Zakład Odlewniczy

Zakład Odlewniczy w swoich strukturach posiada odlewnię żeliwa ze specjalistycznym stanowiskiem do sferoidyzacji oraz odlewnię staliwa. Ponadto zakład posiada własną modelarnię.

• Technologia i przygotowanie produkcji

Dział technologiczny Zakładu Odlewniczego zapewnia fachowe wsparcie produkcji, nadzór nad realizowanymi procesami, a także wdrożenia nowych technologii i innowacji na liniach technologicznych. Wysoko wykwalifikowani i doświadczeni inżynierowie w swojej pracy korzystają zarówno z bogatego doświadczenia, jak i najnowszych osiągnięć nauki i techniki. W swoich opracowaniach korzystają z oprogramowania typu CAD/CAM, edycji dokumentacji w formie elektronicznej i papierowej. Odpowiedni dobór surowców, materiałów formierskich czy wielkości nadlewów pozwala na znaczną eliminację wad skurczowych, oraz optymalizację procesu produkcyjnego.

• Wykonanie omodelowania

Zakład Odlewniczy posiada własną modelarnię, w której wykonywane są modele produkowanych tu odlewów. Modelarnia posiada możliwości wykonania modeli z drewna, a przy produkcji jednostkowej również ze styropianu. Modele własne oraz Klientów nie wykorzystywane do bieżącej produkcji są ewidencjonowane i przechowywane w specjalnie przygotowanym magazynie.

• Wytapianie metalu

Dzięki elektronicznej obsłudze urządzeń prowadzona jest stała kontrola procesu topienia metalu i jego najważniejszych parametrów. Zakład produkuje wiele gatunków żeliw oraz staliw zgodnie z europejskimi normami dotyczącymi składu chemicznego i własności mechanicznych.

Ponadto Zakład posiada specjalistyczne stanowisko do sferoidyzacji żeliwa. Proces sferoidyzacji polega na wprowadzeniu do żeliwa dodatków magnezu wraz z innymi pierwiastkami co powoduje zmianę struktury żeliwa i krystalizację grafitu kulkowego.Uzyskane tak gatunki żeliw sferoidalnych cechują znacznie lepsze właściwości użytkowe.  Grafit występujący w żeliwie sferoidalnym w postaci kulkowej, pod postacią sferoidalnych skupień w osnowie perlitu lub ferrytu, oraz niskie stężenie siarki i fosforu sprawiają, że materiał ten posiada dobre własności wytrzymałościowe, może ulegać odkształceniu bez uszkodzeń, jest odporne na ściskanie i zginanie oraz na wysokie ciśnienia. Dzięki swoim własnościom żeliwo sferoidalne znalazło zastosowanie do wyrobu wałów korbowych silników spalinowych, elementów o wysokich wymaganiach co do twardości i do eksploatacji dynamicznej, elementów bezpieczeństwa maszyn i wiele innych.  

W 2010 roku Zakład Odlewniczy wdrożył technologie produkcji staliwa Hadfielda. Austenityczne staliwa manganowe o zawartości 11 % Mn  i wysokiej zawartości węgla (staliwa Hadfielda) należą do staliw odpornych na ścieranie. Staliwa te mają duże znaczenie w różnych gałęziach przemysłu np. hut­nictwie, petrochemii czy  przemyśle ceramicznym i chemicznym.  Austenityczne staliwa manganowe o zawartości Mn od 11-21 % stosuje się na części pra­cujące przy dużych naciskach, naprężeniach zginających oraz miejscach narażonych na dynamiczne uderzenia. Pod wpływem lokalnych nacisków i uderzeń następuje powierzchnio­we utwardzanie odlewu pow. 500 HB, powodu­jące dużą odporność na zużycie. Stosuje się je głównie na elementy szczególnie narażone na ścieranie przy dużych naciskach t.j.:

– kosze, kły koparek,

– płyty kruszarek, młotki rozdrabniarek,

– gąsienice ciągników, czołgów i pojazdów gąsienicowych,

– rozjazdy kolejowe czy tramwajowe,

– kraty więzienne.

• Formowanie odlewów

Linia formowania odlewów obejmuje wszystkie operacje związane  z przygotowaniem form odlewniczych oraz mas formierskich i rdzeniowych. Obecnie w Hucie Zabrze produkuje się odlewy używając mas formierskich na bazie żywic furanowych. W nieznacznym stopniu stosuje się również formowanie w masach cementowych i masach syntetycznych. Proces przygotowania mas do wykonywania form i rdzeni odbywa się w dwóch mieszarko-nasypywarkach firmy Eurotek  o wydajności 10 i 15 t/h. W skład gniazda formowania wchodzą urządzenia mieszające z rękawami nasypującymi, zbiorniki buforowe piasku nad mieszarkami.  Do układu głowicy mieszarki dozowana jest żywica z pojemników stacji namiarowania. Piasek świeży do układu dostarczany jest za pomocą transportu pneumatycznego ze zbiornika piasku oraz ze zbiorników regeneratu pochodzącego ze stacji regeneracji. Stacja ma za zadanie regenerację masy ze zużytych form. Stacja regeneracji składa się z kraty wstrząsowej do wybijania odlewów z form, systemu przenośników taśmowych, urządzenia do regeneracji zaopatrzonego w układ filtracyjny, oraz układu pulsatorów które transportują regenerat do zbiorników buforowych i magazynowych. Technologia regeneracji oparta jest na procesach mechaniczno-fizycznych umożliwiających oddzielenie użytego materiału wiążącego od osnowy piasku kwarcowego. Stacja przetwarza ok. 600 Mg  masy miesięcznie przy wydajności chwilowej ok. 9 Mg na godzinę. Efektywność zastosowania regeneracji masy pozwala oszacować średni odzysk w granicach ok. 70 % przy jednoczesnemu obniżeniu emisji z tytułu odpadów poformierskich o ok. 70 %. Dodatkowo zastosowanie linii regeneracji pozwala na zamknięcie cyklu technologicznego w obrębie odlewni. Ponadto cały układ formierni wyposażony jest w instalacje zasilające i pomocnicze oraz sterowanie automatyczne zarówno ilości podawanego piasku świeżego jak i regeneratu, dozowanie żywic oraz sterowanie parametrami fizycznych procesu. W całym układzie funkcjonuje również system transportu skrzyń formierskich i form. Technologia formowania odlewów z użyciem samoutwardzalnych mas na bazie żywic jest bardzo nowoczesna i nie wymaga między innymi zagęszczania oraz suszenia w suszarniach.

W zależności od materiału i konstrukcji odlewu stosuje się różne masy formierskie. Jednakże przeważająca ilość form przygotowywana jest z mas na bazie żywic furanowych.

• Masy furanowe

Podstawowym składnikiem masy jest naturalny piasek zawierający ziarna kwarcu (osnowy),  które zapewniają odporność na temperaturę oraz lepiszcza decydującego o zdolnościach  wiążących. Spoiwa w postaci żywic mają własność naturalnego wiązania chemicznego w temperaturze otoczenia. Stosuje się również szereg dodatków ochronnych na powierzchni form i rdzeni. Żywice furanowe utwardzane na zimno dodawane są do masy wraz z dodatkowymi reagentami oraz utwardzaczem. Sterowanie elektroniczne umożliwia dozowanie ilości spoiwa oraz sterowanie poziomu katalizatora szybkiego i katalizatora wolnego. Za pomocą urządzeń sterujących można również prowadzić kontrolę temperatury otoczenia, temperatury masy, ustalać program używanego spoiwa, kontrolować czas utwardzania oraz status zasuw masy i przepływ masy.

• Wybijanie form i oczyszczanie odlewów

Odlewy z form wybijane są na kracie wstrząsowej a zużyta masa kierowana jest do regeneracji systemem przenośników taśmowych.

Odlewy są oczyszczane z pozostałości po procesie zalewania ręcznie, oraz w dwóch oczyszczarkach OWD przy pomocy śrutu metalicznego, co pozwala uzyskać wysoką jakość powierzchni.

• Obróbka cieplna

Obróbka cieplna odlewów wykonywana jest w sterowanych komputerowo piecach – żarzakach.  Maksymalne wymiary elementów obrabianych cieplnie: 5 m x 2,40 m x 1,8 m. Dodatkowo sporządzane są wydruki z przebiegu i parametrów procesu.

Własności wytrzymałościowe i technologiczne produkowanych staliw i żeliw są związane z mikrostrukturą zależną w zasadniczy sposób od obróbki cieplnej. Dlatego wykonuje się różnorodne zabiegi cieplne wykorzystując fizykochemiczne zjawiska występujące przy ogrzewaniu i oziębianiu metalu aby doprowadzić do wytworzenia się w jego strukturze  najbardziej pożądanych składników strukturalnych, nadających jej określone własności wytrzymałościowe.

Dla celu obróbki skrawaniem można przeprowadzić wyżarzanie zmiękczające lub normalizujące w wyniku czego powstaje struktura  odznaczająca się mniejszą twardością i wytrzymałością, ale dość znaczną ciągliwością, co ułatwia wykonanie obróbki wiórowej.

Gotowe wyroby, podlegające znacznym naprężeniom, nie posiadają wystarczającej wytrzymałości i twardości. W celu polepszenia tych własności, przy jednoczesnym uzyskaniu dobrej ciągliwości i udarności, stosuje się ulepszanie cieplne, polegające na hartowaniu i odpuszczaniu w odpowiednio wysokich temperaturach.

Z kolei wyroby takie jak elementy maszyn narażone na ścieranie powinny odznaczać się bardzo dużą twardością. Wykorzystuje się wtedy wysoką twardość jaką odznacza się struktura powstająca przy hartowaniu.

Zakład Odlewniczy posiada również specjalistyczne stanowisko do powierzchniowego utwardzania bieżni pozwalające uzyskać wysoką twardość i wytrzymałość kół jezdnych.

• Obróbka mechaniczna

Zakład Odlewniczy posiada możliwość kompleksowej obróbki mechanicznej swoich odlewów zgodnie z wymaganiami Klientów na Zakładzie Budowy Maszyn wyposażonym w bogaty park maszynowy.

• Przygotowanie powierzchni, zabezpieczenie  i malowanie

Odlewy są zabezpieczane antykorozyjnie zgodnie z wymaganiami Klientów. W ofercie znajduje się również malowane ręcznie jak i z wykorzystaniem specjalistycznej komory malarskiej znajdującej się na Zakładzie Budowy Maszyn.