Gre za sivo litino s kroglastim grafitom katera je danes ena najboljših izbir za industrijske aplikacije v primerjavi z vsemi drugimi vrstami litega železa, saj ga zaradi edinstvene mikrostrukture ...odlikujejo dobre mehanske lastnosti, kot so visoka trdnost, dobra duktilnost in velik raztezek. Sestava SGI igra pomembno vlogo v izboljšavi mehanskih lastnosti in mikrostrukture končnega ulitka. SGI je sestavljen pretežno iz železa (Fe), ogljika (C) in silicija (Si) kot tudi drugih legirnih elementov v skladu s standardom EN 1563:2018. Vsebnost Si v sestavi določa naravo mikrostrukture in neposredno vpliva na grafitne krogle, prisotne v matrici. Zahtevane mehanske lastnosti in mikrostrukturo je mogoče zagotoviti s prilagoditvijo grafitne faze, perlita in vsebnosti ferita. Mikrostrukturo smo analizirali pod optičnim mikroskopom s 100-kratno povečavo, in sicer pred jedkanjem z 0,3% nitalom ter po njem. Kroglaste litine, število nodulov in grafita ter vsebnost grafita, perlita in ferita smo ocenili z analizo slik mikrostrukture s pomočjo odprtokodne programske opreme. Vsebnost ogljika povzroča nastajanje krogel in preprečuje nastanek razpok, silicij pa spodbuja tvorbo ferita in je grafitizator. V tej raziskavi smo analizirali mikrostrukturo na podlagi različnih vsebnosti silicija v različnih sestavah ulitkov. Poskus smo izvedli s 5 različnimi razredi SGI z različnimi vsebnostmi silicija od 2,0 mas.% (EN-GJS-350-22) do 4,1 mas.% (EN-GJS-600-10), SGI pa smo vlili v standardne bloke YII (EN 1563:2018). Na podlagi metalografskih preiskav smo prišli do zaključka, da povečanje vsebnosti silicija v sestavi ulitka vodi v povečanje kroglastih litin mikrostrukture, ki smo jo skladno s standardom ISO 945-4:2019-05 ocenili kvantitativno. Ferit prav tako prevladuje nad perlitom v primeru večanja vsebnosti silicija, kar izboljša mehanske lastnosti kot tudi žilavost.
Primarni cilj udrobnjevanja v aluminijevih zlitinah je zmanjšati velikost strjenih kristalnih zrn, s čimer se odpravi prisotnost velikih stebrastih zrn. Ta proces udrobnjevanja je ključen za ...izboljšanje mehanskih lastnosti in splošne učinkovitosti zlitine. Da bi dosegli odlične rezultate udrobnjevanja zrn, je bistvenega pomena uporaba visokokakovostnega udrobnilnega sredstva. To vključuje upoštevanje različnih dejavnikov, kot so ustrezno število delcev Al3Ti in TiB2, primerna oblika in velikostna porazdelitev delcev ter optimalno razmerje Ti/B. Za oceno kakovosti različnih udrobnilnih sredstev je bila izvedena raziskava z uporabo električne upornosti. Poleg tega so bile izvedene analize diferenčne vrstične kalorimetrije in mikrostrukturę za potrditev in podporo pridobljenih rezultatov. Med preiskovanimi udrobnilnimi sredstvi je najnižjo električno upornost izkazalo udrobnilno sredstvo B (Ak-3Ti-1B). Rezultat je mogoče pripisati več dejavnikom. Prvič, udrobnilno sredstvo B je imelo nizko vsebnost nečistoč, kar kaže na visoko stopnjo čistosti in kakovosti. Nečistoče, kot sta Fe in Si, lahko negativno vplivajo na učinkovitost udrobnjevanja in prispevajo k večji električni upornosti. Poleg tega je udrobnilno sredstvo B pokazalo ustrezno število in velikostno porazdelitev delcev TiB2 in Al3Ti. Prisotnost ustrezne količine teh delcev spodbuja učinkovito nukleacijo, ki je bistvena za uspešno udrobnjevanje. Velikostna porazdelitev delcev ima prav tako ključno vlogo pri zagotavljanju njihove enakomerne disperzije po zlitini, kar vodi do doslednega in učinkovitega udrobnjevanja zrn. Poleg tega je imelo udrobnilno sredstvo B optimalno razmerje Ti/B 3,6. Razmerje Ti/B je kritičen parameter, saj vpliva na nastanek in porazdelitev nukleirajočih delcev. Optimalno razmerje zagotavlja prisotnost zadostnega števila nukleirajočih delcev, kar omogoča učinkovito udrobnjevanje zrn. Nasprotno pa so druga udrobnilna sredstva pokazala večjo električno upornost. To lahko pripišemo različnim dejavnikom, kot sta povečana količina in velikost delcev TiB2 in Al3Ti ter prisotnost nečistoč, kot sta Fe in Si. Ti dejavniki lahko ovirajo proces udrobnjevanja in povzročijo večjo velikost zrn ter zmanjšano učinkovitost udrobnilnega sredstva. Poleg tega lahko prisotnost vključkov v zlitini prispeva k večji električni upornosti.
Ulitki se lahko med seboj močno razlikujejo, vendar so cilji produktivnosti vedno enaki. Zmanjševanje količine izmeta je ključnega pomena ne glede na to, ali v vašem podjetju s postopkom tlačnega ...litja proizvajate dele za e-mobilnost, velike industrijske strukturne sestavne dele ali elemente s strogimi specifikacijami za komunikacijske tehnologije 5G. Zmanjšanje količine odpadnega materiala pomeni preprečevanje izmeta surovin, prihranek (drage) energije in izogibanje ponovnemu litju delov. Prav tako se močno zmanjša količina izpustov CO2. Pri proizvodnji 50.000 ton letno zmanjšanje izmeta za zgolj 2 % pomeni skoraj 604 ton prihranka CO2. Ker je visokotlačno litje (HPDC) brez mehanskega zaklepa dandanes zaradi hitro spreminjajočih se zahtev v povezavi s tlačnim litjem prepoznano kot najboljša možnost v industriji, si bomo v okviru tega nastopa pobližje ogledali, kako specifične značilnosti zasnove strojev za visokotlačno litje brez mehanskega zaklepa vplivajo na stopnjo izmeta ter kakšna konfiguracija zagotovi najboljše rezultate glede na specifične cilje litja. Posebno pozornost bomo namenili naslednjim vidikom: * Zaprta zasnova enote - kako konstrukcijski materiali, gibanje plošče, zaklepni mehanizem povezovalnega droga, sile stiskanja in drugi ključni vidiki pomagajo zmanjševati tveganje v povezavi z deformacijo kokile ali toplotnim raztezanjem - pomembnima vzrokoma za nastanek izmeta. * Krmiljenje bata v komori - kako analiza podatkov v realnem času o toku taline v kombinaciji s samodejnim prilagajanjem hitrosti bata vpliva na natančnost litja. * Digitalna orodja - kako lahko digitalne rešitve dopolnijo zasnovo opreme za visokotlačno litje brez mehanskega zaklepa v povezavi z zmanjševanjem izmeta. Umetno inteligenco lahko tlačne livarne uporabijo za pozorno spremljanje ključnih kazalnikov učinkovitosti skladno s proizvodnimi cilji, opredelitev vzrokov za izmet in avtomatizacijo prilagajanja postopka/nadzora ter tako zagotoviti optimalno učinkovitost.
Svetovna populacija je glede na merilnik Worldometer v juniju 2022 narasla na 8 milijard. Po podatkih svetovnega popisa livarn iz leta 2021 je Indija drugi največji proizvajalec ulitkov (11,31 ...milijona ton v 4.500 livarnah) na svetu. Svetovna letna proizvodnja ulitkov je v letu 2021 znašala 105,5 milijona ton v več kot 46.500 livarnah v 34 državah. Livarne se glede na naravo dela na splošno razvrščajo na vezane livarne (sestavni deli organizacij, za katere izdelujejo ulitke), uslužnostne livarne (izdelujejo manjše število ulitkov za različne stranke), proizvodne livarne (gospodarna proizvodnja ulitkov v velikem obsegu) in polproizvodne livarne (kombinacija proizvodne in uslužnostne livarne). Livarstvo potrebuje velike količine vhodnih surovin in proizvaja ulitke za različne uporabniške panoge na kopnem, v morju in zraku, kot so avtomobilska industrija, strojna orodja, železnica, letalstvo in pomorska industrija. Vhodni-izhodni model ulitkov in upravljanje dobavne verige sta za livarsko industrijo bistvenega pomena. Nove tehnologije, npr. električna vozila, aditivna proizvodnja itd. predstavljajo nove težave za obstoječe livarje. Da bi zadostili spreminjajočim se razmeram, morajo livarji in lastniki livarn preoblikovati svoje postopke litja. Zato smo v tem prispevku opravili poskus preoblikovanja postopkov litja, primernih za hibridna električna vozila, 3-D tiskanje ulitkov itd. in sistemov za upravljanje dobavne verige, ki so potrebni za zahtevane vhodne surovine in izhodne proizvedene ulitke.
