Na rysunku przedstawiono schemat urządzenia do pomiaru wytrzymałości mas formierskich. Stanowisko do pomiaru wytrzymałości na rozciąganie oznaczono cyfrą
A. 2
B. 3
C. 4
D. 1
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2021 (arkusz M.37-SG-21.01).
Cyfra 1 wskazuje stanowisko do pomiaru wytrzymałości masy formierskiej na rozciąganie. W tym miejscu próbka jest chwytana w specjalne uchwyty i obciążana siłą rozciągającą, aż do jej zerwania. To jest istota próby rozciągania: masa nie jest ściskana między płytkami ani zginana na podporach, tylko pracuje tak, jakby była odciągana w dwie strony. Wynik takiego badania można zapisać jako $R_r=\frac{F}{A}$, gdzie F to siła niszcząca, a A to pole przekroju próbki. W praktyce odlewniczej ma to spore znaczenie, bo masa formierska musi wytrzymać wyjmowanie modelu, transport formy, składanie skrzynek i zalewanie ciekłym metalem. Moim zdaniem ten pomiar jest jednym z bardziej przydatnych, bo szybko pokazuje, czy osnowa piaskowa i lepiszcze są dobrze dobrane. Dobre praktyki laboratoryjne wymagają, żeby próbki miały powtarzalny kształt, były jednakowo zagęszczone i badane w porównywalnych warunkach wilgotności oraz czasu dojrzewania masy. Inaczej wynik może ładnie wyglądać na papierze, ale w produkcji forma zacznie się kruszyć albo pękać.
Przy tym schemacie łatwo pomylić stanowisko do rozciągania z innymi gniazdami pomiarowymi, bo całe urządzenie wygląda jak jedna wspólna maszyna z dźwignią i obciążnikiem. Jednak w badaniu wytrzymałości na rozciąganie najważniejszy jest sposób zamocowania próbki. Próbka musi być uchwycona tak, aby siła działała osiowo i odciągała jej końce od siebie. Właśnie temu odpowiada stanowisko oznaczone cyfrą 1. Pozostałe miejsca na rysunku służą do innych rodzajów obciążenia masy formierskiej, na przykład ściskania, ścinania albo zginania, zależnie od zastosowanych wkładek i podpór. Jeżeli ktoś wybiera inne oznaczenie, to zwykle patrzy tylko na środek maszyny albo na największy element mechanizmu, a nie na samą próbkę i kierunek działania siły. To częsty błąd, bo w technologii odlewniczej nie wystarczy rozpoznać przyrząd, trzeba jeszcze wiedzieć, co dzieje się z materiałem w czasie próby. Masa formierska może mieć dobrą wytrzymałość na ściskanie, a słabszą na rozciąganie, i odwrotnie, więc nie wolno tych prób traktować jako zamiennych. Z mojego doświadczenia najlepiej zapamiętać zasadę: rozciąganie wymaga uchwytów i zerwania próbki przez odciąganie, a nie przez dociskanie płytką czy podpieranie belki. W laboratorium odlewniczym takie rozróżnienie jest ważne, bo od wyników badań dobiera się wilgotność masy, ilość bentonitu, dodatki technologiczne i parametry zagęszczania formy.