Zakład Stopów Metali Nieżelaznych

Kontakt:

p.o. Kierownik Zakładu
dr inż. Piotr Dudek
e-mail: piotr.dudek@iod.krakow.pl
tel. (48 12) 26 18 193
fax (48 12) 26 60 870

 

Zakres działania:

• Dobór i zastosowanie stopów metali nieżelaznych (Al, Mg, Zn, Cu) oraz kompozytów na ich osnowie wraz z technologią topienia i odlewania do form metalowych (kokil i form ciśnieniowych w tym w stanie stało-ciekłym – tiksotropowo) i ceramicznych (piaskowych i wytapianych modeli).
• Opracowanie nowych i doskonalenie istniejących odlewniczych stopów metali nieżelaznych.
• Optymalizacja procesu technologii topienia, uszlachetniania ciekłego metalu (poprzez m.in. urządzenie z wirującą głowicą do rafinacji barbotażowej) i odlewania oraz obróbki cieplnej odlewów z metali nieżelaznych.
• Mechanizacja i automatyzacja procesów technologicznych otrzymywania odlewów ze stopów metali nieżelaznych i wyrobów z materiałów kompozytowych.
• Opracowania materiałów pomocniczych dla odlewnictwa metali nieżelaznych.
• Wykonanie niewielkich partii odlewów w szczególności ze stopów Mg, Al i Zn, Cu.
• Opracowywanie założeń technologicznych i uruchomienia stanowisk w zakresie tradycyjnych technologii odlewania stopów Al, Zn, Mg i Cu oraz kompozytów na ich osnowie.
• Technologia odlewania ciśnieniowego stopów Al, Mg, Zn, w tym:
  • opracowanie założeń techniczno-technologicznych i organizacyjnych dla odlewni ciśnieniowych oraz dla automatycznych gniazd odlewania ciśnieniowego, pomoc w uruchamianiu tych gniazd,
  • diagnostyka parametrów pracy maszyn ciśnieniowych, dobór optymalnych parametrów technologicznych,
  • ekspertyzy i opinie związane z doborem materiału na wkładki form ciśnieniowych i części szybko zużywalne (komory, tłoki, syfony, dysze, pierścienie) – ich obróbką cieplną i cieplno-chemiczną, a także z zagadnieniami dotyczącymi trwałości pomp i innych elementów hydrauliki siłowej maszyn ciśnieniowych pracujących w środowisku trudnopalnych cieczy hydraulicznych oraz innowacyjności, modernizacji stanowisk odlewniczych,
  • wdrażanie cieczy trudnopalnych, poliglikolowych typu HSC, spełniających wymogi ochrony środowiska i BHP pozwalających na wzrost trwałości pomp napędowych maszyn ciśnieniowych,
  • szkolenia w zakresie technologii przygotowania ciekłego metalu i metod odlewniczych, a także związanych z obsługą, regulacją, diagnostyką oraz doborem parametrów pracy maszyn ciśnieniowych i form,
  • dokonywanie oceny stanu technicznego maszyn i urządzeń.

Prace naukowo-badawcze i wdrożeniowe w zakresie:

• specjalnych metod odlewania ciśnieniowego stopów Al:
  • odlewania w tzw. „próżni”,
  • odlewania w atmosferze gazów aktywnych (technologia Vacox),
  • odlewania tiksotropowego,
  • niskoenergetycznej (pośredniej pomiędzy odlewaniem wysokociśnieniowym a prasowaniem w stanie ciekłym),
• odlewania niskociśnieniowego,
• prasowania w stanie ciekłym (squeeze casting),
• odlewania odśrodkowego,
• wytwarzania i przetwarzania kompozytów metalowych metodami odlewniczymi,
• wytwarzania określonych wyrobów kompozytowych,
• zjawisk powierzchniowych na granicy ciekły stop-forma metalowa,
• odporności materiałów na szoki cieplne,
• materiałów pomocniczych dla odlewnictwa ciśnieniowego.

Zakład prowadzi (od 2000 roku) kompleksowe badania nad technologią przetwarzania stopów magnezu, które obejmują:

• metody topienia, przygotowania (uszlachetniania) ciekłego metalu i technologii odlewania,
• odlewanie do form metalowych, piaskowych i wytapianych modeli,
• obróbkę cieplną stopów magnezu
• recykling złomu Mg

W ramach tych badań skonstruowano i uruchomiono we własnym zakresie stanowisko do topienia stopów magnezu i obróbki ciekłego metalu z wykorzystaniem gazowych środków ochrony kąpieli metalowej i rafinacji metalu.

Stanowisko składa się ze specjalnego tygla (o pojemności ok. 100 kg Mg), stacji mieszania gazów zapobiegających paleniu się stopu zarówno podczas topienia, jak i odlewania oraz instalacji do przeprowadzenia rafinacji gazowej ciekłego stopu (specjalna mieszanka gazowa). Na stanowisku wykonuje się odlewy w formach piaskowych i metalowych. Opracowana metoda rafinacji ciekłego stopu magnezu, pozwala na uzyskanie stopu pozbawionego większości wtrąceń niemetalicznych i odlewu o odpowiedniej strukturze.

Zakład wyposażony jest w nowoczesne stanowiska badawcze, m.in.:

• Stanowisko do ciśnieniowego odlewania stopów aluminium i magnezu w oparciu o poziomą, zimnokomorową maszynę ciśnieniową Buhler o sile zwierania 1,6 MN (160 Ton);
• Stanowisko do wytwarzania i badań metalowych kompozytów na bazie metali nieżelaznych;
• Unikalne urządzenie do badania odporności metali na szoki cieplne;
• Stanowisko do mechanicznego stopowania (mechanical alloying) w wysokoenergetycznym młynie kulowym;
• Stanowisko do otrzymywania wlewków o strukturze reokast za pomocą mechanicznego mieszania stopu w stanie stało-ciekłym (semi-solid);
• Stanowisko eksperymentalne do topienia i odlewania stopów Mg-Li w atmosferze ochronnej;
• Piec do obróbki cieplnej stopów magnezu w atmosferze ochronnej mieszanek gazowych.
• Stanowisko do wykonywania odlewów tiksotropowych i prasowanych w stanie ciekłym wraz z wyposażeniem oraz stanowisko do wytwarzania zawiesin (slurry maker)
• Stanowisko eksperymentalne do odlewania materiałów wysokoporowatych o ukierunkowanym rozkładzie porowatości