„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 
 
 
 
 

MINISTERSTWO EDUKACJI 

NARODOWEJ 

 
 
 
 
 
 

Andrzej Żelasko 

 
 
 
 
 
 
 

Wykonywanie odlewów specjalnymi metodami  
812[03].Z2.04 

 
 
 
 
 
 
 
 

Poradnik dla ucznia 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy 
Radom 2007 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

1 

Recenzenci: 
mgr inż. Jadwiga Łoin 
mgr inż. Igor Lange 
 
 
 
Opracowanie redakcyjne: 
mgr inż. Andrzej Żelasko 
 
 
 
Konsultacja: 
dr inż. Bożena Zając 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  812[03]Z2.04 
„Wykonywanie  odlewów  specjalnymi  metodami”,  zawartego  w modułowym  programie 
nauczania dla zawodu operator maszyn i urządzeń odlewniczych. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

2 

SPIS TREŚCI 

 

1. Wprowadzenie  

3 

2. Wymagania wstępne  

5 

3. Cele kształcenia  

6 

4. Materiał nauczania  

7 

4.1. Klasyfikacja  technologii  odlewniczych metodami  specjalnymi  oraz  zakres 

ich stosowania 

7 

4.1.1. Materiał nauczania 

7 

4.1.2. Pytania sprawdzające 

41 

4.1.3. Ćwiczenia 

42 

4.1.4. Sprawdzian postępów 

44 

5. Sprawdzian osiągnięć  

45 

6. Literatura  

51 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

3 

1. WPROWADZENIE 

 

Poradnik  ten  będzie  Ci  pomocny  w  przyswajaniu  wiedzy  o  wykonywaniu  odlewów 

specjalnymi metodami. 

W poradniku zamieszczono: 

−

 

wymagania  wstępne  określające  umiejętności,  jakie  powinieneś  posiadać,  abyś  mógł  bez 
problemów rozpocząć pracę z poradnikiem, 

−

 

cele kształcenia czyli wykaz umiejętności, jakie opanujesz w wyniku kształcenia  w ramach 
tej jednostki modułowej, 

−

 

materiał nauczania, czyli wiadomości teoretyczne konieczne do opanowania treści jednostki 
modułowej,  

−

 

zestaw pytań sprawdzających, czy opanowałeś już podane treści, 

−

 

ćwiczenia  zawierające  polecenia,  sposób  wykonania  oraz  wyposażenie  stanowiska  pracy, 
które pozwolą Ci ukształtować określone umiejętności praktyczne, 

−

 

sprawdzian postępów pozwalający sprawdzić Twój poziom wiedzy po wykonaniu ćwiczeń, 

−

 

sprawdzian  osiągnięć  opracowany w postaci  testu,  który  umożliwi  Ci  sprawdzenie  Twoich 
wiadomości  i  umiejętności  opanowanych  podczas  realizacji  programu  danej  jednostki 
modułowej, 

−

 

literaturę  związaną  z  programem  jednostki  modułowej  umożliwiającą  pogłębienie  Twej 
wiedzy z zakresu programu tej jednostki.  

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

4 

 

 

Schemat układu jednostek modułowych 

812[03]Z2.01 

Przygotowanie mas formierskich 

i rdzeniowych 

812[03]Z2 

Technologia wytwarzania 

wyrobów metodami 

odlewniczymi 

 

812[03]Z2.02 

Wykonywanie ręczne form 

piaskowych i rdzeni  

 

812[03]Z2.03 

Wykonywanie maszynowe form 

piaskowych i rdzeni 

812[03]Z2.04 

Wykonywanie odlewów 

specjalnymi metodami  

812[03]Z2.05 

Topienie stopów odlewniczych 

i zalewanie form 

812[03]Z2.06 

Wybijanie, oczyszczanie  

i wykańczanie odlewów 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

5 

2. WYMAGANIA WSTĘPNE 

 

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:  

−

 

korzystać z różnych źródeł informacji, 

−

 

korzystać z poradników i norm, 

−

 

odczytywać informacje podane na rysunku wykonawczym i złożeniowym, 

−

 

analizować treść zadania, dobierać metody i plan rozwiązania, 

−

 

komunikować się i pracować w zespole,  

−

 

samodzielnie podejmować decyzje, 

−

 

dokonywać oceny swoich umiejętności. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

6 

3. CELE KSZTAŁCENIA 

 

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

– 

sklasyfikować specjalne metody odlewania, 

– 

określić cechy charakterystyczne specjalnych metod odlewania, 

– 

określić cechy odlewów produkowanych specjalnymi metodami, 

– 

scharakteryzować  proces  wytwarzania  odlewów  metodą  odlewania  kokilowego,  odlewania 
pod  ciśnieniem,  odlewania  odśrodkowego,  odlewania  ciągłego,  odlewania  w  formy 
skorupowe, metodą Shaw’a i metodą wytapianych modeli, 

– 

rozróżnić  oprzyrządowanie,  maszyny  i  urządzenia  stosowane  w procesach  wytwarzania 
odlewów specjalnymi metodami, 

– 

dobrać specjalną metodę odlewania do wykonania określonych odlewów,  

– 

posłużyć  się  dokumentacją  technologiczną,  Dokumentacją Techniczno  – Ruchową  maszyn 
i urządzeń, Polskimi Normami, 

– 

zastosować  przepisy  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy,  ochrony  przeciwpożarowej  oraz 
ochrony  środowiska  obowiązujące  w  procesie  wytwarzania  odlewów  specjalnymi 
metodami. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

7 

4. MATERIAŁ NAUCZANIA 

 

4.1.  Klasyfikacja  technologii  odlewniczych  metodami  specjalnymi 

oraz zakres ich stosowania 

 

4.1.1. Materiał nauczania  

 

Wzrost zapotrzebowania  na odlewy o zawężonych tolerancjach wymiarowych  i o wysokiej 

jakości  powierzchni  sprawił,  że  konieczne  stało  się  rozwijanie  i  udoskonalanie  produkcji 
odlewów  precyzyjnych  oraz  opracowania  nowych  metod  wytwarzania  −  specjalnych  metod 
odlewania.  Wybór  metody  zależy  od  rodzaju  metalu  przeznaczonego  do  odlewania,  wielkości 
serii produkcyjnej, masy odlewu i grubości jego ścianek. 

Zależnie od materiału formy specjalne metody odlewania dzieli się na: 

1.  odlewanie  w  formach  metalowych,  które  zależnie  od  sposobu  wywierania  ciśnienia  na 

ciekły metal znajdujący się w formie: 

−

 

odlewanie grawitacyjne (tzw. odlewanie w kokilach), 

−

 

odlewanie pod ciśnieniem odśrodkowym (tzw. odlewanie w formach wirujących), 

−

 

odlewanie pod ciśnieniem wytwarzanym przez sprężone powietrze lub tłok – odlewanie 
pod niskim lub wysokim ciśnieniem. 

2.  odlewanie w formach ceramicznych: 

−

 

odlewanie w formach skorupowych, 

−

 

odlewanie metodą Shawa, 

−

 

odlewanie metodą wytapianych modeli. 

 

Tabela 1. Klasyfikacja technologii odlewniczych metodami specjalnymi oraz zakres ich stosowania [6, s. 166] 
 

Sposób odlewania 

Cechy klasyfikacji 

Zakres stosowania 

odlewanie kokilowe 

grawitacyjne 

produkcja wielkoseryjna i masowa odlewów  
o wymiarach małych i średnich oraz seryjna 
produkcja odlewów dużych o dużej dokładności 
wymiarowej i małej chropowatości powierzchni 

odlewanie w formach 

wirujących (odśrodkowe) 

produkcja wielkoseryjna i masowa odlewów 
przede wszystkim mających kształty brył 
obrotowych; odlewy  
o dobrej szczelności i ścisłej budowie 

odlewanie pod ciśnieniem 

praktycznie ogranicza się do odlewania metali 
nieżelaznych (ze stopów cynku, aluminium  
i miedzi); masowa produkcja odlewów  
o wymiarach małych i średnich, o dowolnych 
kształtach i bardzo wysokiej dokładności 
wymiarowej i gładkości powierzchni; odlewy  
o dobrej szczelności 

odlewanie półciągłe 

wielkoseryjna i masowa produkcja rur 

F

or

m

y

 m

e

tal

o

we

 

odlewanie ciągłe 

wielkoseryjna i masowa produkcja prętów 
okrągłych i profilowych 

proces Croninga 

(formy skorupowe) 

produkcja wielkoseryjna i masowa odlewów  
o wymiarach małych i średnich o wysokiej 
dokładności wymiarowej, złożonym kształcie  
i małej chropowatości powierzchni 

proces Shawa 

(formy ceramiczne) 

produkcja jednostkowa i seryjna odlewów  
o wymiarach małych, średnich i dużych oraz 
o bardzo wysokiej dokładności wymiarowej 
i gładkości powierzchni 

S

p

ec

ja

ln

e 

m

et

od

y

 o

d

le

w

a

n

ia

 

F

or

m

y

 i

 rd

ze

n

ie

 pr

ec

y

zy

jne

 

metoda wytapianych 

modeli 

produkcja wielkoseryjna i masowa odlewów 
drobnych o bardzo wysokiej dokładności 
wymiarowej i dużej gładkości powierzchni 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

8 

Tabela 2. Zakres zastosowania różnych technologii odlewniczych [6, s. 174] 
 

Formy jednorazowego użycia 

Formy wielokrotnego użycia 

Formy piaskowe 

Formy ceramiczne 

Formy metalowe 

Formowanie 

skorupowe 

Formowanie 

precyzyjne 
 (lost wax) 

Formowanie 

precyzyjne Shawa 

Odlewanie 

kokilowe 

Odlewanie 

odśrodkowe 

Odlewanie  

pod ciśnieniem 

Odlewanie ciągłe 

 

Z  C  S  L  N  Z 

C 

S 

L 

N  Z  C  S  L  N  Z  C  S 

L  N  Z  C  S  L  N  Z  C  S  L  N  Z 

C 

S 

L 

N 

jednostkowa 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

 

x 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

 

 

x 

x 

seryjna 

x

 

x

 

x

 

x

 

x

 

 

 

x 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

 

x 

x 

x 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

 

 

x 

x 

wielkoseryjna 

x

 

x

 

x

 

x

 

x

 

 

 

x 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

x 

 

x 

x 

x 

 

x 

x 

x 

 

 

 

x 

x 

x 

 

 

x 

x 

S

e

ry

jno

ść

 

produk

cji

 

masowa 

x

 

x

 

x

 

x

 

x

 

 

 

x 

 

 

 

 

 

 

 

x 

x 

 

x 

x 

x 

 

x 

x 

x 

 

 

 

x 

x 

x 

 

 

x 

x 

1,0 

x

 

x

 

x

 

x

 

x

 

 

 

x 

 

 

 

 

 

 

 

x 

x 

x 

x 

x 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

x 

 

 

 

 

 

1 ÷ 10 

x

 

x

 

x

 

x

 

x

 

 

 

x 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

x 

x 

x 

x 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

x 

x 

 

 

x 

x 

10 ÷ 100 

x

   

x

   

x

 

 

 

 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

x 

x 

 

x 

x 

 

x 

x 

x 

 

 

 

 

 

x 

 

 

x 

x 

100 ÷ 1000 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

 

x 

 

x 

 

 

 

 

 

x 

 

 

x 

x 

G

rup

a

 m

a

so

wa

 

1000 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

 

 

 

 

x 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

 

 

x 

x 

0,5 ÷ 3,0 

x

 

x

 

x

 

x

 

x

 

 

 

x 

 

 

x 

 

x 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

x 

 

 

 

 

 

3,0 ÷ 20 

x

 

x

 

x

 

x

 

x

 

 

 

x 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

x 

x 

x 

x 

x 

 

x 

x 

x 

 

 

 

x 

x 

x 

 

 

x 

x 

20 ÷ 50 

 

x

   

x

   

 

 

 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

x 

x 

x 

x 

x 

 

x 

x 

x 

 

 

 

x 

x 

x 

 

 

x 

x 

50 ÷ 100 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

 

x 

 

x 

x 

 

x 

x 

x 

 

 

 

 

 

x 

 

 

x 

x 

G

rubo

ść

 ś

c

ia

nk

i 

[mm]

 

100 ÷ 500 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 

 

x 

 

 

x 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ż − żeliwo szare, C − żeliwo ciągliwe, S − staliwo, L − stopy nieżelazne lekkie, N − stopy nieżelazne ciężkie 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

9 

Tabela 3. Tolerancje wymiarowe odlewów dla różnych technologii odlewniczych [7, s. 316] 
 

Metoda odlewania 

Optymalne tolerancje dla wymiaru 30÷50 mm 

Metoda wytapianych modeli 

± 0,03 ÷ ± 0,1 mm 

Metoda Shawa 

± 0,1 ÷ ± 0,3 mm 

Odlewanie ciśnieniowe 

± 0,05 ÷ ± 0,2 mm 

Odlewanie kokilowe 

± 0,1 ÷ ± 0,3 mm 

Odlewanie w formach piaskowych 

± 1 ÷ ± 2 mm 

 

Tabela 4. Orientacyjne klasy chropowatości uzyskiwane niektórymi sposobami odlewania [7, s. 379] 
 

Klasa chropowatości 

Metoda odlewania 

C 10 

C 20 

C40 

C 80 

C 160 

C 320 

Metoda Shawa 

x 

x 

 

 

 

 

Metoda wytapianych modeli 

x 

x 

x 

 

 

 

Odlewanie do form skorupowych 

 

x 

x 

x 

 

 

Odlewanie do kokil 

 

x 

x 

x 

 

 

Odlewanie w formach piaskowych 

 

 

x 

x 

x 

x 

 
Odlewanie w kokilach 

Odlewanie  w  kokilach  (formach  metalowych)  to  metoda  pozwalająca  w  odróżnieniu  od 

odlewania  w  formach  piaskowych  które  są  jednorazowego  użytku,  wykonać  nawet  do  kilku 
tysięcy  odlewów.  Liczba  odlewów  wykonanych  w  kokili  aż  do  jej  zniszczenia  określa  jej 
trwałość.  Współczesny  poziom  techniki  odlewniczej  umożliwia  odlewanie  w  kokilach  stopów 
metali  nieżelaznych  (stopy  aluminium,  magnezu,  miedzi,  cynku,  ołowiu  i  cyny)  oraz  żeliwa  
i staliwa. 

 

Rys. 1. Kokila z rdzeniami metalowymi: 1 − płyta, 2 − urządzenie do opuszczania rdzenia, 3 − rdzeń środkowy,  

4 − rączka dźwigni, 5, 6 − ruchome części formy, 7 − dźwignia, 8 − zamki, 9 − rączki do wyjmowania rdzeni,  

10 − rdzeń [5, s. 250] 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

10 

Liczba odlewów wykonanych w kokili aż do jej zniszczenia określa jej trwałość. 
Trwałość kokili zależy od: 

−

 

materiału, z którego wykonana jest forma, 

−

 

temperatury zalewania, 

−

 

konstrukcji odlewu, 

−

 

konstrukcji kokili. 
Wysoka  temperatura  zalewania  stopów  żelaza  znacznie  zmniejsza  trwałość  kokili  oraz 

zwiększa możliwość powstawania w odlewach pęknięć. 

W porównaniu do odlewania w formach piaskowych, odlewanie w kokilach ma następujące 

zalety: 

−

 

lepsze własności mechaniczne odlewów (szczególnie z metali kolorowych), 

−

 

polepszenie jakości otrzymanych odlewów, 

−

 

zwiększenie dokładności wymiarowej odlewów, 

−

 

zmniejszenie chropowatości powierzchni, 

−

 

zmniejszenie kosztów transportu, 

−

 

zmniejszenie kosztów materiałów formierskich, 

−

 

lepsze wykorzystanie powierzchni produkcyjnej, 

−

 

zmniejszenie pracochłonności i tym samym zwiększenie wydajności, 

−

 

mniejszy koszt oczyszczania odlewów, 

−

 

mniejszy koszt obróbki skrawaniem, 

−

 

poprawa warunków bhp, 

−

 

łatwość mechanizacji i automatyzacji odlewania. 
Do wad odlewania kokilowego należy: 

−

 

zwiększony koszt formy i jej oprzyrządowania, 

−

 

skłonność odlewów żeliwnych do zabieleń, 

−

 

skłonność odlewów żeliwnych do pęknięć. 
Kokile wykonywane są najczęściej z następujących tworzyw: 

−

 

żeliwa szarego, perlitycznego o dużej odporności na ścieranie, 

−

 

żeliwa niskostopowego z dodatkiem 0,5% chromu i 1% niklu (zwiększenie żaroodporności), 

−

 

staliwa. 
Powierzchnię  podziału  kokili  prowadzi  się  w  zależności  od  konstrukcji  odlewu.  Kokila 

może  być  niedzielona  lub  dzielona  w  jednej  lub  w  kilku  płaszczyznach.  Wnękę  kokili  tworzą 
dwie  lub  więcej  części  odtwarzających  kształty  zewnętrzne  (korpusy  kokili),  oraz  rdzenie 
wykonane ze stali (jednolite lub dzielone) lub z masy rdzeniowej, skorupowe lub hot box.  

Rdzenie metalowe stosuje się do odlewów ze stopów aluminium, a rzadziej do odlewów ze 

stopów miedzi. Piaskowe rdzenie stosowane są do odlewów żeliwnych i staliwnych oraz innych 
metali, jeżeli ze względu na skomplikowany kształt nie można zastosować rdzeni metalowych. 

Odpowietrzenie  kokili  –  odprowadzenie  z  nich  powietrza  i  gazów  powstających  podczas 

procesu  odlewania  realizuje  się  wykonując  w  miejscach  podziału  formy  szczeliny 
odpowietrzające oraz stosując korki odpowietrzające. 

Chłodzenie  kokili  ma  zapewnić  utrzymanie  odpowiedniej  temperatury  kokili  w  czasie 

procesu  odlewania  (zwiększenie  trwałość  kokili)  oraz  umożliwić  regulowanie  szybkości 
stygnięcia odlewu. Kokile mogą być chłodzone powietrzem lub wodą. 
Na prędkość stygnięcia odlewu można także wpływać stosując zmienne grubości ścianek kokili, 
żebra schładzające, ochładzalniki miedziane i pokrycia izolujące. 

Na budowę kokili mają wpływ następujące własności odlewanego stopu: 

1)  lejność, 
2)  wielkość skurczu podczas krzepnięcia i w stanie stałym, 
3)  wytrzymałość w wysokich temperaturach, 
4)  przewodność cieplna. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

11 

 

 

Rys. 2. Maszyny kokilowe ręczne: a) dźwigniowa, b) zębatkowa: 1, 6 − wałki zębate, 3, 4 − zębatki do otwierania 

kokili, 7, 8 − mechanizm zębatkowy wyciągania rdzenia, 9 − kokila, c) śrubowa: 1, 2, 3, 4, 5 − koła napędowe 

obudowy i rdzeni, d) dźwigniowo-mimośrodowa: 1 − półforma, 2 − łącznik, 3 − dźwignia, 4 − płyta,  

5 − cięgno, 6 − rura prowadząca, 7, 8 − napęd mimośrodowy [1, s. 173] 

Opracowując  proces  wykonywania  odlewów  w  kokilach  należy  uwzględnić  wymagania 

wynikające z właściwości stopów planowanych do odlewania tą metodą: 

−

 

żeliwo  –  skłonność  do  zabieleń  krawędzi  i  cienkich  przekrojów,  dobra  lejność  (grubość 
ścian 3

÷

4 mm), 

−

 

staliwo  –  zła  lejność  (grubość  ścian  nie  mniejsza  niż  8 mm),  skłonność  do  pęknięć,  jam 
skurczowych i nadtapiania krawędzi kokili (wysoka temperatura zalewania), 

−

 

stopy  aluminium  –  skłonność  do  zanieczyszczeń  tlenkami  i  do  tworzenia  rzadzizn,  dobra 
lejność (grubość ścian od 3 mm). 
Kształt i wymiary odlewu decydują o: 

−

 

wyborze położenia odlewu w kokili, 

−

 

budowie układu wlewowego, 

−

 

ukształtowaniu kokili ze względu na warunki cieplne stygnięcia odlewu, 

−

 

sposobie podziału kokili, 

−

 

budowie rdzeni i sposobie ich usuwania, 

−

 

sposobie odpowietrzenia, 

−

 

sposobie usuwania odlewu z kokili. 
Przy wyborze położenia odlewu w kokili należy brać pod uwagę: 

1)  kierunkowe krzepnięcie metalu w kokili, 
2)  sposób doprowadzenia metalu do formy, 
3)  sposób zasilania węzłów cieplnych, 
4)  sposób ustawienia i zamocowania rdzeni, 
5)  sposób usuwania rdzeni, 
6)  sposób usuwania odlewu z kokili, 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

12 

7)  sposób odprowadzenia gazów, 
8)  sposób łatwego oczyszczenia odlewu (zalewki w miejscach łatwo dostępnych), 
9)  sposób  ustawienia  odlewu  do  obróbki  (zalewki  winny  znajdować  się  na  powierzchniach 

odlewu stanowiących bazy obróbkowe), 

10) koszt wykonania kokili. 

Budowa  układu  wlewowego  zależy  od  rodzaju  stosowanego  stopu.  Mogą  być  stosowane 

następujące sposoby doprowadzenia ciekłego stopu do kokili: 

−

 

górne, 

−

 

dolne, 

−

 

boczne, 

−

 

mieszane. 

Górne  doprowadzenie  ciekłego  stopu  do  kokili  jest  najkorzystniejsze  (proste,  dobry  uzysk, 
właściwy rozkład temperatur). Może być ono stosowane tylko wtedy gdy: 

−

 

wysokość odlewu nie jest duża i nie ma niebezpieczeństwa rozpryskiwania ciekłego metalu, 

−

 

nie ma niebezpieczeństwa erozji formy przez spadający metal, 

−

 

nie ma niebezpieczeństwa utleniania się metalu i mieszania się warstwy tlenków z metalem. 

Wielu z tych zagrożeń można zapobiec stosując pochylenie kokili podczas zalewania. 
Dolne  doprowadzenie  ciekłego  stopu  do  kokili  jest  mniej  korzystne  pod  względem  rozkładu 
temperatur  w  odlewie  i  dlatego  wymaga  stosowania  większych  zasilaczy  niż  w  przypadku 
stosowania zalewania górnego. Ze względu na liczne zalety: 

−

 

spokojne doprowadzenie metalu do odlewu, 

−

 

korzystne warunki wydzielania gazów, 

−

 

korzystne warunki wydzielania wtrąceń żużlowych, 

sposób  ten  stał  się  typowym  dla  odlewów  z  żeliwa,  brązów  aluminiowych  i  innych  stopów. 
Stosowany jest też do zalewania odlewów ze stopów aluminium i magnezu. 
Boczne  doprowadzenie  zwykle  wlewem  szczelinowym  stosuje  się  głównie  do  zalewania 
odlewów ze stopów aluminium i magnezu. 

O  sposobie  podziału  kokili  decyduje  kształt  odlewu.  W  zależności  od  sposobu  podziału 

powierzchni rozróżnia się kokile (rys. 3): 

−

 

bez podziału, 

−

 

pionowej powierzchni podziału, 

−

 

poziomej powierzchni podziału, 

−

 

mieszanej (poziomo – pionowej) powierzchni podziału, 

−

 

wielu powierzchniach podziału. 

Najczęściej kokile wykonywane są jako rozsuwane lub zawiasowe. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

13 

 

 

Rys. 3. Przykłady różnych podziałów kokili: a) kokile niedzielone (wstrząsane), b) kokile z pionową 

powierzchnią podziału, c) kokile z poziomą powierzchnią podziału, d) kokile z kilkoma poziomymi 

powierzchniami podziału, e) kokile z podziałem po krzywiźnie, f) kokile z podziałem książkowym, g) kokile  

z kilkoma różnymi podziałami (pionowymi i poziomymi) [10, s. 130] 

 

Jeszcze  innym  rozwiązaniem  jest  kokila  o  złożonym  podziale  w  różnych  kierunkach  i  na 

różnych poziomach z zastosowaniem luźnych wkładek. 

 

Rys. 4. Kokila o złożonym podziale z zastosowaniem rdzeni i wkładek metalowych: 

1, 2, 3, 4 − luźne wkładki, 5 − górna część kokili, 6 − układ wlewowy, 7, 8, 9 − wkładki odtwarzające układ 

wlewowy [10, s. 130] 

 

Szybkość  stygnięcia  metalu  w  formach  metalowych  ma  znaczny  wpływ  na  jakość 

wytwarzanych  odlewów.  Mogą  powstawać  zabielenia,  niedolewy  i  fałdy  w  odlewie.  Istnieje 
konieczność  utrzymania  w  trakcie  procesu  odpowiednio  wysokiej  temperatury  kokili.  Może 
wymagać ona ogrzewania lub chłodzenia. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

14 

Najczęściej stosowane temperatury pracy form metalowych są następujące: 

−

 

stopy  aluminium  –  200

÷

450

o

C  (tym  wyższe  im  odlew  bardziej  cienkościenny 

i skomplikowany), 

−

 

stopy  miedzi  120

÷

200

o

C  (dla  stopów  skłonnych  do  likwacji  np.  brązów  ołowianych 

50

÷

100

o

C), 

−

 

żeliwo 250

÷

300

o

C, 

−

 

staliwo 150

÷

300

o

C.  

 
Intensywność odprowadzenia ciepła można zwiększyć stosując: 

−

 

żebra lub kolce, 

−

 

żebrowane ochładzalniki z miedzi – lokalne ochłodzenie kokili, 

−

 

ochładzanie strumieniem sprężonego powietrza, 

−

 

chłodzenie wodne. 
Ocieplenie kokili realizuje  się poprzez podgrzewanie palnikiem lub zabezpieczając miejsca 

szczególnie narażone na straty cieplne nakładkami z azbestu. 
Powierzchnie  robocze  kokili  stykające  się  z  ciekłym  metalem  pokrywa  się  warstwą  masy 
ochronnej.  Zmniejsza  ona  opory  przepływu  ciekłego  metalu,  zabezpiecza  powierzchnie  kokili 
przed  erozją  i  przywieraniem  metalu.  Grubością  nałożonej  warstwy  można  też  regulować 
intensywność  chłodzenia.  Im  większa  grubość  warstwy  ochronnej  tym  mniejsza  intensywność 
chłodzenia. 

 

Rys. 5. Kokile z rdzeniami metalowymi i piaskowymi: a) kokile z metalowym rdzeniem dzielonym,  

b) kokila do odlewów żeliwnych z rdzeniami piaskowymi, c) kokila z czterema rdzeniami metalowymi [4, s. 156] 

 

Rozwój  technologii  odlewania  kokilowego  uwarunkowany  jest  możliwością  mechanizacji 

możliwie  jak  największej  liczby  występujących  w  procesie  czynności.  Możliwe  jest 
w przypadku odlewania kokilowego zmechanizowanie następujących czynności: 
1)  zwieranie i rozwieranie kokili, 
2)  nanoszenie ochronnych powłok ogniotrwałych na wnęki kokili, 
3)  ustawianie i wyciąganie rdzeni, 
4)  nagrzewanie i ochładzanie kokili, 
5)  zalewanie ciekłym stopem, 
6)  usuwanie gorących odlewów z kokili. 
 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

15 

Odlewanie  kokilowe  przeprowadzane  jest  na  maszynach  zwanych  kokilarkami.  Biorąc  pod 

uwagę sposób działania tych urządzeń podzielić je można na: 
1)  napędzie pneumatycznym (seryjna i masowa produkcja niedużych odlewów), 
2)  hydrauliczne  (produkcja  wielkoseryjna  i  masowa  odlewów  wymagających  dużych  sił 

zwierania kokili i usuwania odlewów), 

3)  ręczne (nieduże i nieskomplikowane odlewy). 
 

Ze względu na przeznaczenie kokilarki dzieli się na: 

1)  ogólnego przeznaczenia (uniwersalne), 
2)  specjalne. 
 

Ze względu na budowę maszyny te dzieli się na: 

1)  pojedyncze, 
2)  podwójne, 
3)  karuzelowe. 
 

W zależności od sposobu przemieszczania kokili lub jej połówek na: 

1)  poziome, 
2)  pionowe, 
3)  ukośne, 
4)  przechylne (uniwersalne), 
 
oraz odmian konstrukcyjnych: 

−

 

zwierane jednostronnie, 

−

 

zwierane wielostronnie. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

16 

 

 

Rys. 6. Schematy najbardziej rozpowszechnionych kokilarek pojedynczych ogólnego zastosowania: 

a) kokilarka pozioma jednostronnie zwierana, b) kokilarka pozioma dwustronnie zwierana, c) kokilarka pozioma 

dwustronnie zwierana z urządzeniem do wyciągania rdzeni, d) kokilarka pozioma czterostronnie zwierana,  

e) kokilarka pionowa dwustronnie zwierana 

1 − kokila lub jej część (połówki a, b lub część a, b, c, d), 2 − płyta stała, 3 − płyta ruchoma, 4 − tłoczysko,  

5 − prowadnica, 6 − siłownik do rozwierania kokili, 7 − siłownik do wyciągania rdzenia metalowego  

[10, s. 132] 

 
Topienie i zalewanie kokili 

Stale zwiększające się wymagania dotyczące jakości odlewów oraz ciekłego stopu wymusza 

konieczność  stosowania  różnorodnych  procesów  rafinacyjnych  i  stałej  kontroli  ciekłego  stopu. 
Konieczne  stało  się  wprowadzenie  dwuetapowego  systemu  przygotowania  ciekłego  stopu  co 
sprowadza się do stosowania odmiennych pieców do topienia i podgrzewania stopu. System taki 
stwarza  większe  niż  dotąd  możliwości  mechanizacji  i automatyzacji  procesu  topienia  i obróbki 
ciekłego  stopu.  Warunkiem  niezbędnym  wprowadzenia  pełnej  mechanizacji  procesu  staje  się 
zmechanizowanie  procesu  zalewania  form.  Możliwe  staje  się  to  po  zastosowaniu  urządzeń 
dozujących.  Przy  odlewaniu  kokilowym  najczęściej  stosowane  jest  dozowanie  z  przejezdnej  
i przechylnej kadzi odlewniczej umieszczonej na wadze. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

17 

 

Rys. 7. Sterowanie masowe (wagowe) pieca elektrycznego: a) schemat, b) masa stopu i ciśnienie odlewania jako 

funkcja ilości napełnień 

1 − sprężone powietrze, 2 − odpowietrzenia, 3 − ciśnienie odlewania, 4 − zawór magnetyczny, 5 − komenda,  

6 − zawór regulujący ciśnienie, 7 − piec odlewniczy, 8 − masa ciekłego stopu w kadzi, 9 − kadź odlewnicza,  

10 − tarowanie, 11 − korekta, 12 − podstawowa kompensacja, 13 − granica korelacji, 14 − piec pełny, 15 − piec 

pusty, 16 − waga, 17 − koniec odlewania [10, s. 133] 

 
Waga umożliwia: 

−

 

dozowanie ciekłego stopu, 

−

 

sterowanie prędkością przechylania kadzi, 

−

 

korygowanie odchyleń od wymaganej masy (ciężaru), 

−

 

przekazywanie impulsu do rozpoczęcia i zakończenia procesu zalewania. 

 

Przebieg procesu technologicznego: 

1.  Oczyszczenie powierzchni roboczej kokili: 

−

 

usunięcie zużytej powłoki ochronnej, 

−

 

udrożnienie kanałów odpowietrzających. 

2.  Naniesienie na powierzchnię roboczą kokili powłoki ochronnej: 

Zadania powłoki ochronnej to ochrona kokili przed oddziaływaniem wysokiej temperatury, 

ułatwienie  wyjęcia  odlewu  z  formy,  reguluje  szybkość  odprowadzania  ciepła,  umożliwia 
wprowadzenie przez pokrycie pierwiastka do powierzchni. 

Skład powłoki ochronnej to: 

−

 

osnowa: kreda mielona, grafit koloidalny, grafit srebrzysty, mączka kwarcowa. 

−

 

spoiwo: glinka ogniotrwała, szkło wodne, żywice. 

3.  Podgrzanie  kokili  do  temperatury  pracy  w  celu  regulacji  szybkości  krzepnięcia  odlewu, 

zapobieganiu zjawisku powstawania niedolewów, pęknięć i jam skurczowych 
Dobór temperatury kokili w zależności od rodzaju stopu: 
Żeliwo   

- 159÷400

o

C 

Staliwo   

- 100÷350

o

C 

Mosiądz   

-   80÷120

o

C 

Brąz 

 

- 120÷200

o

C 

Aluminium 

- 150÷400

o

C 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

18 

4.  Zalewanie form kokilowych: 

−

 

sprawdzenie temperatury kokili, 

−

 

zamontowanie rdzeni, złożenie kokili i jej zamknięcie, 

−

 

kontrola temperatury ciekłego metalu, 

−

 

zalanie kokili ciekłym metalem, 

−

 

wyjęcie rdzeni bocznych, 

−

 

demontaż kokili i usunięcie odlewu. 

Odlewanie ciśnieniowe 

Podczas  odlewania  pod  ciśnieniem  trwałą  formę  odlewniczą  wypełnia  się  ciekłym  stopem 

pod  wpływem  działania  znacznych  sił,  specjalnie  wytworzonych,  np.  ciśnienia.  Siły  pola 
ciężkości  nie  mają  tutaj  istotnego  znaczenia.  Stop  w  stanie  ciekłym  wtłaczany  jest  do  stalowej 
formy  pod  dużym  ciśnieniem  (2

÷

100  MPa)  wywieranym  na  stop  przez  tłok  lub  sprężone 

powietrze.  Wytworzone  ciśnienie  musi  pokonać  opory,  które  przeciwstawiają  się  dokładnemu 
wypełnianiu  formy  stopem.  Wielkość  tych  oporów  zależy  przede  wszystkim  od  szybkości 
krzepnięcia  stopu.  Lepkość  stopu,  stopniowo  zwiększa  się  w  skutek  dużej  szybkości  jego 
stygnięcia.  Stop  mimo  oporów,  musi  wpłynąć  do  formy  z  taką  prędkością,  aby  nastąpiło 
całkowite  wypełnienie  wnęki  formy  oraz  zupełne  stopienie  i  połączenie  się  strumieni  ciekłego 
stopu. 

Do  odlewania  pod  ciśnieniem  stosowane  są  przede  wszystkim  stopy  metali  nieżelaznych: 

ołowiu, cyny, cynku, aluminium, magnezu, miedzi, srebra. Obecnie odlewane są tą metodą także 
stopy żelaza. 

Stopy te można ująć w trzy zasadnicze grupy: 

1)  łatwo topliwe, ciężkie - Pb, Sn, Zn, 
2)  trudnotopliwe, lekkie - Al, Mg, 
3)  trudnotopliwe, ciężkie - Cu. 

Odlewanie pod ciśnieniem zapewnia:  

−

 

dużą wydajność produkcji (100

÷

600 napełnień/h), 

−

 

dużą dokładność wymiarową ( 10

÷

12 klasa wg ISA) i stabilizację wymiarową odlewów oraz 

precyzyjne odwzorowanie ich kształtów (identyczność odlewów), 

−

 

dużą głębokość powierzchni ( 5

÷

8 klasa głębokości wg PN), 

−

 

możliwość odwzorowania skomplikowanych kształtów odlewu, 

−

 

ograniczenie lub wyeliminowanie obróbki mechanicznej i czyszczenia odlewów, 

−

 

wymagana mała powierzchnia, 

−

 

lepsze właściwości mechaniczne niż w wyniku odlewania metodami tradycyjnymi, 

−

 

zmniejszenie ciężaru odlewu (nawet o 40% masy) i duży uzysk (do 95%), 

−

 

umożliwia odlewanie w dwu operacjach, 

−

 

odlewanie „na gotowo” elementów, umożliwiających montaż odlewu z innymi elementami, 

−

 

możność  otrzymania  odlewów  o  dość  skomplikowanych  kształtach  i  cienkich  ścianach,  
np. 0,8

÷

1,5 mm, 

−

 

ograniczenie ilości braków 

−

 

możliwość stosowania różnych stopów. 
Do wad odlewania pod ciśnieniem należy: 

1)  bardzo duży koszt maszyn i form do wykonywania odlewów, 
2)  skłonność  stopów  do  porowatości  (wstępującej  w  środkowej  części  ścian,  zwłaszcza  przy 

niewłaściwej konstrukcji odlewu ) ujawnianej podczas obróbki cieplnej, 

3)  ograniczona wielkość odlewu ciśnieniowego, 
4)  ograniczony ciężar odlewu ciśnieniowego, 
5)  długi okres przygotowania produkcji, 
6)  konieczność stosowania specjalnych maszyn odlewniczych i wyposażenia pomocniczego, 
7)  ograniczenie zastosowania do odlewania metali nieżelaznych, 
8)  wymagane wysokie kwalifikacje w stosunku do personelu obsługi. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

19 

Podczas odlewaniu pod ciśnieniem cykl roboczy można podzielić na określone etapy: 

1)  zalewanie komory ciekłym stopem (bez ciśnienia), 
2)  wypełnienie  wnęki  formy  stopem  (w  zależności  od  kształtu  i  grubości  odlewu  nie  jest 

konieczne maksymalne ciśnienie, a tylko jego część), 

3)  nadanie  ostatecznego  kształtu  odlewu,  który  odwzorowywuje  dokładnie  wnękę  formy 

(maksymalne ciśnienie), 

4)  działanie na odlew w czasie jego krzepnięcia ciśnienia statycznego, 
5)  działanie  ciśnienia  na  odlew,  w  którym  ewentualnie  mogą  zachodzić  odkształcenia 

plastyczne. 

 

Formy  odlewnicze  ze  stali  stopowych  do  pracy  na  gorąco  lub  staliwne  wytrzymują  przy 

stopach  łatwo topliwych  od  200  tyś  do  1  mln  napełnień, zaś  przy  stopach  trudno topliwych  od  
5 tyś do 20 tyś napełnień. 

Forma  ciśnieniowa  do  najprostszych  odlewów  składa  się  z  płyt  głównych,  w  którym 

wykonana  jest  wnęka.  W  zależności  od  stopnia  skomplikowania  odlewu  forma  posiada  szereg 
elementów dodatkowych zapewniających jej funkcjonowanie.  

Elementy składowe formy można ująć w trzy zespoły: 

1)  płyty główne formy w których znajduje się wnęka, 
2)  rdzenie ruchome i nieruchome, 
3)  urządzenie wypychające odlew. 
 

 

Rys. 8. Budowa formy ciśnieniowej do odlewania skrzynek: 

1 − płyta nieruchoma, 2− płyta ruchoma, 3 − kołki ustalające, 4 − wnęka formy, 5 − występ (rdzeń nieruchomy),  

6 − płyty wypychaczy, 7 − wypychacze, 8 − cofacze, 9 − rozdzielacz wlewu, 10 − otwór wlewowy formy, 11 − rurki 

chłodzenia, 12 − kanały odgazowujące, odlew skrzynki, 14 − wlew główny, 15 – wlew doprowadzający [10, s. 143] 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

20 

 

Rys. 9. Różne rozwiązania konstrukcyjne płyt głównych formy ciśnieniowej: a) odlew, b) płyty główne jednolite, 

c) zastosowanie szerokiej wkładki z kołnierzem, d) zastosowanie węższej wkładki z kołnierzem, e) forma  

z wkładką wysoko przymocowaną śrubą. 1 − płyta nieruchoma, 2 − płyta ruchoma, 3 − wypychacz, 4 − rozdzielacz 

wlewu, 5 − wkładka, 6 − płyta przytrzymująca [10, s. 140] 

 

Wszystkie  występy  wnęki,  prostopadłe do  powierzchni  podziału,  powinny  być  usytuowane  

w  płycie  ruchomej.  Dzięki  takiemu  rozwiązaniu  przy  rozwieraniu  płyt  głównych  odlew 
pozostanie w płycie ruchomej, z której następnie zostaje usunięty za pomocą wypychaczy.  
Podczas  odlewania  niezmiernie  ważne  jest  utrzymanie  właściwej  temperatury  formy.  Ma  to 
decydujący  wpływ  na  jakość  odlewu.  Zapewnia  się  to  przez  chłodzenie  formy,  rzadziej  przez 
podgrzewanie, zależnie od temperatury zalewanego stopu. Najczęściej stosowane jest chłodzenie 
płyt  głównych  co  realizowane  jest  zwykle  przez  wiercenie  w  nich  kanałów  przez  które 
przepływa  woda.  Najintensywniej  chłodzone  powinny  być  okolice  wlewu  głównego  oraz 
węzłów  cieplnych.  Zamiast  chłodzenia  wodą,  stosuje  się  również  chłodzenie  powietrzem, 
którego  strumień  kieruje  się  na  wnękę  formy  i  rdzeń.  Dodatkowo  wnękę  chroni  się  przed 
nadmiernym  nagrzaniem  nanoszoną  cyklicznie  (najczęściej  przez  natrysk)  powłoką  ochronną. 
Innym  jeszcze  zabezpieczeniem  formy  przed  nadmiernym  nagrzewaniem  jest  obniżanie 
temperatury zalewania ciekłego stopu, przy równoczesnym zwiększaniu ciśnienia.  
Temperatura zalewania zależy od: 

−

 

rodzaju stopu, 

−

 

rodzaju odlewu, tzn. jego grubości ścian i stopnia skomplikowania, 

−

 

rodzaju stosowanej maszyny do odlewania. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

21 

Utrzymanie możliwie niskiej temperatury odlewania przyczynia się do: 

−

 

zwiększenia trwałości formy, 

−

 

zmniejszenia  niebezpieczeństwa wypełniania przez ciekły stop szczelin między elementami 
formy, 

−

 

zmniejsza się skłonności do powstania rzadzizny i pęknięć w odlewach. 

Temperatura wstępnego podgrzewania formy wynosi: 

−

 

dla stopów cyny 150 

÷

200

°

C, 

−

 

dla stopów aluminium 180

÷

250

°

C, 

−

 

dla stopów miedzi 300

÷

350

°

C. 

Temperatura zalewania wynosi: 

−

 

dla stopów cyny 40

÷

440

°

C, 

−

 

dla stopów aluminium 580

÷

730

°

C, 

−

 

dla stopów miedzi 850

÷

950

°

C. 

Ciśnienie dla odlewów cienkościennych i skomplikowanych wynosi: 

−

 

dla stopów cyny 35

÷

45 MPa, 

−

 

dla stopów aluminium 45

÷

55 MPa, 

−

 

dla stopów miedzi 45

÷

60 MPa. 

 

Najważniejszym  elementem  maszyny  do  odlewania  pod  ciśnieniem  jest  komora,  w  której 

wywierany jest nacisk na ciekły stop. 

Zależnie od rodzaju komory wyróżnia się: 

−

 

maszyny z gorącą, 

−

 

zimną komorą. 
W  maszynach  z  gorącą  komorą  ciśnienie  na  stop  wywierane  jest  w  tyglu  lub  cylindrze  

z  ciekłym  stopem.  Maszyny  te  stosowane  są  do  wytwarzania  odlewów  ze  stopów  nisko 
topliwych  (Pb,  Sn,  Zn).  Do  wytwarzania  odlewów  ze  stopów  wysoko  topliwych  np.  stopów 
aluminium  stosuje  się  maszyny  z  zimną komorą wykonaną  ze  stopów  żelaza,  w których ciekły 
stop  znajduje  się  poza  obrębem  maszyny,  w  piecu  podgrzewanym.  Z  pieca  stop  czerpie  się  
i  wlewa  do  komory  ciśnienia  maszyny,  na  moment  przed  uruchomieniem  tłoka  prasującego. 
Wysoka  temperatura  ciekłego  stopu  działa  tylko  bardzo  krótko  na  komorę  i  tłok  prasujący.  Ze 
względu  na  krótki  kontakt  stopu  z komorą  nie  następuje  jeszcze  dyfuzja  żelaza  do  stopu  i  tym 
samym nie powoduje to jeszcze pogorszenia własności odlewów. 
Maszyny odlewnicze z gorącą komorą dzielą się na: 

−

 

beztłokowe  –  ciśnienie  na  stop  wywiera  sprężone powietrze  na całą  powierzchnię  ciekłego 
stopu lub wydzieloną jego część, 

−

 

tłokowe  –  posiadające  napęd  ręczny  pneumatyczny  lub  hydrauliczny,  poza  tym  różnią  się 
one położeniem komory (pionowe lub poziome). 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

22 

 

 

Rys. 10. Zasada działania maszyn z gorącą komorą: a) pneumatyczna, ciśnienie działa na całą powierzchnię 

ciężkiego metalu, b) pneumatyczna, ciśnienie działa na wydzieloną część powierzchni metalu, komora 

nieruchoma, c) pneumatyczna, ciśnienie działa na wydzieloną część powierzchni metalu, d) tłokowa [1, s. 178] 

 

 

Charakterystyczne cechy odlewania w maszynach z gorącą komorą: 

1)  Piec do topienia metalu jest integralną częścią maszyny z gorącą komorą, 
2)  Ciekły  metal  jest wprowadzany  bezpośrednio z pieca do topienia metali do objętości formy 

poprzez pneumatyczny lub hydrauliczny mechanizm, 

3)  Wymagany jest normalny stopień przegrzania ciekłego metalu, 
4)  Ciśnienie wywierane na ciekły metal waha się od 3,5 do 20 MPa, 
5)  Technologia ta jest stosowana bardzo często do wykonywania odlewów ze stopów cynku. 
 
W  zależności  od  rodzaju  wlewu  głównego  rozróżnić  można  następujące  typy  maszyn  z  zimną 

komorą: 

−

 

z wlewem dyszowym (najszersze zastosowanie), 

−

 

z wlewem dzielonym (tzw. parting), 

−

 

z wlewem cylindrycznym. 

 

Charakterystyczne cechy odlewania w maszynach zimnokomorowych: 

1)  Topienie  metalu  przebiega  w  osobnym  piecu,  a  ciekły  metal  musi  być  transportowany  do 

komory roboczej maszyny za pomocą kadzi, 

2)  Stosowane jest bardzo duże ciśnienie metalu (70-210 MPa) w celu skompensowania niskiej 

lejności wynikającej ze stosowania niskiej temperatury zalewania, 

3)  Stopień przegrzania ciekłego metalu jest niższy niż zwykle stosowany, 
4)  Niższa temperatura zalewania i stosowanie wysokiego ciśnienia pozwala uzyskiwać odlewy 

o zwartej budowie wolne od porowatości skurczowej i gazowej, 

5)  Maszyny zwykle są wyposażone w tłokowy mechanizm wprowadzania metalu do formy. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

23 

 

 

Rys. 11. Schemat odlewania na maszynie ciśnieniowej z zimną komorą z wlewem dyszowym:  
a) zalewanie komory, b) zapełnianie wnęki formy, c) rozwieranie formy i wypchnięcie odlewu 

1 – tłok, 2 – dolny tłok, 3 − komora, 4 − wnęka formy, 5 − wypychacze, 6 − odlew, 7 − nadmiar stopu  

[10, s.142]

 

 
 

 

Rys. 12. Schemat odlewania na maszynie ciśnieniowej z pionową zimną komorą z wlewem dzielonym (parting): 

a) zalewanie komory, b) zapełnianie wnęki formy, c) rozwieranie formy i wypchnięcie odlewu [10, s. 142] 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

24 

 

Rys. 13. Schemat odlewania na maszynie ciśnieniowej z poziomą zimną komorą z wlewem cylindrycznym: 

a) zalewanie komory, b) zapełnianie wnęki formy, c) rozwieranie formy, d) wypchnięcie odlewu [10, s. 143] 

 

Odlewanie  pod  niskim  ciśnieniem polega  na zapełnianiu  formy  metalowej  ciekłym  stopem 

bezpośrednio  z  tygla  przez  rurę  wlewową  pod  działaniem  sprężonego  gazu  o  nadciśnieniu 
0,01

÷

0,07  MPa.  Forma  do  odlewania  pod  niskim  ciśnieniem,  budową  podobna  jest  do  form 

stosowanych do odlewania kokilowego (rys. 14a) lub ciśnieniowego z gorącą komorą (rys. 14b). 
Umieszczona  jest  ona  na  pokrywie  tygla  4  (rys.  14a).  Tygiel  (żeliwny  lub  staliwny) 
elektrycznego  pieca  grzewczego  1  musi  być  odizolowany  od  otoczenia,  aby  doprowadzony  do 
pieca  gaz  (powietrze  i  N

2

,  SO

2

)  mógł  na  skutek  nadciśnienia  zasilać  odlew.  Pokryty  jest  on 

wewnątrz powłoką ogniotrwałą. Ogrzewany jest elektrycznymi elementami grzewczymi 3. Przez 
pokrywę  tygla  przechodzą  jedna  lub  kilka  rur  2  doprowadzających  stop  do  formy  (pokrytych 
substancją  ogniotrwałą  lub  wykonanych  z  grafitu).  Górna  część  rury  osadzona  jest  w  główce  
i  połączona  jest  z  kolektorem  układu  wlewowego  6.  Zewnętrzne  powierzchnie  odlewu  są 
odtwarzane przez rozwierane połówki kokili 4. Wewnętrzne powierzchnie odlewu odtwarzane są 
natomiast  przez  rdzenie  5.  Filtr  hamujący  8  umożliwia  swobodny  odpływ  powietrza 
wyciskanego z  formy, oraz umożliwia  hamowanie wznoszącego się strumienia ciekłego  metalu 
po napełnieniu formy. 
W  wyniku  doprowadzenia  przez  przewód  7  powietrza  lub  gazu  obojętnego  pod  niedużym 
ciśnieniem  i  wytworzeniu  parcia  na  zwierciadło  metalu  w  tyglu,  metal  podnosi  się  w  rurze  2 
zapełniając  układ  wlewowy  i  dalej  wnękę  formy.  Metal  podnosi  się  powoli  i  po  dojściu  do 
kolektora  układu  wlewowego  zamyka  kontakt  elektryczny  9,  który  uruchamia  zawór 
pneumatyczny  sterujący  wielkością  ciśnienia  w  tyglu.  Wzrost  ciśnienia  w  tyglu  powoduje 
zwiększenie  prędkości  zapełniania  formy.  Po  zapełnieniu  formy  metal  zamyka  kontakt  10 
uruchamiając  zawór  pneumatyczny.  Ciśnienie  w  tyglu  przestaje  rosnąć  i  utrzymywane  jest  na 
stałym  poziomie  podczas  krzepnięcia  metalu.  Powstające  na  skutek  skurczu  ubytki  ciekłego 
stopu są uzupełniane ciekłym stopem poprzez rurę wlewową z tygla. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

25 

 

 

Rys. 14. Schemat urządzenia do odlewania pod niskim ciśnieniem:  

a) zbliżonym do odlewania kokilowego: 

1 − tygiel z ciekłym stopem, 2 − rura doprowadzająca stop do formy, 3 − elementy grzejne pieca, 4 − forma 

metalowa, 5 − rdzeń piaskowy lub metalowy, 6 − wnęka formy, 7 − przewód doprowadzający sprężone 

powietrze lub gaz obojętny do uszczelnionego tygla, 8 − filtr hamujący,  

b) zbliżony do odlewania ciśnieniowego z gorącą komorą: 

1 − ruchoma połówka kokili, 2 − stała połówka kokili, 3 − płyta prowadząca połówki, 4 − główna płyta 

wypychacza, 5 − płyta z wbudowaną rurą wlewową, 6 − prowadnica ustawienia kokili, 7 − ogrzewanie oporowe 

rury doprowadzającej ciekły stop, 8 − elementy grzewcze pieca, 9 − doprowadzenie sprężonego powietrze lub 

gaz obojętnego do uszczelnionego tygla, 10 − tygiel, 11 − termopara, 12 − odprowadzenie awaryjne ciekłego 

stopu, 13, 14 − podstawa kokilarki z płytami mocującymi, 15 − zamykany otwór wlewowy ciekłego stopu  

[10, s. 145] 

Do zalet tego procesu należy: 

−

 

dobre wypełnianie  formy (można wykonać odlewy o grubości  ścianek 2

÷

3 mm, wysokości 

700 mm i powierzchni do 1,5 m

2

), 

−

 

dobre odwzorowanie kształtu odlewu, 

−

 

dobra szczelność odlewów, 

−

 

ograniczenie układu wlewowego (2

÷

10%), 

−

 

dobre własności mechaniczne, 

−

 

łatwość mechanizacji procesu, 

−

 

50% zmniejszenie kosztów odlewów w stosunku do odlewów kokilowych grawitacyjnych. 
Wadą odlewania pod niskim ciśnieniem jest konieczność instalowania dużej liczby pieców, 

równej liczbie stanowisk do zalewania form. 

Istnieją dwie odmiany pieców do odlewanie pod niskim ciśnieniem: 

1.  piece tyglowe, w których tygiel służy za naczynie ciśnieniowe, 
2.  piece, których wnęka znajduje się pod zwiększonym ciśnieniem: 

−

 

oporowe z tyglem grafitowym, 

−

 

indukcyjne kanałowe, 

−

 

indukcyjne o średniej częstotliwości (2000

÷

10000 Hz), 

−

 

indukcyjne o średniej częstotliwości ze wstawianym tyglem grafitowym. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

26 

Odlewanie metodą ciągłą i półciągłą 

Odlewanie  ciągłe  (rys.  16)  polega  na  wykonywaniu  odlewów  o  stałym  przekroju 

poprzecznym  i o znacznej długości. Do odlewania stosuje się urządzenia wyposażone w  formy, 
zazwyczaj  metalowe,  zwane  krystalizatorami.  Istotą procesu  jest  doprowadzenie  ciekłego  stopu 
do  formy  w  sposób  ciągły  w  miarę  jak  zakrzepnięta  część  odlewu  opuszcza  formę.  Metoda  ta 
służy  do  wytwarzania  odlewów  z  wielu stopów odlewniczych  typu  wałki,  pręty,  kształtowniki, 
rury i blachy. 

 

 

Rys. 15. Schemat odlewania ciągłego: a) w pozycji pionowej, b) w pozycji poziomej [2, s. 256] 

 

 

Rys. 16. Schemat odlewania rur wodociągowych z kielichem:  

1 – płyta dolna, 2 – zaczep, 3 – rdzeń jednorazowy,  

4 – kielich, 5 – kadź, 6 – zbiornik wlewowy, 7 – krystalizator, 

8 – rura, 9 – silnik elektryczny [6, s 457] 

 

 

Odlewanie  półciągłe  oparte  jest  na  tej  samej 

zasadzie.  Różnica  polega  jedynie  na  ograniczeniu 
długości  odlewu  bez  konieczności  przecinania. 
Przykładem  typowego  odlewu  wykonywanego  tą 
metodą może być rura żeliwna z kielichem. 
 

Ze  względu  na  usytuowanie  osi  krystalizatora 

urządzenia do obu metod odlewania dzieli się na: 

−

 

pionowe, 

−

 

poziome. 
W  obu  też  przypadkach  najważniejszymi 

parametrami procesów odlewania są: 

−

 

temperatura odlewania, 

−

 

prędkość odlewania, 

−

 

intensywność chłodzenia. 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

27 

 

Odlewanie ciągłe w układzie pionowym 
 

Krystalizator zamknięty jest od dołu specjalnym zaczepem. Po 

wlaniu  do  formy  ciekłego  stopu  krzepnie  on  w  wyniku 
intensywnego chłodzenia wodą, przepływającą przez krystalizator. 
W  wyniku  zakrzepnięcia  stopu,  następuje  połączenie  odlewu 
z zaczepem.  Wałki  ciągnące  powodują  wyciąganie  zaczepu 
i odlewu  z  krystalizatora,  a  jednocześnie  krystalizator  stale 
napełniany  jest  ciekłym  stopem.  W  celu  ułatwienia  przesuwania 
zakrzepniętego  odlewu  w  krystalizatorze,  wykonuje  on  ruchy 
drgające  w  kierunku  pionowym  z  częstotliwością  1÷1,6Hz 
i amplitudzie 10 mm. W celu zmniejszenia tarcia pomiędzy krystalizatorem 
a  odlewem  wewnętrzną  powierzchnie  krystalizatora  pokrywa  się 
smarami.  Powierzchnie  robocze  krystalizatora  decydują  o  jakości 
rury.  Powinny  być  wykonane  w  wysokiej  klasie  gładkości  przy 
zachowaniu  odpowiednich  zbieżności.  Poza  krystalizatorem 
i walcami  ciągnącymi  układ  posiada  dodatkowe  urządzenie  do 
przecinania odlewu.  

 
 

Rys. 17. Schemat urządzenia do odlewania ciągłego wałków w układzie 

pionowym: 

1 − zbiornik ciekłego metalu, 2 − zbiornik dozujący, 3 − krystalizator,  

4 − urządzenie odcinające, 7 − urządzenie ochładzające, 8 − przenośnik rolkowy 

[10, s. 135] 

 

Według  podobnej  zasady  można  odlewać  rury. Najszersze  zastosowanie do  odlewania różnych 
profili,  przeznaczonych  na  części  maszyn,  ma  metoda  ciągłego  odlewania  z  krystalizatorem 
poziomym.  Najważniejszymi  podzespołami  maszyny  są  krystalizator  i  ciągarka  pociągająca 
odlewany element wykonując około 800 drobnych szarpnięć na minutę. 

 

 
 

Rys. 18. Schemat podgrzewczego pieca kanałowego, 

indukcyjnego stosowanego do odlewania ciągłego profili 

i rur w układzie poziomym: 

 1 − wykładzina pieca, 2 − izolacja, 3 − uszczelnienie,  

4 − induktor, 5 − krystalizator grafitowy, 6 − rdzeń 

grafitowy, 7 − chłodnica wodna, 8 − ciekły stop,  

9 − pokrywa pieca, 10 − odlew rury [10, s. 136] 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

28 

W  metodzie tej ciekły stop zostaje wlewany okresowo do pieca podgrzewczego, w którego 

bocznej  ścianie  zainstalowany  jest  krystalizator.  Piec  podgrzewczy  jest  kanałowym  piecem 
indukcyjnym, którego zadaniem jest utrzymanie określonej temperatury stopu.  

Odlewy  wytworzone  metodą  odlewania  ciągłego  cechują  się  podwyższonymi  o  20% 

własnościami  fizycznymi  i  mechanicznymi  w  stosunku  do odlewów  wytworzonych  w  formach 
piaskowych. 
 
Odlewanie odśrodkowe 

Odlewanie odśrodkowe (odlewanie w formy wirujące) polega na nadaniu kształtu odlewom 

przez  działanie  na  metal  sił  odśrodkowych  powstających  w  wyniku  wirowania  formy  (kokili). 
Podczas  obrotu  formy  ciekły  metal  gromadzi  się  przy  jej  ściankach  tworząc  bryłę  obrotową 
ograniczoną  wewnątrz  powierzchnią  formy.  Wirowanie  formy  (działanie  siły  odśrodkowej) 
powinno  trwać  tak  długo,  dopóki  odlew  nie  zakrzepnie.  W  wyniku  odlewania  odśrodkowego 
dzięki  temu,  że  odlewy  krzepnąc  znajdują  się  pod  działaniem  sił  odśrodkowych  nie  występują  
w nich  jamy  skurczowe  i  rzadzizny.  Odznaczają  się dzięki  temu  bardzo  dobrymi  własnościami 
wytrzymałościowymi. 

Metodą  odlewania  odśrodkowego  wykonuje  się  przeważnie  odlewy  o  kształcie  brył 

obrotowych (rury, tuleje, wałki, koła zębate itp.).  

Rozróżniamy trzy sposoby odlewania odśrodkowego: 

1)  odlewanie  odśrodkowe  właściwe  −  oś  odlewu  pokrywa  się  z  osią  wirowania  formy; 

zewnętrzna  powierzchnia  odlewu  przyjmuje  w  tym  przypadku  kształt  wnęki  formy,  
a powierzchnia wewnętrzna swobodna kształtuje się w wyniku działania siły odśrodkowej na 
poszczególne cząsteczki krzepnącego metalu, 

2)  odlewanie  półodśrodkowe  lub  kształtowe  odlewanie  odśrodkowe  −  powierzchnię 

wewnętrzną odlewu odtwarza rdzeń (odlewy owalne obracające się wokół osi symetrii), 

3)  odlewanie  pod  ciśnieniem  odśrodkowym  (odlewy  kształtowe),  które  umożliwia  dokładne 

wypełnienie  wnęk  formy  −  odlew  jest  odtwarzany  we  wnękach  kilku  form  rozłożonych 
wokół  wlewu  głównego,  który  stanowi  oś  wirowania  całego  układu  (ciśnienie  metalu 
wywołane działaniem siły odśrodkowej ułatwia proces wypełnienia formy odlewniczej). 

 

Rys. 19. Podstawowe sposoby odlewania w formach wirujących: a) odśrodkowe właściwe, b) półodśrodkowe, c) 

pod ciśnieniem odśrodkowym [10, s. 148] 

 

Maszyny  i urządzenia do odlewania w formach wirujących można podzielić na następujące 

grupy: 
1.  W zależności od położenia osi wirowania: 

−

 

poziome, 

−

 

pionowe, 

−

 

ukośne, 

−

 

z równoczesnym wirowaniem wokół dwóch osi. 

2.  W zależności od mocowania formy: 

−

 

z mocowaniem na gwint bezpośrednio do wrzeciona, 

−

 

z mocowaniem do tarczy wrzeciona, 

−

 

z formą w zespole rolek. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

29 

3.  W zależności od ilości form jednocześnie wirujących: 

−

 

jednopozycyjne, 

−

 

wielopozycyjne. 

4.  W zależności od sposobu doprowadzenia ciekłego metalu: 

−

 

ze stałą rynną zalewową, 

−

 

stałą rynną zalewową przy ruchomym zestawie formy, 

−

 

z wlewem doprowadzającym. 

5.  W zależności od materiału formy: 

−

 

z formą metalową bez powłoki, 

−

 

formą metalową z cienką powłoką izolacyjną, 

−

 

formą ceramiczną w obudowie metalowej, 

−

 

ceramiczną w skrzynkach formierskich. 

 

 

Rys. 20. Maszyny do odlewania odśrodkowego: a) uniwersalna maszyna do odlewania żeliwnych tulei 

1 − rynna, 2 − tłok wypychający odlew, 3 − kokila, 4 − mimośrodowe zamknięcie kokili, 5 − odlew, 6 − pokrywa 

teleskopowa [1, s. 182] 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

30 

 

Rys. 20. Maszyny do odlewania odśrodkowego: 

b) pozioma maszyna z rolkowym napędem formy do odlewania tulei z metali nieżelaznych: 

1 − podstawa, 2, 3 − zespoły łożysk z rolkami, 4 − silnik elektryczny, 5 − pasy klinowe, 6 − kokila, 7 − rolki 

dociskające, 8 − stojak, 9 − dźwignia do podnoszenia rolek, 11 − oś obrotu rynny, 12 − rynna [1, s. 182] 

 

 

Rys. 20. Maszyny do odlewania odśrodkowego: c) konstrukcja zespołu napędzającego formy 

1 − wał, 2 rolki, 3

 

− łożysko kulkowe, 4 − korpus żeliwny, 5 − kółko klinowe, 6 − smarownice, 7 − uszczelki 

wojłokowe, 8 − pokrywa [1, s. 182] 

 
 
 
 
 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

31 

Oddzielną  grupę  stanowią  maszyny  do  odlewania  w  formach  wirujących  rur  żeliwnych 

długich. 

 

Rys. 21. Maszyna do odlewania rur żeliwnych: schemat odlewania z ruchoma rynną zalewową [1, s. 183] 

 

 

Rys. 22. Maszyny do odlewania rur żeliwnych: schemat odlewania z przesuwną formą 

1 − cylinder hydrauliczny, 2 − ciekłe żeliwo, 3 − przechylna kadź kalibrowana, 4 − wlew, 5 − rynna, 6 − skrzynia 
wodna, 7 − silnik, 8 − wodzik ściągacza, 9 − stałe łoże, 10 − cylinder przesuwu formy [1, s. 183] 
 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

32 

 

Formy  do  odlewania  odśrodkowego  wykonuje  się  w  postaci  tulei  jedno-,  dwu-  lub  nawet 

trójwarstwowych: 

−

 

z masy formierskiej, 

−

 

z grafitu, 

−

 

z żeliwa szarego, 

−

 

z żeliwa stopowego, 

−

 

ze stali niestopowej i stopowej. 
Temperatura  form  (kokil)  zależy  od  kształtu  formy,  ilości  i  rodzaju  odlewanego  w  nich 

metalu  oraz  kształtu  i  grubości ścianek odlewów.  Im  większa  jest  grubość  ścianki  odlewu,  tym 
temperatura  formy  powinna  być  niższa.  Aby  zapewnić  temperaturę  właściwą  stosowane  jest 
chłodzenie powietrzne (właściwe użebrowanie formy i wymuszony obieg powietrza) lub wodne 
(stosuje się  spryskiwanie  formy  lub  stosuje  się  wykonany  w  formie  system  kanałów  do 
przepływu wody) formy. W zależności od rodzaju metalu, temperatura formy powinna wynosić: 

−

 

przy odlewaniu z brązów cynowych – 150

÷

200

o

C, 

−

 

przy odlewaniu z brązów wysokoołowiowych – 180

÷

250

o

C, 

−

 

przy odlewaniu z brązów cynowych – 150

÷

200

o

C, 

−

 

przy odlewaniu odlewów z żeliwa szarego (tulejki cylindrowe) – 150

÷

200

o

C, 

−

 

przy odlewaniu cienkościennych odlewów z żeliwa szarego (rury żeliwne) – 400

÷

500

o

C. 

Formy tzw. zimne, pracujące w temp. ok. 200

o

C, są przeznaczone do odlewów grubościennych 

i są  zazwyczaj  chłodzone  wodą.  Aby  zwiększyć  trwałość  form  oraz  zapobiec  zabielaniu 
odlewów żeliwnych wewnętrzne powierzchnie form pokrywa się warstwą izolacyjną (czernidła, 
pasty, pokrycia suche z pyłowych materiałów ogniotrwałych). Niekiedy do warstw izolacyjnych 
dodawane  są  też  modyfikatory.  Natomiast  przy  odlewaniu  cienkościennych  odlewów  z  żeliwa 
szarego rolę izolacji spełnia wykładzina z masy ceramicznej. Powłoki te nanosi się na podgrzane 
formy  będące  w  ruchu  co  zapewnia  uzyskanie  odpowiedniej  przyczepności  i  równomierne 
rozłożenie warstwy powłoki. 

Temperatura metalu zalewanego do form wirujących wynosi: 

dla stopów metali nieżelaznych – o 60

÷

80

o

C wyższa od temperatury początku krzepnięcia, 

dla żeliwa lanego do:  

−

 

form metalowych – 1350

÷

1370

o

C, 

−

 

form z wykładziną ceramiczną – 1240

÷

1280

o

C, 

Przy  odlewaniu  odśrodkowym  istnieje  konieczność  ścisłego  dozowania  wlewanego  do  formy 
metalu. 

Stosuje się następujące sposoby dozowania: 

−

 

objętościowe  (mało  dokładne)  –  stosuje  się  do  zalewania  form  kalibrowane  kadzie 
odlewnicze, 

−

 

ciężarowe – kontrola zmiany ciężaru kadzi podczas zalewania formy, 

−

 

przez przelewanie. 
W  porównaniu  z  odlewaniem  grawitacyjnym  w  formach  piaskowych,  odlewanie 

odśrodkowe daje następujące korzyści: 
1.  Rozszerzenie  zakresu  przedmiotów  wytwarzanych  przez  odlewanie  o  długie  rury  oraz 

odlewy wielowarstwowe, 

2.  Polepszanie jakości odlewów w wyniku: 

−

 

podwyższenia o 20÷60% właściwości wytrzymałościowych i plastycznych, 

−

 

zwiększenie zwartości struktury odlewu i szczelności, 

−

 

poprawy struktury pozwalającej na zastąpienie niektórych odkuwek odlewami (np. koła 
zębate), 

−

 

odgazowania, 

−

 

oddzielenia wtrąceń niemetalowych podczas wirowania. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

33 

3.  Poprawę wskaźników ekonomicznych przez: 

−

 

wzrost  uzysku  w  wyniku  wyeliminowania  lub  znacznego  ograniczenia  układów 
wylewowych, 

−

 

oszczędność  30÷60%  czasu  przygotowania  formy  przez  ograniczenie  lub 
wyeliminowanie prac rdzeniarskich, 

−

 

zmniejszenie naddatków na obróbkę o 5÷20% w wyniku wzrostu gładkości powierzchni 
odlewu. 

 
Odlewanie w formach skorupowych 

Forma  skorupowa  jest  formą  odlewniczą  o  grubości  ścianki  4

÷

10 mm.  Do  wykonywania 

form skorupowych stosowane są masy formierskie złożone z czystego, drobnoziarnistego piasku 
kwarcowego, żywicy syntetycznej i utwardzacza. 
Na osnowę do form skorupowych stosuje się drobnoziarniste piaski kwarcowe płukane, o dużej 
zawartości  krzemionki  (powyżej  95%)  i  małej  zawartości  gliny  (do  0,5%)  i  szkodliwych 
domieszek  (węglanów  i  substancji  alkalicznych).  Jako  spoiwa  stosowane  są  żywice  fenolowo-
formaldehydowe  (SK)  oraz  fenolowo-krezolowo-  formaldehydowe  (SK-1).  Utwardzaczem  jest 
urotropina (ok. 1%) wprowadzana do żywicy. W celu uniknięcia segregacji mechanicznej piasku 
i  żywicy  zamiast  dodawania  urotropiny  dodawanej  do  żywicy  stosuje  się  powlekanie  ziarn 
piasku żywicą na zimno i na gorąco.  

Powlekanie  na  zimno  polega  na  wymieszaniu  żywicy  z  utwardzaczem  (urotropiny  np.  

w alkoholu etylowym)  i piasku, a następnie odparowaniu rozpuszczalnika przez przedmuchanie 
piasku  ciepłym  powietrzem.  Następnie  masę  należy  rozkruszyć  i  przesiać.  Aby  zapewnić 
równomierne  rozłożenie  żywicy  w  masie  i  zapobiec  segregacji  jej  składników  dodaje  się 
zwilżacz (ok. 1% oleju lub nafty). 

Powlekanie  na  gorąco  polega  na  podgrzaniu  piasku  powyżej  temperatury  topnienia  żywicy 

(ale poniżej temperatury jej utwardzania) i wymieszaniu piasku z żywicą bez urotropiny. Żywica 
wprowadzona  w  ilości  6

÷

10%  po  stopnieniu  otacza  ziarna  piasku  cienką  warstwą.  Tak 

przygotowaną masę przedmuchuje się gorącym powietrzem i po ochłodzeniu do 85

o

C dodaje się 

do  niej  10

÷

12%  utwardzacza  w  stosunku  do  ilości  dodanej  żywicy.  Dalej  masę  należy 

rozkruszyć i przesiać. 

Typowy skład  mas  na  formy  skorupowe w % ciężarowych dla odlewów z brązu, mosiądzu  

i żeliwa jest następujący: 

−

 

91,9% piasku kwarcowego, płukanego, 

−

 

8% żywicy fenolowej, 

−

 

0,1% nafty. 
Płyty  modelowe  do  formowania  skorupowego  wykonane  są  z  metalu  i  nagrzewane  są  do 

temperatury dochodzącej do 450

o

C. W płycie modelowej jest zamontowany system wypychaczy 

służący do oddzielenia skorupy od płyty modelowej po procesie utwardzenia formy. 

Do wykonywania form skorupowych stosuje się dwie metody ich wykonywania: 

1.  Proces C opracowany przez I. Croninga (rys. 23) przebiegający w następujących etapach: 

a.  ustawienie gorącej płyty modelowej (220

÷

280

o

C) na zbiorniku z masą, 

b.  obrót o 180

o

 i tworzenie się skorupy, 

c.  obrót o 180

o

 i zdjęcie płyty wraz ze skorupą, 

d.  spiekanie skorupy w piecu (300

o

C) przez 1

÷

3 min, 

e.  zdjęcie skorupy z płyty za pomocą wypychaczy, 
f. 

ustawienie złożonych form skorupowych do zalania. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

34 

 

 

 

Rys. 23. Formowanie skorupowe – proces Croninga: 

a) gorąca płyta modelowa ustawiona nad 

zbiornikiem z masą, b) obrót, tworzenie się skorupy, 

c) obrót, zdjęcie płyty modelowej wraz ze skorupą, 

d) spiekanie skorupy w piecu, e) zdjęcie skorupy  

z płyty, f) ustawienie złożonych form do zalania  

[9, s. 261] 

 
 

 
2.  Proces D opracowany przez H. Dieterta (rys. 24) przebiegający w następujących etapach: 

a)  wdmuchiwanie masy w szczelinę między modelem a ścianką osłony, 
b)  wyjęcie modelu i wygrzewanie skorupy wraz z osłoną w piecu, 
c)  wyjęcie skorupy z osłony. 

 

Rys. 24. Formowanie skorupowe – proces Dieterta: 

a) nadmuchiwanie skorupy, b) spiekanie skorupy w piecu, c) wyjęcie skorupy z formy; 1– zbiornik, 2– masa,  

3– otwory dmuchowe, 4– płyta, 5– model, 6– skorupa, 7– osłona, 8– otwory wentylacyjne, 9– piec [9, s. 261] 

 

Zalety formowania skorupowego: 

−

 

duża  dokładność  wykonania  odlewów  (tolerancja  wymiarowa 

±

0.3÷0.4  mm  na  odcinku 

pomiarowym 50 mm), 

−

 

dobra jakość powierzchni (Ra 

≤

 30 

µ

m), 

−

 

możliwość obniżenia kosztu oczyszczania powierzchni odlewów i obróbki mechanicznej, 

−

 

stosowane w produkcji seryjnej i masowej, 

−

 

skorupy nie pochłaniają wody w okresie składowania (łatwe do magazynowania). 
Wady formowanie skorupowego: 

−

 

wysokie  początkowe  koszty  wykonania  oprzyrządowania  do  wykonywania  form  i  zakupu 
specjalistycznych urządzeń do wykonywania formowania skorupowego,  

−

 

wyższe koszty stosowanej masy formierskiej (spoiwo na bazie żywicy), 

−

 

ograniczenie masy i wymiarów gabarytowych wykonywanych odlewów. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

35 

Do sporządzonych połówek form wkłada się rdzenie, formy po złożeniu skleja się lub spina 

klamrami  i  ustawia  w  szeregu  w  skrzynce  wypełniając  przestrzeń  między  nimi  śrutem 
metalowym.  Do  klejenia  stosuje  się  60%  kleje  mocznikowe  z  dodatkiem  10

÷

15%  części 

wagowych mąki pszennej i 0,8% części ciężarowych amonu. 

Formowanie  skorupowe  stosowane  jest  w  produkcji  wielkoseryjnej  lub  masowej 

skomplikowanych  i  dokładnych  odlewów  cienkościennych  takich  jak  np.:  głowice  silników, 
wały korbowe, wałki rozrządu itp. 

Korzyści wynikające z odlewania w formach skorupowych: 

1)  Możliwość otrzymania odlewów o bardzo cienkich ściankach, 
2)  Polepszenie  jakości  odlewów  poprzez  zwiększenie  gładkości  ich  powierzchni  i wzrost  ich 

dokładności wymiarowej, 

3)  Zmniejszenie kosztów uzyskania odlewów wynikające: 

−

 

ze  zmniejszenia  naddatków  na  obróbkę  w  wyniku  wzrostu  gładkości  powierzchni  
i możliwość stosowania powierzchni dalej nie obrabianych, 

−

 

ze zmniejszenia zużycia materiałów formierskich, 

−

 

z obniżenia pracochłonności oczyszczania odlewów,  

−

 

z możliwości zatrudniania pracowników o niższych kwalifikacjach zawodowych, 

−

 

z możliwości wprowadzenia mechanizacji i automatyzacji procesu odlewania. 

Proces 

formowania 

skorupowego 

można 

stosunkowo 

łatwo 

zmechanizować  

i  zautomatyzować.  Podczas  projektowania  podstawowym  czynnikiem,  który  należy  uwzględnić 
jest czas tworzenia skorupy i czas jej utwardzania. Zależą one przede wszystkim od temperatury 
płyty  modelowej  i  temperatury  panującej  w  piecu.  Skorupę  należy  projektować  tak  by  jej 
grubość i wymiary były możliwie małe (wysoka cena żywicy fenolowej). 
 
Odlewanie metodą wytapianych modeli 

Odlewanie  metodą  wytapianych  modeli  (wosku  traconego)  jest  metodą  odlewania 

precyzyjnego  stosowaną  do wykonywania  przedmiotów  o  masie  od  kilku  gramów  do  50  kg. 
Najczęściej  stosowane  w  produkcji  seryjnej  i  wielkoseryjnej  bardzo  drobnych  i  drobnych 
odlewów o najwyższej dokładności wymiarowej i gładkości powierzchni (przemysł precyzyjny, 
zbrojeniowy,  narzędziowy,  motoryzacyjny,  maszynowy,  artystyczny,  jubilerski  itp.).  Metodą  tą 
wytwarza  się  np.:  elementy  maszyn  precyzyjnych,  turbin  spalinowych  (łopatki),  części 
uzbrojenia, elementy dla przemysłu lotniczego i samochodowego itp. 

Odlewane  metodą  wytapianych  modeli  jest  staliwo  konstrukcyjne  i  narzędziowe,  staliwo 

stopowe i stopy metali nieżelaznych. 
Spośród  metod  odlewania  w  formach  ceramicznych,  metoda  wytapianych  modeli  umożliwia 
wytwarzania  odlewów  o  największej  dokładności  wymiarowej  i  najmniejszej  chropowatości 
powierzchni.  W  wyniku  stosowania  tej  metody  w  stosunku  do  odlewania  w  tradycyjnych 
formach piaskowych uzyskuje się: 

−

 

znacznie mniejsze odchyłki wymiarowe, 

−

 

możność uzyskania dużej gładkości powierzchni, 

−

 

wydatne ograniczenie lub nawet wyeliminowanie obróbki skrawaniem. 

 
 
 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

36 

 

 

 

Rys. 25. Schemat formy do odlewania metodą wytapiania 

modeli 

1 – masa formierska, 2 – woskowy model układu 

wlewowego, 3 – modele woskowe [3, s. 176] 

Rys. 26. Gotowy zestaw modeli [10, s. 121] 

  

 

Proces  technologiczny  odlewania  metodą  wytapianych  modeli  składa  się  z  następujących 

operacji: 
1)  wykonanie  modelu  matki  (dokładnego  wzorca  przedmiotu  ze  stopu  o  niskiej  temperaturze 

topnienia), 

2)  wykonanie formy gipsowej modeli, 
3)  wykonanie  formy  matrycy  ze  stopu  o niskiej temperaturze topnienia  służącej  do odlewania 

woskowych modeli, 

4)  odlanie  w  matrycy  modeli  z  wosku  lub  niskotopliwych  mieszanek  stearynowo-

parafinowych, 

5)  wykonanie układu wlewowego, 
6)  wykonanie zestawu modeli poprzez spojenie modeli z układem wlewowym, 
7)  wykonanie formy: 

−

 

odtłuszczenie zestawu np w acetonie, 

−

 

kilkakrotne zanurzenie zestawu w płynnej masie ceramicznej (forma składa się z 5 lub 7 
warstw o grubości 0,3÷0,7 mm każda), 

−

 

wstawienie formy ceramicznej do skrzynki i obsypanie drobnym żwirkiem lub piaskiem 
kwarcowym (wyprażonym w temperaturze 850÷950

o

C) oraz lekkie zagęszczenie, 

−

 

utwardzenie  każdej  warstwy  przez  zanurzenie  na  10÷15  min  zestawu  modelowego 
w 20% wodnym roztworze chlorku amonowego, 

−

 

wytopienie  modeli  woskowych  w  temperaturze  80

÷

150

o

C  przez  zanurzenie  w  wodzie 

lub wstawienie do suszarki elektrycznej, 

−

 

suszenie  formy  przez  2  godz.  w temperaturze  100

o

C  i kolejne 2  godz.  w  temperaturze 

200

o

C, 

−

 

wstawienie  formy  ceramicznej  do  skrzynki  i  obsypanie  piaskiem  kwarcowym  lub 
szamotem, 

−

 

wypalenie  formy  w  temperaturze  850

o

C÷1000

o

C  w  celu  usunięcia  z  niej  składników 

gazotwórczych. 

−

 

zalanie form na powietrzu, pod obniżonym ciśnieniem, odśrodkowo lub w próżni, 

−

 

rozbicie formy i oczyszczanie odlewu. 

W procesie odlewania stosowane są mieszanki modelowe, w których skład mogą wchodzić: 

wosk pszczeli, wosk ziemny, stearyna, parafina, kalafonia, olej lniany spolimeryzowany. 

W skład stosowanych mas ceramicznych niezbędnych do wykonania formy wchodzą:  

−

 

sproszkowana mączka kwarcowa lub cyrkonowa, szamotowa, mulit, sylimanit itp.. 

−

 

spoiwa  –  roztwory  na  bazie  krzemianu  etylu  lub  zolu  kwasu  krzemowego,  a  przy 
mniejszych wymaganiach szkło wodne, 

−

 

rozpuszczalniki  i  inne  materiały:  spirytus  etylowy,  aceton,  hydrazyt,  kwas  solny,  woda 
destylowana. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

37 

 

Rys. 27. Typy stosowanych układów wlewowych i zasilających: a) zasilanie z wlewu głównego,  

b) zasilanie z cylindrycznej belki wlewowej (a i b stosuje się do odlewów < 1,5 kg), c) stop doprowadzony do 

cienkich ścianek (stosuje się do złożonych i dużych odlewów), d) kombinowane zasilanie z wlewu głównego i belki 

wlewowej (odlewy skomplikowane), 1 − odlewy z jednym węzłem zasilania, 2 − odlewy z dwoma węzłami 

zasilania, 3 − cylindryczna belka, 4 − miejscowe nadlewy [10, s. 122] 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

38 

 

 

Rys. 28. Schemat procesu technologicznego odlewania metoda wytapianych modeli: 

a) wykonanie modelu, b) wykonanie formy ceramicznej, c) przygotowanie formy do zalewania, d) wybijanie  

i oczyszczanie odlewów  

1 − model-matka, 2 − formowanie w gipsie, 3 − odlewanie połówki matrycy, 4 − gotowa matryca z niskotopliwego 

stopu, 5 − wtryskiwanie wosku, 6 − model woskowy, 7 − gotowy zespół modeli, 8 − zanurzenie zespołu modeli  

w masie ceramicznej, 9 − formowanie zespołu modeli w masie wypełniającej i wstrząsanie, 10, 11 − wytapianie  

i usuwanie wosku, 12 − topienie stopu, 13 − zalewanie form, 14 − wybijanie odlewu, 15 − piaskowanie,  

16 − oddzielenie pojedynczych odlewów, 17 − gotowe odlewy [10, s. 121] 

 

Trzecią  grupę  podstawowych  materiałów  formierskich,  po  materiałach  modelowych  

i materiałach ceramicznych stanowią spoiwa. 

Podstawowymi materiałami do otrzymania spoiw są: krzemian sodowy, krzemian etylu i zol 

kwasu krzemowego. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

39 

Tabela 5. Przykładowe składy mieszanek modelowych. 
 

Składnik 

Temp. topnienia 

0

C 

 

 

 

I 

II 

III 

IV 

V 

VI 

VII 

wosk pszczeli 

63

÷

65 

30 

 

 

25 

 

50 

 

wosk ziemny 

73

÷

80 

70 

 

61 

50 

75 

 

50 

stearyna 

51

÷

54 

 

50 

 

 

 

 

 

parafina 

50

÷

60 

 

50 

29 

25 

 

 

 

kalafonia 

83

÷

90 

 

 

10 

 

 

 

 

olej lniany spolimeryzowany 

 

 

 

 

 

25 

50 

50 

 

Tabela 6. Przykładowe składy roztworu na masy ceramiczne. 
 

Lp.  Składniki roztworu 

Ilość cm3 

Uwagi 

1 

krzemian etylu 40 
alkohol 
woda 
kwas solny stężony 

200 

50 
30 

1

÷

2 

tylko na drobne odlewy 
 
szybkowiążący  

2 

krzemian etylu 40 
alkohol 
kwas solny 0,5% 

500 
400 
100 

roztwór  do  przechowywania  przez  dłuższy  czas; 
hydroliza  następuje  po  dodaniu  1000 cm 
alkoholu 

3 

krzemian etylu 
woda 
kwas solny 1% 

500 
800 
100 

kolejność mieszania: 
krzemian etylu z kwasem, a potem z wodą 

 
Metodę wytapianych modeli należy stosować: 

−

 

jeżeli tworzywo jest trudne lub nieobrabialne i stwarza trudności przy kształtowaniu metodą 
obróbki plastycznej, 

−

 

gdy możliwe jest uniknięcie drogiej obróbki mechanicznej, 

−

 

jeżeli  można  wykonać  odlew  zastępujący  kilka  elementów  łączonych  drogą  montażu  
w całość, 

−

 

jeżeli często występuje konieczność szybkiego przestawiania produkcji w zakładzie, 

−

 

gdy  niezbędne  jest  zwiększenie  produkcji  a  jednocześnie  niemożliwe  jest  zwiększenie 
wydziału obróbki mechanicznej, 

−

 

jeżeli  można  zaoszczędzić  tworzywo  odlewnicze,  oprzyrządowanie,  maszyny  i  urządzenia 
oraz zmniejszyć koszty robocizny. 

 
Odlewanie metodą Shawa 

Zastosowanie  w  produkcji  jednostkowej  i  seryjnej  odlewów  średnich  i  dużych  (nawet  do  

3 ton − najczęściej 1÷150 kg) o wysokich wymaganiach wymiarowych i gładkości powierzchni. 
Metodą  tą  wykonujemy  między  innymi  matryce  kuzienne,  kokile,  części  form  ciśnieniowych, 
formy dla przemysłu gumowego i szklarskiego. 
Metoda  Shawa  pod  względem  dokładności  odlewów  zajmuje  pozycję  pośrednią  między 
odlewaniem w formach skorupowych a odlewaniem metodą wytapianych modeli. 
Stosowane  są  w  metodzie  Shawa  dwa  rodzaje  mas:  przymodelowa  i  wypełniająca.  Masa 
przymodelowa  to  sproszkowane  wysoko  ogniotrwałe  materiały  ceramiczne  (silimanit,  cyrkon, 
magnezyt  i  inne)  i  ciekłe  spoiwo  (zhydrolizowany  krzemian  etylu  rozpuszczony  w  spirytusie 
etylowym). Masę wypełniającą stanowi gruby piasek kwarcowy lub szamot ziarnisty ze szkłem 
wodnym  jako  spoiwem.  Na  model  (drewniany,  gipsowy  lub  z  tworzyw  sztucznych)  ustawiony  
w  skrzynce  formierskiej  nakłada  się  cienką  warstwę  masy  przymodelowej  o  konsystencji 
szlamu.  Po  upływie  3÷10  min  masa  staje  się  elastyczna  i  możliwe  jest  wyjęcie  z  niej  modelu 
nawet w przypadku gdy posiada on przeciwne zbieżności. Następnie formę wypala się zapalając 
wydzielające  się  z  niej  gazy.  Powstająca  w  formie  podczas  wypalania  siatka  mikropęknięć 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

40 

zwiększa  jej  przepuszczalność  i  uodparnia  ją  na  zmiany  dylatacyjne.  Przed  zalaniem  ciekłym 
metalem formę wygrzewa się przez kilka minut w temperaturze ok. 1000

o

C. 

Opłacalność  stosowania  metody  Shawa  ogranicza  duży  koszt  materiałów  formierskich. 
Stosowana  jest  do  wytwarzania  odlewów  o  wysokich  wymaganiach  odnośnie  dokładności 
wymiarowej  i  chropowatości  powierzchni.  Metodę  Shawa  opłaca  się  stosować,  gdy  należy 
ograniczyć  do  minimum  obróbkę  mechaniczną  lub  uzyskiwać  odlewy  bez  obróbki  wiórowej 
(kokile, wykrojniki, gwinty na gotowo). 
Masa formierska: 

−

 

sproszkowane materiały wysokoogniotrwałe (sylimanit, mulit, mączka cyrkonowa), 

−

 

ciekłe spoiwo (zhydrolizowany krzemian etylu rozpuszczony w spirytusie). 

Wykonanie formy: 

−

 

przygotowanie masy formierskiej w postaci gęstego szlamu, 

−

 

wylanie masy na model ustawiony w skrzynce i wykonanie warstwy przymodelowej, 

−

 

wypełnienie pozostałej objętości skrzynki masą wypełniającą, 

−

 

gdy masa uzyska konsystencję gumy wyjmujemy model, 

−

 

wypalenie formy w piecu lub przez podpalenie wydzielających się par alkoholu, 

−

 

złożenie formy, 

−

 

zalanie formy ciekłym metalem. 

Zalety: 

−

 

wysoka dokładność wymiarowa, 

−

 

wysoka  gładkość  powierzchni  odlewu  pozwalająca  na  ograniczenie  lub  wyeliminowanie 
obróbki skrawaniem. 

Wady: 

−

 

metoda trudna do mechanizacji, 

−

 

metoda droga. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

41 

 

 

Rys. 29. Proces technologiczny odlewania metodą Shawa: 1 – przygotowanie materiałów ceramicznych,  

2 – przygotowanie spoiwa, 3 – przyrządzanie mieszanki, 4 – zalanie formy mieszanką ceramiczną, 5 – oddzielenie 

formy od modelu, 6 – wypalenie formy, 7 – wygrzanie formy, 8 − zalanie formy metalem [11, s. 167] 

 

 

4.1.2. Pytania sprawdzające  

 

Odpowiadając na pytana, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jakie znasz metody specjalne odlewania? 
2.  Jaki jest zakres stosowania znanych Ci technologii odlewniczych metodami specjalnymi? 
3.  Jakie typowe odlewy wykonuje się metodą odlewania w kokilach? 
4.  Jakie typowe odlewy wykonuje się metodą odlewania ciśnieniowego? 
5.  Jakie typowe odlewy wykonuje się metodą odlewania ciągłego i półciągłego? 
6.  Jakie typowe odlewy wykonuje się metodą odlewania odśrodkowego? 
7.  Jakie typowe odlewy wykonuje się metodą odlewania w formach skorupowych? 
8.  Jakie typowe odlewy wykonuje się metodą wytapianych modeli? 
9.  Jakie typowe odlewy wykonuje się metodą Shawa? 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

42 

4.1.3. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Rozpoznaj  i  przyporządkuj  rysunkom  właściwe  nazwy  metody  odlewania,  którą  obrazują. 

Scharakteryzuj krótko metody odlewania przedstawione na rysunkach. 
 

1 

 

A − odlewanie kokilowe 

1…………. 

2.  

 

B − odlewanie ciśnieniowe 

2…………. 

3.  

 

C − odlewanie odśrodkowe 

3…………. 

4.  

 

D − odlewanie ciągłe 

4…………. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

43 

 

5.  

 

E  −  Formowanie  skorupowe 
 – proces Croninga 

5…………. 

6. 

 

 

 
 
 
 
 
F − odlewanie metodą  
 wytapianych modeli 

 
 
 
 
 
6…………. 

7.  

 

G − odlewanie metodą Shawa 

7………….. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  dobrać partnerów do pracy w grupie, 
2)  zapoznać się z rysunkami, 
3)  zastanowić się jakie metody odlewania przedstawione są na rysunkach, 
4)  dopisać  po  prawej  stronie  cyfry,  symbol  metody  formowania  którą  obrazuje  rysunek  

(np. 1F), 

5)  scharakteryzować  i  podać  przykłady  zastosowania  metod  odlewania  przedstawionych  na 

rysunkach, 

6)  zaprezentować efekty pracy na forum grupy. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

literatura techniczna, 

−

 

arkusze papieru formatu A4 i A3. 

 
Ćwiczenie 2 

Podaj  przykłady  charakterystycznych  wyrobów  wytwarzanych  poszczególnymi  metodami 

specjalnymi  odlewania  uwzględniając  kształt  odlewu,  wielkość  i  stopień  skomplikowania 
odlewu, rodzaj odlewanego stopu oraz wielkości serii produkcyjnej.  
 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

44 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  dobrać partnerów do pracy w grupie, 
2)  zapoznać się z instrukcją do wykonania ćwiczenia, 
3)  przeczytać odpowiednie fragmenty poradnika i literatury technicznej, 
4)  określić  zakres  stosowania  metod  specjalnych  odlewania  w  zależności  od  kształtu  odlewu  

i rodzaju odlewanego stopu, wielkości i stopnia skomplikowania odlewu oraz wielkości serii 
produkcyjnej. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

instrukcje do wykonania ćwiczenia, 

−

 

literatura techniczna, 

−

 

modele typowych odlewów wytwarzanych metodami specjalnymi, 

−

 

arkusze papieru formatu A4 i A3. 

 
Ćwiczenie 3 

Wypisz znane Ci urządzenia i oprzyrządowanie wykorzystane podczas odlewania metodami 

specjalnymi  i zapisz wszystkie czynności niezbędne do wykonania odlewów  metodą odlewania 
kokilowego i wytapianych modeli.  
 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  dobrać partnerów do pracy w grupie, 
2)  zapoznać się z instrukcją do wykonania ćwiczenia, 
3)  przeczytać odpowiednie fragmenty poradnika i literatury technicznej, 
4)  zidentyfikować  maszyny, urządzenia i oprzyrządowanie  niezbędne do wykonania odlewów 

poszczególnymi metodami odlewania specjalnego. 

5)  zaplanować  czynności  niezbędne  do  wykonania  podczas  wytwarzania  wyrobów 

wskazanymi metodami specjalnymi. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

−

 

instrukcje do wykonania ćwiczenia, 

−

 

literatura techniczna, 

−

 

katalogi maszyn i urządzeń, 

−

 

katalogi oprzyrządowania, 

−

 

modele typowych odlewów wytwarzanych metodami specjalnymi, 

−

 

arkusze papieru formatu A4 i A3. 

 

4.1.3. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 
 

Tak 

Nie 

1)  rozpoznać metody odlewania specjalnego? 

o 

o 

2)  scharakteryzować poszczególne metody odlewania specjalnego? 

o 

o 

3)  określić zakres zastosowania metod odlewania specjalnego? 

o 

o 

4)  dobrać  metody  wytwarzania  metodami odlewania specjalnego w zależności od 

rodzaju  tworzywa,  wielkości  i  stopnia  skomplikowania  odlewu  oraz  wielkości 
serii produkcyjnej? 

o 

o 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

45 

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ 

 
INSTRUKCJA DLA UCZNIA 

1.  Przeczytaj dokładnie instrukcję. 
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 
3.  Odpowiedzi udzielaj wyłącznie na karcie odpowiedzi. 
4.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 
5.  Test  zawiera  20  zadań.  Do  każdego  zadania  podane  są cztery  odpowiedzi,  z  których  tylko 

jedna jest prawidłowa. 

6.  Zaznacz prawidłową według Ciebie odpowiedź wstawiając literę X w odpowiednim miejscu 

na karcie odpowiedzi. 

7.  W  przypadku  pomyłki  zaznacz  błędną  odpowiedź  kółkiem,  a  następnie  literą  X  zaznacz 

odpowiedź prawidłową. 

8.  Za każde poprawne rozwiązanie zadania otrzymujesz jeden punkt. 
9.  Za  udzielenie  błędnej  odpowiedzi,  jej  brak  lub  zakreślenie  więcej  niż  jednej  odpowiedzi  - 

otrzymujesz zero punktów. 

10.  Uważnie czytaj treść zadań i proponowane warianty odpowiedzi. 
11.  Nie  odpowiadaj  bez  zastanowienia;  jeśli  któreś  z  zadań  sprawi  Ci  trudność  –  przejdź  do 

następnego. Do zadań, na które nie udzieliłeś odpowiedzi możesz wrócić później.  

12.  Pamiętaj, że odpowiedzi masz udzielać samodzielnie. 
13.  Na rozwiązanie testu masz 60 minut. 

Powodzenia! 

 
 

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 

 
1.  Biorąc pod uwagę tolerancje wymiarowe odlewów najdokładniejsze można uzyskać 

a)  metodą wytapianych modeli. 
b)  metodą odlewania kokilowego. 
c)  metodą Shawa. 
d)  metodą odlewania w formach piaskowych. 

 
2.  Maszynę kokilową zębatkową przedstawiono na rysunku 
 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

46 

a)  1. 
b)  2. 
c)  3. 
d)  4. 

 
3.  Najkorzystniejsze ze względu  na właściwy rozkład temperatur jest doprowadzenie ciekłego 

stopu do kokili 
a)  dolne. 
b)  górne. 
c)  boczne. 
d)  mieszane. 

 
4.  O sposobie podziału kokili decyduje 

a)  kształt odlewu. 
b)  rodzaj odlewanego tworzywa. 
c)  wymagana dokładność wymiarowa odlewu. 
d)  wymiar odlewu. 

 
5.  Rysunek przedstawia kokilę 

a)  z pionową powierzchnią podziału. 
b)  z poziomą powierzchnią podziału. 
c)  z kilkoma poziomymi powierzchniami podziału. 
d)  z kilkoma różnymi podziałami. 

 
6.  Ustal kolejność czynności niezbędnych do wykonania odlewania w kokili 

a)  1, 2, 3, 5, 8, 4, 6, 7. 
b)  3, 4, 6, 5, 8, 7, 2, 1. 
c)  1, 2, 4, 7, 3, 5, 6, 8. 
d)  4, 2, 3, 1, 6, 5, 7, 8. 

 

 

1. oczyszczenie powierzchni roboczej kokili 
2. naniesienie 

na  powierzchnię  roboczą  kokili  powłoki  

    ochronnej 
3. podgrzanie kokili do temperatury pracy 
4. zalanie kokili ciekłym metalem  
5. zamontowanie rdzeni 
6. wyjęcie rdzeni bocznych  
7. demontaż kokili i usunięcie odlewu 
8. złożenie kokili i jej zamknięcie 

 
7.  Na rysunku rozwiązania konstrukcyjnego płyty

 

głównej formy 

ciśnieniowej pozycja 3 to 
a)  rozdzielacz wlewu. 
b)  wkładka. 
c)  wypychacz. 
d)  śruba mocująca wkładkę. 

 
 
 
 
 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

47 

8.  Temperatura wstępnego podgrzewania formy ciśnieniowej zależy od 

a)  rodzaju formy. 
b)  temperatury otoczenia. 
c)  stopnia skomplikowania odlewu. 
d)  rodzaju odlewanego stopu. 

 
9.  Odlewanie pod niskim ciśnieniem polega na zapełnianiu formy metalowej ciekłym stopem 

a)  z kadzi odlewniczej. 
b)  bezpośrednio z tygla przez rurę wlewową pod działaniem sprężonego gazu. 
c)  bezpośrednio z tygla przez rurę wlewową pod działaniem siły grawitacji. 
d)  ze zbiornika ciekłego metalu pod działaniem ciśnienia wytwarzanego przez tłok. 

 
10.  Metodą odlewania ciągłego wytwarzane są odlewy 

a)  o stałym przekroju poprzecznym i o znacznej długości z koniecznością przecinania. 
b)  o  stałym  przekroju  poprzecznym  i o  ograniczonej  długości  bez  koniecznością   

przecinania. 

c)  o kształcie brył obrotowych. 
d)  o dowolnym kształcie. 

 
11.  Na rysunku odlewania półciągłego pozycja 7 to 

a)  zaczep. 
b)  krystalizator. 
c)  piec grzewczy. 
d)  rura wlewowa. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
12.  W metodzie traconego wosku model może być użyty 

a)  wielokrotnie, 
b)  najwyżej trzykrotnie, 
c)  dwa razy,  
d)  jednokrotnie.  

 
13.  Temperatura formy do odlewania ciągłego 

a)  powinna być tym niższa im większa jest grubość ścianki odlewu. 
b)  powinna być tym niższa im mniejsza jest grubość ścianki odlewu. 
c)  powinna być stała i niezależna od grubości ścianek odlewu. 
d)  zależy wyłączne od rodzaju odlewanego tworzywa. 

 
14.  Odlewanie odśrodkowe właściwe charakteryzuje się tym że 

a)  oś odlewu pokrywa się z osią wirowania formy. 
b)  powierzchnię wewnętrzną odlewu odtwarza rdzeń. 
c)  odlew  jest  odtwarzany  we  wnękach  kilku  form  rozłożonych  wokół  wlewu  głównego, 

który stanowi oś wirowania całego układu. 

d)  oś wirowania formy pokrywa się z osią wlewu głównego. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

48 

15.  Odlewanie pod ciśnieniem odśrodkowym przedstawiono na rysunku 
 

 

a)  1. 
b)  1 i 2. 
c)  3. 
d)  2 i 3. 

 
16.  Formowanie skorupowe przedstawiono na rysunku 

1. 

 

2. 

 

3. 

 

4. 

 

 

a)  1. 
b)  2. 
c)  3. 
d)  4. 

 
 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

49 

17.  Formowanie skorupowe stosowane jest w produkcji 

a)  jednostkowej. 
b)  małoseryjnej. 
c)  seryjnej. 
d)  wielkoseryjnej. 

 
18.  Ustal  kolejność  czynności  niezbędnych  do  wykonania  odlewu  metodą  wytapianych 

modeli: 
a)  1, 2, 3, 5, 8, 4, 6, 7, 9. 
b)  3, 4, 6, 5, 8, 7, 2, 9, 1. 
c)  1, 2, 4, 7, 9, 3, 5, 6, 8. 
d)  4, 2, 9, 3, 1, 6, 5, 7, 8. 

 

 

1. wykonanie modelu matki 
2. wykonanie formy gipsowej modeli 
3. wykonanie zestawu modeli 
4. wykonanie formy matrycy 
5. wykonanie formy 
6. zalanie form  
7. odlanie w matrycy modeli 
8. rozbicie formy i oczyszczanie odlewu 
9. wykonanie układu wlewowego 

 
19.  Ustal  kolejność  czynności  niezbędnych  do  wykonania  odlewu  metodą  odlewania 

skorupowego: 
a)  1, 2, 3, 5, 8, 4, 6, 7. 
b)  3, 4, 6, 5, 8, 7, 2, 1. 
c)  1, 2, 4, 7, 3, 5, 6, 8. 
d)  4, 2, 3, 1, 6, 5, 7, 8. 

 

 

1. zalanie formy mieszanką ceramiczną 
2. przygotowanie spoiwa 
3. przyrządzanie mieszanki 
4. przygotowanie materiałów ceramicznych 
5. wypalenie formy 
6. oddzielenie formy od modelu 
7. wygrzanie formy 
8. zalanie formy metalem 

 
20.  Odlewy  cienkościenne  o  grubości  ścianki  0,5÷3  mm  można  wytwarzać  metodą 

odlewania 
a)  skorupowego. 
b)  kokilowego. 
c)  odśrodkowego. 
d)  ciągłego. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

50 

KARTA ODPOWIEDZI 

 
Imię i nazwisko ................................................................................................................................. 

 

Wykonywanie odlewów specjalnymi metodami  

 
 
Zakreśl poprawną odpowiedź.

 

 
 

Nr  

zadania 

Odpowiedź 

Punkty 

1 

a 

b 

c 

d 

 

2 

a 

b 

c 

d 

 

3 

a 

b 

c 

d 

 

4 

a 

b 

c 

d 

 

5 

a 

b 

c 

d 

 

6 

a 

b 

c 

d 

 

7 

a 

b 

c 

d 

 

8 

a 

b 

c 

d 

 

9 

a 

b 

c 

d 

 

10 

a 

b 

c 

d 

 

11 

a 

b 

c 

d 

 

12 

a 

b 

c 

d 

 

13 

a 

b 

c 

d 

 

14 

a 

b 

c 

d 

 

15 

a 

b 

c 

d 

 

16 

a 

b 

c 

d 

 

17 

a 

b 

c 

d 

 

18 

a 

b 

c 

d 

 

19 

a 

b 

c 

d 

 

20 

a 

b 

c 

d 

 

Razem: 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

51 

6. LITERATURA  

 

1.  Błaszkowski  K.,  Fic  M.:  Maszyny  formierskie  i  urządzenia  odlewnicze.  WSiP,  

Warszawa 1976 

2.  Chudzikiewicz R., Briks W.: Podstawy metalurgii i odlewnictwa. PWN, Warszawa 1977 
3.  Górecki A.: Technologia ogólna. WSiP, Warszawa 1996 
4.  Murza-Mucha P.: Techniki wytwarzania -odlewnictwo. PWN, Warszawa 1978 
5.  Piwoński T.: Odlewnictwo. WsiP, Warszawa 1969 
6.  Poradnik inżyniera. Odlewnictwo. WNT, Warszawa 1986 
7.  Rączka  J.,  Tabor  A.:  Technologia  odlewnictwa.  Projektowanie.  Politechnika  Krakowska, 

Kraków1988 

8.  Rączka J.: Technologia odlewnictwa. Laboratorium. Politechnika Krakowska, 1988 
9.  Skarbiński M.: Uruchomienie produkcji w odlewni. WNT, Warszawa 1974 
10.  Szreniawski J.: Techniki wytwarzania. Odlewnictwo. PWN, Warszawa 1980 
11.  Tabor  A.:  Wybrane  zagadnienia  z  odlewnictwa.  Kraków:  Wydawnictwo  Politechniki  

Krakowskiej, 1998