Urządzenie przedstawione na rysunku przeznaczone jest do badania
A. ziarnistości.
B. gęstości pozornej.
C. zawartości lepiszcza.
D. temperatury spiekania.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2020 (arkusz M.37-SG-20.01).
Urządzenie ze zdjęcia to wstrząsarka sitowa z kompletem sit kontrolnych, czyli sprzęt do badania ziarnistości materiału sypkiego, np. piasku formierskiego albo osnowy masy rdzeniowej. Zasada pracy jest dość prosta: odważoną i najczęściej wysuszoną próbkę wsypuje się na górne sito, a sita są ułożone od największego oczka u góry do najmniejszego na dole. Po określonym czasie wibracji ziarna rozdzielają się według wielkości, a potem waży się pozostałości na poszczególnych sitach. Na tej podstawie można określić skład ziarnowy, udział frakcji oraz np. wskaźnik jednorodności osnowy. W praktyce odlewniczej ma to duże znaczenie, bo ziarnistość piasku wpływa na przepuszczalność masy, jakość powierzchni odlewu, wytrzymałość formy i skłonność do wad typu przypalenie czy zaprószenie. Moim zdaniem to jedno z tych badań, które wygląda banalnie, ale jak próbka jest źle pobrana albo sita są zabrudzone, wynik robi się mało wiarygodny. Dobra praktyka to stosowanie sit zgodnych z normami typu ISO 3310, zachowanie stałego czasu przesiewania, dokładne ważenie frakcji i czyszczenie sit miękką szczotką, bez wyginania oczek.
Na zdjęciu widać zestaw sit zamocowany w urządzeniu wibracyjnym, więc chodzi o analizę ziarnową, a nie o badanie innych właściwości masy. Gęstość pozorna jest parametrem związanym z masą materiału w określonej objętości, razem z porami między ziarnami. Do takiego badania stosuje się raczej cylinder pomiarowy, pojemnik o znanej objętości, ubijak albo specjalny aparat do oznaczania gęstości nasypowej. Sama kolumna sit nie wyznacza objętości próbki w sposób potrzebny do takiego pomiaru, ona rozdziela frakcje według wymiaru ziaren. Zawartość lepiszcza też bada się innymi metodami. W masach formierskich może to być na przykład wypalanie strat prażenia, ekstrakcja, analiza chemiczna albo oznaczanie udziału bentonitu i spoiwa według procedur laboratoryjnych. Sita mogą co najwyżej pośrednio pokazać, że drobnych części jest dużo, ale nie powiedzą, ile dokładnie jest lepiszcza. Temperatura spiekania wymaga już nagrzewania próbki i obserwacji zmian w wysokiej temperaturze, więc używa się pieców laboratoryjnych, dylatometrów lub aparatury do badania ogniotrwałości. Typowy błąd myślowy polega tu na tym, że widząc laboratoryjne urządzenie z wyświetlaczem, od razu kojarzy się je z pomiarem dowolnego parametru. W odlewnictwie trzeba patrzeć na część roboczą przyrządu: tu są sita, a sita służą do klasyfikacji ziaren według wielkości.