W jaki sposób odlewane są stopy magnezu?

Odlewnictwo metali to niełatwa sztuka – niedoświadczonym sprawia wiele trudności, bo obfituje w nieprzewidziane wydarzenia. Dobrym przykładem są tutaj stopy magnezu. Jako że magnez jest niezwykle reaktywnym pierwiastkiem – co oznacza, że bardzo łatwo tworzą się związki, które go zawierają – odlewnictwo stopów, które go zawierają, wymaga odpowiednich przygotowań. Nie bez znaczenia jest także metoda, którą się wykorzystuje.

Dlaczego stopy magnezu są problematyczne w odlewnictwie?

W zakładach odlewnictwa metali – takich jak zakład A.G.J.K. – często pracuje się na wielu stopach metali. Niektóre ze nich są prostsze w obróbce, inne nieco trudniejsze. Ich dobór zależy przede wszystkim od tego, jaki efekt chce uzyskać specjalista – odlewnik. Jest to przede wszystkim uzależnione od wielkości odlewanego elementu lub założonych przez projekt walorów wizualnych lub wytrzymałościowych.

Często wykorzystywane są stopy zawierające magnez. Ich obróbka wymaga zastosowania specyficznej technologii. Formy odlewnicze zawierające piasek kwarcowy (związek krzemu oraz tlenu) może doprowadzić do samozapłonu –  wszystko to ze względu na to, że cząstki tlenu zawarte w piasku znacznie chętniej łączą się a magnezem niż z krzemem. Dlatego też przy stopach magnezu konieczne jest stosowanie zupełnie innych form.

Formy z piasku oliwinowego do odlewania stopów magnezu

Formy służące do odlewania stopów magnezu nie mogą zawierać piasku kwarcowego, dlatego stosuje się formy wykonane z cyrkonu lub oliwin. Piasek pochodzący z tych drugich służy dodatkowo do wytwarzania form oraz rdzeni w produkcji odlewów ze staliwa manganowego.

Przy wytwarzaniu form z piasku oliwinowego stosuje się specyficzną metodę – model woskowy o odpowiednim kształcie pokrywa się wieloma warstwami ceramicznymi zawierającymi drobno pokruszone oliwiny. Gdy forma ma już odpowiednią grubość – zazwyczaj od pięciu do dziewięciu milimetrów – umieszcza się ją w autoklawie, czyli ogrzewanym zbiorniku do przeprowadzania procesów chemicznych. Tam forma podgrzewana jest do temperatury około stu dwudziestu stopni.

Wosk ulega wówczas wytopieniu, a formę po wysuszeniu wypala się w znacznie wyższej temperaturze – ośmiuset pięćdziesięciu stopni. Dzięki temu usuwane są wszelkie związki organiczne, a forma uzyskuje docelową wytrzymałość.

Przy zastosowaniu form z piasku oliwinowego nie trzeba ich nagrzewać do wysokich temperatur. Wystarczy temperatura pokojowa, dzięki której odlew z metalu chłodzi się znacznie szybciej i jest gotowy do wykorzystania po krótszym czasie. Krótsze chłodzenie to także lepsze parametry odlewu.