618-2037/02 – Formovací materiály (FM)

Garantující katedraKatedra metalurgie a slévárenstvíKredity6
Garant předmětuIng. Jaroslav Beňo, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Filip Radkovský, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BEN001 Ing. Jaroslav Beňo, Ph.D.
RAD913 Ing. Filip Radkovský, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+3

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:

JELÍNEK, P. Pojivové soustavy slévárenských formovacích směsí : chemie slévárenských pojiv. Ostrava: OFTIS, 2004. ISBN 80-239-2188-6. JELÍNEK, P. Disperzní soustavy slévárenských formovacích směsí: Ostřiva. Ostrava: OFTIS, 2000. ISBN 80-238-6118-2. Slévárenství. Brno: Svaz sléváren ČR, 2000-, roč.47-. ISSN 0037-6825 Mold & core test handbook. 3rd ed. Des Plaines: American Foundry Society, c2001-2006. ISBN 0-87433-228-1.

Doporučená literatura:

ELBEL, T. Vady odlitků ze slitin železa: (klasifikace, příčiny a prevence). Brno: MATECS, 1992. GOODRICH, G. M., ed. Casting defects handbook: iron & steel. Schaumburg: American Foundry Society, c2008. ISBN 978-0-87433-314-5.

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

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  16
        Zkouška Zkouška 70  35 3
Rozsah povinné účasti: Povinná účast na cvičeních min. 80%.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (B0214A270001) Umělecké slévárenství MTU P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0214A270001) Umělecké slévárenství MTU P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0214A270001) Umělecké slévárenství MTU P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2020/2021 zimní