Wzór na wilgotność masy formierskiej i jej wpływ na proces odlewniczy

Szczegóły: Opublikowano: 19. April 2026

Odlewu nie da się wykonać bez właściwej formy, do jej wykonania z kolei niezbędne są odpowiednie masy formierskie. Masą formierską nazywamy specjalną mieszankę, która po umieszczeniu w formie i utwardzeniu tworzy dokładnie odwzorowane odlewu. Masy formierskie to materiały stosowane w procesie odlewania, które służą do utworzenia formy, w której zostaną wykonane odlewy lub rdzenia odlewniczego. Ich głównym celem jest zapewnienie odpowiedniej jakości i dokładności odlewu, a także ochrona przeciwko wpływowi wysokich temperatur i ciśnienia na odlew.

W poniższym tekście będę się dzielił moimi doświadczeniami, wnioskami i krytyką w zakresie pomiaru wilgotności materiałów budowlanych. Najczęstszym wskaźnikiem zawartości wilgoci jest wilgotność masowa, która jest stosunkiem zawartej wilgoci to suchej masy, dlatego metody związane z suszeniem i warzeniem są zwane bezpośrednimi. Masą formierską można wypełnić przestrzeń pomiędzy modelem a wewnętrzną powierzchnią formy, co pozwala na otrzymanie pożądanego kształtu i wymiarów odlewu.

W odlewnictwie stosuje się różnego rodzaju masy formierskie, w zależności od materiału, z którego wykonany jest odlew oraz od wielkości i skomplikowania detalu. W przypadku odlewnictwa, masa formierska pełni kluczową rolę w procesie formowania, ponieważ jest ona odpowiedzialna za tworzenie dokładnych kształtów, wykończenie powierzchni, a także stabilność formy w czasie odlewu.

Składniki masy formierskiej

Masa formierska składa się z:

Osnowy - która stanowi 80 do 90% masy. Zazwyczaj osnowę stanowi piasek.
Materiału wiążącego - 5-10% masy formierskiej to materiał wiążący.
Dodatków specjalnych - 2 - 6%, dotychczas najczęściej wykorzystywano pył węglowy, z którego pod wpływem temperatury wydziela się węgiel pirolityczny, tworzący na ziarnach osnowy warstwę niezwilżalną przez ciekły metal, co pozwala uzyskać mniejsza chropowatość powierzchni oraz zapobiec przypaleniu masy.

Jak wspomnieliśmy powyżej, materiały, z których wykonuje się masy formierskie, zależne są od specyfiki potrzeb wynikających z ich wykorzystania.

Przeczytaj także: Wszystko, co Musisz Wiedzieć o Wodzie Destylowanej

Rodzaje mas formierskich

Masy formierskie można podzielić na:

Masy formierskie z bentonitem.
Sypkie masy szybkoutwardzalne (szkło wodne przedmuchiwane CO2).
Ciekłe masy samoutwardzalne (CMS).
Ciekłe masy szybkoutwardzalne (CMSZ).

Jak wykonać formę odlewniczą?

Należy pamiętać, że proces wykonania formy odlewniczej może różnić się w zależności od rodzaju odlewanej masy, zastosowanej technologii i innych czynników:

Przygotowanie modelu formy - przygotowanie formy z masy formierskiej należy poprzedzić wykonaniem odpowiedniego modelu, który dokładnie odwzorowuje kształt odlewu i umożliwia proste wyciągnięcie modelu z masy formierskiej, uwzględniając jednocześnie skurcz odlewniczy (musi więc mieć odpowiednio większe parametry).
Zabezpieczenie formy - następnie zabezpiecza się formę przed przywieraniem masy odlewniczej. Można to zrobić poprzez pokrycie formy odpowiednim środkiem zabezpieczającym.
Przesypanie masy przez sito - należy pamiętać, że przed wsypaniem masy do formy należy przesypać ją przez sito, dzięki czemu można rozdrobnić wszelkie grudki i spulchnienia masy, szczególnie jeśli jest to masa, która była wcześniej regenerowana i może zawierać np.
Wypełnienie formy - po przygotowaniu masy formierskiej należy ją wlać do formy, uważając aby nie pozostawić żadnych pustek. Później kolejno trzeba dokładnie ją ubić i usunąć nadmiar masy, a później nakłuć masę w skrzynce szpilką odlewniczą.

Regeneracja mas formierskich

Regeneracja mas formierskich polega na przywróceniu ich właściwości użytkowych po użyciu. W trakcie procesu odlewniczego masa formierska ulega rozgrzaniu, a następnie ochłodzeniu, co powoduje jej degradację. Ponadto, w trakcie odlewu w masie formierskiej pozostają zanieczyszczenia, takie jak drobiny metali i ich odlewów, spaliny i półprodukty procesu odlewniczego, które wpływają negatywnie na jej jakość.

Aby przywrócić masie formierskiej jej właściwości, stosuje się proces regeneracji. Polega on na odzyskaniu właściwego surowca ze zużytej masy formierskiej, a następnie jego przetworzeniu i dodaniu do nowo wyprodukowanej masy. W ten sposób, z zużytej masy formierskiej powstaje nowa masa o podobnych właściwościach i jakości. Dzięki temu można ponowne wykorzystać ją w procesie odlewniczym.

W przypadku niektórych mas formierskich (np. Kiedy mowa o organicznych masach formierskich, regeneracja polega na dodaniu nowych substancji wiążących oraz utwardzaczy. Dzięki temu masa odzyskuje swoją konsystencję i właściwości. Z kolei w przypadku mas nieorganicznych, np. z gliny, regeneracja polega na wymieszaniu zużytej masy z nową.

Przeczytaj także: Budowa oczyszczalni rozsączającej w Polsce - formalności

Proekologiczne rozwiązania w odlewnictwie

W dzisiejszych czasach, ze względu na zmieniające się klimatyczne i środowiskowe wymagania, coraz większy nacisk kładzie się na poszukiwanie proekologicznych rozwiązań w różnych branżach, w tym również w odlewnictwie. Jednym z takich pomysłów jest wykorzystanie nowych materiałów do produkcji mas formierskich. Obecnie na rynku dostępne są już masy formierskie wykonane z naturalnych materiałów, takich jak skrobia kukurydziana, glina, czy mąka ryżowa. Poszukuje się też rozwiązań ulepszających obecnie stosowane, wydajne masy formierskie, które po zamianie pyłu węglowego okazują się być wysoce ekologiczne.

Innym ciekawym rozwiązaniem jest wykorzystanie druku 3D do produkcji form odlewniczych. Technologia ta pozwala na szybsze i bardziej precyzyjne wytwarzanie form. To z kolei zwiększa wydajność procesu odlewniczego i zmniejsza ilość odpadów.

Wpływ wilgotności na jakość odlewów żeliwnych

Wady powierzchni surowej odlewów, wśród których dominują przypalenia i wżarcia, żeliwnych wykonywanych w formach piaskowych są powszechne i nie do wyeliminowania. Należą do grupy najłatwiej wykrywalnych w ocenie wizualnej, decydują o estetyce wyrobów, a to ważny marketingowo i nie tylko wskaźnik ogólnej jakości odlewów. Można jedynie dążyć do ich znaczącego ograniczania. Jakkolwiek są to wady naprawialne, jednak uciążliwość prac w ich usuwaniu.

W pracy prezentowane są wyniki badań laboratoryjnych i analizy procesów przemysłowych na wpływem wilgotności mas bentonitowych na tworzenie się przypaleń i wżarć na odlewach żeliwnych. Analizowane jest oddziaływanie wilgotności mas na rodzaj atmosfery chemicznej panującej we wnęce form w powiązaniu z jej wpływem ze skłonnością do przypaleń i wżarć.

Proponuje się zastosowanie nowego wskaźnika, którym można by charakteryzować podatność masy do tworzenia przypaleń chemicznych. Został on nazwany: uproszczonym wskaźnikiem potencjału tlenowego masy wilgotnej (WPT). Wskaźnik WPT jest określany jako stosunek wilgotności masy (W) do zawartości nośników węgla błyszczącego, określanej w próbie strat prażenia (S). Jego wartość oscyluje wokół liczby 1,0 i poniżej. Ogólnie im wyższa wartość tego wskaźnika, tym większa skłonność masy do tworzenia przypaleń i wżarć o charakterze chemicznym.

Przeczytaj także: Bezpieczeństwo chlorowania alkanów

Metody pomiaru wilgotności

Najlepsze metody są bezpośrednie. Trzeba pobrać materiał, zapakować szczelnie, zważyć, wrzucić do wielkiej laboratoryjnej suszary i odnotować pomiar wagi po osiągnięciu stałej suchej masy. Inną dość praktyczną i satysfakcjonująca techniką jest automatyczna wagosuszarka (grawimetryczna). Dość nieduża maszyna, do której wrzucamy niewielką ilość rozkruszonego pomiaru a ona robi prawie wszystko za nas: podgrzewa, mierzy utratę masy, wentyluje, przelicza. Metoda ze średniej półki cenowej, w miarę szybka i dokładna lecz nie tak bardzo jak poprzednia. Niestety Nie da się tam zapakować dużych fragmentów materiału co jest szczególnie istotne przy materiałach bardzo lekkich (np. polistyren), a lampa podgrzewająca może nam coś „przepalić”. Większość materiałów suszy się w temp. 105*C. Elementy na spoiwach hydraulicznych takie jak betony w ok. 70*C. Materiały gipsowe w 40*C.

Przy pomiarach w komorze suszenia powinno zachować wilgotność względną poniżej 10%, co nie jest problemem dla wyższych temperatur może okazać trudne dla 40*C. Wymagało by to kondycjonowania powietrza wpadającego do komory (Suszenie przy -20*C na zewnątrz, nadmuch z klimy ?). Materiał lekkie bardzo trudno utrzymać w suchej masie w wagosuszarce, niewielka masa bardzo szybko „pije wilgoć” z powietrza - tzw. Nie jest łatwo zrobić poprawny pomiar metodą bezpośrednią - co dopiero kieszonkowym miernikiem. Producent dobrego miernika elektrooporowego musi przeprowadzić wiele krzywych kalibracyjnych dla wielu materiałów - co nie jest takie proste. Miernik pośrednie są bardzo dobrym szybkim wskaźnikiem.

Jak już wiemy jak pobrać próbkę, mamy sprzęt i umiemy ją poprawnie zbadać. Ostatnio prawnik mojego klienta zadał mi pytanie o wartość pomierzonej wilgotności w miejscu wystąpienia z problemów hydroizolacją budynku deweloperskiego - Myślał, że se coś z googla i będzie miał prostą diagnozę stanu przegrody. Jeżeli chcemy ustalić czy dany materiał ma nadmierną wilgotność na pewno należy znać krzywe sorpcji, które wskazują na stan równowagi wilgotnościowej materiału w danym warunkach atmosferycznych. Inne wartości wskaże się materiał wewnątrz budynku ogrzewane a inaczej na zewnątrz. Oczywiście nie ma jednej normy, która zbiera tą wiedzę. Tej wiedzy trzeba szukać lub samemu prowadzić badania.

Jeżeli chcemy ustalić czy na daną przegrodę można można nakładać dalsze warstwy wykończeniowej (farba, tynk, parkiet) to musimy zapoznać się z wytycznymi producentów. Dostateczna wilgotność betonu do położenia papy będzie ok. 6%, do żywicy 5 % a do tynku 3-4% (wg różnych wytycznych i opracować). Należy też ustalić jaką metodą producent ustalił wartość referencyjną.

Dla potomnych zostawiam wyniki mojej zabawy. Silikat kl. Miernika kalibrowany na zwykła cegłę. Wełna skalna ok. Bardzo trudny do uchwycenia pomiar; przy delikatnych wahnięciu temperatury wełna natychmiast absorbuje wilgoć z powietrza. Waga ma problem z ustabilizowaniem pomiaru. Wełna szklana ok. Zdaje się, że wartości normowe są nierealne. ok. ok. XPS szary ok. ok. XPS Różowy ok. ok. ok. ok. ok. ok. *Zbyt duża wilgotność w względna w komorze - pomiar obarczony błędem. Wilgotność objętościowa w warunkach zew. wsp. XPS Różowy ok.

tags: #wzor #na #wilgotnosc #masy #formierskiej