Produkcja precyzyjnych odlewów wymaga niebywałej dokładności. Cały czas trzeba o nią dbać.
Obróbka metali to sztuka pełna niespodzianek. Taki chociażby magnez jest metalem bardzo reaktywnym, to znaczy, że chętnie tworzy związki z innymi pierwiastkami, a szczególnie z tlenem, stwarzając duże zagrożenie pożarowe. Odlewnictwo stopów zawierających jego duże ilości wymaga więc odpowiednich metod.
Z tego względu magnezowi nie za bardzo służy stosowanie technologii form, w których podstawowym materiałem jest piasek kwarcowy. Piasek ten bowiem w znakomitej większości składa się z krzemionki, a więc związku krzemu z tlenem. A tak się składa, że tlen znacznie bardziej lubi towarzystwo magnezu niż krzemu. Zalanie takiej formy magnezowym stopem oznacza samozapłon. Dlatego do produkcji odlewów magnezowych potrzebne są formy o zupełnie innym składzie chemicznym. – Nasz wynalazek dotyczy opracowania receptury na nową warstwę ceramiczną, która znajdzie zastosowanie w odlewnictwie stopów magnezu oraz aluminium, w metodzie wytapianych modeli, stosowanej głównie do wykonywania odlewów precyzyjnych – tłumaczy mgr inż. Zbigniew Stefański.
Ponieważ w tej metodzie piasek kwarcowy odpada jako główny składnik, opracowano ceramikę formy bazującą na piasku wykonanym ze skał zwanych oliwinami. Muszą być one przed przygotowaniem masy oczywiście odpowiednio rozdrobnione. Technologia wytapianych modeli tym różni się od tradycyjnie stosowanej technologii form piaskowych – gdzie spoiwem jest materiał zwany bentonitem – że wykonany model woskowy o kształcie planowanego odlewu wielokrotnie pokrywa się cienką, ciekłą warstwą zawierającą minerał oliwin. Czynność tę powtarza się do momentu, aż forma ceramiczna nabierze grubości 5–6 mm. Wtedy umieszcza się ją w specjalnym urządzeniu, zwanym autoklawem, gdzie w temperaturze ok. 120 stopni C następuje wytopienie wosku. Po wytopieniu wosku i wysuszeniu formy wypala się ją w temperaturze 850 stopni, usuwając w ten sposób wszelkie resztki organiczne oraz nadając jej odpowiednią wytrzymałość.
– Dzięki zastosowanemu przez nas składowi nie jest konieczne uprzednie nagrzewanie formy do wysokiej temperatury przed wlaniem stopu. Ciekły metal można wlewać do niej w temperaturze pokojowej, co pozwala osiągnąć tę dodatkową korzyść, że przyspiesza to proces chłodzenia odlewu, a tym samym wpływa na jego lepsze parametry technologiczne i mechaniczne – mówi inż. Stefański. Dodatkową zaletą technologii jest to, że głównym składnikiem formy jest oliwin. Stanowi on bowiem znacznie tańszą alternatywę dla cyrkonu – a także innych drogich minerałów przydatnych do wytwarzania form do odlewnictwa stopów magnezu.
