Slevarenstvi 11-12 2016 by INA SPORT spol. s r.o.

Vysoce účinný filtrační systém skříňové konstrukce, překonávající všechny dosavadní technologie, vhodný pro velké odlitky z ocelí a litin. Rádi Vám poskytneme konzultaci: Telefon: +420 545 219 030 E-mail: info.czech@ask-chemicals.com www.ask-chemicals.com

SLÉVÁRENSTVÍ č. 11– 12 / 2016

11–12/2016

Všeobecné zaměření – hodnocení veletrhu FOND-EX 2016

Výkonný a kompaktní

Foseco Dökümhane Bölümü Vesuvius İstanbul Refrakter San. ve Tic. A.Ş. Gebze Organize Sanayi Bölgesi 1000. Cad. No:1022 41420 Çayırova - Kocaeli / TURKIYE Tel: +90 262 677 10 50 Fax: +90 262 677 10 60 www.foseco.com.tr

Tel.: +420 558 307 511 / www.foseco.cz

BUĎTE V OBRAZE !

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

Procesy při výrobě odlitků mohou být předem vypočítány a optimalizovány. Simulace zajišťuje transparentnost, prohloubí znalosti a poskytuje základ pro správná rozhodnutí. Schopnost predikce kvality odlitků posílí vaši spolupráci se zákazníky a má výrazný vliv na jejich důvěru ve vás.

MAGMA GmbH K Vinici 1256 53002, Pardubice Czech Republic +420 773 154 664 p.kotas@magmasoft.cz www.magmasoft.de

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 svaz@ @svazslevaren.cz

www.svazslevaren.cz

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 . 2 0 1 6 . č í s l o 11 – 1 2

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

tematické zaměření: v šeobecné zaměření – hodnocení veletrhu F O N D - E X 2016 to p i c : g e n e ra l to p i c n u m b e r— e v a l u a t i o n o f t h e F O N D - E X Fa i r 2016

Vydává © Svaz sléváren České republiky IČ 44990863

obsah

Redakce l 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

ÚVODNÍ SLOVO Introductory word 413

H L AV I N K A , J .

ODBORNÉ RECENZOVANÉ ČLÁNKY Specialized peer-reviewed articles 414

Z Ý K A , J . a ko l.

Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti niklové superslitiny MAR-M-247 Influence of microstructure on mechanical properties of MAR-M-247 nickel superalloy 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)

421

Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství Characteristics of natural andalusites and their influence on industrial use—the use of the Kerphalite KF in the foundry industry

429

ŠL A JS, J.

České slévárenství versus prognóza Industrie 4.0 Czech foundry industry versus the forecast Industrie 4.0

432

PÁ L K A , S . – H A S I L , J . – D O L E Ž A L , P.

Zlepšení vlastností lité Cr-Ni oceli DIN 1.4865 přísadou inokulantů

Vychází 6krát ročně l 6 issues a year Číslo 5–6 vyšlo 30. 6. 2016.

Improvement of properties of cast Cr-Ni steel DIN 1.4865 via addition of refiners

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 Do sazby 7. 11. 2016, do tisku 2. 12. 2016 Náklad 500 ks Inzerci vyřizuje redakce

K A Ň OVÁ , Z . – Z U G Á R KOVÁ , Z .

PŘEHLEDOVÉ ČLÁNKY Overview articles 436

J O N U L E I T, M . – M A S CH K E, W. – Z EM Á N EK , R .

Výroba odlitků z litiny s vermikulárním grafitem (LVG) Manufacture of vermicular graphite iron castings (GJV)

vedoucí redaktorka l editor-in-chief Mgr. Helena Šebestová

HODNOCENÍ VELETRHU FOND-EX 2016

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

Evaluation of the FOND-EX Fair 2016 440

P OTÁCE L , R .

Tavicí a udržovací pece na Mezinárodním strojírenském veletrhu a výstavě FOND-EX 2016 Melting and holding furnaces at the International Engineering Fair and at the FOND-EX Fair 2016

442

S T Ř Í T ECK Ý, F.

FOND-EX 2016 z pohledu tlakového, kokilového a nízkotlakého lití FOND-EX from the view of die-pressure, chill and low pressure casting

444

FOŠUM, J.

FOND-EX 2016 – formovací materiály a postup výroby forem a jader FOND-EX 2016—moulding materials and methods of moulds and core manufacture

446

MORES, A.

FOND- EX 2016 a oblast technologie odlitků FOND-EX Fair 2016 and the field of casting technology

Zdeněk Vladár

M . J o n u l e i t – W. M a s c h ke – R . Z e m á n e k V ý r o b a o d l i t k ů z l i t i ny s v e r m i ku l á r n í m g ra f i t e m ( LVG)

Kaňová – Zugárková

Fig. 5.

A 27 Thabazimbi, jižní Afria; jemnozrnná, silně zvětralá břidlice se sloupcovitými nesoudržnými porfyroblasty andalusitu A27 Thabazimbi, South Africa; the fine-grained heavily weathered shale with columnar cohesionless metacrystals of andalusite

Obr. 2.

Fig. 2.

Obr. 4. Fig. 4.

Žárovzdorné tvarovky s pigmentovými defekty; primární surovinou je andalusitový koncentrát, který byl předmětem zkoumání Refractory fittings with pigment defects; the primary raw material is an andalusite concentrate which was the research subject

Obr. 3.

P-T diagram [4]; pole stability Al 2 SiO 5 polymorfů: andalusit, kyanit a sillimanit The P-T diagram [4]; the stability field of Al2SiO5 polymorphs: andalusite, kyanite and sillimanite

Fig. 3.

Porovnání lineární tepelné dilatace vybraných ostřiv [17] Comparison of linear thermal dilation of chosen base sands [17] 1,2

Al2O3/Fe2O3

Ramzová

Lipno Fe2O3 hm %

0,8

Černé Voděrady

0,6

ory

0,4 0,2

Obr. 6.

Fig. 6.

A16 Glomel, Francie; výchozí hornina pro Kerphalite KF; jemnozrnný kontaktní rohovec se sloupcovitými porfyroblasty andalusitu A16 Glomel, France; the initial rock for Kerphalite KF; fine-grained hornfels with columnar metacrystals of andalusite

0 62

Obr. 8. Fig. 8.

62,2

62,4

62,6

62,8 63 Al2O3 hm %

63,2

63,6

63,8

Korelace Fe2O3 /Al2O3 [hm. %] v andalusitech z České republiky Correlation of Fe2O3/Al2O3 [weight %] in andalusites from the Czech Republic 1,2

Al2O3/Fe2O3

Fig. 3.

Vliv Ti na počet kuliček grafitu s ohledem na zbytkový obsah Mg a tloušťku stěny Influence of Ti on the GJV “window”

Modifikace plněným profilem pro výrobu LVG Po úpravě taveniny během odpichu je pánev dopravena na pracoviště vlastní modifikace. Před vlastní modifikací je nutno ještě řádně stáhnout strusku. ASKCM vyvinula speciální plněný profil, jehož složení vychází z doporučeného výchozího obsahu síry 0,010–0,012 %. Tomu odpovídá dávkování 8 až 10 m profilu/t litiny, což představuje 3 až 4 kg profilu/t, čistá hmotnost náplně je 1,8–2,4 kg/t. Vlastní doba modifikace se pohybuje v rozpětí 20–30 s. Následuje stažení strusky a očkování v odlévacím zařízení. Jako vhodné očkovadlo pro LVG se ukazuje SRF 75 [21] s velice nízkým obsahem Al. Licí teploty se běžně pohybují v rozsahu 1380–1420 °C (např. přítlačné spojkové kotouče). Pro odlitky výfukového potrubí z materiálu LVG SiMo budou licí teploty ještě vyšší. Doba odlévání by neměla překročit 10 min., jinak se projeví vliv odeznívacího účinku na tvar vyloučeného grafitu. Pokud se v průběhu jednoho dne odlévají současně LLG, LKG a LVG, je nutno zajistit, aby se LVG neodlévala následně po LLG. Naprosto ideální je mít vyhrazené odlévací zařízení jen pro LVG, aby nedocházelo ke směšování materiálů (obr. 5).

ran e orn na

r a orn na ran e on en r

0,8

Fe2O3 hm. %

63,4

Obr. 3.

všech vstupních parametrů. V případě, že výchozí obsah síry je < 0,010 %, je třeba provést korekci s pomocí FeS. Pro hodnoty > 0,012 % je nutno upravit složení vsázky. Pokud není tato podmínka dodržena, velice rychle dochází k vyloučení nežádoucího lamelárního grafitu nebo k navýšení podílu kuličkového grafitu. Titan je zde další zmiňovaný prvek. Ti je znám jako nežádoucí prvek ve vztahu ke kuličkovému grafitu a ne vždy je používán pro výrobu LVG. Přesto se v některých případech s úspěchem používá – přidáním přesně definovaného množství se využívá jeho rušivý vliv na rozpad kuličkového grafitu. Typickým příkladem aplikace může být odlitek výfukového potrubí, který se vyznačuje tenkou tloušťkou stěny a tedy vysokou rychlostí ochlazování, což jsou v tomto případě optimální podmínky i při nízkých obsazích Mg bez přítomnosti Ti pro vyloučení nežádoucího kuličkového grafitu. Pochopitelně se přítomnost titanu využívá i u dalších odlitků, vyžadujících řádné vyloučení vermikulárního grafitu. Jeho obsah by se měl pohybovat v rozmezí od 0,06 do 0,20 %. Diagram sestavený z literárních odkazů [19] názorně ukazuje vliv Ti na podporu vyloučení grafitu ve vermikulární podobě (obr. 3). Při použití Ti je důležité neopomenout, že existuje riziko tvorby karbidu titanu, což může být problematické v další části výrobního procesu (obr. 4). Proto je zcela nezbytné pro slévárny, které současně vyrábějí i TL, striktně oddělovat vratný materiál. Nebezpečí kontaminace titanem při výrobě TL může mít velmi vážné důsledky. Pokud není vysloveně předepsáno použití Ti, tak se budou výrobci snažit pracovat bez Ti, aby se zabránilo možné

0,6 0,4 0,2 0 62

62,2

62,4

62,6

62,8

63,2

63,4

63,6

63,8

Al2O3 hm. %

Obr. 7. Fig. 7.

A15 Kerphalite KF- 200-400 µ A15 Kerphalite KF 200-400 µ

Obr. 9. Fig. 9.

Korelace Fe2O3 /Al2O3 [hm. %] v andalusitech ze světově významných ložisek Correlation of Fe2O3 /Al2O3 [weight %] in andalusites from the world important deposits

S l é vá re ns t v í . L X I V . lis to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

423

Obr. 4. Fig. 4.

438

Karbidy titanu v LVG Titanium carbides in GJV

Obr. 5. Fig. 5.

Modifikační zařízení pro LVG Wire treatment booth for the production of GJV

Pří k l a d y v ý r o by LVG pomocí plněného profilu Příklad 1 Výroba LVG 350 s obsahem Ti, požadováno zákazníkem (obr. 6): Výchozí kov s 0,11 % Ti Množství kovu: 1000 kg Předúprava pomocí VL(Ce) + CerMM Modifikace plněným profilem [22] Očkování: SRF 75 do proudu kovu Složení po modifikaci: 0,015 % S a 0,012 % Mg Mechanické hodnoty z Y2 bloku: Rm 406 MPa, Rp0.2 333 MPa, A 2 %, HB 199 Struktura: 80 % grafitu tvar III a 20 % grafitu tvar VI

S l é vá re ns t v í . L X I V . lis to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

438

1,20

Fe2O3/Al2O3

1,00

Obr. 1.

Čelní pohled na stánek SSČR

Obr. 2 a 3.

dobí. Zejména upozornil na kritickou situaci v dopravní infrastruktuře, komentoval rovněž situaci na tuzemském trhu práce a neopomněl ani oblast vzdělávání. Vyzval vládu k pokračování podpory technického vzdělávání nejen v tomto a příštím roce, ale i v dalších letech. Jako konkrétní příklad možné podpory uvedl státem dotované stipendijní programy pro studenty technických oborů. Předseda vlády Bohuslav Sobotka ve svém následujícím projevu ocenil iniciativy SPČR a jeho členské základny v oblasti technického vzdělávání. Loňská vydařená kampaň podle něj přinesla hmatatelné výsledky i v podobě zvýšeného zájmu o studium technických oborů na středních školách. Zároveň vyjádřil přesvědčení, že v souvislosti se znovuobnovením pracovního vyučování a dílen bude potřeba prohloubit spolupráci mezi

tálně se o tomto kroku neuvažuje. Podruhé v historii navštívil sněm největšího zaměstnavatelského svazu v zemi prezident republiky Miloš Zeman. Jak uvedl ve svém vystoupení, v otázkách fungování českého hospodářství se takřka ve všech tématech ztotožňuje s pozicemi SPČR. V otázce nedostatku kvalifikované pracovní síly podle něj opravdu může být účinným řešením situace řízená ekonomická migrace z jazykově a kulturně spřízněných zemí. Po ukončení jednání si prezident ČR, předseda vlády a další činovníci prohlédli vybrané expozice v rámci veletrhu. Na stánku SSČR se pak zastavil i předseda vlády B. Sobotka s předsedou senátu M. Štěchem (obr. 4 a 5). V diskuzi o současných problémech našeho oboru, nových možných výzvách ve slévárenství a konceptu Průmysl 4.0 byla

Obr. 2.

Význam sponzorů je neoddiskutovatelný

Obr. 1.

Přednáškový sál hotelu Avanti byl zcela zaplněn

Obr. 3.

Jednání SD zahájil doc. J. Roučka

Obr. 5.

Předseda ČSS dr. L. Martínek

Obr. 6.

Děkan Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně doc. Katolický při své uvítací řeči

Obr. 7.

Odkaz prof. F. Píška připomněl doc. J. Roučka

Po obou stranách centrálního bloku stánku bylo rozmístěno 21 firem

nistr životního prostředí Richard Brabec. Vedle nich se sněmu zúčastnili další významní hosté, například guvernér ČNB Jiří Rusnok, prezident Hospodářské komory ČR Vladimír Dlouhý či šéf největší odborové centrály Josef Středula z ČMKOS. Sněm v závěru navštívil a na dotazy odpovídal prezident republiky Miloš Zeman. Prezident SPČR Jaroslav Hanák se ve svém úvodním vystoupení věnoval výsledkům práce vlády a ministrů v uplynulém ob-

základními a středními odbornými školami a to za aktivní spoluúčasti zaměstnavatelů. V následné diskuzi vystoupili další zúčastnění. Ze strany SSČR byl vznesen dotaz na možnosti opětovného získání bodového ohodnocení odborných časopisů jako Slévárenství a dalších. Odpověď místopředsedy vlády pro vědu, výzkum a inovace Pavla Bělobrádka však pro nás nebyla příznivá, protože auditoriu sdělil, že momen-

kladně hodnocena iniciativa svazu, vytvoření nepovinného předmětu na téma Průmysl 4.0, který vznikl na gymnáziu v Přerově. V úterý 4. 10. dopoledne proběhlo jednání představenstva a dozorčí rady Svazu sléváren ČR (obr. 6). Přítomní byli seznámeni s aktivitami svazu v oblastech vzdělávání, veletrhů, aktivit v CAEF, sociálním dialogu a dalších činnostech. Aktuální stav v oboru prezentoval J. Hlavinka. Situace ve slévárnách železných

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

Obr. 5.

Žárovzdorné tvarovky s pigmentovými defekty způsobenými goethitem [17] Refractory fittings with pigment defects caused by goethite [17]

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

Fig. 1.

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Obr. 1.

PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y

kontaminaci. Například dnes jsou úspěšně vyráběny hlavy válců a přítlačné kotouče ve velkých sériích bez použití Ti. Předúprava taveniny Přestože obsah síry v základním kovu lze přesně analyzovat, obsah kyslíku v tavenině většinou znám není. A to i přesto, že hraje významnou roli při výrobě TL a ještě větší u LVG. Protože se kyslík váže dvakrát více na Mg než na síru, měl by být jeho obsah co nejnižší. Pro výrobu LVG je důležitá kontrola celkového obsahu kyslíku a obsahu oxidů před modifikací Mg. Jestliže je celkový obsah kyslíku a obsah oxidů v tekutém kovu příliš vysoký, bude vždy existovat riziko, že při stále stejném dávkovaném množství Mg se bude jeho větší část vázat na kyslík za tvorby MgO, což povede ke vzniku nežádoucích lamel. ASK Chemicals Metallurgy GmbH (ASKCM) poskytuje již řadu let „kondicionér“ VL(Ce)2 [20]. Předúprava taveniny použitím VL(Ce)2 nebo CerMM snižuje celkový obsah kyslíku a oxidů obsažených v tekutém kovu, provádí se během odpichu, před vlastní modifikací. Kromě snížení obsahu kyslíku se ještě tvoří příznivé cer-oxi-sulfidy, které vykonávají funkci zárodků a následně jsou podporované přítomností Mn a Zr.

11–12/2016

Vysoce účinný filtrační systém skříňové konstrukce, překonávající všechny dosavadní technologie, vhodný pro velké odlitky z ocelí a litin. Rádi Vám poskytneme konzultaci: Obr. 9.

Obr. 4.

Oceněný doc. A. Záděra

Obr. 8.

Viceprezident SSČR Ing. F. Kristoň

Příspěvek Ing. P. Sobíška všechny zaujal

Telefon: +420 545 219 030 E-mail: info.czech@ask-chemicals.com Obr. 4.

468

V diskuzi na stánku SSČR (zleva) předseda vlády B. Sobotka, výkonný ředitel SSČR J. Hlavinka a předseda senátu M. Štěch

Obr. 5.

Došlo i na klidné popovídání u dobrého vína

Obr. 6.

www.ask-chemicals.com

Prezident SSČR Z. Vladár zahájuje jednání představenstva a dozorčí rady

Obr. 10. Přednášející prof. Rüdiger Bähr z TU v Magdeburgu

S l é vá re ns t v í . L X I V . lis to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

468

Obr. 11. Dobrou náladu podtrhla dixielandová kapela

S l é vá re ns t v í . L X I V . lis to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Tel.: +420 558 307 511 / www.foseco.cz

475

AZ_Udicell_A4_Filtersystem_CZ_05_.indd 1

475

Všeobecné zaměření

Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství

SLÉVÁRENSTVÍ č. 11– 12 / 2016

Výkonný a kompaktní

1 – 2 / 2 017 | l e g o v a n é l i t i n y alloyed cast irons

15.02.16 13:38

Ramzová

Fe2O3 hm %

Černé Voděrady Dolní Bory

0,60 0,40

450 0,20 0,00

62,00

62,20

62,40

ŠL A JS, J. 62,60

62,80 63,00 Al2O3 hm %

63,20

63,40

63,60

63,80

Co nového přinesl Mezinárodní strojírenský veletrh a slévárenský veletrh FOND-EX 2016 v oblasti 3D tisku? What new did the International Engineering Fair and the FOND-EX Foundry Fair bring in the field of 3-D printing?

453

K U B Í ČEK , J .

Povrchové úpravy na veletrhu PROFINTECH 2016

in ze r c e

Lipno 0,80

OBÁLKA Cover FOSECO, Ostrava RESPECT, a. s., Praha

Surface Treatment Technologies on the PROFINTECH Fair 2016

MAGMA GmbH, Pardubice

FIREMNÍ PREZENTACE

ASK Chemicals Czech s. r. o., Brno

Presentations of companies 455

Bez čeho se neobejde stavební záměr či developerská činnost (RESPECT, a. s., Praha)

456

Rychle schnoucí nátěr l Přechod od nátěrů na bázi organických rozpouštědel k vodním nátěrům (FOSECO, Ostrava)

458

Vysoce efektivní procesní pomocné látky (Chem-Trend (Deutschland) GmbH, Německo)

RUBRIKY

INZERCE Advertisements 412

Ediční plán Slévárenství 2017

459

Chem-Trend (Deutschland) GmbH, Německo

470

SEPP International s. r. o., Praha, Zuliefermesse Lipsko

409

SSČR, vzdělávání

Sections 460

Zaostřeno na materiál | Focused on material

463

Roční přehledy | Annual overviews

467

Zprávy Svazu sléváren České republiky | News from the Association of Foundries of the Czech Republic

472

Zprávy České slévárenské společnosti | News from the Czech Foundrymen Society

476

Slévárenská výroba v České republice | Foundry production in the Czech Republic

478

Transactions AFS 2015

479

Zahraniční slévárenské časopisy | Foreign foundry journals

481

Ze zahraničních časopisů | From the foreign journals

482

Slévárenské konference | Foundry conferences

484

Vysoké školy informují | Information from universities

486

Zajímavosti | Curiosities

486

Blahopřejeme | Congratulations

486

Umělecké odlitky | Art castings

487

Výročí | Anniversary

489

Nekrolog | Obituary

490

Z historie | From the history

493

CELOROČNÍ OBSAH SLÉVÁRENSTVÍ 2016 Volume contents Slévárenství 2016

od roku 1953 | since 1953

2017

ISSN 0037-6825

Odborný recenzovaný slévárenský časopis | Professional peer-reviewed foundry journal

EDIČNÍ PLÁN | SCHEDULE OF EDITIONS uzávěrka | deadline

číslo Issue No

články | articles

inzerce | adverts

číslo vyjde publication date

1–2

21.11.2016

02.01.2017

23.02.2017

TEMATICKÉ ZAMĚŘENÍ | SPECIAL TOPIC Legované litiny | Alloyed cast irons

3–4

16.02.2017

01.03.2017

26.04.2017

Aditivní výroba | Additive manufacturing

5–6

14.04.2017

01.05.2017

27.06.2017

Přesné lití | Investment casting

7–8

15.06.2017

03.07.2017

29.08.2017

Strukturální odlitky | Structural castings

9–10

01.08.2017

01.09.2017

26.10.2017

54. slévárenské dny – vybrané přednášky 54th Foundry Days—chosen papers

11–12

27.09.2017

23.10.2017

14.12.2017

Formovací a jádrové směsi | Moulding and core sands

CENÍK INZERCE | RATE CARD OF ADVERTISEMENTS OBÁLKA | COVER 1. strana | 1st page

2. strana | 2nd page

3. strana | 3rd page

4. strana | 4th page

23 000 Kč · 1 300 €

21 000 Kč · 1 200 €

20 500 Kč · 1 100 €

22 000 Kč · 1 250 € inzerat.indd 1

05.02.08 12:12:58

UVNITŘ | INSIDE

www.svazslevaren.cz

čb. | black-and-white

čb. + 1 barva b/w + plus 1 colour

1 A4

12 700 Kč · 800 €

15 800 Kč · 900 €

18 800 Kč · 1 000 € *

1/2 A4

6 400 Kč · 400 €

7 900 Kč · 500 €

9 400 Kč · 700 €

bar. | colour

Svaz sléváren České republiky Technická 2, 616 00 Brno tel.: +420 541 142 681 svaz@ svazslevaren.cz

velikost | size

1/3 A4

4 300 Kč · 300 €

5 300 Kč · 400 €

6 300 Kč · 500 €

1/4 A4

3 200 Kč · 190 €

4 000 Kč · 250 €

4 800 Kč · 350 €

1/8 A4

1 600 Kč · 100 €

2 000 Kč · 150 €

Bližší informace:

–

. 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

20 500 Kč · 1 100 €

1 A4 před nebo za obsahem | preceding or behind the content

10 000 Kč · 500 €

volně vložený list dodaný zákazníkem | loose inserted sheet JINÉ | OTHERS * PR článek o rozsahu 1 tiskové čb. strany A4 (max. 6700 znaků) k inzerci formátu 1 bar. A4 PR article of 1 press page (b/w, max. 6,700 characters) when colour 1 A4 ad is ordered

ZDARMA | FREE *

* barevné provedení PR článku (1 A4) | colour version of the PR article

5 000 Kč · 300 €

* každá další tisková strana PR článku navíc (čb.) | each extra page of PR article (b/w)

5 000 Kč · 300 €

Profesionální garance je zabezpečena synergickým propojením oborových znalostí škol a profesních organizací: 500 Kč · 30 €

překlad (1 normostrana) | translation (1 standard page)

Naše vzdělávání je přizpůsobeno potřebám slévárenského oboru v kontextu s potřebami zemí EU 210

125

145 85

265

297

265

297

100

170

Vydavatel | Editor

Redakce | Editorial office

Svaz sléváren České republiky Ing. Josef Hlavinka, výkonný ředitel Technická 2896/2, CZ 616 00 Brno tel.: +420 541 142 681 svaz@svazslevaren.cz www.svazslevaren.cz

vedoucí redaktorka | chief editor Mgr. Milada Písaříková Technická 2896/2, CZ 616 00 Brno tel.: +420 541 142 665 slevarenstvi@svazslevaren.cz www.slevarenstvi.svazslevaren.cz

váš partner ve vzdělávání

170

Víme o oboru téměř vše!

297

Nabízíme profesní vzdělávání pracovníků v oboru slévárenství:

210

. TAVIČ . SLÉVÁRENSKÝ MISTR . SLÉVÁRENSKÝ DĚLNÍK . SLÉVÁRENSKÝ TECHNOLOG . OBCHODNÍ SPECIALISTA VE SLÉVÁRENSTVÍ

ROZMĚRY | PARAMETERS [mm]

Josef Hlavinka

ÚVODNÍ SLOVO

Vážení a milí čtenáři, tímto číslem uzavíráme další kapitolu života časopisu Slévárenství, ročník 2016. Tento časopis neoddělitelně patří k rodině nás slevačů. Z příspěvků, které nám po celý rok zasíláte, je zřejmé, že i vy máte zájem o jeho vysokou úroveň. A myslím, že je to znát na kvalitě. Za dobu existence se podařilo vybudovat silnou vazbu vydavatele se slévárenským světem nejen z České republiky. Přes všechen můj shon si rád někde v klidu otevřu kterékoliv číslo a vždy najdu zajímavý článek. Nezřídka čtu stejný článek i několikrát. Ptáte se proč? Rád se učím od úspěšných a zároveň

Ing. Josef Hlavinka v ýkonný ředitel Svazu sléváren ČR

hledám inspiraci. Musím říct, že mne jakákoliv pozitivní myšlenka vždy „nastartuje“ k úvahám a nezřídka k činům v mém osobním i profesním životě. Díky. Průmysl 4.0 – často opakované heslo tohoto roku a blízké budoucnosti. Má šanci tradiční řemeslo, jakým je slévárenství, obhájit své pozice v tomto globálním směřování kybernetického světa? Cílem průmyslu 4.0 je předcházet nadvýrobě. Každý přesně specifikovaný produkt má svého zákazníka. Za pomoci datových souborů se zrychluje přenos informací a dosahuje se zkracování termínů a to vše v souladu s rostoucí kvalitou a klesající cenou. Už se v tom vidíte? Komerční slévárenství je přece na těchto principech dlouhodobě založeno! Ať už budeme systémově řazeni jako výrobní modul, prvek či i-cloud, vždy to bude produkce tvarově náročných výrobků. Ano, nové technologie nám přinesou nové možnosti; asi je zbytečné bránit se novým trendům, ale vždy je třeba racionální přístup se všemi pro a proti. Myslím si a pevně věřím tomu, že i nadále řadu odpovědí na to, jak a co, naleznete i v následujících ročnících našeho – vašeho časopisu Slévárenství. Blíží se závěr roku 2016, a proto mi dovolte poděkovat všem, kteří obětavě napomáhají a přispívají slévárenskému oboru. Mé upřímné díky patří blízkým kolegům, se kterými se pravidelně scházím, a také týmu pracovníků našeho sekretariátu a redakce.

Svaz sléváren ČR

redakce Slévárenství

Milí čtenáři, přeji vám příjemné prožití svátků vánočních v kruhu svých blízkých a v novém roce 2017 hodně zdraví, štěstí a osobních i pracovních úspěchů.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

413

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

J. Zýka – I. Andršová – J. Málek – B. Podhorná – A. Joch –K. Hrbáček Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti niklové superslitiny...

Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti niklové superslitiny MAR-M-247 Influence of microstructure on mechanical properties of MAR-M-247 nickel superalloy Received: 22.09.2016 Received in revised form: 21.10.2016 Accepted: 26.10.2016 669.018.4 : 539.3/.5 : 669.017 superalloys—mechanical properties—structure

Ing. Jiří Zýka, Ph.D. UJP PR AHA, a. s., Praha

Ing. Irena Andršová UJP PR AHA, a. s., Praha

Ing. Jaroslav Málek, Ph.D. UJP PR AHA, a. s., Praha

Ing. Božena Podhorná UJP PR AHA, a. s., Praha

Ing. Antonín Joch, Ph.D. PBS Velká Bíteš, a. s.

prof. Ing. Karel Hrbáček, DrSc. PBS Velká Bíteš, a. s.

414

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

MAR- M -247 is a γ’ phase strengthened nickelbase superalloy developed for applications requiring high strength at elevated temperatures up to about 10 0 0 ºC. MAR- M -247 has good castabilit y. It is usually used for turbine blades and turbocharger wheels castings. Heat treatment is usually applied; hot isostatic pressing is frequently used as well. Room tensile test s were per formed; result s are compared to IN713LC alloy. Dif ferent shape and weight of castings investigated implies dif ferent conditions during solidif ying and cooling resulting in dif ferent castings microstruc ture. This work investigates correlations bet ween mechanical proper ties and microstruc ture, par ticularly grain size, carbides, casting defec t s, and gamma-prime phase. Role of carbides is investigated more thoroughly.

Ú vo d MAR-M-247 je niklová superslitina precipitačně zpevněná fází γ‘ vyvinutá pro vysokou pevnost za vysokých teplot až 1000 °C. Její vyvážené chemické složení zaručuje výbornou kombinaci tahových a creepových vlastností v důsledku precipitačního zpevnění spolu se zpevněním v tuhém roztoku a zpevněním hranic zrn. Slitina MAR-M-247 má dobrou slévatelnost. Používá se obvykle pro výrobu dílů pracujících za vysokých zatížení a vysokých teplot, jako jsou turbínové lopatky a odlitky oběžných kol turbodmychadel. Slitina je obvykle používána ve stavu po tepelném zpracování, často je používána i operace izostatického stlačování za tepla (Hot Isostatic Pressing – HIP). Hlavním požadavkem kladeným na niklové superslitiny je vysoká odolnost proti tečení. Dále jsou požadovány odolnost proti vysokocyklové a nízkocyklové únavě, dobré korozní a oxidační vlastnosti atd., vše za vysokých teplot. Vlastnosti niklových superslitin jsou výsledkem jejich komplexního chemického složení a mikrostruktury. Mikrostruktura se může lišit v závislosti na zvolených parametrech výrobní technologie, primárně lití a tepelného zpracování. Pokud chceme zlepšit vybranou vlastnost, např. pevnost, je možné zvolit takové hodnoty technologických parametrů, které povedou ke vzniku mikrostruktury s malým zrnem a malými částicemi fáze γ’. Naopak pro lepší odolnost proti tečení jsou vhodná velká zrna. Proto je nutné volit hodnoty parametrů výroby opatrně, aby došlo ke vzniku žádané kombinace mechanických vlastností. Velikost a tvar odlitku ovlivňují jeho mikrostrukturu. Odlitky s větším průřezem chladnou pomaleji za vzniku velkých zrn. Při schvalování odlitků se provádí zkoušky tahem za pokojové teploty těles vyrobených z odlitků. Tato práce zkoumá vztah mezi mechanickými vlastnostmi v tahu za pokojové teploty a mikrostrukturou, zejména velikostí zrna, karbidy, licími vadami a fází γ‘. Výsledky jsou porovnávány se slitinou IN713LC, která je starší a levnější než slitina MAR-M-247. Slitina IN713LC se stále široce používá, zejména pro odlitky oběžných kol turbodmychadel. Toto porovnání bude užitečné zejména pro konstruktéry a výpočtáře, aby mohli vybrat správ-

Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti niklové superslitiny... J. Zýka – I. Andršová – J. Málek – B. Podhorná – A. Joch –K. Hrbáček

Introduction MAR-M-247 is a nickel-base superalloy developed for applications requiring high strength at elevated temperatures up to about 1000ºC. Its balanced composition provides an excellent combination of tensile and creep-rupture properties as a result of gamma-prime strengthening enhanced by solid solution and grain-boundary strengthening. MAR-M-247 has good castability. It is usually used for parts working at high load and high temperature conditions such as turbine blades and turbocharger wheels. Heat treatment and hot isostatic pressing (HIP) is usually applied. Principal requirement on nickel superalloys is high resistance to creep. Then other properties are also required as high cycle and low cycle fatigue resistance, good corrosion and oxidation properties etc., all at high temperatures. Properties of nickel superalloys result from the complex chemical composition and microstructure. Microstructure can vary according to parameters of the used manufacturing technology, primarily casting and heat treatment. In order to improve a specific property, e.g. strength, specific technology parameters can be chosen to obtain microstructure with small grains and small γ’ phase particles. On contrary, in the case of creep, large grain size is favourable. Therefore the technology parameters must be chosen carefully to obtain desired combination of mechanical properties. Size and shape of casting generally influence the microstructure. Castings with larger cross section cool more slowly, therefore modified microstructure with bigger grains arises. When approving the castings, mechanical values are measured by tensile test on test bodies made from castings at room temperature. This work investigates correlations between room temperature tensile mechanical properties and microstructure, particularly grain size, carbides, casting defects, and gamma prime phase. Results are compared to the IN713LC alloy, which is older and cheaper than the MAR-M-247 alloy. IN713LC is still widely used, namely for turbocharger wheels. The comparison will be useful e.g. for designers in order to be able to choose the right material for desired turbocharger parameters. High cycle high temperature fatigue behaviour of this alloy and the comparison with the IN713LC alloy was published recently [1], [2]. This article expands the knowledge about the relation of tensile strength and microstructure.

Pr ove d e n é p rá c e Chemické složení slitiny MAR-M-247 je uvedeno v tab. I. Odlitky byly připraveny přesným litím ve vakuu ve slévárně PBS Velká Bíteš, a. s. Byly zkoumány tři typy odlitků s různou hmotností a různým průřezem. První typ byl těžký odlitek ve tvaru čtyřlístku, druhý, střední typ odlitku byl ve tvaru kónického kužele a třetí typ odlitku byl lehký s průměrem 6 mm. Tepelné zpracování slitiny MAR-M-247 spočívá v rozpouštěcím žíhání 1200 °C / 2 h, ochlazení a následném precipitačním žíhání 870 °C / 24 h. Před tepelným zpracováním byla provedena operace izostatického stlačování za tepla (Hot Isostatic Pressing – HIP) pro snížení počtu a velikosti licích vad. Použité parametry operace HIP slitiny MAR-M-247 jsou 1200 °C / 4 h / / 103 MPa. Zkušební tělesa pro zkoušku tahem byla vyrobena ze 3 různých typů odlitků rozdílné velikosti a hmotnosti a tím i různé rychlosti chladnutí po odlití. Zkoumané odlitky jsou zachyceny na obr. 1. Lehký předlitý odlitek (vlevo nahoře), střední odlitek ve tvaru komolého kužele (vpravo nahoře) a těžký odlitek ve tvaru čtyřlístku (dole). V případě odlitku komolého kužele a čtyřlístku byla zkušební tělesa pro zkoušku tahem vyrobena ze spodní, užší části odlitku, přičemž jejich podélná osa je rovnoběžná s podélnou osou odlitku. Detaily týkající se použitých vtokových soustav jsou uvedeny v [2].

Experimental

Obr. 1. Fig. 1.

Tab. I. Tab. I.

The chemical composition of the MAR-M-247 alloy melt used is given in tab. I. Castings were prepared by vacuum investment casting in the PBS Velká Bíteš, a. s., foundry. Three types of castings with different weight and cross section were investigated. First one heavy “quatrefoil” casting, second one conical sample, and the third one from a casting with 6 mm in diameter. Heat treatment (HT) of MAR-M-247 alloy consists of solution annealing at 1200°C/2 h, cooling down and precipitation annealing at 870°C/24 h. Hot isostatic pressure (HIP) operation

Zkoumané odlitky, lehký předlitý odlitek (vlevo nahoře), těžší odlitek ve tvaru komolého kužele (vpravo nahoře) a těžký odlitek ve tvaru čtyřlístku (dole) Investigated castings, light weight precast specimen (top left), medium weight conical cone casting (top right) and heavy weight quatrefoil casting (bottom)

Chemické složení slitiny MAR-M-247 [hm. %] Chemical composition [in wt. %] of the MAR-M-247 alloy

0,14–0,16

8,2–8,6

0,6–0,8

5,4–5,6

0,8–1,2

9,8–10,3

9,7–10,3

2,9–3,1

0,03–0,06

max. 0.02

1,2–1,6

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

415

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

ný materiál pro turbodmychadla žádaných parametrů. Odolnost slitiny MAR-M-247 proti vysokocyklové únavě za vysokých teplot byla publikována nedávno [1], [2], včetně porovnání se slitinou IN713LC. Tento článek přispívá ke znalostem o vztahu mezi pevností v tahu a mikrostrukturou.

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

J. Zýka – I. Andršová – J. Málek – B. Podhorná – A. Joch –K. Hrbáček Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti niklové superslitiny...

Provedené práce spočívaly ve zkouškách tahem za pokojové teploty a v následné metalografické (světelná (light) metalografie – LM) a fraktografické analýze (řádkovací (scanning) elektronová mikroskopie – SEM). Byla vyhodnocena velikost zrna, velikost částic fáze γ‘, podíl licích vad a podíl karbidů. Velikost zrna byla měřena pomocí lineární průsečíkové metody dle ČSN 420462, průsečnice byly vedeny ve dvou na sebe kolmých směrech. Byla provedena analýza EBSD (Electron Back Scattered Diffraction) pro vyhodnocení orientace zrn a lokalizace deformace pomocí parametru Kernel Average Misorientation (KAM). Pro výpočet tohoto parametru se měří orientace krystalové mřížky v jednotlivých bodech. Vyhodnocuje se pak rozdíl v této orientaci mezi sousedními body, což odpovídá pootočení mřížky. Výsledky Porovnání slitiny MAR-M-247 a IN713LC Zkušební tělesa ze slitin MAR-M-247 a IN713LC byla zkoušena tahem za pokojové teploty. Byla porovnávána slitina MAR-M-247 po operaci HIP a tepelném zpracování, slitina MAR-M-247 po tepelném zpracování bez provedené operace HIP a slitiny IN713LC ve stavu po odlití. Všechna zkušební tělesa byla vyrobena ze stejného typu odlitku ve tvaru komolého kužele. Bylo zkoušeno 7 zkušebních těles od každé dávky. Výsledky jsou uvedeny v tab. II. Slitina MAR-M-247 je v obou zkoumaných stavech o cca 50 MPa pevnější než slitina IN713LC. Slitina IN713LC vykazuje vyšší hodnoty kontrakce a prodloužení. Operace HIP snižuje mez kluzu a zvyšuje hodnoty kontrakce v případě odlitků ze slitiny MAR-M-247. Tyto rozdíly jsou statisticky významné. Další detaily o porovnání slitiny MAR-M-247 ve stavu po provedené operaci HIP a bez ní, včetně statistické analýzy pomocí Wilcoxonova testu, jsou uvedeny v [3]. Mechanické vlastnosti a mikrostruktura odlitků ze slitiny MAR-M-247 Těžké odlitky vykazují horší mechanické vlastnosti, zejména prodloužení. Lineární závislost mezi deformací a napětím, tedy i mezi prodloužením a mezí pevnosti, byla nalezena v oblasti a) homogenní plastické deformace tahového diagramu (obr. 2). Lehké odlitky vykazují přibližně dvakrát vyšší míru zpevnění než odlitky těžké (obr. 3). Výsledky tahové zkoušky těles ze tří různých odlitků, stejně jako změřené hodnoty mikrostrukturních parametrů, jsou uvedeny v tab. III. Zajímavé a důležité strukturní jevy jsou zdokumentovány na obr. 4 až 7. Velikost zrna nalezená ve zkoumaných odlitcích se dosti liší (obr. 4). Lehké odlitky vykazují kolumnární zrna orientovaná od povrchu odlitku do středu v důsledku rychlého chladnutí b) tuhnutí. U ostatních odlitků byla nalezena rovnoosá zrna. při Na metalografických řezech i lomových plochách byl nalezen velmi nízký podíl licích vad (obr. 4), a naopak vysoký podíl interdendritických karbidů (obr. 5). Delší karbidy byly naleze-

Tab. II. Tab. II.

Výsledky zkoušek tahem za pokojové teploty slitiny MAR-M-247 a IN713LC Results of room temperature tensile tests of the MAR-M-247 and the IN713LC alloys Rp0,2 [MPa]

Rm [MPa]

A [%]

Z [%]

IN713LC

802

906

6,3

12,7

MAR HIP

844

974

4,1

9,8

MAR bez HIP

863

976

3,8

7,65

416

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

was performed before heat treatment in order to reduce number and size of pores. HIP parameters for the MAR-M-247 alloy are 1200°C/4 h/103 MPa. Tensile test specimens were machined from 3 different types of castings, each with different size and weight and thus different cooling rate. Investigated castings are depicted in the same scale in fig. 1. A light weight precast specimen (top left), a medium weight conical cone casting (top right) and a heavy weight quatrefoil casting (bottom). In case of middle and heavy weight castings tensile test specimens were prepared from the bottom of the specimen, the narrow part, with longitudinal axis of the specimen parallel to the longitudinal axis of casting. Details of used casting system are given in [2]. Experimental work consisted of tensile tests at room temperature and consequent metallographic (light metallography—LM) and fractographic analysis (scanning electron microscopy— SEM). Grain size, gamma prime phase size, amount of casting defects and carbides were evaluated. Grain size was measured by a linear intersect method according to the ČSN 420462 standard, intersecting lines were plotted in two principal perpendicular directions. Electron back scattered diffraction (EBSD) analysis was performed to evaluate grain orientation and deformation localisation by means of kernel average misorientation (KAM). Local crystal lattice orientation is measured in each measured point of the surface for calculation the KAM parameter. Differences in orientation between neighbouring points are then calculated and are related to rotation of the lattice. Results MAR-M-247 vs. IN 713LC comparison MAR-M-247 and IN713LC alloys were tensile tested at room temperature in order to compare alloys’ properties. The MAR-M-247 alloy in HIPed condition and heat treated condition, the MAR-M-247 alloy in heat treated condition without HIP and the IN713LC alloy in as-cast state were compared. All tested bodies were manufactured from the same type of casting, the conical cone sample. Seven specimens were tested from each batch. Results are given in tab. II. The MAR-M-247 alloy in both conditions is about 50 MPa stronger than the IN713LC alloy. The IN713LC alloy performs higher elongation and contraction. HIP operation reduces elastic strength and improves contraction values in case of the MAR-M-247 casting. These differences are statistically significant. Further details about the comparison of the MAR-M-247 alloy with and without HIP including statistical analysis by means of Wilcoxon test are given in [3]. MAR-M-247 mechanical properties and microstructure Heavy castings exhibit rather low mechanical properties, especially elongation. Linear correlation between stress and deformation, hence rupture strength and elongation, is found in region of homogenous plastic deformation in stress-strain diagram (fig. 2). The light castings performed, approx. two times, higher strain hardening rate than the heavy castings (fig. 3). Experimental results of tensile test of specimens from three different castings, as well as measured microstructure parameters, are given in tab. III. Interesting and important structural features are documented in fig. 4 – 7. Important differences between specimens from different castings are found in grain size (fig. 4). The light castings show columnar grains oriented from surface of the specimen to

Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti niklové superslitiny... J. Zýka – I. Andršová – J. Málek – B. Podhorná – A. Joch –K. Hrbáček 10

Tab. III. Mechanické vlastnosti a mikrostrukturní parametry odlitků ze slitiny MAR-M-247 Tab. III. Mechanical properties and microstructure parameters of different castings of the MAR-M-247 alloy

A [%]

velikost zrna [mm]

podíl vad na řezu [%]

podíl vad na lomu [%]

lehký

838

1202

11,0

0,298

0,004

0,537

střední

844

975

4,1

0,652

0,056

0,082

0,368

těžký

777

867

3,7

0,714

0,012

0,038

0,596

Deformation [%]

Rm [MPa]

Odlitek

7 5

y = 0,063x - 49,885 R² = 0,9831

MAR-light MAR-medium

3 2

MAR-heavy

1 0 800

1200

Obr. 3. 1000

Stress [MPa]

Fig. 3. 800 600

1000 1100 Stress [MPa]

1200

Deformační zpevnění zkušebních těles z různých odlitků ze slitiny MAR-M-247 Strain hardening of specimens from different MAR-M-247 castings

MAR-light MAR-medium

400

MAR-heavy

the centre as a result of directional solidification because of rapid cooling of the light castings. Equiaxial grains were found in specimens from the other types of castings. Investigation of metallographic sections and fractures shows low void fraction, but large amount of interdendritic carbides (fig. 4 and 5). Longer carbides are found at specimens’ microstructure from the heavy castings, with length up to 100 µm. Length of the carbide is reduced in specimen from the medium and the light castings.

200 0 0

Obr. 2. Fig. 2.

900

4 5 6 Deformation [%]

Tahový diagram zkušebních těles z různých odlitků ze slitiny MAR-M-247 Stress strain diagram of specimens from different MAR-M-247 castings

(a)

(b)

(c)

Obr. 4. Makrostruktura na leptaných podélných metalograficFigure 2 Macro etched longitudinal metallographic section of tensile test (left) and non-etched kých řezech (vlevo) a licí vady na neleptaných metalopictures of casting voids from heavy (a), medium (b) and light casting (c) - LM. grafických řezech (vpravo) z těžkého (a), středního (b) a lehkého (c) odlitku – LM Fig. 4. Macro etched longitudinal metallographic section of tensile test (left) and non-etched metallographic section with casting voids (right) from heavy (a), medium (b) and light casting (c)— LM

Obr. 5.

Neleptané podélné metalografické řezy s karbidy různých tvaru a velikostí – LM (vlevo) a prasklé karbidy na morphology-lomové LM (left) ploše and broken carbides on fracture surface (right) SEM from heavy(b) (a), (SEM) (vpravo) z těžkého (a), středního mediuma(b) and light casting (c) withsdifferent carbides size andvelikostí morphologylehkého (c) odlitku karbidy různých a LM tvarů Fig. 5. Non-etched longitudinal metallographic sections with different carbides size and morphology—LM (left) and broken carbides on fracture surface (right) SEM from heavy (a), medium (b) and light casting (c) with different carbides size and morphology—LM Figure 3 Non-etched longitudinal metallographic section with different carbides size and

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

417

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Rp0,2 [MPa]

Dv –střední velikost γ’ [µm]

y = 0,031x - 26,38 R² = 0,9997 y = 0,0457x - 39,325 R² = 0,9799

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

J. Zýka – I. Andršová – J. Málek – B. Podhorná – A. Joch –K. Hrbáček Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti niklové superslitiny...

ny v mikrostruktuře těžkých odlitků, a to o délce až 100 µm. U lehčích odlitků byly nalezené karbidické částice kratší. Většina lomové plochy těles z lehkých odlitků je pokryta známkami tvárné deformace (obr. 5). Více prasklých karbidů bylo nalezeno na lomových plochách z ostatních odlitků. Fáze γ‘ precipituje v charakteristické kuboidální morfologii (obr. 6). Homogenní rozložení velikostí částic se střední velikostí okolo 0,5 µm, stejně jako morfologie částic, je výsledkem provedeného tepelného zpracování. Interakce deformace a karbidů Výsledky lokální analýzy dezorientace mřížky pomocí parametru KAM metodou EBSD jsou uvedeny na obr. 7. Lokální maxima místní dezorientace zrn se nacházejí na hranicích zrn a v mezidendritických prostorech, kde se vyskytují karbidické částice. Významnější maxima parametru KAM byla nalezena v mikrostruktuře lehkých a středních odlitků (obr. 7). Tyto odlitky s menšími karbidy proto vykázaly vyšší hodnoty prodloužení (tab. III). Proto vyšší lokální maxima parametru KAM mohou být dosažena v případě struktury s výhodnějšími menšími karbidickými částicemi.

Most of the fracture surface of the specimen from the light casting is covered by marks of ductile fracture (fig. 5). More cracked carbides are found on fracture surfaces of the specimens from the medium and the heavy castings. γ’ phase precipitates in characteristic cuboidal morphology (fig. 6). Homogenous particle size distribution with mean size around 0,5 µm, and particles morphology is a result of heat treatment performed. Interaction of deformation with carbides Results of local measuring kernel average misorientation (KAM) by means of electron back scattered diffraction (EBSD) are given in fig. 7. Local maxima of local misorientation are found at grain boundaries and interdendritic regions where carbide particles are present. Larger maxima can be found in microstructure of the medium and the light castings compared to the heavy casting (fig. 7). These castings contain smaller carbides particle therefore performed higher elongation (tab. III), before fracture. Thus higher local maxima of KAM can be obtained in case of favourable smaller carbide particles. Discussion

Diskuze Korelace mikrostruktury a vlastností Vypočtené hodnoty koeficientu korelace mezi měřenými mechanickými tahovými vlastnostmi a mikrostrukturními parametry jsou uvedeny v tab. IV. Nejvyšší hodnoty korelačního koeficientu byly nalezeny mezi tvrdostí a mezí kluzu. Podobné hodnoty byly nalezeny i mezi tvrdostí, resp. mezí pevnosti a velikostí zrna, což je v souladu s Hall-Petchovým vztahem. Vysoká pozitivní korelace byla nalezena mezi tažností a mezí pevnosti a je dokumentována na obr. 2 a 3. Záporná korelace je mezi tažností a podílem karbidů. Příčina tohoto jevu je zřejmě podobná jako v případě slitiny IN 713LC [4]. K praskání karbidů dochází na počátku lomového procesu při zkoušce tahem. Větší velikost a větší množství karbidů znamená dřívější začátek lomu. Protože nad mezí kluzu existuje lineární závislost mezi napětím a deformací (obr. 2 a 3), větší tažnost znamená vyšší mez pevnosti. Interakce deformace s karbidy Prezentované výsledky ukazující snížení mechanických vlastností slitin MAR-M-247 s rostoucí velikostí odlitku jsou podobné výsledkům publikovaným v literatuře týkající se slitiny MAR-M-247, např. [5], [6], či slitiny IN713LC [10]. Uvedené publikace spojují výskyt karbidů s nižšími hodnotami tažnosti. Milenkovič [6] spojil přímo rychlost chlazení a podíl a velikost karbidů. Orientace zrna je také důležitá [10]. Zrna s osou <100> orientovanou rovnoběžně s osou tahu mají karbidické deskovité částice orientovány kolmo na směr tahu, čímž je podpořeno podélné praskání karbidů a propojování takto vzniklých trhlin. Lokální dezorientace může být spojena s vyšší hustotou dislokací [7], [8]. Za předpokladu, že dezorientace je důsledkem nakupení dislokací během deformace, může být spočítána hustota geo-

418

Microstructure properties correlation Calculated values of correlation coefficients between measured room temperature tensile properties and microstructure parameters, where HV—Vickers hardness, d—grain size, carb —carbide fraction on section, LV—void fraction on section, LVL—void fraction on fracture and D—γ’ mean size, are given in tab. IV. The highest correlation coefficient value was found between hardness and rupture strength. Similar values are also in case of hardness, resp. rupture strength, and grain size. That is in agreement with Hall-Petch relation. Close positive correlation exists between elongation and rupture strength and is documented in fig. 2 and 3. Negative correlation is between elongation and carbides volume fraction. Origin of this phenomenon is probably similar as in

Tab. IV. Vypočtené hodnoty koeficientu korelace mezi měřenými mechanickými tahovými vlastnostmi a mikrostrukturními parametry, kde HV – tvrdost dle Vickerse, d – velikost zrna, carb – podíl karbidů na řezu, LV – podíl licích vad na řezu, LVL – podíl licích vad na lomu a D – střední velikost částic fáze γ‘ Tab. IV. Calculated values of correlation coefficients between measured room temperature tensile properties and microstructure parameters, where HV—Vickers hardness, d— grain size, carb—carbide fraction on section, LV—void fraction on section, LVL—void fraction a) on fracture and D— γ’ mean size HV / Rp0,2

HV / Rm

Rm / A

Rp0,2 / d

Rp0,2 / d−½

LV / A

carb / A

0,90

0,99

0,90

−0,34

0,37

−0.33

−0,87

−0,46

HV / d−½

HV / d

A/d

Rm / d

Rm / d –1/2

LVL / A

carb / Rm

Rm / D

0,95

−0,75

−0,78

0,90

−0,31

−0,91

−0,19

Obr. 6. Fig. 6.

c) Figure 4 Gamma prime phase particles morphology from heavy (left) and light casting

Morfologie částic fáze γ‘ z těžkého (a), středního (b) a lehkého (c) odlitku – SEM (right) – SEM Gamma prime phase particles morphology from a) heavy, b) medium and c) light casting —SEM

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12 b)

Rp0,2 / D

c) Figure 4 Gamma prime phase particles morphology from heavy (left) and light casting

Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti niklové superslitiny... J. Zýka – I. Andršová – J. Málek – B. Podhorná – A. Joch –K. Hrbáček

(a)

3.3 Interaction of deformation with carbides

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

metricky nezbytných dislokací pro lokálně zjištěnou hodnotu KAM [9]. Místa s vyšší hodnotou dezorientace se obvykle nacházejí v blízkosti karbidů. Udává se [8], že vyšší hustoty dislokací vznikají v blízkosti karbidů v důsledku velkých gradientů deformace okolo tuhých netvárných karbidických částic během deformace. Proto můžeme usoudit, že karbidické částice fungují jako překážky pro pohyb dislokací. Tyto karbidy jsou křehké. Jelikož zkoumáme polykrystalické odlitky bez usměrněné struktury, můžeme předpokládat, že ve struktuře odlitku je dostatek zrn s orientací osy <100> v ose tahu. Proto můžeme předpokládat, že jehlicovité karbidy praskají při tvárné deformaci odlitku tahem jako první. Proto více karbidů znamená dřívější počátek lomu. Deformační zpevnění bývá spojováno s překážkami pro pohyb dislokací. Někteří výzkumníci [11] spojili deformační zpevnění s částicemi fáze γ‘, což pravděpodobně není tento případ, kdy se může jednat o důsledek menšího zrna a menší šířky dendritických větví vzniklé v důsledku vyšší rychlosti ochlazování během tuhnutí. Hranice zrn a mezidendritické prostory jsou také překážky pro pohyb dislokací, obzvláště pokud jsou dekorovány karbidy. Navazující zkoumání je potřebné pro získání dalších informací o pozorovaných rozdílech v deformačním zpevnění slitiny MAR-M-247.

a) (b)

b) (c)

c) Obr. 7.

Mapa parametru kernel average misorientation (KAM) zkoumaných míst (vle-

vo) a histogramy lokální misorientace legendyplaces k mapě KAM těžkého Figure 5 Kernel average orientation misfit map of aanalysed (left) and(vpravo) histograms of local

(a), středního (b) a lehkého (c) odlitku misorientation legend to KAM map(KAM) (right) of heavy (a), medium (b) and castingof(c) Fig. 7. Kerneland average misorientation map of analysed places (left) and light histograms local misorientation and legend to KAM map (right) of heavy (a), medium (b) and light casting (c) misorientation are found at grain boundaries and interdendritic regions. Local maxima of local

Larger maxima can be found in microstructure of medium and light castings compared to heavy casting, see Figure 5.

Z ávě r y Byly zkoumány různé odlitky z niklové superslitiny MAR-M-247. Pevnost v tahu slitiny MAR-M-247 za pokojové teploty je vyšší než pevnost slitiny IN713LC. U tvárných vlastností je tomu naopak. Bylo ukázáno, že mechanické vlastnosti za pokojové teploty jsou přímo ovlivněny mikrostrukturou odlitku a tedy podmínkami tuhnutí a chladnutí. Mez pevnosti významně koreluje s tažností, tvrdostí, velikostí zrna a podílem karbidů. Dlouhé jehlicovité karbidy při plastické deformaci během zkoušky v tahu praskají jako první, proto více karbidů způsobuje dřívější vznik lomu. Je pravděpodobné, že karbidy fungují jako překážky pohybu dislokací. Poděkování Tento výzkum byl podpořen Ministerstvem průmyslu a obchodu České republiky, program TIP, projekt FR-TI4/030. L i t e ra t u ra [1] [2]

ŠMÍD, M. a kol.: Únavové vlastnosti superslitiny MAR-M-247. Slévárenství, 2013, 61(9–10), 247. ISSN 0037-6825. ŠMÍD, M. a kol.: Vliv rozdílných podmínek přesného lití na vysokocyklovou únavu superslitiny MAR-M 247 při vysokých teplotách. Slévárenství, 2015, 63(9–10), 340. ISSN 0037-6825.

case of IN713LC alloy [4]. Carbides cracking is at the beginning of the fracture during tensile test. More and bigger carbides mean earlier start of the fracture. Because there is a linear relationship between stress and deformation above elastic strength (fig. 2 and 3), higher elongation results in higher rupture strength. Interaction of deformation with carbides Presented results showing reduction of mechanical properties of the MAR-M-247 alloy with growing size of casting are similar to published results of the MAR-M-247 alloy, e.g. [5], [6], or of the IN713LC alloy [10] in literature. Both publications connect carbides with low elongation values. Milenkovic [6] connected directly cooling rate with carbides fraction and carbide size. Also grain orientation is important [10]. Grains oriented with <100> axis parallel to tensile direction has platelet carbides oriented perpendicular to the tensile axis, thus promoting their longitudinal cracking and interconnecting of such cracks. Local misorientation can be related to local excess dislocation density [7], [8]. Assuming that the misorientation is a result of dislocation accumulated during deformation, geometrically necessary dislocation density can be calculated for measured values of local kernel average misorientation [9]. Usually places with high local grain misorientation are located near carbides. Higher dislocation densities near the carbides are reported [8] to be generated by the large strain gradients produced around S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

419

J. Zýka – I. Andršová – J. Málek – B. Podhorná – A. Joch –K. Hrbáček Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti niklové superslitiny...

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

[3]

ZÝKA, J. a kol.: Vliv operace HIP na pórovitost a mechanické vlastnosti niklové superslitiny MAR-M-247, In: Slévárenské dny 2014, Brno. [4] ZÝKA, J. a kol.: Mechanical properties and microstructure of large IN713LC nickel superalloy castings, MATEC Web of Conferences14, 21004 (2014), Eurosuperalloys 2014. [5] BOR, H. Y. a kol.: Elucidating the effects of solution and double ageing treatment on the mechanical properties and toughness of MAR-M247 superalloy at high temperature, Materials Chemistry and Physics, 2008, 109, 334–341. ISSN: 0254-0584. [6] MILENKOVIC, S. a kol.: Effect of the cooling rate on microstructure and hardness of MAR-M247 Ni-based superalloy. Materials Letters, 2012, 73, 216–219. ISSN: 0167-577X. [7] RETTBERG, L. H.; M. TSUNEKANE; T. M. POLLOCK: Rejuvenation of nickel based superalloys GTD 444 (DS) and RENÉ N5 (SX). In Superalloys 2012: International Symposium on Superalloys, TMS, 2012, s. 341–349. [8] KARAMCHED, P. S.; A. J. WILKINSON: High resolution electron back-scatter diffraction analysis of thermally and mechanically induced strains near carbide inclusions in a superalloy. Acta Materialia, 2011, 59, 263–272. ISSN: 1359-6454. [9] NYE, J. F.: Some geometrical relations in dislocated crystals. Acta Metallurgica, 1953, 1, 153–162. [10] ZÝKA, J. a kol.: Mechanical properties and microstructure of IN713LC nickel superalloy castings. In Metal 2013: 22nd International Conference of Metallurgy and Materials. Ostrava: TANGER, 2013. [11] LAVAKUMAR, A.: Strain hardening behaviour of a Nickel based superalloy SUPERCAST 247A. International Journal of Scientific & Engineering Research, 2013, 4(8), 1914–1920. ISSN 2229-5518. Recenzenti | Peer-reviewers: prof. Ing. Ladislav Zemčík, CSc. prof. RNDr. Ludvík Kunz, CSc.

the plastically rigid inclusion during mechanical deformation. Therefore we can conclude that carbide particles are an obstacle for dislocation motion. These carbides are brittle in nature. Since polycrystalline castings without directional microstructure are investigated, we can assume, that enough grains with <100> axis parallel to tensile direction are present. Therefore we can assume that long needle-like carbides crack first during tensile loading in plastic region; therefore more carbides mean earlier fracture. Strain hardening is connected with obstacles for dislocation movement. Some researchers [11] correlated γ’ particles size with strain hardening, which is not probably our case. In our case, it can be a result of smaller grain size and dendrite arm spacing resulting from higher cooling speed during solidification. Grain boundaries and interdendritic regions are also obstacles for dislocation motion, especially when decorated by carbides. Further investigation is needed to gain closer insight in observed differences in strain hardening of the MAR-M-247 cast nickel superalloy. Conclusions MAR-M-247 nickel superalloy castings with different weight were investigated. Room temperature tensile strength of MAR-M-247 is superior to IN713LC properties, plastic properties are on the opposite inferior. It was shown, that room temperature tensile properties are directly influenced by castings microstructure and thus solidifying and cooling conditions. Rupture strength is strongly correlated with elongation, hardness, grain size, and carbide fraction. Long needle-like carbides crack first during tensile loading in the plastic region; therefore more carbides mean earlier fracture. It is probable that carbides act as obstacle for dislocation movement. Acknowledgements This research was sponsored by the Czech Ministry of Industry and Trade, programme TIP, project FR-TI4/030.

O K e ko n o m i c k á p ř i ČS S s p o l u s e S l é v á r n a m i T ř i n e c , a . s ., p o ř á d á

7. 3. 2017 ve Slévárnách Třinec, a. s. 16. seminář Cí l e m s e m i ná ř e j e z v e ř e j n ě n í v ý s l e d k ů r o č n í p rá c e t ý m u s e d m i č e s k ý c h s l é v á r e n. B u d e p ř e d s t a v e n n á k l a d o v ý m o d e l u r č e ný k o p t i m a l i z a c i t e p e l n é h o z p ra co v á n í o c e l o v ý c h o d l i t k ů. P o s o u ze ny b u d o u r ů z n é t e c h n o l o g i e n á k l a d o v o s t i o d d ě l o v á n í n á l i t k ů a v n e p o s l e d n í ř a d ě i f i n a n č n í n á r o č n o s t b r o u š e n í o d l i t k ů. I nfo r m o v á n o b u d e r o v n ě ž o d a l š í c h p ra c í c h ř e š e ný c h v P R OJ EK T U X V I I . B l i ž š í i n f o r m a c e : M g r. F ra nt i š e k U r b á n e k , s l e v a r e n s k a @ v o l ny.c z , w w w.s l e v a r e n s k a .c z O d b o r ný g a ra n t s e m i n á ř e : d o c . I n g . Vá c l a v K a f k a , CS c .

420

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství Z. Kaňová – Z. Zugárková

Characteristics of natural andalusites and their influence on industrial use— the use of the Kerphalite KF in the foundry industry Received: 26.09.2016 Accepted: 26.09.2016 553.62 : 621.76:621.74 sand basics—refractories

The contribution shows the result s of the comparison of domestic andalusites used in the manufac ture of moulds and cores with samples from South Africa and France deposit s. Fur ther on the proper ties of the foundr y base sand Kerphalite KF in comparison with other commonly used base sands are described. An example of the use of the base sand Kerphalite KF in the foundr y including possible dosing of the binder system, bending strengths and the qualit y of resulting castings is given.

Mgr. Zdeňka Kaňová Masar ykova univerzita, Přírodovědecká fakult a, Br n o, M as ar y k U ni ver sit y, Faculty of Science, Brno

Ing. Zdeňka Zugárková S A N D T E A M , s p o l . s r. o ., ( L t d .), Holubice

Ú vo d Prakticky 100 % spotřeby andalusitu v České republice je zajišťováno importem ze zahraničí. Tuzemští odběratelé jsou jednoznačně závislí na situaci na světových trzích. Bezkonkurenční zdrojovou oblastí andalusitu je Jihoafrická republika a lze předpokládat, že jakýkoliv výkyv ve vnitřní politicko-ekonomické situaci se projeví na světovém trhu. Andalusit je i v České republice hojně rozšířený minerál. Zajištěním dostatečného množství domácí suroviny by se podstatně snížily náklady českých producentů a zvýšila by se konkurenceschopnost dosud produkovaných tuzemských výrobků v keramickém průmyslu, slévárenství, strojírenství, sklárnách atd. Podnětem pro zpracování tématu Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití byly dvě základní otázky z praxe: – Proč je pro výrobu forem a jader primárně využíván andalusit z Francie, a ne andalusit z Afriky? – Co je zdrojem pigmentových skvrn na žárovzdorných tvarovkách vyrobených z jihoafrických andalusitových koncentrátů (obr. 1 a 2)? Andalusit Základní charakteristika První odborný popis andalusitu pochází ze španělského masivu Ronda. Název andalusit dal minerálu v roce 1789 Jean Delamétherie podle španělské provincie Andalusie [1], [2]. Dle Strunzovy klasifikace je andalusit řazen do skupiny Al2SiO5 nesosilikát s dalšími anionty [3]. Skupina Al2SiO5 zahrnuje tři polymorfní modifikace, lišící se v koordinaci atomů hliníku: sillimanit Al6Al4OSiO 4 a andalusit Al6Al5OSiO 4 se vyznačují rombickou symetrií, kyanit Al6Al6OSiO 4 symetrií triklinickou. Andalusit v porovnání s ostatními minerály skupiny Al2SiO5 potřebuje ke svému vzniku nejnižší tlak (obr. 3). Vypočtená hustota andalusitu se pohybuje v rozmezí od 3,13 do 3,16 g/cm3. Andalusit bývá bezbarvý, bílý, šedý, zelený, žlutý, modrý, nejčastěji slabě narůžovělý. Čistý andalusit (stechiometrického složení) je tvořen 63,2 hm. % Al2O3 a 36,8 hm. % SiO2. Pouze malá část Al v šestičetné koordinaci bývá nahrazována Mn3+ a v menší míře také Fe3+. V andalusitu dosahují tyto prvky významných koncentrací do 2,0–3,0 %, zřídka do 5,0 % hmotnosti. Zastoupení Ti, Mn3+, Fe3+, Cr3+, H a V se pohybuje ve stopových až minoritních množstvích [5], [6]. Genetické podmínky vzniku andalusitu a jeho výskyty Andalusit je v České republice běžný v křemenných peckách svorů a rul, méně často v granitech a pegmatitech a kontaktních plodových břidlicích. V jižních Čechách se andalusit nachází poměrně běžně v Kaplické jednotce – mezi Kaplicí a Vyšším Brodem. K dalším významným lokalitám patří Něchov u Trhových Svinů, Bujanov, Čertova stěna u Vyššího Brodu, Malý Stradov u Kaplice, Lipno nad Vltavou. Andalusit je vázán na Al-bohaté granity moldanubického plutonu – Mrákotín – a pegmatity, např. Dolní Bory, kde vystupuje v paragenezi s dalšími Al-minerály – sekaninait, muskovit, živec. Andalusit je běžný v metamorfitech, zejména v moldanubiku a v Jeseníkách. Mezi další lokality patří Lhotka, Řásná, Paseky u Písku, Klouby u Protivína, Čejov u Humpolce, Dolní Bory, Tehov, Světice, Rožmitál pod Třemšínem, Pancíř, Holubáč a Hanušovice. Ze zahraničí jsou výskyty andalusitu popsány z Jaklovecké a Jamnické doliny v Západních Tatrách; dále Danková, VihorS l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

421

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Z. Kaňová – Z. Zugárková Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství

lat, Slovenská republika, a Lisens v rakouských Alpách. Tyto výskyty však nejsou průmyslově těženy. Světově významná (aktuálně těžená) ložiska andalusitu se vyskytují ve Francii, Číně a Peru v dynamicky metamorfovaných oblastech, zatímco většina jihoafrických ložisek souvisí s kontaktní metamorfózou [3], [7], [8], [9]. Svě t ová t ě ž b a a n d a l u s i t u a v ý s t u p n í produkty K největším světovým producentům andalusitu patří Jihoafrická republika. Světovým lídrem v těžbě andalusitu je francouzská firma Imerys. Těžbu a zpracování v jednotlivých zemích zastupují její dceřiné společnosti. Prostřednictvím dceřiných společností se andalusit v současnosti těží v pěti povrchových dolech na světě a následně zpracovává v šesti zpracovatelských závodech (tab. I). Základní klasifikace andalusitových koncentrátů závisí na procesu zpracování. Rozlišují se tři základní typy andalusitových surovin: neupravené (přímo z dolu), prosáté a mleté a prémiové produkty [10]. Pr ů my s l ové v y u ž i t í a n d a l u s i t u V současné době je andalusit využíván jako jedna z klíčových surovin pro žárovzdorné výrobky ve slévárenském a sklářském, zejména však v keramickém průmyslu. Výroba žárovzdorných produktů je relativně jednoduchá, avšak energeticky náročná. Důležitými parametry při výrobě jsou důslednost, dodržování technologických postupů, použití kvalitních vstupních surovin a udržení jejich stabilní jakosti. Neméně důležité je sledování životního cyklu žárovzdorného produktu, opotřebení a životnost [11], [12]. Technologie výroby žárovzdorných tvarovek je založena na přípravě pracovní hmoty drcením, mletím a mísením vstupních komponent pro jednotlivé receptury a na následném strojním lisování nebo ručním formování požadovaných tvarovek. Tvarovky se po vysušení vypalují v tunelových nebo vozokomorových pecích a po kontrole připravují k expedici. Pojivovým systémem bývá zpravidla bentonit za přídavku vody [10], [13].

především díky vysoké hutnosti, odolnosti vůči změnám teplot (tab. II), pevnosti a únosnosti žáru [14], [15], [16]. Z pohledu použitelnosti v technických aplikacích se hlinitokřemičité výrobky třídí dle ČSN EN ISO 10081-1 na klasifikační skupiny dle obsahu Al2O3, popř. podle SiO2 [11]. Je nutné zdůraznit, že rostoucí obsah Al2O3 není vždy zárukou kvality. Fáze Al2SiO5 se vzájemně liší objemovými změnami při výpalu (tab. II), rychlostí a teplotou mullitizace, minimálně chemickým složením a z technologického hlediska škodlivými příměsmi. Příměsi bývají často zdrojem pigmentových skvrn u žárovzdorných tvarovek (obr. 1 a 2) a při velikosti nad 8,0 mm vedou k jejich začlenění do neshodné výroby. Příčina pigmentových defektů na žárovzdorných tvarovkách (obr. 2), jejichž primární surovinou je andalusitový koncentrát z Jihoafrické republiky, byla předmětem zkoumání. V době zpracování rešeršní části nebyl zdroj skvrn jednoznačně identifikován. Bylo odhadováno, že by se mohlo jednat o grafit. Základní členění produktů (andalusitových koncentrátů) probíhá především na základě granulometrie a typu aplikace (slévárenství, žárovzdorné tvarové i netvarové výrobky, plnivo nátěrů). Doposud nejširší uplatnění si našly andalusitové koncentráty při výrobě žárovzdorných tvarových i netvarových výrobků. Expanze je důležitým faktorem pro ovládání vypalovacích procesů, zejména pokud jde o žárovzdorné cihly, vyzdívky, pánve pro ocel atd. Expanze andalusitu minimalizuje štěpení cihel a trhliny žárobetonu [7]. Cílem aplikace andalusitových písků s obchodním označením Kerphalite KF ve slévárenství je eliminace negativních účinků cristobalitické expanze křemenného písku, který je stěžejní surovinou pro výrobu slévárenských forem i jader (obr. 4). M e t o d i ka

Pro účely výzkumu byly shromážděny andalusitové produkty Kerphalite z Francie, Randalusite, Durandal, Purusite, Krugerite z Jihoafrické republiky a vzorky hornin obsahující andalusit z lokalit v České republice. Výběr vzorků byl volen s přihlédnutím nejen ke genetickému původu, ale také k průmyslovému využití. Vzorky byly podrobeny detailní analýze zahrnující makro- a mikropopis včetně fotodokumentace, u koncentrátů byla stanovena zrnitost. Soubor makrovzorků hornin s andalusitem a koncentrátů Tab. I. Přehled světových průmyslových ložisek andalusitu firmy Imerys [10] Tab. I. An overview of world industrial andalusite deposits of the company Imerys [10] andalusitu byl zdokumentován fotoaparátem Nikon P100 na Ústavu geoSvětadíl lokalizace těžby genetický typ obchodní název max. velikost (koncentrátu) částic [mm] logických věd MU. Z deseti reprezentaČína Xingjian kontaktní metamorfóza Yilong 3,0 tivních vzorků bylo zhotoveno 7 ks lešKrugerpost kontaktní metamorfóza Krugerite 3,0 těných výbrusů a 3 ks nábrusů pro Thabazimbi kontaktní metamorfóza Purusite 4,0 účely mikroskopického popisu. Byly jižní Afrika Randalusite 8,0 použity polarizační mikroskopy NU-2 Havercroft kontaktní metamorfóza Durandal 8,0 Carl Zeiss Jena a Olympus a pořízena Evropa Glomel kontaktní metamorfóza Kerphalite 1,6 fotodokumentace fotoaparátem Canon

Kvalitativní požadavky na žárovzdorné materiály Žárovzdorné výrobky podléhají rozrušujícím vlivům působením vysokých teplot v průmyslových pecích a topeništích. Důležitými vlastnostmi ovlivňujícími zásadně tyto vlivy jsou: únosnost v žáru, žárovzdornost, objemová stálost při vysokých teplotách, odolnost vůči změnám teplot a odolnost vůči korozi struskou. Klasifikace žárovzdorných materiálů a produktů je řízena nejen normami, ale také nenormovanými postupy, které jsou pro tyto materiály charakteristické. Kvalitativně je andalusit preferován oproti silimanitu a kyanitu

422

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Tab. II. Tab. II.

Charakteristiky minerálů Al2SiO5 důležitých pro výrobu žárovzdorných materiálů [11] Characteristics of Al2SiO5 minerals important for the manufacture of refractory materials [11]

Minerál

hustota [kg · m −3]

zvětšení objemu [%]

teplota počátku mullitizace [°C]

kyanit

3,50–3,60

16–18

1300–1350

silimanit

3,20–3,25

7–8

1500–1550

andalusit

3,10–3,20

3–5

1350–1400

Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství Z. Kaňová – Z. Zugárková

Fig. 1.

Obr. 5.

Fig. 5.

Žárovzdorné tvarovky s pigmentovými defekty způsobenými goethitem [17] Refractory fittings with pigment defects caused by goethite [17]

Obr. 2.

Fig. 2.

Obr. 4. Fig. 4.

Obr. 3. Fig. 3.

P-T diagram [4]; pole stability Al 2 SiO 5 polymorfů: andalusit, kyanit a sillimanit The P-T diagram [4]; the stability field of Al2SiO5 polymorphs: andalusite, kyanite and sillimanite

Porovnání lineární tepelné dilatace vybraných ostřiv [17] Comparison of linear thermal dilation of chosen base sands [17] 1,2

Al2O3/Fe2O3

Ramzová

Lipno Fe2O3 hm %

0,8

Černé Voděrady

0,6

Dolní Bory 0,4 0,2

Obr. 6.

Fig. 6.

0 62

Obr. 8. Fig. 8.

62,2

62,4

62,6

62,8 63 Al2O3 hm %

63,2

63,6

63,8

Korelace Fe2O3 /Al2O3 [hm. %] v andalusitech z České republiky Correlation of Fe2O3/Al2O3 [weight %] in andalusites from the Czech Republic 1,2

Al2O3/Fe2O3

Francie hornina

Afrika hornina

0,8

Fe2O3 hm. %

63,4

Francie koncentrát

0,6 0,4 0,2 0 62

62,2

62,4

62,6

62,8

63,2

63,4

63,6

63,8

Al2O3 hm. %

Obr. 7. Fig. 7.

A15 Kerphalite KF- 200-400 µ A15 Kerphalite KF 200-400 µ

Obr. 9. Fig. 9.

Korelace Fe2O3 /Al2O3 [hm. %] v andalusitech ze světově významných ložisek Correlation of Fe2O3 /Al2O3 [weight %] in andalusites from the world important deposits

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

423

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Obr. 1.

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Z. Kaňová – Z. Zugárková Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství

1100. Primárně byla studována a identifikována zrna andalusitu, vedlejší horninotvorné minerály, akcesorické fáze a alterační produkty. Část výbrusů byla naskenována na skenovacím zařízení NIKON Coolscan V, a to jak v procházejícím nepolarizovaném světle, tak s použitím polarizačních fólií. Metoda elektronové mikroskopie a mikroanalýzy byla stěžejní pro studium minerálních asociací studovaných vzorků, identifikaci minerálů a studium chemizmu fází. Studované preparáty byly po napaření uhlíkem fotograficky dokumentovány (BSE fotografie) a analyzovány na elektronové mikrosondě Cameca SX 100, na pracovišti ÚGV PřF MU a ČGS v Brně. Urychlovací napětí – 15 kV a proud svazku 10 nA, průměr svazku 4 µm. Pro popis BSE analýz byly použity zkratky minerálů dle [18]. Původ použitých vzorků Část vzorků byla nashromážděna autorkou na lokalitě Lipno (A1–A6; A10–A11). Vzorek A7 byl odebrán ve štole na lokalitě Dolní Bory, zatímco A8–A9 přímo z haldy. Kolekci vzorků z Ramzové (A12–A13), lokalita Obří skály, poskytl doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc. Vzorky A30 Rožmitál pod Třemšínem a Černé Voděrady A28 byly zapůjčeny ze sbírek ÚGV PřF MU. Zahraniční vzorky hornin z francouzského ložiska Glomel (A16) a jihoafrického Thabazimbi (A26–A27) poskytla francouzská firma Imerys. Francouzské produkty (z ložiska Glomel, Francie) Kerphalite KF 100 (A14) a Kerphalite KF 200 (A15) byly dodány firmou Sand Team. Randalusite (A17–A18, A29), Durandal (A20–A22), Purusite (A23–A24), Krugerite (A25) (ložisko Thabazimbi, JAR) byly odebrány na provozu firmy P-D Refractories CZ a. s., Velké Opatovice. Výsledky studia Ve studovaných andalusitech ze všech lokalit byly naměřeny obsahy Al (62,20–63,56 hm. % Al2O3) a Si (36,60–37,52 hm. % SiO2), odpovídající krystalochemickému vzorci. V minoritním množství byly detekovány Fe (0,19–1,09 hm. % Fe2O3), F (0,05–0,09 hm. %), ojediněle Mg (do 0,11 hm. % MgO) a Ti (do 0,16 hm. % TiO2). Ostatní analyzované prvky (Ba, Zn, Mn, Ni, V) byly vždy pod mezí detekce. Nejnižší obsah Al (62,20 hm. % Al2O3) byl zjištěn v andalusitu z jihoafrického ložiska Thabazimbi (obr. 5), zatímco nejvyšších hodnot dosahují andalusity z Dolních Borů s obsahem 63,56 hm. % Al2O3, které nejsou průmyslově těženy. Minimálních rozdílů odpovídající krystalochemickému vzorci dosahují průmyslově využívané andalusity z francouzského ložiska Glomel (obr. 6) (rozptyl ± 0,16 hm. % SiO2). Mikrosondou bylo detekováno pouze Fe2O3 u Kephalitu z Francie (obr. 7) kolísající v rozmezí 0,21–0,31 hm. % (0,09–0,014 apfu Fe3+). Primární andalusity v kontaktních rohovcích (obr. 6), ze kterých je koncentrát získáván, vykazují Fe2O3 0,20–0,27 hm. % (0,09–0,012 apfu Fe3+). Obsah Fe2O3 u andalusitů z jihoafrických metamorfních břidlic (obr. 5) se pohybuje mezi 0,23–0,32 hm. % (0,10 – 0,014 apfu Fe3+). Byla sledována korelace mezi obsahy Fe a Al (obr. 8 a 9), která zejména u andalusitů z pegmatitů v Dolních Borech (obr. 8) odpovídá substituci trojmocného Fe za Al. Neméně podstatnou nežádoucí příměsí je MgO detekovaný pouze u francouzských andalusitů z horniny 0,04 % MgO (0,02 apfu Mg) i koncentrátu 0,05 hm. % MgO (0,02 apfu Mg). U jihoafrických andalusitů se MgO pohyboval pod mezí detekce. Stabilní hodnoty vykazuje obsah F, a to v případě francouzských andalusitů z horniny 0,07–0,09 hm. %, u Kerphalitu byl

424

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

F pod limitem detekce. Andalusit z jihoafrických metamorfních břidlic obsahuje 0,06–0,08 hm. % F. Hodnoty F u andalusitů z českých lokalit se pohybují v rozmezí 0,05–0,08 hm. %. Diskuze Diskuzní část se zabývá vyhodnocením studovaných andalusitů s přihlédnutím k jejich genetickému původu, posouzením chemického složení andalusitů a jejich minoritních prvků. Obsahy nežádoucích vrostlic jiných fází a jejich chemizmus byly sledovány s ohledem na průmyslové využití, popř. na vznik pigmentových skvrn žárovzdorných tvarovek. Vliv genetických podmínek na těžbu a průmyslové využití andalusitů Praktická část výzkumu byla zaměřena na studium andalusitů z tuzemských lokalit, které byly v minulosti označeny jako prospekčně nadějné. Prospekční zprávy z let 1985–1987 vznikly jako odezva na zvyšující se poptávku v oblasti žárovzdorných produktů. Autoři vytipovali prospekčně nadějné lokality v oblasti Jeseníků a zábřežského krystalinika (Ramzová), kaplické jednotce (Lipno) a ostrovní zóně středočeského plutonu (Černé Voděrady a Rožmitál pod Třemšínem). Překvapivě mezi doporučenými lokalitami nebyly dolnoborské pegmatity. Prognózní nadějnost těžby andalusitů v Dolních Borech negativně ovlivňuje jejich přítomnost v řídce se vyskytujících a náhodně vytěžených akumulacích a značně poddolované území. Naopak bylo doporučeno zaměřit další výzkum směrem na andalusity středočeského ostrovního plutonu (Černé Voděrady a Rožmitál pod Třemšínem), které jsou geneticky podobné francouzskému ložisku Glomel. Dalším úkolem bylo stanovení genetického typu ložiska průmyslových koncentrátů. Obě zahraniční průmyslová ložiska andalusitu lze na základě laboratorního výzkumu vzorků a dostupné literatury klasifikovat jako produkty kontaktní metamorfózy. V případě francouzského Glomelu se jedná o kontaktní rohovce, zatímco u jihoafrického Thabazimbi jde o ložisko zformované metamorfózou hlinitých sedimentů v Pretorijské skupině, jako výsledek regionální a kontaktní metamorfózy. Na základě rešeršních poznatků lze konstatovat, že tento genetický typ andalusitů má celosvětově vyšší prognózní nadějnost těžby než např. andalusity z pegmatitů. Aspekty ovlivňující výslednou cenu produktu Jedním z úkolů, které se objevily až v průběhu výzkumu, bylo zjistit důvod vyšší ceny francouzských andalusitů (obr. 7 a 10) ve srovnání s jihoafrickými (obr. 11 a 12). Přesná cena není záměrně uvedena s ohledem na obě zúčastněné strany (odběratele i dodavatele). Cenu andalusitových produktů importovaných do České republiky ovlivňují následující aspekty: Balení – nižší je cena volně loženého koncentrátu a balení big bag ve srovnání s balením v papírových pytlích, které bývá zpravidla nejdražší. Spotřeba – andalusitových koncentrátů pro výrobu žárovzdorných tvarovek je mnohonásobně vyšší než pro použití ve slévárenství, kde andalusitové koncentráty poslední desetiletí teprve hledají své uplatnění. Tvrdost okolní horniny – v praktické části výzkumu bylo studiem makrovzorků (obr. 5 a 6) zjištěno, že andalusity se v jižní Africe vyskytují v silně zvětralých horninách, což značně redukuje cenu těžby a usnadňuje následné technologické zpracování ve srovnání s francouzským Glomelem, kde se jedná o pevnou soudržnou horninu.

Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití –- použití Kerphalitu KF ve slévárenství Z. Kaňová – Z. Zugárková

1,00

Obr. 11. Fig. 11.

Fe O /Al2O3

0,60

1,20 1,00 0,80

Fe2O3 hm %

0,80

Purusite z ložiska Thabazimbi v jižní Africe; centrální část obsahuje uhlíkový pigment Purusite from the Thabazimbi deposit, South Africa; the central part contains the carbon pigment

0,60

Obr. 12. A27 Thabazimbi; hypautomorfně omezený andalusit, lemovaný biotitem K(Mg,Fe 2+ ) 3 [(OH,F ) 2 (Al,Fe 3+)Si 3 O10], muskovit KAl 2 (OH,F)2 AlSi3O10, ilmenit FeTiO3 Fig. 12. A27 Thabazimbi; hypautomorphicly limited andalusite flanked with biotite K(Mg,Fe2+)3[(OH,F)2(Al,Fe3+) Si 3 O 10 ] , muscovite K Al 2 (OH, F ) 2 2 3 AlSi3O10, ilmenite FeTiO3

Fe2O3/Al O

Ramzová

Lipno

Černé Voděrady

Dolní Bory

Fe2O3 hm %

Účel aplikace andalusitového koncentrátu – ve slévárenObecně lze konstatovat, že nižší obsahy Al2O3 vykazují jihoaf0,40 andaluství 0,40 jsou pro výrobu jader (dutin) odlitků používány rické koncentráty, včetně vyšších obsahů Fe2O3. To však primárně souvisí s úrovní technologického zpracování dodavatesitové koncentráty označované jako slévárenský písek s ob0,20 0,20 le – drcené nebo mleté produkty v porovnání s koncentráty chodním označením Kerphalite KF. Kerphalite™ jsou produRun of mine grades. kovány oblastí 0,00 z francouzského Glomelu, zatímco zdrojovou 0,00 vlastního stanovení andalusitů andalusitových produktů Durandal™, Purusite™, Randalusite™ 62,00 62,20 62,40 62,60 62,80 63,00 63,20 63,40 Z 62,40 63,60 63,80 62,00 62,20 62,60 62,80 chemizmu 63,00 63,20 63,40 mikrosondou 63,60 63,80 lze Al2O3 hm % Al2O3 hm % konstatovat, že vzorky Francie hornina A16, Afrika hornina je jižní Afrika. A27 (obr. 12), Francie koncentrát A15 (obr. 10), vykazují staGranulomerie francouzského Kerphalite KF s označením 1,20 bilní obsahy Al2O3, SiO2, Fe2O3 s minimálními odchylkami. slévárenský písek je vyjádřena zrnitostí AFS. Pro výroFe2O60–100 /Al O 3 2 3 RamzováZa zdroj nežádoucích příměsí lze považovat nedokonalé techbu slévárenských žárovzdorných nátěrů je velikost částic 1,00 Lipno nologické zpracování výchozí suroviny, kdy na andalusitech specifikována v µ až jednotkách mesh. U jihoafrických anda0,80 zůstávají zbytky asociujících minerálů (biotit, chlorit) z půlusitových koncentrátů se dle obchodního názvu a účelu poČerné Voděrady vodní horniny. Za pravděpodobný zdroj pigmentových skvrn užití pohybuje velikost částic od µ až mm. Dolní Bory 0,60 na žárovzdorných tvarovkách lze považovat biotit (Mg, Fe) Chemické složení – prémiové produkty vykazují vyšší obsah (obr. 12), který byl detekován u všech průmyslově využívaných Al2O3 a nižší zastoupení nežádoucích příměsí, jako je Fe2O3, 0,40 a K 2O. Na2O vzorků (A15, A16, A27). 0,20

Vliv chemického složení andalusitu na jeho průmyslové Vliv chemického složení andalusitu z hlediska geneze využití Všechny vzorky z České republiky byly v minulosti předmětem 0,00 Zastoupení minoritních prvků (u andalusitových produktů) je výzkumu z hlediska prognózní nadějnosti těžby na jejich lo62,00 62,20 62,40 62,60 62,80 63,00 63,20 63,40 63,60 63,80 významné z hlediska průmyslové aplikace. uvádí rešeršní kalitách. Al2O3Jak hm % část, je nutné zdůraznit, že rostoucí obsah Al2O3 není vždy Nejvyšší hodnotu Al dosahují andalusity z Dolních Borů zárukou kvality. Z technologického hlediska bývají škodlivé s obsahem 63,56 hm. % Al2O3. Pro andalusity z dolnoborských pegmatitů je také typický největší rozptyl obsahu Al mezi příměsi často zdrojem pigmentových skvrn u žárovzdorných jednotlivými body analýz ± 1,27 hm. % Al2O3 (obr. 8). tvarovek a vedou k jejich vyřazení ze shodné výroby. Vlivy Naopak minimální rozdíly v obsazích Al byly zjištěny v andaminoritních prvků jsou posuzovány samostatně z hlediska lusitech z křemenných čoček svorů z Ramzové (rozptyl ± 0,12 procentuálního zastoupení jednotlivých příměsí, ve srovnání hm. %) a v kontaktně metamorfovaných břidlicích z Černých s technickým listem dodavatele a možného negativního dopaVoděrad (rozptyl ± 0,18 hm. %). Na základě srovnání chemicdu na kvalitu výrobků, se zaměřením na žárovzdorné tvarovky. kého složení všech tuzemských vzorků (obr. 8) lze považovat Technický list francouzského dodavatele uvádí u Kerphalite KF obsahy Al2O3 za stabilní dosahující kvality zahraničních ložischemické složení (0,45 hm. % Fe2O3), Na2O (0,10 hm. % Na), K 2O (0,15 hm. % K). Jedná se o drcené andalusity na velikost kových akumulací (obr. 9). AFS 60–100, účel použití – slévárenství. Nežádoucí příměsi Z pohledu možného technologického využití se obsahy nežájsou odstraňovány v několika etapách např. magnetickou sedoucích příměsí Fe pohybovaly následovně: parací těžkých minerálů. Ze srovnání chemického složení Ramzová technických listů lze konstatovat, že andalusitový koncentrát (0,19–0,37 hm. % Fe2O3), (rozptyl ± 0,18 hm. %); Černé Voděrady Kerphalite KF z francouzského Glomelu vykazuje vyšší obsahy (0,24–0,29 hm. % Fe2O3), (rozptyl ± 0,05 hm. %); Al2O3 ve srovnání s produkty jihoafrickými. U jihoafrických Durandal™, Purusite™, Randalusite™ kolísá Al2O3 v rozmezí Lipno 57,60–59,50 %, Si není v technickém listu uveden. Zastou(0,21–0,49 hm. % Fe2O3), (rozptyl ± 0,28 hm. %); Dolní Bory pení Fe kolísá dle typu produktu v rozmezí (0,75–0,80 hm. % (0,35–1,09 hm. % Fe2O3), (rozptyl ± 0,74 hm. %). Fe2O3), Na2O (0,10 hm. % Na), K 2O (0,15 hm. % K). S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

425

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Obr. 10. Kerphalite KF 200-400 µ; homogenní ostrohranné úlomky andalusitu, na povrchu ojediněle s tabulkami ilmenitu (FeTiO 3), BSE foto Fig. 10. Kerphalite KF 200-400 µ; homogeneous sharp angular fragments of andalusite, occasionally with the 1,20 ilmenite tables (FeTiO3) on the sur2 3 face, BSE photo

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Z. Kaňová – Z. Zugárková Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství

Zahraniční ložiskové akumulace a produkty obsahují Fe (0,20–0,32 hm. % Fe2O3), (rozptyl ± 0,12 hm. %). Lze tak jednoznačně potvrdit závěry řešitelského týmu z osmdesátých let minulého století, který primárně označil genetické výskyty v kontaktně metamorfovaných rohovcích a břidlicích (Černé Voděrady a Rožmitál pod Třemšínem) za podobné francouzskému ložisku Glomel (obr. 9). Také genetický výskyt v křemenných čočkách parametamorfitů z Ramzové vykazuje nízký rozptyl obsahu Fe2O3. Naopak za nevhodné k technologickému použití z pohledu kolísaní Al2O3 a zvýšenému Fe2O3 lze stanovit genetické výskyty andalusitu v pegmatitech z Dolních Borů (rozptyl Fe2O3 ± 0,74 hm. %). Dále genetický výskyt v parametamorfitech – sekrečních křemenech z lokality Lipno (rozptyl Fe2O3± 0,28 hm. %) a obsah Mg (0,07–0,11 hm. % MgO). Zatímco u ostatních vzorků byl MgO téměř vždy pod limitem detekce.

Pra k t i c ké v y u ž i t í Ke r p h a l i t u K F ve s l évá r e n s t v í

Z ávě r Andalusit je hojně rozšířený minerál, který od 80. let minulého století našel uplatnění zejména v oblasti výroby žárovzdorných tvarovek. V poslední dekádě vzrůstá jeho spotřeba ve slévárenství, kde slouží jako žárovzdorné ostřivo pro výrobu jader (dutin odlitků). Byly analyzovány andalusitové produkty největších světových producentů z Jihoafrické republiky a Francie. Ve francouzském Glomelu jde z geologického hlediska o kontaktní zóny vzniklé metamorfózou hornin bohatých na Al, zatímco v jižní Africe se andalusit těží z metasedimentů (charakteru břidlic) na styku s vulkanickými horninami Bushveldského magmatického komplexu. Ložiska byla zformována metamorfózou hlinitých sedimentů jako výsledek regionální a kontaktní metamorfózy. Z analytické části vyplynuly minimální rozdíly v chemickém složení andalusitů, ať už se jedná o andalusity z parametamorfitů (Lipno, Ramzová), kontaktních břidlic plutonů (Černé Voděrady, Rožmitál pod Třemšínem) nebo výskyty z pegmatitů (Dolní Bory). Přece však se andalusity z pegmatitu v Dolních Borech mírně chemicky odlišují vyšší variabilitou v obsazích hlavních i minoritních prvků a byla zde zjištěna také prokazatelná substituce Fe3+ za Al3+. Souhrnně lze říci, že chemické složení andalusitu nemá zásadní vliv na kvalitu suroviny a vyrobených koncentrátů, zdrojem nežádoucích příměsí (škodlivin) jsou vždy vrostlice a neodseparovaná zrna jiných minerálů, zejména biotitu. Právě příměs biotitu (nositele Fe, Mg) v andalusitových koncentrátech způsobuje vznik pigmentových skvrn ve sledovaných výrobcích.

Obr. 13. Tepelná vodivost měřená ve středu jádra uloženého v ocelovém odlitku [17] Fig. 13. Thermal conductivity measured in the core centre placed in the steel casting [17]

426

Zásadní roli při výrobě andalusitového koncentrátu sehrává pevnost okolní horniny, způsob těžby a stupeň (náročnost) následného technologického zpracování. Tyto skutečnosti vstupují do ceny finálního produktu – andalusitové suroviny. Zpracování je natolik zásadní, že cena andalusitových produktů z jižní Afriky je (i přes vyšší transportní náklady) nižší zhruba o 20–40 % než cena koncentrátů z francouzského Glomelu. V 80. letech minulého století byly prováděny prospekční výzkumy zabývající se nadějností těžby andalusitu v České republice. Byly sice nalezeny ložiskové akumulace vhodné k těžbě, k nim patří Ramzová, Kladská, Dolní Bory, ale výslednou cenu andalusitu značně prodraží náročné technologické zpracování, což byl důvod ukončení dalších průzkumů v České republice.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Pro výrobu slévárenských forem a jader slévárny běžně používají křemenná a nekřemenná ostřiva. Mezi nejčastěji používaná nekřemenná ostřiva patří chromit, zirkon, lupek. Avšak trendem posledních let je používání tzv. speciálních nekřemenných ostřiv. Mezi ně patří např: LK-SAND®, Cerabeads a také Kerphalite KF. Důvodem pro výběr těchto ostřiv jsou daleko lepší vlastnosti v porovnání s běžně používanými ostřivy. Parametry rozhodující pro výběr jsou: tepelná expanze, tepelná vodivost a žárovzdornost. Tepelná expanze – definuje objemové změny v závislosti na teplotě. Pro slévárenské účely je požadováno, aby ostřivo při tepelném zatížení měnilo svůj objem v co nejmenší míře. Při srovnání nejběžnějších typů ostřiv lze vidět, že křemenný písek při tepelném zatížení dosahuje největší teplotní expanze. Pokud srovnáme Kerphalite KF, zirkon a chromit (obr. 4), můžeme říci, že Kerphalite KF se hodnotami tepelné expanze blíží k zirkonu, který dosahuje nejnižších hodnot tepelné expanze [17]. Tepelná vodivost – schopnost materiálu vést teplo je dalším důležitým parametrem při výběru ostřiv. Kerphalite KF se svou tepelnou vodivostí pohybuje mezi hodnotami chromitu a křemenného písku (obr. 13) [17]. Hodnoty tepelné vodivosti Kerphalitu KF mohou být prospěšné v případě, kdy je Kerphalite KF zvolen jako náhrada chromitu v případě, kdy dochází k nedoběhnutí kovu vlivem vysokého ochlazovacího účinku chromitu. Ve slévárnách jsou velmi často řešeny potíže s penetrací kovu do formy či jádra. U vysoce tepelně exponovaných jader (masivní odlitky) se často objevuje vada hluboká zapečenina – tato vada je u křemenného ostřiva vyvolána také vznikem výronků a je velmi těžko odstranitelná. Při použití křemenného ostřiva je příčinou vzniku vady cristobalitická expanze křemene. Použitím ostřiv, u kterých nedochází k tak výrazným fázovým přeměnám jako u křemene, snížíme riziko vzniku těchto vad [19]. Žárovzdornost – schopnost ostřiv odolávat vysokým teplotám je závislá na jejich teplotě tavení. Čím vyšších teplot tavení bude ostřivo dosahovat, tím lépe bude odolávat tepelnému zatížení. Uváděná teplota tavení pro Kerphalite KF je > 1800 °C. U křemenných ostřiv se udává hodnota teploty spékání. Provozní zkoušky hodnotící sklon formovacích směsí k zapékání ve vysoce tepelně exponovaných místech nám mohou prozradit, jaký vliv má na vznik této vady volba ostřiva. Bylo provedeno porovnání 4 typů ostřiv (křemenný písek, chromit,

Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství Z. Kaňová – Z. Zugárková

Kerphalite KF, zirkon). Z těchto ostřiv byla vyrobena klínová jádra, která byla založena ve válcovitém odlitku. Odlitek byl vyroben z uhlíkaté oceli dle ČSN 42 26 33. Stupeň penetrace byl vyhodnocován v řezu odlitku (obr. 14, tab. III) [19]. U jádra zhotoveného z křemenného písku byla plocha penetrace 96 %. Jádro z chromitu mělo plochu penetrace pouze 8 %. Při použití Kerphalitu KF bylo dosaženo plochy penetrace pouze 2 %, u zirkonového jádra nebyly stopy po penetraci znatelné. V návaznosti na tyto zkoušky bylo provedeno také srovnání úhlu smáčení jednotlivých ostřiv kovem (obr. 15 a 16). Pro měření úhlu smáčení byla použita metoda ležící kapky kovu (uhlíková ocel) na podložce z příslušného ostřiva v grafitové lodičce. Nejvyššího úhlu smáčení dosahoval zirkon (alfa = 125°), Kerphalite KF měl úhel 115°, křemenný písek 105°. Hodnota úhlu smáčení chromitu je ovlivněna teplotou kovu. S rostoucí teplotou se snižuje úhel smáčení chromitu a chromit se tak stává kovem smáčivější (obr. 17). Úhel smáčení Kerphalitu KF není vlivem teploty výrazně ovlivněn (obr. 18) [19].

Tab. III. Vliv typu ostřiva a teploty odlévání na hloubku penetrace [19] Tab. III. Influence of the base sand type and casting temperature on the depth of penetration [19] plocha penetrace [%] 1589 °C 1601 °C 1638 °C

křemenný písek

chromit

96 8

Kerphalite KF

zirkon

Obr. 14. Řez zkušebním odlitkem s jádry z křemenného písku (1), chromitu (2), Kerphalitu (3) a zirkonu (4), teplota lití 1638 °C [19] Fig. 14. Cut through the test casting with cores from the quartz sand (1), chromite (2), Kerphalite (3) and zircon (4), casting temperature 1638 °C [19]

Obr. 15. Kapka oceli na chromitu (α = 92°) [19] Fig. 15. A steel drop on chromite (α = 92°) [19]

Obr. 16. Kapka oceli na ostřivu Kerphalite (α = 115°) [19] Fig. 16. A steel drop on the base sand Kerphalite (α = 115°) [19]

140

úhel smáčení α (°)

130 120 110 100 90 80 1560

1580

1600

1620

1640

1660

1680

1700

teplota (°C)

Obr. 17. Změna úhlu smáčení s teplotou chromitového ostřiva [19] Fig. 17. Change of the wetting angle with temperature of chromite base sand [19]

140

úhel smáčení α (°)

130

Kerphalite KF má i další výhody. Při výrobě jej lze použít v kombinaci s veškerými typy pojivových systémů. Je také kompatibilní s křemenným pískem, a to jak v ohledu sypné hmotnosti, která je u těchto dvou ostřiv téměř srovnatelná (Kerphalit KF – 1,6 g/cm3; křemenný písek – 1,5 g/cm3), tak i v ohledu vzájemných chemických interakcí ostřiv, kdy spolu tato dvě ostřiva nijak nereagují. Při použití chromitu v kombinaci s křemenným ostřivem dochází ke vzniku fayalitu, který následně snižuje žárovzdornost chromitu. Sypná hmotnost zirkonu a chromitu je okolo 2,7 g/cm3, v případě náhrady zirkonového a chromitového písku Kerphalitem KF dochází vlivem nižší sypné hmotnosti k úspoře materiálu. Zákazníci firmy SAND TEAM používají Kerphalite KF pro výrobu jader tvořící např. úzké dutinky v převodovkách, olejové kanálky či tvarové dutiny (obr. 19, 20, 21 a 22). Jde o dutiny v odlitcích, u kterých je obtížné či nemožné provést apretaci dutiny a je tedy nutné zajistit, aby vzniklý prostor byl bez vad (např. připečeniny, penetrace). V neposlední řadě se Kerphalite KF používá pro jádra, která jsou vysoce tepelně namáhána a hrozí u nich vznik připečenin.

120 110

Tab. IV. Složení zkušební směsi s ostřivem Kerphalite KF a pojivového systému cold box Tab. IV. The composition of the test mixture with the base sand Kerphalite KF and the cold box binder system

100 90 80 1560

1580

1600

1620

1640

1660

1680

teplota (°C)

Obr. 18. Změna úhlu smáčení s teplotou ostřiva Kerphalite KF [19] Fig. 18. Change of the wetting angle with temperature of the base sand Kerphalite KF [19]

Složení směsi ostřivo pojivo tvrdidlo

100 hm. d. složka A

1,0–1,2 hm. d.

složka B

1,0–1,2 hm. d. 0,5 cm3

typ pojiva

typ tvrdidla

typ ostřiva

Leganol HD131.4 + NL231

amin

Kerphalite KF 200/400

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

427

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Typ ostřiva

Z. Kaňová – Z. Zugárková Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství

Tab. V.

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Tab. V.

Pevnosti v ohybu u směsí Kerphalitu KF a pojivového systému cold box Bending strengths for mixtures Kerphalite KF and the cold box binder system

Dávkování pojiva

Obr. 19. Jádra olejových kanálků (Kerphalite KF, cold-box) Fig. 19. Cores of oil channels (Kerphalite KF, Cold-Box)

Obr. 20. Výsledný odlitek s použitím jader z Kerphalitu KF tvořící olejové kanálky Fig. 20. The resulting casting with the use of cores from Kerphalite KF forming the oil channels

pevnost v ohybu [MPa] po vytvrzení

ihned

1,0

2,50

3,17

3,04

3,75

1,2

2,93

3,44

3,64

4,02

GAINES, R. V. a kol.: Dana’s new mineralogy: The system of mineralogy of James Dwight Dana and - Edward Salisbury Dana. New York: John Wiley & Sons, 1997, 1819 s. [7] BAREŠ, M. a kol.: Aplikace andalusitu v žárovýrobě. MS, Závěrečná zpráva. Praha Geofond, 1985. GF P011560, 100 s. [8] Chamber of mines of South Africa. Dostupné na www.bullion.org.za/, 1. 4. 2014. 2016. [9] CÍLEK, V.: Silimanit-andalusit-akuObr. 21. Založené jádro tvořící špatně Obr. 22. Jádro tvořící nepřístupnou dumulace v Českém masivu. MS, Záčistitelnou dutinu (Kerphalite tinu v odlitku (Kerphalite KF, věrečná zpráva. Praha: Geofond, KF, cold box) cold box) 1985. GF P048161, 90 s. Fig. 21. The set core forming a poorly cleanFig. 22. A core forming an inaccessible able cavity (Kerphalite KF, cold box) cavity in the casting (Kerphalite KF, [10] XIONG, X. Y. aj.: A refractory raw cold box) material andalusite: properties and application. In Advances in refractories. 5th Int. Symposium, Vancouver, 2010, s. 119–129. Pro výrobu jader je používána technologie cold box. Výsledky [11] LANG, K.: Žárovzdorné materiály II. Silikátová společnost laboratorních zkoušek mohou zákazníkům předem přiblížit České republiky. Praha: ČSVTS, 2010. možné dávkování pojiv a výsledné pevnosti v ohybu u směsí [12] STAROŇ, J. a kol.: Žiaruvzdorné materiály. Výroba, vlastz Kerphalitu KF a pojivového systému cold box (tab. IV a V). nosti a použitie. Bratislava: Alfa, 1992, 400 s. Pořizovací cena Kerphalitu KF je vyšší ve srovnání s běžnými [13] Keramika žije. P-d-refractories. Dostupné na www.keratypy ostřiv, je však nutné zvážit výběr ostřiva v závislosti na mikazije.cz, 16. 8. 2014. 2014. produktivitě práce, zejména pak na efektivitě finálních prací [14] HANYKÝŘ, V. a kol.: Technologie keramiky. Hradec Krána čistírně. lové: Vega, s. r. o., 2002, 187 s. [15] NORTON, F. H.: Refractories. New York: McGraw-Hill, L i t e ra t u ra 1968, 228 s. [16] ROUTSCHKA, G.: Taschenbuch Feuerfeste Werkstoffe. [1] DELAMÉTHERIE, J. C.: Journal de physique, de chimie et Essen: Vulkan-Verlag, 1997. d‘histoire naturelle et des arts. Paříž, 1789. 196 s. [17] Imerys. Imerys. Dostupné na www.imerys.com, 16. 8. [2] HOVORKA, D.: Minerály hornín. Bratislava: Universita 2014. 2012. Komenského, 1994. 163 s. [18] WHITNEY, D. L. aj.: Abbreviations for names of rock[3] STRUNZ, H. a kol.: Strunz mineralogical tables: chemical-forming minerals. In American Mineralogist, 95, 2010, -structural mineral classification system. In E. Schweizers. 185–187. bart’sche Verlagsbuchhandlung. (Nägele u. Obermiller). [19] BEDNÁŘOVÁ, V. aj.: Ověřování parametrů slévárenských Stuttgart, 2001, s. 373–374. forem ovlivňujících penetraci při výrobě masivních oce[4] MIYASHIRO, A.: The stability relations of kyanite, sillimalových odlitků. Sborník vědeckých prací Vysoké školy nite, and andalusite, and the physical conditions of the báňské – Technické univerzity Ostrava. Řada hutnická c. metamorphic processes. In The Journal of the Geological Ostrava: VŠB – TU Ostrava, 2009, 52(2), 1–8. ISSN 0474Society of Japan, 1949, s. 218–223. -8484. [5] DEER, W. A. a kol.: Rock-forming minerals, Volume 2B, Double-chain silicates. London: Geological Society, 1997, (Předneseno na Slévárenských dnech® 8.–9. 11. 2016, Brno) 764 s.

428

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

[6]

24 h

Če s ké s l é v á r e n s t v í v e r s u s p r o g n óz a I n d u s t r i e 4 . 0

Czech foundry industry versus the forecast Industrie 4.0 Received: 15.09.2016 Accepted: 15.09.2016 621.74:338.45 : 655.3 foundry production—3-D print

The ar ticle deals with the need for investment in foundr y equipment and technologies, in par ticular with regard to the latest development s in this area. In that contex t a projec t Industrie 4.0 is introduced and it s hear t of the mat ter is explained.

Ú vo d Práce s 3D daty zažívá v současné době ve slévárenské praxi prudký rozmach. Oddělení konstrukce strojních součástí jsou vybavovány výkonnými počítači se silnou grafikou a sofistikovaným softwarem pro vytváření 3D modelů. Zákazníci jsou rok od roku náročnější na vyšší přesnost odlitků, kvalitu povrchu a automobilový průmysl je mimo jiné také náročný na hmotnost odlitků. Na trhu je řada placených nebo volně dostupných programů, které jsou schopné vytvářet 2D dokumentaci nebo 3D modely. Studenti na různých typech škol se učí s těmito programy pracovat a vytvářet 3D modely různých předmětů a součástek. To vše zapadá do konceptu Industrie 4.0, který předpokládá i vznik chytrých (smart) sléváren budoucnosti. C o t o v l a s t n ě p r o j e k t I n d u s t r i e 4 .0 j e a k č e m u j e t o d o b r é? Industrie 4.0 neboli 4. průmyslová revoluce, tak jak je popsána v „Projektu pro budoucnost“, vznikla v roce 2011 v rámci studie Hightech-Strategie, nicméně navazuje na výzkumnou platformu „Smart Factory“ z roku 2005. 1. průmyslová revoluce – konec 18. století – období využívání vodní síly a parních strojů. Výroba je méně závislá na lidské síle. 2. průmyslová revoluce – počátek 20. století – období elektrifikace průmyslové výroby a vývoje elektrických točivých strojů – počátky hromadné výroby na výrobních linkách, zavádění dělby práce. 3. průmyslová revoluce – počátek v sedmdesátých letech 20. století – současný stav průmyslové výroby – stroje vykonávají operace, které byly v minulosti vykonávány člověkem ručně. 4. průmyslová revoluce – inteligentní (smart) výroba – výrobky a výrobní zařízení spolu pomocí CPU komunikují (CPU je hlavní řídicí jednotka PCL). Jednotky PCL jsou složeny z jedno. ho nebo více modulů CPU a periferních zařízení. Komunikace . se realizuje prostřednictvím internetu věcí a služeb. Toto prostředí umožňuje decentralizovat výrobu a .dynamicky organizovat výrobní proces od prvního kontaktu se zákazníkem po realizaci zakázky. Zjednodušeně řečeno se v projektu Industrie 4.0 jedná o vysokou až absolutní míru propojení IT technologií s výrobními procesy, logistikou, obchodem, vývojem, konstrukcí a technickou přípravou výroby. Toto propojení umožní individualizaci finálních výrobků dle požadavku, potřeby a přání zákazníků a zároveň vytváří továrnu s vysoce flexibilní výrobou. Implementace inteligentních informačních systémů do výrobních procesů umožní efektivní rekonfiguraci výrobních linek. Hromadnou tovární výrobu jednoho typu výrobku tak nahradí optimalizované série, aniž by došlo k nárůstu ceny. F y z i ká l n í a v i r t u á l n í s vě t y s p l ý va j í d o k y b e r f y z i ká l n í c h s y s t é m ů (C P S)

Ing. Jan Šlajs M E TOS, v. o. s., Chrudim

Výrobky určují, jaké operace se s nimi uskuteční. Informace obsažené ve výrobku stanoví, jakým způsobem výrobní zařízení polotovar zpracují. Objekty spolu komunikují – internet věcí. Propojení výroby, logistiky, marketingu, servisu – inter. net služeb. S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

429

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

České slévárenství versus prognóza Industrie 4.0

J. Šlajs

J . Š l a j s Če s ké s l é v á r e n s t v í v e r s u s p r o g n óz a I n d u s t r i e 4 . 0

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Výsledkem komunikace je velká flexibilita výrobního procesu, která řeší neustále se měnící požadavky na konečný výrobek. Výroba je více individuální a zároveň řeší požadavky na ekonomickou efektivitu, vysokou produktivitu práce a rychlost realizace zakázky. Pět důvodů, proč se zaměřit na realizaci filozofie Industrie 4.0 i v oboru slévárenství: a) vysoká konkurenceschopnost „smart“ výroby, . b) flexibilní výrobky splňující požadavky zákazníka, c) individuální produkce dle přání zákazníka (povrchová úprava, balení, značení atd.), d) inovativní obchodní modely splňující přání zákazníka, e) nové pracovní příležitosti pro schopné lidi. Dle aktuální studie BDI (Bundesverband der deutschen Industrie) z roku 2015, zpracovaná společností Roland Berger Strategy Consultants, přinese digitální transformace průmyslové výroby v Německu do roku 2025 dodatečný nárůst přidané hodnoty ve výrobě ve výši 425 mld. EUR, což by mělo činit 5300 EUR na obyvatele. Celkově se předpokládá, že by firmy mohly zvýšit svou produktivitu až o 30 %, a to za pouhých 10 let.

Pří k l a d „ s m a r t “ v ý r o by v b l í z ké budoucnosti

Pří k l a d, j a k s i p ř e d s t av i t ko n c e p c i I n d u s t r i e 4 .0 Minulost Průmyslová výroba první poloviny 20. století zavádí linkovou výrobu. Výrobce vyrábí velké série stejných výrobků bez možnosti individualizovat požadavky zákazníka.

Současnost Průmyslová výroba vyrábí systémem linkové výroby velké série, ale již se snaží v omezené míře plnit přání zákazníka. Barva, výbava, typ motoru, palivo atd.

Že tato vize není pouze teorie a utopie, dokládá současná praxe, kde například v některých slévárnách, které dodávají odlitky do automobilového průmyslu, již dochází ke 100% automatizaci výroby, apretaci a montáži jader. 3D tisk forem a jader umožňuje rozměrově a tvarově flexibilní výrobu jader a forem s využitím většího počtu dělicích rovin. Například v německé slévárně HARTZ (ocelárna, odlitky o hmotnosti 800–5000 kg) bylo v roce 2012 konstatováno, že výrobní kapacity stačí a zvyšovat produktivitu práce technicky nelze. Na základě projektu byla nahrazena manipulace pomocí jeřábů paletovým systémem s automaticky řízenými manipulačními plošinami, které jsou vybaveny řídicími jednotkami. Tyto manipulační plošiny jsou centrálně řízeny a automaticky dopravují palety s poloformami a jádry mezi výrobními, skladovacími, odlévacími a apretačními pracovišti. Novou manipulační technologií a od toho odvozenou organizací výroby se ve slévárně zvedla produktivita práce na dvojnásobek. V ý r o k y n ě k t e r ýc h o s o b n o s t í p ra c u j í c í c h v p r ů my s l ové v ý r o b ě

Budoucnost Průmyslová výroba bude nadále produkovat výrobky na výrobních linkách, ale bude schopna splnit individuální požadavky zákazníka. Formou příkazu do systému provede robotizované pracoviště požadovanou operaci nebo logistika objedná a montážní pracoviště namontuje požadovanou součástku.

430

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Martin Jahn, prezident SAP: Automobilový průmysl se za 15 let změní více než za posledních 50 let. „Auto se mění. Už nestačí, aby vás dovezlo z místa na místo, ale bude propojené s internetem a okolním světem. Jde o dopad průmyslové revoluce a směřování k takzvanému průmyslu 4.0. V automobilovém průmyslu se tato revoluce rozjela rychleji než v ostatních odvětvích. Google a Apple nemají zájem pouze o výrobu aut, ale i o to, jak zákazník stráví čas v autě. Cílovým stavem změn v automobilovém průmyslu bude chytrá, konkurenceschopná továrna.

Če s ké s l é v á r e n s t v í v e r s u s p r o g n óz a I n d u s t r i e 4 . 0

D o p a d y I n d u s t r i e 4 .0 a s t í m s o u v i s e j í c í t r h s o d l i t k y d o s l évá r e n s ké v ý r o by Pokud si přeložíme výroky výše uvedených osobností do naší slévárenské mluvy, je nutné, aby se každý slévárenský manažer zamyslel nad tím, jak bude vypadat jím řízená slévárna za 5–10 let, jak organizovat budoucí výrobu ve vlastní slévárně, pro které zákazníky a jaké typy odlitků, v jakých sériích a v jaké kvalitě bude slévárna vyrábět. Lze reálně předpokládat, že se v souvislosti s Industrie 4.0 v krátké budoucnosti výrazně změní požadavky zákazníků a obory, které budou odlitky odebírat. Například s rozvojem elektromobilů se pravděpodobně změní struktura a množství automobilových odlitků, a to především odlitků pro převodovky, motory, diferenciály, čerpadla, turbodmychadla a výfuková potrubí. Energetika půjde cestou decentralizace výroby. Budou budovány menší energetické zdroje ve větším množství. Tato zařízení budou mít vlastní jednotky pro akumulace elektrické energie a současně budou napojena na „smart“ přenosovou soustavu na úrovni Evropy, která umožní efektivní přenosy energie z míst přebytku do míst nedostatku. Pravděpodobně se proto sníží potřeba těžkých odlitků pro energetiku, protože nové výrobní kapacity se budou projektovat v omezené míře a stará zařízení se nebudou rekonstruovat. To pravděpodobně ve světě vyvolá přebytek slévárenských kapacit především v oblasti železných kovů. Odběratelé odlitků budou v souladu s požadavky konečných zákazníků požadovat takové výrobní série, které budou vyhovovat „smart“ výrobním procesům obroben, a to jak v kvalitě, tak v čase, a to bez vlivu na cenu odlitku. Nedílnou součástí manažerských úvah musí být řešení problémů pracovní síly. Náklady na pracovní sílu se v souladu se zvyšováním poměrné a minimální mzdy rok od roku zvyšují.

Z toho vyplývá, že osobní náklady u tohoto typu slévárny představují asi 31 % z celkových nákladů na výrobu odlitků, což je asi 12,7 Kč/kg. Pokud se zvýší cena práce za další dekádu o 70 % při srovnatelných výkonech slévárny, zvedne se podíl osobních nákladů na úroveň 21 Kč/kg. Kilogramová cena odlitku při zachování ziskovosti 6 % a bez vlivu změny cen surovin, energií, dopravních nákladů a kurzu koruny vůči světovým měnám by se měla zvýšit o 8,3 Kč/kg. To je 17 % z prodejní ceny odlitků. Osobní náklady tak budou představovat asi 42 % z celkových nákladů. Při předpokládaném přebytku slévárenských kapacit se zvýší konkurenční boj mezi slévárnami a zákazníci této situace využijí a budou tlačit minimálně na zachování kilogramových cen odlitků. Protože české slévárenství je součástí minimálně evropského trhu s odlitky, je potřeba se s konkurenceschopností vlastní slévárny nějak vypořádat, a to při existenci následujících globálních parametrů: – ceny energií jsou srovnatelné, – ceny surovin jsou srovnatelné, – ceny strojů a zařízení jsou srovnatelné. Osobní náklady na výrobu odlitků, produktivita práce, užitné hodnoty a kvalita odlitků jsou rozdílné. Z výše uvedeného vyplývá, že hlavní důraz při rozhodování o budoucnosti slévárny je třeba zaměřit na produktivitu práce, osobní náklady, kvalitu a užitné hodnoty odlitků. Budoucnost českého slévárenství a jeho uplatnění na světovém trhu s odlitky se bude odvíjet od schopnosti řídících pracovníků sléváren zajistit financování projektů, které budou řešit nákladovost, flexibilitu a kvalitu výroby odlitků. Budou snižovat podíl lidské práce při výrobě, zvyšovat produktivitu práce na jednoho pracovníka a minimalizovat vliv lidského faktoru z pohledu kvality. Vyřešení těchto faktorů se stane konkurenční výhodou slévárny. Tyto cíle jsou vlastně podstatou studie Industrie 4.0. Z ávě r

Domnívám se, že české slévárenství do budoucna nezvýší svoji konkurenceschopnost pouhým a postupným investováním a obnovou zařízení. Slévárna, bude-li chtít přežít další desetiletí, bude muset zpracovat zásadní obchodní a technologický projekt, ve kterém se popíše segment, kvalita a užitné vlastnosti odlitků, které chce dodávat na globalizovaný slévárenský trh. Technologický projekt určí, jakým způsobem se k cíli slévárna dopracuje. Popíše, jak bude zajištěna konkurenceschopnost průměrná měsíční odvody firmy 34 % osobní náklady firmy na a možná technologická konkurenční Období hrubá mzda sociální + zdravotní jednoho zaměstnance výhoda vyplývající z projektu. To znamev podnikatelské sféře pojištění celkem / rok ná, že se musí jednat o investici, která 1.– 2. Q 2005 17 296 Kč 2 480 Kč 237 312 Kč bude řešit komplexně výrobu od marke1.– 2. Q 2010 23 005 Kč 7 821 Kč 369 912 Kč tingu po dodávku, a to s maximálním 1.– 2. Q 2016 26 954 Kč 9 164 Kč 433 416 Kč využitím IT technologií. Musí být pevně stanoven harmonogram realizace s pevZ výše uvedené tabulky vyplývá, že v období let 2005–2016 ně určenými ekonomickými výstupy, které zajistí úspěšnost se cena lidské práce zvýšila o 82,6 %. investice. Tuto zásadní investici nelze nahradit postupným Pokud bude trend navyšování měsíčních výdělků pokračovat investováním, protože při postupném investování se nedostaobdobnou trajektorií jako v poslední dekádě a výrazně se vuje okamžitý ekonomický efekt z důvodu technologických nezmění legislativa, lze předpokládat, že kolem roku 2025 kapacit a návazností v procesu výroby. V současné době budou osobní náklady na jednoho pracovníka v průmyslu ČR konkurenční slévárny velmi často investují tak, že k určitému činit asi 750 000 Kč/rok. Ve slévárnách odhaduji asi 80 % datu zprovozní novou tavírnu, formovací linku, jadernu i čisprůměru, tj. asi 600 000 Kč/rok. U české slévárny LLG a LKG tírnu, kde jsou instalovány vyvážené výrobní kapacity jednoto výkonu přibližně 2500 t/rok, při tržbách okolo 110 mil. livých technologických agregátů s maximální automatizací Kč/rok je průměrná cena odlitků asi 44 Kč/kg. U tohoto typu jednotlivých technologických úkonů. slévárny osobní náklady představují asi 32 mil. Kč, tj. 47 % z výkonové spotřeby při ziskovosti cca 6 % (6,5 mil. Kč). (Předneseno na Slévárenských dnech ® 8.–9. 11. 2016, Brno.)

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

431

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Všechno, co lze digitalizovat, bude digitalizováno. Všechno, co lze automatizovat, bude automatizováno…“ Dr. Manfred Wittenstein: „Industrie 4.0 je především úplná digitalizace a vzájemné propojení…“ Prof. Dr. August-Wilhelm Scherr: „… dříve s každou průmyslovou revolucí vznikaly úplně nové produkty, firmy a nové obchodní modely, … až toto nastane, bude i Industrie 4.0 opravdovou revolucí…“

J. Šlajs

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

S . P á l k a – J . H a s i l – P. D o l e ž a l Z l e p š e n í v l a s t n o s t í l i t é Cr- N i o c e l i D I N 1. 4 8 65 p ř í s a d o u i n o ku l a nt ů

Zlepšení vlastností lité Cr-Ni oceli DIN 1.4865 přísadou inokulantů Improvement of properties of cast Cr-Ni steel DIN 1.4865 via addition of refiners Received: 10.09.2015 Received in revised form: 08.10.2015 Accepted: 20.10.2015 669.15-194 : 621.745.4 : 539.4 alloyed steel—inoculation—strength

Cr- Ni steels belong to the group of alloys used at high temperature application. The properties of these alloys could be strongly affected by the base structure. It has been tested on superalloys that lowering of the pouring temperature together with the addition of grain refiners leads to the improvement of the grain size by up to 56% [1]. Plenty of existing works deal with the evaluation of macrostructure, microsegregations and mechanical fatigue. It has been rarely tested the impact of refining on the resistance to the thermal fatigue. Thermal fatigue resistance (TFR) at 950 °C was tested on the refined and non-refined samples respectively. TFR properties of the refined structure were improved. Microstructure changes and hot tensile properties were reviewed as well.

Ing. Stanislav Pálka Cr o n i t e C Z , s . r. o . ( L t d .), B r n o

Ing. Jan Hasil Cr o n i t e C Z , s . r. o . ( L t d .), B r n o

Ú vo d Lité Cr-Ni oceli nacházejí široké uplatnění v průmyslových aplikacích. Navzdory jejich časté náhradě niklovými superslitinami v nejnáročnějších aplikacích si tyto slitiny stále drží velký podíl v petrochemii a v tepelném zpracování. K rozsáhlému vývoji technologií ke zjemnění zrna došlo u superslitin, zatímco Cr-Ni oceli zůstávaly stranou. Mnohé studie jako [1], [2], [3] pracovaly s aplikací inokulantů, ale žádná z nich se nezabývala měřením vysokoteplotních vlastností. Proto je nutno prověřit možnosti využití inokulantů v oblasti vysokoteplotních aplikací, kde lité Cr-Ni oceli již dosahují svých limitů. Ž á r u v z d o r n é o c e l i a s l i t i ny v t e p e l n é m z p ra c ová n í Žáruvzdorné oceli, jako například DIN 1.4865 (tab. I), jsou nejčastěji používanými materiály pro výrobu přípravků pro tepelné zpracování. V současnosti je nejčastější výrobní metodou statické odlévání do pískových forem pojených bentonitem, případně jiným pojivem. Současný tlak na zvyšování přesnosti a povrchové kvality výrobků vede také k častějšímu využívání metody vytavitelného modelu. Běžný pracovní cyklus přípravků sestává z mechanického zatížení, ohřevu až na 1100 °C a prudkého ochlazení na okolní teplotu. Klíčovými faktory, limitujícími životnost v tomto prostředí, jsou odolnost vůči nízkocyklové tepelné únavě, nastávající díky opakovaným ohřevům a ochlazením, chemickému prostředí, způsobujícímu difuzi prvků do materiálu, a creep, který způsobuje deformaci přípravků, zřejmou především v podobě ohýbání. Pro některé aplikace jsou důležité také tahové vlastnosti materiálu za vysokých teplot z důvodu sil vznikajících při krátkodobé manipulaci za horka. Cr-Ni oceli mají austenitickou strukturu, která neprochází žádnými změnami struktury v průběhu pracovních cyklů a je schopna pracovat až do teploty blízké 90 % tavicí teploty materiálu. Zpevnění materiálů je obvykle zajištěno precipitáty M23C6, MC a jemnými Lavesovými fázemi na hranicích i uvnitř zrn [4]. V la st no st i hrub o - a je m nozrnné st ruk t ur y Bylo zjištěno, že hrubá struktura vykazuje lepší creepové vlastnosti z důvodu menší plochy hranic zrn, na kterých se odehrávají pokluzy v první fázi creepu [5]. Odolnost vůči mechanické únavě je obvykle lepší u jemnozrnné struktury. Při zkouškách z typově podobného materiálu IN 713LC bylo změřeno, že vzorky s jemnozrnnou strukturou mohou dosáhnout 2–4× delší doby do lomu při zkoušce cyklickým tahem [2]. Odolnost vůči tepelné únavě je ovlivněna především velikostí a tvarem vměstků. Obzvláště hrubé precipitáty, jako například karbidy Cr23C6, pracují jako zdroje mikronapětí ve struktuře, které narůstá z důvodu rozdílů v tepelné expanzi vměstků a základního materiálu. Pokud mezi vměstky není dostatečně velká pružná oblast materiálu, napětí mohou dosáhnout hodnot převyšujících mez pevnosti materiálu. Taková napětí mohou vést až k mechanickému porušení materiálu [6]. Proto je nutné zabránit vzniku hrubých vměstků volbou správné výrobní metody. Inokulace

Ing. Petr Doležal Cr o n i t e C Z , s . r. o . ( L t d .), B r n o

432

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Homogenní nukleace nastává v materiálu bez zárodků, kde je nutné dosažení silného podchlazení pro samotné nastartování tuhnutí. Růst zárodků s poloměrem r je pak řízen změnou volné entalpie ∆G.

Z l e p š e n í v l a s t n o s t í l i t é Cr- N i o c e l i D I N 1. 4 8 65 p ř í s a d o u i n o ku l a nt ů S . P á l k a – J . H a s i l – P. D o l e ž a l

∆G = –

4 3 πr ∆G V + 4πr 2γ 3

Pokud je dosaženo kritické velikosti zárodku, volná entalpie se zmenšuje a zárodek se stává stabilním pro následný růst. ∆G = –

4  2γ π 3  ∆G V

  ∆G V + 4π  

 2γ   ∆G V 

  γ  

(2)

Heterogenní nukleace nastává na povrchu cizích částic uvnitř taveniny. Energetická bariéra je v tomto případě mnohem menší a tuhnutí začíná při nižším podchlazení. Souhrnná ∆G heterogenní nukleace je přímo úměrná ∆G homogenTab. I. Chemické složení testované slitiny DIN 1.4865 Tab. I. Chemical composition of the tested alloy DIN 1.4865 ní nukleace. Podmínkou nukleace je smáčivost těchto částic taveninou. [3]. Materiál C Si Mn P max S max Ghe  Gho f  

(3)

Existuje několik známých typů inokulantů pro Cr-Ni oceli. Nejběžnějšími jsou Nb a Al/Ce inokulanty, které mají hustotu velmi podobnou tavenině, což

Tab. II. Tab. II. Vzorek číslo

[%]

Cr [%]

Ni [%]

1.4865

0,3–0,5

1–2,5

≤ 1,5

0,04

0,03

17–19

36–39

1.4849

0,3–0,5

1–2,5

≤ 1,5

0,04

0,03

17–19

36–39

1,2–1,8

1.4852

0,35 – 0,45

1–2,5

≤ 1,5

0,04

0,03

24–26

33–35

0,8–1,8

1.4848

0,3–0,5

1–2,5

≤ 1,5

0,04

0,03

24–26

19–21

1.4837

0,3–0,5

1–2,5

≤ 1,5

0,04

0,03

24–26

11–14

DIN

Nb [%]

Parametry taveb Parameters of test melts dezoxidace do pece

do pánve

inokulace

výdrž před odlitím

umístění inokulantu pec

pánev

forma

průměrné DAS [%]

0,2 % FeSiCa

–

100

–

1,5 % FeNb

–

yes

–

0,2 % Al

–

0,4 % EGR

–

yes

–

0,2 % Al

0,7 % EGR

–

yes

–

0,1 % Al + 0,1% FeSiCa

–

0,7 % EGR

–

yes

–

0,1 % Al + 0,1% FeSiCa

–

0,7 % EGR

1 min

–

yes

–

0,2 % Al

–

0,7 % EGR

1 min

–

yes

–

0,1 % Al + 0,1% FeSiCa

–

0,7 % EGR

–

yes

–

0,7 % EGR

–

yes

–

0,1 % Al

1 % EGR

–

yes

–

0,2 % Al

0,1 % FeSiCa

–

1 % EGR

–

0,1 % Al + 0,1 % FeSiCa

–

0,7 % EGR

–

yes

–

107

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al + 0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

1 % EGR

–

yes

–

0,7 % EGR

–

yes

–

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

0,7 % EGR

–

yes

–

100

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

1 % EGR

–

yes

–

73B

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

1 % EGR

–

yes

–

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

2 % EGR

–

yes

–

0,1% FeSiCa

0,1 % Al

0,4 % EGR

–

yes

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

0,7 % EGR

–

yes

–

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

0,7 % EGR

–

yes

–

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

–

100

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

1 % EGR

–

yes

–

0,2 % Al

1 % EGR

–

yes

–

101

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

1 % EGR

–

yes

102

0,1 % FeSiCa

0,1 % Al

–

112

103

0,2 % Al

–

1,73 % EGR

–

yes

–

201K

0,1 %Al + 0,038 % FeB

–

1 % EGR

–

yes

–

201P

0,1 %Al + 0,038 % FeB

–

1 % EGR

–

yes

–

108

202K

0,2 %Al + 0,038 % FeB

–

0,15 % EGR

–

yes

104

202P

0,2 %Al + 0,038 % FeB

–

0,15 % EGR

–

yes

114

203

0,2 % FeSiCa+0,1 % Al + 0,01 % FeS

–

1 % EGR

–

yes

–

204

0,2 % FeSiCa + 0,1 % Al

–

0,7 % EGR + 0,01 % FeS

–

yes

–

101

205

0,1 % FeSiCa + 0,1 % Al

–

0,7 % EGR

–

yes

–

109

206

0,1 % FeSiCa + 0,1 % Al

–

0,7 % EGR

–

yes

insulated

106

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

433

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

způsobuje pomalé vyplavávání částic z taveniny. V laboratorních podmínkách je s úspěchem vyzkoušena také přísada boru, zirkonia nebo kovových oxidů. Několik studií se věnovalo přídavku EGR (Elkem grain refiner), který pracuje s oxidy Al/Ce. Principem EGR inokulace je snížení licí teploty pracující v součinnosti s kombinovanou dezoxidací hliníkem a EGR. Hliník vytváří oxidy, jež dále reagují s cerem z EGR a vytvářejí se částice s vysokou hustotou, které pomalu vyplouvají z taveniny a zůstávají v ní při tuhnutí, čímž vytvářejí zárodky.

(1)

S . P á l k a – J . H a s i l – P. D o l e ž a l Z l e p š e n í v l a s t n o s t í l i t é Cr- N i o c e l i D I N 1. 4 8 65 p ř í s a d o u i n o ku l a nt ů

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Po p i s e x p e r i m e n t u Slitina DIN 1.4865 byla natavena ve 20kg laboratorní indukční peci. Byly vyrobeny dva typy odlitků. Kvádry 50 × 50 × 100 mm byly použity pro vyhodnocení roztečí mezi větvemi dendritů (DAS). Kýlový blok byl souběžně využit pro výrobu obráběných vzorků pro mechanické testy. Bylo provedeno celkem 22 taveb a vyrobeno 44 vzorků s různými kombinacemi dezoxidace a inokulace. Licí teplota byla ve všech případech jednotně 1480 °C. Vsázky byly nadruhovány z feroslitin a čistých kovů bez použití vratu, aby byly zajištěny stejné podmínky testů. Nejdříve byl odlit referenční vzorek bez inokulantu a všechny ostatní vzorky byly s tímto vzorkem srovnávány. Zrnitost inokulantů byla ve všech případech 1–4 mm v souladu s doporučením výrobce. Přesné podmínky testů a průměrné hodnoty DAS jsou uvedeny v tab. II. Mikrostruktura byla vyhodnocena ve čtyřech bodech odlitku (obr. 1). Mechanické vlastnosti a tepelná únava při 950 °C byly následně vyhodnoceny na vzorcích z kýlových bloků, vyrobených technologií, u níž bylo dosaženo nejlepšího DAS (vzorek 73) v laboratoři Cronite CZ. Pro zkoušku tahem byly použity dva typy vzorků, tj. lité do neizolované a izolované pískové formy (Alphaset). Izolace formy byla využita za účelem snížení ochlazovací rychlosti. Tyto formy byly zabaleny do vysokoteplotní izolace Sibral. Oba typy vzorků byly modifikovány EGR. Zkouška tahem za tepla dle EN ISO 6892-2 pak byla provedena na přístroji LLoyd. Zkouška odolnosti vůči tepelné únavě byla provedena na stroji vlastní výroby, který kombinuje mechanické napětí, indukční ohřev a vodní chlazení (obr. 2). Hodnoceným parametrem je počet cyklů do přetržení vzorku. Byly testovány vzorky z neizolované formy.

Obr. 1. Fig. 1.

Rozměry vzorku a vyhodnocované body Dimensions of the sample and points of evaluation

Obr. 2. Fig. 2.

Zkouška odolnosti vůči tepelné únavě TFR test

V y h o d n o c e n í z l e p š e n í DA S Struktury všech vyrobených vzorků byly vyhodnoceny a jako hlavní kritérium pro hodnocení bylo zvoleno DAS. Jak je popsáno v tab. II, bylo testováno mnoho způsobů přípravy taveniny, ale zlepšení bylo zaznamenáno velmi zřídka. Výsledná struktura vykázala běžně velmi malé změny. Celkově lze konstatovat, že nejlepší výsledky byly zaznamenány u taveb s využitím kombinované dezoxidace 0,1 % FeSiCa do pece a 0,1 % Al +

Obr. 3.

Tab. III. Výsledky zkoušky v tahu na 950 °C Tab. III. Results of the 950 °C tensile test Zkouška tahem referenční vzorek

EGR izolovaná forma EGR normální forma

Rm [MPa]

E [%]

Rm [MPa]

E [%]

Rm [MPa]

135,1

33,1

119,5

45,6

125,7

E [%] 50,9

137,7

29,9

132,7

26,0

136,8

48,8

130,2

28,9

125,1

36,1

132,0

45,4

135,2

32,0

122,2

40,2

128,9

44,2

133,4

30,6

129,4

31,9

133,9

53,2

Tab. IV. Výsledky testu odolnosti vůči tepelné únavě Tab. IV. Results of the TFR test Počet cyklů referenční vzorky 157 164 169 207 168 81

434

EGR vzorky 278 218 206 191 204 185

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Fig. 3.

Srovnání struktur a průměrného DAS: a) referenční vzorek, DAS 60,8 µm, b) inokulace 1,5 % FeNb, DAS 47,9 µm, c) inokulace 1 % EGR, DAS 41,9 µm, d) inokulace 0,7 % EGR, DAS 52,3 µm Comparison of structures and average DAS: a) reference DAS, 60.8 µm, b) refined by 1.5 % FeNb, DAS 47.9 µm, c) refined by 1 % EGR, DAS 41.9 µm, d) refined by 0.7 % EGR, DAS 52.3 µm

inokulace 1 % EGR do pánve při přelévání. Na druhou stranu nebyly zaznamenány žádné dopady výdrže před odlitím, přídavku boru, síry nebo zvýšení množství EGR, přestože jsou známa zlepšení u jiných typů materiálů [3]. Nejlepších výsledků z vyhodnocovaných vzorků bylo dosaženo při inokulaci 1 % EGR s kombinovanou dezoxidací. Také přísada 0,7 % EGR vedla k měřitelnému zlepšení v případě správné dezoxidace (obr. 3). Vyhodnocení vysokoteplotní pevnosti v tahu V oblasti vysokoteplotní pevnosti byl zaznamenán mírně negativní efekt technologie. Z testů je však zřejmé, že zhoršení pevnosti jde ve prospěch tvárných vlastností (tab. III).

Z l e p š e n í v l a s t n o s t í l i t é Cr- N i o c e l i D I N 1. 4 8 65 p ř í s a d o u i n o ku l a nt ů S . P á l k a – J . H a s i l – P. D o l e ž a l

Vyhodnocení odolnost i vůči tepelné únavě Rozptyl dosažených výsledků při této zkoušce je obvykle celkem velký (tab. IV). Proto byl soubor výsledků statisticky otestován a došlo k vyřazení jedné hodnoty. Navzdory rozptylu zde bylo zaznamenáno viditelné zlepšení odolnosti vůči tepelné únavě u vzorků s EGR. Průměrná hodnota dosažených cyklů byla o 19 % vyšší (obr. 5).

Strength comparison 95% CI for the Mean 140

Strength [M Pa]

135

Z ávě r Úspěšné použití inokulantů v Cr-Ni austenitických žáruvzdorných ocelích vyžaduje užití a kontrolu správné výrobní technologie. Je poměrně snadné dosáhnout zjemnění struktury niobem, ale to vede ke změně chemického složení materiálu. Použití inokulantu EGR s cerem je mnohem komplikovanější. Obzvláště důležitá je pak správná dezoxidace a kontrola dávkování inokulantu. Efekt na výslednou strukturu je i tak omezený. Největší přínos přídavku EGR byl zaznamenán ve zlepšení odolnosti vůči tepelné únavě, což je klíčová vlastnost při aplikaci za horka. Byl zaznamenán mírně negativní vliv na vysokoteplotní pevnost, který byl na druhou stranu vyrovnán zlepšením tažnosti. Inokulace je efektivním způsobem zlepšení materiálových vlastností. Průmyslová aplikace technologie je možná i v průmyslovém měřítku po poměrně rychlém odladění. Cenový dopad je více než vyrovnán delší životností v oblastech, kde jsou součásti postihovány tepelnou únavou. Z důvodu požadavku na správnou výrobní praxi může být tato technologie snadno zvládnuta v pokročilých slévárnách a může tak poskytnout konkurenční výhodu proti nízkonákladovým výrobcům. L i t e ra t u ra

130

[1] 125

120 EGR isolated Elongation comparison

Reference

EGR normal

[2]

95% CI for the Mean

Individual standard deviations are used to calculate the intervals. 55

[3]

Elongation [%]

[4]

[5]

25 E Reference

EGR isolated

EGR normal

Individual standard deviations are used to calculate the intervals.

Obr. 4. Fig. 4.

Vyhodnocení tahové zkoušky Evaluation of hot tensile properties

[6] Thermal fatigue comparison 95% CI for the Mean

LIN, L.; H. TAIWEN; X. YUHUA; Z. ZHILONG a kol.: Cast structure and mechanical properties of fine grained superalloy K4169 by addition of refiners [online]. [cit. 2015- 07-14]. Dostupné z: http:// w w w.tms.org /superalloys/10.7449/2004/Superalloys_2004_493_500.pdf. Development of a conventional fine grain casting process [online]. [cit. 2015-07-15]. Dostupné z: http://www.tms.org/ superalloys/10.7449/1984/Superalloys_1984_3_12.pdf. STRAND DAHLE, E.: Grain Refinement of High Alloyed Steel [online]. 2011 [cit. 2015-08-17]. Norweigian university of Science and Technology. DULIEU, D.: The role of niobium in austenitic and duplex stainless steels. [online]. [cit. 2012-02-19]. Dostupné z: http://www.cbmm.com.br/portug/sources/techlib/science_techno/table_content/sub_5/images/pdfs/050.pdf. SKLENICKA, V.; L. KLOC: Creep in boiler materials: mechanisms, measurement and modelling. In: Power plant life management and performance improvement. Ed. by OAKEY, J. London: Woodhead Publishing Series in Energy, 2011. 704 s. ISBN: 9781845697266, e-Book ISBN: 9780857093806. PIEKARSKI, P.: The thermal fatigue behaviour of creep-resistant Ni-Cr cast steel [online]. [cit. 2015-07-14]. http:// www.afe.polsl.pl/index.php/en/147/the-thermal-fatigue-behaviour-of-creep-resistant-ni-cr-cast-steel.pdf.

Number of cycles [-]

250

Recenzenti | Peer-reviewers: prof. Ing. Ladislav Zemčík, CSc. Ing. Martin Dulava, Ph.D.

225

200

O m l u va

175

150 Refrence

EGR

Individual standard deviations are used to calculate the intervals.

Obr. 5. Fig. 5.

Vyhodnocení odolnosti vůči tepelné únavě Evaluation of TFR

Redakce časopisu Slévárenství se tímto omlouvá recenzentům tohoto článku prof. Ing. Ladislavu Zemčíkovi, CSc., a Ing. Martinu Dulavovi, Ph.D., a rovněž i autorům článku. Ve Slévárenství č. 5–6/2016 se z technických důvodů dostala do tisku podoba bez zohlednění připomínek recenzentů, proto nyní zveřejňujeme článek v jeho konečné podobě. S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

435

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Pokles pevnosti je nejvíce zřetelný u vzorků litých do izolované formy. Průměrné hodnoty pevnosti byly cca o 6 % nižší. Přínos k plastické deformaci byl 16 %, ale rozdíl v rozptylu výsledků je největší ze sledovaných vzorků. U vzorků litých do standardní formy byl pokles pevnosti velmi malý, ale došlo k razantnímu zlepšení tvárnosti o 36 % (obr. 4).

M . J o n u l e i t – W. M a s c h ke – R . Z e m á n e k V ý r o b a o d l i t k ů z l i t i ny s v e r m i ku l á r n í m g r a f i t e m ( LVG)

PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y

Výroba odlitků z litiny s vermikulárním grafitem (LVG) Manufacture of vermicular graphite iron castings (GJV) 669.136 compact graphite iron

A process of pretreating the melt through the VL(Ce)2 is introduced that decreases the total content of ox ygen and oxides which is a good precondition for the following processing with the cored wire Inform ® a simple and reliable method for the produc tion of GJV castings.

Ú vo d Litina s vermikulárním grafitem (LVG) je do jisté míry spojená s vývojem litiny s kuličkovým grafitem (LKG). Zatímco LKG zahájila svůj triumfální nástup po 2. světové válce, litina s vermikulárním grafitem byla pouze registrovaná jako nežádoucí či nevhodná forma grafitu při výrobě LKG [1] (obr.1). V minulosti proběhla řada výzkumných projektů [2–5], které se zabývají tvorbou vermikulárního grafitu. Na tyto následně navazují práce a publikace [6–16] z nedávné doby. Velice rychle byl objeven praktický přínos materiálu, zařazeného mezi litinu s kuličkovým a lupínkovým grafitem (LLG). To ukazují následující pozitivní vlastnosti při srovnání s LKG: nižší koeficient roztažnosti, vyšší tepelná vodivost, lepší odolnost vůči tepelnému nárazu, nižší modul pružnosti, menší sklon k deformaci při vysokých teplotách, lepší tlumicí schopnost a dobrá slévatelnost. Na druhé straně při srovnání s litinou s lupínkovým grafitem se příznivě ukazují následující vlastnosti: nižší vliv síly stěny na mechanické hodnoty, nižší sklon k oxidaci v oblasti vysokých teplot, vyšší pevnost bez použití legovacích prvků, vyšší tažnost a houževnatost. Z tohoto je zcela zřejmé, že tento materiál se svou kombinací vlastností je vhodný zejména pro díly, které jsou používány při vysokých teplotách a změnách teploty. Sem patří hlavy válců, výfuková potrubí a turbodmychadla, kotouče spojky, brzdové kotouče, hydraulické díly a formy pro výrobu skla. Co se týká větších odlitků, může být tento materiál použit pro struskové pánve nebo kokily. Patrné však je, že navzdory dobré kombinaci vlastností představuje množství vyráběné litiny s vermikulárním grafitem jen malý podíl oproti LKG, natož LLG. Na jedné straně se zdají být důvody v omezeném spektru specifických odlitků. Na druhé straně je nutno poznamenat, že výrobní proces a vlastnosti materiálu, které musí být dosaženy, kladou na slévárny vysoké nároky. Výrobní post up pro lit inu s vermikulárním g ra f i t e m

Dr. Manfred Jonuleit A SK Chemicals Metallurgy GmbH, Unterneukirchen, Germany

Dipl.-Ing. Werner Maschke A SK Chemicals Metallurgy GmbH, Unterneukirchen, Germany

Ing. Roman Zemánek A S K Ch e m i c a l s C z e c h , s . r. o ., B r n o

436

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Základním předpokladem pro úspěšnou výrobu tohoto materiálu je udržení konstantních výrobních parametrů, které jsou pokud možno během celého procesu neměnné počínaje chemickým složením výchozí litiny a konče odléváním. Základem všech současných technologií pro výrobu litiny s vermikulárním grafitem je modifikace hořčíkem. Nicméně, toto je prováděno různými způsoby s použitím různých typů modifikátorů. Kromě toho je obvykle modifikace hořčíkem spojena s jedním či více výrobními kroky, které mohou být kritické pro konečný úspěch. To často závisí na konkrétním vyráběném dílu, např. pro odlitky s velmi tenkými stěnami, jako výfukové potrubí nebo skříně turbodmychadel, je nezbytné pracovat s přísadou titanu. Níže jsou uvedeny současné varianty pro výrobu vermikulární litiny: – cílené zpracování Mg pomocí předslitiny nebo plněného profilu s přídavkem Ti, FeTi; – předúprava taveniny a následující zpracování plněným profilem nebo předslitinou s nebo bez přídavku Ti; – modifikace předslitinou nebo plněným profilem a následující úprava očkovacím plněným profilem s podporou termické analýzy; – cílené zpracování Mg profilem nebo předslitinou plus přídavek CerMM (KVZ).

V ý r o b a o d l i t k ů z l i t i ny s v e r m i ku l á r n í m g r a f i t e m ( LVG) M . J o n u l e i t – W. M a s c h ke – R . Z e m á n e k

M e c h a n i c ké v l a s t n o s t i l i t i ny s ve r m i k u l á r n í m g ra f i t e m

Obr. 1. Fig. 1.

„Kvazivločkovitý“ grafit “Quasi-flake” graphite

Obr. 2. Fig. 2.

5 % nodularity

10 % nodularity

15 % nodularity

20 % nodularity

Struktura LVG s rozdílným obsahem kuličkovitého grafitu dle ISO 16112 GJV structure with different percentages of nodular graphite according to the ISO 16112 standard

Tab. I ukazuje požadované mechanické vlastnosti specifikované dle informačního listu W 50. Jiní výrobci používají jako podklad pro výrobu a doložení mechanických hodnot ISO 16112 [18]. V tab. II jsou uvedeny odpovídající charakteristické hodnoty.

Tab. I. Tab. I.

Mechanické vlastnosti měřené na samostatně litých zkušebních tělesech Mechanical properties measured on separately cast test pieces pevnost v tahu Rm [N/mm2] min.

mez kluzu Rp0,2 [N/mm2] min.

EN-GJV-300

300–375

220–295

1,5

140–210

EN-GJV-350

350–425

260–335

1,5

160–220

Značka materiálu

tažnost A [%] min.

PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y

Informační list VDG s označením W 50 [17] může představovat základ s ohledem na požadované mechanické vlastnosti, které mají být dosaženy. Stejně jako u LKG mohou být mechanické hodnoty stanoveny: – ze samostatně odlitých zkušebních těles; – z přilitých těles; – ze zkušebních vzorků vyřezaných z odlitku.

tvrdost podle Brinella HBW 30

EN-GJV-400

400–475

300–375

1,0

180–240

EN-GJV-450

450–525

340–415

1,0

200–250

EN-GJV-500

500–575

380–455

0,5

220–260

Z výše uvedeného je zřejmé, že zatímco hodnoty tvrdosti HB uvedené v ISO 16112 jsou srovnatelné s informačním listem, u ostatních parametrů existují malé rozdíly. Co se týká tvaru vyloučeného grafitu, rozhodují konkrétní požadavky zákazníka, které musí být splněny. Nesmí být přítomen žádný lupínkový grafit. Dle výše specifikované ISO je požadováno 80 % vermikulárního grafitu (typ III) a přípustných je 20 % kuličkového grafitu (typ V a VI). Ovšem v dodacích podmínkách se může objevit i jiný poměr, jako např. 90/10 nebo 60/40. Zákazník obvykle definuje, jaký poměr formy grafitu je přípustný. Rozhodující pro všechny typy LVG je však skutečnost, že není přípustný lupínkový grafit. Na obr. 2 jsou z ISO 16112 uvedeny příklady s různými procentuálními obsahy vermikulárního a kuličkovitého grafitu. Samotné hodnocení grafitu se provádí na neleptaném povrchu; co se týče základní kovové matrice, tak u LVG 300 se předpokládá feritická struktura v celém objemu. LVG 350 vykazuje feriticko-perlitickou strukturu, ostatní typy LVG 400, 450 a 500 jsou perlitické.

1) Za účelem schválení musí ležet pevnost v tahu mezi jmenovitou hodnotou n (pozice 5 uvedeného materiálu) a (n + 75) N/mm2

Tab. II. Tab. II.

Pr ovo z n í h l e d i s ka v ý r o by o d l i t k ů LVG p o m o c í plněného profilu

Mechanické vlastnosti dle ISO 16112 Mechanical properties according to ISO the 16112 standard

Značka materiálu

pevnost v tahu Rm [N/mm2] min.

mez kluzu Rp0,2 [N/mm2] min.

tažnost A [%] min.

ISO 16112/JV/300/S

300

210

2,0

140–210

ISO 16112/JV/350/S

350

245

1,5

160–220

tvrdost podle Brinella HBW 30

ISO 16112/JV/400/S

400

280

1,0

180–240

ISO 16112/JV/450/S

450

315

1,0

200–250

ISO 16112/JV/500/S

500

350

0,5

220–260

Obsah síry a titanu Obsah síry má přirozeně rozhodující roli při nastavení výchozí analýzy. Na základě zkušeností by měl být nastaven obsah síry v základním kovu nejlépe v rozmezí 0,010 až 0,012 %. Tyto hodnoty jsou dobrým předpokladem pro výrobu LVG. Jak již bylo zmíněno, velice důležitou roli představuje stabilita a opakovatelnost

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

437

M . J o n u l e i t – W. M a s c h ke – R . Z e m á n e k V ý r o b a o d l i t k ů z l i t i ny s v e r m i ku l á r n í m g r a f i t e m ( LVG)

PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y

kontaminaci. Například dnes jsou úspěšně vyráběny hlavy válců a přítlačné kotouče ve velkých sériích bez použití Ti.

Obr. 3. Fig. 3.

Vliv Ti na počet kuliček grafitu s ohledem na zbytkový obsah Mg a tloušťku stěny Influence of Ti on the GJV “window”

Obr. 4. Fig. 4.

438

Karbidy titanu v LVG Titanium carbides in GJV

Obr. 5. Fig. 5.

Předúprava taveniny Přestože obsah síry v základním kovu lze přesně analyzovat, obsah kyslíku v tavenině většinou znám není. A to i přesto, že hraje významnou roli při výrobě TL a ještě větší u LVG. Protože se kyslík váže dvakrát více na Mg než na síru, měl by být jeho obsah co nejnižší. Pro výrobu LVG je důležitá kontrola celkového obsahu kyslíku a obsahu oxidů před modifikací Mg. Jestliže je celkový obsah kyslíku a obsah oxidů v tekutém kovu příliš vysoký, bude vždy existovat riziko, že při stále stejném dávkovaném množství Mg se bude jeho větší část vázat na kyslík za tvorby MgO, což povede ke vzniku nežádoucích lamel. ASK Chemicals Metallurgy GmbH (ASKCM) poskytuje již řadu let „kondicionér“ VL(Ce)2 [20]. Předúprava taveniny použitím VL(Ce)2 nebo CerMM snižuje celkový obsah kyslíku a oxidů obsažených v tekutém kovu, provádí se během odpichu, před vlastní modifikací. Kromě snížení obsahu kyslíku se ještě tvoří příznivé cer-oxi-sulfidy, které vykonávají funkci zárodků a následně jsou podporované přítomností Mn a Zr. Modifikace plněným profilem pro výrobu LVG Po úpravě taveniny během odpichu je pánev dopravena na pracoviště vlastní modifikace. Před vlastní modifikací je nutno ještě řádně stáhnout strusku. ASKCM vyvinula speciální plněný profil, jehož složení vychází z doporučeného výchozího obsahu síry 0,010–0,012 %. Tomu odpovídá dávkování 8 až 10 m profilu/t litiny, což představuje 3 až 4 kg profilu/t, čistá hmotnost náplně je 1,8–2,4 kg/t. Vlastní doba modifikace se pohybuje v rozpětí 20–30 s. Následuje stažení strusky a očkování v odlévacím zařízení. Jako vhodné očkovadlo pro LVG se ukazuje SRF 75 [21] s velice nízkým obsahem Al. Licí teploty se běžně pohybují v rozsahu 1380–1420 °C (např. přítlačné spojkové kotouče). Pro odlitky výfukového potrubí z materiálu LVG SiMo budou licí teploty ještě vyšší. Doba odlévání by neměla překročit 10 min., jinak se projeví vliv odeznívacího účinku na tvar vyloučeného grafitu. Pokud se v průběhu jednoho dne odlévají současně LLG, LKG a LVG, je nutno zajistit, aby se LVG neodlévala následně po LLG. Naprosto ideální je mít vyhrazené odlévací zařízení jen pro LVG, aby nedocházelo ke směšování materiálů (obr. 5).

Modifikační zařízení pro LVG Wire treatment booth for the production of GJV

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

V ý r o b a o d l i t k ů z l i t i ny s v e r m i ku l á r n í m g r a f i t e m ( LVG) M . J o n u l e i t – W. M a s c h ke – R . Z e m á n e k

L i t e ra t u ra

[1]

MAYER, H.: Dickwandige Gussstücke aus Gusseisen mit Kugelgraphit. Giesserei, 1973, 60(7), 175–181. ISSN 0016-9765. [2] HERFURTH, K.: Freiberger Forschung. 1966, Dept. B, No. 105, s. 267–310. [3] STEFANESCU, D. M.; C. R. LOPER: Obr. 6. Struktura LVG, příklad 1, zvětšeGiesserei-Praxis, 1981, 5, s. 73–96. ní 100 : 1, neleptáno ISSN 0016-9781. Fig. 6. GJV structure from example 1, ratio 100 : 1, not etched [4] NECHTELBERGER, E.; H. PUHR: v. Nesselrode, J. B. and Nakayasu, A.: Stand der Entwicklung von GussPříklad 3 eisen mit Vermiculargraphit – HerVýroba LVG SiMo (obr. 8): stellung, Eigenschaften und AnPožadavek: Rm min. 400 MPa, A min. wendung, Teil 1, Giesserei-Praxis, 3 % a max. 0,20 % Ti 1982, (22), 359–372; 2. část, GiesseVýchozí kov s 0,14 % Ti rei-Praxis, 1982, 23/24, 375–396. Množství kovu: 1200 kg ISSN 0016-9781. Předúprava pomocí VL(Ce) + CerMM [5] NECHTELBERGER, E.; B. LUX: GeModifikace plněným profilem fügeaufbau und Eigenschaften von Očkování: FeSi75 (Inogen) do proudu kovu Gusseisen mit Vermiculargraphit. Složení po modifikaci: 0,010 % S a 0,018 Giesserei-Praxis, 1984, 11, 177–187. % Mg ISSN 0016-9781. Mechanické hodnoty z Y2 bloku: Rm 545 Obr. 7. Struktura LVG, příklad 2, zvětše[6] EBNER, J.; R. HUMMER; R. SCHLÜMPa, Rp0.2 492 MPa, A 3,5 %, HB 228 ní 100 : 1, neleptáno SSELBERGER: Giesserei, 1997, Struktura: 70 – 80 % grafitu tvar III Fig. 7. GJV structure from example 2, ratio 100 : 1, not etched 84(12), 40– 48. ISSN 0016-9765. a 20–30 % grafitu tvar VI [7] LAMPIC-OPLÄNDER, M.; H. HENZkušební metody KEL: Giesserei-Praxis, 1999, (6), 296–301. ISSN 0016-9781. Hodnotící kritéria mezi LVG a LLG [8] LAMPIC-OPLÄNDER, M.: CGI, Teil Hlavní parametry: 1, Giesserei-Praxis, 2001, (1), 17–22. LVG: – délka grafitu přibližně 50 µm; ISSN 0016-9781. – poměř délka/šířka < 10; [9] LAMPIC-OPLÄNDER, M.: CGI, Teil 2, – konce grafitu jsou zakulaceny; Giesserei-Praxis, 2001, (4), 145–152. LLG: – délka lupínků až do 500 µm; ISSN 0016-9781. – poměř délka/šířka je 50–100; [10] LAMPIC-OPLÄNDER, M.: CGI, Teil 3, – konce grafitu jsou ostrohranné. Giesserei-Praxis, 2001, (5), 192–198. Strukturu LVG lze hodnotit dle následuISSN 0016-9781. jících metod: [11] HUMMER, R.; A. BÜHRIG-POLAObr. 8. Struktura SiMo, příklad 3, zvětše– chemické složení (spektrální analýza) CZEK: Giesserei, 2000, (10), 23–29. ní 50 : 1, neleptáno poměr Mg/S; ISSN 0016-9765. Fig. 8. SiMo structure from example 3, – měření aktivity kyslíku; [12] HOFMANN, E.; G. WOLF: Giesseratio 50 : 1, not etched – termická analýza; reiforschung, 2001, 53(4), 131–151. – metalografické vyhodnocení; ISSN 0046-5933. – ultrazvuk. [13] MARTIN, T.; R. WEBER: Giesserei, 2005, 92(4), 34–41. ISSN 0016-9765. S h r n u t í a z ávě r [14] Technical forum, internal SKW further training, 2004. [15] Technical forum, internal SKW further training, 2009. Metoda plněného profilu je dnes již zcela běžný a osvědčený [16] HASSE, St.: Giessrei-Praxis 2010, (5), 128–134. ISSN 0016způsob při výrobě LKG. S ohledem na velmi limitující zadáva-9781. cí podmínky pro výrobu odlitků z LVG se jeví jako nejvhodněj[17] VDG Information Sheet W 50. ší postup. Proces předúpravy taveniny snižující celkový obsah [18] ISO 16112. kyslíku a oxidů je dobrý předpoklad pro následující zpraco[19] REESE, C. R.; W. J. EVANS: AFS Transactions, 1998, vání plněným profilem. Tato kombinace předúpravy s VL(Ce)2 s. 673–685. a plněným profilem Inform® je jednoduchá a spolehlivá meto[20] ASKCM Product Datasheet VL(Ce)2. da pro výrobu odlitků z LVG, jako např. disku setrvačníku, [21] ASKCM Product Datasheet SRF 75. spojkových a brzdových kotoučů, stejně tak jako pro odlitky [22] ASKCM-Inform® M treatment Wires. výfukového potrubí. Umožňuje přesně dodržet zadávací podmínky, a tím přispívá ke snížení nákladů a zmetkovitosti.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

439

PŘEHLEDOVÉ ČL ÁNK Y

Příklad 2 Výroba LVG, požadavek zákazníka Rm > 385 MPa a 0,10 % Ti (obr. 7): Výchozí kov s 0,10 % Ti Množství kovu: 1500 kg Předúprava pomocí VL(Ce) Modifikace plněným profilem Očkování: SRF 75 do proudu kovu Složení po modifikaci: 0,011 % S a 0,014 % Mg Mechanické hodnoty z přilitého vzorku: Rm 397 MPa, Rp0.2 318 MPa, A 1,7 %, HB 210 Struktura: 80 % grafitu tvar III a 20 % grafitu tvar VI

R . P o t á c e l Ta v i c í a u d r ž o v a c í p e c e n a M e z i n á r o d n í m s t r o j í r e n s ké m v e l e t r h u a v ý s t a v ě F O N D - E X 2016

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

Tavicí a udržovací pece na Mezinárodním strojírenském veletrhu a výstavě FOND-EX 2016 Melting and holding furnaces at the International Engineering Fair and at the FOND-EX Fair 2016 621.745.32 foundry furnaces

Jednou z nevýznamnějších veletržních akcí pořádaných každoročně na brněnském výstavišti je Mezinárodní strojírenský veletrh. Jedná se o největší výstavu ve střední Evropě zaměřenou na obor strojírenství. Veletrh se v letošním roce uskutečnil ve dnech 3.–7. 10. 2016. Zúčastnilo se ho více než 1500 vystavovatelů a přišlo přes 80 000 návštěvníků. Součástí veletrhu bylo také pět oborových výstav FOND-EX, WELDING, IMT, PLASTEX a PROFINTECH. Tento příspěvek představuje nejvýznamnější vystavovatele v segmentu průmyslových pecí v rámci strojírenského veletrhu a zejména výstavy FOND-EX zaměřené na slévárenství. ABP Induction Systems GmbH Tento německý výrobce indukčních tavicích pecí má na českém trhu již dlouholeté zastoupení. Jeho zařízení využívají slévárny v České republice k tavení ocelí a litin již více než dvě desetiletí. Expozice na veletrhu FOND-EX (obr. 1) byla standardního typu s představením výrobků na tradičních reklamních panelech a tentokrát rovněž doplněná videoprojekcí se simulací a prezentací nových výrobků. AC E S O Pra h a , s p o l. s r. o. Jedná se o tradiční společnost působící v oboru slévárenství v České republice a na Slovensku založenou již v roce 1992. Kromě zastoupení předního světového výrobce indukčních pecí firmy Inductotherm a všech jeho dceřiných společností v oblasti průmyslových aplikací indukčního tepla, zajišťuje tato společnost také projekční práce, technické poradenské služby a servis indukčních zařízení. Tavicí pece anglického výrobce Inductotherm představují více než čtyřicet instalací ve slévárenských provozech v rámci České republiky a Slovenska. Stánek společnosti ACESO Praha (obr. 2) patřil v rámci veletrhu k větším expozicím. Výrobkové portfolio bylo před-

Ing. Radan Potácel TEPLOTECHNA PRŮMYSLOVÉ PECE, s . r. o ., O l o m o u c

440

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

vedeno nejen na informačních bannerech, ale také na velké televizní obrazovce. Zajímavostí byla vícenásobná účast zástupců výrobce pecí přímo z Velké Británie a možnost prodiskutovat všechny možné technické dotazy ze strany návštěvníků také s těmito odborníky. Novinkou představenou v rámci expozice je další portfolio nabízených zařízení z rodiny výrobců společnosti Inductotherm, a to v podobě španělské firmy Ondarlan, která je zaměřena na výrobu zařízení pracujících se slévárenským pískem. Jedná se zejména o průběžné mísiče, chladničky písku a regenerační jednotky. J U N K E R I n d u s t r i a l E q u i p m e n t , s. r. o. Tato společnost působící na českém a slovenském trhu více než dvacet let je dceřinou společností německé firmy OTTO JUNKER GmbH, která se zabývá dodávkami technologických zařízení pro tavení železných a neželezných kovů a jejich tepelné zpracování. Expozice na veletrhu FOND-EX (obr. 3) byla standardního typu s představením výrobků na tradičních reklamních panelech a prezentačních roll-upech doplněná videoprojekcí se simulací a prezentací nových výrobků. Tato společnost se zabývá kromě dodávek zařízení také výrobou a repasí indukčních cívek. Vystaveny byly dvě cívky, které jsou používány do kelímkových tavicích pecí a jedna cívka do pece kanálkové (obr. 4). Linn High Therm GmbH Jedná se o německého výrobce jednoúčelových zařízení se zaměřením na průmyslový ohřev. Kromě laboratorních a nízkoobjemových pecí nabízí tento vystavovatel také zařízení využívající mikrovlnné či indukční vytápění. Expozice na veletrhu FOND-EX (obr. 5) byla spíše menšího typu s představením výrobků na reklamních panelech. Součástí expozice byly také dva exponáty v podobě malých laboratorních zařízení. Tento vystavovatel není tradičním účastníkem veletrhu, ale i menší expozice byla z technologického hlediska zajímavá. R E A LI STI C , a . s. Tento český výrobce plynových a elektrických odporových pecí má v České republice tradici sahající do poloviny minulého století. Jeho zařízení využívají slévárny zejména k tepelnému zpracování, předehřevu materiálů a tavení i udržování slitin neželezných kovů. Expozice na veletrhu FOND-EX (obr. 6) byla velikostně standardního typu s představením výrobků na reklamních panelech a také na velké televizní obrazovce. Prezentace výrobků byla zaměřena zejména na linky pro tepelné zpracování výkovků, cementační šachtové pece, zařízení pro žíhání odlitků, tavicí a udržovací kelímkové pece pro slévárny neželezných kovů a realizovanou instalaci čtyř kanálkových nízkofrekvenčních tavicích pecí pro slitiny mědi. Z ávě r Závěrem bych rád shrnul, že Mezinárodní strojírenský veletrh představil novinky ze všech klíčových odvětví strojírenské výroby. Více než 35 % vystavovatelů na veletrhu bylo ze zahraničí. Výstava FOND-EX zaměřená na slévárenskou technologii nedosahuje v posledních ročnících svého konání velikosti, na kterou jsme byli zvyklí z předchozích desetiletí. Je to zejména z důvodů zvyšujících se nákladů na realizaci výstavních expozic a masovým používáním internetu k propagaci výrobků. Nicméně tato výstava stále hraje důležitou roli při setkávání slévárenských odborníků a předávání zkušeností v tomto oboru.

Ta v i c í a u d r ž o v a c í p e c e n a M e z i n á r o d n í m s t r o j í r e n s ké m v e l e t r h u a v ý s t a v ě F O N D - E X 2016 R . P o t á c e l

ABP Induction Systems GmbH

Obr. 2.

ACESO Praha, spol. s r. o.

Obr. 4.

JUNKER Industrial Equipment, s. r. o.

Obr. 3.

JUNKER Industrial Equipment, s. r. o.

Obr. 5.

Linn High Therm GmbH

Obr. 6.

REALISTIC, a. s.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

Obr. 1.

441

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

F. St ř í t e c k ý

F O N D - E X 2016 z p o h l e d u t l a ko v é h o, ko k i l o v é h o a n í z ko t l a ké h o l i t í

FOND-EX 2016 z pohledu tlakového, kokilového a nízkotlakého lití FOND-EX from the view of die-pressure, chill and low pressure casting 621.74.043.2 + 621.74.043 + 621.74.043.3 die-casting— gravity die-casting—low pressure die-casting

Ú vo d Slévárenský veletrh FOND-EX 2016 se již počtvrté uskutečnil jako součást Mezinárodního strojírenského veletrhu Brno. Jeho rozsah, co se týká výstavní plochy a počtu zúčastněných vystavujících firem, se v posledních letech ustálil a zaujímá jen část plochy pavilonu Z. Dominantní postavení, stejně jako v předchozích letech, měl stánek Svazu sléváren ČR, na jehož ploše se prezentovalo 21 firem, které tak využily nižších výstavních nákladů. V samostatných stáncích na letošním veletrhu vystavovalo 33 firem. Stánek SSČR měl k dispozici ještě jednu plochu, a to přednáškový prostor vyhrazený pro odborný a doprovodný program. Poskytl návštěvníkům veletrhu informační servis a vytvořil také prostor k setkání účastníků veletrhu. Př e h l e d v y s t av u j í c í c h f i r e m Stroje pro tlakové lití na letošním veletrhu představily dvě firmy. Pravidelně se veletrhu účastní firma BÜHLER (obr. 1). Její tlakové licí stroje se stále více prosazují v našich slévárnách tlakového lití. V posledním období byly dodány dva tlakové licí stroje CARAT 105 COMPACT do slévárny KOVOLIT Modřice a dvě komplexní pracoviště s licími stroji CARAT 350 COMPACT do slévárny ŠKODA AUTO. Licí stoje řady CARAT konstruované bez kloubového uzavíracího mechanizmu jsou vyráběny ve 13 velikostech s uzavírací silou od 10 500 do 44 000 kN. Předností strojů CARAT je přesnost opakování naprogramovaného procesu odlévání zajišťovaná regulačním systémem pracujícím v reálném čase. Firma BÜHLER vyvinula také systém vakuování formy a licí komory SMART – Vac, který je plně

Ing. František Střítecký 442

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

integrován do řídicího systému stroje. Firma dále pracovala na zdokonalení strojů ECOLINE Pro a nabízí licí stroje ECOLINE S Pro 53 (obr. 2) v původní velikostní řadě určené především pro evropský trh. Ve svém italském závodě Bühler Brescia Presse S.r.l., kde jsou prováděny renovace starších tlakových licích strojů, firma rozšířila svoji kapacitu, a to pro licí stroje s uzavírací silou nad 10 000 kN. Pro urychlení nabízí také renovace výměnným způsobem. Druhým výrobcem strojů pro lití pod tlakem na veletrhu byla firma AGRATI, která ve svém stánku představila licí stroj s teplou komorou HC 50 (obr. 3) s uzavírací silou 510 kN. Stroj byl předváděn v chodu (bez tekutého kovu) a zájemci se mohli podrobně seznámit s konstrukcí a funkcí tohoto stroje. Licí stroj pracuje v reálném čase. Všechny licí stroje této firmy jsou dodávány s novým inovovaným hydraulickým systémem ECO drive s vysokou úsporou elektrické energie, jak již bylo dříve uvedeno. Firma AGRATI vybavuje ve spolupráci s firmou PARKER licí stroje systémem pro odsátí vzduchu z formy a licí komory, což snižuje pórovitost a zajišťuje vysokou kvalitu odlitku. Firma má ve svém výrobním programu licí stroje s teplou i studenou komorou. Zajímavosti a novinky z oblasti nízkotlakého a kokilového lití nebylo možné na letošním veletrhu zhlédnout. Postrádal jsem také vystavovatele, kteří na hlavní technologie lití úzce navazují. Prezentovala se zde pouze firma FOSECO, na jejímž stánku mě zaujal exponát odplyňovacího zařízení hliníkových slitin. Odplyňovací zařízení MTS Smart (obr. 4) odplyňuje a provádí rafinaci Al slitiny. Zařízení při odplyňování vyhodnocuje a reaguje na vnější podmínky, vlhkost a teplotu okolního prostředí a koriguje proces odplynění v konkrétních podmínkách slévárny. Z firem produkujících odlitky se na samostatném stánku představila firma HEUNISCH GUSS (obr. 5), která v jedné ze svých čtyř sléváren vyrábí odlitky z hliníkových slitin. Slévárna HEUNISCH GUSS, a. s., Krásná u Aše, je vybavena výrobní technologií nízkotlakého a gravitačního kokilového lití Al slitin a produkuje odlitky kusové hmotnosti od 0,5 do 50 kg, které ve své obrobně také opracovává na CNC strojích. Jeden z odlitků vyrobený nízkotlakým litím byl vystaven (obr. 6). Další dva výrobce odlitků z neželezných kovů bylo možno navštívit jako spoluvystavovatele na stánku Svazu sléváren. Své odlitky zde představila firma KOVOLIS Hedvikov (obr. 7) a dalším spoluvystavovatelem byla slévárna BENEŠ a LÁT (obr. 8) také s ukázkou vyráběných odlitků. Z ávě r Na letošním slévárenském veletrhu FOND-EX jsem z oblasti mého zájmu postrádal vystavovatele nízkotlakého a kokilového lití, více výrobců strojů pro lití pod tlakem a vystavovatele, kteří na tyto technologie navazují, jako výrobci tavicích zařízení, automatizačních prvků, materiálů a přípravků na ošetření licích forem, výrobce termoregulačních zařízení a další. Také vystavených odlitků bylo velmi málo. Oživením veletrhu by byl také vyšší počet vystavených exponátů. Je škoda, že vystavovatelů ve srovnání s předchozím ročníkem ubylo a možná je to i tím, že některé firmy vystavovaly v jiných pavilonech v rámci Mezinárodního strojírenského veletrhu. Otázka, jak zvýšit účast vystavovatelů na veletrhu FOND-EX, je stále aktuální a naléhavá. Snižující se počet vystavovatelů na tomto veletrhu vede k hlubšímu zamyšlení a bylo by vhodné analyzovat, jaké jsou příčiny této nízké účasti a zda je možné překážky odstranit a zvýšit tak zájem firem o účast na veletrhu FOND-EX v dalších letech.

F O N D - E X 2016 z p o h l e d u t l a ko v é h o, ko k i l o v é h o a n í z ko t l a ké h o l i t í

Obr. 2.

Stánek firmy BÜHLER, výrobce tlakových licích strojů Obr. 4.

Odplyňovací a rafinační zařízení Al slitin MTS Smart od firmy FOSECO

Obr. 5.

Stánek slévárny HEUNISCH GUSS

Tlakový licí stroj ECOLINE S Pro s integrovaným koncovým zařízením

Obr. 3.

Vystavený tlakový licí stroj s teplou komorou HC 50 italské firmy AGRATI

Obr. 6.

Skříň převodovk y zhotovená nízkotlakým litím (HEUNISCH GUSS)

Obr. 7.

Vystavené odlitky firmy KOVOLIS HEDVIKOV

Obr. 8.

Panel s Al odlitky firmy BENEŠ a LÁT

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

443

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

Obr. 1.

F. St ř í t e c k ý

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

J . F o š u m F O N D - E X 2016 – fo r m o v a c í m a t e r i á l y a p o s t u p v ý r o b y fo r e m a j a d e r

FOND-EX 2016 – formovací materiály a postup výroby forem a jader FOND-EX 2016—moulding materials and methods of moulds and core manufacture 621.742 + 621.744.5 : 621.743.4 moulding sands—moulding— coremaking

Slévárenský veletrh FOND-EX byl letos opět součástí brněnského Mezinárodního strojírenského veletrhu. I z tohoto důvodu byl zřejmě prostor v pavilonu Z vyhrazený slévárenství značně redukován. Přesto, ve srovnání s předchozím ročníkem, zde nechyběly význačné evropské firmy nabízející nové typy produktů pro přípravu formovacích směsí a inovované procesy výroby forem a jader. A S K C h e m i c a l s C z e c h, s . r. o., B r n o Česká pobočka zahraničního výrobce ve svém stánku (obr. 1) prezentovala několik význačnějších inovací z oblasti slévárenských pojiv, materiálů a postupů pro formy a jádra. Technologie INOTEC, založená před několika lety na pojivu anorganického charakteru především jako ekologická náhrada výroby jader cold-box, prodělává další vývoj vlastního systému i aplikací ve slévárnách. Proti původní verzi vykazuje inovovaný systém zlepšení rozpadavosti po odlití, rozměrové přesnosti a tepelné stability. Rozšiřují se aplikace ve slévárnách automobilových odlitků z hliníku (např. pro dieselové motory u firmy BMW) i s novým univerzálním pojivem pro odlitky z litiny. Aditiva na bázi minerálních, organických i hybridních materiálů, zvláště pro směsi typu cold box a pep set, snižují u odlitků výskyt výronků, penetraci a plynatost. Jejich přísada do směsi často nahrazuje nutnost použití nátěrů forem a jader. ECOCURE BLUE je nový typ pojiva pro postup cold box s omezeným obsahem volného fenolu a formaldehydu, čímž výrazně snižuje výsledný obsah BTX v systému. F O S E C O, O s t rava Výrobce pojivových systémů a slévárenských materiálů s centrálou ve Velké Británii se letos prezentoval především svými aktivitami v oblasti nátěrů forem a jader (obr. 2). Pre-

Ing. Jiří Fošum 444

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

feruje především nátěry ředěné vodou, např. typ SEMCO FDC s plnivy na bázi zirkonu pro ocelové odlitky, na bázi aluminosilikátu pro litinu a na bázi olivínu pro manganové oceli. Dokonalé vysušení vodného nátěru je avizováno změnou intenzity jeho zbarvení. Vlastní firemní konstrukci má automatická stanice pro přípravu nátěrů CPP, modernizovaná po stránce mechanické i počítačové. Výsledkem jsou konzistentní technologické vlastnosti nátěru. Mísič pro lihové nátěry typu ATEX je charakterizován nevýbušným řešením. Pojivový systém SOLOSIL TX, vhodný především pro vstřelování jader hliníkových automobilních odlitků, je založen na anorganickém pojivu vytvrzovaném za tepla. H ü t t e n e s - A l b e r t u s C Z , s. r. o., D ě č í n Největší objem inovací věnuje renomovaná německá firma (obr. 3) rozšiřování anorganických pojivových systémů jako ekologickému řešení pracovních podmínek ve slévárnách. Již delší dobu je vylepšována technologie CORDIS, a to především pro sériovou výrobu automobilních hliníkových odlitků. Tato technologie postupně nahrazuje stále ještě hodně rozšířený postup cold box. Po firmě Volkswagen tak k této výměně přistupují i další německé a světové automobilky. Organické pojivové systémy však mají stále převažující podíl v sériové i kusové výrobě forem a jader ve slévárnách. I tam je však kladen důraz na dodržování stále náročnějších hygienických parametrů slévárenské výroby. Kromě ST směsí založených na modifikovaných furanových pryskyřicích je stále užíván i nejmladší organický systém AlpHaset, zvláště pro středně těžké ocelové odlitky. Tento systém založený na alkalickém fenolickém rezolu vytvrzovaném estery, je stále více rozšířen v USA než v západní Evropě. Jeho některá technologická omezení (manipulační pevnosti, stupeň využití mechanického regenerátu) jsou vyvážena lepší hygienou práce ve slévárně i kvalitou náročných odlitků. F. l I i M A Z Z O N , S c i o, I t á l i e Hlavní letos v Brně uváděnou technologií této firmy (obr. 4) je nový anorganický pojivový systém GEOTEC tvořený tekutou složkou na bázi vodního skla a práškovým žárovzdorným pigmentem. Užívá se ke vstřelování jader původně vyráběných technologií cold box. Vstřelovací jaderníky jsou zařízeny na vytápění (teplota 200 °C), jádrová směs v jaderníku je pak vytvrzována teplým vzduchem (150–200 °C). K hlavním výhodám patří zlepšená hygiena práce ve slévárně, dobrá skladovatelnost jader (nejsou hygroskopická), nižší plynatost odlitků a redukce kouře ve slévárně. Uplatňuje se především u hliníkových odlitků pro automobilky. Z nových organických pojiv je uváděna furanová pryskyřice ECOFUR 6000, která obsahuje méně než 40 % volného furfurylalkoholu. Pro supertěžké ocelové odlitky nabízí firma zlepšený typ alkydového pojiva SINTEXOL, který vzhledem k nulovému obsahu formaldehydu splňuje stále přísnější hygienické a ekologické požadavky kladené na slévárny. Společně s firmou Mazzon vystavovala letos poprvé v Brně italská firma Veneta Lombarda Refrattari. Firma představila svou produkci žárovzdorných materiálů a výrobků určených pro slévárny a ocelárny. Firma byla založena v roce 1982 a má hlavní sídlo ve městě Gussago na pomezí Benátska a Lombardie. Její výrobní program představuje žárovzdorné cihly, tvarovky a prefabrikáty potřebné k vyzdívání slévárenských a ocelářských pecí, pánví a dalších součástí tavírenského a licího provozu sléváren. Součástí činnosti firmy je i příslušný servis ve slévárnách.

F O N D - E X 2016 – fo r m o v a c í m a t e r i á l y a p o s t u p v ý r o b y fo r e m a j a d e r J . F o š u m

ASK Chemicals Czech, s. r. o., Brno

Obr. 2.

FOSECO, Ostrava

Obr. 4. Obr. 3.

Obr. 5.

CLARIANT, Moosburg, Německo

F. lIi MAZZON, Scio, Itálie

Hüttenes-Albertus CZ, s. r. o., Děčín

C L A R I A N T, M o o s b u r g, N ě m e c ko Významný evropský výrobce slévárenských bentonitů ve svém stánku (obr. 5) letos prezentoval především produkty zaměřené na snižování emisí ve slévárnách (Low Emission). Nový typ produktu GEKO-LE je směs kvalitních slévárenských bentonitů a speciálního grafitu. Při využití ve slévárnách vykazuje především nízký výskyt aromatických sloučenin BTXE (benzen, toluen, xylen, etylbenzen). Firma ve svých laboratořích vypracovala specifické zkušební metody měření a srovnávání výskytu výše zmíněných sloučenin ve formovacích směsích. Na základě laboratorních zkoušek pak zavedla aplikaci vybraného typu grafitu do bentonitových směsí jako zdroje lesklého uhlíku. Dalším rozšiřovaným výrobkem je ECOSIL LE – předsměs bentonitu Geko-LE a malého množství uhlí. Kromě hlavního efektu snížení emisí přinášejí tyto nové bentonitové produkty také zlepšení tekutosti formovací směsi, větší stabilitu forem, jejich snazší vytloukání a čistější povrchy odlitků. Pro tyto výhody se rozšiřuje jejich aplikace v moderních asijských slévárnách, u nás např. ve slévárně JMA Hodonín. D o d ava t e l é s l évá r e n s k ýc h p í s k ů Na letošním veletrhu FOND-EX byly prezentovány prakticky výlučně slévárenské písky zahraniční produkce. Křemenné písky z lokality Grudzeń Las v poslední době nabízí firma H-Glost. Křemenné písky vhodné především pro výrobu ocelových odlitků se vyznačují vysokou tepelnou odolností (min. 1550 °C), tvrdostí zrna (nižší otěr při pneudopravě), čistotou písku (SiO2 min. 99,2 %), výhodným tvarem zrna, minimální nasákavostí a obsahem vyplavitelných látek. Jsou dodávány

v zrnitostech 0,12–0,15 až 0,35–0,40 mm, v sušeném i nesušeném stavu, volně ložené nebo balené, automobilovou nebo vlakovou dopravou. Společnost NAJPI těží váté slévárenské písky v oblasti Šajdíkove Humence a Borský Peter. Pracuje vlastní technologií úpravy písku: nejprve se vytěžený písek vypere vodou a usuší. Třídění písku podle zrnitosti se pak provádí za sucha. Písek skladují ve vysokých silech (46 m). Dodává se ve 4 základních zrnitostech o středním zrnu d50: 0,22, 0,27, 0,35 a 0,55 mm. Charakteristické fyzikální vlastnosti: vyplavitelné látky 0,14 %, ztráta žíháním ≤ 0,17 %. Vzhledem ke své chemické analýze jsou písky vhodné pro litinové a hliníkové odlitky a rovněž pro bentonitové směsi i jádra cold box a hot box. Z ávě r Letošní FOND-EX nabídl především prezentaci velkých evropských výrobců slévárenských pojiv. Ti se zaměřili hlavně na zlepšování hygienických a ekologických parametrů aplikace formovacích směsí, metod výroby forem a jader a slévárenských nátěrů. Každá větší firma má ve výrobním programu anorganický pojivový systém podle možností nahrazující jinak dosud převažující aplikaci organických pojiv. Daří se především u výroby jader pro automobilové odlitky z hliníku, částečně i litiny. Obecně se zdůrazňuje snižování emisí aromatických látek – BTXE. U forem a jader se pak postupně rozšiřuje využívání vodou ředěných nátěrů. Zvyšující se tlak na zlepšování pracovního prostředí sléváren a celkové ekologie tak přes zvyšování nákladů na vlastní formovací materiály, i když v pomalých krocích, vede ve zlepšení situace v této oblasti. S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

445

H O D N O C E N Í V E L E T R H UZ FPORNADX-EE X 2 0 1 6

Obr. 1.

A . M o r e s F O N D - E X 2016 a o b l a s t t e c h n o l o g i e o d l i t k ů

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

FOND-EX 2016 a oblast technologie odlitků FOND-EX Fair 2016 and the field of casting technology 621.74:62.004 foundry technology

Ú vo d Při hodnocení posledního slévárenského veletrhu FOND-EX v roce 2014 jsme uvedli, že po značném poklesu slévárenské výroby v letech 2008 až 2010 došlo k její postupné stabilizaci a k návratu k původním výkonům. Od roku 2012 je již slévárenská výroba nejen v České republice, ale i v Evropě v podstatě bez velkých výkyvů. Pozoruhodný je však růst výroby odlitků ze slitin hliníku a určitý pokles výroby ocelových odlitků. Při hodnocení veletrhu FOND-EX 2016 musíme konstatovat, že průmyslová výroba se zvyšuje, avšak při téměř konstantní slévárenské výrobě. Slévárenská výroba v České republice se pohybuje mezi 350 000 – 400 000 t odlitků a nezdá se, že by v budoucnu došlo k podstatné změně. Přesto je možné zdůraznit, že tato výroba ve srovnání s obdobnými průmyslovými zeměmi je vysoká a stabilizovaná. Te c h n o l o g i c ké p o z n a t k y Klasická výstava odlitků na veletrhu FOND–EX 2016 chyběla, což byl asi důsledek toho, že doprava, instalace a umístění odlitků je pro slévárny poměrně nákladnou záležitostí. Přesto bylo na veletrhu vystaveno hodně odlitků ve stáncích sléváren, přičemž některé slévárny využily možnost vystavovat pod „jednou střechou“, a to Svazu sléváren České republiky. Ve velkém prostoru tohoto stánku bylo vidět hodně návštěv slévárenských odborníků, kteří zde jednali nejen s obchodními partnery, ale vyměňovali si rovněž své technické poznatky.

doc. Ing. Antonín Mores, CSc. 446

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Slévárny Třinec, a. s., zde vystavily odlitek roštu ohřívače pro vysoké pece. Na obr. 1 je polovina odlitku roštu; z těchto odlitků se skládá sestava, která je znázorněna na obr. 2. Tyto odlitky jsou vyráběny z litiny s lupínkovým grafitem (LLG) s 1,2 % chromu. Odlitky roštů jsou vyráběny po úspěšném vyřešení sklonu k praskání v různých velikostech. Slévárny Třinec, a. s., dodávají tyto odlitky do vysokopecních závodů v různých zemích, např. do Číny, Brazílie a Tchaj-wanu. Technologové určitě ocenili výbornou informovanost ve stánku firmy FOSECO. Tato firma úspěšně řeší technologii výroby složitých odlitků přímo ve slévárnách a o možnosti použití nových výrobků firmy FOSECO a rovněž o zkušenostech s jejich použitím ve slévárnách vždy pohotově informuje slévárenskou veřejnost. Technology zvláště zajímají úspěšná řešení zvýšující využití tekutého kovu. Na obr. 3 je díl přední nápravy z nízkouhlíkové oceli GS-20Mn5, který vyrábí slévárna METALURGIE, a. s., Kopřivnice. U tohoto dílu se podařilo použitím exotermických nástavců zvýšit využití tekutého kovu na 76 %, což je u tohoto typu odlitků vynikající údaj. Odlitky se vyrábějí do jednotné formovací směsi bez použití modelové směsi. Na obr. 4 je zajímavá technologie, kde bylo využití tekutého kovu původně nízké, avšak použitím exonástavců na nálitcích horních a rovněž bočních se podstatně zvýšilo; navíc jsou použity filtry ve vtokové soustavě. Původní technologie je znázorněna na obr. 5 (TATRA Metalurgie). Diskutující technologové u tohoto vystaveného odlitku poukazovali na to, že ne vždy dojde k ekonomické úspoře nákladů – náklady na exonástavce, filtry, zakládání do forem musí být nižší než náklady spojené s nízkým využitím tekutého kovu. U nově zavedeného technologického řešení je však nutno uvažovat i úspory spojené se snížením zmetkovitosti. TOS-MET Slévárna, a. s., Čelákovice, vystavila odlitek podkladnice pod železniční koleje s uchycovacími ocelovými péry (obr. 6). Odlitek podkladnice je odlit z materiálu GGG 50, který odpovídá materiálu EN-GJS 500-7. Tyto typy odlitků mají obvykle velmi přísné technické přejímací podmínky, hlavně z hlediska vnitřní jakosti a rozměrové přesnosti. Firma S+C ALFANAMETAL, s. r. o., ve svém stánku kromě odlitků vyrobených odstředivým litím vystavila i odlitek oběžného kola z oceli 1.4517 s legurami Cr, Ni, Mo, který byl odlit do samotuhnoucí formovací směsi (obr. 7, spodní část). Firma FOCAM, s. r. o., předvedla ve svém výběru velmi pěkný odlitek opěrné manipulační desky z LKG, materiál EN- GJS-500-7, vyrobený do samotuhnoucí formovací směsi (obr. 8). Systém vtokové soustavy a další technologické údaje však nebyly sděleny. Na obr. 8 je rovněž z hlediska tvaru a umístění jader velmi složitý odlitek hydraulického prvku, rovněž z LKG. Ve stánku slévárny Chrudim IRON STEEL, s. r. o., zaujal odlitek vyrobený z ausferitické litiny s kuličkovým grafitem ADI, materiál EN-GJS-800-10, hmotnost 15 kg (obr. 9). Izotermické zušlechťování tohoto odlitku probíhá na území České republiky. Kalírna kontroluje správnost zušlechťovacího procesu pomocí tvrdosti u odlitků a slévárna následně kontroluje na odděleně litém vzorku tvaru Y správnost dosažených hodnot mechanických vlastností. Firma HEUNISCH, s. r. o., vystavila hmotný odlitek bloku motoru z LLG značky EN- GJL- 250, hmotnost 370 kg (obr. 10). Podobných odlitků se v České republice vyrábělo v dřívějších dobách velké množství, poklesem výroby nákladních aut však výroba těchto náročných typů odlitků klesá.

F O N D - E X 2016 a o b l a s t t e c h n o l o g i e o d l i t k ů

Odlitek roštu z LLG s 1,2 % Cr, Slévárny Třinec, a. s.

Obr. 4.

Exonástavce na odlitcích z lité oceli (TATRA Metalurgie)

Obr. 2.

Sestava roštů pro vysoké pece, Slévárny Třinec, a. s.

Obr. 5.

Obr. 8.

Obr. 7.

Původní technologie odlitků znázorně ných na obr. 4

Odlitky z LKG, FOCAM, s. r. o., Olomouc

Obr. 3.

Odlitek přední nápravy z oceli GS- 20Mn5, METALURGIE, a. s., Kopřivnice

Obr. 6.

Podkladnice z LKG, Slévárna TOS-MET Čelákovice

Obr. 9.

Odlitek z ADI, Slévárna Chrudim, IRON STEEL, s. r. o.

Odlitek oběžného kola z legované oceli, S+C ALFANAMETAL, s. r. o.

Obr. 11. Ocelové odlitky, Královopolská slévárna, s. r. o.

Obr. 12. Filtry pro odlévání ocelových odlitků, KERAMTECH, s. r. o.

Obr. 10. Odlitek bloku motoru z LLG, HEUNISCH, s.r.o., Brno

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

447

H O D N O C E N Í V E L E T R H UZ FPORNADX-EE X 2 0 1 6

Obr. 1.

A . Mores

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

A . M o r e s F O N D - E X 2016 a o b l a s t t e c h n o l o g i e o d l i t k ů

Královopolská slévárna, s. r. o., Brno, předvedla výběr odlitků ze všech materiálů, které se ve slévárně vyrábějí, tj. z nízkouhlíkových a nízkolegovaných ocelí pro normální a zvýšené teploty, z korozivzdorných a žáropevných ocelí a z LKG (obr. 11). Velká škoda, že není zřejmé, ze kterých materiálů jsou jednotlivé odlitky odlity. Firma KERAMTECH, s. r. o., Žacléř, ve svém stánku předvedla filtry pro odlévání oceli. Na obr. 12 je vidět mimo jiné velký průměrový filtr dříve známý pro tyto velké průměry pod názvem cedítko. Filtr se usazuje do tzv. „vtokonálitků“. Protože u legovaných ocelí hrozí ucpání filtru při odlévání, používají se tyto „vtokonálitky“ s filtry při lití formy současně ve větším počtu (více vtoků). Jakým způsobem je to zajištěno, nebylo sděleno, ale jedna velká slévárna ocelových odlitků tento systém využívá, to ale neplatí pro zbývající tři slévárny velkých ocelových odlitků v České republice. Je totiž velmi obtížné odlévat ocel současně do několika „vtokonálitků“, údajně v počtu až 10. Ve stánku firmy ASK Chemicals Czech, s. r. o., zaujala řada exotermických nástavců, z nichž některé jsou značné velikosti (obr. 13). Aby bylo z hlediska nákladů použití těchto velkých nástavců pro slévárnu výhodné, musí se díky nim podstatně snížit velké množství tekutého kovu v původních klasických nálitcích. Firma ŽĎAS, a. s., která měla hlavní stánek v jiné části veletrhu než ostatní slévárny, vystavila ocelový zvon z materiálu ČSN 42 2712, hmotnost 220 kg, vyrobený v roce 2016 (obr. 14). Jedná se o kostelní zvon, jak je patrné z nápisu na něm. Je vidět, že tradice vyrábět kostelní zvony z oceli trvá i v současné době. Tato firma vystavila i dokonale opracovaný a obroušený odlitek součásti Kaplanovy turbíny z oceli GX 4CrNi13-4, hmotnost 1860 kg (obr. 15). Odlitky složitých konstrukcí vystavila slévárna Kovolis Hedvikov, a. s., (obr. 16), chyběly zde však další údaje, např. hmotnost. Firma Alucast, s. r. o., Tupesy, je jednou ze dvou velkých sléváren v České republice, která vyrábí metodou přesného lití odlitky ze slitin Al. Vystavila zde soubor odlitků (obr. 17); v popředí je 4m odlitek Strom poznání, jehož autorem je známý slevač a akademický sochař Otmar Oliva. Slévárna přesného lití IEG, s. r. o., Jihlava, je průkopníkem v odlévání takto vyráběných odlitků z LKG a z LLG. Odlitky z těchto materiálů jsou uvedeny v souboru na

obr. 18; v dolní části obrázku jsou odlitky z LKG, ve střední části z legované LLG. Odlitky větších hmotností vyráběné touto firmu jsou na obr. 19. Slévárna přesného lití PBS Velká Bíteš, a. s., je známým výrobcem odlitků oběžných kol. Ty také společně s odlitky lopatek vystavila ve svém stánku (obr. 20). Velmi příjemným překvapením byla účast firem, které se zabývají výrobou uměleckých odlitků. Pozornost návštěvníků byla věnována zvonu nazvanému Svatý Václav (obr. 21), který má hmotnost 320 kg a je vyroben v tónové výšce C2; vystavila ho paní Leticie Vránová-Dytrychová. Při této příležitosti paní Vránová vzkázala návštěvníkům toto poselství: „Kdykoli Česká země prochází významnými změnami, socha jejího patrona uprostřed Prahy bývá obklopena jejím lidem. Proto jsme se rozhodli a odlili si tento zvon s národním patronem a také proto je Václav na zvonu pokryt skutečným zlatem – teprve v běhu věků bronz, dnes dozlatova vyleštěný, ztmavne, zatímco silueta světce bude zářit dál.“ Tento zvon patří od roku 2014 do soukromé sbírky exponátů Zvonařské dílny Dytrychových z Brodku u Přerova. Sestava menších zvonů této dílny je na obr. 22. Firma pana Hřebíčka, Ketkovský venkovský bronz, vystavila své umělecké výrobky, jejichž součástí jsou krásné bronzové odlitky (obr. 23). Z ávě r Veletrh FOND-EX 2016 svým rozsahem nebyl sice příliš veliký, ale slévárenská veřejnost si zde dokázala najít zajímavé exponáty, ke kterým vždy patří vystavené odlitky. Musíme uznat, že až na malé výjimky byla většina vystavených odlitků již doplněna bližšími údaji, jako je materiál a hmotnost. Trochu překvapující bylo, že se snížil počet aktivních vystavovatelů z oblasti odlitků z neželezných kovů, neboť ve výrobě odlitků ze slitin Al patří Česká republika mezi přední evropské výrobce. Poděkování platí hlavně odborným pracovníkům, kteří na stáncích byli velmi technicky zdatní a uměli odpovídat na otázky návštěvníků z řad obchodníků i na zvídavé dotazy slevačů. Naše hlavní poděkování patří pracovníkům velkého stánku Svazu sléváren ČR, kde mohly naše slévárny vystavovat své výrobky a navíc jim bylo s velkou ochotou umožněno zde vést odborná a obchodní jednání.

Česká slévárenská sp ole č nost , z . s ., vás z ve na

7. HOLEČKOVU KONFERENCI Metalurgie a technologie slitin neželezných kovů 22.–23. března 2017 Hotel OREA Devět skal Z am ěř ení konference: M etalurgie a vlastnosti neželezných kovů; Slévárenské technologie; Tepelné zpracování; M etalo grafie, mikroskopie, spek trometrie; Kvalita a její řízení v provozech sléváren neželezných kovů; Stroje a zařízení; Sof t ware. Konference je ur čena pro pracovní k y managementu, met alurgie, technologie, lab oratoří a kontroly k valit y sléváren neželezných kovů a hutí, pro p e dagogy, diplomant y, dok torandy a student y v ysok ých škol a dal ší. V rámci konference v yhla šuje N – t ým OK 07 České slévárenské spole čnosti soutěž o nejzajímavěj ší vadu o dlitku. w w w.holeckovakonference.c z

448

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

F O N D - E X 2016 a o b l a s t t e c h n o l o g i e o d l i t k ů

Obr. 14. Ocelový zvon z ČSN 42 2712, ŽĎAS, a. s.

Obr. 15. Odlitek z legované oceli GX 4 CrNi13-4, ŽĎAS, a. s.

Obr. 18. Přesně lité odlitky z LLG a z LKG, IEG, s. r. o., Jihlava Obr. 16. Soubor odlitků ze slitin Al, Kovolis Hedvikov, a. s. Obr. 17. Přesně lité odlitky ze slitin Al, Alucast s. r. o.

Obr. 19. Soubor přesně litých odlitků, IEG s. r. o., Jihlava

Obr. 20. Přesně lité odlitky, PBS Velká Bíteš, a. s.

Obr. 22. Soubor odlitků zvonů, Zvonařská dílna Tomášková-Dytrychová

Obr. 23. Umělecké výrobky, pan Hřebíček, Ketkovský venkovský bronz

Obr. 21. Zvon Svatý Václav, Leticie Vránová-Dytrychová

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

449

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

Obr. 13. Exotermické nástavce pro odlitky vysokých hmotností, ASK Chemicals Czech, s. r.o.

A . Mores

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

J . Š l a j s Co n o v é h o p ř i n e s l M e z i n á r o d n í s t r o j í r e n s k ý v e l e t r h a s l é v á r e n s k ý v e l e t r h F O N D - E X 2016 v o b l a s t i 3 D t i s ku?

V úvodu je nutné konstatovat, že problematika 3D tisku plastových modelů, pískových forem a jader a kovových součástí vhodných pro slévárenství se nekoncentrovala pouze v pavilonu Z na ploše slévárenského veletrhu FOND-EX, ale vystavovatelé byli roztroušeni i v různých pavilonech po celé ploše MSV. Součástí veletrhu FOND-EX 2016 byly dvě firmy zabývající se tiskem slévárenských pískových forem a jader, tiskem plastových modelů a kovových součástí. Velmi výrazným vystavovatelem na ploše FOND-EX byla firma MCAE Systems, s. r. o., Kuřim, která představila skutečné nástroje 4. průmyslové revoluce. Expozice této firmy byla přehlídkou těch nejzajímavějších světových 3D technologií aplikovaných v české praxi. Na stánku č. 65 byla v rámci České republiky vůbec poprvé představena nejvyspělejší barevná 3D tiskárna současnosti, stroj Stratasys J750, umožňující vyrábět úchvatné produkty

Ing. Jan Šlajs M E TOS, v. o. s., Chrudim

450

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

obsahující tisíce barevných odstínů a materiálových vlastností. Z oblasti 3D tiskáren představila společnost MCAE Systems kromě již zmíněné značky Stratasys také Inovační centrum MakerBot a průmyslové tiskárny voxeljet. Koncept Inovačního centra MakerBot nabízí centralizovanou, škálovatelnou 3D tiskovou kapacitu klastru několika stolních 3D tiskáren MakerBot. Jádrem každého Inovačního centra MakerBot je webový interface server – MakerBot Innovation Center Management Platform (MBICMP). K tiskárnám lze snadno přistupovat přes internet z jakéhokoli zařízení s webovým prohlížečem (počítač, notebook, tablet nebo dokonce smartphone) pomocí schválené e-mailové adresy a hesla. Server MBICMP musí být připojen k tiskovému serveru inovačního centra MakerBot prostřednictvím definovaných portů. Jedná se o řešení na míru, jež poskytuje organizacím prostor pro rychlejší inovace. Na rozdíl od značky Stratasys či MakerBot průmyslové 3D tiskárny voxeljet pracují na bázi práškové aditivní výrobní technologie, kde se monofrakční zrnité materiály pojí pomocí patentovaných pojivových systémů. Tato technologie je určena především pro výrobu slévárenských pískových forem a jader. Vysokou produktivitou 3D tisku se tiskárny VX4000 řadí mezi jedny z nejvýkonnějších 3D tiskáren na trhu. Produktová řada tiskáren voxeljet je zajímavá rozměrem tiskové komory. S rozměry 4000 × 2000 × 1000 mm nabízí tyto stroje největší tiskový prostor ve své třídě, a tím umožňují výrobu velmi objemných 3D pískových forem a jader. Tiskárny voxeljet dále nabízejí možnost tisku modelů pro lití na vytavitelný model, přičemž díky tiskárně VX1000 je možno ekonomicky tisknout malé série modelů o vysokém rozlišení 600 dpi až do velikosti 1000 × 600 × 500. Dalším významným vystavovatelem v oblasti 3D tisku byla firma METOS, v. o. s., Chrudim, která zastupuje firmu ExOne GmbH DIGITAL PART MATERIALIZATION. Na výstavě FOND-EX 2016 byla představena zařízení pro aditivní výrobu kovových součástí a slévárenských forem a jader. V současné době jsou nabízena zařízení, která používají jako ostřivo monofrakční křemenný písek zrnitosti 0,14; 0,19; 0,25 mm nebo průmyslově vyráběné ostřivo Serabic stejné zrnitosti. Firma ExOne používá pojiva na bázi fenolu, furanu nebo vodního skla. Výrobní program firmy ExOne nabízí níže uvedená zařízení. V ý r o b a s l évá r e n s k ýc h f o r e m a j a d e r S-Max Furan: rozměr job boxu (tiskové komory) 1800 × 1000 × × 700 mm, rychlost tisku 60–85 l/h a výška vrstvy 0,28–0,50 mm. Pojivo na bázi furanu. S-Print Furan: rozměr job boxu (tiskové komory) 800 × 500 × × 400 mm, rychlost tisku 20–36 l/h a výška vrstvy 0,28–0,50 mm. Pojivo na bázi furanu. S-Print Phenol: rozměr job boxu (tiskové komory) 800 × × 500 × 400 mm, rychlost tisku 1–18 l/h a výška vrstvy 0,24 mm. Pojivo na bázi fenolu. S-Print Silikát: rozměr job boxu (tiskové komory) 800 × × 500 × 400 mm, rychlost tisku 16–36 l/h a výška vrstvy 0,28–0,38 mm. Pojivo na bázi vodního skla. Exserial: rozměr job boxu (tiskové komory) dva job boxy 2200 × 1200 × 700 mm, rychlost tisku 300–400 l/h a výška vrstvy 0,28–0,38 mm. Pojivo na bázi furanu.

Co n o v é h o p ř i n e s l M e z i n á r o d n í s t r o j í r e n s k ý v e l e t r h a s l é v á r e n s k ý v e l e t r h F O N D - E X 2016 v o b l a s t i 3 D t i s ku?

Jádro vodního pláště hlavy válců vyrobené 3D tiskem

Ukázka technologických možností 3D tisku

Skládání segmentů formy zhotovených 3D tiskem

Expozice firmy METOS, v. o. s.

Tiskárna EOS M 290 firmy EOS e-Manufacturing Solution

Expozice firmy 3R systémy, s. r. o.

Ukázka technologických možností aditivní výroby kovových součástí

Tiskárna SLM 280 HM firmy SLM Solutions

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

451

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

Koncept Průmysl 4.0

J. Šlajs

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

J . Š l a j s Co n o v é h o p ř i n e s l M e z i n á r o d n í s t r o j í r e n s k ý v e l e t r h a s l é v á r e n s k ý v e l e t r h F O N D - E X 2016 v o b l a s t i 3 D t i s ku?

A d i t i v n í t i s k kovov ýc h p rá š k ů

3 D t i s ká r ny p r o t i s k kovov ýc h d í l c ů

Zařízení jsou určena pro výrobu kovových dílců, kde výsledný materiál dílce je kompozit základního kovového materiálu a bronzu jako materiálu utěsňujícího póry. Výrobní princip: sintrace kovových prášků. X1-lab: rozměr pracovní komory 40 × 60 × 35 mm, rychlost tisku – jedna vrstva/min. Kompaktní zařízení je vhodné pro laboratorní a výukové účely. M Print: rozměr pracovní komory 800 × 500 × 400 mm, rychlost tisku 16–36 l/h a výška vrstvy proměnná, min. však 0,15 mm. M-Flex: s rozměrem pracovní komory 400 × 250 × 250 mm, rychlost tisku 30–60 s/vrstvu a výška vrstvy proměnná, min. však 0,15 mm. Zařízení jsou určena pro výrobu kovových dílců, kde výsledný materiál dílce je základní kov svařený pomocí laseru. Orion – Laser: rozměr pracovního stolu 500 × 190 × 190 mm, výkon laseru 25 W, maximální rychlost posuvu 200 mm/s, maximální hmotnost vyráběného dílce 25 kg.

EOS M400: objem pracovní komory 400 × 400 × 400 mm, rychlost tisku až do 7 mm/s, laser typ Yb-fibre 1 kW. EOSINT M280: objem pracovní komory 250 × 250 × 325 mm, rychlost tisku až do 7 mm/s, laser typ Yb-fibre 200 nebo 400 W. EOS M290: objem pracovní komory 250 × 250 × 325 mm, rychlost tisku až do 7 mm/s, laser typ Yb-fibre 400 W. Firma SLM Solutions GmbH vyrábí 3D tiskárny a strojírenské komponenty tzv. aditivní výrobou, tedy laserovým tavením kovového prášku a modelováním kovových vláken do navrhnuté podoby. Hlavní výhodou metody je úspora času, peněz a lepší technické vlastnosti materiálu – např. nižší hmotnost.

Společnost 3R systémy, s. r. o., Jaroměř, je prodejce profesionálních 3D tiskáren firmy EOS e-Manufacturing Solution. Zařízení slouží k výrobě 3D plastových modelů využitelných ve slévárenství pro výrobu maket a forem a zařízení pro 3D tisk kovů. Specialitou firmy jsou zařízení pro využití ve stomatologii pro tisk 3D dentálních modelů. Firma nabízí jak výrobní zařízení, tak také v širokém sortimentu spotřební materiál. 3 D t i s ká r ny p r o t i s k p l a s t ů v y u ž i t e l nýc h ve s l évá r e n s t v í EOS P 396: objem pracovní komory 340 × 340 × 600 mm, rychlost tisku až do 48 mm/h, tloušťka vrstvy 0,06–0,18 mm, typ laseru CO2, 70 W. EOSINT P760: objem pracovní komory 700 × 380 × 580 mm, rychlost tisku až 32 mm/h, natištěný objem až 700 cm3/h, tloušťka tisku 0,06–0,18 mm, laser typ CO2, 2 × 50 W. EOSINT P800: objem pracovní komory 700 × 380 × 560 mm, rychlost tisku 7 mm/h, typická tloušťka tisku 0,12 mm, laser typ CO2, 2 × 50 W. FORMIGA P110: objem pracovní komory 200 × 250 × 330 mm, rychlost tisku až do 20 mm/h, tloušťka tisku 0,06–0,12 mm, laser typ CO2, 30 W.

Zpráva z tisku: 3D tisk kovů láká investory: GE plánuje za 1,4 mld. USD koupit švédský Arcam i německou společnost SLM Solutions. Špičkový průmyslový 3D tisk z kovových materiálů dozrál, přitahuje pozornost zákazníků i zájemce o strategické investice. Po SIEMENSU, který ve Spojeném království investoval do 85% podílu akcií Material Solutions se k velkému kroku odhodlal další nadnárodní velikán – GE. A to se ještě čeká na kupce německé společnosti Concept Laser. Aditivní výroba produkčních dílů z kovu se z drahého experimentu definitivně stává akceptovanou technologií pro široké průmyslové využití. Začátkem letošního roku firma schválila vytvoření společného podniku pro výrobu hliníkových slitin z prášku s německou firmou TLS Technik. Jejím cílem je dostat se na roční výrobní kapacitu 100 t. Druhé partnerství navázala SLM Solutions s rakouskou firmou CADS. Společně vyvíjejí software pro 3D tisk aditivní metodou. 3D tiskárny SLM mohou být v blízké budoucnosti výrobní alternativou k odlitkům přesného lití. V ý r o b n í p r o g ra m 3 D t i s ká r e n SLM® 500 H: rozměry pracovní komory 500 × 280 × 365 mm, maximální rychlost tisku 10 m/s, tloušťka vrstvy 20–75 µm, maximální výkon 105 cm3/h. 3D optická konfigurace – IPG vlákno laseru – Twin (2 × 400 W), Quad (4 × 400 W), Twin (2 × 700 W), Quad (4 × 700 W). SLM® 280 HL: rozměry pracovní komory 280 × 280 × 365 mm, maximální rychlost tisku 10 m/s, tloušťka vrstvy 20–75 µm, maximální výkon 55 cm3/ hodinu. 3D optická konfigurace – Dual konfigurace se spínací jednotkou – IPG vlákno laseru – Single (1 × 400 W), Twin (2 × 400 W), Dual (1 × 400 W a 1 × 1 000 W), Single (1 × 700 W), Twin (2 × 700 W), Dual (1 × 700 W a 1 × 1 000 W). SLM® 125 HL: rozměry pracovní komory 125 × 125 × 125 mm, maximální rychlost tisku 10 m/s, tloušťka vrstvy 20–75 µm, maximální výkon 25 cm3/h. 3D optická konfigurace – Single – IPG vlákno laseru Single (1 × 400 W).

Konference VDI – slévárenství ve výrobě motorů

17. německý den tlakového lití

Termín konání: 1.–2. 2. 2017 Místo konání: Magdeburg, N ěmecko Bliž ší informace: w w w.vdi -wissensforum.de

Termín konání: 7. 3. 2017 Místo konání: Heidenheim, N ěmecko B li ž ší informace: rita.parnit zke @bdguss.de

452

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

P o v r c h o v é ú p r a v y n a v e l e t r h u P R O F I N T E CH 2016

Povrchové úpravy na veletrhu PROFINTECH 2016

621.795 surface treatment

Šestý mezinárodní veletrh technologií povrchových úprav PROFINTECH se konal v době tradičního mezinárodního strojírenského veletrhu a technologických veletrhů FOND-EX, PLASTEX a WELDING ve dnech 3. až 7. 10. 2016. Veletrh tradičně představil odborné veřejnosti nabídku prostředků pro povrchovou úpravu a zařízení a vývojové trendy povrchových úprav. Dle mého názoru se počet vystavujících proti předešlým ročníkům snížil, ale výroční zpráva MSV a veletrhu PROFINTECH nebyla dosud vydána. Technologie povrchových úprav zasahují téměř do všech oborů lidské činnosti a výrazným způsobem zvyšují užitnou hodnotu výrobku a tím i jeho konkurenceschopnost na trhu. Veletrh PROFINTECH se konal v pavilonu E. Vystavovatelé velmi oceňují spojení akce s ostatními technologickými veletrhy v rámci MSV a z něho vyplývající synergické efekty, které znamenají navázání s firmami primárních technologií – slévárenství a svařování se sekundární povrchovou úpravou odlitků i svařenců. Problematika ochrany proti korozi, především slitin na bázi železa, je dominantní úlohou povrchových úprav. V oblasti povrchové úpravy odlitků jsou stabilně zastoupeny firmy na mokré lakování, které je u rozměrných a hmotných součástí jednoznačně nejpoužívanější. Vyhovuje jak dostatečnou korozní odolností, tak cenou procesu i dostupností. Existují odlitky různých komor, uzavíracích ventilů, regulačních zařízení a dalšího vybavení především chemických provozů, kde uvedená povrchová úprava tlustostěnných odlitků nevyhovuje a je nutno použít chemicky odolné plastické hmoty nanášené tepelným procesem – práškovou barvou a vypálením v pecích. Obecně je tato technologie vhodná pro malé a relativně lehké odlitky. Zdá se tedy, že u velkých a hmotných odlitků je nepoužitelná. Firma SURFIN TECHNOLOGY, s. r. o., Brno, představila novou aplikační technologii pro lakování odlitků práškovou barvou. Pro požadovanou technologii povrchové úpravy odlitků, především vodovodních armatur,

Ing. Jaroslav Kubíček VUT v Brně, technologie Institute of Department

FSI, Ústav strojírenské 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 | E n g i n e e r i n g Te c h n o l o g y, of Mechanical Engineering,

čerpadel a potrubí, je jejich lakování práškovými barvami při vysokých teplotách základního kovového materiálu nutností. Vzhledem k tomu, že povlak musí být nanesen ve velké tloušťce (běžně kolem 250 až 300 µm), je zvolen systém předehřevu odlitku a jeho následného lakování na ohřátý povrch tak, aby bylo možné aplikovat požadované tloušťky práškové barvy. Celý proces se skládá z předúpravy odlitků zpravidla tryskáním, z následného předehřevu v horkovzdušné peci na cca 220 až 250 °C a z aplikace práškové barvy na ohřátý povrch. Použitím nového aplikačního systému ENCORE HD je výrazně urychlena aplikace práškové barvy, a tím je umožněno lakovat tvarově složitější odlitky ve stejném čase a nanášet lakované vrstvy rovnoměrněji. Výhodou je také větší produktivita celého zařízení a možnost lakování odlitků s nižší tloušťkou stěny materiálu. Nordson Encore HD (obr. 1) je produktem již čtvrté generace s HDLV aplikační technologií. Zkratka HDLV (z anglického High Density Low Velocity) indikuje, že k čerpání práškových barev dochází při vysoké koncentraci práškové barvy s transportním vzduchem a její rozprašování je umožněno v širokém spektru množství při velmi nízké rychlosti proudění vzduchu. Výsledkem je vyšší účinnost přenosu, menší přestřik a vysoká kvalita nanesené vrstvy na všechny možné typy dílů. Čerpadlo HDLV nahrazuje běžně používaný systém Venturiho trysky a umožňuje vysoký výstup práškové barvy. Při porovnání s běžným systémem dopravy práškové barvy dosahuje technologie HDLV až dvojnásobného výstupu práškové barvy za 1 minutu. První komerčně dostupný mobilní systém HDLV, Nordson Encore HD je přizpůsoben pro podávání barvy z krabice nebo fluidizačního zásobníku. Každý systém je vybaven speciální sací trubicí vyvinutou pro lepší fluidizaci a snadné čištění. Nový ruční systém Encore HD je také k dispozici jako samostatně stojící zařízení a pro montáž na stěnu kabiny nebo na zábradlí pracovní plošiny. Kontrolní panel: – ovládání pneumatického modulu se zpětnou vazbou; – automatické nastavení proudového limitu AFC; – NFC umožňuje malé dílčí úpravy pod 10 µA a nezávislou kontrolu kV pro dosažení hladkého povrchu, a to i za použití těch nejnáročnějších práškových materiálů; – do paměti systému lze uložit až 20 předem nastavených programů; – přizpůsobení kontroly programů pro nastavení libovolné aplikace. Čerpadlo HDLV: – sestrojeno pro dodání až 750 g/min; – vyvinuto pro vykonání 10 mil. cyklů bez údržby; – opakovatelný výkon po nepřetržitý provoz; – patentované průhledné pouzdro poskytuje viditelnost ventilů během provozu; – distribuuje více prášku za použití menšího objemu vzduchu; – automatická změna barev. Elektrostatická pistole Encore HD: – lehká, dobře vyvážená stříkací pistole pro usnadnění práce lakýrníků; – nanášení prášku téměř dvojnásobnou rychlostí než s Venturiho systémem; – vynikající pokrytí hran a rohů již při prvním průchodu; – vyšší účinnost přenosu; – ovládací prvky na pistoli pro rychlé a jednoduché nanášení; – jednotný aplikační vzor pro všechny typy prášků, dokonce i pro ty nejnáročnější materiály; – vysoká odolnost prodloužení pro rychlou výměnu barvy. S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

453

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

Surface Treatment Technologies on the PROFINTECH Fair 2016

J . Ku b í č e k

H O D N O CE N Í V EL E T R H U F O N D - E X 2016

J . Ku b í č e k P o v r c h o v é ú p r a v y n a v e l e t r h u P R O F I N T E CH 2016

Obr. 1.

Systém NORDSON ENCORE HD

Tradičně na veletrhu PROFINTECH vystavovala firma WIEGEL, s. r. o., která zakázkově provádí žárové zinkování v roztavené lázni zinku. Je to německá firma se zastoupením ve městech Žebrák, Hradec králové a Velké Meziříčí. Žárové zinkování je nejběžněji používaný způsob protikorozní ochrany ocelových konstrukcí. Mimo ocel se zinkují také litinové odlitky. Požadavkem je dobře otryskaný a čistý povrch. Tavidlo se nanáší ve vodní lázni, a proto je nutné mít odlitky bez pórů a ředin. Zinkování je metalurgický proces, při kterém se povlak na slitině na bázi železa vytváří vzájemnou reakcí základního materiálu výrobku se zinkovou taveninou v lázni. Při reakci kovově čistého povrchu s roztaveným zinkem vznikají postupně slitinové fáze železa a zinku (gama, delta a zeta). Při vytahování z lázně ulpí na slitinových fázích vrstva čistého zinku (fáze eta) a povlak zůstává kovově lesklý. Za přítomnosti legujících prvků, které nejsou rozpustné v pevné eta-fázi zinku (Sn, Ni a Pb), krystalizuje povrchová vrstva zinku a vytváří různě orientované krystaly. Žárové zinkování se většinou provádí v ocelových vanách při teplotě 450 až 470 °C (obr. 2).

Obr. 2.

Zinkované odlity z litiny (Eurometal Chotěboř)

Pražská firma PKIT PRAHA, s. r. o., vystavovala na veletrhu vzorkové tryskací materiály, které jsou využívány v řadě aplikací ve strojírenské výrobě a ve slévárnách. V nabídce má dvacet různých tryskacích materiálů od ocelové drtě po drcené pecky. Firma nabízí bubnové tryskací zařízení, závěsné tryskací linky a také mostový nástěnný nebo mobilní tryskací robot. Velkorozměrné tryskací komory a tryskací kabiny má ve svém výrobním programu také firma S.A.F. PRAHA. Nabízí také lakovací kabiny a zařízení pro žárový nástřik elektrickým obloukem MARGARIDO M45 portugalské provenience. Výkonné zařízení umožňuje nastříkat až 20 kg slitiny ZnAl 85/15 za hodinu.

454

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Firma DÜRR SYSTEMS Czech Republic, a. s., Ledeč nad Sázavou, vystavovala zařízení pro kapalné nátěrové hmoty, které jsou u povrchové úpravy odlitků velmi rozšířené. Nabízí vysokotlakou stříkací techniku, která je základní metodou rozprašování kapalných nátěrových hmot. Využívány jsou při tomto způsobu aplikace nízkotlaké nebo středotlaké stříkací pistole, které jsou určené pro široké spektrum nátěrových hmot. Pro nástřik nátěrových hmot s vysokým obsahem sušiny se používá vysokotlaká stříkací technika bez vzduchu nebo s malým přídavkem vzduchu. K dosažení správného rozmíchání nátěrové hmoty a k její dopravě nabízí pneumatická míchadla a membránová čerpadla. Pro nanášení práškových plastů jsou používány speciální elektrokinetické pistole, které firma nabízí ve variantě s horním zásobníkem nebo se spodním přívodem prášku ze zásobníku pomocí čerpadla. Pracovní tlak pistole EcoGun AL MAN 300 je až 310 bar (obr. 3). Metoda vysokotlakého stříkání zajišťuje vynikající kvalitu nástřiku nátěrových hmot s vysokým obsahem sušiny. Pro tento způsob aplikace jsou používána vysokotlaká čerpadla s pneumatickým nebo elektrickým pohonem a vysokotlaké stříkací pistole, které umožňují bezvzduchovou aplikaci nebo aplikaci s přídavným Obr. 3. Pistole pro bezvzduchové v ysokotlaké vzduchem. nástřiky nátěrových Firma DÜRR SYSTEMS je hmot EcoGun AL jediným výrobcem pistolí pro MAN 300 žárové stříkání kovů, která slouží k aplikaci roztaveného kovu na upravovaný předmět. Nabízí vysoce kvalitní a spolehlivé plynové metalizační pistole určené pro tavné plyny v kombinaci acetylen/kyslík nebo propan-butan/kyslík typů LIHGTJET, AD3M a PD1. Nabízí také metalizační dráty: hliník, zinek ZINACOR (obchodní název pro slitinu hliníku a zinku – Zn 85 % + Al 15 %, která se využívá pro antikorozní ochranu), měď, mosaz, ocel a korozivzdornou ocel a molybden. V Ledči nad Sázavou sídlí také firma KOVOFINIŠ, s. r. o., která vyrábí zařízení pro předúpravu a lakovny. Slovenská firma ICOSA, s. r. o., Nitra, nabízí práškové nátěrové hmoty pro fluidní i elektrostatické nanášení. Firma WAGNER, Praha – Horní Počernice, nabízí široký sortiment vysoce výkonných a kvalitních stříkacích pistolí následujících typů: WAGNER Airless pistole jsou ideální díky robustní konstrukci, ale také vysoké přenosové účinnosti a dokonalé atomizaci s pracovními tlaky až 530 barů. WAGNER AirCoat technologie kombinuje Airless a systémy s atomizačním přídavným vzduchem. WAGNER AirCoat je ruční a automatická pistole s využitím až do tlaku 270 barů. WAGNER dodává i manuální elektrostatické pistole pro kapalinové nátěry, které jsou vhodné pro veškeré syntetické nátěrové hmoty. Díky velmi vysoké efektivitě a tzv. obalovacímu efektu jsou navíc velice úsporné. Jsou určeny jak pro nízkotlaké, tak vysokotlaké AirCoat aplikace až do pracovního tlaku 270 bar. WAGNER elektrostatické pistole jsou dostupné i ve verzi pro vodou ředitelné nátěrové hmoty, kdy je v kombinaci se speciálním systémem WAGNER AquaCoat dosaženo maximální pracovní bezpečnosti. Letošní veletrh PROFINTECH 2016 přinesl řadu nových výrobků i námětů, které umožňují úpravy povrchu odlitků s vysokou užitnou hodnotou.

R E S P E C T, a . s .

Bez čeho se neobejde stavební záměr či developerská činnost Nejčastější škody v praxi, které jsou kryty: – živelní pojistná nebezpečí, – odcizení, vandalizmus, – neodborné zacházení, nesprávná obsluha, škody vzniklé chybou projektanta, – poškození podzemních a nadzemních kabelů, potrubí či jiných inženýrských sítí, – staveništní nehody s následkem škod na díle, materiálu, příp. stavebních strojích, – poškození okolního majetku pojištěného, který neslouží k realizaci pojištěného díla. Nejčastější škody v praxi, které je možné připojistit: – ALOP neboli pojištění ztráty očekávaného zisku investora v souvislosti s opožděným zprovozněním díla v důsledku vzniku pojistné události na tomto díle, – pojištění odpovědnosti za újmu způsobenou třetím osobám v souvislosti s realizací budovaného díla, – pojištění odpovědnosti za újmy vzniklé v souvislosti se stavební činností, – křížová odpovědnost za újmy, které si účastníci budovaného díla způsobí navzájem. „V poslední době jsme řešili škodu, kdy při zkušebním provozu vinou poruchy dopravníku, který se nevypnul, došlo k tomu, že balíky suroviny byly hrnuty bez přestání do haly, a tím došlo k poškození jak obvodových zdí a opláštění, tak podlahy na nově budovaném díle. Oprava poškození zpozdila zahájení dalších prací a najetí do plného provozu o 1 měsíc. Pojistné plnění ze stavebně-montážního pojištění zahrnovalo jak

opravy stavební, tak ušlý zisk z připojištění ALOP,“ uvedl Zdeněk Netík, broker společnosti RESPECT, a. s. Pojištění je třeba vnímat jako plánování neočekávaného, navrhnout a implementovat takový pojistný systém, který je ušitý každému podnikateli či společnosti na míru podle jeho potřeb podnikání a podle rizik, která dané podnikání konkrétně ohrožují. Společnost RESPECT, a. s., je pojišťovací makléřská společnost, která od roku 1993 poskytuje svým klientům komplexní odborné poradenství v oblasti pojištění. Využití pouze samotných pojistných produktů bez souvisejících profesionálních služeb považuje za nedostačující. Společnost RESPECT nabízí a zajišťuje klientům širokou paletu služeb, které jim pomohou identifikovat konkrétní pojistné potřeby a následně jim usnadní proces likvidace pojistných událostí. Jednou z priorit je průběžný kontakt se všemi klienty a pravidelná školení jejich zaměstnanců. Minimalizace rizik spojených s řízením společnosti patří mezi nejdůležitější úkoly jak vrcholového managementu, tak jednotlivých zaměstnanců. Jedním z nástrojů je i Risk Management, který společnost RESPECT, a. s., nabízí svým klientů i v rámci sjednávání stavebně-montážního pojištění.

Zdeněk Netík broker a odborný garant za oblast stavebně-montážního pojištění RESPECT, a. s. www.respect.cz

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

455

F I R E M N Í P RZE ZPERNATXAEC E

Stavebně-montážní pojištění (CAR/EAR) je dynamickým pojistným produktem, bez kterého se v dnešní „technické“ době neobejde žádný investiční stavební záměr či developerská činnost. Tento produkt je vhodný pro investory, dodavatele a subdodavatele, projektanty, stavební dozor, případně všechny další osoby, které se účastní na budovaném díle v procesu jeho výstavby, rekonstrukce či montáže. Cílem je poskytnout kvalitní ochranu při vzniku věcné škody a zároveň eliminovat finanční ztráty, které mohou být často velmi vysoké. Pojištění stavebních rizik pokrývá budování pozemních, dopravních a inženýrských staveb. Pojištění montážních rizik je určeno především pro instalaci technických zařízení a velkých technologických celků. Pojištění stavebně-montážní sice řeší škody na díle samotném, dále však doporučujeme do pojištění zahrnout i zařízení a vybavení staveniště, okolní cizí majetek, stavební a montážní stroje, nářadí a přístroje. Pojištění se vztahuje i na materiál skladovaný na místě pojištění a určený k použití pro budované stavebně-montážní dílo. Výraznou výhodou stavebně-montážního pojištění (CAR/EAR) je skutečnost, že se řadí mezi tzv. all-riskové druhy pojištění, což znamená, že z pohledu pojistitelů je pojistnou událostí poškození, zničení nebo pohřešování předmětu pojištění způsobené jakoukoliv nahodilou škodnou událostí, která není buď v pojistných podmínkách, nebo v pojistné smlouvě vyloučena.

F O S E CO, O s t r a v a

F I R E M N Í P R E Z E N TACE

Rychle schnoucí nátěr Přechod od nátěrů na bázi organických rozpouštědel k vodním nátěrům Výzvy pro moderní slévárny jsou různé, a to vzhledem ke zvýšeným požadavkům na komplexnost odlitků, zlepšení jejich povrchů a na větší využití materiálů tak, aby bylo zajištěno snižování výrobních nákladů. Navíc neustále roste tlak na snižování dopadů na životní prostředí, redukci vývinu oxidu uhličitého a na snižování energetické náročnosti. V mnoha slévárnách používání nátěrů na formy a jádra na bázi rozpouštědel (většinou izopropanol, etanol nebo metanol) stále převažuje, a to díky rychlému schnutí nebo schopnosti rychlého vyhoření rozpouštědla. Avšak z hlediska životního a lokálně pracovního prostředí přináší přechod na vodou ředitelné nátěry následující výhody: – méně těkavých organických složek (VOC), – lepší lokální pracovní životní prostředí, – menší potřeba skladování hořlavých látek, – redukce výdajů na vyhovění certifikaci ATEX a jiné ekvivalentní legislativě, – výhody úspory výdajů při nahrazení nákladných rozpouštědel vodou. Ve většině sléváren vyrábějících odlitky pro automobilový průmysl nebo podobná masivní jádra již přechod k vodou ředitelným nátěrům proběhl z důvodu opakovatelnosti prováděných prací, avšak v sektoru zakázkového slévárenství existuje řada faktorů, které mají limitované možnosti tohoto přechodu:

456

– variace tvarů a rozměrů jednotlivých jader, – prodloužené doby schnutí vedoucí k tématu produktivity, – vyšší spotřeba energií při vysychání produktů na bázi vody, – náklady na instalaci rozměrných zařízení. R yc h l e j š í s c h n u t í vo d o u ř e d i t e l nýc h n á t ě r ů Při přechodu od lihových k vodou ředitelným nátěrům představuje udržení produktivity a náklady na vysoušecí zařízení dva hlavní problémy. Vývoj technologie rychleji schnoucích vodou ředitelných nátěrů napomáhá ke zmírnění těchto obav. SEMCO FCD je vytvořen tak, aby nabízel vynikající reologické vlastnosti a je ideálně vhodný pro nanášení poléváním. Je schopný vystavět potřebnou vrstvu nátěru během jedné aplikace bez stékání a odkapávání a má stále výrazně vyšší obsah pevných látek, než je běžné u produktů určených pro polévání. To znamená, že obsah vody je mnohem nižší a vodu je možné rychleji odstranit. Redukovaný obsah vody v aplikovaném nátěru znamená méně vody pro vysoušení, výsledkem čehož je: – kratší cyklus vysychání a s tím spojené výkonnostní benefity, – menší požadavky na prostory pro vysychání snižující náklady, – nižší spotřeba energie i emisí CO2. Snížením obsahu vody v nátěru se rovněž sníží energie potřebná ke schnutí nátěru. Na příkladu uvedeném na obr. 1 je vztah mezi náklady na schnutí a produkcí odlitků ve slévárně. Vychází se z odhadu, že na každou tunu vyrobených odlitků z litiny s lupínkovým grafitem je potřeba 3 kg nátěru. To znamená, že slévárna vyrábějící 30 000 t odlitků z LLG by ročně mohla ušetřit přibližně 40 000 EUR (120 000 – 80 000 EUR) prostřednictvím nižší spotřeby energie v souvislosti se schnutím slévárenských nátěrů řady SEMCO FDC. Tyto úspory energie je dále možno navýšit započítáním celkového snížení emisí oxidu uhličitého v souvislosti s tímto procesem.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Řada produktů SEMCO FDC je nejvhodnější pro aplikaci poléváním a je dostupná v široké paletě kombinací žárovzdorných plniv dle potřeb slévárny: – zirkon – pro nejhmotnější odlévané kovové komponenty, – křemičitan hlinitý – pro litinové odlitky s velkou hmotností a menší ocelové odlitky, – kombinované silikáty – pro úspornou výrobu méně náročných komponent. Pří p a d ová s t u d i e Slévárny odlitků po celém světe vyrábějí odlitky z litiny s kuličkovým grafitem pro sektor větrných elektráren a používají tradiční vodou ředitelné nátěry, které se následně suší v objemných pecích. Byly provedeny pokusy s nátěrem SEMCO FDC při stejném způsobu aplikace i stejné tloušťce vrstvy nátěru a následném zpracování v peci. Výsledky pokusu ukázaly, že nátěr SEMCO FDC usychá o 50 % rychleji než tradiční vodou ředitelné nátěry a že výsledné nároky na energie a vykalkulované emise CO2 přiměřeně klesly. Během pokusů byly každých 5 minut zaznamenávány teploty forem (obr. 2) a také zbytková vlhkost (tab. I a obr. 3). Shrnutí Pokud jde o používání vodou ředitelných nátěrů, přináší snížení spotřeby energií slévárnám významnou úsporu nákladů. Výhod snížení spotřeby energií je možné dosáhnout díky používání produktů s vyšším obsahem pevných látek, jako je SEMCO FDC, ve spojení s optimálním procesem schnutí. Tyto benefity se zároveň podílejí na zlepšení životního prostředí tím, že přispívají ke snížení emisí oxidu uhličitého. Navíc při nahrazení produktů na bázi lihu lze významné výhody a úspory nákladů dosáhnout redukcí emisí VOC lepším pracovním prostředím a odstraněním hořlavých látek.

F O S E CO, O s t r a v a

Přibližné roční náklady na schnutí nátěrů versus produkce odlitků

Tab. I.

Obr. 2.

Zbytková vlhkost uvnitř nátěru během procesu schnutí

Měření povrchové teploty natřené formy

Obr. 3.

Zbytková vlhkost a teplota povrchu versus doby schnutí dvou různých nátěrů

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

457

F I R E M N Í P RZE ZPERNATXAEC E

Obr. 1.

Ch e m -Tr e n d ( D e u t s c h l a n d ) G m b H

F I R E M N Í P R E Z E N TACE

Vysoce efektivní procesní pomocné látky Maisach 05.09.2016 – Díky neustálému zlepšování maziv pro formy až na dnešní vysokou kvalitu odrážejí specializované procesní pomocné látky změny v provozních parametrech ve slévárenském průmyslu. Jednotlivé výrobní proměnné, jako například typy slitin a kovů, výrobní procesy a následné dokončovací práce na površích, silně ovlivňují složení ideálního maziva pro formy. Zvažovat a plnit je třeba také měnící se předpisy na ochranu životního prostředí a výsledkem je rozvoj ekologických procesních pomocných látek. Nová složení, která splňují takové požadavky, nesmí současně znamenat zvýšení spotřeby maziv pro formy, chladicí vody ani energie. Záporně nesmí být ovlivněny ani výrobní proces a kvalita odlévaných dílů. Současné požadavky na výrobce ve slévárenském průmyslu jsou obrovské. Výroba si vynucuje rostoucí složitost a vyšší kvalitu odlitků ve stále kratších lhůtách, zatímco zmetkovitost musí zůstávat minimální. Bez vysoce kvalitních, specializovaných procesních pomocných látek, jako jsou maziva pro formy a písty, by byl tento cíl nedosažitelný. V tomto ohledu došlo během posledních několika let k významnému posunu ve vývoji – nejen z hlediska efektivity procesů, ale také z hlediska environmentální kompatibility těchto produktů. V 60. letech 20. století slévárny obyčejně používaly vysoce hořlavá maziva založená na rozpouštědlech a olejích, obsahujících grafit, která často působením vysokých teplot používaných v těchto procesech vzplanula. Postřik zapříčiňoval kluzké, nebezpečné podlahy a výrobní závody byly charakteristické hustým černým kouřem, který představoval rizika pro bezpečnost a zdraví dělníků. Současné slévárenské závody nabízejí podstatně čistější, jasnější a bezpečnější pracovní prostředí. To platí ve značném rozsahu díky moderním procesním chemikáliím. S vývojem prvních maziv na bázi vody se společnost Chem-Trend, Howell, Michigan, USA, stala jedním z průkopníků tohoto vývoje a napomohla vyřešit problémy ve slévárenském průmyslu. Zásadně platí, že při výrobě stále složitějších dílů je nutné, aby mazivo vykazovalo vynikající charakteristiky při toku kovu (obr. 1). Optimální mazivo pro formy pro dané účely však do značné míry závisí na odlévaném kovu, použitých výrobních

458

procesech a také na požadavcích na následné zpracování odlitků. Jednotlivé slitiny se liší svými vlastnostmi, jako je teplota tání, rychlost tuhnutí, reaktivita s ocelovými nástroji atd., což je třeba vzít v potaz při výběru vhodného maziva. Efektivitu volby typu maziva ovlivňují skutečné podmínky výrobního procesu, jako vtokové rychlosti, teploty nebo vakuum. Provozní podmínky jsou rovněž ovlivňovány příslušnými výrobními procesy. A co víc, maziva musí být kompatibilní s ošetřením povrchů po lití – například s lakováním nebo lepením – a musí podporovat možné tepelné zpracování. V neposlední řadě musí maziva pro formy splňovat nejnovější požadavky ochrany životního prostředí.

Obr. 1.

Maziva musí mít vynikající charakteristiky při toku, aby umožnily výrobu stále složitějších dílů za kratší dobu

Méně znamená více Ochrana životního prostředí se v současnosti stala hlavním cílem a rostoucí přísnost předpisů na ochranu životního prostředí vede ke zvýšené potřebě ekologicky vhodných výrobků. Důležitou otázkou a také hlavním nákladovým faktorem se stalo zejména zpracování odpadních vod. Ve slévárenských závodech na celém světě se každoročně spotřebují tisíce tun maziv pro formy. Vedlejší zplodiny chemikálií, používaných ve výrobě, končí v odpadních vodách, které musí být důkladně zpracovány a předčištěny, než mohou být bezpečně vypuštěny. Protože hlavní součást chemikálií v odpadních vodách obsahuje maziva pro formy, výrobci procesních

Obr. 2.

Použití vysoce účinných pomocných látek sníží množství použitých maziv

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

pomocných látek nesou zodpovědnost za snížení emisí kapalných odpadů. Aby bylo možné přispět k udržitelnému rozvoji, nesmí tento přístup vyústit ani do zvýšené potřeby maziv pro formy, chladicí vody nebo energií, ani nesmí negativně ovlivňovat výrobní proces nebo kvalitu lití. Současná vysoce kvalitní maziva pro formy, například řada Chem-Trend SL 7800, tyto požadavky splňují. Používání vysoce účinných procesních pomocných látek může snížit potřebné množství maziv v jednotlivých výrobních cyklech, protože mazivo lze aplikovat za vyšších teplot (obr. 2). Nejenže to pomáhá chránit přírodní zdroje, ale vede to také k podstatnému snižování provozních nákladů v průmyslu. Vysoce kvalitní procesní pomocné látky pomáhají zlepšovat efektivitu Moderní, vysoce kvalitní maziva pro formy umožňují aplikaci povrchové vrstvy z maziva za vyšších teplot, což přináší zkrácení dob cyklů. To zase umožňuje zvyšovat provozní efektivitu a snižovat výrobní náklady. Nejnovější výsledky vývoje ve slévárenském průmyslu zahrnují výše uvedená maziva příští generace Chem-Trend SL, která se osvědčila jako vynikající řešení pro procesy odlévání. K významnému vývoji došlo i v oblasti maziv pro písty. Inovativní a vysoce účinná maziva pro písty a pro systémy mazání pístů, jako je řada Chem-Trend PL, může napomoci ke snížení množství maziva potřebného v jednotlivých cyklech. Maziva pro písty Chem-Trend PL umožňují vyšší stupeň využívání kapacit díky delší životnosti licích komor a pístů. Nově vyvinuté mazivo PL 723 pro písty s vysokou viskozitou a smáčecí schopností umožňuje hladký a rovnoměrný pohyb pístů a pomáhá zlepšovat kvalitu odlitků tím, že zajišťují stejnoměrné vyplnění formy. Protože je vytvořeno ze specifických biologicky odbouratelných surovin, je ekologicky výhodnější než konvenční maziva pro písty. Slévárnám se vyplatí podívat se podrobněji na metody a parametry výrobních procesů společně s odborníkem, jakým je firma Chem-Trend, a stanovit nebo optimalizovat nejvhodnější procesní pomocné látky pro příslušnou aplikaci. Tímto způsobem lze podstatně snížit náklady a výrazně zvýšit efektivitu výroby. 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 www.chemtrend.com

MNŠÍM MNŽSTVÍM. Je opravdu úsporný.

Spotřebujete méně prostředku při použití našeho separátoru pro formy HERA™. HERA™ – náš „High Effciency Release Agent“ na vodní bázi poskytuje oproti běžným separačním technologiím při výrobě odlitků výrazné výhody. HERA™ šetří životní prostředí, vodu a tím energii.

ChemTrend.com S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

459

M i l a n L a m p i c | M a r c Wa l z

Zaostřeno na materiál Focused on material

Litina s červíkovitým grafitem Z AO S T Ř E N O N A M AT ER I Á L

2. část: struktura D r. I n g . M il a n L a m p i c Marburg

Dipl. Ing. Marc Walz Fritz Winter Eisengiesserei Gmb H & Co. KG, St adt allend or f

Záměrem této druhé části série článků o litině s červíkovitým grafitem je ukázat, v závislosti na vnitřním tlaku a teplotě, to podstatné z účinků průvodních a legujících prvků na mřížku železa z teoretického hlediska elektronů. Červíkovitý grafit sice krystalizuje jako eutektické zrno (buňka), ale jinak než lupínkový grafit uprostřed kolonie materiálů, stejně jak to činí grafit kuličkový a korálkový. Hlavním znakem GJV je její nodularita a konečně se morfologie krystalitů neprezentuje jako autoktonně-homogenní útvar, ale jako agregace (skupina) článků, která vykazuje střídavě znaky krystalické struktury kuličkového a lupínkového grafitu. St r u k t u ra G J V Vznik zárodků O tvoření zárodků v litině s kuličkovým a červíkovitým grafitem se již obšírně referovalo v odkazech [1], [2]. Zárodky se dají najít v soustavě MgO – SiO2 – FeO. U GJV vzniká zárodek olivín 2(Mg,Fe)O – SiO2 s vynikající krystalografickou vhodností již zpracováním hořčíkem, a tím je dodatečné očkování v podstatě zbytečné. U GJS je situace zcela jiná, protože jak enstantit MgO – SiO2, tak forsterit 2 MgO – SiO2 se k mřížce grafitu hodí jen přibližně (obr. 1). Vznik struktury Je možná „dokonale čistá“ (bez lupínkového a kuličkového grafitu, pozn. recenzenta) GJV? Principiálně ano, např. v tzv. kvazinekonečném kotouči, tak jak byl použit – avšak pro jiný účel – v odkazu [4]. Obr. 2 ukazuje materiál (litinu s červíkovitým grafitem – GJV) mezi GJL a GJS za předpokladu přípustné nodularity 30 %. Procesní okno leží mezi

460

0,008 a 0,013 % Mg, podle vztahu (1) jištěného empiricky: % Mgmin = 0,015391012 + + 0,012814872 EXP(-M)

(1)

kde je: M – modul poměru objemu odlitku k jeho povrchu – vyzařuje teplo. Pro dokonale čistou litinu s červíkovitým grafitem je zpracovatelské okno otevřeno jen na úzkou štěrbinu. Spíše se najde taková struktura, jaká je na obr. 3. Jak se taková struktura vytvoří, je schematicky ukázáno na příkladě obr. 2 za předpokladu, že se cílené množství 0,008 % Mg netrefí a vznikne lupínkový grafit. V důsledku toho se zvyšuje koncentrace Mg, začíná krystalizace červíkovitého grafitu a hořčík se dál odměšuje, až se dosáhne koncentrace, která už vede ke vzniku kuličkového grafitu (žlutá čára L-V-K na obr. 2). Ve skutečnosti pochází struktura na obr. 3 z malého vzorku pro tepelnou analýzu. V reálném větším odlitku by se vytvoření kuličkového grafitu kvůli „odeznívání“ (modifikace), a tím k minimálnímu množství Mg, nedosáhlo. Panta rhei „Panta rhei“ – „vše plyne“ zjistil ve svém díle asi 500 let před Kristem Herakleitos. Nuže, u našich materiálů teče mnohé – při odlévání a také v průběhu tuhnutí. Omezme zde svoje úvahy na hlavní prvky: Fe, C, Si, S, O, Mn, Cu a Mg. Železo je rozpouštědlo, ve kterém se tyto prvky rozpouštějí. Křemík ([Ne] 3s2 3p2) a uhlík ([He] 2s2 2p2) to činí podle pravidla své konfigurace elektronů odevzdáním svých vnějších elektronů železu. Podle toho jsou donátory. Patří k tomu i hořčík. Podobně je tomu u síry ([Ne] 3s2 3p 4) a kyslíku ([He] 2s2 2p 4), které však se svými šesti vnějšími elektrony jsou už akceptory. Tady má kyslík výhodu, protože přijímá, kvůli blízkosti jádra svých elektronů k jeho druhé obálce, elektrony železa snáze než síra, kterou z taveniny vytlačuje. Jako MgS pak slouží co by „prazárodek“ tvoření enstantitu/ forsteritu (srov. obr. 1).

Obr. 1.

Stavba zárodku pro krystalizaci kuličkového grafitu podle odkazu [3]

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Donátoři uhlík a křemík jsou z hlediska stavby svých atomů poměrně blízcí příbuzní, ale křemík může své vnější elektrony vzdálenější od jádra předat železu mnohem snadněji, aby se v něm rozpustily. Jestliže je uhlík už rozpuštěný, může ho křemík z roztoku vytěsnit, takže se vyloučí jako grafit a vezme si své elektrony s sebou. Je velmi pravděpodobné, že si přitom vezme i elektrony křemíku, a stane se tak akceptorem [6]. Křemík tuto situaci doslova „vycítí“ a „teče“ do grafitických zón, které „utrpí“ ve srovnání s čistým železem nedostatek elektronů. Na to železo reaguje zesílením vazeb α, vzniká ferit, a to již v základu tekutého a pevného stavu. Dal by se nazvat „tekutým“ feritem. Eutektické feritické zrno v litině s červíkovitým grafitem ukazuje obr. 4. Vzorek byl zpracován oxidačně (odměšovací leptání) a lokálně různá tloušťka vrstvy oxidů vede k zabarvení pásem struktury podle koncentrace určitých prvků, resp. elektronů: modře se barví křemík (nedostatek elektronů) a hnědě mangan (nadbytek elektronů). Ostatní prvky „tečou“ do okolí, kde panuje, relativně k čistému železu, přebytek elektronů a podporují tvoření vazeb γ. Vzniklý austenit se pak zcela nebo částečně mění na perlit. To, že se jednotlivé zrno nebo celá kolonie (obr. 5) změní na ferit, nezáleží přirozeně jen na křemíku, ale také na rozvětvení červíkovitého grafitu. Srovnatelné je to u litiny s lupínkovým grafitem (GJL) v případě grafitu D. Jak to, že k takovému „tečení“ při tvoření odmíšenin vůbec dochází, je opět otázka, na kterou může odpovědět stavba atomů zúčastněných prvků. Obr. 6 ukazuje účinek řady prvků na rozložení eutektické teploty v soustavě Fe-C-X. Pro odmíšení, resp. migraci existuje podle J. C. Margerieho [8] následující pravidlo: prvky, které zužují mezeru mezi bílým a šedým tuhnutím, a takové, které ji rozšiřují, se z hlediska odmíšení chovají opačně: u bílého tuhnutí se např. chrom odměšuje naopak, tzn. směrem do středu a křemík přímo, tzn. na okraj. U šedého tuhnutí se to celé obrátí. Prvky, které zvyšují obě teploty, se odměšují vždycky opačně, ale takové, které je snižují, se odměšují stále přímo. Jsou to Mn, Mo, Wo, P, Sn, Sb a Mg. Nás v první řadě zajímá druhá skupina uvedená na obr. 6 s prvky Si, Co, Ni a Cu, ale jako protiklad k tomu se napřed podíváme na první skupinu zahrnující Cr, V a Ti, které nemají v GJV co hledat.

M i l a n L a m p i c | M a r c Wa l z

Obr. 3.

Formy grafitu jako funkce hořčíku. Tvoření červíků je řízeno difuzně, proto logaritmicko-normální rozdělení křivky, srov. [5]

Koexistence tří forem grafitu

1. skupina: akceptory Cr, V a Ti deaktivují uhlík. Při rozpouštění přijímají jejich atomy elektrony ze železa, svými malými průměry přitahují uhlík a uvolňují ho teprve po určitém podchlazení eutektika, především tehdy, jestliže se v soustavě vyskytuje také Si. Při bílém tuhnutí – možná bez křemíku – se podle teploty dříve než čistá soustava Fe-C(Fe3C) vytvoří ledeburit. Je to očividné: obojí je důsledek snížené aktivity C. 2. skupina: Si, Co, Ni a Cu představuje pravý opak skupiny první. Protože je velmi dobře známá jak stabilní soustava Fe-C-Si, tak metastabilní soustava Fe-Fe3C-Si, dá se to ověřit. Co, Ni a Cu nemají s Si nic společného kromě skutečnosti, že jsou také donátory. Tím všechny čtyři prvky zvyšují aktivitu uhlíku. Výsledkem je rozšíření mezery mezi stabilní a metastabilní eutektickou teplotou.

Obr. 4.

Obr. 6.

Účinek chemických prvků na teplotní polohu eutektika podle odkazu [7] s údaji [8]

Feritické zrno GJV

roste eutektické zrno korálkového grafitu a austenitu jako téměř dokonalá kulička. Spolu se sousedními tvoří kolonie (obr. 7). Něco podobného lze pozorovat jak u GJS, tak také – v menším rozsahu – u GJV. Hranice kolonií tvoří zpravidla nečistoty. L. Bäckerud [9] vychází z toho, že krystalizace eutektického zrna GJV začíná zakulacováním, a že po absolutním (konstituonálním) podchlazení povrchu začne opakované tvoření zárodku (obr. 8).

Obr. 5.

Kolonie feritických zrn v GJV

Nodularita Abychom uzavřeli téma nodularity, vraťme se ještě jednou k případu bloku válců z EN GJV-500 (obr. 9), který je již popsán v odkazu [2]. Množstevní podíly té které formy grafitu jsou mimo jiné také výsledkem podmínek lokálního ochlazení, které spoluurčuje design odlitku. Nejjednodušší vysvětlení je, že spotřeba hořčíku GJV je určována tloušťkou stěny a pohybuje se, podle rovnice (1), v rozmezí asi 0,006 a 0,014 %, ale: % Omin = 0,004722 − 0,002208 · · ln(M)

(2)

Kr yst a li z a c e č e r ví kovi t é h o g ra f i t u Buňky (zrna) nebo červíci? Stejně jako lupínkový grafit si konce „červíků“ svůj uhlík opatřují přímým kontaktem s taveninou a větví se podobným způsobem za vzniku eutektických zrn (buněk). Ze zárodku uprostřed austenitu

Obr. 7.

Eutentické zrno korálového grafitu

Obr. 8.

Tvorba eutektického zrna u GJV podle odkazu [9]

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

461

Z AO S T Ř E N O N A M AT ER I Á L

Obr. 2.

M i l a n L a m p i c | M a r c Wa l z

Z AO S T Ř E N O N A M AT ER I Á L

Obr. 9.

Strana uzavřeného krytu řetězu motoru V8 vozu BMP 740d

odpovídat vztahu (2). Proč se však zvyšuje nodularita průřezů s větší tloušťkou, když očkováním v tenčích průřezech klesá? Druhou čarou na obr. 2 (V – V´ – K – K; modrá) se to dá schematicky lehce vysvětlit: červíkovitý grafit krystalizuje podél linky V – V´ (60 %), zatímco hořčík se odměšuje směrem K´ a výsledkem je 40% podíl kuličkového grafitu. Při zkouškách se stupňovou deskou se místo barya použil grafitický očkovací prostředek s přísadou kysličníku železa

Obr. 10. Závislost nodularity na modulu M uvnitř výfukového potrubí z GJV (čáry) a u stupňovité desky (body)

Část ložiska o tloušťce 20 mm má potřebu min. 0,01 % Mg, uzavřený kryt řetězu s tloušťkou 4 mm by se spokojil s 0,006 %, dostane však 0,01 % a nodularita tam činila 100 %, nehledě na melírovanou základní hmotu. „Normální zárodek“ olivín k tomu navíc nezvládne při rychlém ochlazení vytvořit eutektické zrno s červíkem hledajícím v tavenině uhlík. Takový požadavek je hned v počátku zmařen rychlou izolací (= obalení austenitem). Očkováním směsí FeSi a širokopásmového kysličníku železa, která je vyladěná na celý odlitek podle velikosti podílu, se tento problém beze zbytku odstranil. Tady začalo vypracování vztahu (2). Obecně se říká, že očkováním se zvyšuje nodularita. Platí to jen podmíněně a záleží na úhlu pohledu. Očkováním se sklon k nodularitě víceméně výrazně snižuje a docílí její vyrovnanosti v odlitku. Vodítko takového účinku očkování nabízí obr. 10 a 11. Očkováním FeSiAl byl „přirozený“ olivínový zárodek očividně „otráven“ hliníkem, ale očkovadlo FeSiBa takové účinky nemělo (srov. obr. 10) a grafitické očkovadlo také ne. Neočkovaná GJV se v této řadě zkoušek neodlévala. V tomto případě by se linky pravděpodobně shodovaly. Funkce se ještě zploští, když bude právě stávající obsah kyslíku přibližně

462

Obr. 11. Odbourávání hořčíku při použití různých očkovade

na tři různé úrovně Mg – 0,01, 0,015 a 0,02 %. Průběh čar se dále zploštil a posunul se paralelně s Mg nahoru. Závěrem je nutné poznamenat, že v odlitcích z GJV se podle jejich tloušťky (stěny) může vyskytovat okrajová vrstva s lupínkovým grafitem, pokud je čas na reakci s formovací směsí, resp. se sírou, která je v ní obsažená. GJV reaguje na síru při svém úzce vymezeném rozsahu obsahů hořčíku mnohem citlivěji než GJS. Z tohoto důvodu byly již se značnými investičními náklady tzv. SO2 jádrové směsi vykázány z výroby odlitků z GJV. Takové povrchové vrstvy se podle ISO 16112 „s mírou“ tolerují a jsou předmětem dohod mezi slevačem a odběratelem. Shrnutí Nejdříve byla aktualizována starší data o poloměrech atomů a vztažena k poloměru atomu železa, aby se získala data o deformaci mřížky železa doprovodnými a legujícími prvky, resp. vnitřním tlakem v mřížce. Ten může vést ke značné migraci elektronů a koexistenci různých typů mřížek – α a γ – ve stejném čase a při stejné teplotě. To všechno samozřejmě ovlivňuje tvorbu struktury. Součástí toho je směr odměšování růz-

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

ných prvků. Ten spoluurčuje vývoj základní kovové hmoty a velikost kolonií, uvnitř kterých krystalizuje ve formě buněk. Hlavním znakem struktury GJV je jinak jeho nodularita. Závisí na migraci (odměšování) hořčíku, takže se musí považovat za „přirozený“ znak struktury. Při zpracování kovy vzácných zemin by tomu mohlo být jinak; zdá se však, že volba modifikačního prostředku nemá na morfologii červíkovitého grafitu žádný nebo jen malý vliv.

L i t e ra t u ra [1] [2] [3]

Giesserei, 2013, 100, č. 4, s. 84–97. Giesserei, 2013, 100, č. 5, s. 62–69. SKALAND, T.: Model for the graphite formation in ductile cast iron. Dr.-Ing. Diss., Tech. Univ. Trondheim, 1992. [4] Giessereiforschung, 2073, 73, č. 3, s. 103–111 (viz bes. s. 108). [5] International Foundry Research (Giessereiforschung), 2013, 65, č. 2, s. 18–31. [6] Giesserei, 2013, 100, č. 3, s. 54–65. [7] Trans ac tions A FS, 19 82, 9 0, s. 847–863. [8] Trans ac tions A FS, 1970, 78, s. 281–2868. [9] BÄCKERUD, L.; K. NILSSON; H. STEEN: The metalurgy of cast iron. Proc. 2. Int. Symp. on Metalurgy of Cast Iron, Ženeva, Švýcarsko, 29.–31. 5. 1974, s. 625–637. [10] Materials, Science & Engineering A 413-414, 2005, s. 339–345E. (Zkrácený překlad z časopisu Giesserei, 2014, 101, č.2, s. 86–95.)

Recenzent: doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc.

Wa l t e r L e i s

Roční přehledy Annual overviews

Tlakové lití – 3. část 2. díl Walter Leis

Te c h n o l o g i e

Obr. 5.

Dávkovací pec na odlévání hliníku

Obr. 7.

Zkrácení doby cyklu [46]

Nástroj a vtoková soustava Proces tlakového lití zahrnuje velmi mnoho parametrů, které mohou produkt ovlivnit. K. MacKenzie, J. Jekl a J. Auld [45] při svých zkouškách obměňovali u vtokové soustavy parametry tloušťky zářezu, jeho délku a úhel (obr. 6). Ze simulace v programu MAGMAsoft, z hlediska optimálního dosazování, vyplynulo, že by tloušťka zářezu měla být velká, avšak jeho délka malá. V této souvislosti zjišťovali D. Gaddam, R. Gutierrez a K. Bisset [44] ještě účinky geometrie zářezu na chemickou reakci (připájení) a na erozi formy. U postupu tlakového lití jsou vlastnosti, jako je hospodárnost, jakost a produktivita, podstatnou měrou určovány nástrojem. Se zřetelem na tyto vzájemné vlivy vypracovali S. Findeisen a H. Schulze-Niehoff [45] komplexní přístup k optimalizaci hospodárnosti. V dalším příspěvku rozebírají S. Findeisen a H. Schulze-Niehoff [46] téma zkrácení doby cyklu tlakového lití použitím skořepinové formy. S touto koncepcí bylo možné při spolehlivosti procesu prokázat zkrácení cyklu o 23 % (obr. 7).

Obr. 6.

Označení geometrie zářezů pro zjišťování optimalizace [43]

Obr. 8.

R. Heid aj. [47] vyvinuli nástroj pro tlakové lití tenkostěnného konstrukčního dílu, který se dá použít ke srovnávacímu hodnocení ocelí pro práci za tepla druhu 1.2343 dostupných na trhu. V dalším příspěvku R. Heida aj. [48] je popsán modul softwaru pro předpověď poškození trvalých forem pro tlakové lití hliníku. S. Müller, H. Pries a K. Dilger [49] zjišťují s podporou počítače charakteristické hodnoty pro přesný výpočet proudu tepla uvnitř nástrojů tlakového lití. V druhé části [50] jsou ukázány konkrétní možnosti, jak lze vypočítat a optimalizovat tepelný tok v systému temperování integrovanému do nástrojů numerickou simulací proudění v programu Ansys CCS. Podrobněji se zkoumají tři varianty možného temperování (obr. 8). F. Voltazza [51] konstruuje a vyrábí nástroje pro tlakové lití a používá k tomu software MAGMAsoft. Vysvětluje, jak se cíleným řízením teploty v kritických oblastech nástroje dá optimalizovat teplotní hospodářství nástroje pro tlakové lití. Technologie tlakového lití Meze postupu tlakového lití jsou zřetelné tehdy, kdy se v nástroji pro tlakové lití nedají šoupátky nebo tažením jádra vytvořit úkosy tlakových odlitků. L. Kallien aj. [52] předkládají výsledky výzkumného projektu „kanály v tlakovém odlitku rozvádějící média vytvořené postupem 3D – volná forma (3D-Freiform – postup rapid prototyping)“, pro které se použily tři technologické postupy: zalití kovových dutých těles, zalití solných jader a vytlačení objemu (taveniny) injektováním plynu. Použitá solná jádra přitom byla také vyrobena tlakovým litím (obr. 9). Je to již více než 40 let, kdy firma Mercury Marine, Brunswick, USA, použila solná jádra, tehdy pro šestiválcový motor 200-PS. R. Donahue a M. Degler [53] zjišťovali z dat hustoty, která byla k dispozici, smrštitelnost solných směsí z různých materiálů (KBr, NaBr, LiBr, CsBr

Výsledky výpočtu fluid-struktura – údaje průměrných teplot povrchu po 60 s [50]

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

463

RO ČN Í PŘ EH L EDY

Všeobecný vývoj a trendy N. Erhard a S. Babic [37] a [38] představují novinky firmy Oskar Frech, Schorndorf, mimo jiné vtokovou soustavu Frech (Frech-Gating-System – FGS), postup vacural a dávkovací pec pro hliník ADF (obr. 5), která je vybavena evakuačním zařízením na nasávání taveniny. Bühler Ecoline Pro-Reihe slibuje, jak sděluje M. Fabbroni [39], tlakové lití s nejvyšší přidanou hodnotou. Standardní rozsah tohoto stroje se zaměřuje na to podstatné; doplňky vybavení umožňují sestavu stroje pro náročnou výrobu. P. Reichen [40] a [41] popisuje budoucnost slévárny tlakových odlitků z lehkých kovů z hlediska tematického okruhu zahrnujícího redukci hmotnosti, rozšířenou funkčnost konstrukčních dílů, zlepšení efektivity zdrojů a nákladů, koncepci strojů a technologie, tak jak ji

vidí jejich výrobce firma Bühler AG, Uzwil, Švýcarsko. V článku „Spojeno odlitím – hliník – drážková spojení hybridy CFK“ [42] jsou představeny aktivity Frauenhoferova institutu IFAM, Brémy, v oblasti integrální přechodné struktury.

RO ČN Í PŘ EH L EDY

Wa l t e r L e i s

a další). K posouzení vhodnosti ionicky vázaných solí na výrobu solných jader pro tlakové lití použili také průměry různých atomů. L. Kallien, T. Weidler a M. Becker [54] a [55] zkoumali možné parametry postupu vytvoření dutých struktur v hořčíkovém konstrukčním díle odlévaném tlakově vytlačením objemu (taveniny) injektováním plynu. Velký problém představovalo vytvoření bezpečnostního zapojení, které musí zabránit zavádění dusíku do kelímku (obr. 10). Nízká teplota taveniny slitin hořčíku, vztažená na objem, ve srovnání se slitinami hliníku vyžaduje obzvláště přesné řízení bodu počátku zavádění plynu. Vliv lokálního chlazení a dodatečného stlačování na vlastnosti struktury tlakově odlévaných konstrukčních dílů zjišťovali P. Hofer aj. [56]. Ve zkušebním provozu firmy Frech v Schorndorfu se zkoušelo použití technologie FGS pro tlakové lití hořčíku na stroji s teplou komorou. U této technologie je do velké míry eliminován systém dřívějších vtokových kanálů, takže tavenina se k odlitku přivádí velmi blízko bez tepelných ztrát. N. Erhard [57] uvádí jako její přednosti vysokou energetickou účinnost, snížení množství vratného materiálu, zvýšení jakosti odlitku díky nízkému množství vnášeného vzduchu a vyšší produktivitu. Na příkladě tělesa ventilu pro automatický pohon použili E. Ambos aj. [58] postup jet cooling, aby umožnili lokální chlazení v oblastech s vysokým tepelným namáháním, jako jsou jádra. Obsáhle se diskutuje o podrobném popisu použití tohoto postupu a úspěchu v praxi. R. Heid aj. [59] představují novou koncepci chlazení hliníkových odlitků v blízkosti jejich kontur. V druhé části se R. Heid aj. [60] zabývají softwarovým modulem, který umožňuje předpovídat poškození, především kavitační, u trvalých forem pro tlakové lití slitin hliníku. R. Kind [61] sledoval možnosti pulzního temperování forem založeného na podpoře počítače. U různě vytvořených temperovacích kanálů se zjišťovaly parametry rychlosti přestupu tepla, intervalu přerušení průtoku, zavápňování a objemový proud. Aby bylo možné získat přesné informace o účincích nástřiku při tlakovém lití, musí se podle C. Kima aj. [62] přihlédnout také k odvodu tepla konvekcí dělicí rovinou formy. V komplexní zkoušce odlévání za provozních podmínek zjišťovali E. Ambos aj. [63] vliv více než 20 procesních parametrů na znaky jakosti náročného tlako-

464

vého odlitku. Dalo se pak odvodit, že vedením teploty formy pro tlakové lití se dají výrazně ovlivnit místa výskytu pórů. X. Wang aj. [64] vyzkoušeli u obou hořčíkových slitin AM60B a AZ91D pro tlakové lití plnění formy s podporou vakua a následným hydraulickým dolisováním. Zkoušený odlitek byl ráfek (kola) o hmotnosti 2,6 kg, ta byla u stávajícího hliníkového odlitku 3,5 kg. C. Huang a W. Bishenden [65] doporučují pro optimální odvzdušnění snížení rychlosti pístu v první fázi pod kritickou hodnotu, resp. přerušení jeho pohybu během první fáze. Příznivý vliv 45° sklonu licí komory na pórovitost v odlitcích popisují S. Bergeron aj. [66]. Jádra combi-core, která byla vícekrát oceněna, umožňují slévárnám odlévat tlakové odlitky se složitými kanály a úkosy pro důsledně lehké konstrukce. S. Rupp a F. Heppes [67] představují různé materiály těchto jader a jako přednost tohoto postupu uvádějí nízké riziko netěsnosti, snížení hmotnosti a možnost optimálního temperování u chladítek. Souvislost mezi výškou tlaku dolisování a deformací solných jader při tlakovém lití pozorovali B. Fuchs a C. Körner [68]. Zkoumali dvě různá solná jádra, lisované a spékané, na bázi chloridu sodného. Relativní deformace jádra se při změně velikosti tlaku dolisování ze 300 na 800 barů zvýšila ze 3 na 8 %. M. Fabbroni [69] a [70] referuje o aktuálním stavu vývoje firmy Bühler AG, Uzwil, v oblasti solných jader. Vady odlitků C. Thoma aj. [71] a [72] pracují na řešení umožňujícím počítačovou analýzu tlakového lití pro předpověď a optimalizaci deformace podmíněné procesem lití u dvou různých specifikací slitiny. U přirozeně tvárných konstrukčních dílů se kompenzace jejich deformace docílí geometrií nástroje. U tepelně zpracovaných konstrukčních dílů se používá odpovídající poloha uložení, přičemž se (mimochodem) počítá se zapojením tečení litého materiálu závislého na teplotě. V obou případech se použije optimalizace s podporou počítače. Možnostmi rychlé počítačové tomografie ke zjištění vad tlakově litých odlitků způsobených pórovitostí se zabývají E. Ambos aj. [73], [74] a [75]. U této metody, popsané v uvedených příspěvcích, se jedná o počítačovou tomografii Helix-inline (Helix-inline-CT), zakládající se na postupu používaném v lékařském skenování (obr. 11). Čas potřebný k jednomu měření se pohybuje mezi 20 a 100 s. Ani jeden z několika set zkouma-

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

ných tlakových odlitků nebyl bez vady. V příspěvku L. Hagnera a F. Mnicha [76] se objasňuje použití rychlé počítačové tomografie v provozu. E. Ambos aj. [77] a [78] předkládají nové výsledky z použití rychlého počítačového tomografu ve slévárně tlakových odlitků. Periferní zařízení a integrace G. Rau [79] vysvětluje na příkladě teleskopické pružící nohy (podvozku), jak se dá konstrukce svařovaná z osmi jednotlivých dílů nahradit vysoce integrovaným tlakovým odlitkem. Tím je možné ušetřit asi 11 kg celkové hmotnosti vozidla. J.-M. Segaud [80] představuje v ucelené úvaze o efektivní lehké konstrukci při využití odlitků ve výrobě karoserie aktivity výrobce automobilů BMW. Vliv konvenčního nanášení nástřiku rozstřikováním a mikrorozstřikováním na odvod tepla a vytvoření dělicí vrstvy při tlakovém lití zjišťovali J. Röse, A. Gebauer-Teichmann a B. Scholtes [81]. Průběh teplot na povrchu formy se vypočítal z průběhu hodnot teplota–čas, měřených ve vzdálenosti 1, 2, 3 a 12 mm od jejího povrchu (obr. 12). Z počáteční teploty 250 °C se 3sekundovým nástřikem obvyklým způsobem dosáhlo 128 °C při mikrorozstřikování 187 °C. Ze zkoušek vyplývá, že časy kratší než 1 s nemají smysl. M. Viedenz, R. Hillen a P. Reuther [82] referují o nové konstrukční řadě PurEfficiency gummersbacherské firmy Striko-Westofen Group s nejnovější technikou pro dávkovací pece k tavení hliníku. Nejnovější technika snižuje materiálové ztráty a spotřebu energie a také výrazně zlepšuje přesnost dávkování. Čerpací rotory pracují podle R. Simona a R. Kendricka [83] a [84] lépe než nečerpací, protože lépe promíchávají taveninu. Ostatně během životnosti rotory ztrácejí výkon. Tato ztráta se proto u doby zpracování musí brát v úvahu. Kromě toho popisují vliv geometrie rotorů na účinnost odplynění v závislosti od stavu opotřebení. První kompletní software pro obsluhu strojů na tlakové lití zavádí firma ABB Automatisation GmbH, Friedberg. G. Trommer [85] vysvětluje možnosti softwarového balíčku Machine Tending Solution, který dává uživateli k dispozici četné předkonfigurované funkce a chody stroje. Vtipný způsob ohřevu nástroje ukázal T. Dreier [86] z firmy aic-regloplas GmbH, Mnichov. F. Dorner a D. Hofmann [87] zdůrazňují, že vysoký podíl vadných odlitků způsobuje nesprávné temperování, a předsta-

Wa l t e r L e i s

Obr. 9.

Rentgenový snímek demonstrativního konstrukčního dílu po vypláchnutí solného jádra

vují optimální temperování odpovídajícím řízením s vícenásobným obvodovým temperováním a impulzním chlazením od firmy Oni Temperiertechnik Rhytemper GmbH, Grossröhrsdorf. Inovace při použití vakuových zařízení popisuje D. Baumgartner [88] pro firmu Fondarex SA, St-Legier, Švýcarsko. Efektivita energie a zdrojů Tématem efektivity energie se firma Frech Schorndorf zabývá již delší dobu. K. Kerber [89] a K. Kerber, M. Wahl a K. Stoltidou [90] a [91] představují aktivity v oblasti spotřeby energie a opatření k jejímu snižování.

Obr. 10. Schematické zobrazení technického spojení řízení stroje pro tlakové lití a vstřikování plynu [55]

V rámci efektivity energie a zdrojů referují C. Herrmann, T. Heinemann a S. Thiede [92] o projektu ProGRess podporovaném BMBF (Spolkové ministerstvo pro vzdělávání a výzkum). Zahrnoval i hodnocení a utvoření přidané hodnoty ve výrobním procesu hliníkových tlakových odlitků náročném na energii založené na integrovaném využití přístupů podporovaných simulací na počítači. Kombinací různých opatření na několika úrovních bylo možné díky modelu toku látek iden-

Obr. 12. Průběh teploty v čase při nástřiku: CS – konvenční nástřik, MS – mikronástřik [81]

tifikovat více než 14 % úspory energie. Jak je možné inteligentní automatizací tlakového lití docílit úspory energie, vysvětluje S. Gursky [93], [94], [95]. Nepatrné úpravy teploty taveniny a také zakrytí kelímkové pece může pomoci výrazně uspořit energii. Tak je v neoptimalizovaných slévárenských provozech při pohotovostním provozu zapotřebí až 40 % spotřeby energie. Dlouholetou studii k tomu prováděla firma Reis Robotics, Obernburg.

Obr. 13. Koncepce chlazení: a) jednoduché spirálové chlazení, b) obtokové (konturové) chlazení [102]

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

465

RO ČN Í PŘ EH L EDY

Obr. 11. Jak funguje rychlá automatická počítačová tomografie Helix-Inline

RO ČN Í PŘ EH L EDY

Wa l t e r L e i s

Simulace tlakového lití J. Müller aj. [96] představují inovativní koncepci modelování procesu nástřiku forem pro tlakové lití. Možností použít u tlakového lití k optimalizaci zářezů numerickou topologii se zabývali C. Thoma aj. [97]. Předpovídatelnost mechanických vlastností simulací ukázali na příkladě tlakového odlitku nosné části karoserie (Audi) K. Weiss, C. Honsel a R. Vomhof [98]. U pevnosti v tahu bylo možné prokázat vysokou shodu mezi výsledky simulace a experimentu. R. Hilbinger aj. [99] srovnávají na deskovém konstrukčním dílu výsledky simulace tvoření vln v licí komoře během první fáze s experimentálními výsledky. Nejlepší hustoty se ve všech případech dalo dosáhnout při rychlosti pístu 0,7 m/s. Dosažení požadovaných vlastností u tlakového odlitku přední části střechy umožňuje při výrobě nástřik plastickou hmotou. M. Fuchs [100] objasňuje na tomto konstrukčním díle použití simulace procesu odlévání. S. Hachtel, P. Duwe a D. Brunke [101] kladou na první místo svého příspěvku prospěšnost vysoce automatizované 3D počítačové tomografie pro hodnocení konstrukčních dílů a úpravu nástroje. Novinky a technologie Ústřední téma týkající se zmetkovitosti představuje podle N. Gertha aj. [102] hlavní problém tlakového lití – výskyt pórovitosti. Použití vložek nástroje vyrobených tavením laserem umožňuje, díky generativní výrobě a tím blízko kontur, mimořádně účinnou koncepci chlazení. V předložené studii realizované ve výrobní praxi se sledovaly dvě různé koncepce chlazení (obr. 13). Použití konturového temperování vysvětlují U. Richter, K. Eigenfeld a R. Miksche [103] na příkladě chlazení trnem. Konturovým temperováním (postup laserového tavení) bylo ve srovnání s konvenčním bodovým chlazením možné docílit až čtyřikrát většího odvodu tepla. Výrazné zkrácení doby cyklu optimalizací nástroje na tlakové lití technikou „skořepinové vložky“ (Maskentechnik) se podařilo S. Findeisenovi a H. Schulzemu [104]. Obecně Odborné přednášky formou prezentace na fóliích přednesené na Aalenském slévárenském kolokviu 2013 [105] zahrnují témata: duté konstrukce v tlakovém odlitku vytvořené vstřikováním plynu a solnými jádry (L. Kallien), nadeutektické slitiny Al-Si obsahující železo v tlakovém

466

lití (A. Baesgen), efektivita energie v tlakovém lití (T. Stock), hudba – nový záměr EU pro optimalizaci tlakového lití (M. Winkler), CCSME – závěrečná zpráva (W. Leis), neturbulentní plnění s protitlakem v první fázi (V. Scholz) a magit – hořčíkové konstrukční díly se vstřikováním plynu v procesu s teplou komorou (M. Becker). Na Aalenském slévárenském kolokviu 2014 [106] to byla témata: celkové řízení tepla nástřiku forem pro tlakové lití (L. Baraldi), efektivita energie ve slévárnách (R. Schillig), konstrukční hliníkové odlitky a hliníkové odlitky pro podvozky (E. Feijen), maximální zvýšení jakosti a konkurenceschopnosti procesu tlakového lití díky normalizaci konstrukce (F. Voltazza), mezinárodní soutěž tlakových odlitků – nositelé cen (J. Schäfer), novinky v oblasti tlakových odlitků ze slitin hořčíku (T. Weidler), termomechanická data slitin solí (S. Momper), vytěžování dat pro optimalizaci postupu tlakového lití (M. Winkler), výsledky evropského výzkumného a vývojového projektu StaCast (W. Leis), duté odlitky vyrobené na strojích s teplou komorou vstřikováním plynu (M. Becker), inovativní senzorika v procesu tlakového lití (T. Feyertag) a procesy tečení a stárnutí různých slitin zinku (W. Leis). V ohlédnutí za 57. rakouskými slévárenskými dny [107] lze najít výtahy přednášek týkajících se tlakového lití, jako např. zjišťování vlivu lokálního chlazení a dodatečného stlačení na vlastnosti struktury tlakových odlitků, srovnání sklonu hořčíkových slitin ke vzniku trhlin blízké provozní praxi, nové, inovativní oceli pro práci za tepla s vysokou výkonností na výrobu forem pro tlakové lití, vliv slitiny a tepelného zpracování na termomechanické vlastnosti hlav válců a také potenciál postupu tlakového lití na výrobu vysoce namáhaných součástí automobilů. O čištění odlitků referují D. Schulz [108] a I. Rau [109]. Odlitky oceněné při Mezinárodní soutěži tlakových hliníkových odlitků 2014 jsou vyobrazeny v odkazu [110]. Vítězný odlitek byl držák zadní osy pro BMW i3 ze závodu BMW v Landshutu. V 5. ročníku mezinárodní soutěže tlakových odlitků ze slitin zinku byl oceněn odlitek konstrukčního dílu pro průmyslové řízení s podporou počítače na nosné liště. Dobré perspektivy pro tlakové lití v globalizovaném světě vidí G. Röders [111] hlavně v dokonale vytvořených nástrojích. O použití vakuové technologie v tlakovém lití referoval J. Doboroski [112]. Možnosti analýzy hospodárné optimalizace procesu tlakového lití hliníku objasňují M. Belte a D. Dragulin [113].

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

L i t e ra t u ra [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43]

[44]

[45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53]

[54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61]

[62]

[63] [64]

[65]

[66]

[67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74]

Giesserei, 2014, 101(1), 42–55. Giesserei-Rundschau, 2013, 60(7/8), 202–210. Giesserei-Rundschau, 2013, 60(7/8), 218–220. Giesserei, 2014, 101(1), 76–81. Giesserei-Praxis, 2014, 64(7/8), 354–357. Giesserei-Erfahrungsaustausch, 2013, 57(7+8), s. 52. In: Casting Congress and Tabletop 2014, Wisconsin, 22.–24.09.2014. NADCA, přednáška T14-101. In: Casting Congress and Tabletop 2014, Wisconsin, 22.–24.09.2014. NADCA, přednáška T14-102. Giesserei, 2014, 101(2), 32–37. Giesserei, 2014, 101(5), 64–71. Giesserei, 2014, 101(3), 36–43. Giesserei, 2014, 101(6), 32–41. Giesserei, 2014, 101(3), 44–53. Giesserei, 2014, 101(6), 42–51. Giesserei- Er fahrungsaustausch, 2014, 58(9+10), 6–11. Giesserei, 2013, 100(12), 36–43. In: Casting Congress and Tabletop 2014, Wisconsin, 22.–24.09.2014. NADCA, přednáška T14-052R1. International Foundry Research, 2014, 66(4), 10–16. Giesserei, 2014, 101(7), 38–43. Giesserei-Rundschau, 2013, 60(7/8), 211–217. Giesserei, 2013, 100(2), 58–63. Giesserei, 2013, 100(9), 30–39. Giesserei, 2013, 100(11), 22–27. Giesserei, 2014, 101(8), 38–45. In: Casting Congress and Tabletop 2014, Wisconsin, 22.–24.09.2014. NADCA, přednáška T14-091. In: Casting Congress and Tabletop 2014, Wisconsin, 22.–24.09.2014. NADCA, přednáška T14-092. Giesserei, 2014, 101(7), 20–29. In: Casting Congress and Tabletop 2014, Wisconsin, 22.–24.09.2014. NADCA, přednáška T14-033. In: Casting Congress and Tabletop 2014, Wisconsin, 22.–24.09.2014. NADCA, přednáška T14-042. In: Casting Congress and Tabletop 2013, Louisville, 16-18.09.2013. NADCA, přednáška T13-061. Giesserei- Er fahrungsaustausch, 2013, 57(3+4), 6–9. International Foundry Research, 2013, 65(3), 18–23. Giesserei, 2013, 100(7), 82–83. Giesserei- Er fahrungsaustausch, 2013, 57(3+4), 10–12. Giesserei-Rundschau, 2013, 60(9/10), 282–286. Giesserei-Praxis, 2013, 64(7/8), 332–335. International Foundry Research, 2013, 65(2), 16–25. Giesserei-Rundschau, 2013, 60(1/2), 14–22.

Wa l t e r L e i s l Z d e n ě k V l a d á r

[75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84]

[87] [88] [89] [90] [91]

[92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105]

[106]

[107] [108] [109] [110] [111] [112] [113]

(Zkrácený překlad z časopisu Giesserei, 2016, 103, č. 1, s. 60–74. 1. díl zveřejněn ve Slévárenství č. 9–10/2016, s. 388–390.) Recenzent: doc. Ing. Rudolf Kořený, CSc.

Zprávy Svazu sléváren České republiky News from the Association of Foundries of the Czech Republic

Veletržní týden a Svaz sléváren ČR Ing. Zdeněk Vladár prezident Svazu sléváren České republik y

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 yso 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

V týdnu od 3.–7. října proběhl nejvýznamnější průmyslový veletrh ve střední Evropě – Mezinárodní strojírenský veletrh v Brně. Hlavním tématem MSV byla průmyslová automatizace, prezentace měřicí, řídicí, automatizační a regulační techniky zahrnující všechny obory veletrhu. Obor elektronika, automatizace a měřicí technika je po obráběcí technice a materiálech a komponentech ve strojírenství třetím nejobsazenějším specializovaným celkem MSV. Současně probíhal také Mezinárodní slévárenský veletrh FOND-EX, který je stálicí brněnského veletržního kalendáře. Koná se zde již od roku 1972. FOND-EX je místem, kam si zástupci sléváren a modeláren přijíždějí prohlédnout nové stroje a zařízení a seznámit se s progresivními technologiemi a materiály. To je i důvod, proč již podruhé zaujímal stánek SSČR (obr. 1) rozsáhlou plochu v pavilonu Z a mohl tak svým členům nabídnout spoluúčast na veletrhu. Pod hlavičkou SSČR vystavovalo 21 firem (obr. 2 a 3). Jako již tradičně v úvodní den Mezinárodního strojírenského veletrhu se v pondělí 3. října v Brně konal Sněm Svazu průmyslu a dopravy ČR. Sněmu se letos v rotundě brněnského výstaviště zúčastnily více než čtyři stovky zástupců firem a svazů včetně SSČR, zastoupeného jeho prezidentem Zdeňkem Vladárem a výkonným ředitelem Josefem Hlavinkou, výzkumných ústavů i vysokých škol a dalších významných hostů v čele s předsedou vlády Bohuslavem Sobotkou. Toho na sněm největšího zaměstnavatelského svazu v zemi doprovodila podstatná část vlády: vicepremiér a ministr financí Andrej Babiš, místopředseda vlády pro vědu, výzkum a inovace Pavel Bělobrádek, ministryně práce a sociálních věcí Michaela Marksová, ministr průmyslu a obchodu Jan Mládek, ministr dopravy Dan Ťok, ministryně školství, mládeže a tělovýchovy Kateřina Valachová, ministryně pro místní rozvoj Karla Šlechtová, ministr pro lidská práva a rovné příležitosti Jiří Dienstbier a mi-

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

467

R O Č N Í P Ř E H L E D Y l 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

[85] [86]

Giesserei, 2013, 100(2), 32–42. Giesserei, 2013, 100(1), 44–50. Giesserei- Er fahrungsaustausch, 2013, 57(11+12), 8–15. Gies serei- Pra xis, 2014, 65(6), 275–278. Giesserei-Rundschau, 2013, 60(9/10), 270–272. Giesserei-Rundschau, 2013, 60(9/10), 278–281. International Foundry Research, 2014, 66(1), 16–23. Giesserei, 2013 100(7), 76–81. Giesserei, 2014, 101(2), 48–53. Giesserei- Er fahrungsaustausch, 2014, 58(7+8), 10–15. Giesserei, 2014, 101(2), 44–46. Giesserei- Praxis, 2013, 6 4 (12), 574–576. Giesserei-Praxis, 2014, 65(1–2), s. 67–69. Giesserei-Praxis, 2013, 64(12), 573. Giesserei- Er fahrungsaustausch, 2013, 57(11+12), 6–7. Giesserei-Rundschau, 2014, 60(1/2), 25–31. In: Casting Congress and Tabletop 2014, Wisconsin, 22.–24.09.2014. NADCA, přednáška T14-072. Giesserei-Rundschau, 2013, 60(7/8), 227–234. Giesserei, 2013, 100(2), 64–67. Giesserei- Er fahrungsaustausch, 2013, 57(9+10), 16–21. Giesserei, 2013, 100(7), 62–65. Giesserei, 2014, 101(8), 28–37. International Foundry Research, 2014, 66(3), 28–34. Giesserei, 2013, 100(3), 300–35. Giesserei, 2013, 100(3), 36–42. Giesserei, 2013, 100(3), 66–69. Giesserei- Er fahrungsaustausch, 2013, 57(3+4), 36–39. Giesserei, 2013, 100(4), 34–41. Giesserei, 2014, 101(1), 56–75. Giesserei, 2014, 101(5), 64–71. Tagungsbeiträge, Aalener Giesserei Kolloquium 2013, 16.05.2013, Vysoká škola Aalen. Tagungsbeiträge, Aalener Giesserei Kolloquium 2014, 08.05.2014, Vysoká škola Aalen. Giesserei-Rundschau, 2013, 60(5/6), 141–146. Giesserei- Er fahrungsaustausch, 2013, 57(3+4), s. 24–25. Giesserei- Er fahrungsaustausch, 2013, 57(3+4), s. 26–28. Giesserei, 2014, 101(2), 74–81. Giesserei, 2014, 101(2), 82–84. Giesserei-Praxis, 2014, 65(7/8), 360–361. Giesserei-Praxis, 2014, 65(7/8), s. 358–359.

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

Zdeněk Vladár

Obr. 1.

Čelní pohled na stánek SSČR

Obr. 2 a 3.

468

Po obou stranách centrálního bloku stánku bylo rozmístěno 21 firem

Obr. 4.

V diskuzi na stánku SSČR (zleva) předseda vlády B. Sobotka, výkonný ředitel SSČR J. Hlavinka a předseda senátu M. Štěch

Obr. 5.

Došlo i na klidné popovídání u dobrého vína

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Obr. 6.

Prezident SSČR Z. Vladár zahajuje jednání představenstva a dozorčí rady

Zdeněk Vladár

Obr. 7.

Zvon Svatý Václav ze Zvonařské dílny Tomášková-Dytrychová, s. r. o., Brodek u Přerova

Obr. 9.

Robot firmy ABB

Obr. 10. Neformální zábava byla zahájena zvonem darovaným firmou Alucast; (zleva) Ing. Cileček, Ing. Vladár a Ing. Hlavinka

Obr. 11. Při dobrém jídle a pití se řešily nejen otázky odborné

Obr. 12. Cim b álová muzika p ř i s p ě la k dobré pohodě všech účastníků

Obr. 13. Ing. Kristoň z firmy RGU informoval o nabízených druzích vín z jeho sklípku

Obr. 14. Ing. Vlastimil Kolda (MECAS ESI) při výkladu v přednáškovém sále

Obr. 15. Přednáška Ing. Cilečka byla sledována s velkým zájmem

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

469

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

Obr. 8.

Stánek firmy Alucast – v popředí Ing. Cileček vedle 4m odlitku O. Olivy

kovů není nijak zvlášť dobrá, naopak u sléváren neželezných slitin je situace příznivá, pociťují však nedostatek pracovníků. Představenstvo v závěru schválilo přijetí nových či nástupnických členů SSČR. Součástí jednání byla i přednáška společnosti Eurovision ohledně dotačních příležití v nejbližším období. Odpoledne pak patřilo již tradičnímu setkání slevačů na stánku svazu. Stánek byl koncipován ve stylu bohaté historie slévárenství, které vévodil vystavený zvon ze Zvonařské dílny Tomášková-Dytrychová, s. r. o., (obr. 7) a moderního oboru s náročnými odlitky a postupným zaváděním automatizace a robotizace do sléváren, prezentovaným robotem firmy ABB (obr. 8). Na úvod předal majitel firmy Alucast (obr. 9) Jarmil Cileček představitelům SSČR pamětní zvon na FOND-EX 2016 (obr. 10) a tímto zvonem pak prezident a výkonný ředitel svazu odzvonili oficiální části a zahájili neformální část setkání (obr. 11). Panu J. Cilečkovi patří poděkování za zajištění cimbálové muziky (obr. 12), která přispěla k dobré náladě všech, kteří se setkání zúčastnili. Vínem nás po celou dobu veletrhu hostila společnost RGU z vinařských sklepů F. Kristoně (obr. 13). O pivo se zase postarali v Metosu a v Bohemii Regent z Třeboně. Všem upřímné díky. V letošním roce Svaz sléváren ČR mimo výstavní plochy zabezpečil v pavilonu Z i přednáškovou plochu. V prostoru této

Zdeněk Vladár l Josef Hlavinka

malé „zasedačky“ probíhala v úterý, středu a ve čtvrtek představení firem, které působí v oboru slévárenství (obr. 14 a 15). Svaz sléváren také tento prostor využíval v průběhu veletrhu k pracovním schůzkám s hosty z domova i zahraničí.

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 ávě r e m 58. ročníku MSV se zúčastnilo 1711 firem – nejvíce od roku 2012 – na obsazené čisté výstavní ploše přesahující 44 000 m2, což je nejvíce od roku 2008. Vystavovatelé vykoupili plochu již několik měsíců předem. Byly zaplněny všechny pavilony výstaviště. Veletrh registroval také rekordní návštěvnost. Jen za první čtyři dny prošlo branami výstaviště 72 500 osob a celkový počet návštěvníků podle očekávání překročil hranici 80 tisíc. Takový zájem o MSV nebyl posledních sedm let. Mimořádně vysoká byla letošní účast zahraničí. Podíl vystavovatelů ze zahraničí poprvé v historii dosáhl 50 %. Firmy přicestovaly ze 35 zemí světa; největší zastoupení měly Německo, Čína a Slovensko. Zahraniční návštěvníci dorazili z více než 50 zemí a jejich podíl na celkové návštěvnosti přesáhl 10 %. Početná vládní a obchodní delegace dorazila na veletrh nejen z Číny, ale také z Indie, Ruska, Běloruska a samozřejmě ze Slovenska.

Pro trendy do Lipska – Intec a Zuliefermesse

Dobré zakázkové výsledky a navázané obchodní kontakty našich členských firem během poslední oficiální účasti v Lipsku v roce 2015 jsme pojali jako výzvu pro nadcházející ročník. SSČR proto aktivně podpořil iniciativu vzešlou z jednání mezi zástupci českých a saských ministerstev během Zuliefermesse 2015, jejímž cílem je maximalizovat praktický přínos plynoucí z veletržní účasti našich členských společnsotí. Na pracovním setkání zúčastněných subjektů během MSV v Brně byla finálně potvrzena programová forma, která bude mít podobu mezinárodního workshopu za účasti společností z Německa, Polska a Česka. Definici odborných témat workshopu provedl náš svaz na základě požadavků členské základny vycházejících z praktických potřeb, a to zejména se zřetelem na budoucí trendy, které lze v oblastech působení našich členských organizací očekávat. Worskhop proběhne ve čtvrtek 9. března 2017 na výstavišti v Lipsku, akce je naplánována maximálně časově efektivně s přislíbenou účastí špičkových odborníků z podnikové praxe a odborné sféry. Vyhlídky veletrhů INTEC a Z jsou pro rok 2017 více než nadějné. Veletrhy se celkovým počtem více než 1400 vystavovatelů mezinárodně etablovaly jako uznávaná obchodní platforma pro strojírenství a subdodavatelský průmysl. Oba veletrhy mají jasně profilované portfolio vystavovatelů, přičemž společně pokrývají téměř celý výrobní a odběratelský řetězec strojírenské branže. Z toho profitují jak vystavovatelé, tak návštěvníci. Intec patří k předním strojírenským veletrhům v celoevropském kontextu. Ke klíčovým oblastem, na které se veletrh zaměřuje, patří obráběcí stroje a systémy pro přípravu a finalizaci výroby v rámci automatizovaného výrobního procesu.

Ing. Josef Hlavinka v ýkonný ředitel SSČR

Od 7. do 10. března 2017 se mezinárodní kovozpracující a subdodavatelská branže opět sejde na výstavišti v Lipsku. Úspěšná kombinace veletrhů Intec a Zuliefermesse (Z) nabízí vystavovatelům a odborným návštěvníkům z České republiky ty nejlepší předpoklady pro navázání či další prohloubení dlouhodobých obchodních vztahů s partnery z Německa a dalších evropských zemí. Svaz sléváren ČR je iniciátorem oficiální účasti České republiky, jejíž příprava vstupuje do finální fáze.

470

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Veletrh Z se pak coby jeden z nejvýznamnějších evropských veletrhů pro subdodavatele koncentruje zejména na subdodávky v počátečních a středních fázích produkčního řetězce. Nabídka veletrhu oslovuje zejména firmy z těch průmyslových oborů, které v Česku i v Německu patří k motorům hospodářství: všeobecné strojírenství a automobilový průmysl. Kontinuální nárůst ve všech významných parametrech – počtu vystavovatelů, výstavní ploše a počtu návštěvníků – pokračuje dle informací pořadatelů i nadále; dosavadní vývoj přihlášek potvrzuje jistotu, že i příští ročník veletrhů Intec a Z naváže na úspěšný kurz minulých let. Mezi vystavovatele budou patřit významné firmy jako Yamazaki Mazak, TRUMPF, Hommel, SCHUNK, Paul Horn, ISCAR, EMUGE nebo MAPAL. Mezinárodní rozměr veletrhů využívají i české firmy. Na posledním ročníku veletrhu Z v roce 2015 činil podíl zahraničních vystavovatelů více než 30 %, přičemž Česká republika měla mezi zahraničními vystavovateli nejpočetnější zastoupení. K tomu bezesporu přispěla i finanční podpora ze strany MPO České republiky, kdy se české firmy mohou tohoto veletrhu účastnit za velmi výhodných podmínek, což v rozhodování zejména malých a středních podniků hraje významnou roli. Důvodem pro opakovanou prezentaci ČR s podporou ze strany ministerstva je především měřitelnost úspěchu veletržní prezentace ve formě četných objednávek a konkrétních subododavatelských poptávek ze strany německých firem a významných hráčů na mezinárodní scéně, se kterými české firmy z tohoto veletrhu pravidelně odjíždějí. Součástí veletrhů je i špičkový doprovodný program k aktuálním tématům. Kromě již zmiňovaného trendového workshopu nabídnou veletrhy rovněž

J o s e f H l a v i n k a l J a r m i l a Ku b e š o v á

Dotační možnosti pro podnikatele V průběhu celého roku 2016 jsme vás informovali o aktuálních dotačních možnostech v oblastech podpory podnikání, životního prostředí a vzdělávání a seznámili jsme vás se základními principy při zadávání veřejných zakázek. Tento článek je posledním ze série o dotačních možnostech pro podnikatele v oboru slévárenství, ale nejen pro ně. V současné době jsme před vyhlášením další vlny výzev v rámci Operačního programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost (OPPIK). Pro žadatele je v rámci plánovaných 24 výzev pro předkládání žádostí o dotaci připravena alokace v celkové výši 47,68 mld. Kč. V následujících odstavcích shrnujeme to nejzajímavější z připravovaného „balíku“ výzev. Během prosince 2016 bude vyhlášena průběžná výzva na téma Úspory energie. Tato výzva je určena pro všechny typy podniků, tedy malé, střední i velké podniky, a je zaměřena na aktivity spojené s úsporou konečné spotřeby energie. Mezi podporované aktivity patří nejen zateplování budov a výměna oken, ale také např. využití odpadní energie ve výrobních procesech, instalace OZE, instalace kogenerační jednotky nebo modernizace soustav osvětlení budov

nebo areálů. V rámci této výzvy je stanovena alokace 11 mld. Kč. Pro Inovační projekty, jako jsou produktové nebo procesní inovace, organizační a marketingové inovace, bude v průběhu prosince 2016 vyhlášena III. Výzva Inovace – Inovační projekt. Tato výzva je zacílena nejen na podnikatelské subjekty, ale také na výzkumné organizace a orgány státní správy a samosprávy. Vhodnými žadateli jsou v tomto případě všechny typy podniků. Pro realizaci průmyslového výzkumu a experimentálního vývoje je určena III. Výzva Aplikace. Tato výzva bude vyhlášena rovněž v rámci prosincového balíku výzev a je určena především pro malé a střední podniky, vhodným žadatelem jsou však i velké podniky. V rámci této výzvy je možné podpořit např. osobní náklady, náklady na nástroje, přístroje a vybavení formou odpisů nebo náklady na smluvní výzkum. Pro mikro- a malé podniky se připravují výzvy na téma Technologie. V rámci výzev budou podpořeny jak začínající podnikatelské subjekty, tak i podnikatelské subjekty s historií podnikání. Podpora na pořízení nových strojů, technologických zařízení a vybavení bude směřována do hospodářsky problémových regionů. V případě, že vás zajímá založení nebo rozvoj centra průmyslového výzkumu, vývoje a inovací, které spočívá v pořízení pozemků, budov, strojů/zařízení a jiného vybavení centra nezbytného pro zajištění aktivit tohoto centra, připravuje se III. Výzva Potenciál. Tato výzva bude vyhlášena koncem roku 2016 a bude vhodná pro všechny typy podniků. Pro podrobnější informace o výzvách, případně pro osobní konzultace projektových záměrů je připravena naše specialistka pro oblast podpory podnikání Ing. Zuzana Havlištová, tel.: 775 919 881, z.havlistova@eurovision.cz. Ráda bych ještě zmínila roli poradce pro využití dotací z Evropských strukturálních a investičních fondů, která dnes nespočívá jen v napsání žádosti o dotaci a získání dotace. Poradce by měl usilovat o správný mix využití dotací jako jednoho ze zdrojů financování investic s respektováním konkrétních strategických cílů podnikatele, oblasti podnikání a vývoje ekonomické situace v daném teritoriu. Díky znalosti celého projektového cyklu musí být poradce schopen zajistit kvalitní dotační management. Ten musí zahrnovat doporučení k využití konkrétních dotací v jednotlivých oblastech i jejich přizpůsobení skutečným potřebám podnikatele. Rovněž musí umět správně optimalizovat čerpání

dotací a řízení administrace včetně udržitelnosti projektů tak, aby maximálně snížil riziko z toho plynoucí. Hodnota služby poradce vnímaná podnikatelem se zvýší, pokud poradce prokáže schopnost najít optimální využití zdrojů – dotací v dlouhodobém horizontu a zodpovědně posoudí i jiné možnosti financování v kontextu ekonomickém, finančním, legislativním a daňovém. Poradce se nesmí bát zodpovědnosti za své rady a doporučení. Pro úspěšné využití dotací je nutné postupovat dle definovaných pravidel a mantinelů, která nejsou často slučitelná s běžným podnikatelským životem. Tyto dva zdánlivě vzdálené světy by měl poradce umět propojit. Osobní přístup poradce tak, jak se ho snaží uplatňovat naši specialisté, je cestou, jak profesionálně poradit a zajistit vše potřebné, od prvního nápadu až do okamžiku proplacení dotace. Náš tým specialistů je schopný, zkušený, profesionální a ví, jak předcházet nesrovnalostem. Umí řešit jak změny projektů, tak také správně a rychle dokáže komunikovat s poskytovateli dotace. To je velmi důležité z toho důvodu, aby nedošlo k porušení podmínek poskytování dotací ani k jiným chybám. Specialisté Eurovision, a. s., v případě potřeby profesionálně připraví veškerou dokumentaci ke kontrole, identifikují možné nedostatky a navrhnou opatření k nápravě. Nebojíme se odpovědnosti za svoji činnost a za své názory. Věřím, že náš seriál o dotacích, který jsme pro vás v průběhu tohoto roku připravili, vám přinesl informace, které vám pomohly nebo ještě pomohou v rozhodování o dalším rozvoji vašeho podnikání. Jsme připraveni vám v tomto rozhodování pomoci! Kanceláře naší společnosti najdete v Brně i v Praze. Kromě dotačního poradenství vám můžeme nabídnout své služby také při organizaci veřejných zakázek a v případě stavebních projektů také služby TDI a koordinátora BOZP. Děkuji vám za přízeň i spolupráci nad vašimi projektovými záměry v tomto roce a přeji vám vše dobré v roce 2017. 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

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

471

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

další odborný rámcový program. Návštěvnicky atraktivní bude zajisté např. zvláštní přehlídka s integrovaným odborným sympoziem na téma „Inteligentní odlehčené konstrukce: technologie, použití, možnosti“, která ve veletržní hale číslo 5 představí aktuální stav vývoje dané problematiky pro oblast průmyslového nasazení. Ve veletržní hale číslo 2 zase představí technologické fórum „Aditivní výroba“ široký potenciál generativních produkčních postupů. V centru pozornosti budou dále témata jako Průmysl 4.0, zdrojově efektivní výroba a automatizace. Veletržní duo Intec a Z obsadí čtyři z pěti hal moderního lipského výstaviště, které je umístěno přímo u dálnice A14 a je tak výborně dostupné i z České republiky. Na oba veletrhy platí společná vstupenka, která rovněž umožní svému držiteli účast na většině doprovodných odborných akcí konaných v průběhu veletržních dní.

Mar tin Balcar

Zprávy České slévárenské společnosti, z. s. News from the Czech Foundrymen Society

XXII. konference Výroba a vlastnosti oceli na odlitky a litiny s kuličkovým grafitem I n g . M ar t in B al c ar, P h . D. ŽĎAS, a. s., Žďár nad Sázavou

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

Cze ch F o un d r y m e n S o ci e t y 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

472

Ve dnech 7. až 9. září se v hotelu ŽĎAS, a. s., ve Svratce, za přítomnosti předsedy ČSS Ing. Ludvíka Martínka, Ph.D., uskutečnila XXII. konference Výroba a vlastnosti oceli na odlitky a litiny s kuličkovým grafitem, kterou pořádá Odborná komise 04 při ČSS. Tato konference již patří k tradičním příležitostem setkávání ocelářů, slevačů a akademických pracovníků českého vysokého školství. Možnost seznámit se s poznatky a směry vývoje tradičního průmyslového odvětví přilákala v letošním roce téměř 60 účastníků. Již pilotní přednáška Průmysl 4.0: Příležitost, nebo hrozba, která odezněla v podání pedagoga VŠB–TU Ostrava doc. Ing. Ivo Špičky, Ph.D., zaujala všechny přítomné a rozpoutala diskuzi nad tématem nadcházející čtvrté průmyslové revoluce, která spojuje virtuální svět se světem fyzické reality. Otazníky vyvstávaly zejména ve vztahu k předpokládanému absolutnímu sdílení know-how při současné plánované centralizaci výzkumu a vývoje do „páteřních sítí nadnárodních center“, což podle mnohých může znamenat velkou hrozbu pro volný trh a produktovou diverzifikaci, podle jiných pak významné benefity pro globální ekonomiku. Řada následujících devíti odborných přednášek řešila prozatím skromně záležitosti fyzické reality. Vybranými faktory, které ovlivňují výrobu odlitků v České republice, se zabýval doc. Ing. Václav Kafka, CSc., problematiku lasturových lomů v ocelových odlitcích připomněl doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc., a jeho kolega doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D., vedoucí odboru slévárenství Ústavu strojírenské technologie FSI VUT v Brně, svým příspěvkem oživil teorii výpočtů termodynamických aktivit složek roztoku a fázové rovnováhy. Společnost ŽĎAS, a. s., pak byla prezentována poznatky z výroby odlitků ze žárupevných martenzitických ocelí v podání Ing. Jana Čecha, Ph.D. Kromě dalších zajímavých přednášek pak byl do programu konference netradičně zařazen brainstorming. Díky přítomnos-

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

ti akademiků i zkušených „provozáků“ byla v rámci této kreativní skupinové techniky pro přednesené konkrétní provozní problémy navržena celá řada technologických opatření. V rámci letošní konference byla diskutována problematika vad odlitků ze žárupevné oceli v yráběných ve Vítkovické slévárně, spol. s r. o., a kolegové z koncernu S+C ALFANAMETAL, s. r. o., přispěli rozborem příčin vad odlitků z korozivzdorné slitiny na bázi niklu a chromu s přísadou titanu a zirkonu. Diskuze nad problémy, reakce posluchačů a hodnocení ze strany přednášejících, to vše pozitivně přispělo k oživení a zpestření průběhu celého setkání. Lze doufat, že příjemná pracovní atmosféra konference pomohla nejen k rozšíření odborných znalostí přítomných techno-

Moderátoři konference – předseda OK04 Ing. Martin Balcar, Ph.D., (vpravo) s doc. Ing. Antonínem Záděrou, Ph.D.

Průběhu konference přihlíží předseda ČSS Ing. Ludvík Martínek, Ph.D., a organizační garant Bc. Jarmila Malá

Pozorní posluchači (zleva) Ing. Josef Kamený (Linde Gas, a. s.), Ing. Petr Palán a Ing. Matěj Kubinec (Tatra Metalurgie, a. s.) a Ing. Vladimír Hývnar (Resorbent, s. r. o.)

M a r t i n B a l c a r l I v o Š p i č k a l To m á š Ty k v a l Vá c l a v K a f k a

logů – metalurgů, ale současně i k navázání nových pracovních i přátelských vztahů, které jsou základnou k budoucí spolupráci při společném hledání optimálních, tedy rychlých, levných a účinných řešení konkrétních provozních problémů při výrobě oceli a ocelových odlitků. Poděkování všech účastníků za vydařenou konferenci patří kromě organizačního výboru sponzorům konference, společnostem Miroslav Karas – Destro Kladno, Keramtech s. r. o., Žacléř, Linde Gas, a. s., Promat, s. r. o., Praha, Termosondy Kladno, spol. s r. o., a rovněž směřuje na adresu Ing. Zbyňka Matulky, výrobního ředitele ŽĎAS, a. s., který nad celou konferencí, ostatně jako již tradičně, převzal záštitu a pomohl tak ke hladkému průběhu celé akce.

doc. Ing. Ivo Špička, Ph.D. VŠB – TU Ostrava

M g r. I n g . To m á š Ty k v a B u s i n e s s I n t e l l i g e n c e, s . r. o .

Vize Komise zastřešující a rozvíjející problematiku automatizace a informačních technologií v oblasti slévárenství s důrazem na informační společnost a koncept Průmyslu 4.0. Mise Sledování vývoje v oblasti řídicích a informačních systémů a jejich využití v oblasti sléváren. V současné době je nutno zachytit přechod od izolovaně využívané počítačové a robotické podpory výrobních či administrativních úloh k jejich soustavnému a promyšlenému využívání. Základním posláním Komise pro informatiku a automatizaci by mělo být: – zmapování stávajícího stavu slévárenského průmyslu z hlediska předložené vize, – porovnání úrovně informatizace a automatizace s okolními zeměmi/ /světem, – rozpoznání silných a slabých míst čes-

Klíčové pojmy a sdílené hodnoty Globalizace, konkurence, konkurenční výhoda, příležitost, inovace, robotizace, virtuální podnik, data mining, business intelligence. Snížení energetické a surovinové náročnosti výroby, nárůst produktivity ve výrobě, optimalizace logistických tras, technologická řešení pro decentralizované systémy výroby a distribuce energie. Zdůvodnění potřeby nové komise V rámci ČSS se oblastí informačních a řídicích systémů a automatizací nezabývá žádná odborná komise. Mohutný rozvoj informačních technologií v oblasti řízení ve světě přináší zvýšené nároky na konkurenceschopnost českého slévárenství. Světové slévárenství uplatňováním moderních informačních a řídicích systémů bude dosahovat významných úspor v oblasti pracovních sil a dále optimalizací a plánováním výroby sníží přímé výrobní náklady. Aby české slévárenství udrželo konkurenční potenciál, bude nuceno výrazněji využívat možností, které moderní informační a řídicí systémy v praxi poskytují.

OK ekonomická se sešla ve Vítkovických slévárnách, spol. s r. o., v Ostravě doc. CSc.

Ing.

Václav

Kafka,

Jednání 52. zasedání ve dnech 20. až 21. 9. 2016 navštívilo 40 účastníků. V úvodu nás zástupci hostitelské organizace – finanční ředitel Ing. Miroslav Herda, tisková mluvčí Mgr. Kateřina Bráblíková a vedoucí čistírny Reinhold Lasák – seznámili s vývojem a současným stavem slévárny. Historie vzniku společnosti je úzce svázána se vznikem Rudolfovy hutě v roce 1828 ve Vítkovicích. V současné době slévárna vyrábí zhruba 2500 t odlitků, z toho přibližně 65 % tvarových a 35 % válců. Firma se může pochlubit vývojem řady nových jakostí oceli a litiny a představuje se jako velice ekologicky zodpovědná společnost. Při exkurzi bylo vidět, že slévárna velice dbá na názornou informovanost spolupracovníků o pracovních postupech a na zajištění bezpečnosti. Celkově jsme měli možnost zhlédnout moderně řízenou slévárnu, která zavádí moderní prvky jak u technologie, tak i řízení.

Hlavní náplň Komise si klade za cíl shromažďovat, vyhodnocovat a šířit nejlepší praktické zkušenosti jak z provozu jednotlivých sléváren, tak i moderní vědecké poznatky z akademické sféry. Návrh členů Komise pro informatiku a automatizaci doc. Ing. Ivo Špička, Ph.D., předseda, Vysoká škola báňská – TU Ostrava, +420 702 061 358, ivo.spicka@vsb.cz prof. Ing. Zora Koštialová Jančíková, CSc., místopředsedkyně, Vysoká škola báňská – TU Ostrava, +420 604 305 407, zora.kostialova.jancikova@vsb.cz Mgr. Ing. Tomáš Tykva, tajemník, Business Intelligence, s. r. o., +420 730 606 421, tykva@bintell.cz, Ing. Michal Červinka, Ph.D., člen, Business Intelligence, s. r. o., +420 602 701 328, cervinka@bintell.cz V případě zájmu o práci v této nové OK či dotazů a připomínek kontaktujte, prosím, osoby navržené do předsednictva OK.

Účastníci zasedání se zájmem naslouchají Ing. Sobíškovi (UniCredit Bank)

Oceněná dr. Přerovská společně s J. Vybíralovou, Ing. Perutkou, Bc. Pávkovou a M. Herzánem

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

473

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

Návrh na ustavení Komise pro informatiku a automatizaci při České slévárenské společnosti, z. s.

kého slévárenství v oblasti informatizace, automatizace a Průmyslu 4.0, – vymezení společných problémů, – zprostředkování a sdílení zkušeností v rámci ČSS, – OP PIK by se měl stát klíčovým finančním nástrojem pro rozjezd aplikací Průmyslu 4.0 v příštích šesti letech.

Josef Hlavinka l Ludvík Mar tínek

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

Kolegové v dolní oblasti Vítkovic v úvodu exkurze

Vpravo vysoká pec č. 4, vlevo tři kaupry (ohřívače vzduchu)

Ani ve 4. podlaží vysoké pece nikomu z tváře úsměv nezmizel

Veškeré informace, které účastníci vyslechli nebo mohli zhlédnout, jsou uloženy na webových stránkách OK www. okeko.cz. Vlastní jednání OK začalo vystoupením Ing. Pavla Sobíška, hlavního ekonoma UniCredit Bank Czech Republic and Slovakia, a. s., na téma Jak dál s politikou ČNB a kurzem koruny? V souvislosti s problematikou zajišťování pracovníků do sléváren byla zorganizována přednáška zástupců Vězeňské služby ČR Věznice Valdice – zástupce ředitele věznice Ing. Miloše Kasku a Ing. Světlany Mattiviové, vedoucí oddělení zaměstnávání vězněných osob a vedoucí provozovny SHČ. Možnost zaměstnávání vězňů ve slévárnách byla rozsáhle diskutována. Hostitelská slévárna poté prezentovala zajímavé zkušenosti v oblasti snižování nákladů – jeden

474

z nástrojů pro zvýšení konkurenceschopnosti; autory byli Reinhold Lasák a Ing. Jan Mokrý. Pozoruhodné bylo vystoupení Pavla Humlacha, obchodního ředitele EWM CZ, s přednáškou Nové trendy ve svařování se stroji EWM a monitoring svařovacích procesů. Zásadní byla následná výměna informací o aktuálních problémech sléváren formou „kolečka změny“. Každý účastník zmínil, co se v jeho slévárně od minulého zasedání OKE změnilo, co se podařilo a co by mohl doporučit. Velice rozsáhle byla na zasedání diskutována otázka zajišťování pracovníků do našich sléváren. Účastníci se seznámili s nabídkou společnosti ŠKODA AUTO, a. s., v Kvasinách a byli upozorněni na příspěvek Některé problémy zajišťování pracovníků (Slévárenství č. 7–8/2016, s. 245). Návštěvníci byli také informováni o bezplatném přímém zadání inzerátu na webových stránkách OK ekonomické (www.okeko.cz – práci nabízí, práci hledá). Doc. Ing. Ivo Špička, Ph.D., z VŠB Ostrava po dohodě s předsedou ČSS Ing. Ludvíkem Martínkem, Ph.D., zakládá novou OK pro informatiku a automatizaci (viz s. 473, pozn. red.). Je to do jisté míry odezva na zavádění 4. průmyslové revoluce, jak ji iniciovala německá strana. Účastníci se domluvili, že neprodleně zašlou na mail budoucího předsedy této komise návrhy členů ze svých sléváren (ivo.spicka@vsb.cz). Přítomní byli informováni o stavu řešení PROJEKTU XVII a o přípravě přednášek na Slévárenské dny ®, které se konaly 8.–9. 11. 2016 v Brně. OK ekonomická měla ve své sekci přednášky a panelovou diskuzi, v níž vybraní odborníci odpovídali na 8 otázek. Za velice přínosné na 52. zasedání OK ekonomické považujeme také návštěvu Dolní oblasti ve Vítkovicích, kde se účastníci mohli názorně seznámit s vývojem hutnické výroby na Ostravsku. Během následujícího společenského večera jsme si vyměnili názory a neformálně podiskutovali. Večer jsme společně poděkovali za práci pro naši komisi a poblahopřáli Ing. Markétě Přerovské, Ph.D., k jejím „kulatým“ narozeninám. Na závěr všichni účastníci srdečně poděkovali hostitelské slévárně za vytvoření velice příjemného a pohostinného prostředí. Jmenovitě jsme vyzvedli ekonomického ředitele Ing. Miroslava Herdu, tiskovou mluvčí Mgr. Kateřinu Bráblíkovou a Reinholda Lasáka.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

53. slévárenské dny® – zpětný pohled Ing. Ludvík Martínek, Ph.D. předseda ČSS, z.s.

Již několik posledních let jsou SD pořádány novou formou, která má za cíl zvýšit jejich atraktivitu především u zaměstnanců výrobních firem, tedy hlavně metalurgů a technologů včetně vedoucích zaměstnanců. Letošní, 53. SD proběhly ve dnech 8.–9. 11. v hotelu Avanti v Brně, odborným garantem byl doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc., z VUT v Brně a organizačními garanty doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D., z VUT v Brně a tajemník ČSS Mgr. František Urbánek. V přípravném výboru SD figurovali předsedové OK a OV, kteří moderovali jednotlivé sekce přednášek v průběhu obou dnů. Nezanedbatelnou roli, ostatně tak jako každoročně, v jejich přípravě měla i Bc. Jarmila Malá ze ŽĎAS, a. s. Celkový počet účastníků byl 278 (obr. 1) a k tomu pak 13 studentů z našich VŠ, 2 studenti z Německa a 2 z Ruska. Přestože se oficiálně nejedná o mezinárodní konferenci, zúčastnili se těchto 53. SD také posluchači z Itálie, Německa, Polska, Rakouska, Slovenska a Slovinska v celkovém počtu 23. Právě novou formou pořádané SD zvyšují každoroční počet zájemců až na hranici kapacit hotelu Avanti – letošní účast lze označit za rekordní. Celkový počet vystavovatelů je limitován volnými prostorami, a tak k těm letošním 14 můžeme připočítat celou řadu dalších, pro které se na příští rok budou hledat nové vhodné prostory.

Tab. I.

Seznam sponzorů 53. SD

ASK Chemicals Czech s. r. o. JAP TRADING, s. r. o. KERAMTECH s. r. o. LANIK s. r. o. MECAS ESI s. r. o. SEEIF Ceramic, a. s. Šebesta-služby slévárnám s.r.o. TERMOSONDY Kladno, spol. s r. o. Z-MODEL, spol. s r. o. ŽĎAS a. s.

Obr. 2.

Význam sponzorů je neoddiskutovatelný

Přednáškový sál hotelu Avanti byl zcela zaplněn

Obr. 3.

Jednání SD zahájil doc. J. Roučka

Obr. 5.

Předseda ČSS dr. L. Martínek

Obr. 6.

Děkan Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně doc. Katolický při své uvítací řeči

Obr. 7.

Odkaz prof. F. Píška připomněl doc. J. Roučka

Obr. 4.

Oceněný doc. A. Záděra

Obr. 9.

Obr. 10. Přednášející prof. Rüdiger Bähr z TU v Magdeburgu

Obr. 8.

Viceprezident SSČR Ing. F. Kristoň

Příspěvek Ing. P. Sobíška všechny zaujal

Obr. 11. Dobrou náladu podtrhla dixielandová kapela

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

475

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

Obr. 1.

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 l S L É VÁ R EN SK Á V Ý RO BA V ČE SK É R EP U B L I CE

Vá c l a v K a f k a l J o s e f H l a v i n k a

Nelze opomenout ani sponzory SD (tab. I), kterých bylo v letošním roce 10 – také jim patří poděkování za vzorný průběh a kladný rozpočet největší slévárenské konference v ČR (obr. 2). Stává se již pravidlem, že SD zahajuje v plenárním zasedání odborný garant, doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc., který přivítal přítomné, popřál jim možnost načerpání nových poznatků i navázaní nových kontaktů (obr. 3). Podobně se stává tradicí i to, že v úvodu plenárního zasedání jsou předávána ocenění za práci pro naši společnost. V letošním roce předával ocenění v listinné podobě Mgr. František Urbánek. Jednalo se o Cenu profesora Bůžka pro doc. Ing. Antonína Záděru, Ph.D., (obr. 4), kterou jmenovanému v podobě plastiky předal předseda ČSS Ing. Ludvík Martínek, Ph.D., a kytici obdržel oceněný od Hany Jelínkové. V úvodu přednesl svůj příspěvek i předseda ČSS Ing. Ludvík Martínek, Ph.D., (obr. 5), a následně děkan Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D., (obr. 6), který zdůraznil rostoucí zájem studentů o slévárenskou branži. Doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc., ve svém příspěvku připomenul 130. výročí narození našeho prvního předsedy prof. Ing. Dr. mont. Františka Píška, DrSc. et dr. h. c., (obr. 7). Poté hovořil druhý viceprezident SSČR Ing. František Kristoň (obr. 8), který podal přehled slévárenské výroby v ČR v posledním období. Následoval Ing. Pavel Sobíšek, hlavní ekonom UniCredit Bank Czech Republic and Slovakia, se svým příspěvkem na téma Jak dál s politikou ČNB a kurzem koruny? (obr. 9). Po krátké přestávce pak prof. Rüdiger Bähr z TU v Magdeburgu (obr. 10) informoval účastníky 53. SD o současném stavu průmyslu a výroby odlitků v Německu a rovněž o studijních programech určených pro studenty slévárenství. Následovala polední pauza a po ní, přesně dle časového plánu, proběhly souběžně přednášky ve dvou sekcích, a to v technologické pod vedením Ing. Vladimíra Krutiše, Ph.D., a v sekci neželezných kovů, slitin a ekologie, kterou moderovali společně Ing. Ivo Lána, Ph.D., a doc. Ing. Petr Lichý, Ph.D. Následoval společenský večer, který zpříjemnila kapela Ivančický dixieland (obr. 11) a druhý den od 8 h pokračovaly odborné přednášky, přičemž dopoledne se jednalo o sekci metalurgie oceli na odlitky a ingoty, kterou řídil Ing. Martin Balcar, Ph.D., a souběžně pak probíhaly přednášky v sekci metalurgie litin,

476

kterou společně moderovali doc. Ing. Jiří Hampl, Ph.D., a doc. Ing. Antonín Mores, CSc. Následovala polední přestávka a od 13 h pak další přednášky. Sekci formovací materiály řídili Ing. Jaroslav Beňo, Ph.D., a Ing. Jiří Pazderka. Sekci ekonomickou pak moderoval doc. Ing. Václav Kafka, CSc., přičemž před jejím zahájením bylo uděleno ještě jedno ocenění. Jednalo se o Medaili akademika Františka Píška, kterou za svoji celoživotní práci ve slévárenské branži a současně i k životnímu jubileu obdržel pan Miroslav Herzán, dlouholetý člen a místopředseda Odborné komise ekonomické. Ocenění předávali společně předseda i tajemník ČSS. A nyní pár kladných postřehů z průběhu SD: – účast studentů VŠ, celkem 17 a k tomu vysoký počet mladých odborníků z výrobních firem, dává optimistický pohled do budoucna v naší branži; – věcná diskuze, a to jak na fóru, tak i v kuloárech, svědčí o zájmu účastníků o nové poznatky; – symbióza účastníků z výrobních firem a z akademické půdy, tedy přesněji pak vzájemné porozumění a hledání řešení různých problémů spojených s výrobou odlitků; – vzorná organizace i pozoruhodná vstřícnost personálu zasluhují pochvalu; – úroveň moderátorů řídících jednotlivé sekce byla vysoká; – většina přednášejících zaujala nejen obsahem svých přednášek, ale také zápalem výkladu; – společenská úroveň celé akce zcela odpovídala významu největší slévárenské konference v ČR. Na samotný závěr bych rád vyzdvihnul panelovou diskuzi, která proběhla ve druhé polovině ekonomické sekce. Moderátor doc. Ing. Václav Kafka, CSc., dokázal velmi vhodným způsobem sestavit skladbu „panelistů“, tedy těch, kteří odpovídali v časovém limitu jedné minuty na předem položené otázky. Jednalo se o zástupce z VŠ, ředitele firem i majitele společností vyrábějících odlitky. Je to nový prvek vnesený do přednášek v jednotlivých sekcích, který byl velmi úspěšně zvládnut. Na závěr je na místě poděkovat všem, kteří se na 53. SD podíleli, ať již svojí účastí (i diskuzními příspěvky), nebo na vlastní organizaci. Tímto vás zveme na příští, 54. slévárenské dny ®, které se budou konat tradičně v úterý a ve středu 7. a 8. listopadu 2017.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Slévárenská výroba v České republice Foundry production in the Czech Republic

Slévárenská výroba v České republice

Ing. Josef Hlavinka v ýkonný ředitel SSČR

Předložený příspěvek navazuje na článek o slévárenské výrobě v ČR zveřejněný ve Slévárenství č. 9 –10/2014, s. 386–387. Tab. I představuje přehled výroby odlitků dle materiálů v ČR v letech 2007– 2015 a očekávaný stav v roce 2016. Hodnoty uváděné v tabulce vycházejí ze šetření ČSÚ a dále ze šetření Svazu sléváren ČR. Na obr. 1 je znázorněna celková výroba v ČR v letech 1989 až 2015 včetně očekávaného stavu v roce 2016. Po historickém minimu výroby odlitků v ČR v roce 2010 se očekával trend let 2014 a 2015 kolem 400 tis. t odlitků za rok. I v roce 2016 nadále docházelo ke snižování „hmotnostní produkce“ převážně u odlitků z oceli, nepatrně pak z LKG. Celková výroba se dá očekávat ve výši cca 270 tis. t/rok. Tento pokles je dán snižováním hmotnosti konstrukčních odlitků, přestože položkově jsou množství stejná jako v předchozích letech, v některých případech dokonce rostoucí. Obr. 2 vyjadřuje dlouhodobý trend vývoje výroby odlitků na bázi železa. Postupně dochází k odklonu od tradičních materiálů, jako je LLG, na úkor houževnatějších materiálů (LKG), ale zejména kovů z lehkých neželezných slitin. Po dramatickém propadu v letech 2012–2014 se výroba stabilizovala na cca 60 tis. t odlitků z oceli. V příštích letech se nedá očekávat výrazný zvrat. Poptávka je zejména po legovaných ocelích (obr. 3). Nadále roste poptávka po odlitcích z Al slitin (obr. 4). Hlavním tahounem zakázek je automobilový průmysl. K zaběh-

Josef Hlavinka

Tab. I.

Výroba odlitků dle materiálů v ČR v letech 2007–2015 a očekávaný stav v roce Výroba 2016 350000

2008

2009

2010

2011 300000

temperovaná litina

5 427

9 734

4 068

3 145

250000 6 951

4 307

3 722

4 100

4 000

3 800

LKG

49 990

73 218

60 106

52 412

200000 67 025

58 058

53 193

53 352

55 000

48 000

LLG

256 566

255 054

203 238

153 344

150000 197 666

179 394

169 456

169 654

170 000

158 000

ocel

116 106

97 863

97 366

57 888

94 013 100000

94Ocel 929

76 380

64 606

60 000

61 000

291 712

289 000

270 800

výroba odlitků [t/rok]

2007

428 089

lehké kovy

101 862

69 982

52 896

65 369

80 049

5 131

7 195

5 498

12 227

14 241

celkem slitiny neželezných kovů

106 993

77 177

58 394

77 596

CELKEM

535 082

513 046

423 172

344 385

ostatní slitiny neželezných kovů

435 869

364 778

elkov výroba o litk v České republice (1

600000

266 789

50000

365 655

336 688 e perovan

77 2004 457 2005 2006 88 125 88 826 000 000 2003 2007 2008 2009 2010 2011 95 2012 2013 201498 2015 Oček 2016 rok 21 000

21 000

94 290

91 963

105 607

108 860

116 000

119 000

459 945

428 651

408 358

400 572

405 000

389 800

140000

Výroba ocelových o litk v České republice (2000 - oček 2016)

120000

300000 200000 100000

113878116106 97863 97366

83307 81943 80000 75600 81704 60000

94013 94929

57888

40000

76380 64606 61000 60000

20000 Výroba NŽK v České republice (2003 - oček 2016) Výroba NŽK v České republice (2003 - oček 2016)

80000 80000

výroba odlitků výroba odlitků

Celková výroba odlitků v ČR v letech 1989–2015 a očekávaný stav v roce 2016

20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 O 20 1 če k 5 20 16

19 9 19 3 9 19 4 9 19 5 9 19 6 9 19 7 9 19 8 9 20 9 0 20 0 0 20 1 0 20 2 0 20 3 0 20 4 0 20 5 0 20 6 0 20 7 0 20 8 0 20 9 10 2 [t/rok] 0 1 1 2 [t/rok] 0 1 20 2 1 20 3 O 2 14 če 0 k 15 20 16

Al slitiny Al slitiny 100000 100000 .

rok

Obr. 3.

60000 60000

Výroba ocelových odlitků v ČR a očekávaný stav v roce 2016

40000 40000

Výroba e o litk v České republice (2000 - oček 2016)

350000 LLG

200000 150000

50000

Ostatní NŽK Ostatní NŽK

Ocel LKG e perovan litina

0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Oček . 2016 rok

Obr. 2.

100000

Al slitiny

0 0 80000 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Oček 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Oček 2016 2016 rokrok 60000

250000

100000

Výroba NŽK v České republice (2003 - oček 2016)

120000

Výroba odlitků ze slitin železných kovů v ČR a očekávaný stav v roce 2016

výroba odlitků [t/rok]

300000

20000 20000

40000 20000

Ostatní NŽK

0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Oček 2016 rok

Obr. 4.

Výroba odlitků ze slitin neželezných kovů a očekávaný stav v roce 2016

20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 O 20 1 če k 5 20 16

výroba odlitků [t/rok]

25%25% nuté výrobě komponent Výroba ocelových pro o litk světelnou v České republice (2000 - oček 2016) 24%24% 140000 techniku, agregáty, nápravy a převodov16%16% 113878116106 108967 ky 120000 roste ve světě spotřeba strukturál97863 96134 25% 6% 6% 100000 24% ních odlitků83307 pro81943 části karoserií. Skladba97366 94013 16% 5% 5% 94929 76380 1% 75600 1% 80000 Al slitin se navyšuje o tyto nové položky. 81704 1% 1% 6% 3% 3% Produkce 100 tis. t je každoročně pře- 57888 60000 64606 5% 1% 61000 3% 3% 60000 kračována. Nejinak tomu bude i v ná1% 40000 3% 12%12% sledujících letech. Výroba odlitků ze sli3% 20000 12% 63%63% tin mědi nadále dosahuje hodnoty cca 0 41%41% 63% 20 tis. t. Toto množství se dá očekávat 41% Temper. litina LKG Temper. litina LKG LKGLKG Temper. litina Temper. litina LLGLLG Ocel na odlitky Temper. litinaodlitky LKG Ocel na LLGLLG naLKG odlitky i v následujících letech. Razantní růst let Temper. litina Ocel Ocel na odlitky LLG Ocel na odlitky Lehké LLG Ocel na odlitky rok Lehké kovy Ostatní NŽK Lehké kovy Ostatní NŽK kovykovy Ostatní NŽKNŽK Lehké Ostatní Lehké kovy Ostatní NŽK Lehké kovy Ostatní NŽK 2009–2011 se zastavil a ustálil se na současném pouze pozvolném růstu. Obr. 5. Struktura výroby dle materiálů Obr. 6. Struktura výroby dle materiálů Na obr. 5 a 6 je uveden materiálový v roce 1993 v roce 2016 vývoj českého slévárenství po 23 letech.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

477

S L É VÁ R EN SK Á V Ý RO BA V ČE SK É R EP U B L I CE

rok

108967 96134

100000

120000 120000

751

20 034

- oček 2016)

400000

litina302

2015

17 482

výroba odlitků [t/rok]

LKG

2014

145 06

500000

Obr. 1.

2013

očekávaný stav 2016

Materiál

celkem slitiny železných kovů

2012 LLG

e o litk v České republice (2000 - oček 2016)

S L É VÁ R E N S K Á V Ý R O B A V ČE S K É R E P U B L I CE l T R A N S A C T I O N S A F S 2 015

J o s e f H l a v i n k a l 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

Přesné hodnoty výroby ČSÚ za 2016 zatím nebyly zveřejněny. Celková produkce českého slévárenství letos mírně klesne, a to přibližně na 390 tis. t, což je zhruba o pět procent méně než v loňském roce. Na produkci litinových odlitků se promítne propad zakázek obráběcích strojů do Ruska. Nadále bude pokračovat enormní tlak na kilogramovou cenu zejména v odlitcích na bázi železa. Nově modifikované položky, které nahrazují stávající, citelně ubírají na hmotnosti, což se negativně projevuje na ziskovosti, zejména tehdy, je-li cena stanovena pouze kilogramově, nikoliv tvarovou náročností. Růst počtu kusů s klesající hmotností může být velikým nebezpečím ekonomické stability firem. Stanovení cenové politiky kalkulované ze skutečných nákladů je nyní důležitější než kdykoliv předtím. Využití progresivních metod 3D tisku je v začátcích. Z ekonomických důvodů zatím nemůže konkurovat tradičním metodám. Přesto s nimi většina sléváren „koketuje“. V oblasti výroby odlitků z neželezných slitin je situace zcela jiná, zejména pak u dominantních tlakově litých odlitků ze slitin Al. Nadále očekáváme růst poptávky, který je však limitován výrobními kapacitami a pracovní silou. Výroba je odrazem zejména automobilové výroby. Poptávka je rozšiřována o nově zaváděné položky strukturálních odlitků, které jsou v objemovém vyjádření „navíc“. Do budoucna se tak otevírá nový výrobní potenciál. V současné době poptávka převyšuje nabídku, a to zejména vzhledem k vysoké investiční náročnosti tohoto segmentu. Obecně nadále dochází k materiálovému přesunu od tradičních „železných“ odlitků k „neželezným“, které následně vytlačují plasty až po superpevná uhlíková vlákna. Motorem nadále zůstává snižování energetické náročnosti, a tím i snižování hmotností produktů, a to nejen v automobilovém průmyslu. Zde je to však nejvíce patrné.

Transactions AFS 2015 Výtahy článků z Transactions AFS, 2015, sv. 123 V. část Chunky grafit – tvoření a prevence v tlustostěnných odlitcích Chunky graphite: Formation and prevention in heavy-section KNUSTAD, O. aj. s. 255–260, 12 obr., 5 tab., 3 rovnice, lit. 23 Příspěvek shrnuje jak dřívější, tak nové teorie vzniku chunky grafitu. Rozebírá i jeho vliv na mechanické vlastnosti tlustostěnných odlitků z LKG a předkládá rady, jak lze omezit jeho výskyt ve struktuře. Jsou uvedeny výsledky případových studií několika jakostí LKG s různým obsahem stopových prvků. Vliv přísad Cr a Mo a očkování na vznik vad během tuhnutí a staženin ve vysoce pevné LLG Effect of chromium and molybdenum addition and inoculation treatments on high-strength gray cast iron solidification and shrinkage STUEVE, L. aj. s. 261–270, 21 obr., 2 tab., lit. 11 Jsou předloženy výsledky široce založených zkoušek vlivu přísad Cr a Mo a očkování na vznik vad během tuhnutí a staženin ve vysoce pevné LLG. Cílem práce bylo získat hlubší znalosti o vlivu těchto prvků na průběh tuhnutí LLG, aby bylo možné lépe předpovídat a řídit faktory přispívající ke vzniku zmíněných vad. Popsány podmínky a průběh zkoušek, vyhodnoceny výsledky. Výzkum tvoření kuličkového grafitu a tuhnutí austenitu v LKG Examination of nodular graphite formation and austenite solidification in ductile iron QING, J., RICHARDS, V. L., AKEN, D. C. Van s. 271–281, 13 obr., 1 tab., lit. 23 Předmětem studie je výzkum procesu tuhnutí nadeutektické LKG speciálně v jeho počátečních stádiích. Sledovalo se tvoření kuličkového grafitu v závislosti na čase a teplotě. Jsou popsány zku-

478

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

šební postupy použité ve studii, např. statistická analýza mikroskopových snímků velikosti kuliček grafitu spojená s počítačovou podporou, metalografie atd. Uvedeny jsou také podmínky a průběh zkoušek a vyhodnocení výsledků. Nitridace manganové a hliníkové oceli nízké hmotnosti Nitriding of lightweight high manganese and aluminum steels BARLETT, L. N., SERINO, S. s. 283–293, 8 obr., 3 tab., 6 rovnic, lit. 33 Úvodem pojednáno o vlastnostech a využití shora uvedených ocelí, negativních vlivech přísad Al – horší mechanické zpevnění a nižší odolnost vůči opotřebení. Popsáno použití nitridace jako protiopatření. Zjišťoval se vliv obsahu Al a Si na kinetiku procesu nitridace na ocel o složení Fe-30%Mn-(6–9%)Al-(1–1,6%) Si-0,9%C v rozsahu teplot 900–1100 °C. Popsány podmínky a průběh zkoušek, vyhodnoceny výsledky. Postupy přidávání prvků vzácných zemin pro zjemnění zrna Rare earth grain refiner addition methods TUTTLE, R. B. s. 295, 10 obr.,5 tab., lit. 17 Pojednáno o účincích použití PVZ na zjemnění zrna oceli v litém stavu. Zjišťovalo se také, jestli způsob přidávání PVZ ovlivňuje jejich účinky. Jsou popsány podmínky a průběh zkoušek. Z výsledků vyplývá, že nejlepších mechanických vlastností oceli se dosáhlo jednoduchým přidáním PVZ do pánve. Ostatní postupy hodnoty mechanických vlastností snížily. Interakce oxidů PVZ s hlinitanovými žárovzdorninami Interaction of rare earth oxide with alumina refractories BOMMAREDDY, A., TUTTLE, R. B. s. 303–311, 16 obr., 14 tab., lit. 13 Úvodem se pojednává o roli oxidů PVZ při zjemňování zrna ocelí na odlitky a jsou shrnuty publikované poznatky k této problematice. Jsou předloženy výsledky série zkoušek zaměřených na interakci PVZ a hlinitanových žárovzdornin při zjemňování zrna ocelí. Ke zkouškám se použila uhlíková ocel a nerezová ocel (stainless). Uvedeny podmínky a průběh zkoušek, shrnutí a vyhodnocení výsledků.

Úplné znění přednášek je k dispozici v Informačním středisku Svazu sléváren České republiky, E. Bělehradová, úterý–čtvrtek, tel.: 541 142 646.

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

GIESSEREI www.vdg.de

GIESSEREI E R FA H R U N G S AU STAU S C H www.vdg.de

SCHÜTZE, N.: Od LKG k lité oceli (Vom duktilen Eisen zum Stahlguss), 2016, č. 3–4, s. 10–13. SCHMIDT, A.: Jedna z největších součástí vyrobených na světě tlakovým litím (Eines der grössten Druckgussteile der Welt), 2016, č. 3–4, s. 6–9. NEIDHARDT, K. P.: Umělohmotná tělíska pro hladké leštění (Kunststoffschleifkörper für das Gleitschleifen), 2016, č. 3–4, s. 16–17. IBOUNING, V.: Pro nejlepší výsledky broušením a oddělováním (Für beste Schleif- und Trennergebnisse), 2016, č. 5–6. DROSTE, M.: Tlakový vzduch s potenciálem úspor (Druckluft mit Einsparungspotenzial), 2016, č. 5–6, s. 16–18. DAHLMANN, M.: Pro filigránské a bezchybné lití (Für filigranen und fehlerfreien Guss), 2016, č. 5–6, s. 28–29. FRANZ, J.: Tekutý plyn pro ohřev kokil (Flüssiggas erwärmt Kokillen), 2016, č. 5–6, s. 30–31. GIESSEREI FORSCHUNG – INTERNATION A L F O U N D RY R E S E A RC H w w w.i nt e r n a t i o n a l -foundry-research.com/ SCHOLTES, B. a kol.: Optimalizace forem pro tlakové lití (Optimalisation of die casting dies), 2015, č. 4, s. 2–9. ORLENIUS, J. a kol.: Vývoj plynů z formy jádra v odlitcích z LLG (Mould and core gas evolution in grey iron castings), 2015, č. 4, s. 10–21. MUOIO, G. L.; TIEDJE, N. S.: Kdy suché je suché? Proces pravidel, simulací a průmyslových případů při sušení vodních slévárenských nátěrů (When dry is dry? Process design rules, simulations and industrial cases on the drying of water based foundry coatings), 2015, č. 4, s. 22–31. MUELLER, T. J.; ANDRE, L.: Výdrž dlouhých tištěných tenkých jader v hliníkových odlitcích (Performance of long thin printed cores in aluminium castings), 2015, č. 4, s. 32–37. MUOIO, G. L.; TIEDJE, N. S.: Rychlost vypařování vodních slévárenských nátěrů na furanových směsích (Evaporation rates of water based foundry coatings on furan bonded sands), 2015, č. 3, s. 2–11. BURBACH, T. a kol.: Optimalizace simulace odlitků stanovením teploty, závisející na koeficientech přenosu tepla (The optiminization of casting simulation through the determination on temperature dependent heat transfer coefficients), 2015, č. 3, s. 12–21.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

479

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

BOSSE, M.; KABELITZ, S.: Průmysl 4.0 – zesíťovaná, pružná a energeticky účinná slévárna (Industrie 4.0 – die vernetzte, flexible und energieeffiziente Giesserei), 2015, č. 12, s. 22–25. JANSEN, S. a kol.: Tvarově blízké temperovací systémy v nástrojích tlakového lití – 3D tisk pro ocel pracující za tepla (Konturnahe Temperiersysteme in Druckgiess-werkzeugen – 3-D-Druck mit Warmarbeitsstahl), 2015, č. 12, s. 30–35. MASCHKE, W.: Chunky grafit – jeho vznik a jak mu zabránit (Chunkygrafit – sein Auftreten und seine Vermeidung), 2015, č. 12, s. 36–41. KNORR, S. a kol.: Lití do těžkých kokil se strukturovaným povrchem (Schwerkraftkokillengiessen mit strukturierten Kokilenoberflächen), 2015, č. 12, s. 42–49. SCHÜTT, K. H.: Konstrukce odlitků a jejich použití (Gusskonstruktion und Gussanwendung), 2015, č. 12, s. 50–65. SMETAN, H.: Dynamické sklopné lití u nízkotlakých licích strojů (Dynamisches Kippgiessen auf Niederdruckgiessmaschinen), 2015, č. 12, s. 66–67. MALASHONAK, V.: Snížené obroušení a snížená doba tryskání s inovačním tryskacím prostředkem (Verschleissreduzierung und Strahlzeitverkürzung durch innovatives Premiustrahlmittel), 2015, č. 12, s. 68–69. HEINRICH, S.: Forma jako výměník tepla (Die Form als Wärmetauscher), 2015, č. 12, s. 92–93. GAMISCH, M.: Optická zkouška tlakově litých částí (Optische Prüfung von Druckgussteilen), 2015, č. 12, s. 96–67. DÖTSCH, E. a kol.: Energetická účinnost při indukčním tavicím provozu – vliv optimálního výkonu (Energieeffizienz im induktiven Schmelzbetrieb – Einfluss der leistungsoptimierten Fahrweise), 2016, č. 2, s. 24–31.

VOSS, T. a kol.: Odlévací pece a zařízení – stav techniky a vývojové cíle (Giessöfen und Giessereieinrichtunge – Stand der Technik und Entwicklungsziele), 2016, č. 2, s. 32–37. WERNER, H. a kol.: Materiály EN-GJS pro velké a těžké odlitky zpevněné směsnými krystaly (Mischkristallverfestigte EN-GJS-Werkstoffe für Gross- und Schwergussteile), 2016, č. 2, s. 38–43. SCHÜTT, K. H.: Roční přehled uměleckého lití (Jahresübersicht Technikgeschichte, Kunstguss, Kunsthandwerk), 2016, č. 2, s. 44–57. WILL, F.; BORGHOFF, S.: Trvalá regenerace směsi (Nachhaltige Sandregenerierung), 2016, č. 2, s. 58–69. NEUBERT, M.: Nastavení přírodní směsi směsí syntetickou (Umstellung von Natursand auf synthetischen Sand), 2016, č. 2, s. 60–61. WEISSENBAUER, M. a kol.: Možnosti charakterizace formovací směsi (Möglichkeiten der Formstoffcharakterisierung), 2016, č. 2, s. 64–67. ERNST, W.: Hranice schopnosti běžných přístrojů z pískové laboratoře z pohledu řízení jakosti znaku 6 Sigma (Die Fähigkeitsgrenzen üblicher Sandlabormessgeräte aus der Sicht eines Six Sigma-gepräkten Qualitätsmanagement), 2016, č. 3, s. 20–27. PRIES, H. a kol.: Bezpečné lepení strukturálních tlakově litých hliníkových součástí (Prozesssicheres Kleben von strukturellen Aluminiumdruckguss-Komponenten), 2016, č. 3, s. 28–35. JORDI, U.: Strukturální stavební díly: zajímavý a rostoucí trh (Strukturbauteile: eines interessanter und wachsender Markt), 2016, č. 3, s. 36–43. HAHN, I.: Roční přehled lité oceli (Stahlguss-Jahresübersicht), 2016, č. 3, s. 44–55. RUPP, S.; HEPPES, F.: Jádra Combicore pro tlakové lití a další slévárenské postupy (Combicore-Kerne für das Druckgiessen und andere Giessverfahren), 2016, č. 3, s. 56–61. WENKE, H.: Lehká turbínová bruska pro těžké odlitky větrných kol (Leichte Turbinenschleifer für schwere Windrädergussteile), 2016, č. 3, s. 62–65. PITEREK, R.: S tlakovým litím utvářet budoucnost (Mit Druckgiesstechnik Zukunft gestalten), 2016, č. 3, s. 68–73.

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

FEHLBIER, M.; SCHLERETH, D.: Studie pro konstrukci strukturálních lehkých součástí z hořčíku pro lité automobilové aplikace (Studies for the construction of structural lightweight castpart applications), 2015, č. 3, s. 22–27. PABEL, T. a kol.: Vliv ultrazvukového odplynění na kvalitu a vlastnosti součástí vyráběných nízko- a vysokotlakým litím (The effect of ultrasonic degassing on the quality and properties of components produced by low and high pressure die casting), 2015, č. 3, s. 28–33, (viz s. 482, pozn. red.).

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

GIESSEREI PR A X I S www.giesserei-praxis.de

SHAUMSUZZOHA, M. a kol.: Kokilové odlitky z podeutektických slitin Al-Si s vysokou pevností a houževnatostí zpracované bariem (Permanent mould castings of high-strength and high ductility Ba-treated hypoeutectic Al-Si alloys), 2016, č. 4, s. 130–135. BROCHEN, E. a kol.: Výzkum stavů změkčování žáropevných produktů při vysoké teplotě (Investigating the softening behavior of refractory products at high temperature), 2016, č. 4, s. 136–143. CLIFFORD, S.; REHSE, H.: Semipermanentní dělicí prostředek pro výrobu jader cold box (Semipermanentes Trennmittel für die Kernherstellung im Cold-Box-Verfahren), 2016, č. 4, s. 144–145. FOŠUM, J. a kol.: Tradiční formovací a odlévací technologie výroby zvonů (Die traditionelle Form- und Giesstechnik zur Herstellung von Glocken), 2016, č. 4, s. 149–156. GIESSEREI R U N D S C H AU www.voeg.at/web/giesserei_rundschau.html www.verlag-strohmayer. at SIPOS, M. M.; EDER, G.: Pojivo cold box pro zítřek – individuální řešení místo sériových pojiv (Cold Box binder for tomorrow – individual solution instead of serial binders), 2016, č. 5/6, s. 102–106. CLIFFORD, S.; REHSE, H.: Semipermanentní dělicí nátěr pro výrobu jader cold box (Semi-permanent release coating for Cold Box core production), 2016, č. 5/6, s. 107–108.

480

ENGELHARDT, T.: Praktické zkušenosti s LE-technologií, systém přísad v bentonitové směsi pro snížení emisí (Practical experience with LE-technology, a green sand additive system for reduction of emissions), 2016, č. 5/6, s. 109–113. PODOBED, O. a kol.: Přístroj ke zkoušení otěruvzdornosti jako nástroj pro stanovení jakosti formovací směsi (Friability tester as a tool for the evaluation of moulding sand quality), 2016, č. 5/9, s. 114–117. GRÖNING, P.: Specializované pojivové systémy pomáhají slévárnám k úspoře zdrojů (Specialised binder systems help foundries save resources), 2016, č. 5/6, s. 118–121. GRUBER, M.: Bezpečný CPP proces přípravy nátěrů (CPP – die prozesssichere Schlichtaufbereitung), 2016, č. 5/6, s. 122–125. LIŤJ E I METALLURGIJA www.limrb.by

ILYUSHENKO, V. M. a kol.: Zvýšení otěruvzdornosti chromové litiny (The wear resistance increase of chromium cast iron), 2016, č. 2, s. 5–9. STETSENKO, V. Yu.: Hlavní problémy moderní modifikace slitin. Řešení (Main problems of modern modifying of alloys. Solutions), 2016, č. 2, s. 10–13. PROVOROVA, I. B. a kol.: Slévárenské očkovadlo obsahující kov alkalické zeminy pro čistění pánve (The foundry inoculant containing alkali-earth metal for ladle refining), 2016, č. 2, s. 14–18. PONOMARENKO, O. I. a kol.: Technologický proces získání směsí tuhnoucích za studena na bázi oligofurfurylsiloksanových pojiv (Technological process of obtaining cold hardening mixtures on the basis of oligofurfuriloksisilaksanov bindings), 2016, č. 2, s. 31–38. LUTSENKO, V. A. a kol.: Vlivy teploty na austenitizaci a rozměr zrn oceli 31CrMoV9 (Effects of temperature on austenitizing grain size steel 31CrMoV9), 2016, č. 2, s. 52–55. LOVSHENKO, F. G. a kol.: Výroba, struktura a vlastnosti chromových bronzů mechanicky legovaných při tavení s nanokrystalickými modifikujícími směsmi (Production, structure and properties of chromium bronze alloyed mechanically with the melting of

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

nanocrystalline modifying ligatures), 2016, č. 2, s. 69–80. KALINICHENKO, A. S. a kol.: Zvláštnosti sferoidizační modifikace vysokopevnostní litiny slitinami na podkladě mědi (Features of spheroidizing modification of high-strength cast iron with master alloys based on copper), 2016, č. 2, s. 110–115. ISSN 0024-449X

ПРОИЗВОДСТВО

FOUNDRY.

LIT Ě J N O J E P R O I Z VO D ST VO www.foundrymag.ru

TECHNOLOGY & EQUIPMENT

DANILOV, I. A. a kol.: Zvýšení otěruvzdornosti litiny kryogenním působením (Improvement of abrasive resistance of cast iron by cryogenic action), 2015, č. 12, s. 7–10. BATYSHEV, A. I. a kol.: Lití s krystalizací pod tlakem (Casting with crystallization under pressure), 2015, č. 12, s. 18–22. YEVSTIGNEYEV, A. I. a kol.: Stav napětí v jednovrstvé elektroforetické skořepinové formě během její výroby a odlévání (Stress strain state of monolayer electrophoretic shell mold during their manufacture and metal casting), 2015, č. 12, s. 23–25. MODERN C A STI N G www.modern-casting. com

MATHIAS, M.; PLUNGER, J.: Regenerace směsí mikrovlnným ohřevem (Microwave reclamation of casting sand), 2016, č. 4, s. 36–40, (viz s. 481, pozn. red.). MC STAFF REPORT: Příští kroky vývoje odlévání odlitků (The next steps in metalcasting development), 2016, č. 5, s. 53–56. ROBBINS, J.: Trendy v rozpoznání vady v odlitku pomocí rtg. záření (Trends In x-ray casting defect recognition), 2016, č. 5, s. 57–63. MC STAFF REPORT: Zlaté odlitky (Golden Castings), 2016, č. 6, s. 36–43. PR AC E I N ST Y T U T U O D LE W N I C T WA http://prace.iod.krakow. pl/

Ze zahraničních časopisů

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.

Ze zahraničních časopisů From the foreign journals

bentonitové směsi je dosažena hodnota 76 u metylenové modři a ztráta žíháním 3,0. Článek je doplněn mnoha tabulkami, schématem zařízení a snímky regenerovaného ostřiva. (Zkrácený překlad článku z časopisu Modern Casting, 2016, č. 4, 36–40.)

Regenerace směsí mikrovlnným ohřevem Microwave reclamation of casting sand Mathias Milt and Plunger Joe M-Wave Consulting, Midwest Metal Products, Minnesota, USA Technologie použití mikrovln je využívána v mnoha odvětvích průmyslu, nejvíce v textilním a potravinářském. Tato technologie nebyla doposud zkoumána a řešena v průmyslových procesech vysokých teplot, jako je regenerace formovacích směsí. Nyní již však nabízí slévárnám energeticky účinný systém regenerací s nízkými emisemi s malým ekologickým zatížením, kdy interakce mikrovln se složkami vratné směsi je dokonalá a ostřivo odchází ze systému čistší a relativně chladnější. Materiály jako křemenný písek a další keramiky nejsou schopné absorbovat mikrovlnnou energii při nízkých teplotách, protože tyto materiály jsou elektricky izolační a nemagnetické. Když jsou však zahřáty na vyšší teploty, jejich vlastnosti v mikrovlnném procesu se mění. Musí být předehřáty natolik, až se tyto materiály stanou „dielektricky ztrátové“ nebo absorbují mikrovlnnou energii. Křemenný písek, silimanit, mulit a zesíťovaná polymerní pryskyřice vykazují podobné vlastnosti a začínají absorbovat mikrovlnnou energii kolem 250–300 °C, křemenný písek ji začíná absorbovat při 750–800 °C. Při kontinuálním procesu, kdy materiál běží v rotační bubnové peci, může být vystaven rozdílným regulovaným teplotám. A tohoto je využito v mikrovlnné regeneraci vratných směsí v USA ve dvou slévárnách Midwest Metal Products pro regeneraci pryskyřičných ST směsí a v Grede – St. Cloud pro regeneraci vratných bentonitových směsí. Zařízení sestává ze dvou rotačních válcových pecí umístěných nad sebou. Vrchní pec má průměr 0,61 m a délku 3,66 m pro předehřev směsi od 200 do 680 °C, spodní pec má izolovanou horkou část procesu, která má průměr 0,31 m a délku 1,83 m s užitím 10 kW mikrovlnné energie. Tabulková data ukazují po této hybridní regeneraci dosažení pod 0,1 ztráty žíháním po 8 min pro ST směsi s výstupní teplotou ostřiva nižší než 200 °C. U vratné

Modifikace slitin Al-Si použitím elektromagnetického míchání Inoculation of Al-Si alloys using the electromegnetic stirring method Szajnar Jan a kol. Silesian University of Technology, Gliwice, Poland U odlitků ze slitin Al-Si je primární struktura často prezentována polyedrickými hrubými zrny. Odlitky s takovouto strukturou mívají nízké mechanické vlastnosti a jsou nevhodné pro plastické tvarování kontinuálních a semikontinuálních součástí z hliníkových slitin. Struktura může být modifikována mnoha způsoby; autoři studovali vliv elektromagnetického míchání u dvou podeutektických Al-Si slitin EN AC AlSi2MgTi a EN AC AlSi7Mg, které byly odlévány do grafitové formy průměru 30 mm, délky 200 mm a 10 mm tloušťky stěny. Licí teplota byla stanovena na 720 a 700 °C. Pro míchání taveniny byl použit přístroj vytvářející rotační magnetické pole s intenzitou 8 A a frekvencí 100 Hz. Tyto parametry zajišťovaly hodnotu magnetické indukce rovnou 60 mT. Výsledky zkoušek jsou uvedeny na snímcích struktur a v tabulkách v původním litém stavu a po elektromagnetickém míchání. Rychlost vytahování ingotu z formy je signifikantní: při 30 mm/min je u původní slitiny průměrná velikost polyedrických zrn 0,10 mm2, po modifikaci 0,09 mm2, při rychlosti vytahování ingotu 100 mm/min byla velikost zrn 2,20 mm2, po modifikaci se snížila na 0,47 mm2, struktura je pak tvořena tuhým roztokem α(Al) a jemným eutektikem α(Al) + β(Si). Metoda zjemnění struktury na bázi tepelné a mechanické eroze krystalizační fronty, způsobené vlivem elektromagnetického pole, může být konkurencí přísadám, které jsou běžně užívány pro modifikaci, např. Ti, B, Sr, a to především z pohledu nákladů na modifikační proces. (Zkrácený překlad článku z Prace Institutu Odlewnictwa, 2016, č. 2, s. 67–76.)

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

481

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

SZAJNAR, J. a kol.: Modifikace slitin Al-Si použitím metody elektromagnetického mísení (Inoculation of Al-Si alloys using the electromagnetic stirring method), 2016, č. 2, s. 67–76, (viz s. 481, pozn. red.). DUDZIAK, T.; JURA, K.: Vysokoteplotní koroze nízkolegované oceli ve vzduchu a atmosférách solné mlhy (High temperature corrosion of low alloyed steel in air and salt mist atmospheres), 2016, č. 2, s. 77–86. PIETRZAK, K. a kol.: Strukturní determinanty mechanických vlastností kompozitů A359 + AL 2O3 po několika přetaveních (Structural determinants of the mechanical properties of A359 + Al2O3 after multiple remelting), 2016, č. 2, s. 87–112. BALIŇSKI, A.: Ocenění uniformity struktury křemíkového solu (The assessment of the uniformity of the silica sol structure), 2016, č. 2, s. 113–122. REGULSKI, K.; NAWARECKA, S.: Systém CastExpert pro diagnostiku vad odlitků (CastExpert system for casting defect diagnostics), 2016, č. 2, s. 123–132. GAZDA, A.: Determinace optimálních parametrů izotermické přeměny LKG s Ni-Cu(Mo,Mn) na základě CCT a TTT diagramů (Determination of the optimal austempering parameters of Ni-Cu(Mo,Mn) ductile iron based on CCT and TTT diagrams), 2016, č. 2, s. 133–145.

Z e z a h r a n i č n í c h č a s o p i s ů | V l a s t i m i l Ko l d a

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 F ER EN CE

Vliv ultrazvukového odplynění na kvalitu a vlastnosti součástí vyráběných nízko- a vysokotlakým litím The effect of ultrasonic degassing on the quality and properties of components produced by low and high pressure die casting Pabel, T.; Petkov, T.; de Silva, M.; Ruzsinszki, R.; Planta, X.; Tort, J.; Eskin, D. Rakousko, Španělsko, Maďarsko, Velká Británie, Rusko Ultrazvukové odplyňování tekutých kovů má dlouhou historii již od roku 1940, přesto se průmyslově pomalu využívá pro malou spolehlivost zařízení u velkých množství kovů. Od osmdesátých let je široce využíván způsob odplyňování hliníkových slitin profukováním plynného argonu rotačním impelerem, který je ekologicky nevýhodný. Proto EU vypsala (FP/2007-2013) projekt č. 286344 k řešení výše uvedeného problému. Výzkumné ústavy uvedených států dospěly k zajímavým výsledkům. Byly zkonstruovány dva rozdílné stroje k odplynění hliníkových slitin pro dvě technologie. Jeden prototyp byl speciálně navržen pro vysokotlaké lití. Ultrazvuková část je umístěna v horké komoře, kde proběhne odplynění taveniny před automatickým dávkováním do studené komory se vstřikovací trubicí. Druhý stroj byl navržen pro odplynění velkých objemů roztaveného hliníku v pánvi od 200–800 kg. Ultrazvukové zařízení použité v prototypech zahrnuje: Ultrazvukový generátor USGC-5-22 MS, vodou chlazený magnestriktivní měnič, titanový indukční regulátor, vše dodáno firmou Reltec z Tomska, Rusko. Ke zkouškám byla použita komerční slitina AlSi9Cu3Fe (A380) pro vysokotlaké lití a slitina AlSi7Mg0,3 (A356) pro nízkotlaké lití. Obě slitiny taveny v elektrické peci o 100 kg, teplota udržována na 700 ± 5 °C, ultrazvukové odplynění 15 min, průmyslové komponenty o hmotnosti 1,45 kg vyráběny na střikolisu Bühler T. K porovnání byla zvolena běžná odplyňovací jednotka Foseco FDS profukováním 6 l/min argonem po dobu 15 min. Výsledky experimentů byly zajímavé: Povrch taveniny je během ultrazvukového odplynění mnohem méně rozrušen, protože kavitační bubliny vznikají uvnitř tekutého kovu a jsou směrovány přímo dolů. Výsledkem je mnohem méně pěnového stěru 340 g (0,23 %), v porovnání s rotačním odplyněním FDS argonem je to 1800 g (1, 20 %). Množství pórů v odlitcích u srovnávaných technologií je stejné, pouze je tendence

482

zjemnění pórů u ultrazvukového odplynění. Mechanické vlastnosti odlitků jsou u obou druhů odplynění podobné, u slitiny A380 Rp0,2 (FDS) 99 MPa, (UZ) 104 MPa, Rm(FDS) 185 MPa, (UZ) 181 MPa. U slitiny A356 jsou pevnosti o cca 15 MPa nižší, slitina je určena pro nízkotlaké lití. Rotační odplyňování argonem má jisté nevýhody, zahrnující velkou tvorbu oxidických stěrů vlivem turbulence taveniny, které musí být zpětně metalurgicky zpracovány. Je zde vysoká spotřeba drahého, energicky náročného vzácného argonu a užití křehkých grafitových impelerů, které po rozrušení mohou znečistit taveninu. Ultrazvukové přístroje jsou dostupné, technologie je ekologicky zajímavá pro pracovní prostředí ve slévárnách. (Zkrácený překlad článku z časopisu Giesserei Forschung, 2015, č. 3, s. 28–33.) Zpracoval: prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.

Čtvrteční program konference zahájila ve velkém přednáškovém sále hotelu Slovenija prezidentka Slovinské slévárenské společnosti paní Mirjam Jan-Blažičová. Následovalo deset poutavých přednášek se zaměřením na sílu evropského slévárenství, globální výhled vývoje a trendů ve slévárenství a na momentálně čím dál více diskutované téma, tj. problematiku Průmyslu 4.0. Všechny přednášky probíhaly v anglickém jazyce. První den konference pak již tradičně zakončila projížďka lodí (obr. 2) kolem slovinského pobřeží s úchvatným večerním výhledem na poloostrov Piran a do noci svítící italský přístav Terst (obr. 3), která navozuje optimální společenskou atmosféru pro navázání nových kontaktů. Součástí konference je i výstavní část, kde mají možnost se prezentovat sponzoři akce. Za Českou republiku se o účast postarala společnost Mecas ESI, která sdílela výstavní místo se Slovinskou partnerskou firmou TC Livarstvo. Jako účastník akce mohu potvrdit, že prostory výstavy se po oba dva dny doslova hemžily lidmi. Př e d n á š k y a p o s t e r y

Slévárenské konference Foundry conferences

56. mezinárodní slévárenská konference, Portorož 14.–16. září 2016 Ing. Vlastimil Kolda

Jako každý rok se i v roce 2016 konalo ve Slovinském městě Portorož tradiční setkání slevačů v rámci „Mezinárodní slévárenské konference 2016“. Již 56. ročníku se v termínu od 14. do 16. září zúčastnilo více než 200 účastníků z 16 různých zemí světa jako Německo, Itálie, Indie, Polsko či Velká Británie (obr. 1). Jednalo o rekordní počet zúčastněných, což jen potvrzuje rostoucí popularitu této příjemné události.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

WILHELM, C.: Future prospects for foundry technology BÜHRIG-POLACZEK, A.: Trends and challenges for the foundry industry – overview of future oriented key aspects of research and development MRVAR, P. et al.: The entire design of the high pressure die casting in case of the selected cast product SCHUMACHER, P. et al.: Atomistic observation of modification in Al-Si alloys KERBER, K. et al.: Industry 4.0 – the die casting plant of tomorrow EDER, G. et al.: Sourcing 4.0 for foundries – improvements in purchasing with big data to smart data WEISS, K. et al.: 3D printing supported by simulation – development of a light weight trailer axis KALKUNTE, B. et al.: Novel modeling approach to virtually test of the part ejection in die casting RIPOSAN, I. et al.: Control of cast iron solidification by thermal analysis – major influencing factors review DUGIĆ, I. et al.: Ways to improve mechanical properties of recycled aluminium alloys WOLF, G. et al.: Application of robots in foundries

V l a s t i m i l Ko l d a

Obr. 1.

Pohled do jedné ze zasedacích místností

Obr. 2.

Projížďka lodí

MALACEK, P.: Energy efficient reduction of emission in foundries – vision or state of the art

OBREHT, B. et al.: Managing oxygen activity during GJS and GJV cast iron production

KOMPREJ, M.: The problem of castings convexity made of grey cast iron at solidification

KLANĆNIK, U. et al.: High and low alloyed indefinite chill cast iron: impact on mechanical and microstructural properties

DOMMASCHK, C. et al.: A new continuous reference row for the graphite

MANAPURAM, M.: Word casting value analysis and casting value indices: a study

BAUER, B. et al.: Influence of cooling rate and chemical composition on chunky graphite content in spheroidal cast iron

ZUPANIĆ, F. et al.: Effect of scandium on the properties of aluminium casting alloys

KUMP, A.: Application of thermal analysis using a sand cup with different levels of inoculants to simulate real solidification conditions for in-stream inoculation practice

STAUDER, B. et al.: Mechanical properties of sand cores

ĆUK, B.: Decrease of production costs by regeneration of green sand (case study)

SCHARF, S. et al.: Developments to an innovati ve and sus t ainabl e heat treatment process for aluminium based casting components

AL JASIM, S. et al.: Control and optimization of grey and ductile iron production using thermal analysis

GORŚE, G. et al.: Shrinkage porosity reduction with local squeezing in high pressure die casting process

MALINOWSKI, P. et al.: Training system based on engineers competence star TEICHMANN, F. et al.: The application of laser beam welding at reduced pressure for the joining of secondary high pressure die casting Al-Si alloys ZOVKO BRODARAC, Z. et al.: Study of innovative AlSi7MgCu alloy with improved properties PETRIĆ, M. et al.: Optimization of cooling-heating system in HPDC tools MAJERIĆ, P. et al.: Formation of gold nanoparticles with ultrasonic spray pyrolysis VONĆINA, M. et al.: Influence of foundry defects on the electrical properties of Al-castings MAHMUTOVIĆ, A. et al.: High pressure die casting optimization using numerical simulation MEDVED, J. et al.: Determination of thermal properties of exothermic insulating materials PEREZ, R. et al.: Physical and numerical simulation based optimization in continuous casting of Cu SMA alloys RUDOLF, R. et al.: Characterization of microstructure and determination of biocompatibility of CoCr alloys for potential use in dental techniques KUGLER, G. et al.: Improving the mechanical properties of AM60 foundry alloy MOLNAR, D. et al.: The simulation of tilt casting process ACARER, M et al.: Toughness of P91 base and weld metal

Obr. 3.

Pohled z lodi na pobřeží byl nádherný

(Seznam přednášek z časopisu Preglad Odlewnictwa, 9–10/2016, s. 478–479.)

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

483

S L É VÁ R EN SK É KO N F ER EN CE

DÖPP, R.: Contribution to the mechanical properties of grey cast iron

GIGEZ, F.: Innovations in vacuum die casting

Ivana Kroupová

Vysoké školy informují Information from universities

Cena TAČR pro VŠB – TU Ostrava a Slévárnu a modelárnu Nové Ransko, s. r. o Ing. Ivana Kroupová

V Y S O K É Š K O LY I N F O R M U J Í

VŠB – TU Ostrava

Ve čtvrtek 20. října 2016 proběhl již třetí ročník Dne Technologické agentury ČR. Ten byl zahájen dopolední konferencí s názvem Smart Life v Národní technické knihovně, která otevřela téma chytré budoucnosti. Celý den vyvrcholil galavečerem v nové budově Národního muzea. Během večera byla předána ocenění řešitelům nejlepších projektů aplikovaného výzkumu za účasti ústavních činitelů, výzkumné i akademické obce a dalších významných osobností. V kategorii Ekonomický přínos byl oceněn projekt „Fyzikální a metalurgické aspekty přípravy litých kovových pěn ze slitin železa a neželezných kovů“. Cenu převzal hlavní řešitel tohoto projektu doc. Ing. Petr Lichý, Ph.D., z Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava, Fakulty metalurgie a materiálového inženýrství, katedry metalurgie a slévárenství. Předávajícími byli Ing. Karel Havlíček, Ph.D., MBA, předseda představenstva Asociace malých a středních podniků a živnostníků ČR, a Lukáš Jabůrek, sklářský výtvarník, umělecký ředitel sklárny Moser a autor uměleckých cen Technologické agentury ČR. Oceněný projekt, který byl podpořen programem Alfa Technologické agentury ČR, byl řešen v letech 2012–2014. Průmyslovým partnerem pro řešení tohoto projektu byla společnost Slévárna a modelárna Nové Ransko, s. r. o. Projekt byl zaměřen na výzkum a vývoj technologie odlévání litých kovových pěn ze slitin železa a neželezných kovů. Cílem projektu bylo studium vlastností zpěněných kovů a způsobů jejich získání jednoduchou a nenákladnou metodou gravitačního lití do pískových nebo kovových forem. Pro zpěněné kovy, zhotovené

484

postupy podle projektu, byly stanoveny základní fyzikální a mechanické vlastnosti. Nabídkou těchto nových materiálů se zvýší konkurenceschopnost českého průmyslu a lze očekávat významný zájem o spolupráci ze strany dalších průmyslových subjektů z celého světa. V rámci úspěšného řešení projektu TAČR TA02011333 byly v roce 2014 vytvořeny výstupy ve formě 1 ověřené technologie (ev. č.: 023/18-12-2014_OT) a 1 funkčního vzorku (ev. č.: 131/18-12-2014_F).

Léto na katedře metalurgie a slévárenství, FMMI, VŠB – TU Ostrava Ing. Ivana Kroupová za kolektiv katedr y

Léto 2016 bylo na katedře metalurgie a slévárenství plné aktivit a workshopů spojených s prezentací samotné katedry a studijních oborů, zejména pak oboru Umělecké slévárenství. Od června do srpna jsme se zúčastnili níže uvedených akcí. Ko p ř i v n i c ké d ny t e c h n i k y (4 . – 5 . 6. 2 0 1 6) Návštěvníky areálu společnosti Tatra Trucks, a. s., čekaly dva dny plné zábavy a poznání – měli možnost navštívit montážní haly Tatra, Tawesco (vývoj a výroba lisovacích nástrojů a přípravků) a Tatra Defence Vehicle (armádní vozidla) (obr. 1). Vše bylo doprovázeno bohatým kulturním programem v podobě koncertů, ukázek požární techniky a jiných vystoupení. Zaměstnanci katedry metalurgie

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

a slévárenství zde pak prezentovali možnosti studia technických oborů na Fakultě metalurgie a materiálového inženýrství. Představen byl rovněž obor Umělecké slévárenství formou výstavy uměleckých odlitků – závěrečných prací studentů. Wo r k s h o p p r o s t u d e n t y S Š Dne 13. 6. 2016 uvítala katedra metalurgie a slévárenství, Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství (FMMI) návštěvu v podobě studentů Mendelova gymnázia v Opavě (obr. 2). Pracovníci výše uvedené katedry pro tuto příležitost zorganizovali workshop zaměřený na oblast slévárenství spojený s prezentací FMMI a samotné katedry metalurgie a slévárenství. Hlavní částí programu byly praktické ukázky používaných slévárenských technologií při výrobě odlitků. Představené technologie byly založeny na gravitačním lití do jednorázových forem s využitím trvalého modelu a na přesném lití s využitím vytavitelného modelu. Účastníci měli možnost aktivně se zapojit do kterékoliv výrobní fáze, čehož se zájmem využili. Akce se zúčastnilo celkem 44 studentů a jejich pedagogický doprovod. Druhý, tentokrát dvoudenní workshop zaměřený na oblast uměleckého slévárenství proběhl ve dnech 27. a 28. 6. 2016. Tato akce vznikla v rámci projektu „Rozvoj technické gramotnosti v souladu s požadavky trhu práce – 0932/216/ŠaS“. Akce byla určena pro studenty prvního až třetího ročníku Střední umělecké školy AVE ART, Ostrava, (obr. 3). Workshopu se zúčastnilo celkem 22 studentů včetně pedagogického doprovodu. INVENT ARENA (1 6. – 1 7. 6. 2 0 1 6) V polovině června se v třinecké WERK ARENĚ konala Mezinárodní výstava technických novinek, patentů a vynálezů –

Ivana Kroupová

Obr. 1.

Obr. 2.

Výstava uměleckých odlitků na Kopřivnických dnech techniky

Workshop slévárenství pro studenty opavského gymnázia

Obr. 5.

Příměstský tábor pro děti ze spolku ADAM

VŠB – TU Ostrava. V rámci jejího rozsáhlého výstavního stánku měla svůj prostor vyhrazena i katedra metalurgie a slévárenství FMMI. Zaměstnanci uvedeného pracoviště zde prezentovali vybrané dosažené výsledky v oblasti vědy a výzkumu, které vznikly na katedře v posledních dvou letech. Konkrétně se jednalo o vzorky litých kovových pěn a solných slévárenských jader. Tyto výsledky sklidily nejen u odborné veřejnosti kladné ohlasy a byly oceněny zlatými medailemi. F e s t i va l v u l i c í c h (8 . – 9. 7. 2 0 1 6)

Obr. 3.

Workshop slévárenství pro studenty střední umělecké školy AVE ART

V červenci proběhl již pátý ročník tohoto festivalu, který na dva dny proměnil centrum Ostravy ve velkolepou hostinu plnou zábavy i umění. VŠB – TU Ostrava měla na tomto festivalu vlastní scénu v prostorách kina Vesmír, která nabídla bohatý program v podobě besed a přednášek. Součástí této scény byla i výstava uměleckých odlitků studentů oboru Umělecké slévárenství z katedry metalurgie a slévárenství.

Obr. 4.

INVENT ARENA – ceny za dosažené výsledky v oblasti vědy a výzkumu

INVENT ARENA (obr. 4). Hlavním cílem této akce bylo oslovení a integrace představitelů obchodu, investorů, výzkumných pracovišť, inovačních firem, vysokých a středních škol, mladých tvůrců a výrobců hledajících zajímavá inovační řešení, resp. podněty čekající na zavedení do praxe. Jedním z vystavovatelů byla

Další červencový týden se pak zaměstnanci katedry metalurgie a slévárenství aktivně zúčastnili mezinárodního fóra realizovaného po boku multižánrového festivalu Colours of Ostrava – MELTINGPOT. Na této akci představili obor Umělecké slévárenství formou praktických ukázek všech kroků výrobního procesu odlitku – zpracování modelu, výroba jednorázové pískové formy, odlévání tekutého kovu i dokončovací práce na hotovém odlitku. Diváci měli možnost sami vyzkoušet všechny tyto činnosti a odnést si vlastní odlitek pamětní mince. Pří m ě s t s k ý t á b o r (9. 8 . 2 0 1 6) V srpnu čekala katedru milá návštěva v podobě dětí z havířovského spolku ADAM – autistické děti a my, z. s., (obr. 5). Děti měly možnost seznámit se

Olympijský park

s oborem slévárenství hravou cestou – odléváním mýdel do silikonových forem. Olympijský park (1 9. – 2 1. 8 . 2 0 1 6) Poslední letní akcí, které se katedra metalurgie a slévárenství zúčastnila, byl Olympijský park Ostrava 2016 (obr. 6). Ve stanu VŠB – TU Ostrava na Masarykově náměstí pracovníci katedry prezentovali své pracoviště, studijní obory zaměřené na slévárenství a technologii výroby kovů a umožnili návštěvníkům vyzkoušet si vyrobit slévárenskou formu a drobný cínový odlitek. K vidění byly rovněž umělecké odlitky z dílen samotné katedry. St ě h ová n í V průběhu celých prázdnin probíhalo rovněž v rámci katedry velké stěhování dosavadního pracoviště dílen, formovny a tavírny (budova ekonomické fakulty, VŠB – TU Ostrava, centrum Ostravy) do nově zrekonstruovaných prostor na ulici Krásnopolské (areál VŠB – TU Ostrava-Poruba). Již v zimním semestru akademického roku 2016/2017 měli tedy posluchači katedry možnost pracovat v nově vybavených dílnách. Touto cestou bychom rádi poděkovali celému vedení Fakulty metalurgie a materiálového inženýrství, vedení katedry metalurgie a slévárenství a všem pracovníkům a studentům, kteří se na výše uvedených akcích podíleli, za projevenou podporu při organizování těchto akcí.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

485

V Y S O K É Š K O LY I N F O R M U J Í

M E LTI N G P O T (1 2 . 7. 2 0 1 6)

Obr. 6.

J a r o s l a v Š e n b e r g e r l B l a h o p ř e j e m e l U m ě l e c ké o d l i t k y

Zajímavosti

70 let doc. Ing. Ladislav Zemčík, CSc. * 4. ledna 1947 Gratulujeme!

Curiosities

Rada starších slevačů

Z A J Í M AVOS T I l B L A H O P Ř E J EM l U M ĚL ECK É O D L I T K Y

doc . Ing. Jaroslav Šenberg e r, CSc.

Z iniciativy prof. Rusína se v lednu 2016 sešla skupina starších slevačů z Brna a okolí, aby dále mohli udržovat kontakty a diskutovat o dění ze slévárenské oblasti, které je stále zajímá. Regule setkávání starších slevačů jsou „velmi přísná“. Na setkání bylo dohodnuto, aby Rada starších slevačů měla v čele vrchního radu, který setkání zahajuje, a tajemníka, který se stará o organizační záležitosti. Do uvedených funkcí se nevolí, ale vrchní rada a tajemník se ustanovují do funkce sami. Zasedání řídí moderátor, který navrhne téma zasedání a rovněž se ustanoví moderátorem sám. Zasedání se konají vždy v první čtvrtek v měsíci, v restauraci Welcome, Brno, Husitská 3 v 16 hodin. Společnost je otevřená pro další zájemce. Podmínkou přijetí je přátelský vztah ke slévárenství a ke slevačům. Důchodový věk není podmínkou. I mladé slevače můžeme zplnoletit. V prvním pololetí se prvního tématu jako moderátor ujal pan Ing. Josef Sedlák. U jmen uvádím jen první titul – většina účastníků má ještě další vědecké hodnosti. Ing. Sedlák poutavou přednášku o íránském slévárenství a vyprávění o svém delším pobytu v Íránu doprovodil téměř nevyčerpatelnou sérií zajímavých fotografií. Téma „Kam směřuje slévárenství v následujících letech“ pak moderoval prof. Milan Horáček. Zkušenosti z půlroční stáže v indických slévárnách doplnil Ing. Rous výkladem o buddhizmu a indické mentalitě. Ing. Jiří Křístek moderoval reportáž z Izraele rovněž doplněnou nepřebernou sbírkou fotografií. Prof. Karel Rusín se věnoval historii odlitků z bronzu s řadou ukázek krásných odlitků, které vznikly v dávné i nedávné minulosti. Druhé pololetí zahájila přednáška Ing. Františka Navrátila na téma „Bylo Rakousko žalářem národů?“. Tak jako u odborných přednášek ze slévárenství panuje téměř dokonalá shoda, v případě historie panuje téměř dokonalá neshoda a diskutující jsou velmi zaujatí. Leč svoboda projevu i po projevu je zaručena.

486

Umělecké odlitky Art castings

Na posledním zasedání představil Ing. Rous svoji novou knihu „Staří slévači vzpomínají“. Téma následujícího setkání připravil Ing. Milan Keberle, a to k historii Šmeralových závodů. Dále se diskutovalo téma „O vině“ a „Minulost a současnost výroby damascenské oceli“ (Ing. J. Novotný). Pánové moderátoři jsou vždy dobře připraveni a přednášku prezentují obvykle PowerPointovou prezentací, případně zpracují referát písemně.

Blahopřejeme Congratulations

75 let Ing. Jiří Ptáček * 15. listopadu 1942 Gratulujeme! 80 let prof. Ing. Karel Rusín, DrSc. * 19. ledna 1937 Gratulujeme!

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Vykládané čtvercové zrcadlo s přesnými vzory – techniky dekorace zůstávají záhadou i po 2000 letech Původ: období válčících států (475–221 př. n. l.) Délka: 18,5 cm, šířka: 18,5 cm Hmotnost: 929 g Složení: cínový bronz Čtvercové zrcadlo (obr. 1) je více než jen historickým artefaktem – technika, kterou byl tento kovový předmět vyroben, zůstává záhadou i v moderní době. Povrch přední části čtvercového zrcadla a jeho rám byly odlity zvlášť. Zrcadlící se povrch má tloušťku stěny 2 mm a je vložen do čtvercového rámu. Na rámu jsou dekorativní proužky, které vytvářejí geometrické vzory. Po obvodu mají tyto proužky o šířce méně než 1 mm podobu opakujících se spirál a jsou vykládané mědí červené barvy (obr. 2). Na zadní straně je poblíž každého rohu zrcadla zvláštní knoflík ve tvaru kupole se zlatým zdobením, které připomíná čínský znak pro slovo „jiong“. Podél čtyř rohů rámu je zde ještě 12 tyrkysových knoflíků. Zadní strana zrcadla je zdobena stříbrnými a černými skvrnami. Na přední straně zrcadla je okolo čtyř okrajů rámu ještě 12 černých knoflíků „jiong“ (obr. 3). Tak výjimečné dekorace tohoto zrcadla jsou velice vzácné. Existuje mnoho nezodpovězených otázek týkajících se tohoto zrcadla. Byly ozdobné rýhy na zrcadle odlity nebo vyryty?

U m ě l e c ké o d l i t k y l J a r o m í r R o u č k a

Výročí Anniversary

Prof. Dr. Mont. Ing. František Píšek, DrSc. – 130 let od narození Obr. 1.

Celkový pohled

* 24. 4. 1886 – † 10. 3. 1970 doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc.

Ozdobné proužky vykládané mědí široké méně než 1 mm

Obr. 3.

Černý knoflík se zlatými lineárními vzory připomínající čínské slovo „jiong“

Jakým způsobem do nich byla červená měď aplikována, aby/že nevypadla? Jak se zacházelo s tyrkysovými kameny, že byly tak důkladně, co se týče rozměrů i pozice, zasazeny do rámu? Jaké pojivo drželo různé části rámu pohromadě? Jaké je složení černého materiálu na knoflících „jiong“? Jak byly vytvořeny zlaté vzory? Co jsou světlé skvrny na zadní straně zrcadla a jak byly vytvořeny? Historie nepřestává člověka udivovat, zatímco rozjímá nad těmito i jinými otázkami při zkoumání nádherných dekorativních technik starých 2000 let. (Zkrácený překlad z časopisu China Foundry, 2016, roč. 13, č. 1, s. A3.)

Obr. 1.

Prof. František Píšek

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

487

U M ĚLECK É O DL I TK Y l V Ý ROČÍ

Obr. 2.

Vážení čtenáři, jistě většina z vás si vybaví známou fotografii prof. Františka Píška, která je uvedena na obr. 1. Proč bych chtěl jeho osobu připomenout? Letos totiž uplynulo 130 let od narození tohoto muže, kterého právem můžeme považovat za zakladatele moderního českého slévárenství. Celý život profesora Píška byl spojen s výukou, výzkumem, s činností slévárenských spolků a slévárenskou praxí. V našem oboru pracovala řada vynikajících osobností a odborníků, profesora Píška však bezesporu musíme považovat za vůdčí postavu, která našemu oboru v českých zemích i na Slovensku vtiskla odborné vzdělání, organizační řád a celosvětovou vážnost. Je pozoruhodné, že jeho snahy vždy prosazovaly jednotu vzdělání, praxe a spolkového života.

Tento komplexní přístup k aplikaci vzdělání do reálného života se v československém slévárenství projevil vysokou úrovní našeho oboru a mezinárodní vážností. Lze říci, že v tomto modelu se i dnes snažíme pokračovat, a to v činnosti České slévárenské společnosti a jejich komisí, v aktivitách Svazu sléváren ČR a konec konců ve stylu Slévárenských dnů a dalších odborných akcí. Dovolte mně stručně připomenout některé významné milníky života prof. Píška. Prof. Píšek se narodil 24. 4. 1886 v Praze. V roce 1909 absolvoval studium na pražské technice a v roce 1911 na Vysoké škole báňské v Příbrami, kde také v roce 1921 získal doktorát věd báňských. Do roku 1921 působil v několika slévárenských a strojírenských závodech. V roce 1921 nastoupil jako mimořádný profesor na stolici Mechanické technologie II při České vysoké škole technické v Brně. Na brněnské technice strávil celý svůj pedagogický život, tedy až do roku 1960. Na svou dobu revoluční byly jím organizované odborné slévárenské kurzy (obr. 2), které byly první formou postgraduálního vzdělávání, jak je známe dnes. Existence slévárenského oboru v Brně nebyla vždy jednoduchá a prošla transformacemi, při nichž zachování specializace a její civilní formy nebylo zdaleka samozřejmé. Prof. Píškovi se však vždy podařilo obhájit kontinuitu slévárenského oboru na civilní technické škole. Ve své kariéře byl dvakrát děkanem a jednou rektorem Vysokého učení technického a doktorem h. c. na řadě významných univerzit. Od roku 1952 byl jedním z prvních členů ČSAV a od roku 1954 ředitelem brněnské pobočky ČSAV. O odborný život na katedře slévárenství a v ČSAV se zajímal až do svého vysokého věku. Byl autorem řady slévárenských učebnic a knih, z nichž dodnes má řada z nás v knihovnách jeho encyklopedii „Nauka o materiálu“. Prof. Píšek zemřel 10. března 1970. Pedagogické a vědecké působení prof. Píška se úzce proplétá se spolkovou činností. V roce 1923 se zásadním způsobem podílel na vzniku nově ustanoveného Českého odborného spolku slévárenského, od něhož se odvíjí historie současné České slévárenské společnosti. Předsedou Českého odborného spolku slévárenského a jeho následných organizací byl až do roku 1963. Jako zajímavost bych chtěl uvést, že nám dobře známý znak slévárenské společnosti (obr. 3), zkřížená kladiva a vidlička, byl přijat jako oficiální znak Českého odborného spolku slévárenského v do-

Jaromír Roučka

Obr. 3.

Obr. 2.

První slévárenský kurz pro inženýry a dílovedoucí organizovaný prof. Píškem v roce 1929

bě předsednictví prof. Píška v roce 1931. Pochází z roku 1821 a byl zhotoven jako výzdoba na tzv. „císařské“ dřevouhelné vysoké peci ve Strašicích u Rokycan. Prof. Píšek prosazoval širokou spolupráci slévárenských odborných spolků jak československých, tak zahraničních. Byl zakládajícím členem „Mezinárodního výboru technických slévárenských společností“ CIATF, který byl ustaven v roce 1926 v Detroitu a v letech 1934 a 1950 byl prezidentem této organizace.

mi. Za svůj přínos byl oceněn francouzským „Rytířským řádem čestné legie“, „Lavoisierovou medailí“ univerzity v Lille a mnoha dalšími vyznamenáními. Byl odpovědným redaktorem časopisů Hutník a Hutnické listy a byl zakladatelem odborného českého slévárenského časopisu Slévárenství. Byl rovněž autorem řady odborných publikací, které vycházely nejen doma, ale i v zahraničí. A nyní si položme otázku: Co by asi prof. Píšek říkal na současnou pozici českého

Znak odborného spolku slévárenského od roku 1931

zejména sléváren hliníku, je velmi dobrý, sléváren železných slitin v průměru poněkud horší, někdy se strojním vybavením dokonce na hranici životnosti. Pořád ale umíme dělat dobré odlitky. Z personální situace by však prof. Píšek radost rozhodně neměl. Úplná absence učňovského a středního odborného školství, stále se snižující počet vyučených slevačů a horšící se kvalita pracovníků. S velkým vypětím udržované jakési minimální stavy studentů a co je ještě horší i stavy pedagogů na slévárenských katedrách. Ze společnosti se vytrácí úcta k řemeslu, k technickým dovednostem a systematickému technickému myšlení. Společnost preferuje rychlá a jednoduchá řešení. Z počtu účastníků, odborné úrovně a atmosféry na Slévárenských dnech by

kg/osobu a rok

60 50 40 30 20 10

SA us k Fr o an cie Po Šp lsko an ěl sk Tu o re ck Br o itá ni e

lie

Itá

kr aj in

ak o

Č R

ín a

po Ja

ěm N

V ÝROČÍ

Obr. 4.

ec ko Tc hTaa jiw aann Ko Sl rea ov in sk o

Výroba odlitků v kg/osobu v roce 2014

Prof. Píšek byl aktivním organizátorem tuzemských slévárenských konferencí. Slévárenské dny se konaly již v roce 1931, jednání mezinárodních slévárenských spolků, mezinárodních sjezdů CIATF (v ČSR v roce 1933 a 1948) a výstav (1. slévárenská výstava v roce 1924 v Praze). Spolupracoval s mnoha zahraničními vysokými školami a organizace-

488

Obr. 5.

Zaplněné auditorium na Slévárenských dnech v roce 2015

slévárenství a slévárenského odborného školství? Podle statistiky za rok 2014 se v ČR vyrobilo asi 41 kg odlitků na 1 obyvatele (obr. 4). Z tohoto pohledu jsme byli na 7. místě na světě, v Evropě na místě 3. po Německu a Slovinsku. Zdá se tedy, že v produkci je na tom náš obor stále ještě dobře. Technický stav některých sléváren,

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

však asi prof. Píšek radost měl (obr. 5). Duch našeho jednání je pracovní a přitom přátelský, tedy takový, jaký na Slévárenských dnech tradičně býval a jaký byl na Slévárenských dnech i letos. Za profesora Píška přeji všem radost z našeho řemesla. (Předneseno na Slévárenských dnech® 8.–9. 11. 2016, Brno)

Milan Horáček l Ivo L ána l Jiří Fošum

Nekrolog Obituary

Osobní vzpomínka na Dr. Károlyho Bakóa prof. Ing. Milan Horáček, CSc.

Ze všeho výše uvedeného je zřejmé, že naše kontakty byly velmi bohaté a měli jsme tedy možnost se i osobně dobře poznat. Myslím, že hlavní charakterovou vlastností Károlyho byla jeho vstřícnost, veselá povaha a především schopnost vytvořit při jednáních vždy velmi přátelskou atmosféru i přes někdy obtížnější řešená témata. Myslím, že s tímto stručným osobním pohledem na osobnost Dr. Károlyho Bakóa budou souhlasit všichni, kdo se s ním někdy setkali. Bude nám všem určitě hodně chybět. Čest jeho památce.

Rozloučení s Jaroslavem Šolcem Károly Bakó

Jaroslav Šolc

Dne 14. 6. 2016 nás opustil dlouholetý člen Oblastního výboru České slévárenské společnosti pan Jaroslav Šolc, narozený 13. 1. 1937, trvale bytem v obci Nechanice, Tůně 25. Pan Šolc zemřel ve věku nedožitých 80 let. Začátkem padesátých let se vyučil modelářem a později vystudoval při zaměstnání Střední průmyslovou školu strojní. Dlouhá léta působil ve funkci vedoucího modelárny ČKD v Hradci Králové. Jeho příkladnou aktivitou byla velmi významná pomoc při zajišťování tradičních seminářů Ekologie a slévárenství. Pan Jaroslav Šolc udržoval díky svému dlouholetému působení v zastupitelstvu obce velmi dobré vztahy s Krajským úřadem v Hradci Králové, a také proto se tam mohl osmkrát konat seminář Ekologie a slévárenství. Krajský úřad v Hradci Králové je současně již tradičním významným sponzorem seminářů. Vedle uvedených aktivit byl Jaroslav Šolc dlouholetým funkcionářem Svazu modeláren ČR. Jeho památka byla uctěna minutou ticha na zasedání výkonného výboru České slévárenské společnosti. Děkujeme panu Jaroslavu Šolcovi a s láskou vzpomínáme na jeho významné zásluhy o rozvoj českého modelářství a slévárenství.

(19. 11. 1934 – 8. 6. 2016) Ing. Jiří Fošum

František Klát

František Klát pocházel spolu se svými pěti sourozenci z rodiny malého rolníka v Nových Hradech u Skutče. Vyučil se slevačem v tehdejším ČKD Choceň. Na Vysoké škole báňské v Ostravě patřil k výborným žákům prof. Přibyla a doc. Havlíčka. V roce 1958 nastoupil do technického úseku slévárny ve ŽĎAS Žďár nad Sázavou, kde se brzy specializoval na oblast formovacích materiálů a po čase se stal vedoucím vývojového střediska CT směsí s celostátním dosahem. Pracoval pilně především při řešení rozpadavosti a aplikací směsí s vodním sklem vytvrzovaných oxidem uhličitým. Byl tak společně s Ing. Petrem Jelínkem z VŠB Ostrava vlastně pokračovatelem dr. Petržely v této oblasti. V roce 1963 se stal zakládajícím členem Odborné skupiny formovacích látek (KOFOLA) při Slévárenské společnosti ČSVTS a jejím prvním vědeckým tajemníkem. V roce 1964 přešel do nové slévárny oceli Škoda České Budějovice, kde vykonával funkce vedoucího provozu Slévárna a vedoucího útvaru investic. Následkem politických prověrek po roce 1968 byl přeřazen do skupiny technologických projektů. Volnějšího pracovního nasazení využil k dálkovému studiu pozemního stavitelství na průmyslové škole a postgraduálnímu studiu slévárenského oboru pracovníků n. p. Škoda Plzeň. V roce 1991 přešel do Jihočeských plynáren a vykonával zde vedoucí projektantské a manažerské funkce. Svých nových odborných znalostí využil také k nápaditým projekčním úpravám vlastního bytu i rekreační chalupy v jihočeském pohraničí. František Klát byl pro svou pracovitost, tvořivost a přátelské chování vzorem slévárenského odborníka. Zemřel ve svých nedožitých 82 letech po mozkové příhodě v Českých Budějovicích.

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

489

NEKROLOG

Když jsem se dozvěděl tu smutnou zprávu, že Károly zemřel, nechtěl jsem tomu věřit. Věděl jsem sice, že již delší dobu bojuje s tou nejznámější zákeřnou chorobou, ale přesto bylo stručné oznámení e-mailem od kolegů z Univerzity v Miškolci „Dr. Karoly Bako verstorben“ pro mne šokem. Ihned jsem poslal kondolenci jeho manželce, dětské lékařce Lille Czáky, které Károly chybí nejvíce. Znali jsme se s Károlym velmi osobně a jen těžko by se dala vyčíslit všechna setkání na Světových slévárenských kongresech, kde Károly zastupoval Maďarsko, na Slévárenských dnech u nás a také v Maďarsku a na dalších odborných akcích. Jeho zásluhou také bylo, že společný projekt MEGI – sdružení slévárenských spolků a svazů z Česka, Slovenska, Maďarska, Polska, Rakouska, Německa a Slovinska – si našel své významné místo v rámci ostatních mezinárodních slévárenských organizací, jako je WFO (Světová slévárenská organizace) a CAEF (Evropské sdružení slévárenských spolků). Nelze zapomenout ani na společný mezinárodní tříletý projekt OVOTRAIN, jehož cílem bylo vytvoření několikajazyčného slévárenského slovníku. Tady hrál Károly (spolu s manželkou Lillou) hlavní roli koordinátora. Samozřejmě byl Károly Bakó známý především mezi slevači v Maďarsku, kde byl aktivní jak v jejich slévárenských společnostech, tak jako zástupce firmy HA v kontaktu se slévárnami, ale také jako pedagog (docent) na Univerzitě v Miškolci.

Ing. Ivo Lána, Ph.D.

Vzpomínka na Ing. Františka Kláta

J a n Ko c i a n l V l a s t i m i l Če r v i n k a

Z historie From the history

Slévárna UXA 1886–2016 Ing. Jan Kocian ř e d i t e l a j e d n a t e l U X A , s p o l . s r. o .

Z HISTORIE

Vlastimil Červinka

V únoru letošního roku jsme si připomněli 130. výročí založení brněnské slévárny UXA. Slévárnu založili v roce 1886 čtyři bratři Uxové, a to Vojtěch, František, Václav a Josef. Na Plotní ulici 45 postavili slévárnu na výrobu odlitků ze šedé a temperované litiny s bílým lomem s názvem Bratři Uxové, slévárna železa, litiny kujné a ocelové. Slévárna byla budována během roku 1885 a odlitky začalo vyrábět šest dělníků 1. února 1886. Již 19. února 1886 byla úředně zaprotokolována v odchodním rejstříku se všemi čtyřmi bratry jako majiteli. Měla koksovou kelímkovou tavicí pec, kupolovou pec a pec na temperování odlitků. Vojtěch Uxa, jehož otec již předtím provozoval řemeslo lijecké a tavířské, byl dlouholetým správcem slévárny Bedřicha Waniecka v Brně na Zvonařce. Začátkem roku 1885 ze služeb této slévárny vystoupil, pronajal si v Brně-Komárově na Petrohradské ulici dílnu o velikosti 6 × 6 m s jednou kelímkovou tavicí pecí a s potřebným nářadím. Zahájil zde výrobu odlitků ze šedé litiny i žlutých kovů. Během krátké doby si získal mnoho stálých odběratelů, a to nejen svými odbornými znalostmi a schopnostmi, kvalitou dodávaných odlitků, ale i otevřeným jednáním a plněním všech uzavřených dohod. Malá dílnička mu brzy přestala stačit a místo jejího upravování nebo rozšiřování se Uxa rozhodl postavit slévárnu novou, větší, na Plotní ulici v Komárově. Jako první uzavřel dohodu se svými třemi bratry na společné postavení slévárny. Stavbu slévárny odlitků z temperované litiny s bílým lomem zase prosadil František Uxa. Přehled o potřebě odlitků z temperované litiny získal již v době, kdy byl zaměstnán jako správce slévárny 1. uhersko-belgické strojírny a slévárny v Budapěšti. Velkou potřebu odlitků z temperované litiny, včetně odlitků čepových a Ewartových řetězů, vyvolalo nahrazování ručních textilních stavů v textilních závodech stavy mechanickými a nahrazování spřádacích strojů výkonnějšími selfaktory. Proto byla postavena i slévárna odlitků z temperované litiny, která jako první na celém území Rakousko-Uherska použila na tavení kupolovou pec. Šlo současně o první slévárnu v Brně, která vyráběla tento druh odlitků a druhou slévárnu temperované litiny v českých zemích, po První hořovické slévárně kujné litiny bratří Antonína, Matěje, Františka a Kašpara Čermákových. Mnoho informací získal Vojtěch Uxa i od Václava Uxy, správce slévárny firmy Andritz u Štýrského Hradce a od dalšího bratra Josefa Uxy, který působil jako správce slévárny firmy Breitfeld a Daněk v Praze. V roce zahájení výroby odlitků ve slévárně bratří Uxů v srpnu 1886 se začaly ve Škodových závodech v Plzni vyrábět odlitky z oceli. V témže roce se rozběhla v Chomutově výroba Mannesmannových bezešvých trubek. Kvalita dodávaných odlitků vzbuzovala zájem spotřebitelů, a tak se již během roku 1887 rozšiřují výrobní i nevýrobní plochy slévárny v zájmu zvýšení výroby odlitků. Dodávané odlitky se již označovaly předlitou značkou jakosti. V roce 1898

490

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

začala ve výrobě odlitků z temperované litiny konkurovat další brněnská slévárna – Ignác Storek. Výroba odlitků z temperované litiny byla vysoce technologicky a fyzicky namáhavá. Žíhací hrnce i odlitky byly doplňovány ručně. Žíhací hrnec měl 120 kg. Neméně namáhavé bylo tavení v kuplovnách. Materiál se po 50 kg dopravoval převážně ručně v plechových bedýnkách. Elektrické osvětlení v době založení slévárny bratří Uxů brněnské slévárny ještě neměly. Slevači museli v zimních měsících pracovat většinu směny při světle lojových svíček nebo petrolejových kahanů. Židenice, Zábrdovice, Husovice, Řečkovice, Kamenný Mlýn (někdejší katastrální území této bývalé obce je rozděleno mezi městské čtvrti Brno-střed a Brno-Žabovřesky, pozn. red.) a Jundrov jsou dnes městskými čtvrtěmi s rychlou dopravou do středu města. Před sto třiceti lety to byly příměstské obce, ze kterých se chodilo do práce pěšky. Vstávalo se asi ve 4 hodiny ráno a domů se dělníci vraceli až kolem 19. hodiny, a to i v sobotu. Do práce se dojíždělo i vlakem. Bydlel-li slevač v obci se zastávkou železnice, měl výhodu. V mnoha případech se na nádraží docházelo pěšky i několik kilometrů. Volného času nebylo skutečně nazbyt. V 18. stol. se formovalo a odlévalo do hliněných forem. Začátkem druhé poloviny tohoto století se začalo ve Zbirožských železárnách s formováním do vhodných slévárenských písků a do formovacích rámů. Přestože se čeští formíři zbirožských železáren rychle zapracovali, nebylo šíření metody jednoduché. Ve slévárně bratři Uxové se začala metoda používat až po 1. světové válce. Od zahájení formování se nejdříve formovalo do směsi různých hlín, upravovaných přísadou drceného prachového dřevěného uhlí nebo i grafitu. Po zavedení metody formování do slévárenských písků se často využívaly písky kobyliské, rájecké, čejčské a písek „vídeňský“. Modelové písky, se kterými se modely bezprostředně obkládaly, i písky výplňové, se připravovaly tím nejprimitivnějším způsobem tj. lopata – hrubé síto – jemné síto. První přípravna modelových formovacích směsí byla ve slévárně bratří Uxů vybudována v roce 1942 firmou A. Statz Stuttgart a měla výkon 5 m3 za hodinu. Až do konce 1. světové války se formovalo pouze ručně. Teprve v roce 1918 se ve slévárně objevily obracecí formovací stroje s ručním pěchováním. Šlo o jednoduché formovací stroje, do kterých se upevnila oboustranná litá nebo montovaná modelová deska. Pracovali na nich především vyučení slevači. První dva střásací formovací stroje se objevily ve slévárně až koncem druhé světové války. Všeobecně se jim dle původu říkalo „Švýcaři“. Odlitky se od samého počátku čistily ručně. Převládala tedytěžká, namáhavá práce za velmi ztížených pracovních

Slevači temperované litiny (asi rok 1910)

J a n Ko c i a n l V l a s t i m i l Če r v i n k a

Zaměstnanci a učni ve slévárně UXA (asi rok 1910)

podmínek. První pásový čisticí stroj typu Berger byl uvedený do provozu v roce 1942. Slévárna bratří Uxů byla ještě v roce 1938 největší obchodní slévárnou v Československu a je také nejstarším dodavatelem odlitků Ewartových a čepových řetězů.

Pracovní knížka s vyučením (rok 1915)

Z HISTORIE

Jediným vedoucím slévárny byl do roku 1890 Vojtěch Uxa. Následně se vedení slévárny postupně rozšířilo o všechny tři bratry, zaměstnané dosud v jiných slévárnách. Koncem roku 1890 však nečekaně a náhle zemřel František Uxa, a tak se majiteli stali a slévárnu řídili Vojtěch, Josef a Václav Uxovi. Václav Uxa zemřel v roce 1903, Vojtěch v roce 1904 a Josef v roce 1914. Novými vedoucími slévárny se postupně stali jejich nejstarší synové František, Rudolf a Adolf. František Uxa mladší zemřel v roce 1909 a Adolf v roce 1916. Jediným majitelem a vedoucím slévárny zůstal Rudolf Uxa a syn zemřelého Adolfa, Vladimír Uxa. Hlavním vedoucím byl Rudolf Uxa. V roce

1923 se spolu s tehdejším mistrem slévárny Josefem Kotlanem, vyučeným ve Štěpánovských železárnách, stal zakládajícím členem Čs. odborného spolku slévárenského. Hlavním iniciátorem založení spolku byl prof. František Píšek. Později se k nim připojil i Vladimír Uxa a pak i Ing. Otmar Uxa. Rudolf Uxa byl do své smrti v roce 1939 členem výboru. Vladimír Uxa působil jako člen spolku až do osvobození v roce 1945. Vladimír Uxa jako člen výboru Čs. odborného spolku slévárenského vyvíjel i značnou publikační činnost, především ve Slévárenských zprávách. Po osvobození v roce 1945 řídila slévárnu Národní správa. Koncem roku 1946 ji zrušili a slévárnu včlenili do národního podniku Spojené brněnské strojírny a slévárny Bohumíra Šmerala. Podnikovým ředitelem se stal Karel Antoníček, pracovník bývalé firmy Ignác Storek. Od roku 1949 spadala pod slévárnu bývalé firmy bratři Uxové i slévárna neželezných kovů znárodněné firmy Erwin Uxa v Brně. K 1. lednu 1951 byl ze slévárny bratří Uxů výměrem ministra těžkého strojírenství Gustava Klimenta vytvořen samostatný národní podnik s ná-

Architektonická podoba firmy (asi rok 1920)

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

491

J a n Ko c i a n l V l a s t i m i l Če r v i n k a

zvem Injekta, národní podnik, Brno. S tímto nesouhlasili pracovníci strojírny a slévárny. Na návrh městských a krajských orgánů KSČ obdržel pak podnik včetně slévárny čestný název Juranovy závody. V roce 1966 se Juranovy závody staly odštěpným závodem národního podniku Strojařské a metalurgické závody Dubnica nad Váhom a byly organizačně zařazeny jako odštěpný závod ZŤS generální ředitelství Martin. Od 1. ledna 1978 se staly Juranovy závody v rámci trustu ZŤS Martin samostatným národním podnikem s názvem Závody těžkého strojírenství, národní podnik Brno, Závody Josefa Jurana, slévárna, Plotní 45, Brno. V 80. letech tehdejší ředitelství ZŤS Martin rozhodlo o přípravě výstavby nové slévárny v Brně-Chrlicích. Vznikly studie proveditelnosti. K tomuto záměru však vlivem společenských změn v roce 1989 nakonec nedošlo. Privatizační projekt připravený tehdejším vedením slévárny byl schválen ze strany fondu národního majetku. Tak byla slévárna prodána za více než 30 mil. korun v roce 1991 nově založené společnosti UXA,

Kyslíko-plynové rotační pece 8 t a 4 t (současnost)

Střední traverzová linka (současnost)

Komíny od žíhacích pecí a parogenerátoru (současnost)

Z HISTORIE

Efektivní odlévání malých forem (současnost)

Výroba LKG (současnost)

492

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Komíny po zrestaurování (současnost)

spol. s r. o. Tato suma byla poměrně vysoká zejména z důvodu polohy slévárny v blízkosti centra Brna a neodpovídala tehdejším cenám obdobně technicky vybavených sléváren, což ovlivnilo možnosti nových investic v následující době. Zakládajícími členy byli Ing. Michut, Ing. Kocian, Ing. Hron, Ing. Jánský a pan Klepáček. Koncem 90. let začala slévárna s výrobou litiny s kuličkovým grafitem v rotační kyslíko-plynové peci a touto technologií v roce 2004 nahradila i poslední kupolovou pec. Generační výměna majitelů počala v roce 2008 prodejem 40 % podílů firmě IUMEX z Itálie a byla završena v roce 2011 současným uspořádáním 40 % Ing. Kocian a 60 % pan Lavarra (Iumex). V novodobé historii se společnost věnuje především malo- až středně sériové výrobě LLG, LKG, temperované a ADI litiny v kategorii 0,2–200 kg na 3 produkčních linkách. Slévárnou UXA za posledních 130 let prošly tisíce slevačů, díky kterým se slévárenská dovednost předávala z generace na generaci dodnes. Sama 130letá existence slévárny a 25leté výročí společnosti UXA prokazuje stabilitu, důležitost a společenský přínos dnes opomíjeného tradičního řemesla.

časopis pro slévárenský průmysl foundry industry journal

ro ční k L X I V . 1. leden – 31. prosinec 2016 . Brno

OBSAH / CONTENTS

Ekonomický pohled na slévárenskou výrobu Foundry production from the economic point of view

Odlitky ze slitin neželezných kovů Castings from non-ferrous metals

Všeobecné zaměření General topic number

s. 1–76

s. 77–144

s. 145–210

FOND-EX odborné články FOND-EX specialized contribution

53. slévárenské dny® vybrané přednášky 53rd Foundry Days chosen papers

Všeobecné zaměření + hodnocení veletrhu FOND-EX 2016 General topic number + evaluation of the FOND-EX Fair 2016

s. 211–336

s. 337–408

s. 409–496

vedoucí redaktorka / editor-in-chief Mgr. Helena Šebestová redaktorka / editor Mgr. Milada Písaříková redakční rada / 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., prof. Ing. Petr Jelínek, CSc., dr. h. c., 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 / chairman)

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

493

JMENNÝ REJSTŘÍK AUTORŮ I N D E X O F AU T H O R S Aláč, D.: 45 (1–2) Andršová, I.: 414 (11–12) Balcar, M.: 40 (1–2) Batyšev, A. I.: 226 (7–8) Batyšev, K. A.: 226 (7–8) Beňo, J.: 355 (9–10) Benz, N.: 232 (7–8) Bliznyukov, S.: 355 (9–10) Bolibruchová, D.: 86, 93 (3–4), 346 (9–10) Brázda, Z.: 50 (1–2) Bricín, D.: 90 (3–4) Brůna, M.: 346 (9–10) Bryksí Stunová, B.: 82 (3–4), 350 (9–10) Burian, A.: 236 (7–8) Cileček, J.: 52 (1–2) Čagánek, R.: 218 (7–8) Čamek, L.: 355 (9–10) Čech, J.: 342 (9–10) Čeretka, M.: 150 (5–6), 226 (7–8) David, M.: 50 (1–2) Dlouhý, I.: 167 (5–6) Doležal, P.: 161 (5–6), 432 (11–12) Duda, J.: 44 (1–2) Dvorský, D.: 173 (5–6) Ferjo, J.: 355 (9–10) Fila, P.: 40 (1–2) Fišera, V.: 7 (1–2) Fošum, J.: 444 (11–12) Fourberg, Ch.: 232 (7–8) Fousová, M.: 173 (5–6) Hála, M.: 90 (3–4) Hampl, J.: 154 (5–6) Hasil, J.: 161 (5–6), 432 (11–12) Henzl, D.: 82 (3–4) Herzán, Z.: 7 (1–2) Hlavinka, J.: 149 (5–6), 413 (11–12) Horáček, M.: 218 (7–8) Horký, K.: 102 (1–2) Hrbáček, K.: 414 (11–12) Chytka, P.: 47 (1–2), 366 (9–10) Ivanov, S.: 232 (7–8)

Jelínek, P.: 32 (1–2), 176 (5–6) Joch, A.: 240 (7–8), 414 (11–12) Jonuleit, M.: 436 (11–12) Juříček, P.: 58 (1–2) Kafka, V.: 5, 16, 28, 35, 44 (1–2), 245 (7–8) Kaňová, Z.: 421 (11–12) Keršner, Š.: 342 (9–10) Kocian, J.: 59 (1–2) Konečná, K.: 154 (5–6) Kříž, A.: 90 (3–4) Kubásek, J.: 173 (5–6) Kubeš, P.: 236 (7–8) Kubíček, J.: 453 (11–12) Kvasnica, P.: 240 (7–8) Kyselka, Š.: 179 (5–6) Lána, I.: 81 (3–4) Luňák, J.: 102 (3–4), 179 (5–6) Málek, J.: 414 (11–12) Malik, J.: 86 (3–4) Martinák, R.: 363 (9–10) Martínek, L.: 40 (1–2) Maschke, W.: 436 (11–12) Menšík, R.: 45 (1–2) Merta, P.: 43 (1–2) Miča, R.: 38 (1–2) Mikulka, V.: 13 (1–2) Moravčík, R.: 150 (5–6) Mores, A.: 446 (11–12) Novobílský, M.: 35, 38 (1–2) Ňuksa, P.: 240 (7–8) Obrtlík, J.: 37 (1–2) Odehnal, J.: 154 (5–6) Pálka, S.: 161 (5–6), 432 (11–12) Pavelec, V.: 45 (1–2) Pazderka. J.: 369 (9–10) Pělucha, B.: 45 (1–2) Podhorná, B.: 414 (11–12) Podprocká, R.: 86 (3–4) Potácel, R.: 440 (11–12) Přerovská, M.: 236 (7–8) Ptáček, J.: 97 (3–4) Rojíček, V: 45 (1–2) Roučka, J.: 341 (9–10) Rousek, J.: 216 (7–8)

O B SA H CONTENTS

Brůna, M. – Bolibruchová, D.: Trhliny v hliníkových zliatinách ............................. 346 Hot tearing in aluminium alloys

odborné recenzované články, články z praxe, překlady, přehledové články, rozhovory, úvodní slova l specialized peer-reviewed articles, articles oriented to practice, translations, overview articles, interviews, editorials

Bryksí Stunová, B. – Henzl, D.: Slitiny hliníku pro písty spalovacích motorů a kompresorů ..................................................... 82 Aluminium alloys for combustion engines and compressors pistons

B Benz, N. – Fourberg, CH. – Ivanov, S.: Současný stav technologie Alphaset .... 232 Present state of the Alphaset technology Bliznyukov, S. – Čamek, L. – Ferjo, J. – Beňo, J.: Některé možnosti optimalizace dezoxidace oceli na odlitky v licí pánvi pomocí plněného profilu .............................. 355 Some possibilities of optimization of cast steel deoxidation in casting ladle with the aid of cored wire Brázda, Z. – David, M.: Pozitivní zkušenosti slévárny JMA Hodonín v dosahování příznivých ekonomických parametrů ........... 50 Bricín, D. – Kříž, A. – Hála, M.: Problematika odlévání drobných dílů pro hudební průmysl ................................................ 90 Problematic of casting of small parts for music industry

494

Bryksí Stunová, B.: Problematika stanovování hodnot mechanických vlastností slitin hliníku litých (nejen) pod tlakem .......... 350 Problems of determination of values of mechanical properties of (not only) die cast aluminium alloys C Cileček, J.: Může česká slévárna dlouhodobě prosperovat? .................................... 52 Č

Sedláček, E.: 150 (5–6) Sembdner, M.: 54 (1–2) Sinay, J.: 56 (1–2) Skrbek, B.: 360 (9–10) Stanček, L.: 150 (5–6), 226 (7–8) Střítecký, F.: 442 (11–12) Szmek, V.: 35, 45 (1–2) Šenberger, J.: 26 (1–2) Šlajs, J.: 21 (1–2), 450 (11–12) Špaček, M.: 179 (5–6) Válka, L.: 167 (5–6) Vanko, B.: 150 (5–6), 226 (7–8) Vašek, V.: 218 (7–8) Vladár, Z.: 5 (1–2), 35 (1–2) Vojtěch, D.: 173 (5–6) Vykoukal, M.: 236 (7–8) Zemánek, R.: 436 (11–12) Zugárková, Z.: 421 (11–12) Zýka, J.: 414 (11–12) Žihalová, M.: 93 (3–4) Žižka, I.: 35 (1–2)

S E Z N A M R E C E N Z E N TŮ LIST OF PEER-REVIEWERS Ing. Martin Balcar, Ph.D. prof. Ing. Dana Bolibruchová, PhD. Ing. Barbora Bryksí Stunová, Ph.D. Ing. Zdeněk Čejka Ing. Martin Dulava, Ph.D. prof. Ing. Tomáš Elbel, CSc. doc. Ing. Václav Kafka, CSc. prof. RNDr. Jan Kohout, CSc. Ing. Vladimír Krutiš, Ph.D. prof. RNDr. Ludvík Kunz, CSc. Ing. Josef Kutáč, Ph.D. Ing. Ivo Lána, Ph.D. doc. Ing. Antonín Mores, CSc. prof. Ing. Iva Nová, CSc. prof. Ing. Karel Rusín, DrSc. doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc. prof. Ing. Ladislav Zemčík, CSc.

Applicability of the concept of the “master” curve for evaluating the fracture toughness of the C-Mn cast steel Duda, J. – Kafka, V.: Zkušenosti s nákladovým modelem v ocelárně ve VÍTKOVICE STEEL, a. s. .......................................... 44 F Fila, P. – Balcar, M. – Martínek, L.: Sledování neúplných vlastních nákladů při výrobě elektrooceli ve společnosti ŽĎAS, a. s. .............................................................. 40 Monitoring of incomplete working costs during steel making processes in the joint-stock company of ŽĎAS, a. s. Fošum, J.: FOND-EX 2016 – formovací materiály a postup výroby forem a jader ... 444 FOND-EX 2016—moulding materials and methods of moulds and core manufacture

Čech, J. – Keršner, Š.: Izolace jako náhrada kapes u ocelových odlitků – návrh technologie a praktická aplikace ...................... 342 Insulation as a substitute for pockets for steel castings – design of the technology and practical application

Fousová, M. a kol.: 3D tisk – možná alternativa k technologiím odlévání, tváření a obrábění? .................................................. 173 3D printing—a possible alternative to casting, forging and machining technologies?

Herzán, Z. – Fišera, V.: Kalkulace výrobních nákladů a tvorba ceny odlitku ve společnosti FOCAM, s. r. o. ................................... 7 Calculation of production costs and the for-

Dlouhý, I. – Válka, L.: Aplikovatelnost koncepce „master“ křivky pro hodnocení lomové houževnatosti C-Mn oceli na odlitky .... 167

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

mation of casting prices in the company of FOCAM, s. r. o., (Ltd.) Hlavinka, J.: 16. mezinárodní slévárenský veletrh FOND-EX | 3.–7. 10. 2016 | Brno, Výstaviště, pavilon Z ............................ 149 Úvodní slovo ....................................... 413 Horáček, M. – Čagánek, R. – Vašek, V.: Možnosti uplatnění moderních metod při výrobě prototypových odlitků ............. 218 Possibilities of application of modern methods in the production of prototype castings CH Chytka, P.: Rozbor výsledků po zavedení opatření ke zvýšení efektivity ve slévárně přesného lití IEG, s. r. o., Jihlava, z pohledu využití elektrické energie ....................... 47 Chytka, P.: Zkrachoval nám klíčový zákazník – návod k prevenci fatálních dopadů ... 366 Our key customer went bankrupt—instructions to prevent fatal impacts J Jelínek, P.: Problémy nákladovosti tryskání odlitků .................................................. 32 The problems costs for blasting of castings Jelínek, P.: Snížení nákladů na tryskací operace pomocí DSTP ® .............................. 176 Joch, A. – Ňuksa, P. – Kvasnica, P.: Využití numerických simulací a CAD programů v PBS Velká Bíteš ................................. 240 Numerical simulations and CAD programs used by PBS Velká Bíteš Jonuleit, M. – Maschke, W. – Zemánek, R.: Výroba odlitků z litiny s vermikulárním grafitem (LVG) ............................................ 436 Manufacture of vermicular graphite iron castings (GJV) Juříček, P.: Přístupy státu k podnikatelským jednotkám ........................................... 58 K Kafka, V.: Některé problémy zajištění pracovníků pro slévárny ........................... 245 Kafka, V.: Úvodní slovo ......................... 5 Kafka, V.: Vybrané pohledy na hodnocení současného stavu nákladové náročnosti výroby odlitků v České republice ............... 16 Chosen views on the assessment of the current state of the cost performance of the production of castings in the Czech Republic Kafka, V.: Zkušenosti se zvyšováním ekonomické efektivnosti výroby odlitků cestou PROJEKTŮ ............................................. 28 Experience with increasing an economic efficiency of casting production through the PROJECTS Kaňová, Z. – Zugárková, Z.: Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství ......................................... 421 Characteristics of natural andalusites and their influence on industrial use – the use of the Kerphalite KF in the foundry industry Kocian, J.: Informační nákladový systém „made by UXA“ .................................... 59 Kubíček, J.: Povrchové úpravy na veletrhu PROFINTECH 2016 .............................. 453 Surface Treatment Technologies on PROFINTECH Fair 2016

L Lána, I.: Úvodní slovo ........................... 81 Luňák, J. – Horký, K.: N-tým aneb tvorba komplexního katalogu vad hliníkových odlitků ....................................................... 102 N-team or creating a complex catalogue of defects of aluminium castings Luňák, M. – Kyselka, Š. – Špaček, M.: Numerická optimalizace v softwaru MAGMA5 jako pomocník výroby pískových jader metodou cold box ve společnosti BENEŠ a LÁT, a. s. .................................................... 179 M Martinák, R.: Kinetika odeznívání očkovacího účinku v litinách, jeho vliv na nukleaci grafitu, počet eutektických buněk a z toho plynoucí dopady na metalografickou strukturu ................................................... 363 Kinetics of fading of the inoculation effect in cast irons, its influence on graphite nucleation, number of eutectic cells and thereof resulting impacts on metallographic structure Merta, P.: Nákladový model v tavírně společnosti METSO, a. s., Přerov ................ 43 Miča, R.: Zkušenosti slévárny ŽĎAS, a. s., s přínosy cestou PROJEKTŮ .................. 38 Mikulka, V.: Zavádění štíhlé výroby ve firmě ALUCAST, s. r. o. .................................. 13 Introduction of slender production in the company of ALUCAST, s. r. o. (Ltd.) Mores, A.: FOND- EX 2016 a oblast technologie odlitků ....................................... 446 FOND-EX Fair 2016 and the field of casting technology N Novobilský, M.: Poznatky z využití PROJEKTŮ ve Slévárnách Třinec, a. s. ............... 38 O Obrtlík, J.: JMA Hodonín – pravidelný účastník PROJEKTŮ ....................................... 37 Odehnal, J. – Hampl, J. – Konečná, K.: Chunky grafit v těžkých odlitcích z litiny s kuličkovým grafitem ......................... 154 Chunky graphite in heavy spheroidal graphite castings P Pálka, S. – Hasil, J. – Doležal, P.: Zlepšení vlastností lité Cr-Ni oceli DIN 1.4865 přísadou inokulantů .................................. 161, 432 Improvement of properties of cast Cr-Ni steel DIN 1.4865 via addition of refiners Pazderka. J.: Zkouška stanovení vyplavitelných látek .......................................... 369 Test of determination of elutriatable substances Podprocká, R. – Malik, J. – Bolibruchová, D.: Vplyv teplotných faktorov na výskyt chyby nedoliatia odliatku Stirnplatte 033 montovaného do hydraulických čerpadiel používaných v automobilovom priemysle ................. 86 The effects of temperature factors on the occurrence of misrun casts Stirnplatte 033 fitted to the hydraulic pumps used in the automotive industry Potácel, R.: Tavicí a udržovací pece na Mezinárodním strojírenském veletrhu a výstavě FOND-EX 2016 ................................... 440 Melting and holding furnaces at the International Engineering Fair and at the FOND-EX Fair 2016

Ptáček, J.: Modifikace slitin hliník-křemík očima literatury ..................................... 97 Modification of aluminium-silicium alloys through the eyes of literature R Rojíček, V. a kol.: Zvyšování ekonomické efektivnosti výroby odlitků ve slévárně Beskyd, spol. s r. o., Frýdlant nad Ostravicí ......... 45 Roučka, J.: Potřebují se slevači scházet? ............................................................ 341 Rousek, J.: Úvodní slovo .................... 216 S Sembdner, M.: Jsou odlišnosti mezi českou a zahraniční slévárnou? ........................ 54 Sinay, J.: Přístupy státu k podnikatelským jednotkám ........................................... 56 Skrbek, B.: Vytváření a diagnostika povrchových zakalených vrstev na odlitcích z litiny s lupínkovým grafitem ........................ 360 Formation and diagnostics of surface hardened layers on lamellar graphite iron castings Střítecký, F.: FOND-EX 2016 z pohledu tlakového, kokilového a nízkotlakého lití ..... 442 FOND-EX from the view of die-pressure, chill and low pressure casting Szmek, V.: Zkušenosti s řízením ekonomické efektivnosti výroby ve Slévárnách Třinec, a. s. .............................................................. 45 Š Šenberger, J.: Postavení vysokých škol jako základního článku v národním hospodářství .............................................................. 26 The position of universities as an essential article in the national economy Šlajs, J.: Co nového přinesl Mezinárodní strojírenský veletrh a slévárenský veletrh FOND-EX 2016 v oblasti 3D tisku? ................ 450 What new did the International Engineering Fair and the FOND-EX Foundry Fair bring in the field of 3-D printing? Šlajs, J.: České slévárenství versus prognóza Industrie 4.0 ....................................... 429 Czech foundry industry versus the forecast Industrie 4.0 Šlajs, J.: Řešení problémů insolvence sléváren ........................................................ 21 Solution of problems of the insolvency of foundries V Vanko, B. a kol.: Liatie zliatin hliníka na tvárnenie v čiastočne tuhom stave I. Možnosti liatia v čiastočne tuhom stave pri predchádzaní vzniku zlievarenských chýb ............................................................ 226 Semi-solid metal casting of wrought aluminium alloys I. Possibilities of semi-solid metal casting in the prevention of casting defects Vanko, B. a kol.: Spracovanie hliníkovej zliatiny na tvárnenie EN AW-2024 technológiou liatia s kryštalizáciou pod tlakom ............................................................ 150 Casting with crystallization under pressure of EN AW-2024 wrought aluminium alloy Vladár, Z.: Úvodní slovo ........................ 5 Vykoukal, M. a kol.: Jádra vytvrzovaná teplem – provozní zkušenosti ze zkoušky pojivového systému GEOPOL® W ve slévárně BENEŠ a LÁT, a. s. .............................. 236

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

495

Z Zýka, J. – Andršová, I. – Málek, J. – Podhorná, B. – Joch, A. – Hrbáček, K.: Vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti niklové superslitiny MAR-M-247 .......... 414 Influence of microstructure ON mechanical properties of MAR-M-247 nickel superalloy Ž Žihalová, M. – Bolibruchová, D.: Vplyv pridávania korektorov železa na kryštalizáciu zliatiny AlSi10MgMn so zvýšeným obsahom železa ................................................... 93 Influence of adding the iron correctors on crystallization of the AlSi10MgMn alloy with increased iron content Žižka, I. a kol.: Vytváření ekonomického povědomí ve Slévárnách Třinec, a. s. ..... 35

FIREMNÍ PREZENTACE PRESENTATIONS OF COMPANIES

bázi organických rozpouštědel k vodním nátěrům .............................................. 456 H-GLOST, s. r. o, Drásov Společnost H-GLOST upevňuje svoji pozici ............................................................ 266 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, Düsseldorf, Německo; Hüttenes-Albertus CZ, s. r. o., Děčín HA – pokročilé cold box systémy pro lití neželezných kovů a jejich environmentální aspekty .................................................. 373 Chem-Trend GmbH, Maisach/Gernlinden, Německo Kontrola procesů tlakového lití termokamerou l Rychlé rozpoznání chyb podmíněných teplotou a okamžité odstavení ........... 300 Mazání minimálním množstvím maziva snižuje náklady, zlepšuje ochranu životního prostředí a bezpečnost práce | Díky novému mazivu pro písty MicroDose™ lze výrazně snížit spotřebu, prodloužit životnost a zvýšit kvalitu dílů .......................................... 114 Vysoce efektivní procesní pomocné látky ........................................................... 458

Automatizační řešení pro cílené omílání | Spolehlivé, efektivní a flexibilní obrábění přesných dílů ..................................... 384 Dvě identická tryskací zařízení pro různá použití u Andersen Steel .................... 284 Konstruováno podle požadavků sléváren a kováren / Odlitek nebo výkovek – vždy perfektně tryskaný ....... 2. s. obálky č. 5–6 SwissCentrum software, s. r. o., Prostějov IT pomocník pro dokonalé odlitky ......... 61 ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o. Představení společnosti ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o. ............................... 292, 381 TIESSE PRAHA TIESSE PRAHA – komplexní služby a individuální přístup slaví úspěch ................. 294

RUBRIKY l SECTIONS Aktuality l News: 134, 205, 330 Blahopřejeme l Congratulations: 75, 141, 207, 332, 403, 486

ABB s. r. o., Praha ABB Robotika představí na Mezinárodním strojírenském veletrhu svého historicky největšího robota ................................... 268 ABB Robotika uvedla na trh bezpečnostně certifikovaný systém pro monitorování robotů SafeMove2 .................................... 386

JUNKER Industrial Equipment, s. r. o., Boskovice Generální opravy slévárenských pecí ... 288

Mezioborové informace l Interdisciplinary information: 402

KERAMOST, a. s., Most KERAMOST, a. s., – expanze v oblasti slévárenství ................................................ 270

Roční přehledy l Annual overviews: 118, 190, 306, 388, 463

AIR PRODUCTS, spol. s r.o. Kyslíko-palivový systém pro kuplovny snižuje náklady a přináší pružnost řízení kupolových pecí ................................................... 264

KERAMTECH, s. r. o., Žacléř ............ 280

ALFE BRNO, s. r. o. Hana Portová, ALFE BRNO, s. r. o. ........183 ASK Chemicals, s. r. o., Brno PEP SET – účinný pojivový systém nezatěžující životní prostředí – zkušenosti ze slévárny Al slitin ............................................... 105 Nové koncepty slévárenských přísad (additiv) pro výrobu kvalitních odlitků a rovněž možnost lití bez nátěru .............................. 250 Altreva, spol. s r. o., Třebíč Poctivé pracovní oděvy s dlouhou životností pro náročný průmysl ................... 108, 302 ALUCAST, s. r. o. FOND-EX 2016 | ALUCAST, s. r. o. | 15. výročí založení ........................................... 254 BRIKLIS, spol. s r. o. Od kovové třísky ke kovové briketě ve dvanácti sekundách .................................. 278 CLARIANT PRODUKTE GmbH, Německo Low emission aditiva pro bentonitové formovací směsi l Zvýšení povrchové jakosti odlitků a redukce emisí při odlévání ........... 276 ELSKLO, spol. s r. o., Desná v Jizerských horách Moderní topný systém elektrických kelímkových pecí ELSKLO ................................ 272

Laempe + Panáčková, Praha LAEMPE + PANÁČKOVÁ – jsme tu pro Vás již více než 20 let .................................... 296 LANIK, s. r. o., Boskovice MORGAN MMS představuje nový kelímek Z2e2 | Měřitelná úspora energie, zvýšená efektivita a životnost ........................... 112 Profil společnosti ................................ 382 MCAE Systems, s. r. o., Kuřim Co musí slévárny vědět o 3D tisku ....... 110 Messer Technogas, s. r. o., Praha Kryogenní odstraňování otřepů z kovových odlitků ........................................ 116, 182 Metakon s. r. o., Brno; Ascend, s. r. o., Praha Praktické zkušenosti z procesu získání dotací pro slévárny ze strukturálních fondů EU ........................................................... 286 METOS, v. o. s., Chrudim 3D data ve slévárenství ...................... 290 Miroslav Karas – DESTRO, spol. s r. o., Zbečno Kdo je DESTRO? .................................. 260 NAJPI a. s., Senica, Slovensko NAJPI úspešne rozbehla výrobu a predaj zlievarenských a sklárskych pieskov ..... 282 První brněnská strojírna Velká Bíteš, a. s., První brněnská strojírna Velká Bíteš, a. s., Divize přesného lití .............................. 274

ESI Group S. A., Francie ProCAST: již déle než čtvrtstoletí špičkové kvality v oblasti slévárenských simulací Od první verze v roce 1990 se ProCAST neustále zdokonaluje .............................. 262

RESPECT, a. s., Praha Bez čeho se neobejde stavební záměr či developerská činnost .............................. 455 Úspěšný obchod je uzavřen zaplacením, nikoliv dodáním .................................... 298

Eurovision, a. s., Brno Dotace z fondů EU pro podniky v oblasti slévárenství ................................................. 60 Podpořte rozvoj Vaší firmy na všech úrovních! ................................................... 117

RGU CZ, s. r. o., Brno Proč použít pro řízení slévárenských výrob specializovaný informační systém – řešení vyvíjené pro potřeby slévárenské výroby? ............................................................ 258

FOSECO, Ostrava Rychle schnoucí nátěr l Přechod od nátěrů na

RÖSLER Oberflächentechnik GmbH, Německo

496

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12

Nekrolog l Obituary: 489

Slévárenská výroba v České republice l Foundry production in the Czech republic: 476 Slévárenská výroba v zahraničí l Foundry production abroad: 128 Slévárenské konference l Foundry conferences: 203, 482 Slévárenské kongresy l Foundry congresses: 327, 401 Slévárenské veletrhy l Foundry fairs: 132 Transactions AFS 2015: 136, 199, 324, 397, 478 Umělecké odlitky l Art castings: 74, 141, 206, 332, 486 Vysoké školy informují l Information from universities: 69, 135, 329, 402, 484 Výročí l Anniversary: 487 Vzpomínáme l Commemorations: 207 Z historie l From the history: 76, 142, 208, 333, 404, 490 Zahraniční slévárenské časopisy l Foreign foundry journals: 70, 137, 200, 325, 398, 479 Zajímavosti l Curiosities: 486 Zaostřeno na materiál l Focused on material: 184, 460 Ze zahraničních časopisů l From the foreign foundry journals: 73, 139, 202, 326, 400, 481 Zprávy České slévárenské společnosti l News from the Czech Foundrymen Society: 66, 125, 195, 320, 393, 472 Zprávy Spolku přesného lití l News from the Czech Investment Casting Association: 68, 319 Zprávy Svazu modeláren České republiky l News from the Association of Pattern Shops of the Czech Republic: 65, 317 Zprávy Svazu sléváren České republiky l News from the Association of Foundries of the Czech Republic: 62, 122, 193, 314, 391, 467

BUĎTE V OBRAZE !

Specialista na pojištění industriálních rizik Pojistěte se proti případným průmyslovým škodám • • • • • • • • • • • •

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

MAGMA GmbH K Vinici 1256 53002, Pardubice Czech Republic +420 773 154 664 p.kotas@magmasoft.cz www.magmasoft.de

SLÉVÁRENSTVÍ č. 11– 12 / 2016

11–12/2016

Všeobecné zaměření – hodnocení veletrhu FOND-EX 2016

Výkonný a kompaktní

Tel.: +420 558 307 511 / www.foseco.cz