Aparat przedstawiony na rysunku służy do badania
A. płynności.
B. osypilwości.
C. trwałości.
D. żywotności.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2019 (arkusz M.37-X-19.01).
Ten aparat służy do badania osypliwości mas formierskich lub rdzeniowych, czyli skłonności powierzchni próbki do kruszenia się i odpadania ziaren pod wpływem tarcia, podgrzania oraz lekkiego oddziaływania mechanicznego. Na rysunku widać elementy typowe właśnie dla takiego badania: rolki obracające badaną próbkę, promiennik podczerwieni nagrzewający jej powierzchnię oraz zbiornik na zużytą, osypaną masę. W praktyce po badaniu porównuje się masę próbki przed i po próbie, często według zależności $O=\frac{m_1-m_2}{m_1}\cdot100\%$, gdzie ubytek masy pokazuje, jak bardzo materiał się osypuje. Moim zdaniem to jedno z tych badań, które wygląda prosto, ale ma duże znaczenie na produkcji. Zbyt duża osypliwość rdzeni może powodować zaprószenia, chropowatą powierzchnię odlewu, wtrącenia piaskowe i późniejsze problemy przy oczyszczaniu. W dobrej praktyce odlewniczej kontroluje się takie własności razem z wytrzymałością, przepuszczalnością i wilgotnością masy, zgodnie z przyjętymi procedurami laboratoryjnymi oraz wymaganiami technologii formowania. Dzięki temu wiadomo, czy dana masa wytrzyma transport, suszenie, składanie formy i zalewanie ciekłym metalem.
Aparatu z rysunku nie należy kojarzyć przede wszystkim z badaniem trwałości w sensie ogólnej odporności elementu na długą eksploatację. W odlewnictwie trwałość może dotyczyć np. oprzyrządowania, form metalowych albo odporności materiału na wielokrotne użycie, ale tutaj próbka masy jest obracana na rolkach i podgrzewana promiennikiem podczerwieni, a produkt badania trafia do zbiornika jako osypana masa. To mocno naprowadza na ocenę ubytku powierzchni, a nie na klasyczną trwałość konstrukcyjną. Płynność także nie pasuje, bo bada się ją zwykle dla ciekłego metalu lub czasem dla mas w kontekście zdolności do wypełniania przestrzeni, ale używa się wtedy innych metod i przyrządów, np. prób spiralnych dla stopów. Tu nie ma przepływu ciekłego metalu ani kanału pomiarowego. Żywotność masy formierskiej oznacza czas, przez jaki masa zachowuje przydatność technologiczną po przygotowaniu, szczególnie przy spoiwach chemicznych. Do tego kontroluje się czas wiązania, urabialność, wytrzymałość po określonym czasie, a nie ilość ziaren odpadających z nagrzanej próbki. Typowy błąd polega na tym, że widząc promiennik i napęd rolek ktoś myśli ogólnie: urządzenie coś męczy, więc bada trwałość. W rzeczywistości istotą tej próby jest osypliwość, czyli kruszenie i odpadanie ziaren masy z powierzchni rdzenia lub formy. Z mojego doświadczenia warto zawsze patrzeć na to, co jest zbierane i mierzone po próbie, bo to często zdradza rodzaj badania.