"Wada losowa" to najdroższe zdanie, jakie można usłyszeć na hali odlewni — bo w praktyce prawie żadna wada nie jest losowa. Ma jedną, konkretną przyczynę materiałową albo procesową, tylko nikt jeszcze nie połączył kropek. Poniżej pięć grup wad, które najczęściej mylone są z przypadkiem, razem z tym, co realnie stoi za każdą z nich.
Porowatość i pęcherze gazowe
Porowatość gazowa powstaje, gdy gaz powstający przy zalewaniu (para wodna z wilgotnej masy, gazy z rozkładu spoiwa) nie zdąży uciec z formy, zanim metal skrzepnie. Trzy najczęstsze przyczyny: zbyt niska przepustowość gazowa masy formierskiej (za drobne ziarno piasku albo złe upakowanie), nadmierna wilgotność osnowy piaskowej, i zbyt intensywne odgazowanie samej żywicy w kontakcie z gorącym metalem. To dokładnie obszar, w którym dobór klasy uziarnienia piasku i systemu żywicy nie są dwiema osobnymi decyzjami — więcej w tekście o doborze piasku formierskiego.
Żyłki i przypalenia na powierzchni
Żyłki (penetracja gazu w cienką szczelinę na granicy metal-forma) i przypalenia (spieczenie ziaren piasku z powierzchnią odlewu) mają wspólny mianownik: zbyt niską czystość chemiczną piasku albo za wysoką temperaturę zalewania względem odporności termicznej osnowy. Wysoka zawartość SiO2 i niska zawartość tlenków takich jak Al2O3 w piasku formierskim ogranicza to ryzyko — parametr, który wygląda jak liczba na certyfikacie, dopóki nie zacznie kosztować w postaci odrzutów.
Wtrącenia niemetaliczne i żużel
Wtrącenia tlenkowe i żużlowe trafiają do odlewu, gdy układ wlewowy nie uspokaja przepływu metalu albo gdy w kadzi jest nadmierne zażużlenie. Filtr ceramiczny w układzie wlewowym pracuje jednocześnie jako bariera mechaniczna i rozwinięta powierzchnia osadzania drobnych zanieczyszczeń — ale nie zastąpi błędów w konstrukcji samego układu wlewowego ani zaniedbanej metalurgii kadzi. W żeliwie sferoidalnym problem jest ostrzejszy, bo zabiegi sferoidyzacji i modyfikacji same generują dodatkowe produkty reakcji podatne na tworzenie wtrąceń tlenkowo-siarczkowych — dobór filtra do zalewania pod konkretny stop ma tu bezpośrednie przełożenie na liczbę odrzutów.
Jamy skurczowe i rzadzizny
Metal kurczy się podczas krzepnięcia — jeśli nadlew nie dostarczy wystarczającej ilości ciekłego metalu do kurczącej się strefy w odpowiednim czasie, w miejscu ostatniego krzepnięcia powstaje jama skurczowa albo rozproszona rzadzizna. To rzadko wina samej otuliny egzotermicznej — częściej błędnego przeliczenia modułu cieplnego odlewu względem modułu nadlewu. Zanim padnie pytanie o typ otuliny, warto sprawdzić, czy w ogóle stoi ona w dobrym miejscu: jak dobrać otulinę egzotermiczną.
Pęknięcia na gorąco
Pęknięcia na gorąco powstają w strefie, która krzepnie jako ostatnia, gdy odlew nie ma jeszcze wystarczającej wytrzymałości, żeby oprzeć się naprężeniom skurczowym. W staliwie ryzyko rośnie przy podwyższonej zawartości azotu i siarki w osnowie formierskiej — dlatego przy staliwie systemy żywicy bez azotu i siarki (np. fenolowo-alkaliczne) są pierwszym wyborem, nie przypadkiem: żywica furanowa czy fenolowo-alkaliczna.
Jak diagnozować zamiast zgadywać
Wada, która pojawia się nieregularnie, zwykle ma źródło w parametrze, który sam jest niestabilny — wilgotności masy formierskiej zmieniającej się z porą roku, partii piasku o innym rozkładzie uziarnienia niż poprzednia, temperaturze zalewania pływającej między zmianami. Test na realnej próbce masy formierskiej z Twojej odlewni, w Twoich warunkach produkcji, rozstrzyga to szybciej niż seria zgadywanek na hali: jak wygląda dobór materiału krok po kroku.