Výpočetní tomografie jako nástroj pro sledování porozity v tlakově litých zinkových odlitcích

Ing. Kamil Koza^1,2; doc. Ing. Karel Gryc, MBA, Ph.D.²; doc. Ing. Ladislav Socha, MBA, Ph.D.²; Ing. Roman Kubeš³; Václav Sochacký³; Ing. Jaromír Trobl³; Ing. Bc. Jana Sviželová, Ph.D.²; Ing. Martin Pinta, MBA^1,2

¹Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Katedra materiálů a strojírenské metalurgie, Univerzitní 22, 301 00 Plzeň, Česká republika
²Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, Environmentální výzkumné pracoviště, Okružní 517/10, 370 01 České Budějovice, Česká republika
³GD Druckguss s.r.o., Radomilická 1244, 389 01 Vodňany, Česká republika

Článek se zabývá vnitřní kvalitou zinkových odlitků na základě posouzení jejich porozity. Odlitky ze zinkové slitiny ZP0410 byly vyrobeny metodou tlakového lití. K vyhodnocení porozity byla použita výpočetní tomografie na přístroji Werth Tomoscope XL, která umožnila nedestruktivní analýzu vnitřní struktury a vytvoření trojrozměrného modelu zobrazujícího rozložení porozity v odlitku. Tato metoda rovněž umožnila určit počet dutin a podíl porozity v rámci objemu odlitku. Odlitky byly vyrobeny pomocí dvoukavitové formy z oceli H11 a byly hodnoceny v průběhu životnosti formy. Byly analyzovány tři odlitky z každé dutiny nové formy a poté přibližně každých 100 000 ran (výrobních cyklech) až do 700 000 ran. Výpočetní tomografie odhalila mikroporozitu přítomnou v celém objemu odlitku, přičemž větší dutiny se obvykle nacházely v blízkosti středového otvoru v oblasti s nejširší stěnou. Až do 400 000 ran se počet dutin v obou pozicích odlitku lišil, přičemž počet dutin v odlitcích K3 se neustále zvyšoval a v odlitcích K4 kolísal. Po 400 000 ranách se počet dutin v obou pozicích vyrovnal a došlo k poklesu na přibližně 2 000 dutin.

Klíčová slova: tlakové lití, zinkové slitiny, výpočetní tomografie, porozita, opotřebení formy