Które z urządzeń służy do badania przepuszczalności mas formierskich?
Urządzenie 1
Urządzenie 4
Urządzenie 2
Urządzenie 3
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2019 (arkusz M.37-X-19.01).
W tym zadaniu chodzi o rozpoznanie aparatu do pomiaru przepuszczalności mas formierskich, czyli Urządzenia 3. Taki przyrząd służy do sprawdzania, jak łatwo powietrze lub gazy odlewnicze przechodzą przez zagęszczoną próbkę masy. W praktyce ma to duże znaczenie, bo podczas zalewania formy ciekłym metalem z masy wydziela się para wodna i gazy ze spoiw. Jeżeli masa ma za małą przepuszczalność, mogą pojawić się pęcherze gazowe, nakłucia, rzadzizny albo niedolewy związane z utrudnionym odpowietrzeniem formy. Pomiar wykonuje się na standardowej próbce, zwykle walcowej, przygotowanej w powtarzalny sposób. W uproszczeniu aparat przepuszcza określoną ilość powietrza przez próbkę i mierzy spadek ciśnienia lub czas przepływu. W klasycznej metodyce stosuje się zależność $P=\frac{V\cdot h}{A\cdot p\cdot t}$, gdzie wynik opisuje przepuszczalność masy. Dobra praktyka laboratoryjna, zgodna z metodykami PN-H dla mas formierskich i zasadami kontroli jakości w odlewni, wymaga jednak nie tylko samego odczytu z wyświetlacza. Trzeba pilnować wilgotności masy, jednakowego ubicia próbki, czystości sit i króćców powietrznych oraz okresowej kontroli aparatu. Moim zdaniem to jedno z tych badań, które bardzo szybko pokazuje, czy masa będzie zachowywać się poprawnie na formierni, a nie tylko dobrze wyglądać w skrzyni.
Wybór innego urządzenia zwykle wynika z tego, że kilka aparatów laboratoryjnych do mas formierskich wygląda podobnie: mają zielono-białą obudowę, panel cyfrowy, uchwyty na próbki i są produkowane jako stanowiska do kontroli jakości. Sam wygląd obudowy nie jest jednak kryterium technologicznym. Do badania przepuszczalności potrzebny jest układ przepływu powietrza przez znormalizowaną próbkę masy, z pomiarem oporu przepływu, ciśnienia lub czasu. Właśnie to odróżnia aparat przepuszczalności od innych urządzeń. Jeden z pokazanych przyrządów może kojarzyć się z badaniem wytrzymałości masy, bo ma mechanizm docisku i miejsce na próbkę, ale wytrzymałość na ściskanie, zginanie czy ścinanie to zupełnie inna właściwość niż zdolność przepuszczania gazów. Inne urządzenie przypomina zestaw sitowy, używany raczej do analizy granulometrycznej osnowy piaskowej. Analiza sitowa mówi, jaki jest rozkład ziaren piasku, a nie mierzy bezpośrednio przepływu gazu przez zagęszczoną masę. Jeszcze inny aparat może służyć do przygotowania, zagęszczania albo oceny innej cechy próbki, lecz bez układu powietrznego nie da wiarygodnego wyniku przepuszczalności. Typowy błąd myślowy polega na tym, że ktoś łączy każde badanie masy formierskiej z jednym ogólnym urządzeniem laboratoryjnym. W odlewni tak się nie da, bo każda cecha technologiczna ma swoją procedurę: wilgotność, wytrzymałość, osypliwość, płynność, uziarnienie i przepuszczalność bada się osobno. Dlatego poprawne rozpoznanie przyrządu jest ważne, szczególnie przy kontroli mas bentonitowych i rdzeniowych, gdzie za mała przepuszczalność może od razu przełożyć się na wady gazowe odlewu.