jorstada a kol. [14], [15] s liatím s kryštalizáciou pod nepriamym tlakom (tzn. že tlak sa vyvíja v plniacej komore) zlievarenskej zliatiny A 356 s rôznym podielom tuhej fázy jednoznačne dokazujú praktický význam týchto poznatkov. Autori na súboroch 24 vzoriek skúmali vplyv rýchlosti prúdenia na počet vzoriek s röntgenom zistiteľných chýb zapríčinených turbulenciou (bubliny alebo pľuzgiere) pri rôznych podieloch tuhej fázy v brečke. Výsledky sú graficky spracované do závislosti uvedenej na obr. 4. Vyššia viskozita brečky v dôsledku väčšieho podielu tuhej fázy poskytuje oproti 100% kvapalnej zliatine viac stabilné prúdenie (vyššiu stabilitu čela prúdu alebo vylúčenie tvorby vlny v plniacej komore stroja na vysokotlakové liatie). Preto umožňuje vyššie rýchlosti prúdenia bez tvorby röntgenom detekovateľných bublín, resp. pľuzgierov, ktoré sú dôsledkom rozpúšťacieho tepelného spracovania. Chyby zapríčinené turbulenciou pri vysokých rýchlostiach prúdenia teda závisia od podielu tuhej fázy fS. Pri väčšom podielu tuhej fázy fS bude kritická hodnota rýchlosti, pri ktorej príde k strate stability, vyššia. Oba diagramy na obr. 3 podporujú toto vysvetlenie. Zákonitosti vplyvu podielu tuhej fázy na zdanlivú viskozitu boli preukázané aj v brečke zliatiny hliníka na tvárnenie EN AW 7075 [16]. Pri kontinuálnom ochladzovaní zliatiny z teploty liatia a jej šmykovom zaťažení je pri nízkych hodnotách podie-
lu tuhej fázy (v rozsahu fs od 0,1 do 0,2) jeho vplyv na zdanlivú viskozitu malý. S pokračujúcim rastom podielu tuhej fázy sa vnútorné trenie brečky zvyšuje úmerne nárastu trenia, ktoré zodpovedá rastúcej ploche fázového rozhrania L–S, ďalej nárastu daného vzájomným trením častíc tuhej fázy a súčasne narastajúcej frekvencii kolízií častíc tuhej fázy. Dôležité sú hodnoty podielu tuhej fázy fs > 0,4, kedy sa častice tuhej fázy už takmer vzájomne dotýkajú a aj malý pokles teploty môže viesť k veľkému zvýšeniu viskozity. Pokiaľ ide o posledný problém pri liati zliatin hliníka na tvárnenie (zníženú zabiehavosť), tá je riešená použitím vhodných procesov liatia (vysokotlakovým liatím alebo liatím s kryštalizáciou pod tlakom). Správne vyplnenie dutiny formy je zabezpečené pôsobením vonkajších síl pri plnení dutiny formy. Navyše, používajú sa brečky s nízkym podielom tuhej fázy fs do (0,2–0,3), ktoré sa môžu odlievať aj bez pôsobenia tlaku [17]. Dokonca, hoci zatiaľ to bola len zlievarenská zliatina s podielom tuhej fázy 0,05–0,1, boli liate aj do piesku [18].
Obr. 4. Fig. 4.
Výskyt zlievarenských chýb závislých na prúdení (turbulencii) detekovateľných röntgenom (bublín alebo pľuzgierov) pre rôzne podiely tuhej fázy [14], [15] Occurrence of casting defects dependent on the flow (turbulence) detectable with X-ray (bubbles or blisters) for different solid fractions [14], [15]
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
229
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
B. Vanko – M. Čeretka – A . I. Bat y š ev – K. A . Bat y š ev – L. Stanček Liatie zliatin hliní ka na t várnenie v čias to čne tuhom s tave
Problematika zmeny (zdanlivej) viskozity s rastom podielu tuhej fázy je ďalej intenzívne študovaná [16]. Nižšie teploty liatia (vrátane teplôt reoliatia či tixoliatia) zvyšujú životnosť formy v porovnaní s vysokotlakovým liatím alebo liatím s kryštalizáciou pod tlakom. F y z i ká l n e z á k l a d y t vo r by b r e č k y Na získanie nedendritickej (sféroidickej) štruktúry môžu byť použité rôzne metódy. V zásade všetky vyžadujú mimoriadne bohatú nukleáciu. Prvý prístup, ktorému sa dostalo veľkej pozornosti jednak v rannom období spracovania kovov v čiastočne tuhom stave, ako aj v posledných dekádach je využitie miešania. Príprava brečky fragmentáciou dendritov (vynúteným prúdením) Prúdenie je vynútené počas kontrolovaného ochladzovania tuhnúcej zliatiny s cieľom fragmentácie dendritov a tvorby ďalších zárodkov tzv. mechanizmom multiplikácie zárodkov. Prúdenie tu plní viac funkcií. Na základe Newtonovho zákona viskozity generuje šmykové napätia, ktoré silovým účinkom podporujú fragmentáciu dendritických ramien. Dendritické fragmenty možno získať aj odtavovaním sekundárnych ramien v dôsledku odlišných hrúbok a zloženia dendritického ramena v jeho koreni a ďalej v dôsledku zvýšených tepelných perturbácií, ktorých účinnosť podporuje prúdenie, ako aj v dôsledku znižovania povrchovej energie [10]. Je zrejmé, že tepelné a silové účinky môžu pôsobiť samostatne aj v synergii. Prúdeniu zostáva funkcia homogénnej distribúcie (odplavenia) týchto fragmentov do miest, v ktorých zostanú zachované ako „sekundárne“ zárodky. Vysoká hustota častíc tuhej fázy umožňuje nedendritický rast a má za následok jemnozrnnú mikroštruktúru [19].
Intenzívny pohyb taveniny počas tuhnutia má za následok vznik nových zŕn vzniknutých niektorým z vyššie uvedených spôsobov. Aj keď ešte nie všetky podrobnosti považoval M. C. Flemings za objasnené, ponúka nasledovné kvalitatívne vysvetlenie [10]. Počiatočný rast každého zárodku (obr. 5a) pokračuje dendriticky (obr. 5b). S pokračujúcim šmykovým namáhaním a dobou namáhania sa ako dôsledok dozrievania, šmykového namáhania, vzájomných kolízií a obrusovania stáva dendritická morfológia ružicovitou (obr. 5c). Počas ďalšieho ochladzovania dozrievanie ružíc pokračuje (obr. 5d). S dostatočnou šmykovou rýchlosťou a pomalým ochladzovaním sa častice stávajú sféroidické (resp. kvázi sféroidické), niekedy aj s malým množstvom uzatvoreného eutektika (obr. 5e). Na základe tohto princípu bolo navrhnutých a úspešne použitých viacero techník získavania jemnozrnných štruktúr, zahrňujúc mechanické miešanie [1], elektromagnetické miešanie a ultrazvukové vibrácie [20]. Tieto techniky používajú rôzne médiá a prostriedky na získanie pohybu taveniny. V mechanickom miešaní je prostriedkom pevný tvarovaný miešací element, alebo jednoduchá valcová tyč. V iných procesoch sú prostriedkom na využitie miešania elektromagnetická sila, konvekcia z fluidného toku a vibrácie [20]. Tento M. C. Flemingsov model spresnil R. A. Martinez [21], ktorý zistil, že ak sú oddelené fragmenty v dostatočnom množstve, potom rýchlo sféroidizujú a rastú ďalej v sférickom tvare priamo na požadovanú sféroidickú štruktúru spôsobom a–a2 na obr. 5. Ak je počiatočné množstvo kryštalických zárodkov nedostatočné pre priamy sféroidický rast, z jednotlivých oddelených dendritických ramien najskôr vyrastú rovnoosové dendrity a požadovanú štruktúra je potom získaná dozrievaním spôsobom b–e na obr. 5. Prechodné štruktúry obr. 5c a 5d sú označované ako ružice alebo ružicovité dendrity. Brečka s takouto morfológiou je v mnohých prípadoch tvarovateľná, ale jej výskyt je spojený s odmiešavaním a zachytávaním kvapalnej fázy v časticiach tuhej fázy. Príprava brečky chemickým zjemňovaním zrna Prednosti spracovávania kovov v čiastočne tuhom stave a prísna patentová ochrana MIT vyvolali intenzívny záujem o ďalšie metódy prípravy a spracovania brečky. Spomedzi viacerých spôsobov to boli napr. predzliatiny SiBloy ® upravené na použitie pre spracovanie v čiastočne tuhom stave [22], s obsahom Si a B pre zliatiny Al-Si (pôvodne nenavrhované pre spracovanie v čiastočne tuhom stave) alebo špeciálne navrhnuté predzliatiny s Sc a Zr [23] určené pre zliatiny na tvárnenie podporujúce intenzívnu tvorbu zárodkov. Okrem tvorby heterogénnych zárodkov sa tieto zrno zjemňujúce prísady často podieľajú aj na tvorbe precipitátov, ktoré zabraňujú rastu zŕn, čo je obzvlášť dôležité pri tixotvarovaní pri opätovnom ohreve.
Obr. 5.
Fig. 5.
230
Schematické zobrazenie vývoja sféroidickej morfológie primárnej tuhej fázy pripravenej za pôsobenia šmykových síl: a) zárodok – fragment dendritu, b) rast – vývoj dendritu, c) pretvorenie v dendritickú ružicu, d) zrelá dendritická ružica, e) sféroid. Vývoj od a) až po e) je podporovaný rastúcou šmykovou rýchlosťou, rastúcim časom pôsobenia šmykových napätí a klesajúcou rýchlosťou ochladzovania [21] Schematic illustration of the development of spheroidal morphology of primary solid phase prepared under the action of shear forces: a) nucleus – fragment of a dendrite, b) growth— dendrite evolution, c) distortion to a dendritic rosette, d) ripened dendritic rosette, e) spheroid (globule). The development from a) to e) is supported by the increasing shear rate, increasing time of action of shear stress and decreasing cooling rate [21]
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Príprava brečky intenzívnou heterogénnou nukleáciou K tvorbe sféroidických útvarov tuhej fázy sa možno dopracovať spôsobom známym z liatia do kovových foriem, keď sa tavenina odlieva z teplôt blízkych teplote likvidu do relatívne chladnej kovovej formy. Chladná stena formy pôsobí ako zdroj pre heterogénnu nukleáciu. Po náraze sa tavenina prudko podchladzuje, generujú sa zárodky a ďalšia tavenina ich odplavuje. Výsledkom je jemnozrnná štruktúra. Na tomto princípe je založených viacero metód: liatie s chladiacim žliabkom [24], liatie so serpentínovým kanálom [25], liatie s nízkym prehriatím v šmykovom poli (LSPSF) [26], alebo liatie s plynom indukovaným čiastočne tuhým stavom (GISS) [27].
Liatie zliatin hliní ka na t várnenie v čias to čne tuhom s tave
B. Vanko – M. Čeretka – A . I. Bat y š ev – K. A . Bat y š ev – L. Stanček
Z áve r
Poďakovanie Ďakujeme grantovej agentúre Slovenskej republiky VEGA za finančnú podporu projektu 1/0876/14 – Štúdium získavania sféroidickej morfológie primárneho tuhého roztoku zliatiny hliníka na tvárnenie a jeho vplyvu na mechanické vlastnosti. L i t e ra t ú ra [1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7] [8]
[9]
[10]
[11] [12]
[13]
SPENCER, D. B.; R. MEHRABIAN; M. C. FLEMINGS: Rheological behavior of Sn – 15 pct Pb in the crystallization range. Metall. Trans., 1972, 3, 1925–1932. FLEMINGS, M. C.: Solidification processing. McGraw-Hill Book Company, New York, 1974. Ruský preklad: Processy zatverdivanija. Izd. Mir, Moskva,1977. ESKIN, D. G.: Physical metallurgy of direct chill casting of aluminum alloys. CRC Press, Taylor & Francis Group, LLC, Boca Raton, 2008. ESKIN, D. G.; SUYITNO; L. KATGERMAN: Mechanical properties in the semi-solid state and hot tearing of aluminium alloys. Progress in Materials Science, 2004, 49, 629–711. DREZET, J. M.; B. MIREUX; Z. SZARAZ; T. PIRLING: Determination of coherency and rigidity temperatures in Al-Cu alloys using in situ neutron diffraction during casting. JOM, 2014, 66, 8. DOI: 10.1007/s11837-014-1018-8. FERRANTE, M.; E. De FREITAS: Rheology and microstructural development of a Al-4wt%Cu alloy in the semi-solid state. Materials Science and Engineering A, 1999, 271, 1–2, 172–180. NISHI, N.: Development in die casting. Die Casting Engineer, 2006, 28–35. SAHA, D.; S. SHANKAR; D. APELIAN; M. M. MAKHLOUF: Casting of aluminium-based wrought alloys using controlled diffusion solidification. Metallurgical and Materials Transactions A - Physical Metallurgy and Materials Science, 35A (7), 2174–2180. FIGUEREDO, A.; D. APELIAN: Chapter 2 – Processing routes. In: Science and technology of semi-solid metal processing. Edited by A. FIGUEREDO. Rosemont, Illinois, USA, (NADCA), 2001, 2-1–2-18. FLEMINGS, M. C.: Behavior of metal alloys in the semisolid state. Metallurgical Transactios A, 1991, 22A, 957–981. CAMPBELL, J.: Castings. 2nd edition. Butterworth-Heinemann, Oxford, 2003. LI, S.: Hot tearing in cast aluminium alloys: Measures and effects of processes variables. Dissertation thesis, Worchester Polytechnic Institute, Worchester, MA, USA, 2010. APELIAN, D.: Semi-solid processing routes and microstructure evolution. Proceedings of the 7th International Conference on Semi-Solid Processing of Alloys and Composites, September 25–27, 2002, Tsukuba, Japan.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
231
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
V príspevku boli prezentované základné poznatky o spracovaní zliatin v čiastočne tuhom stave a jeho prínosoch. Boli diskutované charakteristiky brečky – východiskovej suroviny pre procesy spracovania v čiastočne tuhom stave. Konfrontácia podmienok vzniku zlievarenských chýb a podmienok prípravy funkčnej brečky ukázala, že uvádzaným chybám pochádzajúcim z teplotného intervalu tuhnutia možno metódami spracovania kovov v čiastočne tuhom stave predchádzať.
[14] JORSTAD, J. L.; Q. Y. PAN; D. APELIAN: Interaction of key variables during rheocasting: Effect of fraction solid and flow velocity on performance. 111th Metal Casting Congress, 15.–18. 5. 2007, Houston, Texas. [15] JORSTAD, J.: Understanding aluminium rheocasting. Die Casting Engineer, 2010, 22–28. [16] LI YAGENG; MAO WEIMIN; ZHU WENYHI; YANG BIN.: Rheological behaviour of semi-solid 7075 aluminum alloy at steady state. China Foundry, 2014, 11, 79–84. [17] KHALAF, A. A.; P. ASHTARI; S. SHANKAR: Formation of nondendritic primary aluminum phase in hypoeutectic alloys in controlled diffusion solidification (CDS): A hypothesis. Metallurgical and Materials Transactions B, 2009, 40B, 843–849. [18] CHUCHEEP, T.; R. BURAPA; S. JANUDOM; S. WISUTMETHANGOON; J. WANNASIN: Semi-solid gravity sand casting using gas induced semi-solid process. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2010, 20, 981–987. [19] WANNASIN, J.; R. A. MARTINEZ; M. C. FLEMINGS: Grain refinement of an aluminum alloy by introducing gas bubbles during solidification. Scripta Materialia, 2006, 55, 115–118. [20] WEI DAI; SHUSEN WU, SHULIN LÜ, CHONG LIN: Effects of rheo-squeeze casting parameters on microstructure and mechanical properties of AlCuMnTi alloy. Materials Science and Engineering A, 2012, 538, 320–326. [21] YURKO, J. A.; R. A. MARTINEZ; M. C. FLEMINGS: SSRTM: The spheroidal growth route to semi-solid forming. Proceedings of the 8th International Conference on Semi-Solid Processing of Alloys and Composites, 21.–23. 9. 2004, Limassol, Cyprus. [22] PAN, Q. Y.; D. APELIAN; M. M. MAKHLOUF: AlB2 grain refined Al-Si alloys: Rheocasting/Thixocasting applications. Proceedings of the 8th International Conference on Semi-Solid Processing of Alloys and Composites, 21.–23. 9. 2004, Limassol, Cyprus. [23] ROGAL, Ł.; J. DUTKIEWICZ; H. V. ATKINSON; L. LITYŃSKA-DOBRZYŃSKA; T. CZEPPE; M. MODIGELL: Characterization of semi-solid processing of aluminium alloy 7075 with Sc and Zr additions. Materials Science & Engineering A, 2013, 580, 362–373. [24] JIRATTITICHAROEAN, W.; H. JONES; H. V. ATKINSON; I. TODD; P. KAPRANOS: Thixoforming of aluminium 7xxx alloys produced using a cooling slope. Proceedings of the 8th International Conference on Semi-Solid Processing of Alloys and Composites, 21.–23. 9. 2004, Limassol, Cyprus. [25] WEN-ZHI ZHU; WEI-MIN MAO; QIN TU: Preparation of semi-solid 7075 aluminum alloy slurry by serpentine pouring channel. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2014, 24, 954–960. [26] HONG-MIN GUO; XIANG-JIE YANG; JIA-XUAN WANG; BIN HU; GUANG-LEI ZHU: Effects of rheoforming on microstructures and mechanical properties of 7075 wrought aluminum alloy. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2010, 20, 355–360. [27] WANNASIN, J.; S. JANUDOM; T. RATTANOCHAIKUL; R. CANYOOK; R. BURAPA; T. CHUCHEEP; S. THANABUMRUNGKUL: Research and development of gas induced semi-solid process for industrial applications. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2010, 20, 1010–1015.
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
N . B e n z – Ch . F o u r b e r g – S . I v a n o v
S o u č a s ný s t a v t e c h n o l o g i e A l p h a s e t
Současný stav technologie Alphaset
Ú vo d
Present state of the Alphaset technology
Anorganický křemičitan sodný Furan ST Fenol ST, kysele tvrzený Alkyloil Urethan ST Fenol Urethan ST Anorganický fosfát ST Amin Polyol Urethan ST Polyether Polyol Urethan ST Alkalický fenol ST
621.742.4:679.562.3 : 021.4 phenol moulding sand—bibliography
Alphaset is a trade mark for alkaline phenolic resins hardened by esters. It is the newest system from many self-set ting ones, which has been patented in 1983. Principles of the technology, tensile strength and emission values and recoverabilit y of mix tures when using this technology are described in the ar ticle.
Alphaset je obchodní značka pro estery tvrditelné alkalické fenolické pryskyřice. Jedná se o nejnovější z mnoha samotvrdnoucích (ST) systémů, patentovaný v roce 1983. 1952 1958 1958 1965 1970 1974 1978 1980 1983
Technologie Alphaset se používá ve velkém měřítku: v Evropě ve Velké Británii, Rusku, Turecku, stejně jako v Itálii, Španělsku a Finsku; v Asii v Japonsku, Koreji, Indonésii a rozšířené je její použití také v Severní Americe. Malé rozšíření naproti tomu našly tyto systémy ve střední Evropě v důsledku požadavků na vysoký stupeň regenerace písku. Podobný vývoj lze očekávat i v Číně, kde nové zákony vyžadují 95% využití starého písku. Tento systém se dobře hodí pro výrobu forem a jader, zvláště pro ocelové odlitky, jelikož neobsahuje dusík, fosfor ani síru. Mohou se vyrábět odlitky různých hmotnostních kategorií (obr. 1–3). Vytvrzování probíhá dle schématu uvedeného na obr. 4. Pev n o s t i v t a h u a e m i s e
Norbert Benz Hüttenes-Alber tus Chemische Werke GmbH
Christian Fourberg Hüttenes-Alber tus Chemische Werke GmbH
Dr. Stefan Ivanov H ü t t e n e s - A l b e r t u s C Z , s . r. o .
232
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Ester (aktivátor) je katalyzátorem, nikoliv reaktantem, a po reakci (počáteční vytvrzení) zůstává zachován ve směsi. Použití esterů a odlišný chemizmus usnadňují vyjímání modelů ve srovnání s kyselými procesy. Rychlost počátečního vytvrzování se řídí jen volbou typu esteru, nikoli zvýšeným dávkováním, jako např. u kyselých systémů, takže se pracuje až s 5 aktivátory, které se v praxi zaměňují nebo míchají. Aby se zabránilo neúplnému počátečnímu protvrzení, měla by se dodržovat minimální „stechiometrická“ úroveň dávkování aktivátoru (pravidlem je 20–30 % na pryskyřici). Široký výběr aktivátorů dovoluje pracovat i mimo optimální teplotní interval 20–30 °C a se speciálními aktivátory i v podmínkách −10 až +40 °C, přirozeně v úzkých provozních hranicích. Lze používat vodní i alkoholové nátěry. Zvláštností je sekundární dotvrzení při vysokých teplotách, tj. při lití, takže se dosahují relativně vysoké pevnosti za horka (obr. 5). Přímé porovnávání pevností je obecně velmi obtížné, protože v různých světových regionech se měří různé pevnosti a používají odlišné měřicí postupy (obr. 6). Proto v dalším ponecháváme diagramy v originální podobě. Pryskyřice typu Alphaset jsou bezrozpouštědlové (na vodní bázi), a proto mají nízké hodnoty emisí těkavých látek VOC. Zpracovávají se na obvyklých mísičích. Protože estery jsou dobrá rozpouštědla, je nutno věnovat pozornost odolnosti použitých materiálů, zejména např. umělohmotných potrubí, jiných umělohmotných dílů, těsnění čerpadel a modelových laků, jak dokládá tab. I. Jako materiál na modely se nedoporučují hliník a dřevo, protože např. dřevo může být poškozeno esterem. Nejlepší jsou modely z epoxidových pryskyřic. Pro jistotu by se však měla otestovat odolnost proti účinku alkálií a rozpouštědel.
S o u č a s ný s t a v t e c h n o l o g i e A l p h a s e t
Příklady ocelových odlitků Examples of steel castings
Tab. I.
Fenolická pryskyřice (Rezol) + Ester
Odolnost vybraných materiálů na modely Resistance of chosen material for patterns
Tab. I. Odolné
Vytvrzené pojivo (počáteční vytvrzení) Licí teplota
Vytvrzené pojivo (dotvrzení – vytvrzení rezolu)
buna-N (kaučuk)
etylpropylén (PE)
hypalon
neopren
polyakrylát
polypropylen (PP)
polyuretan (PUR)
polyetylen (PE)
polystyren (PS)
silikon
tigon
teflon
viton A
uran n er
reng
ake
Re a ne
s
uran n er
ake
Re a ne
reng
polyvinylchlorid (PVC)
butylkaučuk
Schéma průběhu vytvrzování A scheme of hardening course s
Obr. 4. Fig. 4.
neodolné
buna-S (kaučuk)
ell ell
e
e
n
n
Podmínky: 1800 °F / 50 psi (980 °C / 3,45 barů) pevnost v tlaku
Obr. 5. Fig. 5.
Srovnání pevnosti za horka Sinothermů a furanových pryskyřic Comparison of hot strength of Sinotherms and furan resins
.
.
Různé metody měření pevnosti v různých zemích Various methods of strength measuring in various countries
R e g e n e ra c e a l p h a s e t ov ýc h sytémů
Alphasetové systémy lze mechanicky a termicky regenerovat. Ve střední Evropě se používá výhradně jen mechanická regenerace, přičemž často jako modelový písek slouží nový písek, případně jen s malým přídavkem mechanického regenerátu. Formovací směsi ze 100% mechanického regenerátu se používají často jako výplňové nebo k výrobě malých a jednoduchých odlitků, takže v průměru je možné dosáhnout využití starého písku kolem 60 %, podle sortimentu někde i více. Typické technologické vlastnosti mechanického regenerátu: – voda 0,1–0,3 % – ztráta žíháním 1,5–2,0 % – pH 8–10 – elektrická vodivost 2500–5000 µS/cm – spotřeba kyseliny 450–700 mg HCI/100 g – vyplavitelné látky 0,5–1,0 % – dusík 0% – síra 0% Protože obsah draselných a sodných solí v regenerátu postupně narůstá, může po určité době dojít k výraznému poklesu mechanických pevností. To potom vyžaduje zvýšit přídavek nového písku, což vede k obvyklému stupni regenerace 60 %. Obsah těchto solí by neměl přesáhnout 0,25 %. Pomůže také přídavek vody k vratnému písku, což se často praktikuje.
Tab. II. Tab. II.
Obr. 6. Fig. 6.
Alfasetové systémy se mohou používat s různými ostřivy: – křemenný písek 1,0–1,8 % – říční písek 1,3–1,8 % – olivín 2,0–3,0 % – zirkon 0,9–1,3 % – chromit 1,0–1,5 % – bauxit 1,0–1,2 % Zvláště u bauxitového písku došlo v poslední době k velmi zajímavým pokrokům. Toto ostřivo netvoří s křemenným pískem eutektikum jako např. chromit, proto nedochází ke snížení bodu spékání. Dále má magnetické vlastnosti, takže jde při regeneraci odseparovat. V Koreji jde např. o nejpreferovanější ostřivo pro technologii Alphaset. Tab. II podává ve zkratce souhrnný přehled výhod a nevýhod technologie Alphaset.
Výhody a nevýhody technologie Alphaset Advantages and disadvantages of the Alphaset technology
Výhody
nevýhody
ocelové odlitky velmi dobré povrchy odlitků
nízké pevnosti
snadné vyjímání modelů
omezená skladovatelnost pryskyřice
nízký výskyt zálupů a trhlin
ovládání doby zpracovatelnosti a rozebírání jen volbou typu aktivátoru
neobsahuje dusík, síru, fosfor
omezené využití mechanického regenerátu (kolem 60 %)
pryskyřice je rozpustná ve vodě zápach bakelitu po odlití lze částečně omezit nátěry
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
233
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
Obr. 1–3. Fig. 1–3.
N . B e n z – Ch . F o u r b e r g – S . I v a n o v
S o u č a s ný s t a v t e c h n o l o g i e A l p h a s e t
Pro termickou regeneraci je v Evropě jen málo příkladů – např. ve Velké Británii, v Turecku, jeden případ v Rusku. V USA je termická regenerace mnohem více rozšířena, o čemž se ještě zmíníme na konci tohoto článku. Protože při cca 700 °C dochází působením alkálií k natavování pískových zrn a jejich povrch se stává sklovitý a zakulacený, je nutno bezpodmínečně přidávat aditiva, která chemickou adsorpcí snižují obsah alkálií („slurry“). Tím se transport solí na povrch zrn zredukuje a pozdější pevnost se zvýší. Spékání písku během regenerace se potlačí a alkálie se oddělí s jemnými podíly. Termická zařízení pracují při ≤ 580 °C. Pozn.: Složení směsi: 0,33 hm. d. aktivátor / 1,5 hm. d. pryskyřice / 100 hm. d. nový písek H 32.
Obr. 7. Fig. 7.
Grafické znázornění nárůstu pevnosti Graphic illustration of strength increase
a
e n s
(*) stupeň oživení nového písku není znám
y u kg c
y u kg c
Obr. 10. Emise benzenu u pryskyřice Sinotherm 8402. Pyrolýza HA Labor při 900 °C – maximum emisí benzenu Fig. 10. Benzene emissions of Sinotherm 8402 resin. Pyrolysis HA Labor at 900 °C—maximum of benzene emissions
a
e n s
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
N . B e n z – Ch . F o u r b e r g – S . I v a n o v
Regenerační cyklus Regenerační cyklus
Obr. 11. Regenerační cyklus směsí sodných systémů Fig. 11. Regeneration cycle of sodium system mixtures
180 180
160
160
140
140
120
120
s
Složení směsi: 0,3 hm. d. aktivátor / 1,3 hm. d. pryskyřice / 100 hm. d. nový písek H 32
100 80
s
100 80
60
60
40
40
20
20
0
0 100% New
100% Reclaim 100% Reclaim 100% Reclaim 100% Reclaim 100% Reclaim 100% Reclaim 0.2% ABM505 0.3% ABM505
100% New
Obr. 8. Fig. 8.
Pevnosti v ohybu nízkoemisní pryskyřice Sinotherm 8402 Impact strength of low-emission resin Sinotherm 8402
0.2% ABM505
0.3% ABM505
Pozn.: pryskyřice: 1,5 %, tvrdidlo: 25 %
Obr. 12. Pevnost v tahu s využitím aditiv ABM 505 Fig. 12. Tensile strength with use of ABM 505 additives
Pozn.: Měření uskutečněno bezprostředně nad formovacím rámem – 1 h. Složení směsi: 0,3 hm. d. aktivátor / 1,3 hm. d. pryskyřice / 100 hm. d. nový písek H 32. Hodnoty BGiA (standardní metodika 6265) v jedné slévárně oceli. HA Alphaset od 1990.
Obr. 9. Fig. 9.
234
Emise benzenu u pryskyřice Sinotherm 8402 Benzene emissions of Sinotherm 8402 resin
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Níže jsou uvedeny příkladné technologické hodnoty termického regenerátu: – voda 0,1–0,2 % – ztráta žíháním 0,1–0,2 % – pH 8–12 – elektrická vodivost 1000–3000 µS/cm – spotřeba kyseliny 350–600 mg HCI/100 g – vyplavitelné látky > 0,5 % – dusík 0% – síra 0% Protože se technologie Alphaset hodně používá při výrobě odlitků z oceli, vzniká otázka separace a opětovného použití chromitu. To je použitím magnetické separace analogicky jako u technologie furanových pryskyřic možné a ve střední Evropě
S o u č a s ný s t a v t e c h n o l o g i e A l p h a s e t
Z ávě r Následují informace získané během studijní cesty do společnosti Hüttenes-Albertus International LLC v Chicagu, která je od června 2016 100% součástí holdingu HA, a do několika sléváren, které používají technologii Alphaset. Pozorovány byly systémy založené jak na KOH, tak na NaOH, např. v jedné slévárně Alphaset 9040 (sodný) a Alphaset 9010 (draselný) v kombinaci s aktivátory Alphacure 103, 120, 130, 145, 160 z výrobní palety HAI. Obsahy pryskyřice se pohybují mezi 1,2 a 1,7 % na písek, obsah aktivátoru Alphacure se udržuje v relativně úzkém intervalu 28–30 % na pryskyřici, což vysvětluje početný výběr různých typů aktivátorů. Pevnost v tahu obnáší cca 50 psi po 2 h, resp. 80 psi po 4 h.
Tab. III. Pryskyřice (Sinotherm) z nabídky firmy Hüttenes-Albertus Tab. III. Resins (Sinotherm) offered by Hüttenes-Albertus PRYSKYŘICE
Sinotherm 8255
Sinotherm 8402
Sinotherm 8426
Sinotherm 6481
rozpouštědlo
KOH
KOH
KOH
NaOH
viskozita (mPa · s, 20 °C)
80–130
80–150
70–110
210–280
skladovatelnost (garantovaná)
5 měsíců
2 měsíce
5 měsíců
2 měsíce
poznámky
vysoké pevnosti
snížené emise
ekologický
standard
Tab. IV. Aktivátory z nabídky firmy Hüttenes-Albertus Tab. IV. Activating agents offered by Hüttenes-Albertus AKTIVÁTOR
rychlý
střední
pomalý
nový písek
8261 8244
2000 3340 5724 8464
J 240 J 340
mechanický regenerát
8244
3340 8464
J 240 J 340
termický regenerát
8244
3340
J 240 J 340
12 měsíců
12 měsíců
12 měsíců
skladovatelnost (garantovaná)
Pevnosti jsou u draselných typů znatelně vyšší, což však není vždy žádoucí. Před touto studijní cestou se vyskytl případ v Rusku, kde zákazník vzhledem ke zvýšenému výskytu trhlin požadoval přejít zpět k sodnému typu. U sodných typů je zřejmá také výrazně lepší regenerovatelnost směsí (obr. 11). Dle teorie pomáhají také přísady roztoků aminosilanů, např. aditiv ABM 505 (obr. 12), neměli jsme však možnost takovou situaci spatřit v praxi. Dalším vývojovým tématem jsou aktivátory modifikované pryskyřicí, od kterých se očekává dosažení vyšších pevností. Mohli jsme si prohlédnout více termických regeneračních zařízení, u kterých se přidává 0,6–1 % aditiva ABM 601 (vodná suspenze minerálů, udržovaná v homogenním stavu za stálého míchání ve velkých 550galonových kontejnerech) přes průběžný mísič ke starému písku před termickou regenerací. Jakost termického regenerátu se oceňuje velmi vysoko a udává se, že díky tomu lze ke kompenzaci vynášeného prachu přidávat jen 10 % nového písku. Uvedená slévárna používá termickou regeneraci Gudgeon Thermfire s výkonem 3 t/h a s její pomocí kombinuje 40 % termického regenerátu s mechanickým regenerátem. Přesto – dle našeho názoru – není termická regenerace univerzálním řešením, protože v evropských podmínkách mohou náklady vystoupat dosti vysoko. Toto téma vyžaduje další studii, pokud si to naši kolegové slévači budou přát. Další zajímavé aspekty, které jsme viděli: hmotnost ocelových odlitků je do 10 t, dříve se vyráběly i mnohem těžší, v současnosti už nikoli. V jedné slévárně jsme viděli i výrobu max. 5t litinových odlitků (LKG) – k našemu údivu i při známém velmi vysokém tlaku při tuhnutí –, což je jistě možné díky dotvrzení směsi při vysoké teplotě, tzn. při odlití. Předsoušení forem před natíráním jsme neviděli, částečně se používaly zirkonové nátěry, přičemž na rozdíl od technologie furanů se u jader a forem z Alphasetu za určitých podmínek dá odlévat i bez nátěru. Povrchová kvalita byla dobrá, rozsáhlé významné plynové defekty jsme neviděli. Pouze v jednom případě se pracovníci slévárny zmínili o plynových vadách. V jiné slévárně se na některých místech aplikoval černý oxid železa (magnetit), ale tato slévárna neměla argon-oxidovou oduhličovací pec. Nečekaně dobrý dojem v nás zanechala výrobní a technologická kázeň. Např. mísiče jsou každý den nejen pečlivě čištěny, ale také kalibrovány. Doufáme, že jsme tímto článkem podali jednak dostatečný přehled o technologii Alphaset, jednak uvedli možnosti HA dodávat výrobky na vysoké úrovni a se špičkovým mezinárodním servisem. L i t e ra t u ra
Tab. V. Tab. V.
Nárůst pevnosti v ohybu v případě dané pryskyřice a aktivátoru Increase of impact strength in case of given resin and activating agent Pryskyřice aktivátor [hm. d.] [hm. d.]
písek
pevnosti v ohybu [N/cm2]
Sinotherm aktivátor 1h 8255 8244
2h
4h
24 h
H 32
1,15
0,25
100 150 180
220
HST 60
1,15
0,25
70
200
regenerát mechanický
1,30
0,25
30
40
45
90
regenerát termický
1,15
0,25
80
120 140
170
140 170
Pozn.: zkoušky dle metodiky VDG P72; teplota okolí 19–23 °C; teplota písku 19–23 °C; relativní vlhkost 40–60 %.
[1]
[2] [3] [4]
EGELER, N.; I. HARRIS: Advances in alkaline phenolic resole resins, SINOTHERM® – AN OVERVIEW, ICME Seminar Chesterfield March 2010. TRIKHA, S. K.: ALpHASET®Binder Technology presented to OMZ, HA International, LLC Westmont, IL, April 1, 2013. BENZ, N.; C. FOURBERG: Präsentation Alpha Set Systeme, 2013. BENZ, N.; C. FOURBERG: Advances in Alkaline Phenolic Resol Resins, The Sinotherm System – An Overview, June 2016.
Překlad: Ing. Jiří Křístek, CSc.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
235
PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y
se praktikuje. V tab. III a IV jsou uvedeny některé typy pryskyřic (Sinotherm) a aktivátorů z nabídky firmy Hüttenes-Albertus. Příklad nárůstu pevnosti je uveden v tab. V a obr. 7. Zajímavý vývoj představuje nízkoemisní Sinotherm 8402 se sníženou emisí benzenu při zachování stejných nebo i vyšších pevností v ohybu, jak ukazují obr. 8–10.
N . B e n z – Ch . F o u r b e r g – S . I v a n o v
Z PRAXE
M . V y ko ukal – M . P ř erov ská – A . Bur ian – P. Kub e š J á dra v y t v r zovaná te p l em – provozní zku š en o s ti ze zko u š k y p o ji vové h o...
Jádra vytvrzovaná teplem – provozní zkušenosti ze zkoušky pojivového systému GEOPOL® W ve slévárně BENEŠ a LÁT, a. s.
Ú vo d Geopolymerní pojivové systémy navazují na bohatou historii anorganických pojivových systémů. V padesátých letech 20. století přineslo zavedení vodního skla výrazné změny způsobu práce, zvýšení produktivity a možnost řízení procesu výroby forem a jader. Počátek nového tisíciletí je ve znamení nástupu nových anorganických systémů usilujících o výrazný zásah do skladby užívaných pojivových systémů. Zpřísňující se požadavky státních orgánů, sílící nároky zákazníků na užívání příznivějších technologií, zajištění hygienických pracovních podmínek v průběhu celého výrobního cyklu a minimální ovlivňování životního prostředí jsou faktory, které usnadňují cestu k dalšímu prosazování. Řešením je technologie GEOPOL® W. C h a ra k t e r i s t i ka s y s t é m u
621.742.48 : 678.7 : 621.743 sand binder—polymers— core production
Anorganické systémy vytvrzované chemickou cestou, nejčastěji oxidem uhličitým nebo pomocí tvrdidel, nedokáží plně využít své pojivové schopnosti. Naproti tomu fyzikální postupy vytvrzování teplem zhodnotí pojivové schopnosti efektivněji. Pevnosti dehydratovaných směsí jsou o řád vyšší [1]. Základní schéma vytvrzování směsí v horkém jaderníku a horkým vzduchem je znázorněno na obr. 1 a 2. Při pochodu vytvrzování jádra se v různých vzdálenostech od stěny jaderníku vytvoří tři pásma, pásmo I – vytvrzená směs, pásmo II – probíhající vytvrzování směsi, pásmo III – nevytvrzená směs (obr. 1) [2]. Obdobně je tomu při vytvrzování vzduchem (obr. 2). V praxi se využívá kombinace obou způsobů vytvrzování. Pojivový systém GEOPOL® W vyvinutý pro vytvrzování teplem se řadí do skupiny geopolymerních pojiv. Je přednostně určený pro výrobu slévárenských jader pro sériovou výrobu hliníkových odlitků. Pro vytvrzení se využívá teplo vyhřívaného jaderníku a teplý vzduch. Další složkou systému je přísada GEOTEK. Při vývoji pojivového systému byly kladeny požadavky na vstřelovatelnost jádrové směsi, dostatečné okamžité pevnosti jader za tepla i za studena, životnost směsi, skladovatelnost jader, dobrou rozpadavost jader po odlití, kvalitní povrchy odlitků a současně s tím na výrazné zlepšení hygienických podmínek při přípravě, výrobě jader, skladování, odlévání a odjádrování (proti organickým systémům). Pr ovo z n í o d z ko u š e n í
Ing. Michal Vykoukal S A N D T E A M , s p o l . s r. o ., H o l u b i c e
Ing. Markéta Přerovská, Ph.D. S A N D T E A M , s p o l . s r. o ., H o l u b i c e
Ing. Alois Burian, CSc. S A N D T E A M , s p o l . s r. o ., H o l u b i c e
Ing. Pavel Kubeš S A N D T E A M , s p o l . s r. o ., H o l u b i c e
236
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Po sérii ověřovacích laboratorních zkoušek ve společnosti SAND TEAM, spol. s r. o., byla dohodnuta spolupráce a zrealizování provozních zkoušek ve slévárně BENEŠ a LÁT, a. s. Uskutečnění zkoušek bylo naplánováno a provedeno na stávajícím vstřelovacím stroji, který je provozován s technologií cold box amin (obr. 3). Objem vstřelovací komory je 12 l. Pro zajištění provozní zkoušky byl instalován dvouokruhový olejový ohřev jaderníku s možností nastavení požadované teploty (obr. 4). Vytvrzení bylo podporováno profukováním vzduchem. Cílem provozní zkoušky byla sériová výroba jader a také optimalizace složení jádrové směsi. Na základě provedených laboratorních zkoušek vyhodnocení vlastností byl sestaven plán provozních zkoušek. Celkem bylo připraveno a odzkoušeno osmnáct různých jádrových smění, jejichž přehled včetně výsledků uvádí tab. I. Po konečném vyhodnocení se vykrystalizovaly dvě tři jádrové směsi, u kterých bylo dosaženo velmi dobrých výsledků ve sledovaných parametrech a které bude možno dále provozně rozvíjet.
Jádra v y t vr zovaná teplem – provozní zkuš enos ti ze zkoušk y pojivového... M. V ykoukal – M. P řerov ská – A . Burian – P. Kube š
Tab. I.
Přehled vyrobených směsí a hodnocení odlitků
Název směsi
Obr. 1.
Obr. 2.
Schéma vytvrzování horkým vzduchem, Q – teplo dodávané vzduchem, pásma I, II, III tvořící se při vytvrzování vzduchem
směs č. 1
A2/0,3
směs č. 2
A2/0,9
směs č. 3
B2/0,3
směs č. 4 směs č. 5 směs č. 6
C2/0,3 SA2,5/0,3 A1,8/0,3
směs č. 7
A1,8/0,9
směs č. 8
CA1,8/0,3
směs č. 9
B2/0,9
směs č. 10
B1,8/0,3
Pří p rava j á d r ové s m ě s i Každá jádrová směs v množství 30 kg byla připravena v dávkovém s-mísiči. Byly použity následující suroviny: ostřivo SP 28, Střeleč ST 53, pojivo GEOPOL® W – použité dávkování 1,8 hm. d.; 2,0 hm. d.; 2,5 hm. d. a přísada GEOTEK 010 s dávkováním 0,3 hm. d. a 0,9 hm. d. Celková doba mísení byla 3 min, z toho 1 min suché ostřivo a přísada GEOTEK 010 a poté další minimálně 2 min s pojivem GEOPOL® W. V ý r o b a j a d e r a s k l a d ová n í Z připravených směsí se vstřelovala jádra pro hliníkové odlitky dmychadla. Kovový jaderník vhodný pro teplé procesy byl v průběhu výroby jader vyhříván olejovým ohřevem na 150 °C, nastavení zařízení a teplota oleje byly vyšší, tak aby se zajistila požadovaná teplota jaderníku (obr. 5 a 6). Teplota proplachovacího vzduchu se pohybovala v rozmezí 40 až 55 °C. Parametry vstřelování byly voleny stejné nebo jen s malými odchylkami od parametrů předepsaných pro standardní výrobu tohoto jádra technologií cold box amin. Doba vstřelu 2 s, počáteční tlak vytvrzování 2 bar, tlak vytvrzování 4 bar, čas náběhu tlaku 5 s, pulzy zplyňovadla 10 s / 5 s (v průběhu zkoušek byla tato funkce deaktivována). Časy vytvrzování se volily pro každou směs individuálně, nicméně v následujících intervalech 30, 40, 50, 70, 80, 90 a 120 s, nejčastěji však 60 a 90 s. Rozložení povrchových teplot právě vyrobeného jádra
Obr. 3.
Výroba jader na vstřelovacím stroji
Obr. 4.
směs č. 11
C1,8/0,3
směs č. 12
SA2,5/0,9
směs č. 13
SB2,5/0,9
směs č. 14
SB2,5/0,3
směs č. 15
A1,8/0,9
směs č. 16
A2/0,3-O
směs č. 17
CA2/0,3
směs č. 18 A1,8/0,3-O
jádra použitá pro odlití 2 × 60“ 2 × 50“ 2 × 90“ 2 × 60“ 2 × 90“ 2 × 60“ 2 × 70“ 2 × 90“ 2 × 90“
2 × 120“ 2 × 90“ 2 × 60“ 1 × 40“
stav odlitků, poznámka odlitky OK odlitky OK odlitky OK odlitky OK odlitky OK odlitky OK odlitky OK odlitky OK odlitky OK nepodařilo se vyrobit použitelná jádra odlitky OK odlitky OK odlitky OK zlomené jádro v odlitku
2 × 90“
1× odlitek vadný – zlomené jádro, 1× odlitek OK
2 × 90“
odlitky OK
2 × 60“
odlitky OK
2 × 40“ 2 × 90“ 2 × 90“ 2 × 70“ 2 × 90“ 2 × 60“
odlitky OK odlitky OK odlitky OK odlitky OK odlitky OK odlitky OK neodlito; většina jader se po týdnu od výroby zlomila Nnepodařilo se vyrobit použitelná jádra odlitky OK 1× odlitek OK, 1× zlomené jádro odlitky OK 1× odlitek OK, 1× zlomené jádro odlitky OK
2 × 60“ 2 × 40“ 2 × 80“ 2 × 90“ 2 × 70“
dokumentuje snímek termokamerou na obr. 7. Nejteplejší byla střední část jádra s maximální teplotou 123,4 °C, a naopak nejchladnější byla známka s teplotou kolem 70 °C. Při výrobním cyklu se do prostředí neuvolňuje téměř žádný zápach. Po vstřelení byla jádra ihned vyjímána z jaderníku (obr. 8), zkontrolována, popsána a zakládána do regálu pro uskladnění před litím. Jádra byla uskladněna standardně za stejných podmínek společně s jádry technologie cold box amin. Při výrobě se potvrdilo, že některé směsi nejsou vhodné pro technologii vytvrzování teplem. U směsi č. 14 došlo po týdnu skladování k rozlomení jader. Během skladování se jádra opatřila lihovým nátěrem (obr. 9), a to podle standardního předpisu pro cold box amin jádra.
Zařízení pro ohřev jaderníku horkým olejem
Obr. 5.
Nastavení ohřevu jaderníku
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
237
Z PRAXE
Schéma vytvrzování v horkém jaderníku, Q – teplo dodávané jaderníkem, pásma I, II, III tvořící se při vytvrzování horkým jaderníkem
značení směsi
Rozložení teplot na povrchu jaderníku; snímek z termokamery
Obr. 7.
Natřená jádra založená do kokily
Obr. 10. Odlitky bezprostředně po odlití – cold box
Jádro po vyjmutí z jaderníku; rozložení teplot; snímek z termokamery
Obr. 8.
Jaderník upnutý ve vstřelovacím stroji; jádro v jaderníku po vstřelení
Z PRAXE
Obr. 6.
Obr. 9.
Obr. 12. Odlitky před vytloukáním
Obr. 11. Otevření kokily bezprostředně po odlití – GEOPOL®
Obr. 13. Rozpadavost – odjádrování. Srovnání cold box amin (vlevo) a GEOPOL® W (vpravo)
Doba nezbytná pro odjádrování PRŮMĚRNÁ DOBA NEZBYTNÁ PRO ODJÁDROVÁNÍ CB AMIN JÁDRA
50 40
30 20
Směs č. 18
Směs č. 18
Směs č. 17
Směs č. 16
Směs č. 16
Směs č. 15
Směs č. 14
Směs č. 13
Směs č. 13
Směs č. 12
Směs č. 12
Směs č. 10
Směs č. 11
Směs č. 10
Směs č. 10
Směs č. 9
Směs č. 10
Směs č. 9
Směs č. 9
Směs č. 8
Směs č. 7
Směs č. 6
Směs č. 5
Směs č. 4
Směs č. 3
Směs č. 3
Směs č. 2
Směs č. 2
0
Směs č. 1
10
Směs č. 1
Doba nezbytná pro odjádrování [s]
60
Obr. 15. Vnitřní povrchová jakost, srovnání GEOPOL® W a cold box amin
Obr. 14. Doby nezbytné pro odjádrování vztažené k jednotlivým směsím a ve srovnání s dobou vytloukání jader technologie cold box amin
O d l évá n í, h o d n o c e n í r o z p a d avo s t i (o d j á d r ová n í ) a v n i t ř n í j a ko s t o d l i t k u Odlévání se z časových a technických důvodů zrealizovalo po 50 dnech. Pro odlévání byl z každé směsi z kapacitních důvodů vybrán jen omezený počet jader, ve většině případů 2. Pro porovnání se provedlo také odlití odlitků z jader vyrobených technologií cold box amin.
238
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Odlévaným materiálem byla slitina hliníku AlSi5Cu3. Na nízkotlakém stroji byla nastavena teplota lití 730 °C. Odlévání bylo opět provedeno za stejných podmínek jako při použití jader z technologie cold box amin. Základní parametry: plnění 18 ± 10 kPa, 26 ± 5 s, dotlak 20 ± 10 kPa, tuhnutí 120 ± 20 s. U odlitků s jádry cold box amin se krátce po začátku plnění taveninou z dělicí roviny uvolňuje bílý dým a po rozevření
kokily velký oblak bílého zapáchajícího dýmu (obr. 10). Naproti tomu u odlitků s jádry GEOPOL® W se během odlévání uvolňuje jen těžko zpozorovatelná pára, po rozevření se tvoří jen minimální zápach (obr. 11). Po odlití a samovolném ochlazení (obr. 12) bylo provedeno odjádrování odlitků. Odjádrování nelze dost dobře postihnout pouze statickým obrázkem, video by bylo průkaznější (obr. 13). Nicméně doba potřebná pro odjádrování cold box amin jádra byla dvojnásobná proti časům odjádrování jader z technologie GEOPOL®. Časy vytloukání uvádí graf na obr. 14. Výsledná vnitřní jakost odlitků po standardně ošetřeném jádře je srovnatelná s technologií cold box amin (obr. 15). Celkový přehled směsí je uveden v tab. I. Z ávě r a c e l kové h o d n o c e n í Výsledky provedené provozní zkoušky hodnotíme jako velmi úspěšné. Ze zvoleného souboru vzešlo několik směsí, které je možno směle doporučit pro výrobu jader pro odlitky ze slitin hliníku. Pravděpodobně nejlepších výsledků dosahuje směs č. 10 o složení 1,8 hm. d. pojiva a 0,3 hm. d. přísady, dobrá jádra byla vyráběna v širokém rozsahu časů vytvrzování, a to od 40 do 90 s. Prokázali jsme možnost výroby jader za využití stávajícího zařízení, které je doplněno o vyhřívání jaderníků. Zařízení pro ohřev jaderníků bylo plně vyhovující, teplota jaderníku 150 °C se pro tento typ jader zdá být optimální. Vytvrzování vzduchem bylo za působení nízkých teplot pouze do 55 °C. Dalšími poloprovozními zkouškami na vstřelovacím stroji ve společnosti SAND TEAM, spol. s r. o., se potvrdilo, že zvýšení teploty vzduchu nad 100 °C zkrátí dobu cyklu. Jádra lze vyrobit v obdobných vytvrzovacích časech jako u technologie cold box amin. Vyrobeným jádrům není nutno věnovat nadstandardní péči, jádra lze opatřovat běžnými nátěry stejně jako u cold box amin jader. Skladování je možné za běžných podmínek bez vlivu na výslednou jakost odlitků, nedochází k deformaci jader. Významné je potvrzení velmi dobré rozpadavosti jader po odlití a poloviční doby nezbytné pro odjádrování, což vede k úsporám nákladů a vyšší produktivitě. Vnitřní povrchy odlitku po odjádrování jsou velmi čisté a srovnatelné se stávající technologií. Provozní zkušenosti nás nasměrovaly k dalším krokům ve vývoji: – technické řešení možnosti vytvrzování teplým vzduchem, – další optimalizace složení směsí, – aplikování vodných nátěrů, – použití nekřemenných ostřiv, – vývoj pojivového systému pro litinové a ocelové odlitky. Tato technologie dokáže konkurovat organickým systémům co do pevnosti, výrobního taktu, skladovatelnosti, rozpadavosti, výsledné jakosti odlitků a přitom má minimální negativní vliv na pracovní i životní prostředí. L i t e ra t u ra [1]
[2]
[3] [4]
JELÍNEK, P.: Pojivové soustavy slévárenských formovacích směsí: (chemie slévárenských pojiv). [Ostrava: P. Jelínek], 2004. ISBN 80-239-2188-6. FIALA, A.; I. MACÁŠEK; K. RUSÍN: K teorii vytvrzování pryskyřičných směsí horkým vzduchem. Slévárenství, 1970, 18(3–4), 117–120. ISSN 0037-6825. Interní dokumentace a výrobní předpisy společnosti SAND TEAM, spol. s r. o., Holubice. Interní dokumentace a výrobní předpisy společnosti BENEŠ a LÁT, a. s., Průhonice.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
239
A . J o c h – P. Ň u k s a – P. Kv a s n i c a
V y u ž i t í n u m e r i c k ý c h s i m u l a c í a C A D p r o g r a m ů v P BS Ve l k á B í t e š
Z PRAXE
Využití numerických simulací a CAD programů v PBS Velká Bíteš Numerical simulations and CAD programs used by PBS Velká Bíteš 621.74:338.45 : 519.876.5 : 338.51 foundry production— computer simulation—production costs
Ú vo d Využití simulačního programu ProCAST s podporou CAD programů a 3D měření pro optimalizaci parametrů výroby odlitku, analýzy procesu lití, tuhnutí, výsledné makrostruktury, deformace odlitku, toto vše jsou oblasti, které se řeší v První brněnské strojírně Velká Bíteš, a. s., jako vstupní analýza používaná při vývoji všech nových odlitků. Pří p rava m o d e l u a v s t u p n í c h d a t (p r e - p r o c e s s i n g) Při přípravě 3D modelu axiálního turbínového kola pro simulaci a pro následné 3D měření je třeba model odlitku připravit zcela bez chyb (spojené hrany ploch, celistvé kontury a hladké křivky ploch). Na začátku kontroly se model načte v programu Creo 3.0, kde kontrola geometrie probíhá v zobrazení drátového režimu. Barevně jsou zvýrazněny hrany geometrie, které je potřeba opravit. Opravu lze provést ručně přímo v konstrukčním programu, což je časově velmi náročná varianta. Optimálním řešením je využít program pro opravu geometrie Transmagic, který je k tomuto kroku přímo určen. Jakmile je model opraven (obr. 1), lze pokračovat v návrhu vtokové soustavy. Optimální vtoková soustava je klíčová pro správnou jakost odlitku a je nutné zajistit minimální objem vtoku, který však zaručí dostatečné dosazování kovu při tuhnutí. 1. varianta vtokové soustavy Pro experiment a úvodní simulaci byl použit vtok o hmotnost 10,2 kg s ohledem na hmotnost 8,9 kg odlitku axiálního turbínového kola (obr. 2). 2. varianta vtokové soustavy Objemově větší vtok o hmotnosti 14,9 kg je volen za předpokladu zajištění optimálního dosazovaní kovu při tuhnutí odlitku. Celková hmotnost druhého typu vtokové soustavy je tedy 23,8 kg. Tato varianta je znázorněna na obr. 3. Příprava modelu v programu ProCAST Po sestavení celé vtokové soustavy turbínového kola (TK) a vtoku v programu Creo 3.0 je třeba převést model sestavy do formátu programu ProCAST a jeho modulu MeshCAST, aby bylo možné tuto sestavu dále zpracovat. Podporované formáty jsou step, iges, parasolid. MeshCAST modul v programu ProCAST je určen pro tvorbu, povrchové sítě a celkovou přípravu modelu k výpočtu.
Ing. Antonín Joch, Ph.D. PBS Velká Bíteš, a. s.
Ing. Petr Ňuksa PBS Velká Bíteš, a. s.
Obr. 1.
Petr Kvasnica PBS Velká Bíteš, a. s.
240
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Fig. 1.
3D model připravený k použití v simulačních programech 3D model ready for the use in simulation programs
Obr. 2. Fig. 2.
3D model s vtokem, hmotnost vtoku 10,2 kg 3D model with a gate, gate weight 10.2 kg
V y u ž i t í n u m e r i c k ý c h s i m u l a c í a C A D p r o g r a m ů v P B S Ve l k á B í t e š
Obr. 5. Obr. 3. Fig. 3.
Fig. 7.
Obr. 4.
Vytvořená vrstva izolační vaty na vtoku Created layer of insulating wadding at the gate
Obr. 8.
Obr. 11. Zaizolovaná skořepina v programu Fig. 11. Insulated shell in the program
Obr. 12. Řez modelem po vytvoření 3D sítě Fig. 12. Sectional view of the model for the creation of the 3D mesh
Fig. 4.
Fig. 8.
Model pokrytý 2D trojúhelníkovou sítí Model covered by a 2D triangular mesh
Vytvořená vrstva izolační vaty na lopatkách TK Created layer of insulating wadding on the turbine wheel blades
Obr. 13. Přestup tepla kov–skořepina Fig. 13. Metal – shell heat transfer
Obr. 15. Teplotní pole začátek lití Fig. 15. Temperature field pouring start
Fig. 5.
Obr. 9. Fig. 9.
Výřez modelu pokrytý optimální 2D trojúhelníkovou sítí Cut of the model covered by an optimal 2D triangular mesh
Vytvořená druhá vrstva izolační vaty na vtoku Created second layer of insulating wadding at the gate
Obr. 6. Fig. 6.
Vytvořená síť charakterizující skořepinu Created mesh characterizing a shell
Obr. 10. Zaizolovaná skořepina ve výrobě Fig. 10. Insulated shell in the production
Obr. 14. Rychlost lití v závislosti na čase Fig. 14. Pouring velocity in dependence on time
Obr. 16. Teplotní pole konec lití Fig. 16. Temperature field pouring end
Obr. 17. Teplotní pole začátek tuhnutí Fig. 17. Temperature field solidification start
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
241
Z PRAXE
Obr. 7.
3D model s vtokem, hmotnost vtoku 14,9 kg 3D model with a gate, gate weight 14.9 kg
A . J o c h – P. Ň u k s a – P. Kv a s n i c a
Z PRAXE
A . J o c h – P. Ň u k s a – P. Kv a s n i c a
V y u ž i t í n u m e r i c k ý c h s i m u l a c í a C A D p r o g r a m ů v P BS Ve l k á B í t e š
Obr. 18. Teplotní pole konec tuhnutí Fig. 18. Temperature field solidification end
Obr. 19. Frakce solidu při 3,9 % ztuhlého kovu Fig. 19. Solidus fraction with 3.9% of solidified metal
Obr. 20. Frakce solidu při 78,8 % ztuhlého kovu Fig. 20. Solidus frac tion with 78.8% of solidified metal
Obr. 21. Čas tuhnutí Fig. 21. Solidification time
Obr. 22. Výsledné nezaběhnutí 100% ztuhlého kovu Fig. 22. Resulting misrun with 100% of solidified metal
Obr. 23. Výsledné staženiny při 100% ztuhlého kovu Fig. 23. Resulting shrinkage cavities with 100% of solidified metal
Obr. 24. Řez výsledné staženiny Fig. 24. Sectional view of the resulting shrinkage cavity
Obr. 25. Niyamovo kritérium při 100% ztuhlého kovu Fig. 25. Niyama criterion with 100% of solidified metal
Obr. 26. Řez Niyamova kritéria Fig. 26. Sectional view of Niyama criterion
Obr. 27. Výsledná makrostruktura v programu ProCAST Fig. 27. Resulting macrostructure in the ProCAST program
Obr. 28. Výsledná makrostruktura reálného odlitku Fig. 28. Resulting macrostructure of a real casting
Obr. 29. Plnění formy voskem, naplnění 30 % Fig. 29. Mould filling with wax to 30%
Obr. 30. Plnění formy voskem, naplnění 100 % Fig. 30. Mould filling with wax to 100%
Obr. 31. Deformace voskového modelu Fig. 31. Deformation of the wax pattern
Obr. 32. Barevná mapa z 3D měření TK Fig. 32. Colour map from 3D measurement TK
Obr. 33. Srovnání naskenovaného odlitku s 3D modelem Fig. 33. Comparison of a scanned casting with a 3D model
242
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
V y u ž i t í n u m e r i c k ý c h s i m u l a c í a C A D p r o g r a m ů v P B S Ve l k á B í t e š
Vložení vstupních dat a materiálových vlastností Po dokončení 3D trojúhelníkové sítě přejdeme do modulu ProCASTu nazvaného Cast. Tento modul slouží k zadávání dat simulace s parametry výpočtu. Hlavním cílem je definovat optimální vstupní podmínky, materiálové vlastnosti, přestupy tepla mezi materiály atd. Materiálové hodnoty v databázi často vyžadují korekci vzhledem k provozním podmínkám výroby. Jako první v modulu Cast určíme směr gravitace a tím i přesný směr lití kovu. Přejdeme do Volume Manageru, který definuje materiálové vlastnosti pro: • Composition – Chemické složení a konstanty pro výpočet makrostruktury • Thermal – Conductivity (měrná tepelná vodivost) – Density (hustota) – Specific Heat (tepelná kapacita) – Enthalpy (entalpie) – Fraction Solid (frakce solidu popis tuhnutí) – Liquidus a Solidus (konstanty tavení a tuhnutí) • Fluid – Newtonian Viscosity (viskozita) • Stress (napěťové vlastnosti) – Young’s Modulus – Poisson’s Ratio (Poisonovo číslo) Po přiřazení správných materiálových hodnot nastavíme teploty kovu, skořepiny a izolace. Teplota se může během optimalizace měnit. Jednou z hlavních částí je nastavení přestupů tepla mezi vrstvami vtokové soustavy (obr. 13). Dalším nastavením jsou přestupy tepla na povrchu vtokové soustavy neboli odvod tepla do okolního prostředí vzduchu a podloží (cooling). Rovněž umístění licího proudu kovu se definuje na horní ploše vtoku. Vymezení proudu kovu probíhá definicí tvaru licího proudu v závislosti na hmotnosti vsázky a rychlosti odlévaného kovu (přibližně 0,5 m/s.) Rychlost lití uvažujeme zpožděnou vzhledem k začátku lití z důvodu chladnutí žíhané skořepiny v čase od vyjmutí z žíhací pece po odsátí vzduchu z pece na požadované vakuum. Tato prodleva se pohybuje v intervalu 90–120 s (obr. 14). Pro výpočet makrostruktury je potřebné nadefinovat výpočtový objem pro objemovou nukleaci a výpočtovou plochu odlitku TK pro povrchovou nukleaci. Oba výpočty uvažují výpočtové konstanty:
– Surface nucleation: DTm = 29, dTs = 10, Gmax = 15 000 000; – Volume nucleation: DTm = 15, DTs = 12, Nmax = 15 000 000. Před samotným spuštěním výpočtu je nutné nastavit podmínky a vlastnosti výpočtu. V parametrech výpočtu nastavíme: – stop kritérium na počet kroků simulace (nastavení konstanty pro ukončení výpočtu); – stop kritérium na konečný čas simulace (nastavení konstanty pro ukončení výpočtu); – stop kritérium na čas po konci plnění (nastavení konstanty pro ukončení výpočtu); – stop kritérium pro teplotu tuhnutí (nastavení teploty pro ukončení výpočtu, kdy už je tavenina ztuhlá, to znamená nastavit 10 °C pod hranici teploty solidu; – nastavení kroku výpočtu (po jakém kroku se bude výpočet ukládat do paměti); – nastavení kroku pro samotné plnění; – nastavení maximálního kroku výpočtu; – nastavení všech jednotek, které se budou zobrazovat v prohlížeči výsledků. Podrobně je nezbytné nastavit i další oblasti výpočtu, např. výpočet tepelných vlastností soustavy, výpočet tečení a plnění skořepiny a další. Po dokončení zadávacího procesu můžeme spustit vlastní výpočet (processing). Program si ve svém adresáři vytvoří soubory, do kterých bude jednotlivé výsledky a výpočty ukládat. Průměrná doba 1 iterace výpočtu při optimálním návrhu izolace a vtoku se pohybuje kolem 2–3 h, přesnější výpočet pak v řádu hodin až dnů. Velikost adresáře s hotovým výpočtem se pohybuje kolem 5 GB. Z o b ra z e n í v ý s l e d k ů (p o s t - p r o c e s s i n g) Po skončení výpočtu je třeba vyhodnotit výpočty s pomocí základních analýz Thermal, Fluid a Cafe. Analýza Thermal hodnotí výsledky: teplota kovu a celé soustavy, frakce solidu, čas tuhnutí, zbývající čas tuhnutí, staženiny a pórovitost (mikrostaženiny) a Niyamovo kritérium. Analýza Fluid hodnotí nezaběhnutí, plnění formy, rychlost lití kovu celkovou i rozloženou do směru os x, y, z se zobrazením vektoru rychlosti a směru. Poslední vyhodnocení v modulu Cafe analyzují dosaženou velikost makrostruktury a umístění zrn, přechlazená místa s rychlým odvodem tepla, např. konce tenkých lopatek. Výsledky simulace lití axiálního turbínového kola Teplotní pole při odlévání tekutého kovu do skořepiny TL = = 1460 °C, T Ž = 1130 °C (obr. 15 a obr. 16). Teplotní pole při tuhnutí odlitku (obr. 17 a obr. 18). Frakce solidu podíl tekuté a tuhé fáze v odlitku (obr. 19 a 20). Čas tuhnutí zobrazí barevnou mapu, za jak dlouho která část ztuhla v odlitku (obr. 21). Prázdná místa a nezaběhnutí kovu je zachyceno na obr. 22. Staženiny a mikropórovitost v objemu odlitku (obr. 23 a 24). Niyamovo kritérium je znázorněno na obr. 25 a řez na obr. 26. Dalším důležitým parametrem, kterým se v PBS zabýváme, je u odlitků výsledná makrostruktura. Na tomto axiálním turbínovém kole je požadována jemnozrnná výsledná makrostruktura, získaná pomocí simulačního programu. Ladění struktury vyústí ve výsledné výrobní parametry pro výrobu TK. Ověření v praktickém experimentu pak slouží k potvrzení správnosti výpočtu (obr. 27 a 28). Zobrazení výsledků deformace voskového modelu axiálního turbínového kola Deformace voskových modelů souvisí i s deformací finálního odlitku. Pokud se jedním směrem deformuje voskový model, lze předpokládat, že i deformace tuhnutí budou ve stejném
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
243
Z PRAXE
Takto připravený model se pokryje trojúhelníkovou 2D sítí, kde definice velikosti elementu (trojúhelníku) na hranách modelu TK závisí na tloušťce stěn odlitku. U odtokových a náběžných hran, které nás zajímají nejvíce z hlediska jakosti, volíme velikost elementu 1 mm. Na rozměrnější části TK od síly stěny přes 3 mm volíme velikost elementu 3, resp. 8 mm na vtokové části, která je z hlediska přesnosti výpočtu nejméně kritická. Po nadefinování velikostí elementů je připraven drátový 2D model pro výpočet (obr. 4). Pro ilustraci uvádíme část modelu s vytvořenou 2D sítí, která se kontroluje z hlediska dosažení správného tvaru elementu do rovnoramenných trojúhelníků (obr. 5). V dalším kroku vytváříme trojúhelníkovou síť pro skořepinovou formu odsazením od zasíťovaného modelu vtokové soustavy o hodnotu tloušťky síly skořepiny 10 mm (závisí na počtu obalů skořepinové formy) (obr. 6). V posledním kroku se obdobným systémem vytvoří potřebné vrstvy izolační vaty dle metalurgického návrhu (obr. 7, 8 a 9). Ukázka reálné izolace sibralovou vatou při experimentu pro potvrzení výpočtových dat (obr. 10 a 11). Po závěrečné kontrole je model připraven pro optimalizaci licích parametrů (obr. 12).
A . J o c h – P. Ň u k s a – P. Kv a s n i c a
A . J o c h – P. Ň u k s a – P. Kv a s n i c a
V y u ž i t í n u m e r i c k ý c h s i m u l a c í a C A D p r o g r a m ů v P BS Ve l k á B í t e š
Z PRAXE
směru. K tomuto sledování deformací u voskových modelů slouží program Moldex 3D. Obr. 29 znázorňuje výsledky při plnění vosku do formy při naplnění 30 %, naplnění 100 % pak ukazuje obr. 30. Výsledky deformací voskového modelu naplnění formy 100 % představuje obr. 31. Zobrazení výsledků 3D měření Využití 3D scanneru pro výstupní kontrolu geometrie je výhodné z hlediska složitých tvarů na odlitku. Díky této technologii je možné porovnání referenčního modelu s naskenovaným fyzicky vyrobeným kusem při experimentu (obr. 32). Porovnání fyzického odlitku naskenovaného pomocí 3D scanneru s 3D modelem je zachyceno na obr. 33. 3D scanner lze využít i v oblasti reverzního inženýrství, kdy využíváme skenování fyzického odlitku pro zpětné modelovaní 3D dat. Pomocí programu Tebis je možné zrekonstruování původní geometrie v CAD formátech *.stl. Tento model je následně použitelný k přípravě výkresové dokumentace pro výrobu matečné formy a taktéž pro provedení analýz v simulačních programech popsaných výše.
244
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Z ávě r Pro dosažení zdravého odlitku je velice důležitá optimální volba geometrie a výrobních parametrů, které je nutné přizpůsobit v každé slévárně místním poměrům. Jedná se nejen o návrh vtokové soustavy, teploty žíhání a lití, použití izolačních materiálů a jejich umístění, ale také použití filtrů při odlévání, zvolený materiál filtru nebo případnou aplikaci exozásypu těsně po odlití. Ve všech těchto případech lze využít simulační programy, které usnadní vývoj nových, tvarově náročných odlitků. Díky simulacím lze předcházet typickým slévárenským vadám dříve, než se fyzicky projeví ve výrobě. Ve výsledku se tedy simulační metody významně podílejí na snížení vstupních nákladů při vývoji nových typů odlitků. Během popsaného vývoje odlitku turbínového kola bylo simulací dosaženo celkové úspory 12 % nákladů z hlediska množství použitého materiálu optimalizací vtokové soustavy. Tato úspora byla ověřena praktickým experimentem a bylo dosaženo celkového zkrácení doby vývoje z pohledu potřebného času pro vývoj odlitku z původních 6 měsíců o 15 %. Simulační program se tak stal jednou ze základních součástí vývoje díky redukci nákladů a optimalizaci výrobních parametrů.
N ě k t e r é p r o b l é m y z a j i š t ě n í p r a c o v n í k ů p r o s l é v á r ny
Některé problémy zajištění pracovníků pro slévárny
V. K a f k a
Není účelem předloženého příspěvku komplexně řešit tuto problematiku, v níž by hlavní slovo měly mít spíše státní instituce. Zcela záměrně se v něm pak nevěnujeme možnému využití zahraničních pracovníků. Nejdříve se zaměříme na skutečnost, k jakým negativním jevům daná situace ze strany pracovníků může vést. Z n e u ž í vá n í s o u č a s n é h o s t av u n e d o s t a t k u p ra c ov n í k ů
621.74:338.45 : 331.105.24 foundry production—workers
V současné době se dva problémy našich sléváren jeví jako stěžejní, a to efektivita práce a zajištění pracovníků. Hospodárnosti sléváren bylo cíleně věnováno 24 příspěvků ve Slévárenství č. 1–2/2016 [1]. K tomuto tématu je třeba uvést, že kupodivu nějakou zvláštní odezvu nevyvolal. V předloženém příspěvku bychom se proto chtěli zaměřit na závažnou problematiku zajištění pracovníků do sléváren. Možná někoho překvapí, že počet spokojených pracovníků v ČR relativně stoupá [2]. V srpnu 2015 jich byly podle průzkumu agentury Grafton Recruitment dvě třetiny. Mezi hlavní důvody odchodu ze zaměstnání patří finanční ohodnocení (67 %), jiná zajímavá příležitost (47 %), neuspokojivé mezilidské vztahy (45 %), možnosti profesního růstu (33 %), nekompetentnost nadřízených (24 %) a monotónnost práce (18 %). Stoupající počet spokojených pracovníků je do jisté míry pozitivní stránka současné situace. Skutečností je, že se naplňují predikce o pokračujícím intenzivním ekonomickém rozvoji české ekonomiky a tím i slévárenství. Tento rozmach naráží na zásadní limity v zajištění potřebných pracovníků, což je druhá stránka současné situace. Počet nezaměstnaných v ČR se pohybuje nad 400 000 a je nabízeno 100 000 pracovních míst [3], která nejsou obsazována. Nejen slévárnám, ale obecně firmám v ČR začínají citelně chybět vyučenci (svářeči, frézaři, slevači, hutníci atd.). V současné době by české firmy potřebovaly těchto pracovníků minimálně 20 000. Doplňme, že podle výroční zprávy České školní inspekce za školní rok 2014–2015 právě nízká vnitřní motivace žáků ke vzdělávání a malý zájem o průběh a výsledky vzdělávání ze strany zákonných zástupců žáků zejména v učebních oborech souvisí s vysokou mírou jejich školní neúspěšnosti a následným odchodem ze školy. U dvouletých učebních oborů je to v průměru každý třetí [4]. K doplnění celkové situace je třeba dodat, že v závěru minulého roku potřebovalo Německo a Rakousko obsadit 900 000 pracovních míst, například odborníky z oblasti strojírenství, automobilového a elektroprůmyslu apod. s nabízenými platy až třikrát vyššími než v ČR [5]. Je rovněž vhodné dodat, že dětí se v ČR rodí čím dál méně, navíc přetrvává známá skutečnost, že na technické obory od vyučenců až po vysokoškoláky se mladí lidé netlačí. Jak tedy dál?
doc. Ing. Václav Kafka, CSc. R ACIO & R ACIO, Orlová
J a k s i z a j i s t i t z a m ě s t n a n c e a z a b rá n i t o d c h o d u š p i č kov ýc h s p o l u p ra c ov n í k ů Je známo, že některé podniky si začaly pomáhat samy, např. zapojováním se do motivace mladých lidí na výuční místa, maturitní obory a vysoké školy. Zajímavé několikaleté pozitivní zkušenosti má společnost Motor Jikov [9]. Tato strojírensko-slévárenská firma v dané oblasti dokonce úspěšně spolupracuje již s mateřskými školami a do této spolupráce vkládá nemalé finanční prostředky. Zajišťuje pro studenty stáže, praxi a samozřejmě i zadání a pomoc při zpracování semestrálních, bakalářských a diplomových prácí. Se zajímavým námětem přišel také Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AVČR [19]. Pokud nevzejde zcela zásadní iniciativa ze strany státních institucí, bude tato cesta patrně pro české slévárny jediná, i když pracná a nákladná. Zaměřme se však na to, co můžeme nebo bychom mohli bezprostředně udělat. Kde hledat nové spolupracovníky, jak zabránit odchodu nadějných zaměstnanců a jak odvrátit ztrátu našich špičkových pracovníků v cestě za vyšší mzdou nebo zajímavou příležitostí. Možné „zdroje“ pracovníků pro slévárny Jako první budou zmínění absolventi škol, a to od učilišť až po vysoké školy. Samozřejmě těch, kteří se o místo ve slévárně budou přímo hlásit, zřejmě nebude mnoho. Slévárny mohou udělat to, co naznačují osvědčené zkušenosti připomínaného Motoru Jikov. Jiná cesta patrně v současné době není. Nejvíce pro zájem o práci mladých udělají ti rodiče, kteří pracují ve S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
245
Z PRAXE
Ú vo d
Podle zkušeností personální agentury Advantage Consulting [6] ohrožují až třetinu českých firem mladí lidé bez loajality k zaměstnavatelům. Jedná se o pracovníky, kteří mají všechny formální předpoklady k příjetí, ovšem touží se okamžitě stát manažery a vést tým. Pokud po určité době nedostanou přidáno podle svých představ a nepostoupí v kariéře, loajalita klesá a rozhlížejí se jinde. Poněvadž je prokázáno, že firmy jsou ziskové až po roce od jejich zapracování, činí jim to závažné problémy. Odborníci doporučují tyto kandidáty prověřit do hloubky. Po pěti až šesti hodinách testů se tyto vlastnosti spolehlivě projeví. Další vážný problém, který se nyní objevuje, je vypořádání se s notorickými fluktuanty [7]. Jejich jistým poznávacím znamením jsou dva nebo více pracovních poměrů trvajících méně než dva roky. Velký problém s fluktuanty byl již před r. 2008. U těchto pracovníků je nutno počítat s tím, že pro pár set korun na výplatě budou schopni měnit místo. Tito lidé se nedokáží ztotožnit s firemní kulturou a nemají zájem o budování kvalitních vztahů s kolegy. Při přijímání nových zaměstanců dochází také k tomu, že absolventi vysokých škol si mnohdy kladou nepřiměřené nároky na nástupní plat [8], a to i v situacích, kdy jsou naprosto bez jakékoli i brigádnické praxe a mimořádných jazykových předpokladů.
Z PRAXE
V. K a f k a
N ě k t e r é p r o b l é m y z a j i š t ě n í p r a co v n í k ů p r o s l é v á r ny
slévárně a kteří jsou v ní plně spokojeni a vidí zde svoji budoucnost. To samozřejmě záleží v prvé řadě na slévárnách. Ne nepodstatným zdrojem získání pracovníků do sléváren jsou ročníky 55+ nebo již dokonce 50+. V současné době, kdy u nás ještě přetrvává „kult mládí“, mnohdy pro některé firmy jsou pracovníci v těchto letech již „opotřebovaní“ a i (podle některých manažerů osobních oddělení) bez kreativity. Je však prokázáno, že tito pracovníci obvykle vnášejí do firmy tolik potřebné zkušenosti, zodpovědnost a loajalitu [10]. K těmto spolupracovníkům je třeba ve vlastní slévárně pěstovat speciální přístup. Vytvářet jim zvláštní podmínky, které umožní překonávat přirozené problémy, které jim věk může přinést. Tedy dbát na ergonometrii, organizovat preventivní zdravotní programy, rekondiční pobyty atd. Pokud jsou tito pracovníci na svém původním pracovišti diskriminováni, je třeba je oslovit a přetáhnout do slévárny, kde si budeme jejich zkušeností vážit a patřičně jich využijeme. Zdrojem pracovníků ve slévárenství mohou být také zdravotně postižení spoluobčané. Přestože je slévárenství v očích veřejnosti obecně prezentováno spíše jako práce pro „celé chlapy“, jsou i ve slévárně činnosti, které může zastat kolega nebo kolegyně se zdravotním handikepem. Pouze musíme chtít posoudit, zda příslušnou pracovní pozici může zdravotně postižený zastat a zda pro něj dokážeme vytvořit příslušné podminky. Zde se vyplácí jednat s příslušnými organizacemi zdravotně postižených. Takto je možno získat zodpovědného, obětavého a obvykle i vděčného pracovníka. Dalším zdrojem pracovníků jsou pro nás ženy po mateřské dovolené. Připomeňme si, že tyto naše kolegyně bývají odborně připraveny a jejich pracovní kariéru jim přerušilo narození potomka. Opět to od nás vyžaduje úsilí vytvořit jim ke zvládání pracovní náplně odpovídající podmínky. V daném případě to obvykle bývá zkrácený pracovní úvazek a také pružná pracovní doba. V žádném případě by nás to ale nemělo vést ke snaze (jak se bohužel mnohdy děje) chtít po spolupracovnicích zvládnutí ve zkráceném úvazku práce původně určené na celých 8 hodin. Co se týče rovnosti žen a mužů, je ČR bohužel na velice nelichotivém 81. místě [11]. Ze 145 posuzovaných zemí je ČR v rovnosti vzdělání žen na 1. příčce. Kolegyně jsou tedy odborně stejně připravené jako muži, při hodnocení jejich pozice na trhu práce je však ČR až na 94. příčce. Když se pokusíme řešit situaci ve slévárně do jisté míry schematicky, měli bychom si téměř vždy, když se snažíme obsadit pracovní pozici mimo přímou dílenskou práci, položit otázku, zda nemůžeme tuto práci nabídnout zdravotně postiženým nebo ženám po mateřské. Toto jsou dva zdroje pracovníků, které byly poněkud opomíjeny a mohou být pro nás využity. Z let před rokem 1989 si vzpomeneme, že v našich slévárnách byli často zaměstnáváni vězni. Jako příklad lze uvést práce v čistírně odlitků v závodě 5 Vítkovických železáren a strojíren Klementa Gottwalda v Ostravě. Dovoz a odvoz trestaných do Vítkovic, a. s., na jejich vlastní pracoviště byl logisticky dobře vyřešen. Stejně jako tehdy i nyní by jejich práce byla přínosem, a to jak pro vězně a stát, tak jistě i pro slévárny. Nepochybně zejména v dnešní době stojí tato minulá dlouhodobá a ověřená zkušenost za posouzení. M o ž n á o p a t ř e n í k u d r ž e n í p ra c ov n í k ů Běžně využívaná opatření Za hlavní motivační opatření je ve většině sléváren pravděpodobně považována výše základního platu včetně všech jeho pohyblivých složek. Tomu je také přizpůsobena argumentace
246
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
managementu. Podle personální agentury AC JOBS [12] jsou však ve velkých společnostech mzdy v průměru (zejména u manažerů) až o 30 % vyšší než u malých firem. Slévárny obvykle představují malé nebo střední jednotky. Tedy tam, kde se slévárna a velký podnik bude ucházet například o svářeče a pracovník se bude rozhodovat pouze podle výše mzdy, výsledek lze očekávat. Podobně také ve výši a rozmanitosti benefitů (dovolená navíc, penzijní příspěvky, vzdělávání, nadstandardní zdravotní péče) má velká firma mnohem rozmanitější možnosti [12]. Pravdou však také je, že minimálně pro 40 % Čechů jsou velice důležité mezilidské vztahy na pracovišti. Ve velkých podnicích jsou lidé označováni jako „lidské zdroje“ a tak se s nimi i jedná! Osobní vztahy jsou typické pro malé firmy. Nižší počet zaměstnanců umožňuje vzájemnou bezprostřední komunikaci [12], čehož lze ve slévárnách využít. Přístupy uplatnitelné ve slévárnách Podle průzkumu STEM/MARK [13] jen polovina zaměstnanců tvrdí, že jim management představuje nové kroky a iniciativy. Tuto situaci vnímají zaměstnanci jako bariéru mezi sebou a vedením. Ukazuje se, že řada pracovníků nezná misi firmy, tedy proč vlastně existuje. Zejména u menších firem (sléváren) také není známa vize firmy, tj. cíl jejího usilování, kam chce jednotka dojít. To vše vede ke vzkazu zaměstnanců svým nadřízeným: „mluvte s námi a my budeme loajální!“ Obvykle asi 20 % ze všech pracovníků ve slévárně patří k tak zvaným tahounům. Právě tato skupina pracovníků si zaslouží mimořádný přístup [14]. Pokud tito zaměstnanci cítí, že se o jejich názory ve firmě nikdo nezajímá a nemají šanci cokoliv ovlivnit, začínají uvažovat o změně zaměstnavatele a dostávají se do tzv. „vnitřní výpovědi“. Přestávají se cítit vázáni odpovědností či povinností. Je to reakce na frustraci a projevuje se zlomem ve výkonnosti. Důvodem může být nesprávná komunikace, příčinou bývá i nárůst změn, kterým nerozumí a které nepřijali za své. Může tím být také nenaplněné očekávání (hodili mě přes palubu, jsem pro ně starý atd.). Přiznejme si – obvykle se ve slévárnách bohužel dostává více pozornosti těm problémovým, a ne výkonným pracovníkům. Závažnost této situace lze rámcově odhadnout podle výše fluktuace. Je-li procento fluktuace 15 %, můžeme odhadnout, že ve „vnitřní výpovědi“ je cca 30 % pracovníků. Je třeba si uvědomit, že tito zaměstnanci pracují až pouze na 50 % svého původního výkonu. Tato situace může trvat i celý rok. Řešení spočívá zejména v její prevenci. Nejméně jednou ročně těmto „tahounům“ věnovat minimálně hodinu času k vyslechnutí jejich názoru. Poskytovat jim patřičnou pozornost, kdy dosahují nejlepšího výkonu. Za připomenutí také stojí skutečnost, že technické nebo organizační změny bez zaujetí lidí významné výsledky nepřinášejí [15]. Bez získání zájmu spolupracovníků (dělníků, techniků a hospodářských pracovníků) nelze dosáhnout žádných výrazných výsledků. Všem pracovníkům je třeba něco nabídnout. Pozor: plat může být brán pouze jako „poplatek za námahu, že ráno vstanou a přijdou do slévárny!“ Zmíněnou nabídkou může být vytvoření optimální firemní kultury. Dědina a Odcházel [15] tuto optimální firemní kulturu charakterizují zjednodušeně třemi faktory: – zaměstnanci se cítí spoluzodpovědni za rozhodování ve slévárně, – zaměstnanci si váží svých vedoucích, akceptují je a totéž očekávají od nich, – panuje klima otevřenosti, kdy je vzájemná komunikace každodenní záležitostí.
N ě k t e r é p r o b l é m y z a j i š t ě n í p r a c o v n í k ů p r o s l é v á r ny
pracovníky, kteří se zapojí do týmu lidí vytvářejících efektivní a pro pracovníky příznivou budoucnost slévárny, bychom měli následně využít všech „morálních“ povzbuzení a nelitovat různých finančních i nefinančních benefitů. Musíme si být vědomi stálé platnosti starého přísloví: „jak se do lesa volá, tak se z lesa ozývá“. Bohužel však nemalá část sléváren si dosud plně neuvědomuje zcela nové podmínky, které vytváří současná situace. Stav, který vyžaduje zásadní změnu v přístupu k pracovníkům, tj. vytvořit všechny podmínky pro jejich plný pracovní a osobní růst, aby bylo možno zcela využít všechny jejich schopnosti. Jedině takovým přístupem si lze zajistit pracovníky pro slévárny. Poznámka Na webových stránkách OK ekonomické ČSS www.okeko.cz byly založeny složky s názvy: „Slévárna nabízí práci na pracovní pozici…“ a „Pracovník hledá práci ve slévárně“. L i t e ra t u ra [1] [2] [3] [4] [5] [6]
[7] [8] [9]
[10] [11]
Z ávě r
[12]
I ve slévárnách je potřeba respektovat nové skutečnosti vzniklé ve společnosti a již při nástupu nových pracovníků se snažit reagovat pružně zejména u nabídky platu [17]. Od příchodu každého nového spolupracovníka s ním musíme pracovat jako s neocenitelným jedincem a vytvářet mu všechny podmínky pro jeho osobní a pracovní růst. A to i s vědomím, že možná u jisté části příchozích nebude patřičná odezva. Když se však podaří v druhé části příchozích objevit a vychovat mimořádné a obětavé spolupracovníky, jistě se toto úsilí vyplatí. Již při výběru pracovníků (opět na všech stupních) by měl být upřednostňován nástup optimistických, tvořivých pracovníků otevřených změnám [17]. Tyto vlastnosti jsou obvykle vrozené a stěží je lze naučit nebo k nim člověka vychovat, pro rozvoj slévárny jsou však velice důležité. Odborné znalosti si lze obvykle relativně lehce osvojit. U těch pracovníků, kteří přistoupí na cestu cíleného osobního a pracovního růstu, bychom pak neměli litovat času ani finančních prostředků na jejich vzdělávání. Důležitá informace je, že na vzdělávání mohou slévárny získat dotaci [18]. Pro ty spolu-
[13]
[14]
[15] [16]
[17]
[18] [19]
Slévárenství, 2016, 64(1–2), 6–60. ISSN 0037-6825. Počet spokojených pracovníků roste. Právo, 21.10.2015, s. 21. ISSN 1211-2119. Firmy pouští zakázky. Nejsou lidi. Hospodářské noviny, 11.01.2016, s. 1. ISSN 1213-7693. MACH, J.: Třetina učňů vzdělání nedokončí. Nudí je to. Právo, 15.01.2015, s. 3. ISSN 1211-2119. Německo a Rakousko nabízejí až 900 tisíc volných pracovních míst. Právo, 06.11.2015, s. 17. ISSN 1211-2119. Třetinu českých firem ohrožují mladí lidé bez loajality k zaměstnavatelům. Moderní řízení, červen 2015, s. 64. ISSN 1213-7693. Na trh práce se vracejí fluktuanti. Právo, 27.04.2016, s. 6. ISSN 1211-2119. Absolventi VŠ mají přemrštěné nároky. Právo, 18.05.2016, s. 9. ISSN 1211-2119. KAZDOVÁ, A.: Šikovné lidi do výroby i na manažerská místa si připravujeme sami. Moderní řízení, listopad 2015, s. 40–43. ISSN 1213-7693. Mladé a staré neberu. Ekonom, 2015, č. 22, s. 22–23. ISSN 1213-7693. V rovnosti žen a mužů je ČR na 81. místě. Právo, 22. 04. 2016, s. 9. ISSN 1211-2119. HYKLOVÁ, O.: Pro Čechy jsou důležité pracovní vztahy. Právo, 06. 04. 2016, s. 9. ISSN 1211-2119. Zaměstnanci vzkazují šéfům: Mluvte s námi, budeme loajální. Moderní řízení, listopad, 2015, s. 39. ISSN 1213-7693. KAZDOVÁ, A.: Malá pozornost výkonným lidem ve firmě se vymstí. Moderní řízení, červen 2015, s. 36–38. ISSN 1213-7693. DOSTÁL, P.: Lze zvýšit produktivitu práce zadarmo? Moderní řízení, 2016, č. 4, s. 32–34. ISSN 1213-7693. KAZDOVÁ, A.: Péče o zdraví lidí zvýší image firmy a motivaci. Moderní řízení, červenec–srpen 2015, s. 7–13. ISSN 1213-7693. Firmy nechtějí upravovat platy a to brzdí nábor kvalifikovaných pracovníků. Moderní řízení, 2016, č. 4, s. 55. ISSN 1213-7693. Firmy získají peníze na vzdělání zaměstnanců. Právo, 20.04.2016, s. 9. ISSN 1211-2119. STEJSKALOVÁ, K.: Jak motivovat studenty ke studiu přírodovědných oborů? Dejte jim problém, ať jej řeší. Vesmír, 2016, č. 5, s. 299. ISSN 1214-4029. S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
247
Z PRAXE
Výchozím principem této velice zjednodušeně popsané firemní kultury je komunikace. Autoři tohoto přístupu na praktických výstupech prokazují, že úroveň komunikace se spolupracovníky se přímo rovná stupni jejich motivace. Jako příklad účinné komunikace připomínají ranní hodnotící schůzky výkonu dosažených minulou směnu nebo předešlý den. Díky nim spolupracovníci jednak dostávají pravidelně a trvale příslušné ínformace, navíc se očekává jejich názor k dosaženým výsledkům. Tím se fixuje pocit vlastní spoluodpovědnosti a důležitosti. Je evidentní, že tyto neformální schůzky vedou k přímému zefektivnění práce slévárny. Dalším velice účinným motovačním prvkem je podpora iniciativy pracovníků – jednoduše jejich alespoň trochu smysluplné návrhy i s jistou modifikací přivést k realizaci [15]. Při zajišťování pracovníků do sléváren je třeba si uvědomit, že oni jsou pro podnik to nejcennější a jako o to nejcennější je nutné se o ně starat. Řada odborných studií v poslední době přinesla přesvědčivé důkazy, podle nichž 60–80 % závažných nemocí souvisí s vnějšími riziky, které může každý zaměstnanec i zaměstnavatel do značné míry ovlivnit [16]. Pohybujeme se v oblasti, kde se od zaměstnavatele očekává skutečně velice zásadní iniciativa. Netýká se to v žádném případě pouze formální kontroly, např. zda absolvuji předepsanou preventivní zdravotní prohlídku; jde v prvé řadě o soustavnou péči o zdraví zaměstnanců a o výchovu a vedení pracovníků k vlastní cílevědomé péči o své zdraví a zdravý životní styl. K tomu účelu vznikl v r. 2005 záměr o auditované zařazení do skupiny společností označených jako „podnik podporující zdraví“. Od firem, které usilují o toto označení (I., II. a III. stupeň), se očekává zajištění větší péče o zaměstnance, než vyžaduje zákon. Tento záměr samozřejmě stojí finance a námahu, je však prokázáno, že se toto úsilí vyplatí. V ČR se pohybuje pracovní neschopnost kolem 6 %. Není třeba dokládat, jaké vícenáklady si vyžadují náhrady těchto pracovníků. Např. ve společnosti ArcelorMittal došlo ke snížení pracovní neschopnosti zejména těmito přístupy na 3,28 % [16], ve firmě SGC Fiat Glass dokonce na 2,1 %. Orientace na zdraví pracovníků ve firmách je jedním z nejvýznamnějších motivačních opatření. Průzkumy dokazují, že důsledkem zaměření firem na péči o zdraví lidí se více pracovníků do práce těší (v jednom případě až neuvěřitelných 80 %) [16].
V. K a f k a
ˇ clen skupiny
JSME SPOLEHLIVÝ DODAVATEL VSTUPNÍCH SUROVIN A MATERIÁLŮ PRO SLÉVÁRNY A OCELÁRNY VE STŘEDNÍ EVROPĚ
PRODUKTOVÉ PORTFOLIO KONTAKT obchod@prometczech.cz www.prometczech.cz
®
SUROVÉ ŽELEZO
KOVOVÝ ŠROT
NAUHLIČOVADLA
FEROSLITINY
BAREVNÉ KOVY
MODIFIKÁTORY
PALIVA
OČKOVADLA
TECHNOLOGIE
Společnost GIFOS, s. r. o. je ryze českým dodavatelem strojů a zařízení zaměřujícím se na vybavení sléváren a jaderen
Návrh strojního zařízení a technologie tzv. na klíč počínaje konstrukcí přes samotnou výrobu až po konečnou instalaci zařízení je sestaven tak, aby plně vyhovoval požadavkům a přáním zákazníka. Snažíme se držet krok s aktuálním vývojem na trhu, a to jak tuzemském, tak zahraničním a vyrábět tak cenově dostupné a kvalitní stroje. Proto jsme se i v roce 2016 rozhodli efektivně alokovat finanční zdroje do vývoje zařízení, nikoli do účasti na veletrhu FOND-EX 2016.
Rádi Vás však, nejen v období veletrhu, uvítáme v sídle naší společnosti, kde se rovněž můžete seznámit s naší stávající i novou výrobou.
Vstřelovací stroj VGi 80
248
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
GIFOS, s. r. o. Kšírova 733/263c, 619 00 Brno, Czech Republic tel./fax: + 420 543 214 660 info@gifos.cz, www.gifos.eu
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
249
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
A S K Ch e m i c a l s C ze c h, s . r. o.
Nové koncepty slévárenských přísad (aditiv) pro výrobu kvalitních odlitků a rovněž možnost lití bez nátěru Reinhard Stötzel ASK Chemicals GmbH
Ismail Yilmaz
by a použitých materiálů a z toho vyplývající nutnost dalšího rozvoje sléváren a subdodavatelů v tomto směru. Souladu všech těchto požadavků se dosáhne dobrou infrastrukturou, určitým stupněm flexibilní automatizace, výkonnými subdodavateli a ve významném měřítku také pomocí vysoce kvalifikovaných a motivovaných spolupracovníků. V praxi se ukazuje znovu a znovu, že především domněle technický a materiálně vyšší vynaložený výdaj je komplexně viděn jako hospodárnější. V minulosti byla účinnost aditiv velice často podceňována. U slévárenských vad, jako výronků a připečenin, bylo nutno přistoupit z důvodu nutnosti zajistit dodávky k drastickým a tím i vysoce nákladným opatřením s cílem
Proces výroby odlitků bez použití nátěrů umožňuje dosažení požadované povrchové jakosti odlitku, a to využitím formovacího systému tvořeného pojivem a aditivem. Výroba odlitků bez použití nátěrů otevírá slévárnám možnost úspor na jedné straně s ohledem na celkové vstupní suroviny (včetně aditiv), na druhé straně ve vztahu k investicím souvisejícím se sušením nátěrů (sušicí zařízení, polévací vany nebo jiná zařízení určená k aplikaci nátěrů). Nejdůležitějším argumentem pro výrobu odlitků bez použití nátěrů je úspora jednoho, dokonce i dvou pracovních kroků. Samotné nanášení nátěru, ale i následující sušení vyžaduje nejen čas, ale také personál. Je tedy možno očekávat, že odpadnutím těchto dvou vý-
takové vady co nejdříve odstranit nebo je dostat do akceptovatelných hranic.
robních kroků dojde ke zvýšení produktivity práce. Výroba odlitků bez použití nátěru je spojena s úsporou energie, která je nutná pro sušení natřených jader. Kromě toho představují alkoholové nátěry pro bezpečnost práce ve slévárnách jistý potenciál nebezpečnosti. Pokud slévárna přestane tyto materiály používat, projeví se to významně na bezpečnosti na pracovišti. Nátěry představují velice důležité opatření pro zajištění jakosti odlitků. Jsou však také bohužel velice významným zdrojem možných problémů ve výrobním procesu a řešení těchto problémů ve výrobě je nutno stále zohledňovat. Tento zdroj problémů může být přechodem na lití bez nátěrů eliminován. Specifické vady odlitků spojené s nátěrem, jako jsou plynové vady, zálupy nebo vměstky, tak mohou být odstraněny (obr. 2). V posledních letech se díky spolupráci s některými slévárnami a díky vysokému úsilí podařilo proces nanášení nátěrů téměř odstranit. U různých odlitků z litiny s kuličkovým grafitem byl tento cíl s použitím aditiv již vícekrát úspěšně realizován. Stále rostoucí požadavky na produktivitu a efektivnost při stejné nebo vyšší jakosti jsou ve slévárenství všudypřítomné. Můžeme očekávat, že tento trend potrvá i nadále.
ASK Chemicals GmbH
Zdeněk Šmard A S K Ch e m i c a l s C z e c h , s . r. o .
Současné trendy v oblasti výroby odlitků v nejkratších možných termínech představují i pro moderní slévárny zátěžový test na hranični možností všech zúčastněných osob a zařízení. Odlehčená konstrukce, komplexní přístup k provedení jader a odlitků s kontrolovanými vlastnostmi materiálu a vysoká rozměrová přesnost, stejně jako krátké dodací termíny, se mohou uvést jako příklady pro stoupající požadavky na slévárenské produkty. Slévárny se musí vyrovnat s náklady na mzdy, vedlejšími náklady, extrémně vysokými náklady na energii, dále s konkurencí domácí i mezinárodní, a přesto se musí zachovat hospodárně. Očekávaní některých odběratelů, pokud se týká ceny odlitků, jakosti a jejich vlastností, jsou velmi vysoká. Současně je třeba vzít v potaz stále narůstající ekologické uvědomění a rostoucí a přísnější využití zákonných ustanovení týkajících se ekologie výro-
250
Nejznámější protiopatření byla: • nasazení drahých speciálních písků, • použití speciálních nátěrů, • zvětšení síly nátěru pomocí tzv. zdvojeného nátěru, • změna vtokového systému, • konstrukční změna odlitku, • změny ve výrobním postupu jader a forem. V mnohých případech i po dobu několika let dochází pouze k relativně malým zásahům do výrobního procesu. Je tedy zcela pochopitelné, že při výskytu slévárenských vad sahá slévárna k již získaným a technicky ověřeným postupům. Nová aditiva, tzv. Engineered Sand Additives, napomáhají v posledních letech stále více k hledaní technických řešení a k redukci nákladů, a to nahrazením drahých speciálních písků jako chromit, šamot a živec. Jejich nasazení pomáhá rovněž k vyrovnání výkyvů ve výrobě. Aditiva se stávají pevnou součástí při výrobě forem a jader (obr. 1). V oblasti výroby technologií cold box umožňuje použití aditiv odstranit nutnost použití nátěru, a tím přispět ke zvýšení produktivity a současně garantovat výrobu jakostních odlitků.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
A S K Ch e m i c a l s C ze c h, s . r. o.
materiálové náklady
EUR/jádro
Úspora materiálových nákladů
Obr. 1.
speciální písek 2
F I R E M N Í P RZE ZPERNATXAEC E
speciální písek 1
křemenný písek + aditiva
Příklad celkových nákladů na speciální písky versus aditiva
Příklad posouzení celkových nákladů na jednu t písku
s produktem VEINO ULTRATM 4618
s nátěrem
Obr. 2.
VEINO ULTRATM 4618
konkurenční aditiva
nanesení nátěru a sušení
pojivo díl 1
nátěr
písek
pojivo díl 2
Příklad snížení nákladů na jaderně při výrobě odlitků bez použití nátěrů
S novými aditivy od ASK Chemicals mohou slévárny uvedeným požadavkům vyhovět. Výsledkem použití nových aditiv od ASK Chemicals je: • vady odlitků, které vedou k více pracím, jsou výrazně redukovány; • v některých případech klesá podíl speciálních písků; • odlitky pak mohou být odlévány bez použití nátěrů.
www.ask-chemicals.com
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
251
Nejdůležitější jarní veletrh kovozpracující branže v Německu v roce 2017
Mezinárodní veletrh strojů pro nástrojárny, obráběcích strojů a automatizační techniky
Mezinárodní veletrh subdodávek, komponentů, modulů a technologií
www.intec-lipsko.cz
www.z-lipsko.cz
Lipsko, 7. až 10. března 2017 ANZ_IUZ_210x145_cz_mBmm.indd 1
Slévárna a modelárna Nové Ransko, s. r. o. Nové Ransko 234 582 63 Ždírec nad Doubravou tel.: +420 569 669 480 fax: +420 569 669 487 info@slevarna.cz www.slevarna.cz
12.05.16 13:03
• Výroba odlitků z grafitických litin technologií ručního a strojního formování • Výroba odlitků ze slitin hliníku technologií ručního a strojního formování a litím do kovových forem gravitačním a nízkotlakým litím • Výroba odlitků ze slitin mědi • Obrábění odlitků • Výroba modelových zařízení
IČ: 15059561 DIČ: CZ15059561 Bankovní spojení č. účtu 1120819349/0800 CZK č. účtu 4200248658/6800 CZK
252
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
253
A L U C A S T, s . r. o.
FOND-EX 2016 ALUCAST, s. r. o. 15. výročí založení Ing. Jarmil Cileček
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
jednatel, spolumajitel firmy A L U C A S T, s . r. o .
Slévárenská výstava FOND-EX bývala vždy setkáním slevačů, kteří zde předváděli své výrobky, ať již stroje, zařízení do sléváren či své výrobky – odlitky. Vždy bývám trochu smutný, že sléváren, které prezentují své odlitky, je poměrně málo a s velkou převahou se nepochybně také na FOND-EXu 2016 setkáme s firmami nabízejícími různá zařízení, služby a rady slévárnám. Přitom pomyslnou třešničkou na dortu každého slévárenského zařízení, přístroje, simulačního programu, kontrolního zařízení je vždy odlitek, ze kterého musí mít radost nejen dodavatel zařízení, surovin, ale i provozovatel těchto zařízení, tj. výrobce, slévárna, která musí – či měla by – svůj výrobek, odlitek ve vysoké jakosti vyrobit, předvést, nabídnout a prodat. Přechodem na tržní hospodářství nepochybně přestalo platit známé a často používané heslo „Seď, panenko, v koutě, najdou tě.“ Dnes je již třeba výrobek, v našem případě odlitek, nejen ve vysoké jakosti vyrobit, ale také jej umět prodat. Proč k tomu nevyužít FOND-EX? Dvouletý cyklus pořádání výstav FOND-EX je na jedné straně doba poměrně krátká, ale při současném světovém tempu technického pokroku je nutné, aby slévárna na každém FOND-EXu předvedla nějakou novinku, která posune jakost odlitků opět dále a výše, pokud ovšem je v zájmu vedení slévárny dlouhodobá prosperita a průnik na další trhy a do dalších odvětví.
254
Osobně odbornou veřejnost pravidelně informuji o novinkách v oblasti výroby přesných hliníkových odlitků ve firmě ALUCAST ať již formou článků v odborných časopisech (Slévárenství, L XII, 2014, Czechindustry, č. 2/2015) nebo vystoupením na Slévárenských dnech. Společnost ALUCAST, s. r. o., jsem založil spolu s dalšími společníky v roce 2000. V roce 2001 jsme vyrobili první odlitek, takže v letošním roce slavíme 15. výročí naší společnosti. Jak uvádím v jednom ze svých článků v časopise Slévárenství, ihned jakmile jsem měl možnost řídit slévárnu jako její šéf – bohužel až po roce 1989 – dělal jsem vše pro to, aby ta „má“ slévárna dělala to, co nikdo neumí. Nebylo to jednoduché. Ke skutečnému naplnění mých představ došlo opravdu až v té MÉ slévárně – ve firmě ALUCAST – po roce 2001. Hlavní má orientace byla na letecké, tj. velmi náročné zákazníky. Proč zákazníky letecké? Letectví má své nároky a konvence, kde se dává na přední místo jakost a bezpečnost před ekonomičností. Leteckému zákazníkovi prodáte srovnatelný výrobek za vyšší cenu, bude ale mnohem náročnější v požadavcích na jakost, dokladování, stabilitu dodávek a celkovou preciznost. Co nabízí dnes, po 15 letech, firma ALUCAST svým zákazníkům? – dokonalý servis a konzultace již při návrhu a konstrukci odlitků; – výrobu odlitků neomezených tvarů – komplikované dutiny řešíme pomocí vypalitelných modelů a keramických jader; – chemické složení každé tavby je kontrolováno metodou spektrální analýzy na zařízení Q4 TASMAN – pracujeme v souladu s ASM 4218, AMS 4219, WL 2374, WL 2384, AMS 21180, AMS 4218, AMS 4219, AMS 4260 a EN 1706; – řízeným ochlazováním (patentovaná technologie) vyrábíme odlitky
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
–
–
–
–
–
–
–
–
s vysokými mechanickými hodnotami; kombinací suchého a mokrého tryskání (odstraňování zbytků keramické formy) dosahujeme vysoké jakosti povrchu odlitků; tepelné zpracování odlitků provádíme dle NADCAP – National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program; vyhodnocování mechanických hodnot provádíme na zařízení ZWICK/ /ROELL – v souladu s AMS 4218, AMS 4219, WL 2374, WL 2384, AMS 21180, AMS 4218, AMS 4260, EN 1706 – tyčinky jsou vypreparovány z kritických partií odlitku až do velikosti 20 mm; kontrolu homogenity odlitků provádíme rentgenem MU2000/160 kV – v souladu s AMS 2175, AMS 21180, DIN 29531, EN 2073-3, EN 2076; kontrola povrchových defektů je prováděna fluorescenční metodou – v souladu s AMS 2175, MIL-STD-1907, EN 2076; kontrola rozměrů a tvaru je prováděna skenováním – na měřicím systému ATOS Core 300; opravy povrchových defektů provádíme LASEREM – na zařízení ALM 200 digital od firmy ALPHA LASER; systém máme certifikován podle AS9100 rev. C, EN9100:2009, ISO 9001:2008.
Co bude společnost ALUCAST nabízet na letošní výstavě FOND-EX a na co se mohou návštěvníci těšit? 1. Opět to bude řada vysoce přesných Al odlitků určených pro letecký a obranný průmysl. Jakost těchto odlitků se za poslední dva roky opět zvýšila hlavně v oblasti přesnosti a jakosti povrchu, neboť výroba voskových modelů je zajišťována na vysokotlakých lisech z tvrdých plněných vosků. 2. V rámci úkolu TAČR (spolu s VUT v Brně a UK v Praze), který končí v roce 2016, byla vyvinuta technologie řízeného ochlazování, díky níž lze vyrábět odlitky s velmi jemnou strukturou,
A L U C A S T, s . r. o.
nízkou pórovitostí a vysokými mechanickými hodnotami. 3. V rámci úkolu TAČR byla také vyvinuta technologie výroby přesných odlitků ze slitin Mg. Odlitky ze slitin Mg vám předvedeme na veletrhu FOND-EX 2016. 4. Do úplné praxe byla v posledních dvou letech zavedena technologie rapid prototyping. Díky této technologii může dnes společnost ALUCAST, s. r. o.,
Vážení obchodní přátelé, vážení slevači – těším se spolu s mými kolegy na vaši návštěvu v pavilonu Z na stánku č. 053 naší společnosti ALUCAST. Odlitky ve firmě ALUCAST vyrábíme pro radost, krásu, užitek i potěšení.
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Odlitek pro radost, krásu a potěšení
dodat zákazníkovi odlitek během několika dnů, samozřejmě s vysokou přesností, s vysokou jakostí povrchu i s vysokými mechanickými hodnotami. 5. S ohledem na neustále se zvyšující požadavky zákazníků na dodávky vysoce jakostních odlitků připravuje společnost ALUCAST v současné době výstavbu HALY III, která bude vybavena nejmodernějším zařízením.
Blok motoru vyrobený technologií rapid prototyping; materiál AlSi7Mg0,6; hmotnost 5,5 kg
Vize společnosti ALUCAST jsou odvážné! V roce 2020 bude výroba náročných dílů přestěhována do nové HALY – ALUCASTair
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
255
Optimising your ductile iron production in partnership with Elkem
dosažení lepších výsledků slitin FeSiMg za pomoci snížení reaktivity, optimálního chemického složení, zrnitosti a auto matického dávkování toho bylo již mnoho napsáno. Společnost Elkem představila výhody FeSiMg slitin vyrobených dle požadavků jednotlivých zákazníků, krycí slitiny, jakou je Topseed, moderní design reakčních komůrek, zpracování litiny za nízkých teplot – to vše směřující k dosažení vyššího využití Mg. Pro další informace kontaktujte místní zastoupení elkem.praha elkem.com nebo navštivte
T r y s k a c í
.elkem.com foundry.
m a t e r i á l y
Ocelové drtě a granuláty Litinové drtě a granuláty Sekaný drát Nerezové tryskací materiály (Cr/CrNi) Nekovové tryskací materiály (struska, korund…) Nestandardní drtě a granuláty Zásypy Granuláty do závaží a betonu
I.D.D. abrasive, s. r. o. Písečná 122, 790 82 Písečná u Jeseníka tel.: +420 584 423 303 l fax: +420 584 454 405 l mobil: +420 734 446 500–1 idda@email.cz l www.idda.cz
256
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
LISOVÁNÍ ZE STRANY MODELU S TECHNOLOGIÍ HWS SEIATSU - JIŽ VÍCE NEŽ 12 LET
METODA FORMOVÁNÍ SEIATSU.plus -VÍCE NEŽ 20 REFERENCÍUmožňuje až o 30% vyšší spěchování v okrajích formy obzvláště vhodné pro komplikované a geometricky vytížené modelové desky
Automatické rozdělování písku
Ventil - SEIATSU
Zásobník dávkující písek
Dělená lisovací hlava s písty pro lisování shora
Zvedací stůl s písty pro lisování zespodu
Nosič modelových desek s rámem pro lisování zespodu
SEIATSU.plus umožňuje flexibilní volbu různých variant spěchování. V závislosti na modelu mohou být zvoleny a individuálně kombinovány metody spěchování.
Podpěrné klíny - podporují lisovací síly díky mechanickému zajištění (uzamčení formy)
Varianty spěchování: - Lisování - Lisování s proudem vzduchu
- Lisování se spodním lisováním - Lisování, proud vzduchu a spodní lisování
Horní lisovací válce
- upevněné na lisovací hlavě (dělené lisovací hlavě) - ovládají plnící rámeček - s tlakovým senzorem
- při lisování nedochází k poklesu zvedacího stolu
Spodní lisovací válce
- zvedací stůl v horní poloze (od spodu: zvedací stůl, nosič modelových desek s rámem spodního lisování, formovací rám)
- připevněné na zvedacím stole formovacího stolu - ovládají rám spodního lisování - se zabudovaným měřícím systémem - tlakovým senzorem
www.sinto.com HEINRICH WAGNER SINTO Maschinenfabrik GmbH SINTOKOGIO GROUP
Bahnhofstr.101 · 57334 Bad Laasphe, Germany Phone +49 2752 / 907 0 · Fax +49 2752 / 907 280 www.wagner-sinto.de
Kontakt pro CZ a SK: Petr Kachlik Branka 10 624 00 Brno - Česká republika Tel.: +420 723 562 463 E-Mail: kachlik.p@centrum.cz
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
257
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
R G U C Z , s . r. o.
Proč použít pro řízení slévárenských výrob specializovaný informační systém – řešení vyvíjené pro potřeby slévárenské výroby? Ing. František Kristoň R G U C Z , s . r. o ., B r n o
Ing. Martin Svadbík, Ph.D. R G U C Z , s . r. o ., B r n o w w w.rgu.c z
Ú vo d Rozvoj oboru informačních technologií v posledních dvaceti letech ovlivnil veškeré lidské dění. Dnes bez nadsázky můžeme říci, že žijeme v období čtvrté průmyslové revoluce. Průmyslové revoluce, která přináší úplné digitální propojení všech úrovní tvorby přidané hodnoty. Tedy vývoj výrobku, jeho realizaci a následnou logistiku. Cílem tohoto procesu je zvýšení produktivity práce. Čtvrtá průmyslová revoluce ovlivňuje i náš obor – obor slévárenství. Postupně jsme absorbovali CAD – počítačem podporované konstruování odlitku a počítačové simulace technologie jeho výroby, plánování a řízení slévárenské výroby pomocí informačního systému. Dnes postupně absorbujeme využití 3D tiskáren pro tisk modelových zařízení a tisk pískových forem. S rozvojem oboru informačních technologií tak v posledních 20 letech stále více narůstá úloha informačních systémů. Je zde požadavek, aby se informační systém stal skutečným prostředkem pro plánování a řízení slévárenské výroby. Aby se stal integrační vrstvou mezi informačními technologiemi používanými pro vývoj výrobku a informačními technologiemi používanými pro řízení výrobních a zkušebních zařízení používaných v procesu slévárenské výroby.
Je t ř eba pr o ob or slévá r e n st ví sp e c i a li zova n é ř e š e n í? Na tuto otázku zkusíme odpovědět otázkou. Proč u jednoho z největších výrobců odlitků v evropském kontextu – na německém trhu – existují specializovaná řešení? Proč na trhu s informačními systémy mají desítky let své místo softwarové společnosti vyvíjející speci-
258
alizovaná řešení orientovaná na slévárenskou výrobu? Jednoduše řečeno proto, že slévárenský výrobní proces není přesně determinován a nelze jej popsat detailní rozpiskou materiálu, tak jak je to běžné u výrob strojírenských. Toto platí zvláště ve slévárnách gravitačního lití do pískových forem. Dalším faktorem je tok materiálu. Zatímco obecný strojírenský informační systém předpokládá lineární tok materiálu, je tok materiálů ve slévárenství cyklický. Důležitou úlohu hraje i úplný popis objektů popisovaných v informačním systému. Z popisovaných objektů jsou vytvářeny dva základní modely. Model disponibilních kapacit a model ekonomický. Tyto modely by měly slévárnu popisovat co nejvěrněji. Model disponibilních kapacit by měl být použit pro sledování kapacitního vytížení pracovišť a pro predikci termínu realizace zakázky. Model ekonomický je využíván pro předběžnou a následnou kalkulaci výrobních nákladů odlitku a zakázky. Další odlišností mezi slévárenským a strojírenským informačním systémem je princip sledování nákladů. Zatímco ve strojírenství je běžné sledovat náklady na zakázku, ve slévárenství to mnohdy není možné. Proto jsou náklady sledovány na nákladové místo a prostřednictvím nákladové sazby na zakázku či výrobek přepočítávány. Toto jsou hlavní důvody pro použití specializovaného řešení. Naším cílem není vyjmenovat všechny odlišnosti, ale dát čtenáři podnět k zamyšlení.
C o v š e n a š e ř e š e n í n a b í z í? Informační systém RGU OPTI je vyvíjen výhradně pro potřeby sléváren od roku 1986. Naše řešení poskytuje slévárnám flexibilitu a rychlou reakci na požadavky zákazníka – od nabídky přes objednávku až k dodání hrubého či opracovaného odlitku. Naším cílem je maximální přehlednost a zjednodušení procesů tak, jak je vyjádřeno v následujícím textu. Obdržíte poptávku, zadáte ji do systému, popíšete výrobek a jeho výrobní technologii, zkalkulujete výrobní náklady a prodejní cenu, zaplánujete rezervační zakázku v aplikaci plánování a řízení výroby. Znáte materiálové potřeby, termíny realizace a expedice, nabídnete vašemu zákazníkovi reálnou cenu a reálný termín dodání. Získáte objednávku, vyrobíte a dodáte dle plánu. To vše v co nejkratším možném čase a požadované jakosti. Systém umožňuje realizaci bezpapírových kanceláří a realizaci work-flow v rámci podnikových procesů, zvláště nabídkového a zakázkového řízení a externích reklamací. Nezbytnou součástí systému jsou i prostředky pro integraci textových a grafických objektů a prostředky pro prezentaci uložených informací potřebných v rámci zákaznických auditů, ekonomických hodnocení zakázek a zákazníků a dalších databázových rešerší. Systém OPTI je systém otevřený, umožňující pomocí parametrických nastavení řešit potřeby našich zákazníků. To znamená, že různá zákaznická nastavení jsou možná bez potřeby změn zdrojových textů. Systém se vyznačuje modulární strukturou, která umožňuje postupné zavádění systému dle potřeb našich zákazníků.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Popis výrobku a výrobní technologie, kalkulace výrobních nákladů a prodejní ceny Popis výrobku a výrobní technologie umožňuje modul TPV, který je srdcem systému RGU OPTI. Ve srovnání s jinými systémy systém RGU OPTI neodděluje popis dílů a výrobní technologie, ale ztotožňuje se se způsobem, jak zpracování technologické dokumentace ve slévárně opravdu funguje. Všechny zdroje potřebné k výrobě určitého odlitku jsou zobrazeny ve stromové struktuře ve vícestupňovém plánu zdrojů. Nezáleží na tom, zda se jedná o polotovary, nakoupené zboží či služby, rozpisku materiálu, nářadí nebo výrobní operace. Kalkulace je vedlejším produktem popisu výrobku a jeho výrobní technologie. Specializovanou funkcí je automatizace stanovení norem spotřeb výrobních časů a množství na základě popisu výrobku a jeho výrobní technologie. Prodej Modul prodej poskytuje nástroje pro zpracování nabídek, zakázek, organizaci dodávek a fakturaci. Podporuje všechny typy zakázek, jako jsou zakázky na zkušební kusy, zakázky na kusovou a malosériovou výrobu, zakázky na sériovou výrobu včetně zpracování EDI odvolávek. Modul podporuje i zpracování zakázek na výrobu, opravu či úpravu slévárenských nástrojů (modelů, kokil, forem atd.). Podporována je řada logistických principů, jako jsou přímé dodávky odlitků, dodávky na konsignační sklady, držení minimálních zásob odlitků pro zákazníky. Nadstavbu tvoří zákaznické portály zobrazující vývoj zpracování zakázky, stavy rozpracované výroby a skladů hotových výrobků. Specializovanou funkcí systému je automatizovaný výpočet materiálové a energetické přirážky na základě stanovené základní a ceníkové ceny. Nákup a sklady nakupovaných materiálů Tento modul nabízí programové funkce pro řízení nákupu, skladů a zásob. V kmenových datech jsou jednoznačně specifikovány nakupované výrobky, jejich technický popis, podmínky jejich skladování a použití, cenové a skladové jednotky, jakož i různé parametry pro controlling nákupu. Tvorba objednávek probíhá na základě vygenerovaných či ručně zadaných materiálových požadavků. V rámci procesu tvorby materiálových požadavků jsou brána v úvahu různá parametrická nastavení, jako jsou dostupné zásoby, otevřené objednávky, požadavky na minimální úroveň zásob, minimální objednávané množství a termíny dodání. K dispozici jsou sestavy zobrazující tendence vývoje stavu zásob, materiálové požadavky a jejich krytí objednávkami. Součástí řešení jsou i funkce inventur a inventurní sestavy. Plánování a řízení výroby Modul plánování a řízení výroby je nástroj pro operativní a strategické plánování výroby. Modul umožňuje jak dlouhodobé, tak detailní plánování výroby. Sledování naplněnosti výrobních kapacit zakázkovou náplní je zá-
kladní funkcí modulu. Při tvorbě plánů výroby dochází k synchronizaci operací výroby jader, formování, tavení a lití. Systém je vhodný pro plánování nejen kontinuálních, ale i diskontinuálních procesů. Při plánování je možno zohlednit různé parametry v souvislosti s nasazením systému v dané slévárně. Jde např. o dostupnost modelových zařízení, licích nástrojů, dostupnost formovacích rámů, obsazení kesonů, kombinaci modelových desek u strojního formování, koordinaci práce mezi formovnou, jadernou a tavírnou. V úvahu jsou brány i přípravné časy a doby trvání technologických prodlev, jako je např. doba vytvrzování formy, doba chladnutí odlitku, doba trvání externích zpracování a opracování. Detailní plány výroby je možno přenést a načíst do řídicích jednotek strojních zařízení v případě, že to umožňují. Monitorování výrobního procesu lze nastavit variabilně. Zpětná hlášení z výroby můžeme vytvářet ručně, za použití čtečky čárových kódů načtením dat z výrobních podkladů – úkolového lístku nebo detailního plánu, případně lze data o odvedených výkonech přímo načítat z řídicích jednotek strojních zařízení. Řízení jakosti Modul řízení jakosti je účinný nástroj pro nápravu chyb a nedostatků ve výrobním procesu či procesu jeho řízení. Modul umožňuje vytvářet plány zkoušek pro všechny vyráběné i nakupované výrobky, licí nástroje, modelová zařízení, výrobní prostředky, pro všechny výrobní operace, materiály a procesy. Lze dokonce definovat i zkoušky týkající se ochrany životního prostředí nebo nařízení pro nakládání s odpady. Plány zkoušek jsou integrovány do plánu zdrojů, ve kterých je popsán výrobek a technologie jeho výroby. Plán zkoušek zahrnuje všechny cílové hodnoty, zkušební pokyny a parametry týkající se požadavků na zkoušky v souladu s uznávanými normami nebo se zákaznickými předpisy. Data z elektronicky řízených měřicích přístrojů lze načíst přímo do hlášení o provedené zkoušce, případně lze tato hlášení vytvářet ručně. Výstupem z tohoto modulu jsou osvědčení o jakosti výrobku a textová a grafická ztvárnění uložených dat včetně jejich statistického hodnocení. Plánování servisních činností Modul plánování servisních činností doplňuje funkcionalitu systému RGU OPTI. Tento modul je možno využít pro evidenci výrobních zařízení, evidenci servisních dílů, vytvoření plánů údržby jednotlivých strojních zařízení, organizaci práce střediska údržby, hlášení provedených prací a servisních činností jak interními, tak externími pracovníky. Důležitou funkcí je i sledování nákladů na opravu a údržbu dílčích zařízení, sledování provozních hodin, vedení provozních deníků dílčích zařízení. Modul má své uplatnění i v oblasti metrologie. Lze jej využít pro evidenci měřicích přístrojů, vytvoření plánů kalibrací a revizí, hlášení kalibrací a revizí, sledování expirace kalibrací jednotlivých měřidel a měřicích přístrojů.
Pr o č n a š e ř e š e n í Implementace informačního systému OPTI podporuje certifikaci systému managementu jakosti. Systém poskytuje programové prostředky pro prevenci vad, snižování variability procesů a snižování ztrát v procesech výroba, nákup, údržba, servis a v procesech managementu. Součástí našeho řešení je i hodnocení stability výrobního procesu a tím vytvoření předpokladu stabilní výroby a zabezpečení vysoké jakosti výrobků. Statistické řízení procesů je cestou k jejich neustálému zlepšování s cílem získat objektivní informace a zabezpečit jejich průhlednost. Jde o odvětvově orientované řešení. V rámci implementace je předáváno KNOW-HOW týkající se plánování a řízení slévárenské výroby, sledování nákladovosti slévárenské výroby, kalkulace výrobních a vlastních nákladů a tvorby ceny. Jde o komplexní silné řešení. Při vývoji systému jsou použity moderní informační technologie. Systém má zajištěn další rozvoj. Naše řešení využívají malé, střední i velké společnosti.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
259
D E S T R O, s p o l. s r. o.
Kdo je DESTRO? Zbyněk Karas
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
D E S T R O, s p o l . s r. o ., Z b e č n o majitel společnosti
Kladenská rodinná společnost DESTRO se specializuje na prodej a recyklaci stavebních i ocelárenských materiálů. Na trhu je již od roku 1991 a svoje zákazníky má nejen po celé České republice, ale také na Slovensku, v Německu, v Rakousku a nově také v USA.
druhy recyklátů dle vstupních materiálů. V našem portfoliu najdete také dodávky a pronájem stavebních stojů a kompletní zajištění dopravy. Proč si vybrat právě nás? V první řadě je to určitě ekonomická
Jak může DESTRO firmám pomoci? V tuto chvíli se společnost ubírá čtyřmi hlavními směry: 1. Spolupráce se slévárnami (kompletní cyklus recyklace materiálů) 2. Prodej betonu a betonových výrobků (pro Kladno a Středočeský kraj) 3. Drcení strusky (lokálně i do zahraničí) 4. Prodej drceného struskového kameniva a recyklátů DESTRO zajišťuje pro slévárny a ocelárny kompletní recyklaci veškerých jejich inertních odpadových materiálů: struska, žáruvzdorné vyzdívky, slévárenské písky a uhlíkové elektrody. V případě stavebních společností je to také odvoz a recyklace demoličního odpadu, jako je beton, cihly, tašky, asfalty atd. Recyklací těchto odpadů vzniknou nové produkty: žáruvzdorné materiály a vytříděné železné slitky pro ocelárny. Pro stavební společnosti jsou to různé
260
úspora. V průměru firma ušetří 30–50 % ceny primárních materiálů. Na trhu jsme opravdu dlouho a společnosti vědí, že je na nás spolehnutí. Ročně zpracujeme okolo 40 000 t ocelárenských materiálů a k tomu asi další 3 000 t žáruvzdorných vyzdívek, 50 000 t stavebních odpadů a k tomu 150 000 t strusky ze staré deponie strusky v Kladně. Kde vidíme největší potenciál pro spolupráci? S ocelárnami fungujeme v synergii a rádi bychom v tom i nadále pokračovali. Zajišťujeme pro ně uzavřený cyklus: odkup odpadu → recyklace → třídění → → odvoz zpět Co považujeme za největší úspěch firmy? Jako největší dosavadní úspěch vnímám to, že se firma udržela na trhu 25 let a neustále reaguje na nové výzvy.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
V posledních letech se nám podařilo dokonce i vyvinout novou technologii strojů na drcení. To, co dnes děláme, neumí nikdo na světě a i z toho důvodu máme teď hodně poptávek ze zahraničí. Jak přesně naše nová technologie drcení funguje? Konkurence si obvykle vyláme zuby na nedrtitelných kovových materiálech, které jsou nedílnou součástí většiny strusek, ale i betonů. Mám na mysli zejména částice větší než 150 mm. Naše stroje to ale nezastaví, navíc dokáží celý proces automatizovat bez nutného přerušování a s vysokou kapacitou. Celý proces je tak až 8× produktivnější než technologie drcení železnou koulí pomocí gravitace nebo hydraulického kladiva. Na koho se obrátit pro více informací? Pokud vás zajímá více informací a ceny, podívat se můžete na náš web: www.destro.cz.
Všechny vaše otázky vám rád zodpovím i telefonicky: +420 606 355 027
WWW.DESTRO.CZ
Nejkrásnější perly mnohdy vzniknou v té nejošklivější lastuře Naše materiály, které vyrábíme zpracováním ocelárenských odpadů, stojí za vznikem užitečných staveb nebo výrobků z kovu. Ze strusky vyráběné kamenivo najde bohaté využití ve stavebnictví v základech staveb nebo jako součást betonových stavebních bloků. Recyklací vyzdívek a dalších částí pecí vyrábíme materiály k jejich opravám nebo přísady do strusky. ODPAD
ODPAD
ODPAD
MAG Cr+ žáruvzdorná vysprávka pecí a pánví
SlagAl přísada do strusky
struskové kamenivo jako stavební materiál
magnezitové cihly
MATERIÁL
žárobeton
MATERIÁL
struska
MATERIÁL
ODPAD MĚNÍME V MATERIÁL S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
261
E S I G r o u p, S . A .
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
ProCAST: již déle než čtvrtstoletí špičkové kvality v oblasti slévárenských simulací Od první verze v roce 1990 se ProCAST neustále zdokonaluje Od svých počátků v 80. letech urazilo modelování v oblasti slévárenství dlouhou cestu. V loňském roce jsme mohli s hrdostí oslavit již 25 let špičkové kvality těchto slévárenských simulací. Na počátku historie simulací byli konstruktéři odkázáni při modelování odlitků pouze na primitivní dvourozměrné sekvence. V té době byla hlavním cílem především identifikace tepelných uzlů v odlitku. V dnešní době však díky vývoji počítačem podporovaného projektování (CAD) a softwarům numerické simulace mohou inženýři ve slévárnách provádět rychlé změny návrhů nálitkování a snadněji opravovat případné defekty. Dnes umožňuje ProCAST evaluaci slévárenských procesů pro všechny slévatelné slitiny, včetně zjištění vad, zbytkového
napětí, částečné deformace, predikce mikrostruktury a mechanických vlastností. ProCAST také řeší další výrobní procesy, jako foukání jader a tepelné zpracování. Software ProCAST je v současné době považován za nejvýkonnější komplexní a přesné řešení pro simulaci v oblasti slévárenského průmyslu. Mezi dlouhodobé zákazníky společnosti ESI, kteří pracují se softwarem ProCAST od jeho samotného začátku, patří například General Electric, PCC Airfoils, Rolls Royce, Amcasr Automotive (nyní General Aluminum) a Howmet (nyní jako divize společnosti Alcoa). Zákaznická základna se navíc dále rozrůstá – téměř o dalších 1000 uživatelů! Mezi nejvýznamnější české zákazníky patří výrobce automobilů Škoda Auto, a. s. Výhody programu ProCAST a jeho využití komentuje Přemysl Stýblo z oddělení Konstrukce a výroba metalurgického nářadí: „Reálné plnění licí komory, výpočet pohybu pístu při plnění dutiny formy a kvalita technické podpory, jakou poskytuje MECAS ESI, pobočka společnosti ESI Group pro východní Evropu, byly hlavní
Starší obrázky simulace z archivu ESI
Prohlížeč softwaru ProCAST dnes poskytuje špičkovou grafiku s vysokým rozlišením a funkcemi (se svolením Mofopress, Fonderia Casati, Europea Microfusione Aerospaziale)
262
důvody nákupu programu ProCAST pro VSN3 ve Škoda Auto, a. s. Mezi další důvody patřila i potřeba připravenosti programu ProCAST pro budoucí použití v technologii výroby strukturálních dílů.“ Se vznikem a vývojem softwaru ProCAST je neodlučitelně spojen Dr. Mark Samonds. Mark začal na vzniku softwaru pracovat v 80. letech na Oddělení aplikovaných věd na UES. Jako je tomu u mnoha začínajících projektů, i ProCAST byl nejdříve vyvíjen u Samonda ve sklepě. Během tří let se k Markově projektu připojili ještě další 4 kolegové a jejich práce již začala ovlivňovat výpočetní technologie v globálním měřítku. Jedním ze zásadních momentů bylo začlenění modulů pro řešení řady odlišných fyzikálních jevů podílejících se na procesu odlévání. Dalším klíčovým momentem pro ProCAST byl rok 1990, kdy byly přidány funkce, které umožňovaly měřit záření, tlakovou analýzu, deterministické mikromodelování a strukturu zrna. Takový vývoj byl v té době považován za nadčasový. Svůj nadčasový rozměr má ovšem ProCAST
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
i dnes a je stále vysoce ceněn pro svou funkčnost. V roce 1994 podepsala UES smlouvu s Calcom SA Lausanne, vývojáři simulačního softwaru Calcosoft, o exkluzivní distribuci softwaru ProCAST v Evropě. Calcom šel ovšem dále a mimo distribuci softwaru se věnoval také jeho vývoji. Spojil se se Švýcarským federálním technologickým institutem (EPFL) a podílel se na mezinárodních, evropských a švýcarských výzkumných projektech, jejichž cílem bylo překlenout mezeru mezi makroskopickými subjekty a metalurgickými aspekty vyskytujícími se během tuhnutí. Tato spolupráce vyústila ve vznik dvou nových modulů, včetně modulu CAFE určeného pro predikci struktury zrn. V prosinci 2002 koupila ESI Group společnost Calcom SA i se softwarem ProCAST. Pro společnost ESI Group, průkopníka a předního světového dodavatele virtuálního prototypování, který pomáhá řešit technicky náročný vývoj nových produktů a výrobních aplikací, předsta-
E S I G r o u p, S . A .
pracujeme dále na rozšiřování funkcí a zvýšení kvality a výkonu našeho programu. Jedním ze zásadních témat pro další vývoj je užší spolupráce s CAD, přičemž současná optimalizace a konstrukční nástroje zde představují první krok.“ V roce 2006 získal ProCAST cenu Frost & Sullian Technology Leadership Award v kategorii digitální simulace za svůj přínos ve vývoji modelování slévárenských procesů. Poctěna tímto uznáním společ-
nost ESI nepolevila ve svém hlavním záměru, tedy snaze pomáhat individuálně každému zákazníkovi vytvářet jedinečné produkty. Jestliže jste tedy někdy letěli tryskáčem, řídili auto, nebo se zrovna pustili do vytápění vašeho domu, případně máte ve zvyku trávit volný čas sledováním automobilových závodů, potom jste se s největší pravděpodobností setkali s produkty zdokonalenými právě pomocí ESI softwaru ProCAST.
O společnosti ESI Group Společnost ESI Group, kterou v České reublice zastupuju MECAS ESI, s. r. o., je průkopníkem a předním světovým dodavatelem softwaru Virtual Product Engineering a s ním spojených služeb. Společnost byla založena před 40 lety a v průběhu těchto let vyvinula unikátní systém pomoci průmyslovým výrobcům v nahrazování fyzických prototypů pomocí virtuální výroby, montáže a virtuálního testování produktů. Virtuální prototypování umožňuje klientům společnosti ESI vyhodnocovat výkonnost jejich výrobku a důsledky výroby za normálních nebo havarijních podmínek. Výrobce z takto získaných informací může výrazně těžit. Tímto testováním a virtuálním budováním může získat důležité informace o produktu včas a může tak určit, zda daný produkt splní požadované nároky a to již předtím, než se první fyzický prototyp opravdu vyrobí. Pro usnadnění vývoje a inovace byly do řešení společnosti ESI integrovány nejnovější technologie, například imerzivní virtuální realita, která zobrazuje trojrozměrný model virtuálního prototypu v jeho reálných rozměrech a chování v reálném čase. Zákaznická síť společnosti ESI nyní pokrývá téměř všechny průmyslové sektory. Společnost zaměstnává kolem 1000 zkušených specialistů ve více než 40 zemích světa. Více informací: www.esi-group.com/cz
NÁSTROJE NUMERICKÉ SIMULACE ODLITKŮ
ProCAST
zvýší vaši produktivitu a zisky
Setkejte se s námi! 3.–7. 10. 2016, Brno Pavilon Z, stánek č. 52 Srdečně Vás zveme na naše semináře /úterý 4.10./: 10,30 - 11,00 Virtuální továrna: propojení výrobních procesů za pomoci numerické simulace 11,00 - 11,25 Trendy v simulaci odlévání MECAS ESI s.r.o. Brojova 2113/16 - 326 00 Pilsen T. +420 377 432 931 / F. +420 377 432 930 info@esi-group.com | www.esi-group.com/cz Copyright © ESI Group 2016 - Courtesy of Fonderia Casati.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
263
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
vovala tato akvizice nabytí silného partnera. Díky tomuto spojení se urychlila expanze značky ProCAST. Rozšířil se rovněž tým inženýrů, který se nyní skládá z více než 1000 zaměstnanců ve 40 zemích světa. Modelování procesu lití se integrovalo do výrobního procesu, což zákazníkům umožnilo rozhodovat se v průběhu celého vývojového cyklu. ProCAST si tedy i dále získává nové příznivce. Díky výkonnějším a rychlejším počítačům lze ProCAST používat na více jádrech, procesorech a několika počítačích současně, čímž se rapidně sníží čas simulace z týdnů a dnů na hodiny a minuty. V roce 2012 byl představen ProCAST ve spojení s nejmodernějším grafickým uživatelským rozhraním nazývaným Visual-Environment. Toto pokrokové grafické rozhraní je jednou z nejpřínosnějších inovací softwaru. Grafické prostředí představuje pro uživatele efektivnější a přátelštější platformu pro všechny jejich potřeby od úprav modelu až po vizualizaci výsledků. Loic Calba, produktový manažer ESI Group pro řešení v oblasti slévárenství, věří, že inovace v oblasti modelování procesů slévárenství budou pokračovat ještě v následujících 25 letech: „S nadšením
A I R P R O D U C T S , s p o l. s r.o.
Kyslíko-palivový systém pro kuplovny snižuje náklady a přináší pružnost řízení kupolových pecí
Použití kyslíko-palivových hořáků s injektáží prachových pevných paliv s vysokým obsahem uhlíku u kuploven snižuje celkové náklady výroby slitin a přináší výraznou pružnost využití energie pro tavení.
Technologie APCOS je systém palivového injektoru, který spolupracuje s běžným systémem kuplovny pro obohacení spalovacího vzduchu kyslíkem či kyslíkových trysek umístěných v dmyšnách kuplovny. Vlastní palivový injektor využívá patentovanou konstrukci, která nadzvukovou rychlostí vstřikuje kyslík a zemní plyn za účelem uvolnění energie v tavicí zóně s cílem nahradit koks a/nebo zvýšit produkci. Z praxe víme, že když zvýšíme energii přímo v tavicí zóně, dosáhneme tím přibližně 10% zvýšení účinnosti. Schopnost zvýšit teplotu přímo v tavicí zóně navíc umožňuje náhradu části koksové vsázky antracitem, který je výrazně levnější než slévárenský koks. Používání antracitu provoz do jisté míry komplikuje, protože se jedná o další materiál do vsázky, se kterým je třeba manipulovat. Hustota antracitu je o 50 % vyšší než hustota koksu, což umožňuje větší objem vsázky v předehřívací zóně. To zvyšuje dobu zdržení
Od 60. let minulého století byla vyvinuta celá řada procesních vylepšení, díky kter ým dokázaly kuplovny dodnes obstát v konkurenci s alternativními technologiemi. Nicméně vzhledem k výzvám, které přinášejí současné předpisy, energetické náklady a dostupnost materiálů pro vsázku, je nyní víc než kdykoli předtím nutné pokračovat ve vývoji a zavádění nových technologií. Před pěti lety proto společnost Air Products obnovila vývoj technologie kupolových pecí, a to konkrétně z důvodu vyšší požadované pružnosti řízení a dostupnosti alternativních paliv, zejména uhelného prachu. Technologie APCOS™ (Air Products Cupola Oxy-fuel System – kyslíko-palivový systém Air Products pro kuplovny), vyvinutá počátkem 90. let minulého století, představuje nástroj, který obsluze kuplovny umožňuje řídit distribuci energie, regulovat teplotu tavby a zároveň snižovat spotřebu vsázeného koksu či přidávat feroslitiny v prachové podobě. Praxe ukázala, že účinky technologie APCOS se v průběhu času stále zlepšují s tím, jak si taviči osvojují znalost jejích možností a naučí se je v provozu kuplovny optimálně využívat.
v předehřívací zóně, stejně jako účinnost přenosu tepla. Jednou z primárních překážek pro používání antracitu jsou nižší teploty kovu. Technologie APCOS však dokáže regulovat teplotu v tavicí zóně, a tím tuto překážku zmírnit. Schopnost zvýšit teplotu v tavicí zóně umožňuje optimální regulaci teploty kuplovny, což vede ke snížení škodlivých emisí spalin. Mimochodem, některé z provozních zlepšení, o které se zasloužila technologie APCOS, se týkaly právě snížení emisí CO, CO2, SO2 a NOx. Použití palivového injektoru se zemním plynem ve snaze o snížení palivových
Ing. Petr Tlamicha
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
C o m b u s t i o n S e g m e n t M a n a g e r, E M E A A I R P R O D U C T S , s p o l . s r. o .
264
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
nákladů se osvědčilo jako úspěšné, nicméně rozsah přínosů je ve své podstatě limitován existencí vodních par vznikajících při spalování metanu. Vodní pára vznikající při reakci mezi kyslíkem a zemním plynem zplyňuje část koksu při endotermických reakcích (tj. reakcích, při kterých se spotřebovává energie). Za účelem zmírnění tohoto efektu společnost Air Products nedávno vyvinula technologii APCOS II, která místo se zemním plynem primárně pracuje s pevným palivem s vysokým obsahem uhlíku a nízkým podílem vodíku, a tím významně snižuje produkci vodních par v kupolové peci. Technologie APCOS II zvyšuje potenciál pro snížení spotřeby vsázeného koksu tím, že eliminuje zdroj ztráty koksu zplyňováním. Vzhledem ke snížení míry endotermického zplyňování zbývá více energie pro tavení železa. Potenciál pro zvýšení dostupné energie a pro snížení spotřeby koksu roste s množstvím pevného paliva dodaného z hořáků APCOS II oproti spalování kyslíku a plynného paliva. Ekonomický přínos těchto úspor může být výrazný, záleží na rozdílu cen jednotlivých použitých paliv. Vzhledem k vysoké provozní rychlosti hořáku APCOS II je nutno pevná paliva zahřát, zapálit a spálit v řádu milisekund od opuštění hořáku. Stabilitu a efektivitu procesu zaručuje zapalovací hořák na zemní plyn, který tvoří součást patentované konstrukce technologie APCOS II. Spolehlivost nové technologie byla během vývoje potvrzena testováním různých pevných paliv včetně koksového prachu, petrolkoksu a odpadního antracitu. Hořák dosahuje projektované teploty spalování jak při spalování zemního plynu, tak při spalování pevných paliv. Pokud by tedy došlo k přerušení dodávky pevných paliv, lze hořáky pouhým stiskem tlačítka přepnout na provoz na zemní plyn, což jen podtrhuje výhodnost a flexibilitu této slibné nové technologie spalování. APCOS II je druhou generací systému s palivovým injektorem, který spolupracuje se stávajícím systémem kuploven využívající kyslík a který zvyšuje potenciál pro snížení spotřeby vsázeného koksu tím, že eliminuje zdroj ztráty koksu zplyňováním.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
265
H - G LO S T, s . r. o.
Společnost H-GLOST upevňuje svoji pozici
GARANTOVANÉ vlastnosti – nikoli jen TYPICKÉ! (obr. 1).
Naše základní nabídka křemenných písků pro vás (tab. I).
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
„Jde hlavně o formu…“ Společnost H-GLOST, s. r. o., je významným dodavatelem pro oblast slévárenství, sklářství a stavebnictví. Naším hlavním partnerem dlouhodobě zůstávají pískovny Grudzeń Las Sp. z o. o., pro které jsme výhradním zástupcem na českém trhu. Mimo to dodáváme i specifické produkty pro oblast keramiky, filtrace vody, sportovní a jiné účely, jako jsou kaoliny, dolomitové štěrky a moučky, chromitové písky a jiná nekřemenná ostřiva. Rozšířili jsme své prodejní portfolio také o tryskací prostředky (ocelový granulát a drť) a měřicí přístroje firmy Multiserw Morek. H-GLOST ve spojení s Grudzeń Las dodává křemenné písky, které zaujímají pevnou a nenahraditelnou pozici převážně v oblasti slévárenství, a to díky své unikátní a specifické úpravě našeho pískovce. Naše ověřené přednosti – vysoká tepelná odolnost zrna (min. 1550 °C) – vysoká tvrdost zrn snižuje otěr při pneudopravě – vysoká čistota písku (SiO2 min. 99,2 %) To vše vede ke kvalitnímu povrchu odlitků BEZ vad. – optimální tvar zrna – oválný a hladký – minimální nasákavost zrna – minimum vyplavitelných látek – BEZ PRACHU To vše vede k výraznému snížení spotřeby pojiva. Tento fakt potvrzují jak provedené nezávislé studie a měření, tak především vaše provozní zkušenosti, ať z výroby jader či z výroby forem.
Obr. 2.
266
Jak vyplývá z výše uvedeného, je využití písků Grudzeń Las opravdu široké, a to zejména s přihlédnutím k individuálnímu přístupu naší firmy ke každému zákazníkovi, a to i v oblasti služeb, kde zajišťujeme komplexní servis, který zahrnuje: – měření: máme nejmodernější laboratoře jak v Grudzeń Las, tak i v H-GLOST; – dopravu: díky vlastní dopravě ve skupině ATLAS (a to jak pro sušené, tak i nesušené produkty ve vagonech, silokamionech, sklopkách či plachtových vozech) garantujeme veškeré parametry až do vykládky (vaše zásobníky a sklady); – servis: řešíme nejen pravidelný odborný servis přímo u vás, technické konzultace a optimalizace, ale i školení vašich pracovníků; – sklad: máme k dispozici pro operativní zásobování přímo v ČR. Tyto služby vám můžeme nabízet díky dlouholeté praxi našich zaměstnanců.
písky 2016“ za přítomnosti více než 40 účastníků z českých sléváren (obr. 2). V odborné části semináře proběhly prezentace, ve kterých se účastníci seznámili např.: – s genetickými charakteristikami evropských ložisek křemenných písků; – s rozhodujícími faktory pro výběr křemenného písku; – s metodikou přípravy vzorků a hodnocení výsledků při stanovení teploty spékání; – s vývojem jakosti separovaného ostřiva při oživování ostřivem GL; – s provozními zkušenostmi při měření spěchovatelnosti na přístroji LPr-2e. Seminář byl obohacen o praktickou prohlídku a ukázku těžby z jednotlivých ložisek, rozsáhlého zpracování na světové úrovni, přísnou kontrolou jakosti na nejmodernějších přístrojích (např. rentgenový spektrometr) až po expedici jednotlivých dodávek. Jelikož společně s Grudzeń Las před vámi NEMÁME co skrývat, bylo možné vidět vše na vlastní oči až po úpravu každého zrna… a na to jsme hrdí! Rádi se s vámi opět setkáme nejen na veletrhu FOND-EX 2016 v Brně od 3. do 7. října, ale i na 53. slévárenských dnech®, kde budou k dispozici i odborníci z výrobních středisek pískovny Grudzeń Las Sp. z o. o. pro diskuzi k aktuálním problémům v oblasti písků ve slévárenství. Kontakt:
„Nebojíme se to ukázat…“ „Nebojíme se to ukázat…“ Ve dnech 1.–3. 6. 2016 úspěšně proběhl již 3. ročník semináře „Slévárenské křemenné
Účastníci semináře „Slévárenské křemenné písky 2016“
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
www.h-glost.cz
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
267
A B B , s . r. o.
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
ABB Robotika představí na Mezinárodním strojírenském veletrhu svého historicky největšího robota
Robot IRB 8700, historicky největší robot společnosti ABB s nosností až 1000 kg, bude představen na letošním ročníku Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně. V expozici ABB bude společně s dalšími novinkami, ukázkami aplikací a pokročilých služeb.
„Při konstrukci robota IRB 8700 jsme kladli důraz na dosah, nosnost a výkon,“ uvádí Ola Svanström, produktový manažer ABB Group pro velké roboty. „Díky pokročilé technologii pro řízení pohybu při vysokých momentech setrvačnosti, tento robot – v současnosti s vůbec nejvyšší nosností – automaticky přizpůsobí svou rychlost hmotnosti a rozměrům manipulovaných dílů. Díky kompaktním rozměrům, optimalizované protiváze, paralelnímu uspořádání, dostatečně tuhým osám a méně motorům dociluje IRB 8700 nižších momentů setrvačnosti při vyšších rychlostech.“ Všechna tato vylepšení vedou ke zvýšení rychlosti robotu až o 25 % ve srovnání s jinými roboty stejné kategorie. Zjednodušená konstrukce IRB 8700, dosud největší robot společnosti ABB, nabízí veškeré funkce a know-how jejího portfolia. Robot je vybaven pouze jedním motorem a jednou převodovkou na každou osu. Jiné roboty této velikosti používají duální motory a převodovky. Nejsou zde navíc žádné tlumiče s plynem – vyvažování zajišťuje pouze spolehlivá protiváha a mechanické pružiny.
Díky těmto konstrukčním prvkům má IRB 8700 méně součástí a dosahuje tak pro dané aplikace kratších časů cyklu a vyšších přesností. D vě ko n f i g u ra c e Robot IRB se dodává ve dvou konfiguracích. První má dosah 4,2 m a nosnost 550 kg (620 kg wrist down, 475 kg s LeanID), druhý má dosah 3,5 m a nosnost 800 kg (1000 kg wrist down; 630 kg s LeanID). Obě konfigurace mají výjimečný moment setrvačnosti o hodnotě 725 kg · m2. C h a ra k t e r i s t i ka a v ý h o d y: – vysoká nosnost až 1000 kg v provedení wrist down, – až o 25 % vyšší rychlost než u jiných robotů stejné třídy, – vysoká spolehlivost s jednodušší konstrukcí a ochranou, – Foundry Plus 2 ve standardním provedení, – technologie LeanID pro menší opotřebení kabeláže. A B B R o b o t i ka ABB Robotika je předním dodavatelem průmyslových robotů. Poskytuje mimo jiné softwarová řešení pro roboty, aplikace a periferie, periferní zařízení, modulární výrobní buňky a dále služby v oblasti svařování, manipulace, lakování, paletizace a obsluhy strojů. Ke klíčovým trhům patří automobilový průmysl, výroba plastů, obrábění, slévárenství, elektronika, farmaceutický a potravinářský průmysl. Silná orientace na ucelená řešení pomáhá výrobcům zvýšit produktivitu, kvalitu výroby a bezpečnost práce. Společnost ABB celosvětově instalovala více než 250 000 robotů. Veškeré výrobky ABB Robotika plně podporuje globální prodejní a servisní organizace ABB Robotika v 53 státech a na více než 100 místech.
Kontakt: ABB, s. r. o. Vyskočilova 1561/4a 140 00 Praha 4 tel.: 800 312 222 kontakt@cz.abb.com www.abb.cz/robotika
268
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
IRB 8700. Největší robot ABB s nosností až 1 000 kg a o 25 % vyšší rychlostí.
IRB 8700 je nejvýkonnější víceúčelový robot s vysokou nosností a zároveň nejnižšími provozními náklady na trhu. Vysoká nosnost až 1 000 kg a o 25 % vyšší rychlost než u jiných robotů ve své třídě. Robot IRB 8700 má výjimečné vlastnosti. Je dodáván ve dvou konfiguracích, s dosahem 4,2 m a nosností 550 kg (620 kg wrist down, 475 kg s LeanID) nebo s dosahem 3,5 m a nosností 800 kg (1 000 kg wrist down, 630 kg s LeanID). Více na www.abb.cz/robotika
ABB s.r.o. Vyskočilova 1561/4a, 140 00 Praha 4 Kontaktní centrum: 800 312 222 E-mail: kontakt@cz.abb.com S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
269
K ER A M O S T, a . s .
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
KERAMOST, a. s., – expanze v oblasti slévárenství I přes dramatické změny, které zasáhly oblast slévárenství, věří zástupci společnosti KERAMOST, a. s., slévárenskému trhu ve střední Evropě a připravují expanzi na další trhy s novými produkty. Inovace a konkurence nadnárodních koncernů je to, co je žene dopředu. Na trzích už v podstatě konkurují jen obrovské firmy s dosahem po celém světě. Proto je potřeba díky inovacím a kvalitním surovinám neustále vyvíjet nové produkty. Na základě úspěšného vrtného průzkumu v oblasti Černého Vrchu, který je stále aktivním lomem i po 40 letech dobývání, se podařilo nalézt pokračování vrstvy velmi kvalitního bentonitu. Jedná se o slévárenský bentonit s vysokou termostabilitou a zajímavými pevnostmi. V porovnání s konkurenčními bentonity bychom tuto surovinu mohli přirovnat k tzv. bavorským bentonitům, které dokonce v některých parametrech kvalitativně převyšuje. Můžeme tak konstatovat, že nastává další milník pro toto unikátní ložisko, které leží v blízkosti provozovny Obrnice. V kombinaci s bentonity ze Slovenska získáme další nové možnosti pro naše zákazníky. Díky tomuto novému ložisku v severních Čechách můžeme začít připravovat novou řadu bentonitových pojiv s názvem EKORIBENT. To vše v souladu s novými trendy a ve spolupráci s experty na slévárenství, které má společnost v týmu. Bude se jednat o kombinaci několika typů bentonitů s různými druhy nových přísad. Vznikne tak nová bentonitová řada, která svými užitnými vlastnostmi bude nad současnou řadou KERIBENT. První konkrétní představení proběhlo na jubilejním, 20. ročníku Bentonitové konference, která se konala 14. a 15. června 2016. Strategickou výhodou společnosti jsou nejen bohaté zásoby bentonitu rozlič-
270
ných kvalit, ale i pravidelná a dlouhodobá spolupráce jak s vysokými školami, tak i se společnostmi působícími ve slévárenském oboru. Například díky aktivní kooperaci zástupců firmy SAND TEAM a servisních techniků KERAMOST se podařilo získat na polském trhu zajímavý tržní podíl. Cílem je dále tento podíl zvyšovat a využít tak logistické výhody proti jiným konkurentům z Evropy. Cílem je, aby slévárenské bentonity rostly obdobným tempem jako v minulosti například bentonitová steliva, kdy se v průběhu několika let podařilo ročně vyrobit a prodat více než 110 000 t bentonitových steliv. Velice zajímavá inovace nastává i v oblasti steliv, kde byl představen zbrusu nový produkt, tzv. lehčené stelivo. Toto stelivo má o polovinu nižší hmotnost než standardní bentonitová steliva při zachování všech dalších vlastností. Myslí se tak na komfort zákazníka a možnost lepší manipulace. Změny v oblasti slévárenství mají vliv i na další aktivity spojené s prezentací společnosti KERAMOST, a. s. Nabízené podmínky pro vystavování produktů na mezinárodním slévárenském veletrhu FOND-EX již nemohly být akceptovány, a tak po desítkách let pravidelné účasti se společnost KERAMOST, a. s., na letošním veletrhu neprezentuje vlastní výstavní expozicí. Toto rozhodnutí bude mít na naše zákazníky určitě pozitivní vliv, jelikož tak bude možné směřovat více finančních prostředků na vybavení laboratoře, podporu servisu slévárnám a na vývoj nových či inovaci stávajících produktů. Trh je stále více vyprofilovaný a zákazníci/dodavatelé se vzájemně dobře znají. Cílem bude konkrétněji oslovovat nové zákazníky a připravovat pro ně materiály „šité na míru“. S tím souvisí i dokonalé personální zázemí, které je v tomto směru potřeba nejen udržovat, ale i rozšiřovat. Zvýšili jsme počet servisních techniků a konzultantů v Čechách i na Slovensku. Úzce spolupracujeme s fakultou BERG Technická Univerzita Košice, která pro nás zpracovává další směry uplatnění našich bentonitů a zároveň využívá svých kontaktů pro vyhledávání nových vhodných nalezišť nejen na Slovensku. Zde vidíme hlavní potenciál pro další inovace a ex-
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
panzi při využití různých druhů surovin. Ukazuje se, že každý bentonit je jiný a jen jejich kombinace přináší to nejlepší pro zákazníky nejen z oblasti sléváren, ale také z řad stavebnictví. Rozsáhlé zásoby bentonitu v ložisku Rokle pak slouží i pro výzkum ukládání radioaktivních odpadů. Průzkum provádí Centrum experimentální geotechniky při ČVUT v Praze, Fakulta stavební. Výzkum se provádí ve štole Josef, která se nachází asi 50 km jižně od Prahy u Slapské přehrady. Byla vyražena v letech 1981–1991 v rámci geologického průzkumu zlatonosných ložisek. Fakulta stavební ČVUT v Praze zde v roce 2007 otevřela své pracoviště, podzemní laboratoř Josef. V laboratoři CEG se zkoumá bentonit déle než 10 let a během této doby byl testován materiál právě z tohoto našeho ložiska. Bentonity se testují v různém stupni zhutnění v závislosti na zkoumaných parametrech a vlastnostech. Podle toho je volena i forma na výrobu zkušebních vzorků. Sypké bentonity se využívají zejména na vyhodnocení měrné hmotnosti a konzistenčních mezí. Hutněné bentonity se využívají při určování závislosti bobtnací schopnosti, propustnosti, smykových i tepelných vlastností na změně objemové hmotnosti. U lisovaných bentonitů s objemovou hmotností cca 1300 až 2000 kg/m3 (tvárnice, krychle, trámečky, válečky) se zkouší především pevnostní vlastnosti, bobtnací schopnost a hydraulická a tepelná vodivost. I takové zkušenosti jsou využívány pro další odvětví. Je vidět, že bentonit ještě zdaleka nevyčerpal všechna svá tajemství a potenciál. S neustále se rozšiřujícím poznáváním všech možných nuancí v portfoliu bentonitů akciové společnosti KERAMOST se snažíme tyto zkušenosti dále předávat. Proto si také troufáme říci, že všechny výrobky jsou plně srovnatelné s produkty západních firem a plně se osvědčily i v nejmodernějších vířivých mísičích. Zákazníkovi je poskytován kvalitní servis zdarma, a to ve formě poradenské činnosti slévárenských odborníků společnosti KERAMOST, a. s. Dle požadavků zákazníka je v rámci moderně vybavené laboratoře poskytován rovněž bezplatný rozbor dodaných vzorků směsí.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
271
E L S K LO, s p o l. s r. o.
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Moderní topný systém elektrických kelímkových pecí ELSKLO Firma ELSKLO, spol. s r. o., která v loňském roce oslavila 25. výročí od založení, má ve svém výrobním programu kelímkové pece déle než 16 let. Kelímkové pece ELSKLO se vyznačují robustní konstrukcí, použitím špičkových materiálů a komponentů a vynikajícím dílenským zpracováním. Moderní řešení topného systému pece – vysoce výkonné topné panely – představuje značnou technickou inovaci v porovnání s klasickým řešením otopu (topné spirály na trubkách nebo v drážkách) a přináší provozovateli zásadní výhody. Topný panel je tvořen ze žárobetonového bloku s částečně zapuštěnou a fixovanou topnou spirálou. Pro každou velikost pece/ /kelímku se vyrábí vlastní řada panelů.
– Samotný materiál panelu, tj. žárobeton, zajišťuje stabilní a odolný vnitřní povrch pece a tvoří teplotně homogenní zářič. – Topné panely se při stárnutí pece nesmršťují, nevznikají mezery, a tím se nezvyšují tepelné ztráty pece. Druhá izolační vrstva je tvořena předlisovanými vláknitými moduly, které kompenzují přirozené objemové změny běžných izolačních materiálů. Výsledkem je dlouhodobá nízká spotřeba elektrické energie a vysoká účinnost pecí. – Topné spirály jsou v celé své délce fixovány v panelu a nedochází k jejich smršťování a deformacím. Klasické spirály na trubkách nebo v drážkách se tepelnou dilatací nevratně deformují a je nutné je často měnit. – Mimo mechanické poškození nebo zalití kovem velkého rozsahu je životnost panelu ve srovnání se spirálami na trubkách nebo v drážkách mnohonásobně delší. – Výměna poškozeného panelu je možná bez nutnosti vyjmutí kelímku, čímž se výrazně zkracuje doba odstávky a snižuje riziko poškození kelímku a pece samotné. – Poškozené topné panely, např. po částečném zalití nebo potřísnění kovem, se dají opravit a opět použít.
Topný systém elektrických kelímkových pecí ELSKLO – vysoce výkonné topné panely
– Konstrukčním uspořádáním panelů v peci je zajištěn rovnoměrný ohřev kelímku až po jeho horní okraj, který při otopu spirálami na trubkách nelze zajistit. V kelímku nevzniká pnutí vlivem teplotního gradientu, a tím se prodlužuje jeho životnost. Vyšší teplotou v horní části je omezena tvorba nárůstů na rozhraní hladina–kelímek. – U většiny pecí je každý panel zapojen na síťové napětí. Při paralelním zapojení je tedy možné provozovat pec i při případném poškození jednoho či více panelů. – Elektrické zapojení panelů zachovává rovnoměrnost otopu i při výpadku např. jedné fáze. – Zapojení otopu je provedeno tak, že části celkového výkonu je možné při energetických špičkách jednotlivě odpínat, a to při zachování symetrie otopu. O kvalitě a spolehlivosti pecí ELSKLO vypovídá dlouhá řada spokojených zákazníků. Bližší informace: www.elsklo.cz; info@elsklo.cz
Elektrická kelímková statická pec ELSKLO typ RKL pro udržování slitin Al
272
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Elektrická kelímková sklopná pec ELSKLO typ RKLTS pro tavení slitin Al
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
273
P B S Ve l k á B í t e š
První brněnská strojírna Velká Bíteš, a. s., Divize přesného lití Ing. Antonín Joch, Ph.D. ředitel Divize přesného lití
prof. Ing. Karel Hrbáček, DrSc.
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
vedoucí výzkumný pracovník
cích kol turbodmychadel, lopatek a lopatkových segmentů stacionárních plynových turbín, žárových částí leteckých motorů a odlitky rozvlákňovacích hlav pro výrobu skelné izolace. Rovněž tak dodáváme odlitky femorálních komponent pro lékařské účely. Pro zvládnutí této náročné výroby jsme vybaveni špičkovým výrobním zařízením. V posledních letech jsme realizovali čtyři investiční akce v hodnotě přesahující 230 mil. Kč. Kromě moderních lisů pro lisování voskových modelů a tří linek, z nichž dvě jsou robotizované, pro výrobu keramických skořepinových forem, máme v provozu sedm pecí pro tavení a odlévání ve vakuu. Ve dvou vakuových pecích je možno tavit a odlévat až 65 kg kovové vsázky a v obou těchto pecích lze odlévat i za rotace nebo za rotace s oscilací. V souladu s naším cílem, kte-
ještě doplněna novými zařízeními sloužícími pro tryskání odlitků a jejich konečnou kontrolu. Společně s modernizací laboratoří jsme tak vybudovali moderní slévárnu přesného lití, vybavenou potřebnou technologií pro výrobu špičkových přesně litých odlitků. Odlitky dodáváme do Švýcarska, Německa, Rakouska, Itálie, Rumunska, Anglie, USA, Ruska, Izraele a SAE. Maximální hmotnost odlitků tavených a odlévaných ve vakuu je 44 kg. Nejčastěji používané materiály na odlitky IN 713C, IN 713 LC, IN 738 LC, IN 792, IN 939, MAR M247, B 1914, N 155, 141I, 141J, Stellite 6, Stellite 12, Stellite 31. V rámci certifikace systému jakosti a životního prostředí máme certifikaci EN 9100:2009, ISO 9001:2008 a ČSN EN ISO 14001:2005.
Odlitky ze superslitin na bázi niklu a kobaltu
Výrobní program Divize přesného lití je zaměřen na odlévání velice náročných odlitků ze superslitin na bázi niklu a kobaltu. Jde o odlitky oběžných a rozvádě-
rým je podstatné navýšení produkce odlitků turbínových lopatek, jsme rovněž zakoupili moderní zařízení na louhování keramických jader. Tato zařízení byla
Závěsný tryskací stroj
274
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Vakuová pec
Kontakty na obchodní oddělení Ing. Václav Kosour tel.: + 420 566 822 453 kosour.v@pbsvb.cz | www.pbsvb.cz
INVESTMENT CASTING TURBINE BLADES TURBOCHARGER WHEELS
Your partner in investment casting of superalloys. Precision casting division PBS Velka Bites | the Czech republic www.pbsvb.com S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
275
CL A R I A N T P R O D U K T E G m b H
Low emission aditiva pro bentonitové formovací směsi
přísad je povrch formy smáčen tekutým kovem a negativním důsledkem je hrubý povrch odlitků (obr. 2). S využitím LE technologie jsou křemenná zrna homogenně potažena tenkými destičkami grafitu, přičemž povrch odlitků zůstává hladký (obr. 3).
Zvýšení povrchové jakosti odlitků a redukce emisí při odlévání F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Dr. Thomas Engelhardt CL ARIANT PRODUK TE GmbH, Německo
Úvod Snížení slévárenských emisí se stalo otázkou prvořadého významu pro průmysl v souladu s nárůstem povědomí v otázkách zdraví, životního prostředí, ekologických předpisů a norem, včetně Göteborského protokolu 2020 o emisích. Skutečnost, že tekutý kov při teplotách do 1500 °C vyhoříváním uhlíkatých látek ve formovací směsi vytváří těkavé organické složky a nebezpečné emise BTEX (benzen, toluen, ethylbenzen, xylen), je nevyhnutelná. Clariant, celosvětový dodavatel slévárenských aditiv, se aktivně podílí na výzkumu zdrojů emisí v systémech jednotné bentonitové směsi s cílem lepšího pochopení jednotlivých procesů. Zdroje BTEX emisí Prvotní laboratorní analýzy firmy Clariant ukázaly, že organická pojiva v jádrech, stejně jako tradiční přísady na bázi lesklého uhlíku v bentonitové směsi přispívají k emisím BTEX. Uhlí má nejnižší úroveň emisí ve srovnání s ostatními nosiči lesklého uhlíku (tab. I). Lesklý uhlík obaluje povrch pískových zrn a zabraňuje pronikání tekutého kovu do bentonitové formy (obr. 1), výsledkem je hladký povrch odlitků. Při použití bentonitové formovací směsi bez LC
Tab. I.
GEKO® LE a ECOSIL® LE Low Emission (LE) technologie je k dispozici ve formě dvou unikátních výrobků uváděných na trh pod názvy GEKO® LE a ECOSIL® LE (patentováno u Evropského patentového úřadu). GEKO® LE je směs vysoce jakostních bentonitů, grafitu a disperzních činidel. Minimalizuje emise BTEX z formovací směsi, protože neobsahuje žádné těkavé látky a organické sloučeniny. ECOSIL® LE kombinuje vlastnosti GEKO ® LE, pečlivě vybraných typů bentonitu, jakostního uhlí, grafitu a disperzního činidla.
Obr. 1.
Bentonitová formovací směs s LC přísadou
Obr. 2.
Bentonitová formovací směs bez LC přísad
Obr. 3.
Křemenná zrna potažená tenkými destičkami grafitu, princip LE technologie
Emisní model uhlí, přírodní pryskyřice, syntetické pryskyřice Uhlí
přírodní pryskyřice
syntetická pryskyřice
ztráta žíháním [%]
93,4
99,9
99,9
prchavé látky [%]
38
85
94
13,8
43,8
56,2
lesklý uhlík [%]
400–500
300–400
250–350
obsah specifických emisí aromátů
teplota uvolňování těkavých látek [°C]
nízký
střední
vysoký
zápach specifických emisí
nízký
střední
vysoký
276
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Inovativní LE technologie na grafitové bázi zaručuje vytvoření hladkého povrchu formy a zabraňuje její penetraci tekutým kovem. Grafit také plní funkci lubrikantu a zlepšuje mechanické vlastnosti bentonitových forem. Jeho hexagonální vrstevnatá struktura s kluznými vlastnostmi, silnou anizotropií, hydrofobností a žárovzdorností přispívá i při nízké vlhkosti k dobré tekutosti směsi. Snižování spotřeby vody a rovnoměrné zhuštění formy redukuje vadu explozivní penetrace. Produkty zajišťují dobrou zpracovatelnost formovací směsi za provozně zhoršených podmínek, např. při zkrácení mísicího cyklu mísiče, při vysokých teplotách vratného písku nebo vysokém přísunu jádrové směsi. Vysoká koncentrace účinných látek a nižší koncentrace BTEX v bentonitové směsi přináší maximální efektivitu recyklace a eliminaci množství odpadního písku. Příklady z praxe Laboratorní studie firmy Clariant v oblastech výzkumu a vývoje vykazují významný úspěch při aplikaci LE technologie ve významných evropských slévárnách. Emise aromatických látek mohou být eliminovány nahrazením nosiče lesklého uhlíku grafitem s disperzním činidlem. Zkušenosti firmy Clariant s LE technologií ukazují snížení emisí BTEX ve formovací směsi až o 80 %. Změnou technologie lze docílit redukce dávkování uhlíkatých přísad o 10 až 20 % při zachování jakostních povrchů odlitků. Závěr Laboratorní studie ukazují, že klasické nosiče lesklého uhlíku, jako uhlí a pryskyřice, jsou zodpovědné za tvorbu BTEX aromátů v systému jednotné formovací směsi. Emise aromatických látek mohou být sníženy nahrazením klasických nosičů lesklého uhlíku grafitem, který by měl být v kombinaci s disperzním činidlem. Zkušenosti firmy Clariant v oboru LE technologie ukazují, že je možné snížit emise BTEX v systému formovací směsi až o 80 %. Tato redukce emisí je doprovázena zřetelným poklesem spotřeb slévárenských přísad a zlepšením povrchu odlitků; pozitivně rovněž působí na výkony a produktivitu práce ve slévárně. Pro více informací kontaktujte: Foundry Additives EMEA, Clariant www.clariant.com/foundry-additives www.clariant.com/LETechnology Zastoupení pro Českou a Slovenskou republiku a Chorvatsko: Zdeňka Kaňová, +420 721 192 192 kanova.zdenka@gmail.com
21 2015
Easy to make molds for metal castings, shaped by ONE ALL-ROUND SOLUTION: ECOSIL®.
NATURAL MOLDING SAND ADDITIVES FOR SUPERIOR QUALITY IN PRECISION CASTINGS: GEKO® AND ECOSIL® BY CLARIANT FUNCTIONAL MINERALS.
Unrivaled precision, smooth processability and easy shake-out for iron and steel castings: GEKO® is the effective booster for foundry productivity and perfect castings. ECOSIL® lustrous carbon former adds the finishing touch, ensuring easy mold separation, improved surfaces and increased mold stability. Our unique EcoTain® approved technologies, ECOSIL® LE and GEKO® LE, drastically reduce emissions and help foundries comply with highly demanding environmental regulations and standards. This is our two-tiered bentonite solution, which provides a one-of-a-kind, efficient molding system. WWW.FUNCTIONALMINERALS.CLARIANT.COM
GEKO® and ECOSIL® molding sand additives provide superior quality precision castings for the highest foundry productivity.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
277
B R I K L I S , s p o l. s r. o.
Od kovové třísky ke kovové briketě ve dvanácti sekundách Daniel Börger Höcker Poly technik GmbH
Jana Šmejkalová
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
B R I K L I S , s p o l . s r. o .
Znáte legendu mezi výrobci kol z lehkých slitin a dodavateli pro Benetton Renault, Daimler Chrysler, Porsche, Ferrari, Jaguar, Maserati GT? Tato firma oslavila 25. výročí v roce 1995, v době, kdy Michael Schumacher s Benetton Renault vyhrál na jejích kolech závod Formule 1 a poté získal i dalších sedm titulů na kolech tohoto výrobce. Správné disky jsou pro automobilové milovníky a závodní nadšence ryzí erotikou. Upoutají pozornost a postarají se v motosportu o malou, ale důležitou výhodu nebo vytvoří ze sériově vyrobené limuzíny dokonalý vůz. Již 40 let jezdí závodní týmy po celém světě s koly z lehkých slitin této světové špičky. A když kola obstojí v nejextrémnějších podmínkách, osvědčí se i v každodenním silničním provozu. Mnoho výrobců automobilů si zde nechává vyrábět exkluzivní série kol pro své nejnáročnější zákazníky a závodní vozy. Firma zůstává synonymem vysoké kvality a inovace. Tovární výroba využívá vysoce moderní strojní park. Každého návštěvníka překvapí naprosto čisté, až sterilní pracovní prostředí. Z hořčíkových a hliníkových bloků s hmotností okolo 40 kg frézují CNC stroje kola vážící pouze 8 kg. Vedlejším produktem z každého lehkého ráfku je cca 32 kg kovových třísek a několik litrů použité chladicí kapaliny. Technologie briketování přispívá k ochraně životního prostředí Sériová výroba kol produkuje denně mnoho tun třísek z vysoce hodnotného kovu. Cílem majitelů firmy bylo tento vedlejší produkt co nejlépe zhodnotit. Středem zájmu se stala technologie briketování, která přispívá k udržení čistoty na pracovišti a hlavně výrazně zvyšuje přínosy z recyklace kovových třísek. Protože kovové brikety se dají téměř bez ztráty znovu roztavit, lze u nich dosáhnout dodatečné-
278
ho přínosu cca 0,15 € /kg. Dalším přínosem briketování je získání chladicích kapalin z třísek. Opětovné použití kapalin minimalizuje náklady na koupi nových kapalin a výrazně snižuje náklady na likvidaci. Díky těmto často opomíjeným přínosům se technologie briketování dostává do popředí zájmu mnoha firem. Z dříve nepříjemného skladování odpadu se stává ziskové středisko, které přináší prospěch. Hydraulické briketovací stroje s vysokým výkonem konstrukční řady iSwarf od firmy BRIKLIS jsou používány kovozpracujícími průmyslovými podniky, slévárnami, výrobci strojů, automobilů i letadel, ale např. i hodinek. V denním 24hodinovém nasazení přesvědčují sv ým automatickým provozem s minimem náročnosti na údržbu, výkonem hydrauliky od 4 do 11 kW a mnoha modifikačními možnostmi specifického použití. Od jara 2014 používá i výrobce lehkých ráfků úspěšně briketovací stroj iSwarf 440 od firmy BRIKLIS Malšice dodaný firmou Höcker Polytechnik.
Kovové brikety
Vysoký výkon a malé nároky na prostor Jednatel oddělení CTO k tomu říká: „V roce 2012 jsme zahájili produkci v nových výrobních halách. S rostoucím objemem výroby stoupl samozřejmě i výskyt třísek. Když mluvíme o kovových třískách, hovoříme také vždy o penězích. Hliník a hořčík jsou u obchodníků se šrotem sice velmi oblíbené, ale ve formě třísek těžko zhodnotitelné materiály. To se projevilo v nízkých výkupních cenách nezpracovaných třísek. A při naší velké produkci třísek je každé zvýšení hodnoty odpadu za kilogram rozhodující. Potřebovali jsme smysluplné vnitropodnikové řešení, abychom mohli vyrábět kovové brikety ve vlastní režii. Prostorové možnosti pro novou technologii v blízkosti výrobních kapacit byly velmi omezené. Z hlediska výkonu jsme nemohli dělat
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
žádné kompromisy. Velmi pečlivě jsme sondovali trh briketovacích strojů. Byli jsme nadšeni, když jsme objevili briketovací lis iSwarf firmy BRIKLIS, který nabízela známá společnost Höcker Polytechnik. Tento stroj splňoval všechny naše zadávací podmínky – spolehlivý a maximálně výkonný kompaktní briketovací lis s nízkými nároky na prostor. Po roce trvalého nasazení lisu jsme vyrobili více než 100 tun hliníkových a hořčíkových briket nejvyšší jakosti a efektivně recyklovali velké množství chladicí kapaliny. Nyní již víme, že rozhodnutí o instalaci lisu bylo správné. Briketování se nám vyplácí, skladování se podstatně zjednodušilo a díky této technologii i výrazně šetříme životní prostředí.“ Přínos briketování a zpětné získávání chladicího média Aby firma BRIKLIS vyhověla speciálním nárokům zákazníka, vyvinula podle požadavků Höcker Polytechnik modifikované provedení stroje iSwarf 440. Na pouhých 20 m2 pracuje dnes kompaktní briketovací lis iSwarf 440, který má dvě oddělené násypky. Jsou lehce přístupné pro vyklápění přepravních kontejnerů s třískami. Oddělená manipulace hliníkových a hořčíkových třísek zaručuje naprosto čisté brikety. Chladicí kapalina, obsahující olej, vytlačená při procesu briketování se přečerpává z vany briketovacího lisu do velkých nádrží. Objem třísek je při briketování redukován na 20 % (materiály s nízkou sypkou hmotností se dají zredukovat až na 4 %). Drahé skladovací plochy jsou optimálně využity, náklady na recyklaci minimalizovány a lehce zápalné hořčíkové třísky se dají ve formě briket skladovat bez nebezpečí vznícení. Personální náklady jsou prakticky zanedbatelné, je nepodstatné, zda je plněn kontejner na odpad nebo lis. Výměna naplněných big-bagů se provádí za méně než tři minuty. Jedinými skutečnými náklady jsou náklady na elektrickou energii ve výši 400 € /měsíc při příkonu lisu 7,5 kW. Ale zde je každý kilowatt zdařilou investicí. Bezpečné skladování třísek ve formě briket přineslo i další výhody – bonusové pojišťovací prémie, zvýšenou bezpečnost práce a čistotu ve výrobní hale s regulovanou manipulací třísek. Zpracování kovových třísek v místě jejich vzniku je nejlepší a nejbezpečnější variantou. I třískový odpad je materiál, který může vytvořit zisk.
Přínosy technologie briketování 13 t
hliníkové třísky (0,15 €)
2t
hořčíkové třísky (0,20 €)
1 200 l
recyklovaná chladicí kapalina
Dodatečný zisk díky lisu iSwarf celkem
1 950 €/měsíc 400 €/měsíc 320 €/měsíc 2 670 €/měsíc
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
279
Ke r a m t e c h, s . r. o.
Petr Procházka
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
vedoucí obchodního oddělení
Firma Keramtech, s. r. o., Žacléř, patří mezi stabilní výrobce technické keramiky, zejména lisovaných keramických filtrů pro slévárny. Vysoká kvalita, bezchybný servis, nepřetržitá inovace a spokojený zákazník, to jsou základní kameny, na kterých firma staví svoji budoucnost. Filtrace litiny: filtry pro filtraci litiny s lupínkovým a kuličkovým grafitem jsou stálicí výrobního programu. Jsou dodávány v běžné škále rozměrů, a to od nejmenších v rozměru 37 × 37 mm až po filtry pro velké odlitky v rozměru 150 × 150 mm. Toto již tak dost široké portfolio postupně doplňujeme o další typy a rozměry. V poslední době jsme do nabídky zařadili také možnost variabilní průtočnosti filtrů, kdy je na jedné straně zaručen dostatečný filtrační efekt
Keramtech Company Ltd., Žacléř, belongs to stable manufacturers of technical ceramics, particularly pressed ceramic foundry filters. High quality, perfect service, continuous innovation and customer satisfaction are the basic cornerstones on which the company builds its future. Iron filtration: filters for filtering lamellar and spheroidal graphite cast iron are the mainstay of the production program. They are supplied in the normal range of sizes, from the smallest size 37 × 37 mm up to filters for large castings in the dimension of 150 × 150 mm. This already very broad portfolio is gradually supplemented with additional types and sizes. Recently, an option of variable flow rate filters has been included in the production range, which—on the one hand—guarantees adequate filtration efficiency and—on
280
filtrů a na straně druhé filtr řídí licí rychlost dle potřeb zákazníka, resp. podle jeho licí technologie. Filtrace oceli: filtry pro filtraci ocelí zaznamenaly značný nárůst obliby zejména u zahraničních zákazníků. I na jejich popud jsme zahájili práce na doplnění sortimentu kruhových filtrů, určených primárně pro přímé lití přes nálitek. Na konci tohoto roku tak budeme mít kompletní škálu kruhových filtrů začínajících filtrem pro přesné lití o průměru 40 mm přes běžné ∅ 50–60–70–75–90–100 mm až po skupinu pro velké odlitky, tedy v rozměrech 125–150–175–200 mm. Tyto filtry fungují jako většina konkurenčních, ale proti pěnovým filtrům vynikají hlavně vyšší pevností při nižší výšce a v neposlední řadě také zajímavou cenou.
the other hand—these filters control the casting speed to meet customers needs, respectively their casting technology. Steel filtration: filters for steel filtration registered significant growth in popularity especially among foreign customers. Even at their instigation, we started working on the assortment of circular filters, intended primarily for direct casting through the sprue or sleeve. At the end of this year we will have a complete range of round filters, starting with filters for investment casting of 40 mm in diameter through standard sizes of 50 – 60 – 70 – 75 – 90 – 100 mm to the group for large castings, i.e. sizes 125 – 150 – 175 – 200 mm. These filters work like the most of the competitive ones, however against foam filters they excel especially in higher strength at a lower height and, ultimately, in an interesting price.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Filtrace hliníku: v oblasti filtrace lehkých slitin se stále více uplatňují filtry ze speciální keramické hmoty, kterou již trh zná pod názvem PYRAL® 15. Tyto filtry dosahují vynikajících výsledků, a to zejména při kokilovém lití na automatických linkách. Výrazně ovlivňují nejen jakost odlitků, ale i stabilitu licího procesu. Jejich předností je stabilní licí čas s minimálním nárokem na seřizování linky. Samozřejmostí je vysoký filtrační výkon a příjemným bonusem je pak určitě velmi přijatelná cena. Tyto filtry mohou být samozřejmě použity i pro lití do pískových forem.
Rádi vám poskytneme další informace, jsme tu pro vás! www.keramtech.cz
Aluminum filtration: in the field of light alloys filtration filters made from special ceramic material, known as PYRAL® 15, are more and more applied. These filters achieve excellent results, especially at chill casting on automatic lines. They significantly affect not only the quality of the castings, but also the stability of the casting process. Stable casting time with minimal adjustment of pouring cycles belongs to advantages of these filters. High filter performance is a matter of course and a ver y reasonable price is a nice bonus. These filters can of course be used for casting into sand moulds.
We will provide further information, after all we are here for you! www.keramtech.cz
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
281
NA JPI a. s.
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
NAJPI úspešne rozbehla výrobu a predaj zlievarenských a sklárskych pieskov
Z histórie Spoločnosť NAJPI vznikla v roku 2001 a postupne nadobudla vlastnícke práva k dobývaciemu priestoru v lokalite Šajdíkove Humence a Borský Peter. V roku 2009 spoločnosť začala pracovať na projekte dnes stojacej úpravne pieskov v priemyselnom parku v Senici. Samotná výstavba závodu odštartovala v roku 2013. Už v apríli 2015 sa zahájila samotná ťažba a výroba zlievarenských a sklárskych pieskov.
materiál z dobývacieho priestoru je vysoko kvalitný, znamená, že pri opracovaní konečného produktu a povrchovej úprave sa znížia náklady výrobcov odliatkov.
Technológia výroby Výrobná linka sa skladá z najmodernejších zariadení na úpravu pieskov a je plne automatická, čo zabezpečuje udržanie maximálnej kvality výrobkov. Úprava vyťaženej suroviny prebieha náročným procesom čistenia, mokrou a suchou cestou. Z takto zušľachtenej suroviny sa následne vyrábajú rôzne typy produktov rozdelených do štyroch základných frakcií: Označenie
stredné zrno d 50
SE 22
0,22 mm
SE 27
0,27 mm
SE 35
0,35 mm
SE 0,25–1,0
0,59 mm
Najvyššia kvalita „Teší ma, že môžem skonštatovať, že naše produkty sa na trhu pevne uchytili a je o ne veľký záujem. Surovina, ktorá sa nachádza v našom ložisku, obsahuje výnimočne rovnomernú granulometriu a oblý tvar zŕn, čo znamená, že ide o materiál najvyššej kvality,“ uviedol vedúci oddelenia odbytu NAJPI a. s. Martin Bednarovský. Hrúbka piesku sa pohybuje od 0,1 do 1,2 mm. Skutočnosť, že
282
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Vďaka spomínanej modernej technológii je spoločnosť NAJPI schopná vyrábať aj rôzne iné frakcie zušľachtených pieskov, tak povediac na prianie zákazníka. Pri realizácii projektu sa myslelo aj na ekológiu, preto bola vybudovaná úpravňa a čistička vody, ktorá sa následne využíva v procese výroby. Z dôvodu kontroly a udržania kvality výroby a vyrobených produktov má NAJPI zriadené moderné laboratórium. Expedícia Expedícia pieskov je zabezpečená silo kamiónovou dopravou. Ak je potrebné, je bez problémov možné nakladať dva silo kamióny súčasne, čo urýchľuje dodávky pieskov k zákazníkovi. Samozrejmosťou je aj možnosť dodávania pieskov v 1tonových big-bagoch, alebo vo vreciach s hmotnosťou 25 kg. Pre udržanie vysokej kvality výrobkov je pred nakládkou kontrolovaný každý kamión z hľadiska jeho čistoty.
Obchod „V júni 2015 sme zrealizovali prvé dodávky pieskov k našim zákazníkom. V dnešnej dobe, to znamená po roku fungovania, dodávame naše výrobky na územie Slovenska, Českej republiky, Rakúska, Maďarska a Talianska. Stále získavame nových zákazníkov, ktorých sme presvedčili nielen kvalitou produktu, ale aj poskytovanými službami, ktoré k tomu patria,“ uviedol Martin Bednarovský.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
283
R ö s l e r O b e r f l ä c h e nt e c h n i k G m b H
Dvě identická tryskací zařízení pro různá použití u Andersen Steel
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Životnost radlic strojů pro úpravu půdy se metodou shot peening zdvojnásobila Stroje pro úpravu půdy jsou extrémně zatěžovány. Pro zvýšení doby životnosti rychle opotřebitelných náhradních dílů, např. radlic, používá firma Andersen Steel Sp. pro jejich čištění zařízení na shot peening od firmy Rösler. Jedná se o stroje, jako jsou kultivátory, nakladače, orné a secí stroje, které jsou vybaveny vibračními radlicemi pro profesionální úpravu půdy. Tyto radlice se mimo jiné vyrábějí v novém závodě Andersen Steel Sp. v Polsku. Na jejich výrobu se používá speciální zvlněná válcovaná ocel. Oproti ploché oceli se zde díky kulatým rohům zamezuje tvorbě trhlin. Aby se zvýšila odolnost radlic proti opotřebení, jsou tryskány metodou shot peening. Předtím však díly procházejí prvním tryskacím procesem, aby se odstranily okuje a nečistoty. Andersen Steel proto investoval do dvou identických závěsných tryskacích zařízení RHBD 13/18 K. Společně s Institutem pro jemnou mechaniku ve Varšavě imple-
mentovala firma Andersen Steel tryskání shot peening. Tento proces je registrován pod číslem PL204718 „Dynamická úprava povrchu povrchů“. Rozhodující pro tento výběr byly provedené zkoušky ve zkušebně u firmy Rösler pro vývoj procesu. Přitom bylo zjištěno, že díky shot peening se životnost radlic zdvojnásobila, a tím byly požadavky Andersen Steel více než splněny.
Po tváření je vždy 16, resp. 25 dílů fixováno na zvláštní nosiče transportního systému, takže projíždějí technologií tryskání, shot peeningem, lakováním a sušením. Tryskací zařízení jsou umístěna v hale tak, aby probíhal optimální tok materiálu, avšak mohou být také spuštěna samostatně. Vstupní a výstupní komory jsou vždy tři metry dlouhé a jsou opatřeny lamelovými záclonami zabraňujícími úniku tryskacího média. Senzor signalizuje do ovládání zařízení, že nosič vjel do vstupní komory, takže může automaticky začít proces tryskání.
Vibrační radlice jsou vystaveny vysokému zatížení během úpravy půdy – shot peeningem se zvýší jejich životnost dvojnásobně
V y s o k ý v ý ko n t r y s ká n í d í k y m e t a c í m ko l ů m Gamma® 400 G Zařízení jsou vybavena vždy osmi metacími koly Gamma® 400 G, každé o výkonu 15 kW. Metací kola byla vyvinuta firmou Rösler a tento typ umožňuje, v porovnání s běžnými metacími koly, vyšší tryskací výkon o 15 až 20 % s minimálně dvakrát delší dobou životnosti. Vždy dvě metací kola tryskají z rohu tryskací komory na radlice. Ty jsou umístěny tak, že se tryskací obrazy neprotínají a zároveň jsou díly kompletně otryskány. Pro přizpůsobení rychlosti výhozu tryskacího média různým druhům radlic je zařízení vybaveno frekvenčním měničem.
Díly procházejí dvěma identickými závěsnými tryskacími zařízeními pro odstranění okují a dalších nečistot a na závěr shot peeningem
284
T ra n s p o r t n í s y s t é m p r o v š e c h ny t e c h n o l o g i e
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Každé zařízení je vybaveno osmi metacími koly typu Gamma ® 400 G – toto umístění umožňuje, aby všechny typy radlic byly zcela otryskány, aniž by se tryskací obrazy potkaly
Rösler Oberflächentechnik GmbH zaujímá vedoucí postavení na mezinárodním trhu mezi výrobci omílacích a tryskacích zařízení, lakovacích a konzervačních systémů a také procesních prostředků a technologií pro racionální opracování povrchů – odstraňování otřepů, okují, pískování, leštění, broušení atd. Ke skupině Rösler náleží kromě německých závodů v Untermerzbachu/ Memmelsdorfu a Bad Stafellsteinu / Hausenu i pobočky ve Velké Británii, Francii, Itálii, Nizozemsku, Belgii, Rakousku, Švýcarsku, Španělsku, Rumunsku, Rusku, Brazílii, Jihoafrické republice, Indii, Číně a v USA.
Více jak 100 000 ˇrešení
s e ná t v i t š Nav eletrhu eˇ na v X v Brn D-E 016 FON 7.10.2 . do od 3
Pouze jeden dodavatel omílání . tryskání tryskání: Ing. Irena Hašková Panáčková Tel.: +420 777 200 287 • panackova@laempe.cz Ing. Irena Kubelková Tel.: +420 777 180 470 • kubelkova@laempe.cz omílání: Ing. Petr Holánek Tel.: +420 602 773 626 • holanek@cmail.cz Jirˇ í Neˇ mecˇ ek Tel./Fax: +420 739 301 586 • rosler.nemecek@volny.cz
www.rosler.com 285
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
M e t a ko n s . r. o.
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Praktické zkušenosti z procesu získání dotací pro slévárny ze strukturálních fondů EU Ing. Roman Wegschmied M e t a ko n s . r. o ., B r n o
Ing. Jiří Morávek A s c e n d s . r. o ., P r a h a
Současný trend v investiční politice většiny firem je dnes logicky založen, přes administrativní zátěž s tím spojenou, na filozofii získání investičních prostředků z fondů Evropské unie. Firmy, které nevyužívají tyto možnosti, ztrácejí krok v těžkém konkurenčním prostředí, což se pochopitelně týká i slévárenských provozů. V předchozím programovém období (2007–2013) slévárny v čerpání dotací výrazně ztrácely za jinými segmenty průmyslu, např. hutnictvím, těžbou nerostných surovin a energetikou. V tomto programovém období mají šanci ostatní podniky v čerpání dohnat. V dotačním prostředí je třeba se zorientovat a využít evropské prostředky, které jsou k dispozici. S ohledem na to, že se jedná o celkem komplikovaný postup vedený od prvotního záměru až po získání a úspěšné dočerpání dotace, je jednoznačně výhodné přenechat tuto práci specialistům, kteří se o celý proces postarají. Náklady na tuto činnost jsou s ohledem na výsledný efekt a míru jeho jistoty zanedbatelné. Tyto skutečnosti byly i motivací pro vznik spojení dvou českých firem, poradenské společnosti Ascend s projektovým specialistou firmou Metakon. V takto vytvořeném tandemu jsme schopni nabídnout zákazníků komplexní službu spočívající ve vytipování vhodného operačního programu a následném vyřízení dotace, včetně administrace projektu. Vzhledem k tomu, že Metakon je projekční firma specializující se na slévárenské provozy, je schopna posoudit
286
detailně možnosti pro zařazení jednotlivých technologií do programu tak, aby získaly maximální míru podpory. Úlohou společnosti Ascend je kromě jiného i optimalizace projektu ve vztahu k jeho přijatelnosti ze strany poskytovatele dotace, ověření dostatečnosti environmentálních efektů projektu a zajištění souladu s pravidly pro poskytování veřejné podpory. Příkladem úspěšné spolupráce firem Metakon a Ascend s koncovými zákazníky je i skutečnost, že v minulé výzvě pro podávání žádostí o dotaci z prioritní osy 2 OPŽP bylo podáno 6 projektů sléváren v celkovém objemu finančních prostředků více než 1 miliarda Kč. Všechny projekty byly hodnoceny jako přijatelné a byla jim přiznána plná výše dotace. Navíc se většina projektů umístila mezi nejlépe hodnocenými projekty z celého balíku. Zvážíme-li skutečnost, že výše přiznané dotace byla ve všech případech 55 % uznatelných nákladů, jde o velký úspěch všech sléváren, které se do programu zapojily. Za tímto úspěchem stojí i zvolené postupy vedoucí k získání dotace spočívající v detailním zpracování investičního záměru a jeho aplikaci na operační program. Důraz byl kladen na detailní prodiskutování projektu před podáním na SFŽP i jeho konzultace na SFŽP. Opět se potvrdila správnost strategie a profesního přístupu založených na tom, že celý projektový tým se společně zapojuje do přípravy záměru již v prvotní fázi a záměr je od počátku koncipován tak, aby vyhověl všem náročným podmínkám. Pro prokázání přijatelnosti deklarovaných parametrů projektů byla provedena řada měření v dotčených slévárnách za účelem ověření hodnocených dat a veličin. Přestože se projekty týkaly snížení emisí ve slévárenských provozech, podařilo se získat dotace na celou řadu stěžejních výrobních technologií, jako například komplexní tavírny včetně jeřábového vybavení, přípravny, formovací linky, pracoviště vytloukání, cídírenská pracoviště a lakovny. Nedílnou součástí podpořených technologií byla i filtrace a vzduchotechnika. Velkou výhodou bylo také uznání demoličních prací a stavebních nákladů spojených s investicemi. Započitatelnými náklady byla i projekční a inženýrská činnost. Přiznáním dotace práce na projektech pochopitelně teprve začíná. Pokud investor souhlasí, nabízíme zpracování kompletní projektové dokumentace včetně související inženýrské činnosti. V rámci těchto služeb garantujeme kompatibilitu projektu s podmínkami dotace, zejména co se týče dodržení podmínek přijatelnosti a udržitelnosti projektu. Nabízíme i zpracování zadávací dokumentace pro výběr dodavatele tak,
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
aby byly naplněny všechny podmínky, které investor musí při realizaci projektu dodržet. Velmi důležitá úloha Ascendu ve druhé, realizační fázi spočívá v administraci celého procesu včetně zajištění komunikace s poskytovatelem dotace v případě drobných dodatečných změn projektu. Investor se využitím nabízené služby vyhne případnému dodatečnému krácení dotace za nesprávné vedení projektu a navíc získá velkou míru jistoty, že se deklarovaný záměr podaří realizovat v maximálním možném rozsahu. Finanční prostředky určené ve období 2014–2020 pro prioritní osu 2 OPŽP na podporu průmyslových projektů již byly v podstatě vyčerpány v první výzvě. V současné době nicméně probíhá řada jednání, jak finanční prostředky navýšit, a v případě jejich úspěchu lze očekávat další možnost čerpání v následujících letech. Zcela jistě pak bude platit, že uspěje jen ten, kdo již bude mít projekt dostatečně a velmi kvalitně připraven. Stručné představení firmy Ascend a Metakon Metakon s. r. o. je projekčně-inženýrská společnost s hlavní orientací na strojírenskou metalurgii, průmyslové stavby a strojírenskou technologii, působící na trhu již od roku 1996. Mezi hlavní činnosti patří realizační a dodavatelská činnost, projektová a konstrukční činnost, zahraničně-obchodní činnost, inženýrské služby a poradenství. V rámci projekčně-inženýrské činnosti firma zabezpečuje komplexní služby od studií až po dokumentaci pro provedení stavby, autorský dozor, inženýrské činnosti a technický dozor investora. V oblasti dotačních programů připravuje studie, odborné posudky a poskytuje konzultační činnosti. Ascend s. r. o. je malá česká konzultační firma působící v oblasti životního prostředí, která vznikla v roce 2003. Specializuje se na strategické, právní a finanční poradenství v oblasti ochrany životního prostředí, zejména ochrany ovzduší. Díky tomu dodává přidanou hodnotu do poradenství v oblasti dotací z fondů EU. Tyto zkušenosti umožňují poskytovat kvalifikované poradenství i orgánům státní správy (MŽP, SFŽP). Společnost Ascend působí rovněž jako autorizovaná osoba pro zpracování odborných posudků a rozptylových studií podle zákona o ochraně ovzduší.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
287
J U N K ER I n d u s t r i a l Eq u i p m e nt s . r. o.
Generální opravy slévárenských pecí
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Zpracoval: marketingov ý tým JUNKER Industrial Equipment s . r. o ., B o s ko v i c e
Společnost JUNKER INDUSTRIAL EQUIPMENT s. r. o. (JIE) se řadí mezi špičku dodavatelů technologií pro tepelné zpracování kovů. Mimo výrobu širokého sortimentu produktů mateřské společnosti Otto Junker GmbH úspěšně působí na českém trhu především v oblastech výroby indukčních tavicích pecí a zařízení pro tepelnou úpravu kovů, servisu a dodávek náhradních dílů. Zkušenosti a znalosti, získané za více než dvacetileté působení na trhu, vytvářejí příznivé prostředí pro výzkum a vývoj nových technologií, produktů a zlepšování služeb. Tyto poznatky lze využít nejen při realizaci zařízení nových, ale i implementovat na zařízení stávající, a tím podstatně zvýšit jejich užitnou hodnotu za příznivou cenu. Pro příklad uvádíme úspěšně zrealizovaný projekt generální opravy a modernizace elektrické obloukové pece (EOP) polského výrobce Huta Zabrze vyrobené roku 1964. Vhodnou EOP na výrobu oceli s hmotností vsázky až 9 t objevil náš český zákazník v roce 2013 ve slévárně na Slovensku. Prvotním úkolem projektu bylo řádné zhodnocení stavu a funkčnosti zařízení, rozdělení a zaplánování jednotlivých fází projektu a vyřízení souvisejících povolení. Původní výkresová dokumentace byla překreslena do elektronické podoby, následoval inženýrsko-geologický průzkum, který sloužil společně s aktuálními výkresy pece jako podklad pro vytvoření plánů základů pece a sklepení. Demontované díly určené ke generální opravě (GO) byly převezeny do montážní haly JIE. Veškeré mechanické díly konstrukce pece, pohyblivé i statické, byly rozebrány na jednotlivé komponenty a prošly kontrolou jakosti. Opotřebované nebo nevyhovující díly však bylo nutné nahradit díly zcela novými – především kompletní rozvody hydraulického a pneumatického okruhu nebo díly z dnešního pohledu již nevyhovujícího odsávání. Po GO a sestavení byly všechny díly převezeny na místo konečné montáže. Konstrukční návrh nového krytu odsávání zohlednil původní koncept odsává-
288
ní ve třech místech vývinu kouře – odpichový otvor, prostupy elektrod víkem pece a vsázkový otvor. Z důvodu omezeného prostoru pro instalaci odsávacího potrubí bylo použito řešení jednoho spojeného krytu, který sdružuje odsávání všech otvorů do jedné odsávací skříně umístěné přímo na konstrukci nesoucí víko pece. Mezi jednotlivé odsávané otvory byly do spojovacích odsávacích kanálů umístěny regulační klapky ze žáruvzdorného materiálu. Odsávací skříň umístěná nad prostupy elektrod skrz víko pece je nejvíce tepelně namáhanou částí odsávání, je tedy vyrobena ze žáruvzdorné oceli a z vnitřní strany izolována deskami ze žárovzdorných keramických vláken. Tyto desky jsou, stejně jako zbytek vnitřního pláště, chráněny speciálním ochranným nátěrem, který zabraňuje jejich poškození vlivem působení přímého plamene a následné eroze. Konstrukce odsávacího potrubí obsahuje kompenzátory tepelné roztažnosti a pohyblivou přítlačnou přírubu na spojení s hlavní odsávací skříní za účelem stálého těsného spojení. Do odsávacího potrubí byla také instalována regulační klapka pro centrální nastavení průtoku odsávaných spalin. Hydraulické okruhy na peci jsou rozděleny na dvě hlavní části: okruh ovládání víka pece a okruh ovládání pohybů pece a ramen s elektrodami. U okruhu ovládání víka byl kompletně přepracovaný instalační systém doplněn novou filtrací a regulací. V okruhu ovládání pohybů pece a ramen s elektrodami byla původní provozní kapalina voda nahrazena olejovou emulzí. Pro oba okruhy byly repasovány speciální regulace pro pohyb elektrod, původní čerpadla a vyrovnávací tlaková nádoba. U hydraulických válců bylo vyměněno těsnění a zkontrolována celková funkčnost. Pro ovládání EOP byly vyrobeny kompletně nové rozvaděče a ovládací pult. Byl použit původní návrh ovládání s novými přístroji s ohledem na aktuální normy, např. ČSN EN 60204-1 ed.2 Bezpečnost strojních zařízení – Elektrická zařízení strojů. Krátká cesta (elektrické vedení od vývodů sekundárního vinutí pecního transformátoru do pracovního prostoru pece) byla upravena pro stávající kobku a původní hliníkové profily byly nahrazeny profily měděnými. Ovládání je zabezpečeno pomocí relátek a pomocných stykačů. Elektrody se ovládají původními repasovanými regulátory Brown-Boveri. Regulátory pracují na principu dvou vinutí na motoru, u kterých je napájení posunuto o 90°. Hřídel motoru přímo ovládá řídicí ventil. Odborná demontáž s řádným označením jednotlivých dílů, vypracovaný kusovník
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
a přesná výkresová dokumentace byly dobrým základem pro opětovnou montáž. Pro úspěšné uvedení do provozu bylo nutné se zaměřit především na nově instalované technologie – hydraulické okruhy a odsávání. Před započetím samotné tavby bylo nutné znovu vyzkoušet funkčnost všech mechanizmů, správně nastavit hydraulické okruhy a nastavit koncové spínače jednotlivých pohyblivých částí pece. U takto rozsáhlých generálních oprav vyžaduje legislativa ČR provedení certifikace výrobku, podle směrnice 2006/42/ES (strojní zařízení), vydávané akreditovaným zkušebním ústavem. Proces certifikace si vyžádal kompletní průvodní dokumentaci, prohlášení o shodě všech jednotlivých dílů, měření elektromagnetického pole zařízení a kontrolu dodržování veškerých souvisejících norem a nařízení. O všech činnostech a plánech byli zástupci zákazníka pravidelně informováni a veškeré kroky byly společně konzultovány a řešeny. Jako velice prospěšná se ukázala dohoda o zapojení zaměstnanců zákazníka do dílčích oprav a montáže. Díky tomu byli již v průběhu montáže prakticky školeni a seznámili se s funkčností a obsluhou zařízení. Zákazník byl spokojen nejen s celkovým průběhem projektu a plnou funkčností EOP, ale i s celkovými investičními náklady, které nepřekročily plánovaný rozpočet. Podobné projekty jako projekt generální opravy EOP podnítily firmu JUNKER Industrial Equipment s. r. o. k vytvoření služby pro zákazníky hledající rovnocennou alternativu k nákupu nové technologie. Pod pojmem Foundtech – bazar technologií pro tepelné zpracování kovů – www.foundtech.cz se ale neskrývá pouze prostor pro nákup či prodej použitých tepelně zpracujících technologií. Je to komplexní služba dodání tzv. na klíč. Foundtech nabízí především analýzu potřeb zákazníka spojenou s vyhledáním vhodného zařízení, cenovou kalkulaci a časový harmonogram, tvorbu veškeré výrobní dokumentace, dodání opraveného a modernizovaného zařízení do cílového výrobního závodu, jeho sestavení a uvedení do provozu, včetně revizí a certifikace. V případě zájmu či dotazů se můžete obrátit přímo na obchodní oddělení společnosti JUNKER Industrial Equipment s. r. o., Boskovice: sales-1@otto-junker.de, tel.: 516 499 362. U příležitosti MSV a veletrhu FOND-EX v Brně, který se koná v termínu 3.–7. 10. 2016, si Vás dovolujeme pozvat na naši prezentaci, kterou naleznete ve výstavním stánku č. 48 pavilonu Z.
Prostřednictvím našeho bazaru můžete:
í
l
ly
Nabídku doplňujeme o následující služby:
odernizace a roz i ov n sl v rensk c pec
JUNKER Industrial Equipment s. r. o.
- velk potenci l pro et en ener ie a zv en v konu - proti nov investici jsou n klady v razn ni - st vaj c za zen ve spojen s odern i tec nolo ie i na z sn en provozn c n klad - innost odern c ni je ezi 96 a 9 ,5 , zat co u star c za zen o y ejn pod 88 - p i taven eleza se dosa uje lep elektro a netick vaz y a ve v sledku et cca 8 ener ie - p estav a za zen se s ovou rekvenc na st edo rekven n tec niku dovoluje realizaci vy ustoty v konu - p i vy ustot v konu se zkracuje do a taven ni tepeln ztr ty spora ener ie
áž á í í
í
ř á
í íč
Rekonstrukce, opravy a v ro a induk n c c vek
Chrudichromská 2423/15a, CZ-680 01 Boskovice tel.: +420 516 499 362, sales-1@otto-junker.de, www.junker-ie.cz
pro tavic a re ty, udr ovac pece, induk n o evy
klad induk n c vky pro tavic pec na 4 t ed litiny
JUNKER Industrial Equipment s.r.o.
rudic ro sk 2423 15a, 680 01 Boskovice, tel.: +420 516 499 362, sales-1@otto-junker.de, junker.de, www.junker-ie.cz www.junker
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
289
M E TO S , v. o. s .
3D data ve slévárenství
Práce s 3D daty ve slévárenské praxi v současné době zažívá prudký rozmach. Konstrukce strojních součástí jsou vybavovány výkonnými počítači se silnou grafikou. Zákazníci jsou rok od roku náročnější na celkovou jakost odlitků, vyšší přesnost a kvalitu povrchu. Kromě jiného automobilový průmysl také soustavně klade důraz na snižování hmotnosti odlitků a jejich ceny. Jednou z velmi bouřlivě se rozvíjejících technologií, které mohou splňovat požadavky zákazníků na odlitky, jsou aditivní technologie – 3D tisky. Pro slévárenskou výrobu jsou v současnosti využitelné tyto technologie:
pecí. Německá dceřiná společnost se převážně zabývá vývojem technologie 3D tisku pískových forem a výrobou tiskáren. Společnost ExOne ve svých PSC (Production Service Center) umístěných v USA, Německu, Itálii, Švédsku a Japonsku zajišťuje výrobu kovových součástek, pískových forem a jader dle přání zákazníka na základě jím dodaných 3D dat. V současné době jsou tyto služby využívány především firmami. Podrobnosti o výrobním programu je možné získat na www.exone.com. Nabídka aditivních tiskáren, které má firma ExOne ve svém výrobním programu, je následující: Exerial – vysoce produktivní tiskárna slévárenských forem a jader. Je určena pro sériovou výrobu. Tiskový výkon 300–400 l/h. Job box 2 × 2200 × 1200 × 700 mm. Produktivitou je tiskárna schopna nahradit několik jádrařských strojů. Pojivový systém: furan. S-Max – produktivní tiskárna slévárenských forem a jader. Je určena pro sériovou výrobu. Tiskový výkon 60–85 l/h. Job box
– 3D tisk plastů – používají se pro výrobu maket, jader, modelů nebo jiných součástí modelových zařízení; – 3D tisk forem a jader – umožňují výrobu odlitků bez nutnosti vyrábět modelové zařízení; – 3D tisk kovových prášků – nahrazují odlévání strojírenských součástí. Technologií 3D tisku je z kovového prášku vyroben polotovar, který je následně za vysokých teplot sesintrován. Sintrací je zhotovena strojírenská součást, kterou je možné po obrobení použít jako montážní díl. Vedoucí světovou firmou v oblasti vývoje, výzkumu a konstrukce zařízení 3D tiskáren pískových forem, jader a kovových prášků je firma ExOne se sídlem v USA nedaleko Pittsburghu. Dceřiná společnost ExOne má sídlo v německém Gersthofenu nedaleko Augsburgu. Americká mateřská společnost se zabývá především vývojem tisku kovových prášků, výrobou 3D tiskáren a sintračních
1 × 1800 × 1000 × 700 mm. Pojivový systém: furan, fenol, silikát. S-Print – tiskárna slévárenských forem a jader určená pro vývoj, výzkum a malosériovou a kusovou výrobu. Tiskový výkon 16–36 l/h. Job box 1 × 800 × 500 × 400 mm. Pojivový systém: furan, fenol, silikát. M-Print – tiskárna určená pro sériovou výrobu kovových součástí tiskem kovových prášků. Tiskový výkon 60 s jedna vrstva. Job box 1 × 800 × 500 × 400 mm. Pojivový systém: rozpouštědlo, fenol. M-Flex – tiskárna určená pro vývoj, výzkum a kusovou výrobu kovových součástí. Tiskový výkon 30–60 s jedna vrstva. Job box 1 × 400 × 250 × 250 mm. Pojivový systém: rozpouštědlo, fenol. Nedílnou součástí práce slévárenských techniků s 3D daty je kontrola rozměrů odlitků a modelových zařízení. V současné době jsou tři základní postupy kontroly rozměrů: – klasická kontrola za použití rýsovací desky, posuvných a jiných měřidel, návr-
Ing. Jan Šlajs
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
M E TOS, v. o. s., Chrudim
290
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
hů, rýsování os atd. Nevýhodou je velmi složité přenášení rozměrů a výchozích základen z odlitků modelů na jaderníky popřípadě odlitky a v mnoha případech technická nemožnost požadovaný rozměr zjistit. S nutností přenášet rozměry klesá přesnost kontroly; – 3D měření pomocí dotykového měřicího zařízení. Pracuje s velmi vysokou přesností, ale k přesnému vyhodnocení má omezený počet bodů, například pro určení středů kružnic, vyhodnocení rádiů a křivek. Je problematické přenášení výchozích základen mezi modelem, jaderníkem a odlitkem a při hledání odchylek tvaru odlitku a opracování; – 3D měření technologií skenování. Tato technologie je pro slévárenskou praxi dostatečně přesná. Nevýhodou je komplikované zjišťování vnitřních tvarů a hlubokých dutin, kam skener „nevidí“. Výhodou je, že vyhodnocuje velké množství naměřených bodů a za pomoci potřebného softwaru jsme schopni zkontrolovat všechny rozměry kontrolovaného předmětu, vytvořit objemový 3D model, porovnat 3D model konkrétního odlitku s 3D modelem konstruktéra a porovnat výchozí operace obráběčů s tvarem odlitku. Polská firma SMARTTECH Ltd. se sídlem ve Varšavě se zabývá vývojem a výrobou optických skenerů. Ve svém výrobním programu má spektrometry určené pro průmysl, archeologii, muzea, lékařství a skenery multimediální. Skenery s úspěchem využitelné ve slévárenství jsou: – MICRON 3D – konstruován jako mobilní měřicí zařízení. Lze jej kalibrovat podle normy VDI/VDE 2634 a může být používán jako akreditované měřicí zařízení. Měřená plocha 150 × 200 m až 600 × 800 mm do hloubky 120 až 350 mm s rozlišením detektoru 5 nebo 10 Mpix; – scan 3D DUAL VOLUME – mobilní zařízení, které má dva nezávislé světelné paprsky a dva detektory. Měřená plocha 80 × 100 až 1200 × 1600 mm do hloubky 5 až 1200 mm s rozlišením detektorů 2, 5 nebo 10 Mpix; – scan MICRON 3D color 24 Mpix – mobilní zařízení určené pro přesné zjišťování rozměrů a barev skenovaného objektu. Zařízení je vhodné pro projektanty, rozvojové inženýry a archeology. Skener umožňuje skenovat objekty od 20 do 3000 mm; – skenery scan 3D qualify a scan 3D surface – standardní průmyslové skenery vybavené ovládacím softwarem Geomagic. Oficiální zástupce firem ExOne a SMARTTECH Ltd. pro Českou a Slovenskou republiku: METOS, v. o. s., Tovární 290, 537 01 Chrudim, www.metos.cz
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
291
Š E B E S TA - s l u ž b y s l é v á r n á m s .r.o.
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Představení společnosti ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o. Společnost ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o. slouží na poli slévárenství již více než 25 let a po celou dobu hledá ty nejlepší technologie, které jsou šity na míru každodennímu slévárenskému provozu. Náš přístup stojí na odborné technické podpoře, rychlosti reakce na vaše požadavky, spolehlivosti a obzvláště pak na důvěryhodnosti. Abychom mohli nabídnout ještě lepší servis a podporu, rozšířili jsme náš tým odborníků. V listopadu loňského roku u nás nastoupil zkušený slévárenský technolog Ing. Jaroslav Turčan s dlouholetou zkušeností ve slévárně kokilového a nízkotlakého lití, který je připraven na všechny vaše dotazy a požadavky. V lednu letošního roku se k nám připojil specialista tlakového lití Josef Pospíšil s dokonce ještě delší zkušeností, který u vás zavádí nejmodernější
Tryska AED pro postřik formy technologií mikropostřik; umožňuje přesné definování objemu separátoru pro každý cyklus
technologie, redukuje výrobní časy a spolupracuje na zvýšení jakosti vašich produktů a stejně tak na snižování výrobních nákladů. Nabízíme tedy špičkový servis a technickou podporu přímo u vašeho licího stroje, stejně jako nejmodernější technologická zařízení a vybavení od renomovaných výrobců. S rozvojem naší společnosti jsme také rozšířili paletu nabízených produktů. Před dvěma lety jsme zahájili spolupráci s výrobcem separátorů a produkčních past, se společností Chem-Trend, které postupně zavádíme do mnohých sléváren. Chem-Trend je vůdčím vývojářem vysokoteplotních separátorů, které umožňují chránit vaše formy díky menšímu tepelnému zatí-
292
žení při postřiku formy. Zároveň je průkopníkem technologie budoucnosti, technologie mikropostřiku, se kterým dnes musí každá slévárna počítat, pokud chce i v budoucnosti zůstat konkurenceschopnou. S mikropostřikem naprosto odpadají teplotní šoky formy při postřiku, spotřeba vzduchu se redukuje na minimum a spotřeba vody dokonce na nulu. A v neposlední řadě se zkrátí výrobní cyklus na dříve nepředstavitelné hodnoty. V současnosti se také zabýváme praktickými zkouškami nejnovějších produktů pro mazání pístů. Vývojové oddělení přišlo s novým složením, zajišťujícím vysokou stabilitu procesu s možností redukovat spotřebu na pouhé mililitry. Chem-Trend dnes také nabízí nový, naprosto bezpečný produkt pro zachlazovací vany s teplotní stabilitou nad 90 °C nebo např. revoluční antiletovací pasty. Naším zcela novým partnerem je také společnost Schmelzmetall, výrobce vysoce jakostních bronzů, tavených a odlévaných ze stoprocentně čistých vsázkových materiálů za vysokého vakua. Hodnoty tažnosti a pevnosti těchto materiálů jsou nesrovnatelně vyšší než u běžných materiálů, díky čemuž docílíte vysokých životností vašich pístů. Kromě toho technické řešení pístů Schmelzmetall zajišťuje výborné chlazení a díky tomu radikální snížení časů potřebných pro tuhnutí tablety, přičemž cena tohoto technického řešení není nijak vysoká. Spoluprací se společností Schmelzmetall jsme se také stali dodavateli nejrůznějších modelů pístů a kroužků a zároveň hluboko nitridovaných licích komor Castool. Castool je pokračovatelem a majitelem patentů i výrobních dokumentací společnosti Alper a současně je výrobcem licích komor ze speciální oceli, jejíž popouštěcí teplota je vyšší než 630 °C. To zároveň umožňuje nitridaci při mnohem vyšších teplotách, než je běžné, přičemž výsledná nitridace je stabilnější a umožňuje delší životnost. Neměli bychom ale zapomenout na naše dlouholeté partnery. Největším tématem dnešní doby je snižování energetické náročnosti a zkracování výrobních cyklů. Šachtové pece StrikoWestofen jsou vyhlášené a nepotřebují další zmínky. Firma
Jeden z mnoha modelů pístů pro tlakové lití Castool
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Naprosto nová dávkovací pec Westomat ® Plus+ s odporovým vytápěním ve stropní části pece
StrikoWestofen také představila naprosto novou dávkovací pec Westomat, která se zbavila topných tyčí, zmenšila své vnější rozměry a dostala naprosto nové řízení. Vedle toho vám StrikoWestofen nabízí zcela nový systém Schnorkle ® pro převoz a nalévání tekutého kovu do dávkovacích pecí. Naším dalším důležitým partnerem je společnost Wollin a její sesterská společnost AED, dodavatelé postřikových zařízení a postřikových hlav. V posledním roce jsme realizovali a optimalizovali několik zajímavých projektů s pozitivní odpovědí od našich zákazníků. V současné době spolupracujeme se 30 dodavateli, kteří patří ke špičkám ve svých oborech. Jsme připraveni nabídnout vám nepřeberné množství zajímavých řešení pro konkrétní aplikace. Zároveň jsme připraveni tyto aplikace u vás realizovat a zavést do každodenní výroby ve spolupráci s našimi odborníky s dlouholetými zkušenostmi. Vždy pro vás, ve spolupráci s našimi renomovanými dodavateli, hledáme optimální řešení a snažíme se splnit náš základní cíl, totiž dosažení vaší naprosté spokojenosti. Děkujeme vám, našim zákazníkům, za projevenou přízeň a těšíme se na budoucí spolupráci při nových projektech, kdy budeme jako vždy stát po vašem boku.
SE P ARÁ T OR
PÍST Y
A KOMORY
PRO TLAKOVÉ LITÍ
ST ŘIH OST
R
HLAV
IKO VÝ
Č
CH
LI
SO
KŮ DLIT O E AC APRET
NA
IŠT „Č T I OD VYH
NÍ
JET-COOLING
KY LÁ N Č O M TER
FI RA
TŘ
ŠKOLENÍ
PR AC OVÁ
Y
PORAD ENST VÍ
LITINY
O
PO S
GIC KÉ PRE PAR ÁT
PŘ E D S
R MIK
ŘIK
TU RN ÍC
O VÝ CH HLA V
YS T ÉMY
T P OS
ĚN Í
ME
TA LU R
CÍ S
MA ZÁ NÍ PÍS YA TŮ PA ST Y
UK
E OVC
ÍP TĚN ČIŠ
VL N
OS TŘ IK
ZAV ÁŽE
E
HO DLI TKŮ
ZPR STANICE TAVÍCÍ PECE TR ACO YSKA ŇOVACÍ Y L P Č D E VÁN O Í T P ÍSTŮ JE ÍT ÉS O V R ŘÍS T O S E C A F L O R E R Í K P E M M I EK CÍ TE IMPRE ŘI Y PŘ L Á S I Í TR GNA ER T ÍC A O Ř Č NÍ L JE ÉM MĚ INK ICK N Á V Í O P D E E C L Í M S T Y AVÍCÍ A TORY K EL KER UL Á P Í I M N KY MA JE RO
PE C
ÉZ
JE
NÍ
ÍC ĚŘ
O TR S Í Ř ÍP
PO ST
M
DÁV KO V ACÍ
LN PE TE
Váš partner ve světě slévárenství Firma ŠEBESTA – služby slévárnám s.r.o. poskytuje servis a podporu v oblasti slévárenství od roku 1992. Za dobu existence naší společnosti jsme se spojili s mnoha silnými partnery z řad nejlepších zahraničních výrobců spotřebních materiálů, zařízení a celých technologických celků pro slévárny železných i neželezných kovů. Naše spolupráce se zákazníky přináší Vaši spokojenost, což je naším prvotním cílem. Touto cestou Vám děkujeme za projevenou přízeň a přejeme Vám úspěchy na poli profesním i osobním! Najdete nás na nové adrese: ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o., Pražská 150, 642 00 Brno-Bosonohy, t: +420 545 213 699, info@sebestasro.cz S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8 293
TIESSE PR AHA
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
TIESSE PRAHA – komplexní služby a individuální přístup slaví úspěch Společnost TIESSE PRAHA je ve slévárnách na českém a slovenském trhu výraznou a známou ikonou již řadu let a od svého založení roku 1992 neustále rozšiřuje své portfolio služeb stávajícím i novým zákazníkům. Zmíněné rozšiřování se prakticky týká všech oblastí aktivit společnosti TIESSE PRAHA začleňováním nových dodavatelských firem a produktů, které společnost TIESSE PRAHA na českém a slovenském trhu zastupuje jak po stránce obchodní, tak i po stránce technické podpory a díky tomu dokáže svým zákazníkům nabídnout komplexní dodávky technologií „na klíč“ v souladu s konkrétním zadáním a požadavky konečných uživatelů. Velmi významnou a důležitou součástí strategie společnosti TIESSE PRAHA je plná a specializovaná podpora k dodávaným technologiím a produktům. Zkušenosti a reakce od samotných uživatelů již léta potvrzují, že právě tento zvolený přístup a v praxi aplikovaná teorie, že dodavatel musí svým zákazníkům nabídnout podporu a flexibilitu, je jednou z hlavních předností, která společnost TIESSE PRAHA od ostatních dodavatelských firem odlišuje. V současné době společnost TIESSE PRAHA nabízí všem slévárnám na českém a slovenském trhu dodávky jednotlivých výrobních technologií, ale i kompletní pracovní buňky, podpořené technickými službami počínaje instalací, záručním servisem přes pozáruční servis a dodávkami náhradních dílů konče. Právě dodávky kompletních výrobních celků, podpořené organizací, garancí, servisem, dodávkami náhradních dílů atd., zajišťované jedním lokálním partnerem, který disponuje vlastním specializovaným personálem, slaví v posledních letech největší úspěch. Firma COLOSIO – tlakové licí stroje a dávkovače kovu, firma RELBO – mazací zařízení, firma DIESSE PRESSE – ostřihova-
294
cí lisy, firma TIESSE ROBOT – průmyslové roboty Kawasaki, firma KROWN – dávkovací pece – tyto všechny dodavatelské firmy má společnost TIESSE PRAHA ve svém obchodním i technickém zastoupení a spolupracuje s nimi při dodávkách kompletních celků, přičemž součástí dodávek jsou i doplňkové služby, bez kterých se neobejde žádné uvedení do provozu, jako např. certifikace kompletních pracovišť, projekt pracoviště, zajištění všech nutných bezpečnostních prvků atd., a to vše prostřednictvím jednoho partnera. Nedílnou podmínkou spokojenosti konečných uživatelů je však i podpora samotných dodavatelských firem, které kladou vysoký důraz na kvalitu dodávaných zařízení, flexibilitu při řešení požadavků zákazníků a především na vývoj a aplikaci nových technologií. V tomto ohledu je za nepřehlédnutelný úspěch považována aplikace systému pro úsporu energie, kterou firma COLOSIO již déle než 3 roky nabízí a aplikuje pod názvem GREEN LINE a kompletně mění princip pohonů hydraulických jednotek u tlakových licích strojů, který přináší praxí potvrzenou úsporu spotřeby energie až 80 %.
Jako velice důležitá podpora zákazníkům se ukázala oblast aktivit společnosti TIESSE PRAHA, kterou jsou dodávky separačních a mazacích prostředků a příslušenství pro výrobu tlakovým litím. V této oblasti se společnost TIESSE PRAHA opírá o zásadní podporu firmy LUBROCHEM, jejímž hlavním výrobním programem je výroba separačních prostředků pro tlakové lití ze slitin hliníku, zinku a mosazi. Díky své organizační struktuře dokáže firma LUBROCHEM nabídnout svým zákazníkům nejen široké množství základních separačních prostředků (syntetické, polosyntetické, nízkoředitelné, mikropostřik atd.), ale i přímo personifikované prostředky vyráběné pro konkrétní a problematické výroby svých zákazníků. Tímto však výčet poskytovaných služeb a produktů firmy LUBROCHEM nekončí. Sv ým sortimentem prakticky pokrývá veškeré potřebné produkty při výrobě ve slévárnách tlakového lití, jako je olej a granule pro mazání lisovacích pístů, prostředky pro konzervaci forem, rozjezdové pasty a pasty pro doplňkové mazání atd.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Důležitou částí nabídky firmy LUBROCHEM jsou v posledních letech lisovací písty. V rámci výroby lisovacích pístů ať už v konceptu pístů s kroužky, tak i v konceptu plných pístů, vybudovala firma LUBROCHEM externí výrobní závod, který se zabývá pouze a výhradně touto činností, což přináší velmi vysokou flexibilitu a již několikrát zmiňovanou schopnost se přizpůsobit a plnit konkrétní požadavky zákazníků.
V rámci požadavků na oblast separačních prostředků a maziv nabízených firmou LUBROCHEM zajistila TIESSE PRAHA kvalifikovaný a profesionální personál, který se věnuje výhradně této činnosti, což umožňuje čistě individuální přístup k jednotlivým zákazníkům a znalost výrobních technologií i nadstandardní služby, jako optimalizace pracovních cyklů (zkracování časů cyklu, úspory spotřebního materiálu, vyšší životnost zařízení atd.). Veškeré zmíněné faktory, proč společnost TIESSE PRAHA v posledních letech zaznamenává velký rozvoj a pozitivní zpětnou vazbu od svých zákazníků, jsou ověřeny právě praxí, což je nejobjektivnější a nejreálnější reference. Třeba právě řešení vašich konkrétních potřeb vám potvrdí a ukáže onen individuální přístup, pro který TIESSE PRAHA SLAVÍ ÚSPĚCH. V případě zájmu vám na jakékoliv otázky odpoví specializovaní pracovníci, se kterými se můžete setkat i na stánku TIESSE PRAHA č. 58, pavilon G2-WELDING během Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně nebo je můžete kontaktovat telefonicky či písemně e-mailem na kontaktních číslech a adresách, které naleznete na stránkách www. tiessepraha.cz.
Za Černým mostem 3/362 198 00 Praha 9 Česká republika Tel.: +420 281 940 727 E-mail: ts@tiessepraha.cz Http: www.tiessepraha.cz
-
Tlakové licí stroje, včetně příslušenství Robotizované celky pro obsluhu licích strojů a periferií Ostřihovací lisy Nízkotlaké licí stroje Nastřelovací stroje pro výrobu pískových jader Robotizovaná pracoviště pro apretaci, broušení a leštění Dávkovací pece Separační a mazací prostředky Licí písty Odsávací systémy Omílací zařízení, včetně spotřebního materiálu
KOMPLETNÍ ŘEŠENÍ A SLUŽBY DLE POTŘEB A POŽADAVKŮ ZÁKAZNÍKA
Technické služby
Projekty „na klíč“
Náhradní díly
Spotřební materiál
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
295
L a e m p e + P a n á č ko v á
LAEMPE + PANÁČKOVÁ – jsme tu pro Vás již více než 20 let
hují všechna zařízení vyráběná firmou B. G. T. koncentrací čistého plynu ≤ 5 mg aminů/m3. Pokud je zvlášť vyžadováno speciálním použitím, pak společnost B. G. T. garantuje také hodnoty ≤ 0,2 mg aminů/m3 odpadního vzduchu. Zařízení má samozřejmě značnou rezervu pod mezní hodnotu SO2 podle technického předpisu. Toto je již dlouhá léta u B. G. T. standardem. Küttner GmbH & Co. KGaA
Ing. Irena Kubelková
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Sales manager Laempe + Panáčková
Firma Laempe + Panáčková zastupuje zahraniční firmy pro Českou a Slovenskou republiku. Naší hlavní snahou je poskytovat svým zákazníkům ta nejkvalitnější a nejmodernější zařízení a služby. Firma Laempe + Panáčková je rodinnou firmou, takže naše práce a starost o zákazníky je pro nás skutečně srdeční záležitostí. Díky širokému spektru zastupovaných společností je firma Laempe + Panáčková schopna nabídnout vám řešení na míru přesně dle vašich požadavků. Naše spolupráce se zákazníkem nekončí prodejem zařízení, ale dále poskytujeme i servis zařízení, prodej náhradních dílů a asistenční služby. Pro nás není rozhodující objem vaší produkce, ale váš zájem o nejmodernější špičkové technologie. Naším hlavním cílem je poskytovat vám pouze to nejlepší, co lze v daném odvětví nabídnout. B. G. T. GmbH Již déle než 25 let vyrábí firma B. G. T. GmbH zařízení k čištění vzduchu pro jaderny, které vyrábějí jádra metodou cold box nebo SO2. Tato moderní zařízení nabízejí výjimečně vysokou provozní spolehlivost, nadprůměrnou kvalitu zpracování a jsou naprosto odolná vůči korozi. Variabilita konstrukčního provedení optimálně zohledňuje vaše individuální požadavky. Při čištění odpadního vzduchu je možno dosáhnout účinnosti až 99,99 %. Při odlučování aminů dosa-
296
Z projekční firmy založené v roce 1949 se rozvinula celosvětově činná skupina podniků, která nabízí a projektuje dodávky zařízení na klíč pro železárny, ocelárny, slévárny neželezných kovů a ostatní slévárny. Jedná se zejména o oblasti technologií, tavení, dopravní techniky, energetiky a zařízení pro ochranu životního prostředí. Oblast slévárenské techniky je známá výstavbou moderních kupolových pecí a zařízeními na recyklaci hliníku. Od roku 2014 jsou zařízení na odstředivé lití vyráběna nejen pro slévárny litiny, ale také pro ocel a neželezné kovy. Kromě toho vyrábí firma Küttner již řadu let přípravky pro bentonitové směsi, regeneraci písku s pryskyřičnými pojivy, manipulační systémy pro velké odlitky a sériovou výrobu odlitků a vytřásací techniku. Veškerá ovládání strojů a zařízení jsou vybavena moderní ovládací technikou a rozsáhlým zpracováním dat od našich specialistů Küttner-automatizace. Küttner dále nabízí plánování a modernizace kompletních sléváren a vedle engineeringu zajišťuje také dodávky hotových zařízení, montáže a uvedení do provozu celků zařízení a to vše z jedné ruky. KÜTTNER-Gruppe je dnes celosvětově reprezentována svou sítí poboček a zastoupení. Přes 60 let zkušeností umožňuje firmě Küttner stanovit si vysoké standardy, které plní požadavky našich zákazníků. Laempe Mössner Sinto GmbH Firma Laempe Mössner Sinto GmbH je světovým lídrem v oblasti výroby jader pro slévárenský průmysl. Nabízí řešení pro všechny známé výrobní technologie jader, jako jsou cold box, CO2, SO2, warm box, hot box, croning a anorganika.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Tento inovativní německ ý podnik s vlastním výzkumem a vývojem má portfolio, které zahrnuje stroje na vstřelování jader, zplyňovací zařízení, mísiče písku, zařízení na přípravu písku, řešení na dokončování jader, automatizaci, sítě a inteligentní řízení pro veškerou výrobu jader. Integrací podniků Hottinger a Röperwerk získala firma Laempe Mössner Sinto GmbH další know-how. Vlastní výrobní závody a síť zhruba 25 obchodních zastoupení zajišťuje celosvětově kompletní podporu na vysoké úrovni. P. S. Auto Grinding Ltd Tato skotská firma dodává širokou škálu automatických brousicích zařízení pro odlitky s názvem Koyama. Tyto stroje slouží k řezání a broušení odlitků před jejich finální úpravou, či před jejich přímou expedicí k zákazníkovi. Zařízení Koyama jsou třikrát až pětkrát rychlejší než pracovník na cídírně. Pracují se stálou přesností 23 hodin denně. Jejich obsluha je více než snadná a k jejich naprogramování nejsou nutné žádné předchozí znalosti programování. I toto je důvod, proč má PSAG celosvětově již více než 3000 instalací. Rösler Oberflächentechnik GmbH Rösler Oberflächentechnik GmbH je mezinárodně vedoucí výrobce na trhu tryskacích a omílacích zařízení, lakovacích a konzervačních systémů, stejně tak jako dodavatel provozních prostředků a technologií pro racionální povrchovou úpravu (odstranění otřepů, okují, písku, leštění, omílání) kovů a jiných materiálů. Ke skupině Rösler patří vedle německých závodů v Untermerzbachu/Memmelsdorfu a Bad Staffelsteinu/ / Hausenu, také pobočky ve Velké Británii, Francii, Itálii, Nizozemsku, Belgii, Rakousku, Srbsku, Švýcarsku, Španělsku, Rumunsku, Rusku, Brazílii, Jižní Africe, Indii, Číně, USA a dalších 156 zastoupení. Skupina Rösler je již déle než 80 let aktivní v oblasti úprav povrchů tryskací a omílací technikou a nabízí světu nejširší portfolio zařízení, procesů a služeb. Na výrobky firmy Rösler a její služby spoléhají renomované firmy v různých průmyslových odvětvích.
+ P A N Á Č K O V Á Váš dodavatel špičkových technologií Laem pe + Panáč k ová s. r. o. Os adní 3 24 /1 2A, 17 0 0 0 Pra h a 7 Tel. : + 4 20 23 3 3 71 89 0 E -m ail : l aem pe@ l aem pe. c z
Navštivte nás 3. – 7. 10. 2016 na veletrhu FOND-EX v Brně
B.G.T.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
297
R E S P E C T, a . s .
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Úspěšný obchod je uzavřen zaplacením, nikoliv dodáním
Dodávat zboží nebo poskytovat služby na fakturu na tuzemském nebo zahraničním trhu s sebou nese rizika nezaplacení ze strany odběratele. O tom, jak efektivně a účinně ochránit nezaplacené pohledávky a jaké jsou výhody pojištění pohledávek, jsme si povídali s Ing. Janem Zoulem, Credit Risk ředitelem divize pojištění pohledávek z největší česko-slovenské makléřské společnosti RESPECT, a. s., která se specializuje na pojištění komerčních a industriálních rizik.
jejích aktiv, jedná se o významné riziko, které je možné eliminovat právě prostřednictvím sjednání pojištění pohledávek. Pojištění pohledávek je moderní dynamický pojistný produkt, který chrání aktiva pojištěné společnosti a je již nedílnou součástí pojistné ochrany právnických osob, stejně jako pojištění budov, motorových vozidel, odpovědnosti za újmu atd. Je pojištění vhodné pro výrobní společnosti? Jednoznačně ano. Pojištění pohledávek nezná „segmentové hranice“, protože je určeno pro všechny společnosti, které dodávají jakékoliv zboží nebo poskytují služby na fakturu. Uzavření pojistné ochrany rozhodně doporučuji společnostem, které exportují a pronikají na nové trhy.
Co znamená „pojistit pohledávku“?
Co je předmětem pojištění? Konkrétně?
Je to jednoduchá forma pojištění chránící výrobce, obchodní společnosti a další poskytovatele zboží a služeb proti ztrátám, jež mohou být výsledkem nezaplacení za předem daných a dohodnutých platebních podmínek, které nejsou dodrženy ze strany domácích či zahraničních kupujících např. z důvodu platební neschopnosti, nevůle, prohlášení konkurzu na majetek dlužníka, rozporování dodávek, politických rizik a dalších případů, které podniky mohou potkat v obchodním procesu. Vzhledem ke skutečnosti, že pohledávky standardně ve společnostech představují 30–50 %
Předmětem pojištění jsou obchodní dodavatelské úvěry (odložená platba např. 30–120 dnů a více), které pojištěný dodavatel poskytuje svým odběratelům (v zahraničí i v tuzemsku) při dodávce zboží či služeb a nezáleží na velikosti podniku. Jak už jsem se zmínil, klienti uzavřením pojistné smlouvy získávají nejen ochranu pro případ neuhrazených plateb a nároku na pojistné plnění od pojistitele, ale také prostřednictvím schvalovacího procesu úvěrových limitů a průběžným sledováním bonity odběratelů mají možnost preventivně předcházet finančním ztrátám. Pojištění po-
hledávek je v současné době nejlevnější a nejefektivnější nástroj, který Vám zajistí pokrytí ztrát z neuhrazených faktur a zároveň má i preventivní úlohu před samotným vznikem finanční újmy. Jak pojištění pohledávek funguje? Pojištění pohledávek každému jednotlivému klientovi „šijeme na míru“ podle jeho oboru podnikání a struktury odběratelů. Před samotným uzavřením pojistné smlouvy je nezbytné provést důkladnou analýzu formou auditu všech získaných podkladů od klienta a zpracovat je pro výběrové řízení. Předložené nabídky pojistitelů vyhodnotíme ve formě přehledného a pro klienta srozumitelného dokumentu, poukážeme na výhody jednotlivých nabídek pojistitelů, a to včetně výsledků prověření úvěrových limitů (míra propojištěnosti odběratelů). Vše klientovi vysvětlíme a zároveň navrhneme nejvýhodnější a nejvhodnější řešení. Samozřejmě provádíme i audit s doporučením u již uzavřených pojistných smluv. Vždy oslovujeme celý úvěrový pojistný trh. V České republice nabízejí pojištění pohledávek celkem čtyři pojistitelé a my hledáme pro klienta takový rozsah pojistné ochrany odpovídající jeho aktuálním pojistným potřebám. V tom je přidaná hodnota makléře, který na základě oslovení pojistného trhu porovná jednotlivé nabídky a doporučí tak klientovi pojistné krytí, které bude maximálně chránit jeho podnikatelskou činnost a zároveň se makléř stane pro klienta odborným poradcem, partnerem a likvidátorem jeho pojistných událostí. Jaké jsou výhody pojištění pohledávek? Můžete se naplno věnovat svému podnikání. Díky pojištění pohledávek a průběžnému monitoringu bonity společností ze strany pojistitele máte neustále pod kontrolou a k dispozici aktuální informace o svých odběratelích a dozvíte se dříve než vaše konkurence, s kým je možné obchodovat bez rizika. Ing. Jan Zoul, Credit Risk Director Divize Pojištění pohledávek pro korporátní klientelu +420 605 201 594 jan.zoul@respect.cz
298
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Specialista na pojištění industriálních rizik Pojistěte se proti případným průmyslovým škodám • • • • • • • • • • • •
Živelní rizika, odcizení, vandalismus Poruchy na strojních zařízeních Prostoje strojních zařízení (ušlý zisk) Selhání řídících systémů (software) Znehodnocení rozpracované výroby Chyba obsluhy, nepozornost, neopatrnost, zlomyslnost (lidský faktor) Odpovědnost za vadný výrobek (nároky třetích stran) Náklady na stažení vadného výrobku Závady v projektu, konstrukci, výrobě, montáži a výstavbě Přepravní rizika Platební nevůle/neschopnost zákazníků (pohledávky) Záruky za akontaci, za řádné provedení díla (bondy)
Kontakt: Ing. Štěpán Černaj, broking manager divize ENERGY | mobil: +420 737 264 739 | e-mail: stepan.cernaj@respect.cz Kontakt na regionální zastoupení najdete na www.respect.cz
www.respect.cz 299
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Ch e m -Tr e n d ( D e u t s c h l a n d ) G m b H
Kontrola procesů tlakového lití termokamerou
upozorňuje na odchylky nastavených prahových hodnot teploty. Všechny získané termografické informace se ukládají na integrovaný pevný disk, takže mohou být interně nebo externě provedeny pozdější datové analýzy. Software exkluzivně vyvinutý pro Chem-Trend má uživatelsky příjemné rozhraní a je k dispozici v pěti jazycích.
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Rychlé rozpoznání chyb podmíněných teplotou a okamžité odstavení Maisach, 28. června 2015 l Vyvážená regulace teploty v nástroji na tlakové lití je pro perfektní výsledky při tlakovém lití rozhodující. Důležitou roli přitom hraje separační prostředek a způsob jeho aplikace. Proto společnost Chem-Trend ve spolupráci s firmou Inprotec IRT, lídrem v oblasti procesů termografického zobrazování, vyvinula inovativní termografický systém pro nástroje na tlakové lití. Systém Thermo Control (DTC) umožňuje slevači zaznamenávat rozložení teploty v nástroji na tlakové lití v reálném čase bez přerušení výrobního procesu. Tím jsou optimálně kontrolovány licí procesy a je zabráněno chybám podmíněným teplotou ještě před jejich vznikem, jako je například pórovitost, kovové vměstky a zatuhnutí proudu kovu v konstrukčním dílu atd.
O společnosti Chem-Trend
„Díky systému DTC se společnost Chem-Trend vydala novou cestou ke zvýšení procesní efektivity,“ vysvětluje Darko Tomazic, vedoucí prodeje oddělení tlakového lití u firmy Chem-Trend. „Pomocí termografie lze zobrazit to, co lidským očím zůstává skryto – infračervené záření, které vyzařují objekty. Termokamery v reálném čase zaznamenávají rozložení teploty v nástroji na tlakové lití a okamžitě umožňují vyvodit závěry k procesním podmínkám. V případě odchylek mohou být neprodleně učiněna příslušná opatření, jako jsou změny temperování nástroje na tlakové lití nebo optimalizace procesu nástřiku.“ Systém DTC může být bez vysokých nákladů instalován samotným uživatelem na tlakový licí stroj. Srdcem systému je termokamera integrovaná do robustního, vzduchem chlazeného hliníkového pouzdra. Kamera spolehlivě pracuje i za ztížených podmínek. Vedle zaznamenávání jednotlivých termografických snímků systém DTC umožňuje nahrávání videozáznamů předem definovaných oblastí. Tak mohou být například dokumentovány teplotní průběhy a přesně reprodukovány rámcové podmínky u opakujících se zakázek. Nastavení kamery i obsluha celého systému DTC mohou být pohodlně regulovány panelem s dotykovou obrazovkou, který je integrován do mobilní jednotky. Další vlastnosti systému DTC: Pro každou polovinu nástroje lze definovat až deset „Points of Interest“ a „Regions of Interest“ s minimálními, maximálními a průměrnými teplotami jako referenčními hodnotami. Funkce alarmu
Společnost Chem-Trend byla založena v roce 1960; je to mezinárodně působící společnost, specializující se na vývoj vysoce kvalitních řešení pro proces formování a lití se zaměřením na zlepšení jakosti, snížení nákladů a zvýšení produktivity. Společnost Chem-Trend má k dispozici celosvětovou síť zkušených a odborných expertů z výroby a techniky ve všech důležitých regionech. Prostřednictvím svých poboček v Severní a Jižní Americe, Evropě a Asii zásobuje výrobce Chem-Trend celý svět. Jako součást koncernu Freudenberg se společnost Chem-Trend řídí jeho „hodnotami a hlavními zásadami“: přidaná hodnota pro zákazníky, zavázání se k nepřetržité inovaci, schopnost vedení, podpora úspěchu a dalšího rozvoje pracovníků, podniková a osobní odpovědnost a integrita i dlouhodobé zaměření. Struktura podniku Chem-Trend a „hodnoty a hlavní zásady“ koncernu Freudenberg se doplňují a díky svým vysokým standardům chování zajišťují mimořádnou přidanou hodnotu u zákazníků společnosti. Více informací: www.chemtrend.de
O společnosti Inprotec IRT INPROTEC IRT (akronym pro InfraRed Technologies – infračervené technologie) je vedoucí italský dodavatel termografických řešení. Firma se specializuje na výrobu termografických kompletních systémů a na míru šitých systémů ke kontrole teploty podle specifikace zákazníků. S vývojem softwaru pro nepřetržité monitorování teploty a realizací termografických systémů pomocí SCADA i C++ a Visual Studio pro Linux a Windows udělal INPROTEC IRT důležitý krok k integraci pevně vestavěných termokamer. Výsledky vývoje realizované společností jsou také obsaženy v systémech IRT Slag Vision (identifikace odpadů z kontinuálního lití) a Kit IR Drone Easy Fly (záznam radiometrických tepelných snímků pomocí dronů) i v systému analýzy teploty pro brzdové zkušební stolice a používají se pro indukční a svařovací procesy atd. INPROTEC IRT vznikl v roce 2010 z oddělení Infrarosso patřícího k INPROTEC S.p.A., které bylo od roku 1994 součástí podniku. Více informací: www.inprotec-irt.it/ Kontakty pro média: Chem-Trend (Deutschland) GmbH Ganghoferstrasse 47 82216 Maisach/Gernlinden Carola Teichmann tel. +49 (0)8142 417 1146 fax +49 (0)8142 417 19146 cteichmann@chemtrend.de Další informace: www.ChemTrend.com
300
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Bude to jen na chvilku.
Díky separačnímu prostředku HERA™ vydrží Vaše forma déle, když jste v pohybu. Náš vysoce efektivní separátor HERA™ „High Efficiency Release Agent“ pro náročné odlitky umožňuje dosáhnout zkrácení cyklů a zároveň zvýšení kvality dílů. Zabrání střídavému teplotnímu zatížení licích forem, prodlouží jejich životnost, a tím umožní snížit náklady.
ChemTrend.com 301
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
A l t r e v a , s p o l. s r. o.
ších hutních provozech k nehodám a úrazům, kterým by mnohdy stačilo předejít pouze dodržováním bezpečnostních předpisů a zejména používáním vhodných ochranných pomůcek. Bohužel ne vždy jsou pracovníci ve slévárnách vhodně oblečeni. Jan Sokol, produktový manažer textilní společnosti Altreva, s. r. o., k tomu dodává: „Velmi často se ve slévárnách setkáváme s nedostatečnou úrovní ochrany lidí, kteří se pohybují v prostoru tavicích pecí nebo se jinak vystavují možnosti kontaktu s taveninou. Jistě, pracuje v nich spousta zkušených matadorů, ale nehody se nevyhýbají nikomu
A právě takové oděvy třebíčská Altreva vyvíjí a vyrábí. Jedná se o unikátní kolekci oděvů z materiálu na bázi přírodních vláken, které jsou certifikovány dle normy EN 11612 a poskytují nejvyšší možnou ochranu proti postřiku roztaveným železem nebo hliníkem. Navíc přinášejí i pohodlí a dobrou prodyšnost vzhledem k vyšším teplotám panujícím v prostoru sléváren. Další výhoda pro nositele spočívá v tom, že je lze prát doma bez jakýchkoliv dalších nároků na údržbu. Kolekce je vyráběna ve třech různých gramážích látky, najde tedy uplatnění jak v provozech s vysokou mírou rizika, tak i v těch méně nebezpečných.
Tavení kovu má na území České republiky více než tisíciletou tradici. Toto starobylé a v dnešní době stále živé řemeslo má však několik rizik. Tím hlavním je nebezpečí těžkých popálenin a dalších úrazů, které plynou z manipulace s roztaveným kovem. Každý rok dochází ve slévárnách a dal-
a zdraví máme všichni jenom jedno. Proto doporučujeme našim zákazníkům, aby používali nejen klasické žáruvzdorné aluminiové sety, ve kterých se nedá chodit pořád a jsou finančně náročnější, ale také pracovní oděvy, které poskytují vysokou ochranu před náhodným postřikem taveninou a lze je nosit celodenně.“
Více informací o oděvech pro slévárny naleznete na www.altreva.cz
F I R E M N Í P R E Z E N TACE
Poctivé pracovní oděvy s dlouhou životností pro náročný průmysl
302
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Mgr. Josef Kolář Altreva, spol. s r. o. Brněnská 331 674 01 Třebíč kolar@altreva.cz
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
303
váš partner ve vzdělávání
Víme o oboru téměř vše! Nabízíme profesní vzdělávání pracovníků v oboru slévárenství:
. TAVIČ . SLÉVÁRENSKÝ MISTR . SLÉVÁRENSKÝ DĚLNÍK . SLÉVÁRENSKÝ TECHNOLOG . OBCHODNÍ SPECIALISTA VE SLÉVÁRENSTVÍ
Naše vzdělávání je přizpůsobeno potřebám slévárenského oboru v kontextu s potřebami zemí EU Profesionální garance je zabezpečena synergickým propojením oborových znalostí škol a profesních organizací:
. VUT BRNO . TU LIBEREC . ČVUT PRAHA . SPŠS OLOMOUC . SPŠ a VOŠT BRNO . VŠB-TU OSTRAVA . SŠ TŘINEC-KANADA . SŠT ŽĎÁR NAD SÁZAVOU . ČESKÁ SLÉVÁRENSKÁ SPOLEČNOST Bližší informace: Svaz sléváren České republiky Technická 2, 616 00 Brno tel.: +420 541 142 681 e-mail: svaz@svazslevaren.cz 304
www.svazslevaren.cz S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
AAGM Aalener Giessereimaschinen GmbH Wöhr CZ s. r. o.
Váš dodavatel technologií a zařízení pro slévárny
Srdečně Vás zveme k návštěvě našeho stánku na veletrhu FOND-EX 3.–7. 10. 2016 pavilon Z / 51
AAGM GmbH
a
l
h
3 aa
36 36
6 3 6 3
Wöhr CZ s. r. o. Valchařská 36 6 l a h c
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
6
305
Karl- Heinz Schütt
Roční přehledy Annual overviews
Konstrukce a použití odlitků – 7. pokračování Karl-Heinz Schütt
RO ČN Í PŘ EH L EDY
V ý vo j s o u č á s t í J.-M. Ségaud [1] se ve svých vývodech z hlediska skupiny BMW zabývá otázkou, zda mají odlitky, ve snaze o docílení e-mobility, ještě nějakou budoucnost. Odpověď na tuto otázku je jednoznačně ano. Jako klíčové uvádí pokračování v lehkých konstrukcích a taková řešení výroby, která povedou k úsporám materiálu a energie a budou flexibilní z hlediska variant a počtu vyrobených kusů a která bude navíc možné realizovat s minimálními, opakovaně využitelnými investicemi. V zásadě předpovídá celému výrobnímu průmyslu pronikavou změnu. Všeobecné digitální modely produktů a výroby, „crowdsourcing“ (zadání řešení úkolu nespecifikované skupině lidí) a 3D tisk nabízejí cesty k tomu, aby se produkty v budoucnosti vyráběly individuálně s maximální flexibilitou a zároveň s maximální hospodárností. Budoucnost slévárenství nezmění pouze e-mobilita, ale svůj vliv mají také požadavky na efektivitu a udržitelný rozvoj. Jako faktor způsobilosti má slévárna šanci podstatně přispět k lehkým konstrukcím u nové generace automobilů (obr. 1). Výzvou
přitom není jen náhrada materiálu, ale nabídka komplexních účinnějších řešení posloupnosti výrobního procesu. C. Wilhelm [2] vidí v této souvislosti výzvy, které vyvstávají před slévárenským průmyslem a které ho, navzdory vysokému investičnímu potenciálu, podpoří. Tak zesílí v rámci dalšího vývoje lehkých konstrukcí konkurence mezi odléváním a tvářením, konkurence mezi kovovými a nekovovými materiály přejde do nové dimenze a díky rostoucímu nedostatku zdrojů nabude úsporné použití materiálů větší význam. Dalším příkladem je strategie popsaná S. Heinrichem [3], aby se realizovala koncepce výrobců nástrojů nahradit těžké plechové díly součástmi s lehkou konstrukcí. Náhradu těžkých plechových dílů konstrukčními díly s nízkou hmotností pohánějí kupředu všichni výrobci automobilů. P. Reichen [4] se z pohledu výrobce strojů na tlakové lití zabývá budoucností sléváren lehkých neželezných kovů. Budoucí tlakově odlévané konstrukční díly mají mít neustále menší tloušťku stěny a nižší hmotnost, mají být složitější konstrukce a funkčnější při použití, ale přesto se mají vyrábět tak, aby byly šetrné ke zdrojům a úsporné, pokud jde o náklady. To dnes obnáší požadavky kladené na odlitky ve výrobě vozidel. Právě v tom spočívají výzvy pro moderní tlakové odlitky budoucnosti: větší, složitější konstrukční díly z hliníku a hořčíku nahrazují nákladné vícedílné konstrukce a současně kladou nové požadavky na technologii tlakového lití. Stroje na tlakové lití řízené v reálném čase zaručují již dnes reprodukovatelné výsledky a odlitky nejvyšší jakosti. To je základním předpokladem pro integraci dodatečných funkcí a další vývoj tlakových odlitků s větší volností konstrukce při současné minimální spotřebě materiálu a energie. Rozhodující pro trvalou
Obr. 2.
Možnosti použití a potenciální úspory hmotnosti použitím litých konstrukčních dílů ze slitin hliníku v konstrukci karoserie
a dlouhodobou konkurenceschopnost tlakového lití je zvyšování produktivity a jakosti díky modernímu technickému vybavení (obr. 2). U benzinových motorů malých osobních automobilů vidí J. Goroncy [5] na pozadí dalších úspor benzinu kvůli nákladům a ochraně životního prostředí tendenci k úsporným třía čtyřválcovým motorům, kterým dává v současnosti větší konkurenceschopnost než motorům čistě elektrickým. Přednosti těchto motorů a jejich dosažitelné výkony jsou objasněny na motorech firem AUDI, VW a Toyota. Ko n s t r u kc e o d l i t k ů
Obr. 1.
306
Příklady použití litých konstrukčních dílů pro automobily [1]
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
R. Gorski aj. [6] představují obšírně evropskou normu EN 16482 pro plynulé lití. Vlastnosti a znaky plynulého lití jsou v nové normě závazně popsány jak pro zákazníka, tak pro výrobce. Tím mají obě strany pro konstrukci, výrobu a zabezpečení jakosti jasné podklady. Úplné znění normy, přetištěné s povolením Německého ústavu pro normalizaci (Deutscher Institut für Normung e.V. (DIN)), lze získat v nakladatelství Beuth v Berlíně. H. Werner a I. Lappat [7] popisují na příkladě odlitku suportu stroje pro větrnou elektrárnu, jak se čilou komunikací mezi konstrukcí a slévárnou dají již ve velmi časném stadiu vývoje vyloučit problémové oblasti a docílit bezpečné výroby
Karl- Heinz Schütt
pro obě strany. Firma TRW, zaujímající vedoucí postavení v nabídce aktivních a pasivních bezpečnostních systémů, sází v Technologickém centru pro techniku brždění (Technologiezenter für Bremsentechnik), Koblenz, na automatizované simulační procesy s Ansys Workbench [8]. A. Rennet [9] se zabývá stavem a budoucím vývojem materiálů na karoserie. V současné době zde díky snahám výrobců automobilů o snižování hmotnosti existuje množství použitelných materiálů a řešení využívajících jejich kombinace. Po s t u py s i m u l a c e
Materiály na odlitky Šíře technické využitelnosti slévárenských materiálů je velká a stále se rozrůstá. Navíc se vyvíjejí neustále výkonnější materiály, které konstruktérovi umožňují širší výběr při jejich využití k výrobě konstrukčních dílů s lepšími vlastnostmi odpovídajícími danému použití. Níže se proto bude pojednávat o takovém vývoji materiálů a o nových poznatcích u známých materiálů z nejdůležitějších druhů slévárenských slitin – hořčíkových, hliníkových, zinkových, měděných, o litině a oceli a také speciálních slitinách a kompozitních materiálech, které byly publikovány v referovaném období roku 2014 v odborném tisku. Hořčík L. Kallien, T. Weidler a M. Becker [12] popisují vývoj a použití techniky injektáže plynu u tlakového lití hořčíkových konstrukčních součástí na stroji s teplou komorou. Podnětem bylo použití lehkého hořčíkového materiálu na konstrukční díl karoserie automobilů (obr. 3). Kanály vytvořenými injektáží plynu bylo možné zpevněním konstrukce alespoň částečně kompenzovat modul pružnosti (E modul) hořčíku, který je ve srovnání s ocelí nebo hliníkem nižší.
ocelový plech 10 dílů
AlSi10MnMg se zalévaným solným jádrem, které byly podrobeny tepelnému zpracování, aniž by se odstranilo toto jádro zalité hliníkem. Zkoušelo se zvláště tepelné zpracování s vytvrzovacím procesem a rychlé ochlazení ve vodní lázni s návazným stárnutím v neohřívaném izolovaném prostředí. E. Sterling [16] popisuje výrobní proces a praktické použití hliníkových slitin s nastavitelnými vlastnostmi. Uvedené téma budí živý zájem, protože nejdůležitější vlastnosti taveniny slitiny závisí na vytvoření a energetické stabilitě atomových konfigurací. Koncepce AMS (Alloy-Memory-Structure) podporuje proces vytvoření dvoufázového systému MSM (Memory Structure Matrix), jehož základem je fenomenologický paměťový efekt. Ten je spojovacím článkem mezi vlastnostmi taveniny a vlastnostmi produktu. D. Dragulin a M. Delbrück [17] analyzují technologické možnosti tlakového lití hliníkových konstrukčních dílů s velmi malou tloušťkou stěny se zvláštním zřetelem na nezbytné tepelné zpracování, aby se zachovala požadovaná velmi dobrá úroveň pevnosti a plastických vlastností. Výsledky se shodují s praktickými zkušenostmi autorů s tepelným zpracováním tenkostěnných tlakových hliníkových odlitků pro automobilový průmysl. W. Nawratil [18] představuje – na pozadí toho, že konstruktéři museli pro dynamické namáhání doposud používat válcované výrobky a ocel odpovídající pevnosti – jako lehčí ekvivalentní materiál speciální hliníkové slitiny G.Al-Dynamic nově vyvinuté firmou Gleich Aluminium GmbH. Na jedné straně bylo možné s těmito materiály – díky jejich vyšší únavové pevnosti a výrazně lepší tažnosti při přetržení při velmi dobré tlumivosti – prodloužit životnost konstrukčních dílů o faktor 40, na druhé straně snižují svou vynikající obrobitelností a dobrou tvarovou stabilitou výrobní náklady.
tlakový hliníkový odlitek 1 díl
Obr. 3.
Náhrada skříně pružící části podvozku tvořeného díly z ocelového plechu tlakovým hliníkovo-hořčíkovým odlitkem [12]
Obr. 4.
První cena v soutěži tlakových odlitků 2014: nosník zadní nápravy pro BMW i3, závod BMW, Landshut [13]
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
307
RO ČN Í PŘ EH L EDY
C. Thomser, M. Bodenburg a J. C. Sturm [10] referují o spojení simulace procesu odlévání v programu Magmasoft s cyklickými charakteristickými vlastnostmi materiálu. G. Friederici referuje v odkazu [11] o tom, že firma AXA Entwicklungsund Maschinenbau GmbH, Schöppingen, která se specializovala na vývoj, konstrukci a výrobu obráběcích center a také na výrobní zařízení na míru, používá nyní pro simulaci software ANSYS nabízený CADFEM, aby mohla vyrábět konstrukční součásti s větší tuhostí z optimalizovaného materiálu.
Hliník V odkazu [13] jsou představeni nositelé ceny z Mezinárodní soutěže tlakových hliníkových odlitků za rok 2014, kterou obdrželi u příležitosti veletrhu Euroguss 2014 v Norimberku. Mezinárodní soutěž tlakových hliníkových odlitků uspořádal už pošesté Všeobecný svaz hliníkového průmyslu (GDA), Düsseldorf. Partnerem při realizaci soutěže byl Spolkový svaz německého slévárenského průmyslu (BDG). Soutěž tlakových hliníkových odlitků je již řadu let osvědčenou platformou, kde je možné ukázat vysokou úroveň jakosti tlakových hliníkových odlitků. Kritéria hodnocení jsou: jakost, aktuálnost, inovace a technický pokrok. Vítězný odlitek je zachycen na obr. 4. S. Wiesner a L. Speckert [14] představují novou hliníkovou slitinu s vysokou pevností pro tlakové lití AluSiDur firmy Georg Fischer Automotive. Modifikací složení prvků slitiny AlSi10MnMg se podařilo zvýšit hodnoty statické a dynamické pevnosti a vzhledem k malému sklonu k deformaci vyvinout tepelné zpracování T6, kterým se u konstrukční součásti s tloušťkou stěny 1,0 mm dosáhlo meze průtažnosti 200 N/mm2 a tažnosti při přetržení 8 %. B. Fuchs aj. [15] popisují zkoušky konstrukčních dílů ze slitiny
Karl- Heinz Schütt
RO ČN Í PŘ EH L EDY
Zinek V odkaze [19] jsou představeny vítězné odlitky 5. soutěže tlakových zinkových odlitků, která se konala u příležitosti veletrhu Euroguss 2014 v Norimberku. Jakost odlitků jednoznačně znemožnila, aby byly zařazeny do kategorií „konstrukce / slévárenské metody“, „přechod na tlakové zinkové odlitky“ a „úprava povrchu“. S přihlédnutím ke všem hlediskům hodnocení byly proto kvůli vynikajícímu výkonu při zpracování zinkového materiálu tlakovým litím prohlášeny za vítěze hned tři odlitky (obr. 5). Litina C. J. Heckmann a W. Stets [20] zjišťovali příčiny, účinky a předcházení nekovových odmíšenin v litině s kuličkovým grafitem. Ukázalo se, že nejvýraznější vliv na výskyt nekovových odmíšenin má obsah kyslíku v tavenině po zpracování hořčíkem a zbytkový obsah hořčíku v odlitku. V rámci vykonané práce konstatovali, že výskyt nekovových vměstků snižuje mez únavy při kmitavém napětí materiálu. Ukázalo se ale také, že vliv odmíšenin při výskytu dutin ve struktuře, jako jsou např. mikrostaženiny, je nutné považovat za podružný. B. Schelnberger, B. Pustal a A. Bührig-Polaczek [21] analyzovali a simulovali vznik nekovových vměstků v litině s kuličkovým grafitem. Ty snižují mez únavy při střídavém napětí v ohybu a poměrné prodloužení při přetržení, protože se většinou ukládají na hranicích zrna. V práci, ze které tento příspěvek vychází, se mechanizmy tvoření černých vměstků obsahujících hořčík zkoumaly termodynamicko-kinetickými metodami a forma, velikost a složení několika tisíc částic se hodnotily a charakterizovaly doplňujícími experimenty a inovativními postupy analýzy úseků (feature analysis). Termodynamicko-kinetické simulace litiny s kuličkovým grafitem ukazují výrazné chování hořčíku v odměšování. S. Borgs a W. Stets [22] referují o výzkumném záměru podporovaném AiF kvantifikovat negativní vliv rostoucí pórovitosti na mechanické vlastnosti zkušebních vzorků GJS. P. Mikoleizik a G. Geier [23] představují v 1. části publikace o inovaci litých materiálů pro pobřežní větrné elektrárny nový litinový materiál SiWind (GJSF-SiNi30-5), vyvinutý speciálně pro vyšší požadavky na odlitky multimegawattových pobřežních větrných elektráren. Mezi léty 2006 a 2012 spolupracovaly různé podniky a instituce na projektu MEGAWind, projektu spolkového ministerstva pro životní prostředí, ochranu přírody, stavbu a bezpečnost reaktorů (BMU), který se zabýval vývojem materiá-
308
Obr. 5.
Tři oceněné odlitky včetně ceny uznání v soutěži zinkových tlakových odlitků 2014: odlitky pro průmyslová počítačová řízení na nosné liště, S. Müller Druckguss Druckgussgiesserei Formen- und Werkzeugbau, Velbert, napojení a sokl pro elektronické blokování řízení, DruMeta, Velbert, a skříň převodovky pro vysokotlaké čističe, A. Föhl, Rudersberg-Necklingsberg [19]
lu s vyšší pevností s dostatečnou tvárností pro výrobu konstrukčních součástí pobřežních větrných elektráren. V tab. I se srovnávají charakteristické statické hodnoty tohoto materiálu s běžným materiálem EN-GJS-400-18-LT. V Institutu provozní pevnosti a systémové spolehlivosti LBF, Darmstadt, podrobili C. Bleicher aj. [24] v 2. části tento litinový materiál SiWind zpevněný směsným krystalem zkouškám, aby u tlustostěnných odlitků zjistili jeho výkonovou zatížitelnost při cyklickém namáhání. V rozsáhlých souborech zkoušek se stanovila mez únavy při kmitavém napětí tohoto nového materiálu. Cyklické vlastnosti a také citlivost na střední napětí a vrubová citlivost materiálu SiWind se podrobně charakterizovaly při silové kontrole a kontrole tažnosti (prodloužení). Obměnami
Tab. I.
tloušťky stěny a silově řízenými zkouškami v ohybu se navíc modelovaly cyklické vlastnosti různého vývoje struktury a vliv licí kůry. J. Egge a J. Meyer [25] hodnotili chování nového materiálu SiWind zpevněného směsným krystalem z hlediska lomové mechaniky. C. Bleicher aj. [26] předkládají výsledky výzkumu Frauenhoferského institutu provozní pevnosti a systémové spolehlivosti LBF, Darmstadt, při kterém se hodnotila vhodnost použití tří litinových materiálů EN-GJS-400-18U-LT, EN-GJS-450-18 a EN-GJS-700-2 při nízkých teplotách na příkladě cyklických a plynulých zkoušek při teplotě okolí a při teplotě e = −40 °C. Zjistilo se, že při přechodu z teploty okolí na teplotu −40 °C se u obou feritických druhů mez únavy při kmitavém napětí zvýšila o 4 až 7 % a u perlitického materiálu EN-GJS-700-2 poklesla cyklická pevnost o 6 %. M. Antes [27] poukazuje na to, že litina s kuličkovým grafitem s vysokým obsahem křemíku konkuruje v oblasti hydrauliky oceli. Mnozí konstruktéři vycházejí z toho, že litiny s kuličkovým grafitem neodolají vysokým tlakům, a proto se uchylují k ocelím. To už však neplatí pro nové druhy litiny s vysokým obsahem křemíku, neboť ty mohou odolávat tlakům až 900 barů (obr. 6). R. Gorski [28] referuje o zkouškách materiálu na Bergakademii Freiberg zjišťujících charakteristické hodnoty lomové mechaniky plynule odlévaných LKG pro novou normu EN 16482.2014. Popsané zkoušky materiálu jasně ukazují, že plynule odlévaná litina s kuličkovým grafitem vykazuje dobré materiálové vlastnosti. M. Lampic a M. Walz představují ve své vícedílné publikaci litinu s červíkovitým grafitem (EN-GJV). V první části [29] je definice materiálu a je uvedena jeho stručná historie. Dnes, o 40 let později, opustila litina s červíkovitým grafitem (LČG, GJV, GGI) dávno svůj koutek a také už není pouhou alternativou, ale nutností a stala se přímo „zeleným“ konstrukčním materiálem. V druhé části [30] je hlavní pozornost obsáhlé zprávy věnována stavbě struktury, krystalizaci červíkovitého grafitu z taveniny se
Srovnání statických charakteristických hodnot materiálů SiWind a GJS-400-18-LT [23]
Materiál charakteristická hodnota Rm [MPa]* Rp0,2 [MPa]* A [%]*
SiWind GJSF-SiNi30-5 410 (459) 330 (344) 10 (17)
EN-GJS-400-18-LT (DIN EN 1563:2012) 360 220 12
Pozn.: * hodnoty pro tloušťky stěny 60 až 200 mm, naměřené hodnoty v závorce.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Ocel Firma Sande Stahlguss nasbírala od roku 2011 četné zkušenosti s materiálem GX 13CrMoCoVNbNB9-2-1 na odlitky kusové hmotnosti až 30 t a stala se mezitím celosvětovou jedničkou ve výrobě litých součástí pro energetický průmysl z tohoto vysokolegovaného materiálu [35], [36]. Od roku 2011 bylo vyrobeno již více než 800 t (expedovaná hmotnost) ocelových odlitků pro elektrárny z tohoto materiálu CB2. K mimořádně náročným litým výrobkům patří tlustostěnná tělesa ventilů a také přívodních vedení, kolen, vysokotlakých a střednětlakých vnitřních skříní pro parní turbíny s vysokým výkonem. Firma Klaus Kuhn Edelstahlgiesserei GmbH, Radevormwald, vyvinula materiály W.-Nr. 1.2396 (G22CrMoVNb6-12) a W.-Nr. 1.4317 (GX4CrNi13-4) šité na míru pro navíjecí cívky [37]. V odkazu [38] se referuje o tom, že se firmám Salzgitter AG, SMS Siemag a Technické univerzitě Clausthal podařilo zavést do průmyslové výroby horizontální odlévání mezi válci. Ve srovnání se známým plynulým litím se na dopravní pás odlévá pásek 20krát tenčí, a tím je možné redukovat tepelný a válcovací proces a také proces chladnutí. D. Li a C. Sloss [39] představují ušlechtilé oceli (FSS), které mají některé vlastnosti, jako je velmi
ocel
riový plech vysoké pevnosti pro automobilovou výrobu stala nadace Papiertechnische Stiftung Mnichov.
70 60 50 40 30 20 10 0 C45E
11SMnPb30
podélně
v průřezu
Hyt 60
práce vrubové houževnatosti [J]
LKG 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
500-14C
podélně
Obr. 6.
400-18C-LT
v průřezu
Práce vrubové houževnatosti při 100 °C pro různé druhy oceli (nahoře) a tvárné druhy litiny (dole): v podélném směru je ocel jednoznačně lepší, ale v příčném směru je rozdíl výrazně menší [27]
dobrá odolnost vůči oxidaci, nízký koeficient tepelné roztažnosti a nízké materiálové náklady, žádané při použití pro součásti zařízení na výfukové plyny v automobilovém průmyslu, protože se nemusí použít přísada niklu. Hodí se proto na výrobu odlitků výfukového potrubí a tělesa turbokompresorů. Zpráva popisuje i vývoj slitiny. Předkládaná hodnocení materiálu zahrnují chemickou analýzu, mikrostrukturu, pevnost v tahu, tvrdost, oxidaci za vysokých teplot a zkoušky na tepelnou únavu u zkušebních vzorků v litém stavu a po tepelném zpracování. Pro zkoušky odolnosti vůči teplu bylo odlito výfukové potrubí; spirálové zkoušky ukázaly, že FSS mají menší zabíhavost než žáruvzdorné austenitické ušlechtilé oceli. D. Kuhn [40] se zabývá tématem lehkých konstrukcí. Aby se hmotnost karoserií ještě snížila, zrodila se myšlenka vytvořit spojení papír–plech na výrobu plechů pro karoserie. Materiáloví experti se angažují nejen u klasických materiálů, jako je tradiční ocel, hliník, který je na vzestupu, nebo dokonce hořčík a známé lehké materiály; nyní se mezi ty, co nabízejí materiály na karoserie, vmísili i výrobci papíru. Tak se například vedoucím jednoho projektu zaměřeného na vývoj kompozitního materiálu papír– plech pro použití na tenkostěnný karose-
Měď V odkazu [41] je představen nejdůležitější informační zdroj o měděných materiálech v němčině s 250 000 návštěvami za rok, který je internetovou aplikací Německého institutu pro měď a zabývá se všemi otázkami kolem tohoto materiálu. Aby se ještě lépe vyhovělo požadavkům uživatelů, byla nyní webová stránka uspořádána zcela nově a s výraznějším zaměřením na velmi vyhledávané technické rejstříky. Nová koncepce je detailně popsána. Čím složitější je geometrický tvar konstrukčního dílu, tím hospodárněji se dá vyrobit postupem MIM (Metallpulverspritzguss – odlévání vstřikováním kovového prášku) a postupem lost foam. Závody Wieland-Werke AG, Ulm, využívají oba postupy k výrobě náročných konstrukčních dílů z měděných materiálů bez nákladného dokončování, jak se referuje v odkazech [42] a [43]. Odlitky vyrobené postupem lost foam a vstřikováním kovového prášku (Metal Injection Moulding, zkratka MIM) jsou výrobní postupy obzvláště tvarově složitých konstrukčních dílů. Oba postupy se ideálně doplňují, protože pro postup MIM je typická výroba velmi lehkých konstrukčních součástí o hmotnosti od 1 do 100 g v množství dosahujících až milion kusů, zatímco postup lost foam je vhodný pro výrobu s menší kusovostí i pro konstrukční díly vyšší hmotnosti. Speciální materiály O. Köser aj. [44] zkoumali s podporou modelování procesu postup odstředivého lití konstrukčních komponentů ze slitiny Ti-6Al-4V. L e h ké ko n s t r u kc e Aktuální oblastí výzkumu je vývoj kompozitního materiálu kov – plastická hmota kvůli vytvoření dalších možností pro lehké konstrukce v moderní výrobě vozidel. Inženýři seskupení BMW docílili kombinací různých materiálů do funkčního mixu lepšího celkového výsledku [45]. Kombinace různých materiálů existuje u všech komponent vozidel BMW. Největší podíl na tom má karoserie; neusiluje se přitom jen o samotné snížení hmotnosti, ale také o zlepšení funkčnosti. Větší tuhost karoserie přispívá také ke komfortu kmitání (chvění) a přesnosti řízení, zatímco snížená hmotnost je důležitým příspěvkem k efektivitě a hbitosti vozidla a napomáhá dynamice jízdy.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
309
RO ČN Í PŘ EH L EDY
zřetelem na hlavní prvky Fe, C, Si, S, O, Mn, Cu a Mg. Třetí část [31] se zabývá technologickými vlastnostmi LČG (pevnost v tahu, technická mez průtažnosti, modul pružnosti, tlumivost, chování při tlakovém namáhání, tvrdost, otěruvzdornost, únavová pevnost a houževnatost) a také fyzikálními vlastnostmi (tepelná vodivost, součinitel tepelné roztažnosti a specifické teplo). Čtvrtá část této publikace [32] je nazvána Energie a destrukce a zabývá se oběma „mechanizmy destrukce“ (sdružení) vazeb částic v odlitku vázaných na energii, koncepci životnosti a lomové mechanice. V páté části [33] se autoři zabývají následnými dokončovacími operacemi, které jsou u LČG nezbytné a ze kterých jsou obzvlášť důležité tepelné zpracování, technologické svařování a třískové obrábění. (Zkrácené překlady uvedených příspěvků o LČG budou postupně zveřejňovány v rubrice Zaostřeno na materiál – 1. část publikována v č. 5–6, s. 184–189, pozn. red.) E. Fritze a A. Rimmer [34] představují litinu s červíkovitým grafitem (EN-GJV, GGI-450 podle ISO 16 112), která se používá hlavně pro odlitky bloku motorů ve vysoce zatěžovaných motorech užitkových vozů. O tom se podrobně referovalo již v pramenech uváděných dříve.
práce vrubové houževnatosti [J]
Karl- Heinz Schütt
RO ČN Í PŘ EH L EDY
Karl- Heinz Schütt
Obr. 7.
Empirický model materiálu na bázi kuliček grafitu [46]
Obr. 9.
Lité hliníkové cívky jako vinutí komutačních pólů [49]
Obr. 8.
Materiálový model lomové mechaniky podle El-Haddada [46]
Obr. 10. Vyztužovací a přesné lícované součásti uvnitř odlitku rukojeti elektropřístroje, které se dají odlít postupem přesného lití a umožňují docílit funkčnosti a mimořádně lehké konstrukce [51]
Obr. 11. Plastový model a hotový odlitek [54]
Obr. 12. Výkyvná páka zadního kola pro závodní motocykl, hliníkový odlitek, který v r. 2012 získal cenu soutěže European Aluminium Award [55]
Obr. 13. Vítězný hořčíkový tlakový odlitek přívodního modulu oleje [57]
Obr. 14. Litá konzola závěsu pro Audi A6 ze slévárny Georg Fischer Autoteile v Suzhou, Čína [58]
Obr. 15. Ložisková skříň pro vysokorychlostní vlaky ze slévárny Zhejiang VNV Metal Products, Ltd., Zhejiang, Čína [58]
Obr. 16. Tvarový hliníkový odlitek odlévaný do kovové formy ze slévárny hliníku Brinck [60]
Obr. 17. Zkoušený odlitek součásti brzdy ze slitiny A206 [61]
310
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Karl- Heinz Schütt
Tahounem ve využívání moderních hybridních a kompozitních materiálů je letecký průmysl, který preferuje vysokou stabilitu při nízké hmotnosti použitých materiálů. U těchto materiálů stojí často na prvním místě optimalizace hmotnosti konstrukčních součástí s vysokou pevností a tuhostí. Alternativní přístup volí Institut pro zpracování plastů (IKV – Institut für Kunststoffverarbeitung) na RWTH Aachen. Ve spolupráci s partnery vyvinuli nový systém spojování litých konstrukčních dílů z hybridních materiálů vyráběných vstřikováním, který se již používá u přístrojových desek vozů Mercedes. Kovové součásti, které se doposud svařovaly nebo spojovaly šroubováním, se tak mohou spojovat fixačními vložkami z plastické hmoty vhodnými pro daný materiál litý vstřikováním.
P. Kainzinger a F. Grün [46] zkoumali lokální nehomogenitu stavby struktury na příkladě litiny s kuličkovým grafitem (EN-GJS) podmíněnou různými podmínkami chladnutí a tuhnutí. Protože stavba mikrostruktury výrazně ovlivňuje pevnost materiálu, vyplývají z toho lokálně rozdílné hodnoty. Rozdíly v rozpětí 30 % vykazuje v závislosti na lokální stavbě struktury hlavně mez únavy při kmitavém napětí. Dále představují dva materiálové modely (empirický na obr. 7 a lomové mechaniky na obr. 8), které umožňují ze simulace procesu odlévání odhad cyklických lokálních charakteristických hodnot materiálu. Zkoušky na tyčích různé velikosti ukázaly, že se mez únavy při kmitavém napětí podstatně snižuje s růstem velikosti tyče. Závěrem se předložené modely materiálu spojily v optimalizační smyčce na bázi lokálních charakteristických hodnot materiálu. Tak bylo možné konstrukční díly optimalizovat se zřetelem na účinky podmíněné výrobou, aby se dokonale využil potenciál materiálu pro lehkou konstrukci. P. Langenberg [47] se z hlediska svařování zabývá ve dvou částech příspěvku možnostmi použití výpočetních metod lomové mechaniky pro řízení životnosti. Výpočetními metodami lomové mechaniky se dají postihnout účinky trhlin nebo podobných vad v kovových konstrukčních dílech. První část příspěvku se zabývá výpočtem síly šíření trhliny, hlavním tématem druhé části je pak zjišťování odolnosti proti vzniku trhliny a jejího nekritického růstu. V odkazu [48] se referuje o tom, že korporace Federal-Mogul vyvinula ve svém technologickém centru ve Wiesbadenu
Po u ž i t í o d l i t k ů Ve Frauenhoferském institutu pro výrobní techniku a aplikovaný výzkum materiálu IFAM v Brémách vyvinuli ve spolupráci s firmou Lloyd Dynamowerke GmbH & Co. KG, Brémy, hliníkové vinutí komutačních pólů pro velké motory odlévané postupem lost foam [49], [50] (obr. 9). Hliníková cívka byla vyrobena pro železniční pohon, po zdokonalení byla nyní úspěšně vyzkoušena. Našla se tak technicky lepší náhrada za měděné cívky používané původně. Faktor plnění a chladicí výkon bylo možné výrazně zlepšit díky volnosti konstrukce při odlévání. Použití hliníkových cívek navíc umožňuje snížení hmotnosti a nákladů na suroviny a také omezení ztrát. V odkazu [51] se názorně popisuje optimalizace hmotnosti rukojeti mobilního elektrického přístroje z hliníkové slitiny A356-T6, jako je superlehká výztuž a přesné lícované součásti, které se odlévají rovnou přesným litím a dají se použít bez dokončování (obr. 10). J. Goroncy [52] referuje, že firma KSPG AG v obou svých závodech ve městech Harzgerode a Neckarsraum, a navíc také v Číně, úspěšně zahájila tlakové odlévání hliníkových konstrukčních součástí. Možnosti rozšíření spektra výrobků představuje také výroba podélných trámů, sloupů a nárazníků. Odkaz [53] podává zprávu o veletrhu Euroguss 2014, ve které jsou slovem i obrazem představeni také výherci 6. mezinárodní soutěže tlakových odlitků a 5. soutěže tlakových zinkových odlitků. Složité konstrukční díly bylo doposud možné vyrábět jen malosériově, což kladlo vysoké nároky na čas a náklady. Že to dnes jde i jinak, dokazuje firma Schmolz+Bickenbach GmbH, Ennepetal, [54]. Zde se k výrobě jednorázových modelů používá technologie 3D tisku firmy voxeljet technology GmbH, Friedberg. Přednosti technologie 3D tisku, co se týče efektivnosti nákladů a doby výroby, a také neustále rostoucí objem objednávek, vedly v roce 2013 v této slévárně přesných odlitků k investici do vlastní tiskárny voxeljet. V konstrukčním prostoru o rozměrech 1060 × 600 × 500 mm, který je k dispozici, tam teď tisknou konstrukční součásti z materiálu PMMA a z nich vyrábějí odlitky o maximální hmotnosti až 70 kg (obr. 11). U. Hewelt a A. Skarjalis [55] se ve svém výkladu zabývají přesným litím hliníkových odlitků u města Zollern v závodě Werk Soest.
Kromě rychlé výroby prototypů a malosériové výroby a také výroby biotických konstrukčních součástí se tam postupem Sophia vyrábějí odlitky s mimořádně vysokými mechanickými vlastnostmi, které díky výpočetně optimalizovanému řízenému tuhnutí vysoko překračují normované hodnoty. To se dá využít pro lehké konstrukce. Výkyvná páka zadního kola pro závodní motocykl (obr. 12), vyrobená tímto postupem, získala v r. 2012 evropskou cenu pro hliníkové odlitky. V odkazech [56], [57] se referuje o tom, že firma GF Automotive, Schaffhausen, Švýcarsko, získala v roce 2014 už podruhé za sebou cenu za design při soutěži International Magnesium (IMA) v kategorii „design lité konstrukční součásti“. Vítězným odlitkem je přívodní modul oleje, který se vyrábí ve slévárně firmy GF Automotive v rakouském Altenmarku. Je to tlakový odlitek z hořčíku pro vůz Porsche Panamera (obr. 13). V odkazu [58] jsou představeny oba tlakové odlitky vyznamenané u příležitosti 9. čínského kongresu tlakového lití: konzola závěsu pro Audi A6 (obr. 14), optimalizovaný díl nízké hmotnosti ze slévárny Georg Fischer Autoteile v Suzhou, Čína, a ložisková skříň pro vysokorychlostní vlaky (obr. 15) ze slévárny Zhejang VNV Metal Products, Ltd., Zhejang, Čína, která se dá, díky optimalizovaným procesním parametrům, odlévat zcela bez pórů, a tím dovoluje větší namáhání. Rodinný podnik Krause-Präzisions-Kokillenguss, Pappenheim, zásobuje mezinárodní trh odlitky ze speciální výroby, bez kterých by četné stroje nefungovaly [59]. Slévárna hliníku Brinck, známá jako přední německý výrobce vysoce jakostních hliníkových spojek potrubí, vyrábí také složité díly odlévané do kovových forem pro lehké konstrukce [60], (obr. 16). Y. Fasoyinu, D. Weiss a J. Shah [61] popisují přechod výroby vysoce namáhaného dílu brzdy ze slitiny A206 (obr. 17) litého do pískové formy na lití do formy kovové, u kterého bylo možné díky jemnějšímu zrnu docílit lepších užitných vlastností. Vrtuli kontejnerové lodi, která má 113 t, je veliká 10,3 m a je největší na světě, vyrobili ve slévárně Mecklenburger Metallguss GmbH (MMG) pro kontejnerovou loď „Hyundai Together“ [62]. Podle odkazu [63] zaujímá slévárna Olsberg Hermann Everken GmbH, Olsberg, vedoucí pozici na světě v oblasti krbových kamen závislých na okolním vzduchu. V odkazu [64] se pojednává o použití trub z LKG z hlediska protipožární ochrany v tunelových stavbách. Tyto roury se už několik desítek let používají na potrubí hasicí vody. Důležitými kritérii pro rozhodování ob-
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
311
RO ČN Í PŘ EH L EDY
V l a s t n o s t i ko n s t r u kč n í c h dílů
nové ložiskové materiály bez olova, které mají dodatečný polymerový povlak IROX a jsou odolné proti většímu mechanickému namáhání.
RO ČN Í PŘ EH L EDY
Karl- Heinz Schütt
jednatelů při volbě materiálu jsou přitom většinou velké bezpečnostní rezervy materiálu trub a také míra namáhání spojek nepřenášejících axiální síly při vysokém namáhání vnitřními tlaky a možnými tlakovými rázy. Více než 400 000 m položených litých rour z LKG pro tuto oblast použití mluví samo za sebe. Referuje se o projektech firmy Duktus Rohrsystem GmbH, Wetzlar, pro průběžnou dopravní linku v Curychu, severozápadní obchvat v Meranu a tunel Jagdber v Jeně. Odkaz [65] referuje o tom, že slévárna Heger-Guss GmbH v Enkebach-Alsenbornu odlila 13 000 kg těžký náboj větrného kola, který je doposud největším odlitkem v historii jejich podniku. Firma Siempelkamp-Giesserei, Krefeld, překonala v roce 2013 svůj vlastní rekord hned třikrát, jak se píše v odkazu [66]. Začalo to 12. července 2013 odlitkem o hmotnosti 296 t představujícím světový rekord, který byl překonán už o týden později 301 t tekuté litiny, ze které byla vyrobena spodní traverza zápustkového kovacího lisu. Celkem 320 t tekuté litiny rozdělené na pět licích pánví pokořila firma 11. září 2013 své rekordy z předešlých měsíců a odlévala ve zcela nových ojedinělých dimenzích. V odkazu [67] se referuje o tom, že firma Siempelkamp-Giesserei, Krefeld, disponuje více než 260letou kompetencí v odlévání ozubených kol pro velkomlýny. V nové dílně je závod schopen obrábět ozubené jeřáby o průměru až 22 m. Stále větší lité díly pro mlýny pocházejí z vlastní výroby odlitků. C. Gärtner [68] představuje novou technologii odlévání, která zlepšuje jakost pístních kroužků – technologii firmy Federal-Mogul, Southfield, USA. Vysoce jakostní pístní kroužky z oceli na odlitky značky GOE70 se vyrábějí v automatizo-
vaném postupu formování s vertikální dělicí rovinou, který zaručuje zdokonalené řízení výrobního procesu. Zkoušky u naftových motorů nákladních vozů ukázaly extrémně nízké opotřebení příruby pístního kroužku. V odkazu [69] se poukazuje na to, že se nyní dají postupem laser-cusing (obdoba DMLS) vyrábět i velké mechanicky a tepelně namáhané konstrukční díly. Tímto postupem laserového tavení založeném na práškovém loži se nyní hybridním způsobem dají docílit konstrukční prostorové dimenze o výšce až 540 mm (obr. 18). V současnosti se v automobilové výrobě používají aplikace hlavně z hliníkových slitin, aby se v počátečních vývojových fázích nahradily jiné nákladné aplikace odlévané do pískových forem nebo tlakově. Dále se rýsuje zvýšená potřeba aplikací z titanu a slitin na bázi niklu. Tyto třídy materiálů jsou zajímavé především pro extrémní požadavky v letecké a kosmické technice. Kromě konstrukčních dílů pro pohony jsou to experimentální nosiče v kosmickém letectví a součásti turbín u elektráren nebo ve výrobě letadel. Postup laser-cusing se dá navíc použít také při opravách turbín. V odkazu [70] jsou prezentovány odlitky vyznamenané v každoroční soutěži časopisu Modern Casting. V roce 2014 získala toto vyznamenání slévárna Aarrowcast, Shawano, USA, za olejovou vanu z LKG odlitou do pískové formy (obr. 19), která má kromě snížení hmotnosti díky analýze FEM (metodou konečných prvků) i optimalizované vlastnosti. Krátce jsou popsány i další vyznamenané odlitky, které se vyznačují úsporou materiálu, zlepšením vlastností a složitostí. Jsou to: přesně litý držák elektroniky ze slitiny hořčíku jako nejlepší hořčíkový odlitek podrobně popsaný i v odkazu [71],
oběžné kolo z LKG jako nejlepší litinový odlitek, přesný odlitek držák měřiče z oceli na odlitky značky W.-Nr. 4 140 jako nejlepší ocelový odlitek, rozvaděč vody odlitý nízkotlakým litím z hliníku jako nejlepší hliníkový odlitek a také subrámec (sub-frame) z LKG a přesně litý výfukový kryt z hliníku. Oba tyto odlitky se vyznačují svou složitostí kvůli integraci několika jednotlivých součástí do jednoho odlitku. Z. Linxi aj. [72] referují o technologii odlévání pórovitých součástí lékařských implantátů různými generativními technikami ze speciálních slitin Ti, CoCr a CoNi.
L i t e ra t u ra [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35]
Obr. 18. Hliníková skříň hnacího ústrojí je v současnosti největším kovovým konstrukčním dílem vyrobeným postupem laserového tavení založeném na práškovém loži [69]
312
Obr. 19. Odlitek vyznamenaný v r. 2014 v USA: olejová vana pro traktory J. Deere, litá konstrukce z LKG s optimalizovanou hmotností a vlastnostmi [70]
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
[36] [37] [38]
Giesserei, 2014, 101, č. 1, s. 170–174. Giesserei, 2014, 101, č. 1, s. 185–190. Giesserei, 2014, 101, č. 1, s. 244–246. Giesserei, 2014, 101, č. 1, s. 76–81. Automobilindustrie, 2014, 59, č. červen/červenec, s. 27–29. Giesserei, 2014, 101, č. 11, s. 78–83. Giesserei, 2014, 101, č. 12, s. 34–38. Konstruktionspraxis, Spezial, 2014, č. 4, s. 16–17. Automobilindustrie, Sonderausgabe: Insight, červenec 2014, s. 6–7. Giesserei, 2014, 101, č. 11, s. 26–35. Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 1+2, s. 20–21. Giesserei, 2014, 101, č. 7, s. 38–43. Giesserei, 2014, 101, č. 2, s. 74–76. Giesserei, 2014, 101, č. 3, s. 78–82. Giesserei, 2014, 101, č. 6, s. 52–59. Giesserei, 2014, 101, č. 9, s. 44–63. Giesserei, 2014, 101, č. 9, s. 106–109. Konstruktionspraxis, 2014, č. 10, s. 18–19. Giesserei, 2014, 101, č. 2, s. 78–80. Giesserei, 2014, 101, č. 4, s. 20–31. Giesserei, 2014, 101, č. 5, s. 54–63 Giesserei, 2014, 101, č. 12, s. 46–59. Giesserei, 2014, 101, č. 9, s. 64–69. Giesserei, 2014, 101, č. 9, s. 70–79. Giesserei, 2014, 101, č. 10, s. 48–53. Giesserei, 2014, 101, č. 10, s. 38–47. Fluid, 2014, č. 6, s. 38–40. Giesserei, 2014, 101, č. 4, s. 50–55. Giesserei, 2014, 101, č. 1, s. 214–227. Giesserei, 2014, 101, č. 2, s. 86–95. Giesserei, 2014, 101, č. 3, s. 60–71. Giesserei, 2014, 101, č. 6, s. 68–81. Giesserei, 2014, 101, č. 7, s. 50–61. Foundry Trade Journal, 2014, říjen, s. 269nn. Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 7+8, s. 43. Giesserei, 2014, 101, č. 8, s. 62–65. Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 1+2, s. 35. Konstruktionspraxis, 2015, č. 1, s. 22–23.
[39] Giesserei-Praxis, 2014, 65, č. 11, s. 486–493. [40] Maschinenmarkt, 2014, č. 26, s. 46–49. [41] Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 7+8, s. 42. [42] Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 9+10, s. 46. [43] Giesserei, 2014, 101, č. 7, s. 19. [44] Giesserei, 2014, 101, č. 10, s. 62–67. [45] Technik+Einkauf, 2014, č. 3, s. 22–23. [46] Giesserei-Rundschau, 2014, 61, č. 11+12, s. 347–351. [47] Der Praktiker, 2014, č. 1+2, s. 24–26. [48] Konstruktionspraxis, 2014, č. 9, Spezial, Fahrzeugkonstruktion II, s. 32–33. [49] Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 1+2, s. 44. [50] Giesserei, 2014, 101, č. 8, s. 103. [51] Incast, 2014, č. 6, s. 26. [52] Automobil Industrie, 2014, č. 4, s. 58–59. [53] Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 1+2, s. 46–48. [54] Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 9+10, s. 43. [55] Giesserei-Praxis, 2014, 65, č. 9, s. 378–381. [56] Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 7+8, s. 44. [57] Giesserei, 2014, 101, č. 7, s. 12.
[58] China Foundry, 2014, 11, č. 9, s. 466. [59] Konstruktionspraxis, 2014, č. 7, s. 22–24. [60] Konstruktionspraxis, 2014, č. 9, s. 22–23. [61] Modern Casting, 2014, č. 9, s. 31–33. [62] Giesserei, 2014, 101, č. 4, s. 16. [63] Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 1+2, s. 39. [64] Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 1+2, s. 10–12. [65] Giesserei, 2014, 101, č. 5, s. 24. [66] Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2014, 58, č. 1+2, s. 37. [67] Giesserei, 2014, 101, č. 7, s. 16. [68] Giesserei, 2014, 101, č. 3, s. 76–77. [69] Konstruktionspraxis, 2014, č. 9, Spezial Fahrzeugkonstruktion II, s. 20–21. [70] Modern Casting, 2014, č. 5, s. 20–29. [71] Incast, 2014, č. 8, s. 18–19. [72] China Foundr y, 2014, 11, č. 4, s. 322–331. (Zkrácený překlad z časopisu Giesserei, 2015, 102, č. 12, s. 50–64.)
Recenzent: doc. Ing. Rudolf Kořený, CSc. Překlad: Edita Bělehradová
Náš produkt si můžete prohlédnout na veletrhu FOND-EX 3. – 7.10.2016 v pavilonu Z.
LUNGMUSS FEUERFEST TSCHECHIEN S.R.O. VÁŠ SPOLEHLIVÝ PARTNER PRO ŘEŠENÍ V OBLASTI ŽÁROVZDORNÝCH HMOT S VLASTNÍ POBOČKOU V ČR! ŽÁROVZDORNÉ HMOTY A PREFABRIKÁTY PRO: » kuplovny » indukční pece » pánve a kelímky » žlaby » tavicí pece » udržovací pece » víka pro obloukové pece
DALŠÍ INFORMACE NALEZNETE NA www.lungmuss.de
Lungmuß Feuerfest Tschechien s.r.o. Vídeňská 134/102, 619 00 Brno Tel.: +420 733 719 433 · v.novosadova@lungmuss.de
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
313
Josef Hlavinka
Zprávy Svazu sléváren České republiky
Co se děje ve Svazu sléváren ČR?
News from the Association of Foundries of the Czech Republic Ing. Josef Hlavinka
Z P R ÁV Y S VA Z U S L É VÁ R E N Č E S K É R E P U B L I K Y
v ýkonný ředitel SSČR
A s s o ciat i o n of F o un d r i e s of t h e Cze ch R e p u b li c G i e s s e re i ve r b a n d d e r Ts ch e chis ch e n R e p u b lik Te chni cká 28 9 6 / 2 616 0 0 B r n o te l.: + 420 5 41 142 6 81 svaz@svazslevaren.cz w w w.s va z sl e va re n.c z
Váš par tner pro čerpání z fondů EU
Svaz sléváren České republik y je členem Svazu průmyslu a doprav y ČR Freyova 9 4 8 /11 19 0 0 0 Praha 9 – V y so č any tel.: + 420 225 279 111 spcr @ spcr.c z w w w.spcr.c z
Svaz sléváren České republik y je př idruženým členem CA EF Commit tee of A ssociations of European Foundries ( A sociace evropsk ých slévárensk ých s vazů) Hans aallee 203 D - 4 05 49 Düsseldor f tel.: + 49 211 6 87 12 17 marion.harris@caef.eu w w w.caef.eu
314
Vážení čtenáři, ve svazu právě vrcholí přípravy veletrhu FOND-EX 2016. Pevně věříme, že jsme nic nepodcenili a že 16. mezinárodní slévárenský veletrh proběhne k maximální spokojenosti všech zúčastněných – tedy jak firem, tak i návštěvníků. Mimo samotný stánek SSČR, který, jak jsme zmiňovali již v minulém čísle Slévárenství, se opět nachází v pavilonu Z pod číslem 55, jsme letos přichystali rozsáhlý doprovodný program. V pondělí 3. 10. máme na programu již tradiční sněm Svazu průmyslu a dopravy ČR. V úterý 4. 10. dopoledne jednání představenstva a dozorčí rady a ve 14 h odpoledne jste všichni zváni na setkání slevačů, které se uskuteční na našem stánku. S tradicí tohoto setkávání jsme započali na minulém veletrhu FOND-EX a přineslo velmi pozitivní ohlas. Věřme, že i letos se vydaří. Po celou dobu veletrhu je připraveno vedle našeho stánku zázemí pro odborné přednášky. Vystavovatelé zde budou průběžně informovat návštěvníky a zvané hosty o svých produktech a novinkách. Seznam společností s tématy přednášek bude vyvěšen na našem stánku a rovněž v infocentru BVV. Očekáváme účast nejen zástupců firem, ale i studentů středních či vysokých škol. V první polovině týdne konání veletrhu proběhne také setkání a společná prohlídka veletrhu se zástupci vlády ČR a s delegáty zemí Ruska a Číny.
Zveme všechny k návštěvě 16. mezinárodního veletrhu FOND-EX 2016 a rádi Vás přivítáme na stánku SSČR, pavilon Z, č. 55.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Přestože se vše točí kolem veletrhu, nezapomněli jsme se věnovat také dalším aktivitám. Dlouhodobý nedostatek kvalifikovaných pracovníků v našich slévárnách se projevuje novými investicemi do zařízení a zvyšováním odborných znalostí stávajícího personálu. S řadou našich členů jsme započali přípravy odborných školení. Nejčastěji využívanou podporou je čerpání EU fondů z programu POVEZ. Na podzim letošního roku chceme i my pro naše členy připravit vzdělávací projekt. Příjemcem podpory bude Svaz sléváren ČR a cílovou skupinou pracovníci našich sléváren. Čerpání prostředků bude spadat do režimu de-minimis. V současné době se pomalu zaplňuje seznam organizací, které se s námi chtějí zapojit do tohoto projektu. Soupis firem – cílové skupiny – je nedílnou součástí žádosti. Seznam je zatím otevřený pro další zájemce. V případě zájmu či dotazů nás neváhejte kontaktovat. Od září se na Gymnáziu Jakuba Škody v Přerově bude otevírat odborná výuka nazvaná Průmysl 4.0. Jedná se o volitelný předmět, který si žáci dobrovolně vyberou a poté povinně navštěvují celý školní rok. Cílem odborné výuky bude přiblížit studentům jednotlivá průmyslová odvětví. Jsme rádi, že mládež zajímá průmysl v naší zemi a že se rozhodli pro toto zaměření. Výuka bude zajištěna externími lektory z řad podniků. Na přípravě se mimo našeho svazu podíleli i zástupci ELA (Elektrotechnická asociace) a patří jim za to dík. Věříme, že se nám podaří alespoň trochu ovlivnit směr následujícího studia a volbu povolání mladých lidí. V červnu jsme informovali o zařazení veletrhu ELMIA do oficiálních účastí ČR podporovaných prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu. Tento veletrh se bude konat ve švédském Jönköpingu od 8. do 11. 11. 2016. Vzhledem k poklesu počtu sléváren ve Skandinávii, ale zároveň k rostoucím potřebám odlitků pro strojírenské firmy, věříme v uplatnění našich odlitků na těchto trzích. Naši vystavovatelé, kteří se na veletrh přihlásili, mají co nabídnout. Náš svaz zde bude mít také svůj stánek, na kterém budeme propagovat české slévárenství.
Josef Hlavinka
Příběh soch Otmara Olivy Ing. Josef Hlavinka v ýkonný ředitel SSČR Foto: Deník, Pavel Bohun
mrtvého polárníka Kamila Suchánka. Jedno z děl – Strom poznání (výška 4 m) odlitý postupem přesného lití na vytavitelný model – budou moci spatřit i návštěvníci 16. mezinárodního slévárenského veletrhu FOND-EX v Brně na výstavišti v pavilonu Z na stánku společnosti Alucast. Odtud již není tak daleko na samotný Velehrad, kde můžete spatřit celou expozici.
Z P R ÁV Y S VA Z U S L É VÁ R E N Č E S K É R E P U B L I K Y
Z iniciativy Velehradské obecní samosprávy je na poutní Evropské stezce sv. Cyrila a Metoděje od 3. 6. do 31. 12. 2019 v prostorách místního turistického centra otevřena dlouhodobá výstava prací akademického sochaře Otmara Olivy. Odkrývá spojitost výtvarníkova života a díla s prostředím, v němž vzniká. Umožňuje nahlédnout do autorské motivace i řemeslných postupů Olivovy tvorby – jak a proč přicházejí jeho umělecká díla na svět i kde je můžeme obdivovat. Filmy a panely s obrazovou a textovou dokumentací ukazují technický a technologický proces, na jehož konci je dokonalý krásný tvar odlitku, ale především prozrazují, jakou lidskou zkušeností je podmíněn a draze vykoupen každý jeho umělecký odlitek. A rovněž dokumentují, jakou oporou je věřícímu umělci rodina, manželka, děti a přátele a jeho velehradský domov.
ale i do zahraničí. V letech 1996–1999 vytvořil oltář do papežské kaple Redemptoris Mater Jana Pavla II. ve Vatikánu. Pobyt v Římě inspiroval v ýtvarníka k tvorbě fontány Pramen živé vody sv. Jana Sarkandera v Olomouci (2007). Olivova díla Pocty horolezcům jsou umístěna v Tatrách, Krkonoších, Jeseníkách, ale i v Himálajích a Andách. Na Ostrově sv. Jiří v Antarktidě je instalován Kříž
Zahájení výstavy
Akademický sochař Otmar Oliva při dokončovacích pracích
Vystavené sochy ve zkratce naznačují vývoj téměř čtyřicetileté Olivovy tvorby, která zahrnuje volnou plastiku, obřadní – převážně liturgické artefakty, reliéfy, zvony, řešení hrobů, pomníky, kašny a fontány, pamětní desky a busty, návrhy medailí a velké liturgické plastiky – oltáře, svatostánky, křtitelnice, kropenky, velké svícny a poutní kříže. První oltář vytvořil Oliva do velehradské baziliky v roce 1984. Po něm následovaly desítky dalších nejen do České republiky,
Umělecké odlitky, které lze zhlédnout na výstavě v turistickém centru na Velehradě do 31. 12. 2019
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
315
V l n a d a l š í c h v ý ze v v p r o g r a m u O P P I K
Vlna dalších výzev v programu OP PIK
Z P R ÁV Y S VA Z U S L É VÁ R E N Č E S K É R E P U B L I K Y
Již první výzvy v Operačním programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost, který zahrnuje 21 dílčích tematických programů, ukázaly, že zájem o dotace v programovém období 2014–2020 je ze strany podnikatelů obrovský. Druhá polovina letošního roku přináší další vlnu výzev a s tím opět možnost získání zajímavé podpory z evropských fondů jak pro malé a střední, tak i velké firmy. Jaké z programů OP PIK jsou ty podnikateli nejvyhledávanější? Nejdříve je nutno vzít v úvahu samotné zaměření konkrétního podniku, jeho aktuální potřeby, směr a cíle, ke kterým chce dospět. Pro každého je zajímavý a vhodný jiný program. Nicméně mezi podniky nejvyhledávanější jistě patří například program Nemovitosti určený na rekonstrukci stávající zastaralé podnikatelské infrastruktury či modernizaci výrobních provozů. Pro ty, kteří chtějí zefektivnit energetické toky ve firmě, jsou určeny tzv. energetické programy zaměřující se na úsporu konečné spotřeby energie, rekonstrukce a rozvoj SZT, výstavbu a rekonstrukci zdrojů tepla a kombinované výroby elektřiny a tepla z biomasy a vyvedení tepla. Rozvojové a inovativní aktivity mohou podniky podpořit z programů Aplikace, Potenciál, Nízkouhlíkové technologie a Inovace, ze kterých mohou dostat příspěvky na realizaci průmyslového výzkumu a experimentálního vývoje, založení nebo rozvoj center průmyslo-
vého výzkumu a inovací, na pořízení a zavedení nízkouhlíkových inovativních technologií či další inovační aktivity společnosti včetně ochrany práv průmyslového vlastnictví. Program Marketing pak mohou podnikatelé využít při účasti na zahraničních veletrzích. I v tomto programovém období je možné získat příspěvek na rekonstrukci či výstavbu školicích středisek. Podporu lze však získat také na transfer technologií mezi výzkumnou organizací a podnikem, na kolektivní výzkum a podporu rozvoje technologických parků. S financováním při tvorbě nových IS/ICT řešení, zřizování a provozu center sdílených služeb a při budování a modernizaci center datových může pomoci zase program ICT a sdílené služby. Za zmínku stojí také program Technologie, prostřednictvím kterého mohou začínající i stávající mikro a malé firmy pořídit nové stroje či technologická zařízení. Kdy budou výzvy zmiňovaných programů vyhlášeny? Některé výzvy jsou vyhlášeny již nyní. Velký balík výzev je však připraven na září 2016, další skupiny výzev budou vyhlašovány postupně v následných měsících až do konce letošního roku. Plány na rok 2017 se zatím formují a budou se odvíjet od průběhu výzev a čerpání v jednotlivých programech v tomto roce a v roce 2015. Od kdy je možné předkládat žádosti o dotace? Předkládání žádostí o dotaci proběhne zpravidla měsíc následující po měsíci vyhlášení příslušné výzvy. Vzhledem k tomu, že se opět očekává vysoký počet podá-
vaných žádostí o podporu, je nejlépe mít žádost připravenou již před zahájením samotného předkládání žádostí. Kdy je vhodné začít s přípravou projektu? S přípravou projektu je určitě vhodné neotálet. Svou roli hraje jednak časová připravenost a jednak také kvalita zpracování podnikatelského záměru/studie proveditelnosti a samozřejmě žádosti o dotaci. Obsah projektu, jeho základní obrysy včetně určení vhodného operačního programu, do kterého bude projekt zacílen, je dobré začít vyhodnocovat již před samotným vyhlášením výzvy. S vyhodnocením projektového záměru a vyhledáním vhodného dotačního titulu vám rádi pomohou naši dotační specialisté. Firma Eurovision, a. s., se také postará o přípravu žádosti o dotaci, realizační management schváleného projektu a poskytne podporu i v době udržitelnosti projektu. Kontakt: Ing. Zuzana Havlištová, specialistka pro dotační poradenství, tel.: +420 775 919 881, z.havlistova@eurovision.cz Eurovision, a. s., je česká poradenská společnost zaměřená na evropské i jiné dotace, výběrová řízení a inženýring, s působností v celé České republice. Kanceláře společnosti jsou v Brně i v Praze. Ing. Jarmila Kubešová, MBA statutární ředitelka Eurovision, a. s. Veveří 102, 616 00 Brno tel.: +420 539 050 600 brno@eurovision.cz Na Pankráci 58, 140 00 Praha 4 tel.: +420 246 031 900 praha@eurovision.cz www.eurovision.cz
AMB – mezinárodní výstava pro obrábění kovů
50. konference Metalografie
Te r m í n ko n á n í : 13. –17. 9. 2016 M í s t o ko n á n í : St u t tg a r t , N ě m e c ko Bliž ší informace: w w w.amb - messe.d e
Te r m í n ko n á n í : 21. –2 3. 9. 2016 M í s t o ko n á n í : B e r l í n, N ě m e c ko B l i ž š í i n f o r m a c e : w w w.d g m .d e
56. mezinárodní slévárenská konference PORTOROŽ 2016
Mezinárodní konference tlakového lití zinku
Te r m í n ko n á n í : 14 . –16 . 9. 2016 M í s t o ko n á n í : P o r to r o ž , S l o v i n s ko B l i ž š í i n f o r m a c e : w w w.d r u s t v o - l i v a r j e v.s i
316
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Te r m í n ko n á n í : 21. –2 3. 9. 2016 M í s t o ko n á n í : B r e s c i a , I t á l i e B l i ž š í i n f o r m a c e : w w w. z i n c .o r g / i z a - e v e nt s
Jan Madeja
Zprávy 136. valná hromada Svazu modeláren Svazu modeláren České republiky ČR
LÁ
Č REN ESKÉ
RE PUBLIK Y
Z MOD SVA E
News from the Association of Pattern Shops of the Czech Republic
1956
M o d e llb au e re i e nve r b a n d d e r Ts ch e chis ch e n R e p u b lik
T ř in e cké že l ez ár ny, a. s .
Jednání 136. valné hromady Svazu modeláren ČR probíhalo ve dnech 1.–3. 6. 2016 pod patronací firmy Würth, spol. s r. o., v prostorách této společnosti v Nepřevázce u Mladé Boleslavi. Dne 1. 6. se konalo zasedání předsednictva SMČR v hotelu Na Statku, Nepřevázka, kde byl schválen program 136. zasedání, který předložil Jaroslav Kabrda. Současně byla provedena kontrola úkolů, a to překlad výukové literatury pro modeláře z němčiny – úkol trvá i nadále. Dne 2. 6. přivítal předseda SMČR Richard Jírek všechny účastníky včetně čestných členů Ing. Radovana Koplíka a Ing. Jana Tolara a zahájil 136. valnou hromadu SMČR, která probíhala dle následujícího programu. Pr o g ra m 1 3 6. V H S M Č R
S e k re t a r iát : M Te Z s . r. o. J a m ská 235 8 /45 591 01 Ž ďá r na d S á z avo u te l.: + 420 5 6 6 6 6 6 4 4 0 fa x : + 420 5 6 6 6 6 6 574 mtez @mtez.c z
1. Představení společnosti Würth, spol. s r. o., Tomáš Pexa, obchodní ředitel divizí dřevo, stavba. 2. Seznámení s činností předsednictva, Jaroslav Kabrda: – předsednictvo zasedalo 6. 5. 2016 ve Škrdlovicích u Žďáru nad Sázavou, bylo rozhodnuto o místě jednání 136. VHSM; byly řešeny požadavky z pléna – překlad výukové literatury pro modeláře z němčiny, skladování modelového zařízení. 3. Kontrola úkolů ze 135. VHSM a seznámení s programem 136. VHSM, Jaroslav Kabrda. 4. Nové informace ze SMČR: – Petr Musil představil firmu Ernst Leopold, s. r. o., (bývalá DSB EURO, s. r. o., Blansko), jednatelem je Zdeněk Tužička; – přivítání nových členů SMČR: Pavel Hroudný – mistr (LAVIMONT-MODELÁRNA, s. r. o.), Ing. Božík Martínek (PILSEN STEEL, s. r. o.). 5. Výkonný ředitel Svazu sléváren ČR Ing. Hlavinka vystoupil s prezentací Současný stav a vývoj slévárenské výroby v EU a ČR. Ing. Hlavinka také vyzval zástupce firem ke kontrole úhrady členských příspěvků do SSČR na rok 2016.
1.) o dálkovém studiu – učební obor modelář na Vyšší odborné škole a Střední průmyslové škole ve Žďáru nad Sázavou A) Nabídka dalšího vzdělávání a rekvalifikace – VOŠ a SPŠ Žďár nad Sázavou mají dlouholeté zkušenosti s výukou technických oborů, výuka je provozována již déle než šedesát let; – v nabídce jsou i mnohé obory dálkového studia, od loňského roku dálkové studium učebního oboru modelář; – obor modelář je tříletý, avšak zájemce lze přijmout i do vyššího ročníku dle předchozího vzdělání a praxe (toto studium probíhá převážně v sobotu a dále dle dohody a potřeb firem); – v případě bližšího zájmu o nabídku – možnost dohody i nadstandardních podmínek; – v letošním roce 2015/2016 úspěšně zakončili studium 4 žáci vykonáním závěrečné zkoušky. B) Dálková forma vzdělávání oboru modelář S nedostatkem kvalifikované pracovní síly se dlouhodobě potýkají firmy, které jsou sdruženy ve Svazu modeláren ČR. Tuto kritickou situaci se nedaří řešit náborem žáků ze základních škol do učebního oboru modelář. Vynaložené úsilí odborných škol poskytujících vzdělávání v oboru modelář a firem neodpovídá vynaloženým prostředkům. Získat kvalifikovanou pracovní sílu prostřednictvím absolventů učebního oboru modelář je proces dlouhodobý. Z hlediska krátkodobého získání kvalifikované pracovní síly se jeví možnost úzké spolupráce firem a odborných škol s tím, že firmy získají uchazeče o studium a škola poskytne odborné vzdělání. Návrh řešení: a) Získání uchazečů ke vzdělání – Firma doporučí ke vzdělávání z řad svých zaměstnanců, kteří nemají úplnou odbornou kvalifikaci, vhodné uchazeče. Lze doporučit i zájemce z řad evidovaných na úřadech práce. b) Podmínky pro přijetí uchazečů – ukončené vzdělání (SŠ vzdělání s výučním listem, SŠ vzdělání ukončené maturitní zkouškou, VŠ vzdělání) v odlišném oboru než modelář; – neúspěšně ukončené vzdělání v předchozím studiu (3., popř. 2 ročník).
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
317
Z P R ÁV Y S VA Z U M O D EL Á R EN ČE SK É R EP U B L I K Y
A s s o ciat i o n of p at te r n s h o p s of t h e Cze ch R e p u b li c
Ing. Jan Madeja
6. Aktuální situaci o odborném školství zhodnotil Ing. Jiří Straka, zástupce ředitele VOŠ a SPŠ Žďár nad Sázavou, pověřený řízením pracoviště Strojírenská a OV a podal následující informace:
Z P R ÁV Y S VA Z U M O D EL Á R EN ČE SK É R EP U B L I K Y
Jan Madeja
Uchazeči předloží doklady o předchozím studiu a popis absolvované odborné praxe. c) Rekvalifikační kurz Pro dosažení cílů vzdělávacího programu je nutné přijmout uchazeče ke vzdělávání do 3. ročníku vzdělávání oboru modelář. K tomuto účelu je vhodné sjednotit vstupní odborné dovednosti na úrovni absolvovaného 2. ročníku. Uchazečům bude nabídnut rekvalifikační kurz ve dvou úrovních podle stávajících dovedností: – odborné teoretické a praktické dovednosti „Výroba modelových zařízení I.“ a „Výroba modelových zařízení II.“, každý kurz bude v rozsahu 40 hodin výuky; – obsah výuky bude vytvořen ve spolupráci se Svazem modeláren ČR a firmami zabývajícími se výrobou modelových zařízení, která vyšle uchazeče a uhradí škole náklady na výuku; – na závěr kurzu získá úspěšný absolvent osvědčení a absolvuje rozdílové zkoušky z odborných předmětů a odborného výcviku. Úspěšným absolvováním komisionálních zkoušek uchazeč splní podmínku přijetí do 3. ročníku. d) Přijetí do 3. ročníku vzdělávání oboru modelář Na závěr kurzu uchazeč absolvuje rozdílové zkoušky z odborných předmětů a odborného výcviku. Úspěšným absolvováním komisionálních zkoušek uchazeč splní podmínku přijetí do 3. ročníku. Na základě předložených dokladů o předchozím studiu budou uchazečům uznány všeobecně vzdělávací předměty.
e) Ukončení vzdělávání Od 1. září 2016 uchazeč absolvuje dálkovou formu vzdělání v délce 170 hodin (pouze odborné předměty a odborný výcvik). Konzultace budou bezplatně poskytovány v sobotu. Úspěšným dokončením 3. ročníku absolvent vykoná v červnu 2017 závěrečnou zkoušku, která se skládá z písemné, praktické a ústní části. Na závěr bude úspěšným absolventům předáno vysvědčení o závěrečné zkoušce a výuční list. Poznámka: S touto formou má VOŠ a SPŠ Žďár nad Sázavou, dříve Střední škola technická Žďár nad Sázavou, dlouhodobě velmi dobré zkušenosti v oborech vzdělávání obráběč kovů, elektrikář, strojní mechanik. 2) o počtech žáků v oborech modelář a technik modelových zařízení ve školním roce 2015/2016: VOŠ a SPŠ Žďár nad Sázavou 1. 2. 3. 4. ročník ročník ročník ročník
obor modelář
3
2
14
–
technik modelového zařízení
3
5
3
5
SPŠ strojnická a SOŠ profesora Švejcara, Plzeň obor
1. ročník
2. ročník
3. ročník
4. ročník
0
0
4
–
modelář
Vítkovická střední průmyslová škola, Ostrava-Hrabůvka obor
1. ročník
2. ročník
3. ročník
4. ročník
0
6
0
–
modelář
Mezinárodní slévárenské fórum 2016 Te r m í n ko n á n í : 2 3. –24 . 9. 2016 M í s t o ko n á n í : D rá ž ďa ny, N ě m e c ko B l i ž š í i n f o r m a c e : w w w.internationa l -fo u n d r y -fo r u m.o rg /
Španělský slévárenský kongres Te r m í n ko n á n í : 29. 9. 2016 M í s t o ko n á n í : B i l b a o, Š p a n ě l s ko Bližší informace: w w w.metalspain.com/foundry-bilbao.ht m l
Ankiros/Annofer/Turkcast 2016 Te r m í n ko n á n í : 29. 9. – 1. 10 . 2016 M í s t o ko n á n í : I s t a n b u l, Tu r e c ko B l i ž š í i n f o r m a c e : w w w. a n k i r o s .co m
318
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
7. Zpráva ze 72. kongresu světové organizace WFO v japonské Nagoyi konajícího se ve dnech 21.–25. 5. 2016, kterého se zúčastnil Ing. Jan Tolar (bližší informace viz s. 327–329, pozn. red.). 8. Současná zakázková náplň v modelárnách v ČR Předseda SMČR Richard Jírek vyzval přítomné, aby plénu sdělili aktuální situaci ve svých firmách. Plénum se shodlo na tom, že největším problémem je stále nedostatek kvalifikovaných pracovníků. Na závěr bylo konstatováno, že většina firem má výrobní náplň na cca 6 týdnů. 9. Diskuze na téma: – moderní technologie (3D tiskárny, skenery); – situace se skladováním a vyřazováním modelového zařízení; – materiály na výrobu modelů (řezivo, aglomerovaný materiál, polyuretanové bloky, modelářský polystyren apod.) Dne 3. 6. pokračovala diskuze k projednaným tématům, a to k aktuální situaci na českém trhu s modely a odlitky, aktuální situaci v odborném školství a nedostatečně kvalifikované pracovní síle. Na závěr předseda SMČR Richard Jírek zhodnotil kladně průběh VH a poděkoval především představitelům firmy Würth, spol. s r. o., a rovněž těm, kteří se na organizaci VH podíleli a všem přítomným za aktivní účast na 136. valné hromadě.
4. mezinárodní konference konkurenceschopných materiálů a technologií ic-cmtp4 Te r m í n ko n á n í : 3. –7. 10 . 2016 M í s t o ko n á n í : M i s ko l c , M a ďa r s ko B l i ž š í i n f o r m a c e : w w w.i c- c m t p 4 .e u /
Lehké konstrukce z odlitků: Slévárenství 4.0 Te r m í n ko n á n í : 26 . –27. 10 . 2016 M í s t o ko n á n í : L a n d s hu t , N ě m e c ko B l i ž š í i n f o r m a c e : w w w.h a n s e r- t a g u n g e n.d e /g u s s
Josef Sedlák
Zprávy Spolku přesného lití – CICA
Výroční zasedání Spolku přesného lití Ing. Josef Sedlák, CSc., d r .h .c . foto: autor
News from the Czech Investment Casting Association
Momentka ze zasedání, zleva: Jana Stříteská (SPO Zlín), Marián Velič (Zlievareň presných odliatkov, s. r. o., Trenčín), Ing. Martin Mrázek, Ph.D., (TM Brno), Ing. Libor Veverka (PCS Praha)
osobně informovat návštěvníky veletrhů o činnosti SPL a jednotlivých členských organizací. SPL jako organizace bude nabízet návštěvníkům aktualizovaný prospekt SPL. Předpokládá se, že podíl jednotlivých firem na této společné expozici bude podobně jako v dřívějších ročnících cca 5 000 Kč.
I na těchto letounech ve sbírce TM Brno je řada odlitků ze sléváren přesného lití
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
319
Z P R ÁV Y SP O L KU P Ř ESN ÉH O L I T Í – CI C A
P ur k y ň ova 10 5 612 0 0 B r n o te l.: + 420 5 41 421 4 61 fa x : + 420 5 41 421 4 61 m ra ze k @ te chni c a lmus e um.c z w w w.s p l - ci c a.c z
Výroční zasedání SPL se uskutečnilo 14. dubna 2016 v sídle SPL v budově Technického muzea v Brně. Prezident SPL Ing. Libor Veverka a tajemník Ing. Martin Mrázek, Ph.D., nejprve informovali přítomné o formálních záležitostech. Ve smyslu nového zákona bylo nutno upravit zápis v rejstříku firem. Od nynějška je SPL registrován jako Spolek přesného lití, přičemž zkratka SPL zůstává beze změny. (Anglicky CICA – Czech Investment Casting Association – SPL, z. s.)
Letošní rok je opět jednak rokem pravidelného Mezinárodního strojírenského veletrhu na brněnském výstavišti a jednak rokem dalšího ročníku mezinárodního slévárenského veletrhu FOND-EX. Účastníci zasedání diskutovali o variantách účasti SPL na těchto akcích. Za nejvhodnější, zavedené a tradiční bylo označeno vystavovat opět jako SPL v pavilonu v rámci MSV. Souběžně s tím by bylo možné zúčastnit se na společné expozici Svazu sléváren ČR formou stolu, panelu apod. Tato varianta bude ještě zvážena na navazujícím jednání SPL a SSČR. Pokud se týká samostatné expozice SPL – ty členské firmy, které se budou chtít podílet na společné expozici, si připraví svoje propagační materiály (prospekty, katalogy atd.) a soubor odlitků pro prezentaci. V předstihu bude sestaven tým odborníků, který bude
F r a nt i š e k U r b á n e k
Zprávy České slévárenské společnosti, z. s.
Valná hromada České slévárenské společnosti, z. s., 2016
News from the Czech Foundrymen Society
M g r. Fra nt i š e k U rb á n e k
Cze ch F o un d r y m e n S o ci e t y
Z P R ÁV Y ČE SK É S L É VÁ R EN SK É S P O L EČN O S T I
Ts ch e chis ch e G i e s s e re i g e s e lls chaf t s e k re t a r iát p.s . 13 4 , D i va d e lní 6 657 3 4 B r n o te l., z á zna m ní k , fa x : + 420 5 42 214 4 81 m o b il: + 420 6 03 3 42 176 sl e va re ns ka @ vo lny.c z w w w.sl e va re ns ka.c z
Česká slévárenská spole čnos t, z. s., je členem Českého s vazu vě deckotechnick ých spole čnos tí, z. s. N ovotného lávka 5 110 0 0 Praha 1 tel.: + 420 221 0 82 295 c s v t s@c s v t s.c z w w w.c s v t s.c z
ČSS je členskou organizací W F O World Foundr ymen Organization c /o T he National M etalforming Centre 47 Birmingham Road, Wes t Bromwich B70 6PY, A nglie tel.: 0 0 4 4 121 6 01 69 79 fa x: 0 0 4 4 121 6 01 69 81 secretar y @ thew fo.com
320
tajemník ČSS
Valná hromada ČSS se uskutečnila 30. 6. 2016 v hotelu ŽĎAS ve Svratce. Řídil ji její 1. místopředseda Ing. Jan Tolar. Přivítal přítomné členy ČSS a představil zbývající členy předsednictva valné hromady. Poté seznámil plénum s návrhem programu jednání valné hromady. Přítomní členové ČSS program bez připomínek schválili. Poté valná hromada zvolila mandátovou a návrhovou komisi. Předseda mandátové komise Mgr. Urbánek informoval přítomné delegáty, že na valné hromadě je přítomno 23 členů ČSS s právem hlasovacím, přičemž podle stanov ČSS je pro schválení usnesení nutná účast minimálně 27 členů ČSS. Tato podmínka byla splněna pozdějším příchodem dalších 5 členů ČSS, takže valná hromada ČSS byla usnášeníschopná. Zprávu o činnosti VV za období od poslední valné hromady ČSS v roce 2015 přednesl předseda ČSS Ing. Ludvík Martínek, Ph.D. V jejím úvodu přítomné přivítal a připomněl některá jubilea. Rok 2015 byl rokem nedožitých 80. narozenin prof. Ing. Luďka Ptáčka, CSc., který se narodil právě ve Svratce – Cikánce. Prof. Ptáček byl již během svého studia, zaměřeného na slévárenskou specializaci na VUT v Brně, zaměstnán jako asistent u profesora Františka Píška, zakladatele naší společnosti. Celá řada z nás znala pana profesora Ptáčka osobně a někteří jej poznali i jako svého učitele. Pokud se týká prof. Dr. Mont. Ing. Františka Píška, DrSc., tak je letos vhodné připomenout, že v roce 2016 uběhlo 130 let od jeho narození (24. 4. 1886) a v loňském roce, tedy v roce 2015, uběhlo 45 let, kdy nás prof. Píšek navždy opustil (10. 3. 1970). Při hodnocení činnosti ČSS v roce 2015 předseda ČSS Ing. Martínek připomněl volební valnou hromadu, která proběhla 2. dubna v Technickém muzeu v Brně a která měla standardní průběh. Na této valné hromadě bylo zvoleno nové vedení ČSS s tím, že VV byl rozšířen z původních 13 na 15 členů. Hlavním účelem byla snaha o zapojení mladé
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
nastupující generace odborníků do naší práce. Zvolena byla i nová dozorčí rada v čele s jejím předsedou Ing. Zdeňkem Ondráčkem. Na této valné hromadě pak proběhla rozsáhlá diskuze spojená se změnou stanov ČSS ve vazbě na nový občanský zákoník, přičemž tyto změny byly konzultovány také s právním oddělením ČSVTS v Praze. Předseda ČSS Ing. Martínek se poté stručně zmínil o činnosti jednotlivých OK a OV s tím, že očekává vystoupení jejich předsedů v diskuzi. Těm pak vyjádřil poděkování za jejich práci. Jedná se o zcela dobrovolnou činnost, bez nároku na honorář a jsou to pak hlavně oni, kteří se, kromě pořádání vlastních konferencí a seminářů, velkou mírou podílejí na nové koncepci Slévárenských dnů®. Letos v listopadu (8.–9.) proběhnou již 53. SD, a to opět v hotelu Avanti, přičemž odborným garantem zůstává doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc., organizačním garantem je doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D. Dalšími členy přípravného výboru jsou právě předsedové OK a OV včetně Bc. Jarmily Malé. O přípravě letošních SD podal informaci v další části valné hromady doc. Záděra. Mezinárodní aktivity ČSS se soustřeďují na naše zastoupení v řídících orgánech a odborných komisích mezinárodních organizací. ČSS spolupracuje s orgány státní správy, profesními i stavovskými organizacemi a výzkumnými pracovišti. Je zastoupena ve vědeckých radách, v oponentních komisích a hodnotitelských radách i komisích na ČVUT Praha, VUT v Brně, VŠB – TU Ostrava a TU Liberec. Máme své členy v redakčních radách odborných časopisů Slévárenství a Hutnické listy. Mnozí z našich členů jsou pravidelnými účastníky tuzemských i mezinárodních veletrhů, výstav a konferencí. Velmi pečlivě sledujeme i dění, které může v blízké době pozitivně ovlivnit naši činnost, ať už se jedná o 3D tisk forem a jader nebo o Průmysl 4.0. Také hospodaření naší společnosti, a to nejen za rok 2015, se obrací tím správným směrem a daří se nám v posledních několika letech dosahovat kladná čísla. Přestože zpráva o hospodaření je samostatným bodem jednání valné hromady, předseda ČSS Ing. Martínek už na tomto místě s potěšením konstatoval, že nový směr, kterým se vydala naše společnost před několika málo lety, nám umožnil dosažení „černé nuly“. Za připomenutí pak stojí skutečnost, že hlavním zdrojem našeho financování jsou právě SD.
F r a nt i š e k U r b á n e k l A nto n í n Z á d ě r a
je organizační a odbornou práci všech, kteří svým podílem přispěli k úspěšnému průběhu odborných akcí, zvláště pak stěžejní odborné akce – Slévárenských dnů®. Na svém posledním jednání členové dozorčí rady připravili tuto zprávu pro tuto valnou hromadu. Dozorčí rada doporučila delegátům valné hromady schválit zprávu o činnosti ČSS za období od poslední valné hromady a zprávu o hospodaření za rok 2015 včetně rozpočtu na rok 2016. Ing. Lána informoval o přípravě 7. Holečkovy konference, která se uskuteční v březnu roku 2017. V závěru pak Ing. Lána informoval o aktivitách N-týmu, který řeší neshody odlitků z neželezných kovů. Výsledkem by mělo být elektronické zvládnutí této problematiky. Doc. Ing. Petr Lichý, Ph.D., předseda OK pro neželezné kovy, informoval o projektu Kovové pěny. Reagoval také na problémy odborného školství. Ing. Jiří Pazderka, předseda OK pro formovací materiály, informoval o 164. zasedání OK, které se uskutečnilo ve firmě EURAC Hradec Králové na podzim roku 2015. Z 52 členů OK se zasedání zúčastnilo 40 a dalších 18 hostů. Součástí programu byla i exkurze do slévárny. Letošní, 165. zasedání OK se připravuje na 25. až 26. 10. 2016 ve firmě Sklopísek Střeleč. Ing. Martin Balcar, Ph.D., předseda OK pro ocel na odlitky, informoval o aktivitách této OK včetně konference Výroba a vlastnosti oceli na odlitky a LKG a Školení tavičů a mistrů oboru elektrooceli a LKG. OK se schází pravidelně 4× ročně a zajišťuje odborný program sekce Ocel na odlitky na 53. slévárenských dnech®. Doc. Ing. Václav Kafka, CSc., předseda OK ekonomické, vystoupil s informací o práci této OK v rámci monotematických projektů zaměřených na snížení výrobních nákladů v reálných provozech. Po oponentuře Projektu XVI v Brně OK uspořádala XV. ekonomický seminář dne 22. 3. 2016 v Kovohutích Příbram. Dále doc. Kafka uvedl, že tato OK v roce 2016 zorganizovala 51. zasedání ve dnech 14.–15. 6. 2016 v Komerční slévárně Henry Kyncl v Turnově. Tajemník ČSS Mgr. Urbánek v zastoupení omluveného předsedy OK pro LKG doc. Ing. Antonína Morese informoval o 73. zasedání této OK, které se uskutečnilo dne 27. 4. 2016 v rámci firemní konference METOS, v. o. s., Chrudim. OK pro LKG také zajišťuje odbornou sekci na 53. slévárenských dnech® a připravuje tradiční podzimní zasedání. První místopředseda ČSS Ing. Jan Tolar vystoupil s příspěvkem o průběhu 72. SSK, který se uskutečnil v květnu 2016 v Ja-
ponsku a kterého se zúčastnil. Součástí kongresu byla i valná hromada WFO, na které Ing. Tolar ČSS zastupoval. ČSS je z pohledu WFO hodnocena jako pasivní člen, protože na posledních třech kongresech nezazněla přednáška českého autora. Příští, 73. SSK se uskuteční v Krakově a bylo by žádoucí, aby na něm ČSS byla zastoupena i odbornými přednáškami. Doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D., organizační garant 53. slévárenských dnů®, vystoupil s informacemi o přípravě této akce. Konference se uskuteční 8.–9. 11. 2016 v hotelu Avanti v Brně. Kompletní program přednášek je připraven. Doprovodná výstava je plně obsazená a v současnosti probíhají jednání se sponzory. Návrh usnesení valné hromady přednesl předseda návrhové komise doc. Lichý. Delegáti valné hromady ČSS schválili usnesení jednohlasně. Místopředseda ČSS Ing. Tolar a předseda ČSS Ing. Martínek poděkovali přítomným za účast na jednání valné hromady a za její důstojný průběh.
53. slévárenské dny® v Brně doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D. organizační garant 53. SD
M g r. Fra nt i š e k U rb á n e k tajemník ČSS
Letošní, již 53. slévárenské dny® se uskuteční ve dnech 8. a 9. 11. 2016 v Brně v prostorách hotelu Avanti. V úvodním plenárním zasedání zazní přednášky zaměřené na současný stav slévárenství v ČR, ekonomii a dále zazní přednáška prof. Dr.-Ing. habil. Rüdigera Bähra o současném stavu průmyslu a slévárenské výroby v Německu, které je současně strategickým partnerem pro celý český průmysl. V další části je program přednášek rozdělen podle uvedeného schématu a probíhá paralelně v sekcích. Kompletní seznam všech přednášek včetně jmen hlavních autorů je uveden na s. 323. Bližší informace lze získat také na webových stránkách konference (www.slevarenskedny.cz). ORGANIZAČNÍ POKYNY A INFORMACE • Místo konání Hotel AVANTI, Střední 549/61, Brno
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
321
Z P R ÁV Y ČE SK É S L É VÁ R EN SK É S P O L EČN O S T I
Pokud se nám podaří tento trend udržet, zajisté bude možné reagovat na diskuzní vystoupení paní Ing. Fickové na naší poslední valné hromadě a účinněji finančně podporovat odbornou činnost studentů středních a vysokých škol i našich organizačních složek – odborných komisí, oblastních organizací a pobočných spolků. Proto předseda ČSS Ing. Martínek navrhnul valné hromadě, aby v tomto smyslu pověřila VV vypracováním směrnice pro tyto účely. Zprávu o hospodaření ČSS v roce 2015 včetně vyúčtování podúčtů OK a OV vedených sekretariátem ČSS a návrh rozpočtu ČSS na rok 2016 přednesl tajemník ČSS Mgr. Urbánek v zastoupení omluvené hospodářky ČSS Ing. Pazderkové. V úvodu svého vystoupení připomněl, že valná hromada ČSS na svém posledním zasedání dne 10. prosince 2015 v hotelu ŽĎAS ve Svratce schválila rozpočet České slévárenské společnosti na rok 2015 jako vyrovnaný. Zprávu dozorčí rady ČSS přednesl její předseda Ing. Zdeněk Ondráček. Uvedl, že dozorčí rada v období od poslední valné hromady pracovala ve složení: Hirsch, Ondráček, Střítecký. V uplynulém období se zaměřila především na stěžejní problematiku, tj. hospodářské výsledky ČSS, a to za období leden až duben 2016. Bylo konstatováno, že naplňování jednotlivých položek jak v příjmu, tak ve výdajích, nevybočuje z běžného normálu minulých účetních roků v těchto měsících. Mgr. Urbánek doporučil drobnou korekci výdajové oblasti nemající vliv na celkové výdaje. Druhým bodem byla kontrola plnění usnesení minulé valné hromady ČSS. Bylo konstatováno, že administrativní kroky nutné k dokončení zapsání ČSS jako „zapsaného spolku“ byly naplněny a nyní je vše již dle platné legislativy ukončeno. Taktéž převod majetku z ČSVTS a jeho převzetí ČSS bylo ukončeno a stvrzeno novým inventurním seznamem. K termínu konání zasedání dozorčí rady bylo přijato 11 nových členů do řad ČSS. Oproti tomu je přirozený úbytek a celkový počet členů je téměř neměnný. Dotazem na stav pobočného spolku ČSS na VUT Brno bylo sděleno, že situace po členské schůzi pobočného spolku byla napravena a nyní je pobočný spolek plně funkční. Dozorčí rada hodnotí celkovou činnost ČSS za období od poslední valné hromady jako úspěšnou. Daří se i nadále zlepšovat výsledky hospodaření, a to díky úsporným opatřením při pořádání odborných akcí a nové koncepci pořádání Slévárenských dnů®. Dozorčí rada oceňu-
A nto n í n Z á d ě r a
• Závaznou přihlášku (přednášející, pasivní účastníci i vystavovatelé) odešlete nejpozději do 21. 10. 2016 na adresu: Česká slévárenská společnost, z. s., Mgr. František Urbánek – tajemník, Divadelní 6, p. s. 134, 657 34 Brno, tel./zázn./fax: +420 542 214 481, mobil: +420 603 342 176, slevarenska@volny.cz
549/61, Brno, v jednolůžkových, dvoulůžkových a třílůžkových pokojích. Přihláška k rezervaci ubytování je součástí přihlášky k účasti. Ubytování objednávejte do 21. 10. 2016. Po tomto datu se rezervace ruší a ubytování nelze zaručit. • Ceny za ubytování
vložné oba dny první den druhý den doktorandi oba dny
Aktuální rezervace stánků (k 1. 7. 2016)
Jednolůžkový pokoj – standard
1 343 Kč / 1 os. / noc
Jednolůžkový pokoj – premium
1 600 Kč / 1 os. / noc
Dvoulůžkový pokoj – standard
1 462 Kč / 2 os. / noc
Dvoulůžkový pokoj – premium
2 000 Kč / 2 os. / noc
Třílůžkový pokoj (2 + přistýlka) – standard
1 688 Kč / 3 os. / noc
Cena za ubytování není součástí vložného, tyto náklady si hradí účastníci sami v recepci hotelu. Uvedené ceny jsou včetně DPH, snídaně formou bufetu a parkovného.
Firma ASK Chemicals Czech s.r.o. Heraeus Electro-Nite International N.V. H-GLOST s.r.o. Hüttenes-Albertus CZ s.r.o. HWS – Eirich LANIK s.r.o. Linde Gas a.s. MECAS ESI s.r.o. METOS v.o.s. Modelárna – NEMOŠICE s.r.o. PRECIOSA-LUSTRY, a.s. SAND TEAM, spol. s r.o. Sklopísek Střeleč, a.s. Z-MODEL, spol. s r.o.
č. stánku S19 + S20 S0 S7 S13 S18 S3 + S4 S5 + S6 S8 + S9 S10 + S11 S 17 S12 S14 + S15 S16 S1 + S2
PLÁN DOPROVODNÉ VÝSTAVY
člen ČSS
nečlen ČSS
SALONEK
Kč bez DPH
Kč s DPH
Kč bez DPH
Kč s DPH
2 975,21 2 231,40 1 735,54 1 735,54
3 600,– 2 700,– 2 100,– 2 100,–
3 223,14 2 479,34 1 983,47 1 735,54
3 900,– 3 000,– 2 400,– 2 100,–
• Způsob úhrady Příslušné vložné z výše uvedené tabulky uhraďte bankovním převodem do 21. 10. 2016 na účet České slévárenské společnosti, z. s., u Komerční banky Brno-venkov, Kobližná 3, 631 32 Brno. Číslo účtu příjemce: 30736641/0100, VS: 81116, adresa příjemce: Česká slévárenská společnost, z. s., Divadelní 6, p. s. 134, 657 34 Brno, IČ: 00532983, DIČ: CZ00532983, IBAN (pro platby ze zahraničí): CZ170100000000003073 6641, SWIFT (pro platby ze zahraničí): KOMBCZPPXXX • Ubytování Ubytování účastníků konference je rezervováno v hotelu AVANTI, Střední
VELKÝ SÁL
WC
• Stravování Stravování je zajištěno dle programu v restauraci hotelu AVANTI.
WC
KONGRESOVÝ SÁL
• Společenský večer Společenský večer s rautem a hudebním programem se bude konat v sále hotelu AVANTI dne 8. 11. 2016 od 20 do 24 h. Vystavovatelé mají možnost si přikoupit vstupenky pro účast svých hostů pouze na společenském večeru za 1000 Kč včetně DPH. • Konferenční materiály Součástí konferenčních materiálů je CD sborník odborných přednášek. Slévárenská ročenka ® 2016 a Slévárenství č. 9–10/2016.
BAR
VÝTAHY
MALÝ SÁL
Poznámka: Plochy S0, S17 a S18 (vyznačené čárkovaně) se nabízejí pouze jako varianta B IV (vlastní panely – přenosný výstavářský systém).
ORGANIZAČNÍ SCHÉMA 53. SD předsálí 1. p.
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
kongresový sál
zahájení + plenární sekce
18.00
19.00
20.00
21.00
22.00
přednášky sekce B
restaurace
oběd
1. patro
prezentace sponzorů
předsálí 1. p.
registrace
večeře
kongresový sál přednášky sekce C
přednášky sekce E
velký sál
přednášky sekce F
přednášky sekce D
restaurace
oběd prezentace sponzorů 8.00
322
17.00
přednášky sekce A
velký sál
1. patro
16.00
registrace
slavnostní ukončení SD
úterý 8. 11.
místo / hodina
středa 9. 11.
Z P R ÁV Y ČE SK É S L É VÁ R EN SK É S P O L EČN O S T I
• Účastnický poplatek – vložné Cena je stanovena dohodou mezi dodavatelem (Česká slévárenská společnost, z. s.) a odběratelem (účastník) a zahrnuje účast na konferenci, konferenční materiály, občerstvení a stravování včetně společenského večera. Platba před termínem konání akce je zálohou ve výši 100 % sjednané ceny. Zúčtování bude provedeno do 15 dnů po přijetí platby zasláním daňového dokladu. Pokud se přihlášený účastník nebude moci zúčastnit, je možná účast jeho zástupce. Při neúčasti se vložné nevrací.
• Audiovizuální technika Přednášející budou mít k dispozici dataprojektor a notebook. Přednášky odevzdávejte prosím v dostatečném časovém předstihu obsluze audiovizuální techniky v sále.
9.00
10.00
společenský večer
Sekce A: Technologie Sekce B: Neželezné kovy a slitiny a ekologie Sekce C: Metalurgie oceli na odlitky a ingoty Sekce D: Metalurgie litin Sekce E: Ekonomie
11.00
12.00
13.00
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
14.00
15.00
16.00
17.00
Sekce F: Formovací materiály
23.00
A nto n í n Z á d ě r a
Úterý 8. 11. 2016 8.00–9.00 Prezence účastníků
Plenární sekce (9.00–12.00) 9.00–9.30 Slavnostní zahájení 53. SD 9.30–10.00 SOBÍŠEK, P.: Aktuální vývoj české ekonomiky (UNI CREDIT BANK, a. s.) 10.00–10.30 HLAVINKA, J.: Současný stav a vývoj slévárenské výroby v ČR (SVAZ SLÉVÁREN ČR) 10.30–10.45 Přestávka 10.45–11.30 BÄHR, R.: Současný stav průmyslu a výroby odlitků v Německu (TU MAGDEBURG, D) 11.30–11.45 ROUČKA, J.: Osobnost prof. Dr. mont. Františka Píška a jeho přínos pro slévárenství (VUT BRNO) 11.45–12.00 Diskuze k přednáškám v plenární sekci 12.00–13.00 Oběd
Odborné přednášky (13.00–17.00)
A
Sekce technologická Sekci řídí: Ing. Vladimír Krutiš, Ph.D.
Sekce neželezných kovů a slitin a ekologie
B
Sekci řídí: doc. Ing. Petr Lichý, Ph.D., Ing. Ivo Lána, Ph.D.
13.00–13.25 ČECH, J.: Sendvičové izolace – návrh technologie a praktická aplikace (ŽĎAS, a. s.)
13.00–13.25
BRŮNA, M., BOLIBRUCHOVÁ, D.: Trhliny v hliníkových zliatinách (Žilinská univerzita v Žiline)
HESOUN, P.: Zkušenosti s projektem a výstavbou slévárny v Novém Bydžově (KASI, s. r. o.)
13.25–13.50
BRYKSÍ STUNOVÁ, B.: Problematika stanovování mechanických vlastnostÍ u slitin hliníku (nejen) litých pod tlakem (ČVUT PRAHA)
13.25–13.50
13.50–14.15 KOVÁČ, M.: Virtual Product Engineering v praxi (MECAS ESI) 14.15–14.40
PANÁČEK, R.: 3D techniky a jejich využití při výrobě odlitků (PRECIOSA – LUSTRY, a. s. )
14.40–15.00 Přestávka 15.00–15.25
JŮZL, Z.: Zkušenosti s implementací nástrojů MES ve slévárenském provozu (DATAPARTNER, s. r. o.)
MACHOVČÁK, P., KLEPEK, P., BÉM, J.: Výroba těžkých kokil do 150 t (ARCE15.25–15.50 LORMITTAL OSTRAVA, a. s.) 15.50–16.15
LUKEŠ, R.: Praktické zkušenosti s využitím 3D tištěných jader pro oběžná kola (S+C ALFANAMETAL, s. r. o.)
13.50–14.15 PASTIRČÁK, R., ŠČURY, J.: Squeeze casting Al zliatin (Žilinská univerzita v Žiline) 14.15–14.40
LÁNA, I., PTÁČEK, J., RAUR, L.: Vliv mikrolegování stronciem na vlastnosti hliníkového bronzu (Slévárna a modelárna Nové Ransko, s. r. o. )
14.40–15.00 Přestávka 15.00–15.25 LUŇÁK, M., HORKÝ, K.: N-tým – katalog vad Al odlitků (BENEŠ A LÁT, a. s.) 15.25–15.50
BLÁHA, V.: Praktické zkušenosti s měřením emisí ve slévárně ve vztahu k novele zákona o ovzduší (EMPLA)
15.50–16.15 LICHÝ, P.: Kovové pěny, ekologický konstrukční materiál (VŠB – TU OSTRAVA) 16.15–16.40
SUŠKOVÁ, S., LUŇÁK, M., HORKÝ, K.: Využití řízeného naplynění slitin Al-Si v praxi (BENEŠ A LÁT, a. s.)
16.40–17.00 Ukončení bloku přenášek, závěrečná diskuze
16.40–17.00
LÁNA, I.: Praktické zkušenosti s tepelným zpracováním slitin neželezných kovů (Slévárna a modelárna Nové Ransko, s. r. o.)
18.00–19.00 Večeře 20.00–23.00 Setkání slevačů
Středa 9. 11. 2016 Odborné přednášky (8.00–12.00)
C
Sekce metalurgie oceli na odlitky a ingoty Sekci řídí: Ing. Martin Balcar, Ph.D.
SÝKORA, P., KOPECKÝ, L., KRAMÁR, T.: Manganová austenitická ocel – 8.00–8.25 Hadfieldova – modifikovaná zirkoniem, hořčíkem, kovy vzácných zemin a komplexními přísadami (ČVUT PRAHA)
Sekce metalurgie litin
D
Sekci řídí: doc. Ing. Jiří Hampl, Ph.D., doc. Ing. Antonín Mores, CSc.
SKRBEK, B.: Vznik a diagnostika plošných zákalek na odlitcích z litiny s lupín8.00–8.25 kovým grafitem (TU LIBEREC)
8.25–8.50
DULAVA, M., ZÁDĚRA, A.: Výroba odlitků z žáropevných austenitických ocelí s využitím vakuových indukčních pecí (S+C ALFANAMETAL, s. r. o.)
8.25–8.50
MORES, A., HERMAN, A., VOKŘÁLOVÁ, K.: Sjednocení zkušebních vzorků pro hodnocení mechanických vlastností litin (ČVUT PRAHA)
8.50–9.15
PŘIBYL, M. a kol.: Ověřování účinnosti izolací ve vyzdívkách licích pánví v ocelárně ArcelorMittal OSTRAVA (PROMAT, s. r. o.)
8.50–9.15
VÁLEK, T., HAMPL, J., RUŠAJ, J.: Řízení metalurgie tvárné litiny (VÍTKOVICKÉ SLÉVÁRNY)
9.15–9.40
KAVIČKA, F., STRÁNSKÝ, K.: Analýza atypického průvalu při radiálním plynulém lití bramy v pásmu rovnání (VUT v Brně)
9.15–9.40
LAŠTOVICA, J., HAMPL, J., HÝBL, T.: Vliv očkování a nauhličování na jakost tvárné litiny (PROMAT)
9.40–10.00 Přestávka 10.00–10.25
BLIZNYUKOV, S., ČAMEK, L., FERIJO, J., BEŇO, J.: Optimalizace dezoxidace oceli na odlitky v licí pánvi pomocí plněného profilu (VŠB – TU OSTRAVA)
KOTAS, P., MACHOVČÁK, P.: Eliminace výskytu trhlin a prasklin ve stacionár10.25–10.50 ně litých válcích za pomoci numerické optimalizace v sw MAGMA 5 (MAGMA GmbH)
9.40–10.00 Přestávka 10.00–10.25 MARTINÁK, R.: Odeznívání očkovacího účinku u litin (Z-MODEL, spol. s r. o.) BAUMGART, W., HAARDT, S.: The Metallurgical Control Loop. Automated 10.25–10.50 process control in the cast iron production (OCC, dříve Heraeus Electro-Nite GmbH)
10.50–11.15
PAVELKA, T., MERTA, M.: Bezpečnostní systémy indukčních pecí, systémy pro sledování stavu vyzdívky (ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o.)
10.50–11.15
BÍLEK, D., SKRBEK, B.: Nová generace přístrojů pro nedestruktivní strukturoskopii litin (TU LIBEREC)
11.15–11.40
HAVLÍČEK, P.: Vliv zpevnění výbuchem na opotřebení odlitků srdcovek z Hadfieldovy oceli (DT – Výhybkárna a strojírna, a. s.)
10.15–11.40
ŠLAJS, J.: Kalkulace vratného materiálu při výrobě litinových odlitků (METOS, v. o. s.)
11.40–12.00
HEIDE, R.: Měření vlhkosti a teploty keramických materiálů v procesu výroby oceli a jejího zpracování
12.00–13.00 Oběd
11.40–12.00 Ukončení bloku přenášek, závěrečná diskuze 12.00–13.00 Oběd
Odborné přednášky (13.00–17.00)
E
Sekce ekonomická Sekci řídí: doc. Ing. Václav Kafka, CSc.
Sekce formovací materiály
F
Sekci řídí: Ing. Jiří Pazderka, Ing. Jaroslav Beňo, Ph.D.
13.00–13.25 SUCHÁNEK, A., ZÁVRBSKÁ, M.: Úcta k slévárenské tradici (HAMAG, s. r. o.)
PAZDERKA, J.: Činnost Komise pro Formovací Látky (KOFOLY), předseda OK 13.00–13.25 (KERAMOST, a. s.)
MIČA, R. a kol.: Slévači pokračují v řešení nákladovosti tryskání a tepelného zpracování odlitků (PROJEKTY XVI a XVII) (ŽĎAS, a. s.)
13.25–13.50 STRAKOŠOVÁ, P.: Rozhodující faktory pro výběr křemenných písků (H-GLOST)
13.25–13.50
13.50–14.15 ŠLAJS, J.: České slévárenství versus prognóza Industrie 4.0 (METOS, v. o. s.) 14.15–14.40
CHYTKA, P.: Zkrachoval nám klíčový zákazník (návrh postupů k prevenci fatálních dopadů) (IEG JIHLAVA)
14.40–15.00 Přestávka
KAŇOVÁ, Z., ZUGÁRKOVÁ, Z.: Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich 13.50–14.15 vliv na průmyslové využití. Použití Kerphalitu KF ve slévárenství (MASARYKOVA UNIVERZITA) 14.15–14.40
BEŇO, J., MIKŠOVSKÝ, F.: Alternativní hodnocení nekřemenných ostřiv (VÍTKOVICKÉ SLÉVÁRNY, spol. s r. o.)
14.40–15.00 Přestávka
15.00–15.25
STANĚK, V.: Zvyšování výkonnosti procesním řízením nákladů ve slévárně (UXA, spol. s r. o.)
15.00–15.25
PAJERSKI, V.: Výroba bentonitových forem ve Slévárně HEUNISCH Brno, s. r. o., (System SEIATSU) (SLÉVÁRNA HEUNISCH BRNO, s. r. o.)
15.25–15.50
SZTEFEK, I.: Zavádění vizualizačního informačního systému ve Slévárnách Třinec, a. s. (SLÉVÁRNA TŘINEC, a. s.)
15.25–15.50
KAŇOVÁ, Z.: LOW EMISSION aditiva pro bentonitové formovací směsi (CLARIANT)
15.50–16.15
BURIAN, A. a kol.: Výroba forem a jader technologií Geopol (SAND TEAM, spol. s r. o.)
16.15–16.40
ZUGÁRKOVÁ, Z.: Možnost použití chromitového regenerátu z furanové linky pro Alphasetový systém (SAND TEAM, spol. s r. o.)
15.50–16.15 Panelová diskuze na téma „Kam kráčíš, slévárenství?“ 16.15–16.40 16.40–17.00 Ukončení bloku přenášek, závěrečná diskuze 17.00–17.15
16.40–17.00 Ukončení bloku přenášek, závěrečná diskuze
Slavnostní ukončení 53. SD S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
323
Z P R ÁV Y ČE SK É S L É VÁ R EN SK É S P O L EČN O S T I
16.15–16.40 KUBÍČEK, J.: Svařování nelegovaných a nízkolegovaných ocelí (VUT Brno)
V ý t a hy č l á n k ů z Tr a n s a c t i o n s A F S
Transactions AFS 2015 Výtahy článků z Transactions AFS, 2015, sv. 123 III. část
Regenerovaná syrová formovací směs pro použití v jaderně Reclaimed green sand for core room application
T R A N S A C T I O N S A F S 2 015
LaFAY, V. a kol. s. 125–134, 31 obr., 7 tab., lit. 4 Výzkumný projekt, jehož výsledky jsou v příspěvku shrnuty, měl tři části: 1) stanovení vlastností regenerované syrové směsi, 2) laboratorní zkoušky vlastností upravené jádrové směsi s pojivy pro postup cold box a 3) odlévání stupňových kuželových odlitků pro srovnávání použitelnosti pro odlévání. Cílem bylo zjistit základní informace o účinnosti regenerace směsného odpadního písku ze slévárny (směs formovací směsi, vytlučené jádrové směsi, zbytků jádrové směsi a jiných materiálů). Popis podmínek a průběhu prací, vyhodnocení výsledků. Kapacita absorpce tepla a degradace pojiva jader vyrobených 3D tiskem zkoumaná inverzní Fourierovou tepelnou analýzou Heat absorption capacity and binder degradation characteristic of 3D printed cores investigated by inverse Fourier thermal analysis SVIDRÓ, J. T. a kol. s. 135–143, 8 obr., 5 tab., lit. 8 Popsána průkopnická metoda, která umožňuje stanovení nových termofyzikálních vlastností a vlastnosti přestupu tepla různých typů formovacích materiálů. Je založena na měření teploty uvnitř jádra kulatého tvaru vyrobeného 3D tiskem. Výsledky se vyhodnocovaly
324
speciální inverzní Fourierovou tepelnou analýzou. Popis podmínek a průběhu prací, vyhodnocení výsledků. Slévárenské formy pro přesné lití s nízkou tepelnou difuzivitou, ve kterých se využívají cenosféry Low thermal diffusivity investment casting molds using cenospheres XU, M., LEKAKH, S., RICHARDS, V. s. 145–150, 9 obr., 4 tab., 4 rovnice, lit. 19 Pojednáno o důležitosti řízení teploty skořepinových forem pro proces plnění formy a řízené tuhnutí. Cílem studie bylo navrhnout skořepinovou formu s nízkou difuzivitou tepla. Zrna křemenného písku byla nahrazena cenosférami. Je popsána výroba formy s cenosférami a způsob zkoušení jejích tepelných a mechanických vlastností. Z výsledků vyplývá, že snížení difuzivity tepla v těchto skořepinách (o 70 % nižší než u skořepin s křemenným ostřivem) se dosáhlo bez snížení pevnosti formy po vypálení. Použití spékaného bauxitu ve výrobě forem Use of sintered bauxite in molding applications GIESE, S. R. s. 151–162, 4 obr., 14 tab., lit. 4 Z výsledků zkoušek vyplývá, že vlastnosti spékaného bauxitu jsou srovnatelné s vlastnostmi ostatních slévárenských ostřiv. Nepozorovaly se žádné významné fyzikální vlastnosti, které by nepříznivě ovlivnily funkci směsí s třemi různými pojivovými systémy. Tepelná kapacita je podobná jako u křemenného písku, roztažnost je srovnatelná se zirkonovým a chromitovým pískem. S přírodními ostřivy jsou srovnatelné také chemické vlastnosti tohoto syntetického ostřiva. Kinetika tepelné degradace epoxidového modelu vyrobeného stereolitografií (SLA) pro postup přesného lití Thermal degradation kinetics of epoxy stereolitography pattern for investment casting process ZHAO, H. a kol. s. 163–167, 5 obr., 3 tab., 5 rovnic, lit. 12
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Zjišťoval se mechanizmus tepelné degradace epoxidových materiálů používaných na modely pro přesné lití, které se vyrábějí stereolitografickým postupem (rapid prototyping – SLA). Jsou uvedeny použité analytické postupy – dynamická tepelná gravimetrie, dva kinetické modely tepelné degradace (diferenciální – Kissinger a integrální – Flynn Wall-Ozawa) a další. Popis podmínek a průběhu prací, vyhodnocení výsledků. Úvahy o konstrukci jader a forem vyrobených 3D tiskem Design considerations for three dimensional printed cores and molds WOODS, K., RAVI, S. s. 169–176, 23 obr., 1 tab., lit. 2 Jsou předloženy výsledky zkoušek zaměřených na různá hlediska, která je nutno respektovat při výrobě formy, resp. jádra, 3D tiskem. Shrnuty možnosti a přednosti 3D tisku. Popsán postup přípravy výroby, využití možnosti umístění 3D modelu s jakoukoliv orientací, umístění nálitků a průduchů a další aspekty (viz Modern Casting, 2015, č. 5, s. 24, výtah). Kvantitativní metoda stanovení úrovně vytvrzení a tloušťky stěny skořepinové formy Quantitative method for determining the level of cure and wall thickness in shell sand systems BOHRA, H., RAMRATTAN, S. s. 177–182, 10 obr., 3 tab., lit. 12 Pojednáno o výrobě, vlastnostech a využití skořepinových forem obecně a také o používaných metodách zjišťování jejich požadovaných vlastností. Popsán postup identifikace optimálních parametrů vytvrzení a zavedení technologií založených na barevné škále, která umožňuje určit rychlost tepelného vytvrzování a tloušťku stěny skořepiny.
Úplné znění přednášek je k dispozici v Informačním středisku Svazu sléváren České republiky, E. Bělehradová, úterý–čtvrtek, tel.: 541 142 646.
Překlad: Edita Bělehradová
Z a h r a n i č n í s l é v á r e n s ké č a s o p i s y
Zahraniční slévárenské časopisy Foreign foundry journals
FONDERIE M AG A Z I N E www.etif.fr
GIESSEREI www.vdg.de
ROTTENGRUBER, H.; TODSEN, E. Ch.: Technicky relevantní licí trendy ve výrobě motorů (Giesstechnisch relevante Trends in der Motorentechnik), 2015, č. 8, s. 32–39. RIEDEL, S. a kol.: Hliník vs. litina s lupínkovým grafitem (Aluminium versus Gusseisen mit Lamellengraphit), 2015, č. 8, s. 40–47. WENKE, H.: Nová čistírna zcela pracuje s tlakovým vzduchem (Neue Gussputzerei arbeitet komplett mit Druckluft), 2015, č. 8, s. 58–61. ADAM, M. a kol.: Nátěry z tvrdého materiálu pro tlakové odlitky z hliníku – systémov ý v ýběr vrstv y (Hartstoffbeschichtungen für den Aluminiumdruckguss – Schichtauswahl mit System), 2015, č. 9, s. 28–33. RAFETZEDER, M. a kol.: Vývoj a použití vysoce výkonné slitiny AlCu pro hlavy válců (Entwicklung und Anwendung einer AlCu-basierten Hochleistungsgusslegierung für Zylinderköpfe), 2015, č. 9, s. 34–41.
GIESSEREI PRA XIS www.giesserei-praxis.de
HOLTZER, M. a kol.: Možnosti využití prachu z mechanické regenerace formovacích směsí jako pramenu energie (Possibility of utilization of dust generated during mechanical reclamation of used sands molds as a source of energy), 2015, č. 11, s. 516–520. HÜTTER, G. a kol.: Mikromechanická simulace vzniku trhliny a její šíření v LKG (Micromechanical simulation of crack initiation and propagation in ductile cast iron), 2015, č. 11, s. 521–526. FURUKAVA, Y.; TSUNEKAVA, Y.: Klíčové faktory pro stabilizaci jakosti tlakově litých odlitků z hliníku (Key issues for quality stabilization of aluminium die castings), 2015, č. 11, s. 527–533, (viz s. 326, pozn. red.) QING, J.; RICHARDS, V.: Přehled: Analýza morfologie růstu grafitu na atomární hladině (A review: Atomic level analysis of graphite growth morphology), 2015, č. 12, s. 557–564. RÖHRIG, K.: Legovaná litina – 20. díl (Legiertes Gusseisen – Teil 20), 2015, č. 12, s. 568–573. WIESE, B. a kol.: Ochrana při tavení hořčíku (Schutz von Magnesiumschmelzen), 2015, č. 12, s. 601–603. PLATZER, Ch.: Thixomolding 2.0 – lití budoucnosti přátelské k životnímu prostředí (Thixomolding 2.0 – umweltfreundliches Gussverfahren mit Zukunft), 2015, č. 12, s. 604–607. LOHMÜLLER, A. a kol.: Vývoje vstřikového lití hořčíku (Entwicklungen für das Magnesiumspritzgiessen), 2015, č. 12, s. 608–613. NEH, K. a kol.: Vývoj vlastností různých hořčíkových pásů (plechů) vyráběných kombinací lití a pásového válcování (Eigenschaftsentwicklung verschiedener Magnesiumbänder hergestellt durch kombiniertes Giess- und Bandwalzen), 2015, č. 12, s. 614–617. AMBOS, E. a kol.: Nestandardní vada v částech tlakových odlitků – ideje jejího vzniku (A nonstandard defect in die casting parts – ideas on its genesis), 2015, č. 11, s. 622–626. ISSN 0024-449X
ПРОИЗВОДСТВО
FOUNDRY.
XU, M. a kol.: Databáze tepelných vlastností pro skořepiny přesného lití (Thermal properties database for investment casting shells), 2015, č. 11, s. 508–515.
LIT Ě J N O J E P R O I Z VO D ST VO www.foundrymag.ru
TECHNOLOGY & EQUIPMENT
ALEXANDROV, N. N. a kol.: Moderní strukturální materiály – klíč ke zrychlené modernizaci podniku (Modern structural materials a key to accelerated modernization of plants), 2015, č. 10, s. 5–11.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
325
Z A H R A N I ČN Í S L É VÁ R EN SK É Č A S O P I S Y
GIEBING, S.; BAIER, A.: Snížení vad v odlitcích způsobených prouděním (Reduction of flow-related casting defects), 2015, č. 10, s. 37–45. BAHOUN, O. a kol.: Metody výzkumu zpracování litiny hořčíkem pro dosažení její sferoidizace (Investigation methods for the Mg treatment performances assessment: impact on graphite spheroidization in ductile cast-iron), 2015, č. 11, s. 31–37.
KÖSER, O. a kol.: Nově vyvinutý prostředek ke zjemnění zrna pro zlepšení mechanických vlastností částí motorů, odlévaných z hliníku do pískových forem (Neu entwickelte Kornfeinungsmittel zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Aluminium-Sandguss-Motorkomponenten), 2015, č. 9, s. 42–51. EDERER, I.: Rekonstrukce hlavy válců pro legendu Porsche (Zylinderkopf-Rekonstruktion für Porsche-Legenden, 2015, č. 9, s. 56–57. KENDRIK, R. a kol.: Specifická řešení zákazníků pro odlévání kol (Kundenspezifische Lösungen für das Rädergiessen), 2015, č. 9, s. 58–63. PITEREK, R.: Odlitek a elektromobilita se nejlépe hodí k sobě (Guss und El e k t ro m o b ili t ät p a s s e n b e s te ns zusammen), 2015, č. 9, s. 68–73. KÖHLER, T.: S náruživostí pro lehčí budoucnost (Mit Leidenschaft für eine leichtere Zukunft), 2015, č. 9, s. 76–79. NÜSSLE, D.: Technologie, perspektivy a ekobilance pro elektromobilitu (Technologien, Perspektiven und Ökobilanzen für die Elektromobilität), 2015, č. 9, s. 74–75. HARDTKE, K.: Zvony – odlitky pro věčnost! (Glocken – Guss für die Ewigkeit!), 2015, č. 9, s. 80–83. PITEREK, R.: Vývoj tištěných kovových dílů je na vzestupu (Entwicklung gedruckter Metallbauteile nimmt Fahr auf), 2015, č. 10, s. 24–27. ADOLF, S.: Rychle a jistě k výrobku (Schnell und sicher zum Produkt), 2015, č. 10, s. 33–39. SCHOTT, S.: Lehká součást z LKG – bez vhodné výroby nemožné! (Leichtbau im Sphäroguss – ohne die passende Fertigung nicht möglich!), 2015, č. 10, s. 40–43. STAUDER, B. a kol.: Tepelně izolované výfukové kanály v hlavách válců pro zlepšenou činnost motoru (Thermisch isolierte Gaskanäle in Zylinderköpfen zur Verbesserung des Motorverhaltens), 2015, č. 10, s. 58–63.
Z A H R A N I ČN Í S L É VÁ R EN SK É Č A S O P I S Y l Z E Z A H R A N I ČN Í CH Č A S O P I SŮ
Z a h r a n i č n í s l é v á r e n s ké č a s o p i s y l Z e z a h r a n i č n í c h č a s o p i s ů
SHEYNMAN, Y. E.: Současné standardy ASTM pro odlévání bílé litiny (Current standards ASTM for cast white iron), 2015, č. 10, s. 13–14. ZHENZHURIST, I. A.: Mikrovlnné zpracování formovacích směsí s vodním sklem s přídavky hliníkových oxidů (Microwave treatment of silica-bonded molding sands with aluminium oxide additions), 2015, č. 10, s. 18–22. STELEX, P.: Odzkoušený pěnový keramický filtr se speciálními vlastnostmi (A proven ceramic foam filter with special properties), 2015, č. 10, s. 25–28. ECHIN, A. A. a kol.: Vliv měnícího se teplotního gradientu na zjemnění dendritické stuktury superslitiny (Influence of variable temperature gradient on refinement of dendritic structure of super alloy), 2015, č. 10, s. 33–36. BUDANOV, E. N.: Etapy modernizace slévárenské výroby V-procesem (Stages of modernization of foundry production to V-process technology), 2015, č. 11, s. 21–25. SEMYONOV, B. I. a kol.: Mechanizmus projevu superplasticity α fáze v suspenzi z litých a tvářených Al slitin (Mechanism of manifestation of superplasticity of α-phase in a suspension from castable and wrought Al alloys), 2015, č. 11, s. 30–35. LI VA R S KI V E ST N I K www.drustvo-livarjev.si
KERBER, H. a kol.: Nové možnosti zkoušení bentonitových směsí (New possibilities with improved green sand testing facilities), 2016, č. 1, s. 2–14. MOLNAR, D. a kol.: Simulace tekutosti roztavených kovů s rozdílným reologickým chováním (Flowability simulation of liquid metals with different rheological behaviour), 2016, č. 1, s. 15–28. MEDVED, J. a kol.: Vliv přídavku zirkonia na vlastnosti Al slitin (Influence of Zr addition on Al alloys properties), 2016, č. 1, s. 29–36, (viz s. 326–327, pozn. red.). NAGLIČ, I. a kol.: Modifikace slitiny AlSi7Mg odlévané do pískové formy (Modification of AlSi7Mg alloy cast into a sand mould), 2016, č. 1, s. 36–47.
326
MODERN C A STI N G www.modern-casting. com
Ze zahraničních časopisů From the foreign journals
XU, M. a kol.: Vytváření databáze tepelných vlastností skořepin pro lití na vytavitelný model (Creating a thermal properties database for investment casting shells), 2016, č. 1, s. 43–47, (viz s. 327, pozn. red.). MC STAFF REPORT: Portrét slévárenství USA v číslech (The U.S. portrait by the numbers), 2016, č. 1, s. 35–38. PR Z E G L Ą D O D LE W N I C T WA www.przegladodlewnictwa.pl
MARCO, C. a kol.: Nový koncept produktivní formovací linky s vertikálním dělením (New concept of the efficient moulding line with vertical division), 2015, č. 11–12, s. 466–468. CLIFFORD, S.; REHSE, H.: Nový polopevný separační nátěr pro výrobu jader technologií cold box (New, semidurable separating coating for the core production in the cold box technology), 2015, č. 11–12, s. 480–481. SCHREY, A.: Nový systém anorganických pojiv pro výrobu jader Solosil TX, přátelský k životnímu prostředí, pro výrobu odlitků složitých tvarů (New system of inorganic binders for core production, Solosil TX environmentally friendly, for production of castings of complicated shapes), 2015, č. 11–12, s. 482–490. LINKE, P.: Přenosný laserový spektrometr – počátek nové éry v metalurgické analýze (Portable laser spectrometer – beginning of the new era in metallurgical analysis), 2015, č. 11–12, s. 494–495.
Klíčové faktory pro stabilizaci jakosti tlakově litých odlitků z hliníku Schlüsselfaktoren für die Qualitätsstabilisierung beim Aluminium-Druckguss Furukawa, Y.; Tsunekawa, Y. Toyota Technological Institute, Nagoya, Japan Při tlakovém lití hliníku roztavená slitina tuhne velice rychle a mezi vnitřní strukturou se na povrchu vytváří přechlazená vrstva (chill layer), sestávající z jemných krystalů. Tato vrstva představuje skrytý problém, protože může být příčinou vzniku trhlin při vytlačování odlitku z formy nebo místem iniciace odštěpování při obrábění. V současnosti díky technologii net shape, která je spojena se snížením nákladů na obrábění, se vyrábějí odlitky s povrchovou přechlazenou vrstvou. Proto se autoři věnovali problémům vytvoření husté lité struktury bez hranic s přechlazenou vrstvou, fyzikálním vlastnostem formy a stabilizaci jejího teplotního pole. Výsledkem jsou nové materiály dělicích prostředků, povrchové nátěry forem a zařízení pro chlazení forem. Základními klíčovými faktory pro stabilizaci jakosti tlakově litých odlitků jsou: tepelná izolace povrchu formy, když je do ní tavenina vstřikována; přenos tepla, když je lisována, a tepelná difuze do formy taková, aby byla získána hustá litá struktura bez přechlazených hraničních vrstev. Těchto výsledků bylo dosaženo speciálními CF nátěry, jejichž vlastnosti jsou v příspěvku uvedeny v diagramech, tabulkách a snímcích mikrostruktur. (Zkrácený překlad článku z časopisu Giesserei-Praxis, 2015, č. 11, s. 527–533.)
Zpracoval: prof. Ing. Karel Rusín, DrSc. Všechny uvedené časopisy jsou k dispozici v Informačním středisku Svazu sléváren České republiky, E. Bělehradová, úterý–čtvrtek, tel.: 541 142 646.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Vliv přídavku zirkonia na vlastnosti Al slitin Influence of Zr addition on Al alloys properties Medved, J.; Kores, S.; Mrvar, P.; Križman, A.; Vončina, M. University of Ljubljana, University of Maribor
Z e z a h r a n i č n í c h č a s o p i s ů l J a n To l a r
(Zkrácený překlad článku z časopisu Livarski Vestnik, 2016, č. 1, s. 29–36.)
Vytváření databáze tepelných vlastností skořepin pro lití na vytavitelný model Creating a thermal properties database for investment casting shells Mingzhi, Xu; Lekakh, S.; Richards, V. Missouri University of Science and Technology, USA Použitelná a reálná data tepelných vlastností pro keramické skořepiny přesného lití vytavitelným modelem jsou nutná pro přesnou simulaci tuhnutí kovu a predikci staženin. Skořepiny procházejí během ohřevu do vysokých teplot a následného odlévání několika transformačními fáze-
mi, které ovlivňují jejich tranzitní tepelné vlastnosti, jež pak určují procesy tuhnutí odlitku. Tyto vlastnosti závisí na době, teplotě a procesu výroby. U relativně tenkostěnného odlitku je nejvíce tepla přehřátí a latentního tepla tekutého kovu akumulováno v keramické skořepině, kde specifická tepelná kapacita hraje významnou roli. U silnostěnného odlitku je přebytečné teplo odváděno přes skořepinu, u které je dominantním činitelem tepelná vodivost. Oba tyto faktory jsou významnými představiteli pro kontrolu výroby k zabránění vad typu staženiny a pro optimalizaci jakosti odlitku. Široká rozmanitost složení skořepin, rozdělení velikosti částic a procesních parametrů, které se pohybují v rozmezí od 10 do 30 % pórovitosti, určuje také prodyšnost a tím mechanické a tepelné vlastnosti skořepin. Během její výroby probíhá několik tepelných dějů: vytavování voskového modelu, sintrování a žíhání, přehřátí a odlévání. Koloidální křemíkové pojivo, plnicí moučka a keramická drť mají amorfní strukturu, jejíž krystalická transformace rovněž ovlivňuje tepelné vlastnosti skořepin. Všechny tyto faktory jsou příčinou složitého stanovení těchto vlastností. Autoři ověřili a popsali dvě metody měření: inverzní metodu, u níž je skořepina s termočlánky odlita čistým tekutým kovem s dobře definovanými vlastnostmi. Tepelné vlastnosti skořepiny byly stanoveny v ýpočtem interakcí CFD Computational Fluid Dynamic, měnící tepelnou vodivost a tepelnou kapacitu s rozsahem hodnot pro výpočet křivek chladnutí a experimentálních křivek chladnutí pro skořepinu a odlitek. Druhá metoda je zkouška laserovým zábleskem (Laser Flash Test), kdy malý vzorek je vystaven krátkému působení laserového paprsku o vysoké intenzitě. Je-li známá hustota skořepiny, specifická tepelná kapacita může být změřena. Pro obě metody a několik průmyslových skořepin byly stanoveny: specifická tepelná kapacita Cp (J/kgK) od 200 do 1200 °C a tepelná vodivost K (W/mK) od 200 do 1200 °C. Z uvedených diagramů je zřejmé, jak se tyto vlastnosti s druhem skořepiny, teplotou sintrace a odlévání velice mění, což je velmi významné pro predikci vzniku vad v přesně litých odlitcích. (Zkrácený překlad článku z časopisu Modern Casting, 2016, č. 1, s. 43–47.)
Zpracoval: prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
Slévárenské kongresy Foundry congresses
72. světový slévárenský kongres Nagoya 2016 I n g . J a n To l a r první místopředseda ČSS
Již 72. kongres světové slévárenské organizace WFO, jejímž členem je i ČSS, se konal 21.–25. 5. 2016 na největším japonském ostrově Honšú ve městě Nagoya. Místa pořádání kongresu, který se koná každé dva roky, nejsou vybírána náhodně, ale korespondují s vývojem slévárenské výroby ve světě a se snahou pokud možno uspokojit postupně všechny ze současných 29 členských zemí. Každá z členských zemí může vyslat 2 oficiální delegáty, kteří se účastní valné hromady jako nejvyššího orgánu WFO konané na každém kongresu. Hlavním posláním kongresu je však setkání slévárenských odborníků z celého světa, aby si vyměnili zkušenosti a seznámili se s novými trendy ve vývoji tohoto oboru formou přednášek nebo neformálních setkání. V tomto duchu probíhal i japonský kongres, kterého jsem se účastnil. Po dojemném kulturním úvodním programu v hlavním sále veletržního paláce přivítal přítomné organizační ředitel kongresu pan Shoji Kiguchi, který vzpomněl předešlé japonské kongresy v Kjótu 1968 a v Osace 1990 a představil hostitelské město Nagoya jako jedno z průmyslových center Japonska. Rovněž podtrhl význam kongresového programu jak pro rozvoj slévárenství, tak pro získání krásných zážitků účastníků ze všech koutů světa. Po vystoupení úřadujícího prezidenta WFO Korejce pana Myung Ho Kima, který vzpomněl téměř 90 let organizovaného světového slévárenství, vyzvedl význam současného rozvoje oboru v Japonsku a popřál zdárný průběh kongresu a všem účastníkům mnoho úspěchů, čímž zahájil kongresový program, který probíhal v odborných sekcích v několika sálech rozsáhlého komplexu. Na úvod přednesl v hlavním sále před-
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
327
Z E Z A H R A N I ČN Í CH Č A S O P I SŮ l S L É VÁ R EN SK É KO N G R E S Y
Jedním z nejzajímavějších systémů hliníkových slitin je Al-Zn-Mg-Cu, který je základním systémem při vývoji slitin pro kování typu AA7075. Průměrná hodnota pevnosti v tahu u této slitiny po tepelném zpracování T6 dosahuje až 570 MPa. Slitiny na bázi Al-Fe-Ti jsou potenciálně výhodným materiálem pro vysokoteplotní aplikace. Další legující prvky jako chrom, mangan a zirkonium jsou do slitin dávkovány pro ovlivnění primárních zrn ve struktuře, což rovněž působí na proces zvýšení pevnosti a optimalizaci mechanických vlastností Al slitin. Přídavek Si a Fe snižuje rozpustnost Mn, zrychluje precipitační intenzitu sekundárních fází Al6(Fe,Mn) a zvětšuje tvorbu částic Al3Zr. Dvě hlavní fáze systému Al-Fe-Mn-Si jsou v rovnováze: Al6(Fe,Mn) a α-AlMnFeSi. Během homogenizace vlivem rychlejší difuze Mn v Al se mění mikrostruktura. Počáteční teplota, doba a struktura slitiny v litém stavu určuje disperzi a charakter částic. Autoři sledovali slitiny systému Al-X-Zr za použití termodynamických kalkulací stavu rovnováhy (Thermo-Calc) pro sestrojení fázových diagramů slitin a optickou a rastrovací elektronovou mikroskopii k identifikaci mikrostruktury a jednotlivých částic. Mechanické vlastnosti byly analyzovány pomocí Instronu 1255. Hlavní fáze, které byly zjištěny ve slitině, jsou α-Al a Al13 Fe 4, které ztuhly jako eutektikum, a fáze na bázi Zr(Al3Zr). Výsledky a údaje z odborné literatury potvrdily, že přídavek od 0,1 do 0,25 % Zr zlepšuje mechanické vlastnosti slitiny, která může být úspěšně užívána ve slévárnách hliníkových odlitků. Veškerá data jsou uvedena v tabulkách, diagramech a fotografiích.
J a n To l a r
Vstupní areál kongresové haly
S L É VÁ R EN SK É KO N G R E S Y
V Nagoyi je rozvinutý průmysl včetně hutní výroby – viz závod v přístavu
nášku pan Tsuyoshi Tohyama z ministerstva průmyslu, pan prof. Hideo Nakae z Waseda University a generální ředitel Toyota Motor Corporation pan Hidehiko Kadono. Přednášky byly zaměřeny na historii, současnost a budoucnost slévárenství v Japonsku. Zejména zástupce ministerstva zhodnotil význam slévárenství pro strojírenskou výrobu Japonska, podrobně vyhodnotil období od roku 1990 do roku 2014 a nastínil vývoj až do roku 2060. Všechny zaujaly informace o prudkém poklesu slévárenské výroby po roce 2011, kdy v důsledku obrovského zemětřesení, největšího, jaké země za více než 100 let moderního měření zažila, došlo dle Světové banky ke ztrátám kolem 235 miliard USD. Šlo o přírodní katastrofu s největším finančním dopadem v dějinách, jejímž důsledkem byl pokles slévárenské výroby téměř o 50 %. Jako hlavní příčiny uvedl vzrůst cen elektrické energie až o 90 % a velký nárůst přepravních nákladů. Bylo zničeno přibližně 100 tisíc budov a zahynulo více než 18 tisíc lidí. Ničivá vlna tsunami o výšce až 40 m způsobila značné problémy v jaderné elektrárně v prefektuře Fukušima. S typickou houževnatostí se podařilo Japoncům, kteří se vydali do zasažených oblastí z celé země, velmi
328
Stánek firmy TOYOTA na veletrhu
Pohled na vnější hradby a část zámku v Nagoyi
rychle odstranit následky katastrofy. V roce 2014 již meziroční nárůst slévárenské výroby činil v Japonsku 13,4 %, což bylo nejvíc na světě. Čína měla pokles asi 10 % a Německo pokles 1,1 %. Výhled strojírenského průmyslu až do roku 2060, kdy má dojít ke zvýšení objemu oproti roku 2010 až o 100 %, všechny překvapil. Má k tomu dojít snížením materiálové nákladovosti, úsporou energií všeho druhu a využíváním 3D procesů. V tomto směru sehraje významnou roli slévárenství, které inovací materiálů a využitím nových technologií umožní tento růst realizovat.
Zcela nově vystavěná budova uvnitř zámeckých prostor
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Následně se již rozeběhly programy v jednotlivých sekcích, kde v přesně časově dodržovaném sledu bylo předneseno 214 přednášek zaměřených na všechny oblasti slévárenské výroby. Velký prostor byl věnován optimalizaci a zefektivnění výroby litiny s kuličkovým grafitem, metalurgii, výrobě odlitků ze slitin železných, ale hlavně neželezných kovů a opomenuta nebyla ani oblast výroby forem a jader za použití nových surovin a technologií v procesu výroby a oblast simulačních a kontrolních programů. Mladým výzkumníkům a vědeckým pracovníkům byla věnována zvláštní sekce, kde se představil zástupce Žilinské univerzity Ing. Marek Brůna, PhD., zajímavou přednáškou z oblasti filtrace Al slitin, která byla vyhodnocena jako nejlepší v tomto programu. Současně s kongresem probíhal ve vedlejší výstavní hale World FOUNDEX 2016, kde se představily všechny firmy a společnosti, které něco znamenají ve světovém slévárenství. Hned při vstupu do haly zaujala „slévárenská dílna pro děti“, kde se neustále hemžily malé děti i s rodiči, aby si samy odzkoušely základní principy slévárenské výroby a byly za to i odměněny. Velice zajímavý byl stánek firmy Yamaha, která názorně představi-
Jedna ze vstupních bran císařského paláce ve městě Kjóto, které bylo až do roku 1868 hlavním městem Japonska
J a n To l a r l A nto n í n Z á d ě r a
Na začátku 90. let došlo nečekaně ke stagnaci a následně k recesi. Pro pochopení tohoto v ý voje je nutné se ohlédnout do minulosti. V 1. polovině 17. století se Japonsko začalo uzavírat před okolním světem. Naprostá izolace téměř zastavila technologický rozvoj, ale současně přinesla nesmírně silnou národní identitu. Bez zahraničních kontaktů zůstalo Japonsko bez pomoci při katastrofách, které zemi zasáhly koncem 18. století. Od roku 1853 začíná éra vlivu USA, v roce 1866 byla obnovena moc císaře, Edo bylo přejmenováno na Tokio a začal rozvoj tradiční výroby a investování do moderních technologií. V období japonských válek na konci 19. století a rusko-japonské války 1904 až 1905 došlo zejména k rozvoji zbrojního průmyslu. V roce 1930 oproti roku 1900 narostla výroba zboží dvanáctinásobně a prudce se rozvíjel těžký průmysl. Dokonce i mohutné zemětřesení v roce 1923, které si vyžádalo více než 100 tisíc životů, přispělo k rozvoji Japonska, neboť zničené oblasti byly zrekonstruovány do moderní podoby. V tu dobu rozpínavá japonská politika vedla následně k přímé konfrontaci se západem, čehož důsledkem bylo složité období kolem 2. světové války. Následná americká okupace v letech 1945 až 1952 vedla k ekonomickému růstu, což bylo v zájmu USA. Japonsko vstupuje na pole mezinárodního obchodu, přebírá západní technologie, vynález tranzistoru z USA, ale třeba i CO2 proces ve slévárenství. V roce 1993 bylo Japonsko 2. nejbohatším státem světa. Po tomto roce se však ekonomika výrazně zpomaluje a vyhlídky na slibovanou obnovu nebyly prozatím nijak optimistické. Ani japonské slévárenství neprožívá zrovna lehké období. Z vystoupení japonských představitelů a dle slov generálního ředitele Toyoty, který přisuzuje slévárenství, i když má nejnižší „profit koeficient“, výrazný podíl na inovačním procesu, vyplývá, že výsledky oboru posledních let jsou začátkem k obnovení zdravé ekonomiky Japonska. Plány má Japonsko smělé, např. nulové emise automobilů, zvýšení rychlosti vlaku šinkansen ze současných 300 km/h na 1046 km/h do roku 2020 apod. Z toho, co jsem měl možnost vidět a alespoň trochu poznat mentalitu Japonců, si nemyslím, že vysoké cíle, které si stanovují, jsou nereálné. Možná i proto, že nad celkovým děním v zemi bdí císař Akihito, který je ve velké oblibě všech Japonců.
Vysoké školy informují Information from universities
Rekonstrukce tavby na odboru slévárenství FSI VUT v Brně doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D.
Dne 2. června 2016 se na Fakultě strojního inženýrství VUT v Brně uskutečnila již po dvanácté rekonstrukce tavby ve staroslovanské šachtové peci. Místo konání bylo již potřetí za školní slévárnou Fakulty strojního inženýrství na Palackého vrchu. Účastníci akce se seznámili s výrobou svářkového železa z železných rud technologií používanou na našem území již keltskými a později slovanskými kmeny. Svářkové železo bylo vyráběno redukcí železnatých rud pomocí dřevěného uhlí v šachtových pecích. Produktem těchto pecí byla tzv. železná houba, která se dále zpracovávala kováním. Snímek pece postavené na letošní ročník rekonstrukce tavby při vlastní tavbě představuje obr. 1. Celá tavba probíhala cca 8 hodin. Na letošním ročníku byla rovněž provedena rekonstrukce kování železné houby vyrobené v minulém roce. Pro tyto účely byla vytvořena plochá výheň většího průměru, aby bylo možno železnou houbu prohřát v celém objemu (obr. 2). Houbu dále koval kovář Ing. Radim Tichý pomocí dřevěné palice (obr. 3). Bohužel kovnatost houby a větší množství strusky v železné houbě vedly k drcení houby na drobné fragmenty a získání pouze několika set gramů vlastního železa. Program akce byl doplněn o praktickou ukázku kovářského umění. Tavby se opět zúčastnil umělecký kovář Michal Truksa (obr. 4). Studenti i ostatní účastníci akce měli možnost sledovat uměleckého kováře při práci, příp. si sami zkusit pod jeho vedením něco vykovat. V rámci akce byla připravena praktická ukázka funkce Stirlingova motoru. Jednalo se o exponát (obr. 5), který byl věnován odboru
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
329
S L É V Á R E N S K É K O N G R E S Y l V Y S O K É Š K O LY I N F O R M U J Í
la slévárenský vývoj ve firmě Yamaha Motor’s od odlitků rámů pian z litiny s lupínkovým grafitem v roce 1947, následně pak výrobu motocyklů od roku 1955 až po současnost se zvláštním zřetelem na inovační procesy při výrobě odlitků zejména pro motory, později lodě a vrtulníky. Jako příklad inovačního procesu v úsporách materiálu předvedla firma na současném motocyklu typu YZF R1M odlitek rámu, kde se změnou materiálu nízkotlakého odlitku ze slitin Al o hmotnosti 2,34 kg dosáhlo hmotnosti 1,4 kg při použití Mg slitin. Zajímavý byl také stánek firmy TOYOTA, která představila v řezu nový typ osobního automobilu s ukázkou maximálního snížení hmotnosti použitím nových materiálů a novou motorovou jednotku poháněnou plynem s úsporným řízením dávkování. Z výrobců slévárenských zařízení mimo jiné zaujala linka na výrobu malých forem 420 × 300 × 90 typ AMFe III 04 od firmy TOKYU a firma SINTO LAEMPE novou generací linky SINTO U-UNIT na formy a linkou LAEMPE LHL 30 na výrobu jader. Kongresový program měl i společenský ráz, v rámci kterého byla pro zahraniční účastníky organizována projížďka městem s návštěvou muzea vlaků a zámku, který byl válkou zničen, ale v nedávné době znovu vystavěn alespoň částečně do původní podoby. Pro všechny účastníky byl zorganizován tradiční raut s názvem „Noc slevačů“, který se odehrál v 16. patře přepychového hotelu Marriott v centrální části Nagoyi, kde sídlí 2,4 miliony obyvatel. Na tomto setkání jde zejména, kromě krátkého kulturního programu, o neformální setkání účastníků kongresu a výměnu zkušeností. Poslední den kongresu proběhla valná hromada WFO, kde tajemník pan Andrew Turner přednesl stručně zprávy z jednotlivých členských zemí; hlavní projev přednesl prezident pan Myung Ho Kim, dále viceprezident pan Mark Fenyes a pokladník pan Josef Suchy. Závěr kongresu proběhl ve slavnostním rázu v hlavním kongresovém sále, kde čelní představitelé a organizátoři poděkovali všem účastníkům, předali diplomy nejlepším přednášejícím a pan prof. Kazihiko Teraschima předal prapor WFO jako štafetu prof. Josefu Suchemu z Polska, který následně pozval všechny na 73. kongres, který se bude konat 23.–27. 9. 2018 v Krakově. Japonská ekonomika se potýká s ekonomickými problémy již třetí desetiletí.
A nto n í n Z á d ě r a l O n d ř e j M e r t a
Aktuality News
Obr. 1.
St a r o s l ova n s ká šachtová pec s obsluhou
Obr. 2.
Ing. Tichý a výheň pro prohřátí železné houby
Obr. 3.
Zpracování žel ez n é h o u by pomocí dřevěné palice
Tavby v replikách raně středověkých kusových pecí ve Staré huti u Adamova v květnu 2016 M g r. O n d ř e j M e r t a Te c h n i c ké m u ze u m v B r n ě foto: M. Barák
V Y S O K É Š K O LY I N F O R M U J Í l A K T U A L I T Y
Obr. 4.
Umělecký kovář Michal Truksa v akci
slévárenství autorem motoru Štěpánem Vaňkem. Jako zdroj tepla využívá tato konstrukce Stirlingova motoru spalování oleje. Důležitým přínosem této akce je propagace a popularizace slévárenského oboru a odboru slévárenství mezi studenty strojní fakulty VUT v Brně a také příležitost k setkání studentů, pracovníků fakulty i bývalých studentů a spolupracovníků a kamarádů z řad sléváren a firem ve slévárenském oboru. V letošním roce se tavby v průběhu celého dne zúčastnilo odhadem kolem 120 lidí. Díky sponzorům se každoročně daří zajistit finanční prostředky potřebné pro přípravu tavby i zajištění občerstvení a také bylo možno doplnit tradiční rajhradský kotlík v podání doc. Šenbergera i dalším chutným pohoštěním. V letošním roce byly našimi sponzory ze slévárenského oboru společnosti MECAS ESI, s. r. o., LANIK, s. r. o., Česká slévárenská společnost a Svaz sléváren ČR. V letošním roce nás již pošesté podpořil sponzorským darem také pivovar a hotel PEGAS. Jedná se o menší brněnský pivovar a hotel, který nám v rámci svého sponzorského příspěvku poskytl pro osvěžení dva druhy svého skvělého piva.
330
Obr. 5.
Exponát Stirlingova motoru věnovaný odboru slévárenství
Za organizátory bych chtěl poděkovat všem sponzorům, kteří nám svým finančním i hmotným příspěvkem umožnili uspořádat tuto akci i s bohatým doprovodným programem. Dále bych rád poděkoval všem pracovníkům a nadšencům, kteří pomohli celou akci připravit a zajistit její realizaci. Věřím, že tato akce přispěla ke zviditelnění našeho oboru i navázání nových vztahů nejen mezi studenty a pedagogy na Fakultě strojního inženýrství, ale i se zástupci z řad zúčastněných firem. Za organizátory mohu konstatovat, že nevynaložili své úsilí zbytečně a jejich práce i příspěvky sponzorů byly správně využity a že návštěvníci akce odcházeli v dobré náladě. Doufám, že se v příštím roce opět všichni při stejné příležitosti šťastně shledáme.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Prostředí areálu Staré huti u Adamova je ideálním místem pro konání experimentálních i ukázkových taveb v kusových železářských pecích, neboť se nachází uprostřed oblasti, v níž tyto hutnické aparáty v 8.–11. stol. pracovaly. Technické muzeum v Brně navázalo v polovině devadesátých let minulého století na experimenty a ukázky pořádané Blanenským muzeem. Ty se opíraly o výzkumy raně středověkých železářských hutí prováděné Věrou Souchopovou, archeoložkou muzea v Blansku, metalurgické rozbory Karla Stránského i starší pokusy Radomíra Pleinera. V počátcích se dařilo během taveb pořádaných jedenkrát v roce vyprodukovat v podstatě pouze strusku, někdy s malým množstvím železa. Dmýcháno bylo povětšinou vysavačem, později elektrickým dmychadlem, pouze výjimečně ručním měchem a obvyklou vsázku tvořila ruda získaná v některé ze sléváren a dřevěné uhlí na grilování. V roce 2000 proběhl první ročník Setkání ve střední části Moravského krasu, v jehož rámci je v areálu Staré huti u Adamova připomínána lokální železářská tradice a na dalších místech v okolí pak i jiné stránky bohaté historie této části Moravského krasu. Roku 2003 vznikla Cesta železa Moravským krasem, naučná stezka přibližující železářskou minulost zdejší krajiny, jejíž součástí měla být i expozice kusových železářských pecí pod širým nebem u Staré huti. Vývojovou řadu pecí se nepodařilo zbudovat, vznikl však „železářský okrsek“, v němž jsou od té doby v režii Technického muzea v Brně pořádány ukázkové a experimentální tavby.
Ondřej Merta
Postupně došlo k použití všech tří základních typů pecí používaných v okolí starými hutníky – zadlabané pece typu Želechovice, volně stojící šachtové pece a zadlabané pece s tenkou hrudí. Právě poslední typ se ukázal být ideálním a je při našich tavbách ponejvíce používán. Stavebním materiálem je žárovzdorný jíl z okolí Rudice, předlohou potom pec z huti v lesním oddělení 98/1 na katastru Olomučan, která byla přenesena do expozice Blanenského muzea. Palivo poskytuje v posledních osmi letech vlastní milíř a pro část taveb je používána místní limonitová ruda sbíraná na polích. Ke dmýchání jsou používány pouze měchy. Výrazný posun v kvalitě výsledků taveb přinesly třídenní Workshopy starého železářství pořádané od roku 2009. Díky nim došlo nejen k výměně zkušeností s tavbami v kusových železářských pecích s tuzemskými i zahraničními kolegy, ale i k nárůstu množství taveb zvyšujícímu praktickou zkušenost experimentátorů.
Kouřící milíř v pozadí s vysokou pecí Staré huti u Adamova
Před započetím vlastní tavby jsou pece vysoušeny
Prvotní zpracování železné houby po vytažení z pece; ukázková tavba v sobotu 28. května
Při použití vyzkoušené rudy se daří opakovaně zhotovovat poměrně kvalitní železné houby či lupy. Pro ukázkové tavby je používána „směs na krásu“ – místní limonit a průmyslový hematit v poměru 1 : 1 – zaručující dobrý výsledek při veřejném předvádění. Mimoto jsou konány experimenty s různými dalšími typy železných rud. Během letošního workshopu byla obnovena trojice loňských pecí s tenkou hrudí, které společně s reliktem čtvrté pece tvoří „huť“ podobnou dílnám nalezeným archeology. Slovinští kolegové opravili a obličejem vyzdobili šachtovou pec vystavěnou vloni a maďarští archeometalurgové provedli reparaci své loňské pece, v níž provedli jednu tavbu (Slovinci tři). Domácí tým zvládl za pomoci vytrvalých pomocníků provést deset taveb a zástupci rodiny Kmoškových (Spolek archaických nadšenců ze Sebranic u Litomyšle) předvedli návštěvníkům během sobotního setkání také jednu tavbu v peci s tenkou hrudí. Celkově tak bylo možné v poslední květnový týden spatřit v areálu Staré huti 15 experimentálních a ukázkových taveb. Současně probíhalo kovářské zpracování železných lup a výpal dřevěného uhlí v milíři vystavěném předchozí víkend z 8 m3 tvrdého dříví a zapáleném v pondělí 23. května. Milíř byl rozebrán a uhlí napytlováno v průběhu sobotní akce pro veřejnost. Milířování dřevěného uhlí, klíčového a jediného paliva pro všechny metalurgické procesy v našich zemích až do poloviny 19. století, společně s tavbami v kusových pecích a kovářskou prací připomnělo návštěvníkům starou železářskou tradici Moravského krasu. Dalším typickým řemeslem bylo vápenictví. To
reprezentuje jednokomorová „selská“ vápenka zbudovaná nedaleko okrsku starého železářství v loňském roce. Letos došlo k druhému výpalu vápna, během něhož byl použit cca 1 m3 vápence. S hašením vápna vápeníkům velmi pomohl večerní přívalový déšť, který jim ušetřil mnoho nedělního času. Program doplnilo odlévání drobných předmětů z bronzu a cínu, které si mohli vyzkoušet i dětští návštěvníci; na ručním žernovu byla mleta mouka a v peci pečen chléb. Členové skupiny living history DAGA, zaměřující se na naše raně středověké slovanské předky, pracovali s pružinovým soustruhem opracovávajícím dřevo, předváděli rozdělávání ohně ocílkou a pazourkem, tepání měděných ozdob, řezbářskou práci, zhotovování různých textilních výrobků, psaní hlaholicí, pracovali na dře-
Výsledek jedné ze sobotních ukázkových taveb – železná lupa o hmotnosti 7,5 kg vzniklá z 25 kg vsazené železné rudy
Další homogenizování železného kusu, tentokráte již v kovárně
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
331
AK TUALIT Y
Rozebírání milíře v rámci sobotního programu – získané dřevěné uhlí poslouží při dalších tavbách
Replika raně středověké kusové železářské pece z 9. stol. v průběhu tavby; před pecí se nachází koláč právě vypuštěné strusky
AK T UA L I T Y I U M ĚLECK É O DL I TK Y l BL AHOPŘE J EM E
O n d ř e j M e r t a l r e d a kc e l U m ě l e c ké o d l i t k y l B l a h o p ř e j e m e
věné modle boha Svantovíta a předvedli i slovanský pohřeb. Kolegové z Technického muzea v Brně připravili program s úkoly pro dětské návštěvníky a dopravu části návštěvníků již tradičně zajišťoval historický autobus ze sbírek Technického muzea v Brně. Další tavby bude v areálu Staré huti možné zhlédnout v pátek 23. a sobotu 24. září a zejména v příštím květnu – srdečně zveme všechny zájemce o staré železářství.
Umělecké odlitky
Informace o akcích pořádaných v areálu Staré huti u Adamova je možno nalézt na webu Technického muzea v Brně (www.tmbrno.cz) a stránce Spolku Františka – sekce industriální archeologie Kruhu přátel Technického muzea v Brně (www.starahut.com).
Původ: pozdní období státu Jin (585–369 př. n. l.) Forma z jílu vypálená při nízké teplotě Délka: 17,2 cm, šířka 6 cm Vykopáno v nalezišti měděných odlitků ve městě Houma, province Shanxi
Prof. Ing. Karel Hrbáček, DrSc., oceněn medailí Františka Křižíka redakce
Prof. Ing. Karel Hrbáček, DrSc., převzal dne 9. 3. 2016 od předsedy Akademie věd České republiky medaili Františka Křižíka, která je udělována vynikajícím osobnostem za zásluhy v oblasti technických věd a za realizaci výsledků. Ocenění obdržel na návrh ÚFM AV ČR za dlouholetou spolupráci mezi ÚFM a První brněnskou strojírnou Velká Bíteš v oblasti výzkumu a vývoje vysokoteplotních materiálů pro výrobu kritických komponent stacionárních plynových turbín, leteckých motorů a turbodmychadel. Spolupráce přinesla řadu poznatků publikovaných v odborných časopisech a výrazně přispěla ke konkurenceschopnosti firmy První brněnská strojírna Velká Bíteš.
Prof. Hrbáček třetí zleva
332
Art castings
Dokonalá hliněná slévárenská forma
Houma bylo v období jar a podzimů hlavním městem státu Jin. V současné Číně představuje naleziště měděných odlitků v Houmě největší historické pozůstatky dílen odlévání bronzu z doby bronzové. Bylo zde odhaleno velké množství památek, včetně všech možných druhů nástrojů, výrobních prostor a hliněných a keramických forem pro kompletní slévárenský postup. Především dokonalé hliněné a keramické formy zaujaly pozornost odborníků. Obr. 1 představuje 44,6 cm vysokou bronzovou nádobu hu s vyrytými liniemi v podobě draka a provazu. Je známo, že v době bronzové byly slévárenské formy vyráběny především z hrnčířské hlíny. Zmíněné hliněné formy (obr. 2) byly vyrobeny z jemného jílu, který byl získán proplachováním a proséváním. Používán byl rovněž prach z dřevěného uhlí. Nejdříve bylo z těchto materiálů vytvořeno bláto, které se zpracovalo do požadovaného tvaru, poté byly formy uloženy do stínu pro vysušení na vzduchu a nakonec byly vypalovány při nízké teplotě, aby získaly pevnost, zároveň však byly udržovány plastické, aby do nich bylo možno rýt. Mikrostrukturu prachu z dřevěného uhlí tvoří pórovitý amorfní SiO2. Ten snižoval koeficient akumulace tepla materiálů forem a zlepšoval zabíhavost tekutého kovu, takže mohly být odlévány odlitky s velice jemnými dekoracemi bez jakýchkoliv deformací. Do formy tak mohly být vyrývány velice jemné ornamenty, a přitom skoro žádné linie těchto ornamentů nejsou poškozené. To poukazuje nejen na vynikající zručnost rytců, ale také na skutečnost, že technologie mísení a zpracování materiálů pro výrobu forem musela dosáhnout značné vědecké úrovně.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
Obr. 1.
Bronzová nádoba hu
a)
b)
Obr. 2.
Nalezené formy pro odlití uch nádoby hu (a) a pohled zpředu (b)
Výroba hliněných forem však byla zdlouhavá, vyžadovala značnou zručnost a samotné formy nebyly odolné vůči vysokým teplotám, takže bylo obtížné pokračovat v tomto způsobu výroby až do současnosti. (Zkrácený překlad z časopisu China Foundry, 2016, roč. 13, č. 1, s. A2–A3.)
Blahopřejeme Congratulations
70 let Ing. Jaroslav Chrást, CSc. * 27. července 1946 Gratulujeme!
D r a h o m í r a J a n o v á l K a r e l St r á n s k ý l F r a nt i š e k K a v i č k a l L i b o r P a nt ě l e j e v l Z d e n ě k S p o t z l B o h u m i l S e k a n i n a
Z historie From the history
Průzkum terénu ve Švařci (v lokalitě Za kaplí a Nad úpravnou vody) a v Havírně pod Cumberkem u Štěpánova nad Svratkou Ing. Drahomíra Janová p rof. I n g . Kar e l St rán sk ý, D r S c . prof. Ing. František Kavička, CSc. doc . Ing. Lib or Pantě lejev, Ph. D. Ing. Zdeněk Spotz, Ph.D. Ing. Bohumil Sekanina, CSc.
H i s t o r i c k ý ú vo d
nou úpravu ke zpřístupnění příkrých svahů pomocí rovinných teras je možno pozorovat i v okolí vesnice Koroužné. Je třeba také zmínit Švařci blízkou lokalitu Havírna a šachtu Cumberk (obr. 1). J. Doležel a J. Sadílek ve své rozsáhlé historické studii [1] poskytují podrobné informace o středověké těžbě rudnin v této lokalitě. Připravuje se prohlášení Havírny a dalších báňských děl na katastrálním území Štěpánova za kulturní památku. Ve studii oba autoři mimo jiné upozorňují, že i tam již za pernštejnského panství došlo k vytvoření umělých rovinných teras, jejichž zbytky autoři dokládají na obr. 4 až 6. Rovinné terasy měly šířku zpravidla dvou římských kroků (kolem 1,5 až 2 m) a lokálně obsahovaly i slepé šachtice (obr. 3) k těžbě. Terasy byly zbudovány ve svažitém prostoru v mnoha výškových úrovních tak, aby sledovaly vlastní těžební objekty nebo aby byly aspoň situovány v jejich blízkosti. Jde o plošně širší terasy o délce až několika desítek metrů, soustředěné zejména ve střední partii naleziště, někdy s výskytem hutních strusek a souvrství nasycených dřevouhelnými komponenty (obr. 4 a 5). Ve více případech jsou tyto „dílenské“ terasy příčně přepaženy zídkami z nasucho loženého lomového kamene; takové členění mělo snad technický význam (obr. 5). Ve větším množství je pak zvláště ve sráznějších severních partiích Havírny možné pozorovat i terasy menší. Za typický příklad této varianty může sloužit jedna z teras o rozměrech přibližně 17 × 10 m (obr. 6), kde zhruba čtvercová zahloubená deprese o délce stran asi 5 × 6 m navozuje představu zemnic či zahloubených suterénů nadzemních staveb, odkrytých na více středověkých hornických sídlištích v Horním Sasku nebo v Porýní. Na zbývající ploše terasy lze snad počítat s existencí nadzemních objektů dřevěné konstrukce, jak byly zachyceny ve jmenovaných lokalitách. Mnohdy zde nechybí ani menší konvexní destrukce s vysokým podílem lomového kamene v jádře i na povrchu, zřejmě pozůstatky otopných zařízení – pecí různých funkcí. Po opuštění hutnické těžby na terasách trvale dochází k růstu náletových listnatých, jehličnatých a jiných dřevin. Existence již zmíněných teras v lokalitě Za kaplí oběma autorům studie [1] zřejmě známa není. Výsledky aktuálního průzkumu hornin ve Šva ř c i a v H av í r n ě Při dřívějším průzkumu lokality Za kaplí v březnu 2010 proběhl odběr vzorků z pěti již tehdy částečně zasutých šachtic (tzv. stařin). Přitom bylo v šachtici č. 2 nalezeno spolu se stříbrem a dalšími kovy také zlato [2], [3]. Kovy byly vázány v těchto pěti vzorcích převážně na minerál kalcit. Je vhodné znovu zopakovat podrobné výsledky bodové chemické analýzy z této publikace. Analýza pěti vzorků z lokality Za kaplí je v tab. I ještě doplněna výsledky analýzy jednoho vzorku odebraného ve stejnou dobu v lokalitě Havírna. Průměrné obsahy x některých kovů stanovené v rudnině 2bodovou analýzou činily v hm. %: 4,5 Au, 5,43 Ag, 3,17 Pb, 0,66 Cu, 44,22 Zn. Přitom maximální obsahy xmax obou drahých kovů činily v hm. %: 57,04 Ag a 49,45 Au.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
333
Z HISTORIE
Ve Švařci v lokalitě dnes označované Za kaplí probíhala těžba polymetalických rud již za prvních pánů z Pernštejna koncem 12. století, neboť kaple zde byla údajně postavena zdejšími horníky a zasvěcena Nejsvětější Trojici v roce 1358 (obr. 1), kdy již stála vesnice a těžila se zde ruda, která byla nositelem stříbra a mědi. Tato lokalita se řadí mezi nejstarší oblasti dolování polymetalických rud. Její západní část je dnes porostlá jalovcem (obr. 2). Historické prameny hovoří dokonce o tom, že stříbro se dobývalo i na později postaveném hradě Zubštejně, který stojí v katastru obce Pivonice nad řekou Svratkou na vrcholu příkrého svahu obráceného k východu. Je pravděpodobné, že se těžba rud postupně přesunula i na svah skloněný k západu, neboť i tam jsou zbytky dnes již téměř úplně zasutých šachtic. Příkrý východní svah je skloněn ke vsi Koroužné, na jehož úpatí byla později otevřena Korouženská štola. Dnes je do ní možný vstup od nedalekého levého břehu řeky Svratky. Vstup leží severním směrem od zmíněné středověké kaple. Koncem devadesátých let minulého století byla téměř na úpatí východního svahu zahájena výstavba úpravny vody přiváděné z vírské nádrže, dokončená po r. 2000. Ze svahu Nad úpravnou vody lze snadno přejít na svah Za kaplí, který s ním sousedí. To bylo zřejmě možné i v dávné minulosti, popřípadě přejet i s povozem na druhý svah díky vytvoření umělých rovinných teras, které místy zůstaly zachovány až do současObr. 1. Schéma důlní situace v blízkém okolí nosti. Na obr. 3 je z boku patrná Švařce (převzato z [1]) jedna z takových teras. Tuto záměr-
Z HISTORIE
D r a h o m í r a J a n o v á l K a r e l St r á n s k ý l F r a nt i š e k K a v i č k a l L i b o r P a nt ě l e j e v l Z d e n ě k S p o t z l B o h u m i l S e k a n i n a
Obsahy kovů byly stanoveny metodou rentgenové spektrál– ve dvou rudninách (č. 6 a 8) bylo v souboru vzorků připraní mikroanalýzy a nález zlata v lokalitě Za kaplí se tehdy jevil vených k rentgenové spektrální analýze v práškové formě jako mimořádný. Kromě zlata a stříbra, které bylo nalezeno nalezeno zlato o koncentracích 44,61 (č. 6) a 29,62 (č. 8) pouze v rudnině č. 2, bylo stříbro identifikováno také v rudnihm. % Au, korespondující s obsahy stříbra o koncentracích ně č. 1 a 4 a ve vzorku č. 6 odebraného autory také v r. 2010 5,23 (č. 6) a 9,62 (č. 8) hm. % Ag; v Havírně. Zlato však ve vzorku č. 6 analyzováno nebylo. – minerály vyzvednuté z lokality Za kaplí, tedy při dvou průVe vzorcích č. 1 a 4–6 byly nalezeny vzácné zeminy – lanthazkumech (r. 2010 a 2015), obsahovaly zlatonosnou rudninu, nidy – La, Ce, Pr, Nd, Sm – a také gadolinium Gd. Thorium zatímco rudnina Nad úpravnou vody jako zlatonosná dobylo tehdy nalezeno pouze v lokalitě Havírna (vzorek č. 6). posud prokázána nebyla. O výskytu zlata nebo jeho těžbě se v Havírně nezmiňují ani J. Doležel a J. Sadílek [1]. Autorský tým se do Švařce v r. 2015 znovu dvakrát vrátil. V létě 2015 byl proveden již publikovaný průzkum lokaTab. I. Výsledky bodové chemické analýzy prvků v mikroskopických částicích minerálity Nad úpravnou vody [4]. Výsledky lů v rudninách z lokalit Za kaplí a Havírna, r. 2010 [hm. %] získané zde sběrem minerálů (celkem Švařec Za kaplí Havírna 8 vzorků) byly vyhodnoceny metodou rudnina rudnina 1 rudnina 2 rudnina 3 rudnina 4 rudnina 5 objekt 6 rentgenové fázové difrakční analýzy x x x x x x x x x xmax prvek x x max max max max max (XRD) a poté ještě rentgenovou energiO 35,24 51,61 12,02 38,24 18,07 47,28 31,35 49,47 31,99 46,27 31,48 48,66 ově disperzní spektrometrií (EDS). Bylo však analyzováno pouze stříbro, nikoli Na 0,25 0,60 0,41 2,28 0,91 2,73 1,41 3,15 1,07 3,58 0,33 1,70 zlato. Mg 1,17 1,77 0,47 1,2 0,20 0,52 0,43 1,04 0,64 1,01 0,49 1,26 Na podzim 2015 se proto průzkum znoAl 3,11 7,18 0,92 3,78 3,17 9,59 4,91 12,1 1,18 2,35 5,89 12,63 vu zaměřil na lokalitu Za kaplí, a to nikoSi 5,96 18,32 0,42 0,79 10,88 31,5 16,22 27,41 6,50 18,58 9,03 17,96 li ve stařinách jako v r. 2010, ale náhodP 0,85 4,57 0,57 1,86 0,33 2,48 0,68 4,24 2,57 11,8 4,25 13,74 ným odběrem minerálů (shodou okolZr 1,85 22,19 0,00 0,00 2,87 28,65 4,44 29,76 0,00 0,00 3,01 36,6 ností také 8 celistvých vzorků) na svazích S 0,14 0,27 12,06 33,38 0,17 0,43 0,44 4,52 1,94 4,96 1,96 6,75 mezi zmíněnými rovinnými terasami P 0,00 0,00 0,80 8,76 1,57 12,97 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 (obr. 7). Vzorky o velikosti dětské pěsti Pb 0,28 1,41 3,17 33,35 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,13 37,09 byly v achátovém vibračním mlýnku mechanicky rozdrceny na prášek o veliBi 0,03 0,41 0,00 0,00 0,12 0,36 0,57 2,51 7,22 32,48 0,00 0,00 kosti cca 100 µm. Metodou fázové Ag 0,32 1,12 5,43 57,04 0,00 0,00 0,25 3,05 0,00 0,00 0,21 0,61 rentgenové spektrální analýzy XRD byl Pa 0,00 0,00 0,27 3,01 0,00 0,00 0,13 1,50 0,00 0,00 0,00 0,00 potom experimentálně stanoven druh K 1,36 4,52 0,22 0,47 2,00 9,67 1,07 2,46 0,42 1,67 2,07 4,22 nalezených a identifikovaných mineráCa 12,13 32,05 6,32 19,22 0,47 1,75 3,56 9,10 2,47 6,22 0,23 0,67 lů. Výsledky analýzy přináší tab. II. VýBa 2,12 9,64 0,00 0,00 0,00 0,00 2,09 25,06 1,88 15,01 0,00 0,00 sledky následné analýzy chemického Ti 0,17 0,47 1,07 10,63 0,12 0,46 0,17 0,53 0,31 0,93 0,18 0,50 složení souboru minerálů z tab. II metoLa 2,51 9,62 0,00 0,00 0,00 0,00 5,71 15,08 4,58 13,41 4,71 15,5 dou (SPA) semikvantitativní poměrné analýzy [5] jsou v tab. III. Za nejcennějCe 5,37 21,74 0,00 0,00 0,00 0,00 7,95 24,71 8,76 26,28 9,10 29,15 ší je možno považovat identifikaci draPr 0,82 4,41 0,00 0,00 0,00 0,00 1,33 5,55 1,32 4,09 1,13 5,83 hého stříbra a především zlata. Výskyt Nd 3,36 12,60 0,00 0,00 0,00 0,00 4,81 14,71 4,25 13,08 4,30 17,45 zlata se v této lokalitě Za kaplí i po pěti Cr 0,32 1,08 0,30 0,91 0,33 0,92 0,62 5,90 0,31 0,89 0,18 0,83 letech znovu potvrdil (obr. 8 a 9). ZajíSm 1,02 5,21 1,07 11,74 0,00 0,00 0,17 1,20 0,85 2,86 0,80 5,1 mavá je také identifikace lanthanidů Mn 8,22 33,00 0,54 2,95 0,74 1,38 0,35 1,29 0,32 0,67 0,15 0,48 (obr. 10). Gd 0,68 3,83 0,00 0,00 0,00 0,00 0,56 3,09 0,88 3,99 0,07 1,69 Tab. I až III umožňují srovnat výsledky Fe 11,71 39,58 2,52 7,55 57,72 94,32 10,74 60,32 20,30 51,52 8,79 27,5 analýzy vzorků z lokalit Za kaplí a HaCo 0,00 0,00 2,04 22,45 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,06 1,45 vírna s odstupem pěti let. Složení souboru rudnin z podzimu r. 2015 provedeCu 0,62 2,69 0,66 5,54 0,00 0,00 0,04 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 né metodou SPA je podle tab. III velmi Zn 0,42 1,70 44,22 90,15 0,00 0,00 0,00 0,00 0,35 2,83 0,00 0,00 rozmanité: Au 0,00 0,00 4,50 49,45 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 – základní hornina v 8 vzorcích byla Hf 0,00 0,00 0,00 0,00 0,30 3,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 křemičitá s obsahem 5,14 až 15,89 Ni 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,04 0,44 0,00 0,00 0,05 1,25 hm. % Si; Y 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,51 34,7 – ve dvou vzorcích č. 2 a 5 byly naleTh 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,21 1,82 zeny vzácné zeminy – lanthan, cer, U 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,08 0,94 praseodym, neodym, samarium a ve vzorku č. 5 bylo identifikováno raV 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,18 0,51 dioaktivni thorium o koncentraci 66,7/12 4732,9/11 1963,1/10 1150,9/12 877,1/8 189,5/23 Fmineral* 2,12 hm. %; 23,02 49,89 22,06 25,40 27,25 30,73 Zmineral** – v šesti vzorcích bylo identifikováno Poznámky: *) Fmineral je průměrná plocha částice (µm2)/(počet analyzovaných částic minerálů); x – průměrný obsah stříbro o koncentraci 0,07 (vzorek prvku v souboru analyzovaných částic; xmax – maximální obsah prvku v souboru částic; **) Z – střední atomové číslo č. 5) až 50,16 (vzorek č. 7) hm. % Ag; akcesorických minerálů, analýzy Za kaplí r. 2014, Havírna r. 2010.
334
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
D r a h o m í r a J a n o v á l K a r e l St r á n s k ý l F r a nt i š e k K a v i č k a l L i b o r P a nt ě l e j e v l Z d e n ě k S p o t z l B o h u m i l S e k a n i n a
Obr. 2.
Dnešní podoba lokality Za kaplí, jedné z nejstarších středověkých oblastí dolování polymetalických rud (2010, foto K. Stránský)
Obr. 3.
Boční pohled na uměle vytvořenou rovinnou terasu v horní části svahu v lokalitě Za kaplí (podzim 2015, foto K. Stránský)
Obr. 4.
Lokalita Havírna, k.ú. Štěpánov nad Svratkou (západní část, jedna z větších teras s příčnou dělicí zídkou, foto J. Doležal, duben 2000 [2])
Obr. 5.
Obr. 7.
zůstatky těžební činnosti v podobě rovinných teras, známých z těžebních nalezišť v Horním Sasku nebo v Porýní. Autoři předkládaného příspěvku podrobili průzkumu vzorky rudnin z Havírny a rozšířili svůj průzkum i na lokality Za kaplí a Nad úpravnou vody. Tabulky s výsledky analýz ukazují široké spektrum identifikovaných prvků a dokládají, že ve všech 3 lokalitách rudniny kromě dalších kovů a lantanidů obsahují také stříbro a pouze v lokalitě Za kaplí dokonce zlato. Navíc i v obou lokalitách ve Švařci byly rovněž nově objeveny rovinné terasy. Připravuje se prohlášení Havírny a dalších báňských děl na katastrálním území Štěpánova za kulturní památku.
Odběr vzorků na svahu mezi terasami v lokalitě Za kaplí (podzim 2015, foto K. Stránský)
Lokalita Havírna, k.ú. Štěpánov nad Svratkou (větší terasy v západní části, foto J. Doležal, květen 2000 [2])
Obr. 6.
Lokalita Havírna, k.ú. Štěpánov nad Svratkou (severovýchodní část). Relikty nadzemní zástavby (?) s nasucho či na hlinité pojivo kladeným zdivem (foto J. Doležal, květen 2000 [2])
Lokalita Za kaplí a Nad úpravnou vody ve Švarci, stejně jako lokalita Havírna, jsou známé již od dob prvních pánů z Pernštejna jako oblasti intenzivní těžby polymetalických rud. Předmětem podrobného zkoumání historiků J. Doležela a J. Sadílka se stala zatím pouze Havírna. Mimo jiné zde nalezli po-
Poděkování Tato práce byla realizována v rámci projektu č. LO1202, získaného za finanční podpory MŠMT v rámci programu NPU I.
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
335
Z HISTORIE
Z ávě r
D r a h o m í r a J a n o v á l K a r e l St r á n s k ý l F r a nt i š e k K a v i č k a l L i b o r P a nt ě l e j e v l Z d e n ě k S p o t z l B o h u m i l S e k a n i n a
Tab. II.
Minerál křemen mikroklin albit hematit kalcit muskovit dolomit phengit sanidin celkem
Soubor vzorků minerálů polymetalické rudniny vybraných v lokalitě Za kaplí mezi terasami, r. 2015 chemická značka SiO2 KAlSi3O8 NaAlSi3O8 Fe2O3 CaCO3 KAl2(Si3Al)O10/OH)2 CaMg(CO3)2 K(AlMg)2(OH)2(SiAl)4O10 KNaAlSi3O8
1 47 10 37 6 0 0 0 0 0 100
vzorek číslo – podíl fáze (hm. %) 2 3 4 5 6 7 70 26 70 0 55 51 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 64 12 100 0 0 27 10 0 0 0 0 0 18 0 0 0 0 0 0 0 23 27 0 0 0 0 22 22 100 100 100 100 100 100
8 58 0 0 0 0 0 0 17 25 100
Obr. 8.
Bodová SPA analýza zlata a stříbra a dalších prvků v rudnině podle tab. I ve vzorku 5 (nález z r. 2010)
Obr. 9.
Bodová SPA analýza zlata a stříbra a dalších prvků podle tabulky III ve vzorku č. 8 (nález z r. 2015)
*) Tab. II obsahuje analýzu minerálů vybraných náhodně z povrchu svahu mezi terasami lokality Za kaplí v roce 2014 mezi létem a podzimem (obr. 7). Vzorky měly přibližnou velikost dětské pěsti. Po odběru bylo nejprve metodou rentgenové difrakční fázové analýzy (XRD) stanoveno mineralogické složení vybraných vzorků rudniny.
Tab. III. Bodová chemická analýza prvků – semikvantitativní poměrná analýza (SPA) ve vzorcích minerálů odebraných mezi terasami v lokalitě Za kaplí, r. 2015 prvek
1
2
3
O Na Mg Al Si P Zr S Pb Ag K Ca Ti Cr Mn Fe Cu Zn La Ce Pr Nd Sm Th Au celkem
34,80 1,19 1,09 1,33 15,89 2,47 41,42 0,48 0,00 0,21 0,18 0,31 0,03 0,00 0,00 0,32 0,29 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100.00
4,75 0,19 0,91 2,29 6,48 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,50 2,48 0,75 1,01 0,56 5,83 2,20 0,17 17,95 21,90 7,15 2,14 4,74 0,00 0,00 100,00
33,65 1,01 1,40 2,78 15,28 1,95 37,97 0,38 0,00 0,11 039 0,92 0,00 000 0,00 0,65 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
Vzorek číslo [hm %] 4 5 17,50 0,00 2,71 2,31 5,14 0,67 0,00 13,11 49,20 0,00 015 1,82 0,00 0,00 0,00 1,29 0,29 5,82 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
32,30 1,96 2,45 7,60 10,88 7,92 0,00 027 0,13 0,07 0,67 2,81 0,03 0,04 0,00 1,70 3,89 1,46 5,93 11,26 1,10 5,01 0,39 2,12 0,00 100,00
6
7
8
26,05 0,86 0,86 3,96 8,15 1,74 0,00 0,00 1,49 5,23 1,22 1,07 0,07 0,09 0,00 1,31 1,29 0,24 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 44,61 100,00
27,64 0,70 1,65 5,44 9,00 0,00 0,00 0,00 0,00 50,16 0,97 1,55 0,18 0,07 0,00 1,51 0,85 0,27 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
23,19 1,52 2,02 6,47 10,68 1,32 0,00 0,00 0,51 9,62 0,29 3,91 0,14 0,00 0,07 1,42 9,21 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 29,62 100,00
Obr. 10. Bodová SPA analýza lanthanidů (La, Ce, Pr, Ne, Sa) a dalších prvků podle tab. III ve vzorku č. 2 (nález z r. 2015)
*) Tab. III obsahuje chemické složení prvků ve vzorcích minerálů odebraných mez rovinnými terasami svahu Za kaplí. Vzorky 1až 8 byly nejprve rozdrceny a poté rozemlety ve vibračním achátovém mlýnku o velikost zrna cca 100 mikrometrů.
L i t e ra t u ra
Z HISTORIE
[1]
[2]
[3]
DOLEŽEL, J.; J. SADÍLEK: Středověký důlní komplex v trati Havírna u Štěpánova nad Svratkou. Mediaevalia Archaeologica 6. Příspěvek k dějinám těžby stříbra v oblasti severozápadní Moravy ve 13. a 14. století. K. Nováček, ed., Praha–Brno–Plzeň, 2004, s. 43–119. ISBN 80-86124-48-7. STRÁNSKÝ, K.; D. JANOVÁ; L. STRÁNSKÝ; P. ROUPCOVÁ: Těžba a zpracování stříbronosných rud ve Švařci u Štěpánova nad Svratkou, I. část. Slévárenství, 2010, 58(9–10), s. 364–366. ISSN 0037-6825. STRÁNSKÝ, K.; D. JANOVÁ; L. STRÁNSKÝ; P. ROUPCOVÁ: Těžba a zpracování stříbronosných rud ve Švařci u Štěpá-
336
S l é vá re ns t v í . L X I V . č e r v e n e c– s r p e n 2016 . 7– 8
[4]
[5]
nova nad Svratkou, II. část. Slévárenství, 2010, 58(11–12), 431–434. ISSN 0037-6825. JANOVÁ, D.; F. KAVIČKA; L. PANTĚLEJEV; Z. STOLZ; B. SEKANINA; K. STRÁNSKÝ: K možnostem analýz polymetalických rud a drahých kovů ve Švařci a v okolí Štěpánova nad Svratkou. Slévárenství, 2016, 64(3–4), 142–144. ISSN 0037-6825. STRÁNSKÝ, K.; D. JANOVÁ; S. POSPÍŠILOVÁ; J. DOBROVSKÁ: Možnost poměrné semikvantitivní mikroanalýzy těžkých kovů v horninách, rudninách a struskách. Slévárenství, 2009, 57(7–8), 268–270. ISSN 0037–6825.
www.alucast.cz
= CREATIVE SOLUTION OF YOUR CASTINGS INVESTMENT CASTING +
SPOJUJE SVĚTY !
Nejlepší odlitky ve své třídě jsou výsledkem kvalifikované týmové práce. Vaši zákazníci, partneři a zaměstnanci potřebují vždy “hovořit stejným jazykem”. Simulace vyžaduje přesné informace a podporuje kvalitní komunikaci – buduje tak mosty mezi různými světy. Simulační program MAGMA5 výrazně přispívá ke zvýšení konkurenceschopnosti Vaší firmy.
MAGMA GmbH K Vinici 1256 53002, Pardubice Czech Republic +420 773 154 664 p.kotas@magmasoft.cz www.magmasoft.de
SLÉVÁRENSTVÍ č. 7– 8/ 2016
7–8/2016 GERMALLOY™ a OPTIGRAN™
Kvalita v každém bloku
PÍSEK A VODA – CO VÍCE POTŘEBUJEME PRO ALPHASET
TECHNOLOGIE HÜTTENES-ALBERTUS
ALPHASET
FOND-EX 2016 – odborné články
WE GO GLOBAL
Navštivte nás na veletrhu FOND-EX Brno, 3.10. – 7.10.2016
www.ask-chemicals.com