Konstrukcja odlewu utrudniająca krzepnięcie kierunkowe, konstrukcja modelu uniemożliwiająca właściwe położenie formy w momencie zalewania oraz nieodpowiedni kształt, wielkość i umiejscowienie nadlewu powoduje powstawanie wady typu
A. pęcherz zewnętrzny.
B. jama skurczowa.
C. nakłucia.
D. niedolew.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2019 (arkusz M.37-X-19.01).
Jama skurczowa jest tu właściwą odpowiedzią, bo wszystkie podane przyczyny dotyczą zasilania odlewu podczas krzepnięcia. Metal przy przejściu ze stanu ciekłego w stały zmniejsza swoją objętość, więc odlew musi być zasilany ciekłym metalem z nadlewu aż do końca krzepnięcia. Jeżeli konstrukcja odlewu nie pozwala na krzepnięcie kierunkowe, czyli od cienkich ścianek w stronę grubszych miejsc i dalej do nadlewu, to w ostatnio krzepnącej strefie zabraknie metalu. Wtedy powstaje jama skurczowa, często wewnątrz odlewu, w grubym węźle cieplnym. Z mojego doświadczenia najczęściej problem wychodzi przy masywnych przejściach ścianek, źle dobranych nadlewach albo gdy model ustawiono tak, że nadlew nie znajduje się w najwyższym i najgorętszym miejscu. Dobra praktyka odlewnicza mówi, żeby projektować układ zasilania zgodnie z zasadą modułu cieplnego, stosować nadlewy o odpowiedniej objętości, izolacje lub egzotermiczne zasypki, a czasem ochładzalniki. W dokumentacji technologicznej trzeba też jasno określić płaszczyznę podziału formy, położenie odlewu przy zalewaniu oraz miejsca nadlewów i przelewów. Normy typu PN-EN ISO 8062 pomagają w tolerancjach odlewów, ale sama jakość zależy też od poprawnej technologii zasilania. Krótko mówiąc: gdy nadlew nie zadziała jako rezerwuar ciekłego metalu, skurcz objętościowy zrobi swoje i powstanie jama skurczowa.
W tym pytaniu łatwo pomylić różne wady odlewnicze, bo wszystkie powstają w czasie wykonywania odlewu, ale ich mechanizm jest zupełnie inny. Pęcherz zewnętrzny wiąże się głównie z gazami, wilgocią w masie formierskiej, słabą przepuszczalnością formy albo zagazowaniem ciekłego metalu. Taka wada ma charakter gazowy i zwykle objawia się jako zaokrąglone puste miejsce przy powierzchni. Nie wynika bezpośrednio z tego, że nadlew jest za mały lub źle ustawiony. Nakłucia też są wadą gazową, drobną, często powierzchniową lub podpowierzchniową. Ich przyczyny to na przykład reakcje metalu z wilgotną formą, zbyt duża ilość spoiwa, słabe odpowietrzenie rdzeni albo niekorzystna temperatura zalewania. To inna logika niż przy skurczu objętościowym metalu. Niedolew natomiast oznacza, że ciekły metal nie wypełnił całej wnęki formy. Powodem może być zbyt niska temperatura zalewania, zbyt mała lejność stopu, źle zaprojektowany układ wlewowy albo zbyt wolne zalewanie. Przy niedolewie brakuje metalu już na etapie wypełniania formy, a przy jamie skurczowej forma mogła być wypełniona prawidłowo, tylko później zabrakło zasilania podczas krzepnięcia. Typowy błąd myślowy polega na tym, że każde puste miejsce w odlewie traktuje się jako pęcherz albo niedolanie. W praktyce technolog patrzy na położenie wady, kształt przekroju, grubość ścianek, kierunek krzepnięcia i pracę nadlewu. Jeżeli opis mówi o utrudnionym krzepnięciu kierunkowym, złym położeniu formy przy zalewaniu oraz nieodpowiednim kształcie, wielkości i umiejscowieniu nadlewu, to wskazuje właśnie na jamę skurczową. Moim zdaniem to jedno z ważniejszych skojarzeń w odlewnictwie: nadlew ma zasilać odlew, a nie tylko być przyklejonym dodatkiem metalu do odcięcia po wybiciu.