Przedstawione na rysunku urządzenie służy do badania
A. przepuszczalności mas formierskich.
B. zagęszczalności mas formierskich.
C. gazotwórczości mas formierskich.
D. temperatury spiekania mas formierskich.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2021 (arkusz M.37-SG-21.01).
To urządzenie jest aparatem do badania gazotwórczości mas formierskich, czyli ilości gazów wydzielanych przez próbkę masy podczas ogrzewania. W praktyce wygląda to tak, że próbkę masy lub rdzenia umieszcza się w rozgrzanej części piecowej, a powstające gazy są odprowadzane przewodami do układu pomiarowego, często z biuretą, zbiornikiem lub czujnikiem objętości przepływu. Wynik podaje się zwykle jako objętość gazu w odniesieniu do masy próbki, np. cm³/g, oraz obserwuje się dynamikę wydzielania gazu w czasie. Ma to duże znaczenie przy masach z lepiszczami organicznymi, żywicami, dodatkami węglotwórczymi czy wilgocią. Moim zdaniem to jedno z tych badań, które dobrze łączy teorię z praktyką, bo zbyt duża gazotwórczość może dać pęcherze gazowe, porowatość albo przypalenia na odlewie. Dobra praktyka laboratoryjna wymaga stałej temperatury badania, powtarzalnej masy próbki, szczelnego układu przewodów i kalibracji układu pomiarowego, zgodnie z procedurami stosowanymi w laboratoriach odlewniczych i wymaganiami normowymi PN/ISO dla badań materiałów formierskich.
Na rysunku nie pokazano przyrządu do oceny zagęszczalności, przepuszczalności ani temperatury spiekania, chociaż te pojęcia łatwo ze sobą pomylić, bo wszystkie dotyczą kontroli mas formierskich. Widać tu zestaw z komorą grzewczą, przewodami oraz częścią pomiarową do zbierania lub rejestrowania wydzielających się gazów. Taki układ jest typowy dla badania gazotwórczości mas formierskich i rdzeniowych. Próbka jest podgrzewana, a aparatura mierzy, ile gazu powstaje z wilgoci, lepiszcza, żywic, utwardzaczy albo dodatków technologicznych. To ma bezpośredni wpływ na jakość odlewu, bo gaz musi zdążyć ujść przez formę, inaczej mogą pojawić się pęcherze, porowatość i inne wady gazowe. Zagęszczalność masy bada się innymi metodami, zwykle na próbce ubijanej lub zagęszczanej w specjalnym cylindrze, gdzie ocenia się zmianę objętości albo wysokości próbki po określonym zagęszczeniu. Przepuszczalność też wymaga osobnego aparatu, w którym przez znormalizowaną próbkę przepuszcza się powietrze i określa opór przepływu. Sama obecność rurek nie oznacza od razu przepuszczalności, i tu często pojawia się błąd myślowy. Temperatura spiekania natomiast dotyczy zachowania masy w wysokiej temperaturze, zwykle obserwuje się zmiany struktury, zlepianie ziaren i odporność termiczną, a nie objętość wydzielonych gazów. Z mojego doświadczenia najprościej zapamiętać: piec plus układ zbierania gazu oznacza badanie gazotwórczości, a nie zwykłą kontrolę mechanicznego zagęszczenia czy przewiewności masy.