ŠKRIEČKOVÁ, N. Modifikace keramických skořepinových forem pro zvýšení její rozpadavosti po odlití [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Krutiš, Vladimír

Tématem diplomové práce je problematika rozpadavosti keramických skořepin po tepelné expozici. Cílem práce bylo ověřit možnosti zlepšení rozpadavosti v provozu slévárny Moravia Tech, a.s. Motivací byly problémy s dlouhými časy odstraňování skořepin u určitých typů odlitků. Diplomantka zpracovala rozbor problematiky z pohledu způsobů odstraňování keramických skořepin se zaměřením na faktory, které rozpadavost ovlivňují. V teoretické části jsou rovněž rozebírány možnosti zkoušení keramických suspenzí a skořepin, které mají následnou vazbu na mechanické vlastnosti. V rámci diplomové práce byly navrženy experimenty pro 3 typy suspenzí, kde byly zjišťovány mechanické vlastnosti. Byl rovněž navržen provozní experiment zjišťování rozpadavosti pro vybranou skořepinu. Rozsah a charakter zkoušek byl určitým způsobem limitován provozními možnostmi slévárny Moravia Tech a.s., přesto zahájení experimentálních testů mohlo být provedeno s daleko větším předstihem, tak aby byl časový prostor na opakovaná měření a případné změny v experimentech. Časový tlak se následně projevuje i v množství chyb ve vlastní práci, v nepřesných překladech literárních pramenů a způsobech interpretace výsledků. V oblasti plánování má diplomantka velký prostor ke zlepšení. Tvar vybraného odlitku a omezený materiálová variabilita v MoraviaTech a.s. neposkytuje velký prostor na výrazné zlepšení rozpadavosti skořepin, jak bylo původně očekáváno. Přesto z práce vyplývá řada zajímavých informací a námětů k další diskuzi a možnému pokračování v dalších pracích. Problematiku rozpadavosti se věnuje minimum literárních pramenů a v praxi se řeší pouze diskuzí s dodavatelem keramických suspenzí a posypů, a to spíše „pocitově“ nežli plánovanými experimenty. Přes uvedené výtky doporučují práci k obhajobě.

Posudek oponenta

Horáček, Milan

Rozpadavost skořepinových forem, tedy snadnost/spíše obtížnost odstranění skořepiny ze ztuhlého odlitku po odlití je jedním z problémů, kterým se slévárny pracující s technologií vytavitelného modelu běžně potýkají. Jednak se zde jedná o poměrně vysoké náklady spojené s touto fází technologie a navíc fázi spojenou se zvýšenou ekologickou zátěží ve slévárně (hluk, prašnost, atd.). Problematika je samozřejmě úzce spojená s vlastní skořepinou (použitými materiály na jednotlivé obaly) a také odlévanou slitinou (ocel, slitiny Al). Hlavním cílem DP bylo pokusit se zlepšit rozpadavost skořepin po odlití ve firmě Moravia Tech (odlitky ze slitin Fe – především oceli). V teoretické části diplomantka v úvodu správně cituje z literatury, kdy uvádí klíčové požadavky kladené obecně na skořepinu (pevnosti před a po vyžíhání, prodyšnost, chemickou stabilitu a nakonec také pevnost po odlití – tedy rozpadavost). Teorie se pak dále věnuje v kap. 2 metodám k odstranění skořepiny po odlití, v kap. 3 pak rozboru vlivů ovlivňujících rozpadavost, tj. použitým materiálům (pojiva, posypy), metodám nanášení posypů (sprcha, fluid), technikám namáčení do břečky, sušením jednotlivých obalů a nakonec konečného žíhání skořepin před vlastním odlitím. Kap. 4 je věnována metodám zkoušení spojeným s tvorbou skořepin a to jak s použitou keramickou suspenzí (břečkou), tak se sledováním pevností skořepin (za „syrova“, za „tepla“, po vyžíhání) Poslední kapitola teoretické části (kap. 5) pak rozebírá možnosti modifikace keramické suspenze k dosažení zlepšené rozpadavosti – což bylo hlavním cílem DP. Hlavní připomínky k teoretické části bych shrnul asi takto: - Formulace určitých kapitol (především u 3.1. Materiál) by vyžadovala určitě větší pozornosti – jedná se zřejmě o překlady z AJ a to z několika zdrojů – u některých i nepřesně citovaných (/1/ - /2/ - zřejmě stejný autor ale uveden pod 2 jmény) – Jinak citovaných 57 zdrojů se zdá opravdu hodně. - Kap.3.2 zcela chybí ?? - Kap.3.4 opět formulace zřejmě jako výsledek vlastního překladu – např. z /8/ - PRASAD – jde o knihu/časopis? „..ponořování se provádí většinou na vzduchu ale v některých případech se aplikuje ponořování ve vakuu. Hlavně tam kde jsou malé díry, které komplikují odstranění bublin…“ - Kap.3.4.1 a 3.4.2 Doba ponoření a sušení – zde se jedná o zřejmě zajímavé odkazy /33/, /34/ a /35/ ovšem opět by to chtělo lepší/formulace/vysvětlení diplomantky např. na str 26 obr19 + na str.27 obr. 20 + text prvního odstavce na str.27. – to se týká prakticky všech citovaných odkazů (celkem v DP 57 citací !) - Obr.21 – nezávisle proměnná je čas sušení – tedy pevnost závisí na tom čase ne naopak. - Kap.5 Možnosti modifikace keramických suspenzí – úvodní text velmi „univerzální“ – obecný – asi překlad z /1/ - Asi stačilo popsat možnost pomocí vláken 5.1.1 – ostatní možnosti uvedené v DP jako pilinový prach (?) , vlákna z „pálky širokolisté“ (?) a také pomocí zrecyklovaných materiálů (obkladačky, cihly, vany..) jsou sice nápady zcela nové , pocházející ze zemí jako Čína a Indie – nicméně v praxi vyspělých sléváren těžce neuplatitelné. Stejné platí i o Kap.5.2 Modifikace solemi alkalických zemin – tady není vůbec jasné, jak by se v praxi aplikovalo – do břečky, působením na hotovou skořepinu? Obr. 47 také ne zcela jasný citace z /56/ Hlavní připomínky k praktické části Kap. 6 - Chybí bližší a jasnější popis metodiky zkoušení – prakticky shrnutí cílů experimentů - Celý popis v kap.6.2 by měl být výstižnější, stručný tj. vycházející z Tab.2 – varianty A- Moravia Tech, B- nižší „binder solid“, C- přidaná vlákna (čím se ještě lišily? : předmáčení, viskozity (měly by být uvedeny s přesností na jednotky sec, zbytečně na setiny) – co se čekalo?) - Všechny experimenty v Moravia Tech + kontrola břeček ve školní slévárně? + testy pevností kde? - Na str.48 – porovnání tlouštěk u Var.A a B – to mělo demonstrovat, že u B je menší tedy proto zvýšeno u B ze 6 na 9? Jak potom mohlo dopadnout testování rozpadavosti, když se porovnávají nestejné počty obalů. A u C (vlákna) také nakonec 9 obalů. - Kap.6.3 Zkoušky pevnosti skořepin – za studena měřena Green Mor (za syrova – Tab.9) + Hot Mor (po vyžíhání a zchladnutí – Tab.11) + MOR za vysoké teploty (ale bohužel pro SiO2 skořepinu šokem, tj. bez postupného ohřevu – Tab.10). - Výsledky komentovány jako neočekávané, tj. nejvyšší u B se sníženým „binder solid“, kde se čekaly nižší hodnoty než u A. Není to ale třeba ve shodě s výsledky autorů /33/ , /34/ na str.25 – delší doby namočení- provlhčení předešlého obalu a tedy poté vyšší pevnost? - Kap.6.5 Formulace prakticky celé zcela „netechnická“ Komentář k Závěru Tady jsem očekával stručné, jasné shrnutí orientace DP, dosažených výsledků a případného doporučení pro další experimenty. Bohužel formulace této části DP toto mé očekávání zcela nenaplnila. Nicméně ze závěrů plyne, že v DP provedené pokusy se složením skořepiny tak aby došlo ke zlepšení rozpadavosti, tj. především snížením obsahu pevných částic v pojivu břečky (binder solid) a také přidáním vláken do břečky pro zesilovací obaly nevedly k očekávaným výsledkům. Dotazy k zodpovězení při obhajobě: 1/ Modifikace solemi alkalických zemin – jak by se v praxi aplikovalo – do břečky, působením na hotovou skořepinu? Obr. 47 také ne zcela jasný citace z /56/- vysvětlit 2/ Výsledky komentovány jako neočekávané, tj. nejvyšší pevnosti u B se sníženým „binder solid“, kde se čekaly nižší hodnoty než u A. Není to ale třeba ve shodě s výsledky autorů /33/ , /34/ na str.25 – delší doby namočení- provlhčení předešlého obalu a tedy poté vyšší pevnost? Prosím vlastní komentář. 3/ Prosím o stručné, jasné shrnutí orientace DP, dosažených výsledků a případného doporučení pro další experimenty.

eVSKP id 139814