618-2037/01 – Formovací materiály (FM)
| Garantující katedra | Katedra metalurgie a slévárenství | Kredity | 7 |
| Garant předmětu | Ing. Jaroslav Beňo, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Jaroslav Beňo, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2014/2015 | Rok zrušení | 2021/2022 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Získané znalosti:
- student bude umět charakterizovat jednotlivé technologie pro výrobu formovacích a jádrových směsí
- student bude umět formulovat základní metody hodnocení materiálů pro výrobu forem a jader včetně řízení těchto
směsí na základě fyzikálně-chemických a technologických vlastností
Získané dovednosti:
- student bude umět predikovat vzájemné interakce systému ostřivo – pojivo
- student bude umět aplikovat své teoretické poznatky za účelem řízení formovací směsi ve vztahu ke zvolené technologii
- znát postup a metodiku složitých a časově náročných zkoušek hodnocení ostřiv a bentonitové formovací směsi na základě vizuální metodiky
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Ostatní aktivity
Anotace
Předmět je zaměřen na teoretické a praktické aspekty přípravy, výroby a použití formovacích směsí pro přípravu jader a forem. Pozornost je dále věnována vzájemným interakcím jednotlivých komponent formovacích směsí a vývojovým trendům Jsou zde rovněž prezentovány základní způsoby testování kvality formovacích směsí.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
http://www.fmmi.vsb.cz/cs/urceno-pro/studenty/podklady-ke-studiu/studijni-opory
Další požadavky na studenta
Vypracování laboratorních protokolů a absolvování zápočtového testu
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Dělení materiálů pro výrobu forem a jader. Složení formovacích směsí, dělení. Ostřiva - základní charakteristika, dělení ostřiv, hodnocení kvality přírodních a umělých ostřiv. Stanovení základních parametrů ostřiv.
2. Křemenná ostřiva, geneze, fyzikálně – chemické a technologické vlastnosti, nevýhody křemenných ostřiv a potlačení jejich důsledků (vady z bržděné tepelné dilatace).
3. Nekřemenná ostřiva, přírodní a umělá. Rozdělení, obecná charakteristika a možnosti jejich použití. Struktura formovací směsi. Pórovitost a prodyšnost formovací směsi.
4. Tepelně-fyzikální vlastnosti formovací směsi. Součinitel tepelné akumulace, konstanta tuhnutí a výpočet doby tuhnutí. Měrný povrch ostřiv, metody stanovení. Koeficient hranatosti a jeho účinek na technologické vlastnosti formovací směsi.
5. Aktivace zrn ostřiv, způsoby a význam. Regenerace ostřiv, metody a hodnocení kvality regenerátu. Netradiční způsoby regenerace. Pevnost formovacích směsí, adhézní - kohéýní síly pojiv. Aktivace umělých pryskyřic (silanizace) a její metody.
6. Pojivové soustavy I.-IV. generace, obecná charakteristika. Jílová pojiva ve slévárenské technologii, struktura a vlastnosti. Voda v jílových minerálech, druhy vod, stanovení optimální vlhkosti. Interakce voda - jíl. Jíly montmorillonitického typu - bentonity.
7. Vlastnosti bentonitových směsí. Aktivace bentonitů, mechanismus, chemismus a vliv na kvalitu pojiva. Změny bentonitového pojiva po tepelné expozici. Řízení jednotných bentonitových směsí, oolitizace, přínosy a nedostatky.
8. Aditiva jednotných bentonitových směsí. Nosiče pyrolýzního uhlíku (PC), princip účinku a využití. Teorie účinku lesklého uhlíku (LC), stanovení a optimální koncentrace. Vady z nedostatku/přebytku PC. Další aditiva JBS.
9. Chemizace výroby forem a jader. Pojiva II. generace - alkalické silikáty, výroba, základní charakteristika. Koloidní roztoky a jejich struktura, proces gelace. Metody a principy vytvrzování alkalických silikátů.
10. CT- a ST – směsi s alkalickými silikáty. CO2 – proces. Samotvrdnoucí směsi s kapalnými tvrdidly. Problematika rozpadavosti směsí s vodním sklem. Renezance směsí na bázi alkalických silikátů. Technologie přípravy, výroby a využití solných jader.
11. Pojiva II. generace na organické bázi. Formovací a jádrové směsi na bázi fenol-formaldehydových pryskyřic. Metoda Croninga, příprava, výroba skořepin, vady, regenerace. Metoda horkého jaderníku (HOT – BOX) a její varianty. Metoda studeného jaderníku Gisag COLD – BOX. Výběr vhodných ostřiv, rozpadavost a regenerace. Přednosti a nedostatky.
12. Formovací a jádrové směsi na bázi furanových pryskyřic. ST- furanové směsi. Druhy kyselých katalyzátorů. Vliv teploty komponentů na průběh a rychlost reakcí. Regenerace s využitím magnetické vícestupňové separace. Kvalita chromitového regenerátu. Resol – CO2. Výběr vhodných ostřiv, rozpadavost a regenerace.
13. Chemie polyuretanových pojiv. Alkyd-olejové polyuretany. Fenolické polyuretany. Metody výroby jader PUR COLD-BOX, PEP-SET. Sacharidová pojiva a aditiva.
14. Pojiva III. a IV. generace, aplikace fyzikálních a biologických účinků pro výrobu forem. Princip, použití výhody a nevýhody jednotlivých technologií
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky