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