Ciśnienie w procesie LPDC – dobór krzywej napełniania i krzepnięcia

LPDC w skrócie: budowa stanowiska i rola gazu roboczego

Odlewanie niskociśnieniowe (LPDC) to proces, w którym ciekły metal wypychany jest z szczelnego pieca tyglowego do kokili nadciśnieniem gazu rzędu 0,02–0,08 MPa, czyli 200–800 mbar. Kluczowy jest kształt krzywej ciśnienia w czasie: pięć odcinków sterujących podnoszeniem, napełnianiem i krzepnięciem. Prędkość frontu metalu utrzymuje się poniżej 0,5 m/s (John Campbell, Complete Casting Handbook, 2015), a doprasowanie sięga około 0,1 MPa.

Przez lata pracy przy uruchomieniach kół aluminiowych i głowic nauczyłem się jednej rzeczy: o powtarzalności odlewu decyduje nie moc pieca, tylko jakość zaworu proporcjonalnego. Piec można mieć znakomity. Jeśli zawór ma histerezę 8 mbar, krzywa zadana i rzeczywista rozjadą się na tyle, że przy cienkiej ściance zaczniesz łapać niedolewy w losowych sztukach.

Czym jest rura wznosząca i dlaczego metal pobiera się spod lustra?

Rura wznosząca (stalk) to ceramiczna lub żeliwna rura zanurzona w kąpieli, przez którą metal wędruje z dna tygla do wlewu kokili. Pobieranie spod lustra oznacza, że warstwa tlenków i żużla pozostaje na powierzchni kąpieli, a do wnęki trafia metal czysty. To fundamentalna przewaga nad zalewaniem grawitacyjnym z kadzi, gdzie strumień przecina powierzchnię i wciąga błonę tlenkową.

• Piec tyglowy szczelny – komora z pokrywą utrzymującą nadciśnienie do ok. 0,1 MPa, z uszczelnieniem sprawdzanym przed każdą zmianą.
• Rura wznosząca (stalk) – typowo Si3N4, tytan lub żeliwo powlekane; przeciek na kołnierzu daje pęcherze w kąpieli i rozjazd krzywej.
• Zawór proporcjonalny z regulatorem PID – element limitujący dokładność odwzorowania krzywej; zużyty zawór to rozjazd 10-15% względem wartości zadanej.
• Gaz roboczy – sprężone powietrze lub azot; u siebie obserwuję, że azot wyraźnie ogranicza narastanie tlenków na lustrze przy cyklach powyżej 4 minut.
• Czujnik ciśnienia w komorze – rejestruje krzywą rzeczywistą, bez niego optymalizacja jest zgadywaniem.
• Typowe wyroby – felgi aluminiowe, głowice cylindrów, wahacze, korpusy pomp; ścianki 4-12 mm ze stopu AlSi7Mg0,3 (EN AC-42100 wg PN-EN 1706:2021).

Cytowalne w jednym zdaniu: LPDC pobiera metal spod lustra kąpieli przy nadciśnieniu 200-800 mbar, dzięki czemu odlew zawiera istotnie mniej wtrąceń tlenkowych niż odpowiednik zalewany grawitacyjnie do kokili.

Z jakich pięciu odcinków składa się krzywa ciśnienia w LPDC?

Krzywa ciśnienia w LPDC ma pięć odcinków: podnoszenie metalu w rurze wznoszącej, napełnianie wnęki formy, narastanie do ciśnienia doprasowania, utrzymanie podczas krzepnięcia oraz odciążenie. Napełnianie prowadzi się przy 0,02-0,08 MPa, doprasowanie sięga około 0,1 MPa, a odciążenie następuje dopiero po zakrzepnięciu przekroju wlewowego.

„Turbulentne napełnianie zawija powierzchniową błonę tlenkową do wnętrza strumienia, tworząc bifilmy – wady, które nie są pustkami, lecz pęknięciami wypełnionymi powietrzem.” — John Campbell, Complete Casting Handbook, Butterworth-Heinemann, wyd. 2, 2015

Jak ustawić odcinek rise i fill?

Odcinek rise prowadź gradientem 5-15 mbar/s aż do punktu kontaktu metalu z wlewem. Fill to odcinek krytyczny – dla ścianek 4-6 mm schodzę zwykle do 2-5 mbar/s, dla grubszych korpusów 6-10 mbar/s. Gradient dobiera się z warunku prędkości frontu, nigdy z docelowego czasu cyklu. Odwrotna kolejność myślenia to najczęstsza przyczyna zawrotów tlenkowych, jakie widuję na przekrojach.

1. Odcinek 1 – rise: podniesienie metalu do wlewu, 5-15 mbar/s, kończy się przy ciśnieniu przełomu wyznaczonym doświadczalnie.
2. Odcinek 2 – fill: napełnianie wnęki, 2-10 mbar/s, przy zmiennym przekroju rozbijany na 2-4 podetapy o różnym nachyleniu.
3. Odcinek 3 – build-up: szybkie narastanie do ciśnienia doprasowania po zapełnieniu wnęki, zwykle 20-50 mbar/s.
4. Odcinek 4 – hold: utrzymanie 60-240 s zależnie od modułu cieplnego najgrubszego węzła.
5. Odcinek 5 – release: odciążenie po zakrzepnięciu szyjki wlewu, z kontrolowanym spadkiem, żeby uniknąć uderzenia słupa metalu w rurę.

Jak długo trzeba utrzymywać ciśnienie doprasowania?

Do pełnego zakrzepnięcia szyjki wlewu – najczęściej 60-240 sekund. Czas wyliczasz z modułu cieplnego węzła i weryfikujesz przekrojem odlewu próbnego. Skrócenie hold o 15 sekund w feldze 17″ potrafi wygenerować jamę skurczową w piaście, której nie zobaczysz bez cięcia. Zbyt długi hold przy wychłodzonej kokili daje z kolei przywieranie i problem z wyjęciem odlewu.

Jak obliczyć ciśnienie startowe i gradient dla AlSi7Mg?

Ciśnienie startowe szacuje się ze wzoru p = ρ·g·h. Dla ciekłego AlSi7Mg0,3 o gęstości około 2380 kg/m³ i słupa metalu 0,7 m wychodzi około 16,3 kPa, czyli 163 mbar. Do wartości teoretycznej dolicza się opory rury wznoszącej, filtra i układu wlewowego oraz korektę na spadek poziomu kąpieli w trakcie serii.

Przykład liczbowy krok po kroku

Policzmy to jawnie. ρ = 2380 kg/m³, g = 9,81 m/s², h = 0,7 m. Iloczyn daje 2380 × 9,81 × 0,7 = 16 344 Pa, w zaokrągleniu 163 mbar. Do tego doliczam w praktyce 10-20% na opory przepływu przez rurę o średnicy wewnętrznej 50-70 mm, filtr ceramiczny i wlew – realnie ustawiam punkt kontaktu w okolicy 180-195 mbar i doprecyzowuję metodą prób.

• Krok 1 – zmierz rzeczywistą wysokość od lustra kąpieli do płaszczyzny wlewu, nie od dna tygla.
• Krok 2 – przyjmij gęstość stopu w stanie ciekłym; dla AlSi7Mg0,3 wg PN-EN 1706:2021 to ok. 2380 kg/m³ w temperaturze zalewania 700-720°C.
• Krok 3 – oblicz p = ρ·g·h i dolicz 10-20% na straty w rurze, filtrze i układzie wlewowym.
• Krok 4 – zweryfikuj ciśnienie przełomu doświadczalnie, obserwując moment pojawienia się metalu we wlewie.
• Krok 5 – skoryguj po każdym uzupełnieniu tygla; spadek lustra o 100 mm to ok. 23 mbar różnicy w ciśnieniu startowym.
• Krok 6 – jeśli piec ma czujnik poziomu, wpuść korektę automatyczną zamiast ręcznego przestawiania na zmianę.

Jak dobrać gradient dp/dt do grubości ścianki?

Zacznij od objętości wnęki i pola przekroju wlewu, a nie od tabeli. Gradient przelicz na prędkość frontu: znając przyrost ciśnienia i pole przekroju, masz przyrost objętości w czasie, a stąd prędkość liniową w najwęższym miejscu. Dla ścianek 4 mm w kole samochodowym schodzę do 2-3 mbar/s w fazie przechodzenia metalu ze szprych w obręcz. Grubsze korpusy pomp znoszą 8-10 mbar/s bez ryzyka.

Jaka prędkość frontu metalu jest bezpieczna – kryterium 0,5 m/s?

Tak, dla ciekłego aluminium przyjmuje się prędkość krytyczną około 0,5 m/s. Powyżej tej wartości powierzchniowa błona tlenkowa zawija się do wnętrza strumienia, tworząc bifilmy, które obniżają wydłużenie A5 i wytrzymałość zmęczeniową. Kryterium sformułował John Campbell w Complete Casting Handbook (2015) i jest ono niezależne od metody odlewania.

Czym są bifilmy i dlaczego RTG ich nie widzi?

Bifilm to podwójna, złożona na siebie błona tlenkowa – dwie suche strony Al2O3 stykające się ze sobą, bez wiązania metalicznego. Jej grubość to ułamki mikrometra, więc kontrast radiograficzny jest praktycznie zerowy. Odlew przechodzi RTG wg PN-EN 12681-1:2018, a potem pęka na próbie rozciągania przy 3% wydłużenia zamiast wymaganych 6%. Rozróżnij to od pęcherza gazowego i jamy skurczowej – tamte widać.

• Kryterium Campbella – front ciekłego Al poniżej 0,5 m/s; wyżej rośnie prawdopodobieństwo zawinięcia błony.
• Skutek przekroczenia – bifilmy jako inicjatory pęknięć zmęczeniowych, spadek wydłużenia przy zachowanej Rm.
• Miejsca ryzyka – przejście wlewu w cienką ściankę, naroża, zmiany kierunku przepływu o kąt bliski 90°.
• Metoda kontroli – przeliczenie gradientu na prędkość osobno dla wlewu, dla ścianki cienkiej i dla naroży, nie jedna wartość dla całego odlewu.
• Konsekwencja projektowa – odlewy o zmiennym przekroju wymagają krzywej wieloodcinkowej; liniowy fill to uproszczenie, które kosztuje brakami.

Jak ciśnienie doprasowania wpływa na porowatość i DAS?

Doprasowanie zasila skurcz krzepnięcia przez rurę wznoszącą, działając jak nadlew hydrauliczny podłączony na stałe do najgorętszego punktu odlewu. Zbyt niskie ciśnienie hold daje mikroporowatość skurczową w węzłach cieplnych. Na porowatość gazową krzywa wpływa marginalnie – ta zależy od zawartości wodoru w kąpieli, mierzonej indeksem gęstości.

Co robi zbyt niskie, a co zbyt wysokie ciśnienie hold?

Za niskie – metal nie dociera do obszarów krzepnących na końcu i w piaście felgi albo w kołnierzu głowicy pojawia się siatka mikroporów widoczna dopiero pod mikroskopem na zgładzie. Za wysokie przy cienkiej kokili potrafi przepchnąć metal w szczelinę podziału i dać zalewki. U mnie roboczy zakres hold dla kół to 700-950 mbar, ale traktuj to jako punkt wyjścia, nie receptę – wartość zależy od geometrii i wysokości słupa metalu.

• Porowatość skurczowa – reaguje na ciśnienie i czas hold; leczysz ją krzywą i chłodzeniem kierunkowym.
• Porowatość gazowa – zależy od wodoru; leczysz ją odgazowaniem wirnikowym argonem, nie krzywą. Zobacz też odgazowanie ciekłego aluminium.
• DAS (odległość ramion dendrytów) – funkcja szybkości chłodzenia; ciśnienie działa pośrednio, poprawiając kontakt odlew-kokila.
• Szczelność ciśnieniowa – próba helowa lub wodna to najostrzejszy test poprawności hold; odlew może przejść RTG i oblać próbę szczelności.
• Przywieranie – zbyt długi hold przy kokili poniżej 320°C utrudnia wyjęcie i skraca życie powłoki.

Więcej o mechanizmach powstawania pustek znajdziesz w opracowaniu o porowatość odlewów aluminiowych.

Czym LPDC różni się od HPDC i kokili grawitacyjnej?

HPDC pracuje przy ciśnieniach doprasowania 40-100 MPa i prędkościach wlewu kilkudziesięciu m/s, LPDC przy setnych częściach MPa i napełnianiu laminarnym. Dlatego odlewy niskociśnieniowe zawierają mniej zamkniętego gazu i można je poddawać przesycaniu oraz starzeniu w stanie T6 (PN-EN 1706:2021). Kokila grawitacyjna nie ma sterowania ciśnieniem – zasila nadlewami.

Parametr	LPDC	HPDC	Kokila grawitacyjna
Ciśnienie doprasowania	0,05-0,1 MPa	40-100 MPa	brak (grawitacja)
Prędkość metalu we wlewie	< 0,5 m/s	20-60 m/s	0,5-2 m/s
Czas cyklu	minuty (3-8 min)	sekundy (20-90 s)	minuty
Uzysk metalu	80-90%	50-70% (z obiegiem)	55-70%
Obróbka cieplna T6	tak	utrudniona (gaz zamknięty)	tak
Typowe wyroby	felgi, głowice, wahacze	korpusy cienkościenne, obudowy	tuleje, korpusy małoseryjne

Dane o uzysku traktuj jako orientacyjne dla praktyki przemysłowej – zależą od konstrukcji układu zasilania. Dane sprawdzone: lipiec 2026, na bazie PN-EN 1706:2021 i praktyki opisywanej przez Sieć Badawczą Łukasiewicz – Krakowski Instytut Odlewnictwa.

Kiedy wybrać LPDC zamiast HPDC?

• Wymagane właściwości po T6 – jeśli rysunek żąda Rm 250 MPa i A5 powyżej 6%, klasyczne odlewanie ciśnieniowe HPDC odpada.
• Ścianka 4-12 mm – poniżej 3 mm LPDC przestaje nadążać, tam wygrywa HPDC.
• Seria 20-200 tys. szt./rok – przy milionach sztuk czas cyklu HPDC przeważa ekonomicznie.
• Odlew ciśnieniowo szczelny – LPDC z dobrze dobranym hold zwykle przechodzi próbę helową.
• Małe serie i prototypy – tu sensowniejsze bywa odlewanie kokilowe grawitacyjne z uwagi na koszt oprzyrządowania.

Jak temperatura kokili i chłodzenie modyfikują krzywą?

Temperatura kokili zmienia moduł cieplny efektywnie o kilkanaście procent, co przekłada się wprost na wymagany czas hold. Kokila utrzymywana w 350-420°C w strefie obręczy i 280-320°C w strefie piasty wymusza inną krzywą niż kokila „zimna” po przestoju. Pierwsze 3-5 odlewów po restarcie linii to z reguły odpad – i to jest normalne, nie awaria.

Jak powłoka kokili wpływa na dobór ciśnienia?

Powłoka izolacyjna na bazie tlenku tytanu lub krzemionki spowalnia odbiór ciepła, wydłuża czas krzepnięcia i pozwala obniżyć gradient fill bez ryzyka niedolewu. Powłoka odświeżana raz na 200-400 cykli degraduje się stopniowo, więc krzywa, która działała na świeżej powłoce, po tygodniu daje inne wyniki. Rejestruj numer cyklu od ostatniego natrysku – to jedna z lepszych zmiennych diagnostycznych, jakie mam.

• Chłodzenie wodne obręczy – skraca hold nawet o 20-30%, ale wymusza stromszy build-up, żeby zdążyć zasilić węzeł.
• Chłodzenie powietrzne piasty – buduje gradient kierunkowy od obręczy do wlewu, warunek skutecznego doprasowania.
• Powłoka izolacyjna – grubsza warstwa w cienkich ściankach, cieńsza w węzłach cieplnych; zwykle 0,1-0,3 mm.
• Temperatura zalewania – 700-720°C dla AlSi7Mg0,3; każde 10°C w dół to krótszy czas napełniania i wyższe ryzyko zimnych zalewek.
• Termopary w kokili – minimum trzy: obręcz, piasta, wlew; bez nich korekta hold jest arbitralna.

Jakie błędy krzywej ciśnienia generują konkretne wady?

Trzy błędy odpowiadają za większość braków, jakie oglądam na przekrojach: zbyt szybki fill, zbyt krótki hold i nieszczelność stalka. Każdy daje charakterystyczny obraz wady, co pozwala diagnozować przyczynę bez zgadywania. Klucz to jeden objaw – jedna hipoteza – jedna zmiana parametru.

Skąd biorą się niedolewy przy wysokim ciśnieniu?

Najczęściej przyczyną jest zbyt niski gradient narastania w fazie fill przy chłodnej kokili, a nie za niska wartość szczytowa ciśnienia. Metal traci przegrzanie zanim dotrze do cienkich ścianek i zatrzymuje się z zaokrąglonym, gładkim brzegiem – to podpis niedolewu. Zimne zalewki wyglądają inaczej: dwa fronty spotykają się, ale nie zrastają, zostawiając liniową nieciągłość.

• Zbyt szybki fill → zawroty tlenkowe, bifilmy, spadek A5 przy normalnym RTG.
• Zbyt wolny fill → niedolew z zaokrąglonym brzegiem, zimne zalewki na spotkaniu frontów.
• Zbyt krótki hold → jama skurczowa w strefie wlewu, zassanie po odciążeniu.
• Zbyt późne release → przywieranie odlewu, uszkodzenie powłoki przy wyjmowaniu.
• Przeciek stalka → pęcherze w kąpieli, oscylacje ciśnienia rzeczywistego, losowe braki bez wzoru.
• Histereza zaworu → rozjazd krzywej zadanej i rzeczywistej 10-15%, dryf jakości w ciągu zmiany.

Czy symulacja MAGMASOFT lub ProCAST wystarcza do zatwierdzenia krzywej?

Nie. Symulacja daje solidny punkt startowy krzywej i mapę czasów krzepnięcia, ale rzeczywisty przebieg zależy od zużycia zaworu, poziomu kąpieli i stanu powłoki kokili. Zawsze potrzebna jest seria walidacyjna na hali – 10-20 sztuk z rejestracją krzywej rzeczywistej i przekrojem części z nich.

Co realnie daje symulacja, a czego nie policzy?

MAGMASOFT (MAGMA Giessereitechnologie GmbH), ProCAST i FLOW-3D CAST policzą pole prędkości w fazie fill, rozkład temperatur, moduł cieplny i przewidywaną porowatość skurczową. Nie policzą stanu powłoki po 300 cyklach, nieszczelności kołnierza stalka ani dryfu regulatora. Szczegóły metodyczne omawiam w materiale o symulacja procesu odlewania.

1. Do symulacji wchodzi: geometria 3D odlewu i kokili, krzywa ciśnienia jako warunek brzegowy, temperatury startowe, właściwości stopu AlSi7Mg0,3.
2. Wychodzi: mapa prędkości frontu (weryfikacja kryterium 0,5 m/s), mapa czasów krzepnięcia, predykcja porowatości.
3. Kalibracja: pierwsze przebiegi porównaj z termoparami w kokili – bez tego model ma współczynniki przejmowania ciepła z katalogu.
4. Iteracja: zmieniaj krzywą w modelu, nie na piecu – to tańsze o rząd wielkości.
5. Walidacja końcowa: zawsze na hali, z rejestracją i przekrojem.

Jak wygląda procedura optymalizacji krzywej na hali w 8 krokach?

Procedura zaczyna się od symulacji, a kończy zamrożeniem parametrów w karcie technologicznej. Osiem kroków, z których krok siódmy – zmiana jednego parametru naraz – decyduje o tym, czy uruchomienie zajmie trzy dni czy trzy tygodnie. Zmiana dwóch parametrów jednocześnie zaciera przyczynę i zmusza do powtórzenia całej serii.

1. Symulacja napełniania i krzepnięcia – punkt startowy krzywej z MAGMASOFT lub ProCAST.
2. Wyznaczenie ciśnienia przełomu – metodą prób, obserwując moment kontaktu metalu z wlewem.
3. Ustawienie gradientu fill – z kryterium prędkości frontu 0,5 m/s, osobno dla każdego odcinka przekroju.
4. Dobór ciśnienia i czasu hold – z modułu cieplnego najgrubszego węzła, z zapasem 15% na start.
5. Seria 10-20 odlewów próbnych – z rejestracją krzywej rzeczywistej z czujnika, nie tylko zadanej.
6. Przekrój i RTG – mapowanie porowatości w węzłach krytycznych wg PN-EN 12681-1:2018.
7. Korekta jednego parametru naraz – z odczekaniem 3-5 cykli na ustabilizowanie termiki kokili.
8. Zamrożenie w karcie technologicznej – ciśnienie jako parametr specjalny pod nadzorem SPC wg wymagań IATF 16949.

Ile odlewów próbnych potrzeba do walidacji?

Minimum 10-20 sztuk na jeden wariant krzywej, przy czym pierwszych 3-5 odrzucam jako rozgrzewkowe. Do zatwierdzenia procesu w łańcuchu motoryzacyjnym potrzebna jest zwykle seria 300 sztuk w ramach run@rate, ale to już etap PPAP, nie optymalizacji krzywej.

Jak zweryfikować, że krzywa jest dobrana poprawnie?

Weryfikacja opiera się na czterech filarach: radiografii wg PN-EN 12681-1:2018, pomiarze gęstości metodą Archimedesa, indeksie gęstości kąpieli oraz analizie DAS na zgładach z węzłów krytycznych. Najskuteczniejszym narzędziem diagnostycznym pozostaje zestawienie mapy RTG z mapą czasów krzepnięcia z symulacji – rozbieżność wskazuje miejsce, gdzie krzywa zawodzi.

„Badanie radiograficzne odlewów ze stopów aluminium prowadzi się według metodyki i poziomów akceptacji określonych w normie zharmonizowanej dla odlewnictwa.” — PN-EN 12681-1:2018, Odlewnictwo. Badanie radiograficzne. Część 1

Które badania robić rutynowo, a które doraźnie?

• Rutynowo co zmianę – indeks gęstości (próba Straube-Pfeiffer) dla oceny odgazowania kąpieli.
• Rutynowo co partię – gęstość Archimedesa jako szybki wskaźnik porowatości, czas oznaczenia poniżej 10 minut.
• Wg planu kontroli – RTG wg PN-EN 12681-1:2018 lub ASTM E505 dla odbiorców amerykańskich.
• Doraźnie przy uruchomieniu – pomiar DAS i mikrostruktura na zgładach z obręczy, piasty i wlewu.
• Doraźnie przy reklamacji – próba szczelności helowej i rozciąganie próbek wyciętych z odlewu, nie z osobno odlanych wlewków.
• Ciągle – rejestracja krzywej ciśnienia jako parametru specjalnego, karty SPC zgodnie z IATF 16949.

Konsultacji technologicznej w konkretnym zakładzie ta treść nie zastępuje – parametry zawsze weryfikuj na własnym oprzyrządowaniu. Wsparcie merytoryczne oferują Sieć Badawcza Łukasiewicz – Krakowski Instytut Odlewnictwa oraz Stowarzyszenie Techniczne Odlewników Polskich (STOP).

Najczęściej zadawane pytania

Jakie ciśnienie stosuje się w odlewaniu niskociśnieniowym?

Typowy zakres roboczy to 0,02-0,08 MPa (200-800 mbar) w fazie napełniania i do około 0,1 MPa podczas doprasowania. Konkretna wartość wynika z wysokości słupa metalu, oporów rury wznoszącej i geometrii wlewu, więc nie ma jednej uniwersalnej liczby dla wszystkich odlewów. Zawsze wychodź od obliczenia p = ρ·g·h i doprecyzuj eksperymentalnie.

Jak obliczyć ciśnienie startowe w LPDC?

Punktem wyjścia jest zależność p = ρ·g·h. Dla ciekłego AlSi7Mg o gęstości około 2380 kg/m³ i słupa 0,7 m wychodzi około 163 mbar. Do tego dolicza się opory przepływu przez rurę wznoszącą, filtr i wlew – w praktyce 10-20% wartości teoretycznej.

Ile powinien trwać etap doprasowania?

Do momentu zakrzepnięcia szyjki wlewu, najczęściej 60-240 sekund w zależności od modułu cieplnego odlewu. Czas wyznacza się z symulacji krzepnięcia i weryfikuje przekrojem odlewu próbnego. Dla cienkościennych korpusów wystarczy dolna granica zakresu, dla felg i głowic zwykle potrzeba powyżej 150 s.

Dlaczego odlew LPDC ma niedolewy mimo wysokiego ciśnienia?

Najczęściej przyczyną jest zbyt niski gradient narastania w fazie fill przy chłodnej kokili, a nie za niska wartość szczytowa. Metal traci przegrzanie zanim dotrze do cienkich ścianek i zatrzymuje się z charakterystycznym zaokrąglonym brzegiem. Sprawdź najpierw temperaturę kokili i dp/dt, dopiero potem podnoś ciśnienie maksymalne.

Czy LPDC daje mniejszą porowatość niż HPDC?

Zwykle tak w zakresie porowatości gazowej, bo napełnianie jest laminarne i nie zamyka powietrza we wnęce. Dlatego odlewy LPDC nadają się do obróbki cieplnej T6, w odróżnieniu od klasycznych odlewów wysokociśnieniowych. LPDC nie eliminuje jednak porowatości całkowicie – skurczowa nadal wymaga poprawnego doprasowania i chłodzenia kierunkowego.

Jaka prędkość frontu metalu jest bezpieczna?

Przyjmuje się kryterium około 0,5 m/s dla ciekłego aluminium (John Campbell, 2015). Powyżej tej wartości błona tlenkowa zawija się, tworząc bifilmy obniżające plastyczność odlewu. Prędkość sprawdzaj osobno dla wlewu, przejścia w ściankę cienką i naroży – jedna uśredniona liczba dla całego odlewu wprowadza w błąd.

Czy symulacja zastępuje próby na hali?

Nie. Symulacja daje dobry punkt startowy krzywej, ale rzeczywisty przebieg zależy od zużycia zaworu, poziomu kąpieli i stanu powłoki kokili. Zawsze potrzebna jest seria walidacyjna 10-20 odlewów z rejestracją krzywej rzeczywistej i przekrojem wybranych sztuk.

Co się dzieje, gdy zdejmiemy ciśnienie za wcześnie?

Ciekły metal wraca do tygla przez niezakrzepniętą szyjkę, tworząc zassanie i jamę skurczową w strefie wlewu. Odciążenie musi nastąpić po zakrzepnięciu przekroju wlewowego, co potwierdza się przekrojem odlewu próbnego. Objawem jest charakterystyczny lej wciągnięcia widoczny tuż pod płaszczyzną wlewu.

Źródła i literatura

1. John Campbell, Complete Casting Handbook: Metal Casting Processes, Metallurgy, Techniques and Design, Butterworth-Heinemann, wyd. 2, 2015 – kryterium prędkości krytycznej 0,5 m/s i teoria bifilmów.
2. PN-EN 1706:2021 – Aluminium i stopy aluminium. Odlewy. Skład chemiczny i własności mechaniczne (oznaczenie AlSi7Mg0,3 / EN AC-42100, stany T6).
3. PN-EN 12681-1:2018 – Odlewnictwo. Badanie radiograficzne. Część 1: Metoda z zastosowaniem błony radiograficznej.
4. Sieć Badawcza Łukasiewicz – Krakowski Instytut Odlewnictwa, iod.krakow.pl – materiały o praktyce przemysłowej technologii odlewniczych (do weryfikacji bieżącej zawartości serwisu).
5. Stowarzyszenie Techniczne Odlewników Polskich (STOP), stop.org.pl – branżowe wytyczne i publikacje odlewnicze.
6. MAGMA Giessereitechnologie GmbH – materiały techniczne modułu symulacji LPDC w MAGMASOFT (wersje modułów sprawdzaj corocznie).

Dane sprawdzone: lipiec 2026. Numery i wydania norm PN-EN 1706 oraz PN-EN 12681 weryfikuj raz w roku w katalogu PKN – zakresy parametrów podane w artykule są orientacyjne i zależą od geometrii odlewu oraz wysokości słupa metalu na konkretnym stanowisku.