Повышение культуры производства и возможностей литья при использовании технологии лгм. поставка оборудования

отливок

Дорошенко В.С., к.т.н., ФТИМС НАНУ, г. Киев


 


Наилучшие технологии конца 20-го века, совершенствуясь, крепко стают на промышленную базу, дают прибыль и завлекают инвестиции в новое создание, определяя его конкурентоспособность. Структурные конфигурации в экономике при переходе на рыночные дела жесткой конкуренции сняли потребность в массовом производстве и подняли спрос на маленькие и средние серии отливок с завышенной размерно-весовой точностью, также усовершенствованными эксплуатационными качествами. В этих критериях  развитие российского литейного производства идет по пути сотворения самостоятельных некрупных цехов с гибкими технологиями получения отливок высочайшей точности и трудности, когда способ литья по газифицируемым моделям (ЛГМ) оказался более подходящим заместо литья в песчано-глинистые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль либо других методов.


В этом методе литья получить модель отливки значит уже наполовину получить саму отливку из металла. Модель отливки – пенополистироловая (обиходное заглавие - пенопластовая), как упаковка от телека, либо разовая пищевая тарелка, которых штампуют миллионами на автоматах, а плитами полистирола утепляют внешние стенки высотных домов. По идентичной технологии для серии отливок модели создают из порошка полистирола в легких дюралевых пресс-формах при их нагреве до 130 град. С. Для разовых и больших отливок (время от времени весом до нескольких тонн) подходит вырезание моделей из плит пенопласта. Модель и приобретенная по ней отливка имеют высшую точность и конкурентноспособный товарный вид, чему содействует расцветка модели быстросохнущей краской с порошком-огнеупором.


Свободно можно созидать отливку в модели, промерять ее стены, чего при обыкновенной формовке для сложных с несколькими стержнями отливок просто не сделать. Отсутствует смещение стержней и форм при сборке (потому что отсутствуют сами стержни). Обычно литейщики не привыкли к таким способностям технологии ЛГМ и качеству литья, стереотипы заученные еще в институтах ограничивают осознание потенциала этой технологии. Кажется, что вроде бы «исчезла» в классическом осознании разъемная литейная форма, ее заменила форма в виде засыпки модели сухим песком в ящике (контейнере), которую заливают металлом. При заливке металл испаряет модель и собой ее замещает.


Чтоб модель не дымила в цех при заливке, из контейнера отсасывают насосом газы – разрежение поддерживают приблизительно пол-атмосферы. Такое удаление газов из формы на порядок понижает характеристики загрязнений атмосферы рабочей зоны цеха (по сопоставлению с формовкой «в землю») и с учетом следующего дожигания газов и очень незапятнанным модельным созданием дает возможность сделать экологически незапятнанные цеха высочайшей культуры производства. Поглядите на фото модельного цеха, он похож на консервный либо лекарственный завод, формовочный участок на фото тоже не достаточно похож на «литейку как небольшую шахту».


Упругость и многовариантность всего процесса литья, размещения моделей в объеме контейнерной формы просто компьютеризировать, а для производства модельной оснастки все почаще используют станки с ЧПУ. Сделаны и проектируются 10-ки роторно-конвейерных, снаряженных манипуляторами и непрерывного деяния полосы, которые отлично зарекомендовали себя в авто-тракторном двигателестроении. Вместе с этим, производственные маленькие цеха и участки: модельный, формовочный, плавильный, очистной оснащаются также и обычным оборудованием (схожим для темных и цветных сплавов), создание которого налажено в Украине (для других видов формовки высококачественное оборудование в большинстве случаев нужно импортировать).


Если вся формовка состоит из засыпки сухого песка, то отпадает потребность в высокоточных машинах прессования, встряхивания, устройствах сборки форм. Акцент внимания перенесен на создание моделей – этих «легчайших игрушек» с плотностью материала 25-27 кг/куб. м, которое обычно «доверяют» дамским рукам, нередко располагая на втором и выше этажах построек. Для серийного производства отливок поставляются полуавтоматы, цикл производства пенопластовых моделей на которых составляет около 2…3 мин. и которые «взяты» из упаковочной отрасли, где их употребляют для производства фасонной упаковки, легкой тары, также декоративных, шумо- и теплоизолирующих панелей, частей фасада.


Обратное остывание песка ведут в проходных закрытых охладителях. Методом ЛГМ получают отливки из чугуна и стали всех видов, бронзы, латуни и алюминия всех литейных марок. В ящике на «елке либо кусте» нередко сходу льют 10-ки отливок, как в ювелирном производстве, обычно с практически «ювелирной» точностью, до 90% отливок можно использовать без механической обработки.


Цеха и участки с этой гибкой технологией умножаются по всему миру - от Америки до Китая, на заводах Дженерал моторс, Форд Motors, Fiat. Сейчас в мире по пенопластовым моделям создают отливок выше 1,5 млн. т/год, прогнозы на наиблежайшее будущее дают этой технологии 10-20% мирового литья. Институт ФТИМС НАН Украины, г. Киев, выше 30 лет совершенствуя в данном деле «фирменную» специализацию, спроектировал оборудование и запустил ряд участков в Рф, поставил и ввел такое оборудование в Польше и Вьетнаме, последний большой объект – цех на 400 т/месяц в Днепропетровске. Поставляется заводам базисное оборудование для литья 100 - 5000 тонн/год с различной степенью механизации. Расчеты демонстрируют, что литейные комплексы на этом оборудовании для ЛГМ лишь на заводах Минпромполитики Украины позволят при монтаже их на реконструируемых литейных предприятиях сделать производственные мощности с суммарным выпуском литья выше 150 тыс. тонн/год, а именно, отливок для авто – тракторной техники, техники для АПК, нефтегазовой индустрии,  арматуро- насосостроения и военной техники.


На опытнейшем производстве ФТИМС в Киеве льют темные и цветные металлы развесом 0,1-1500 кг, отрабатывают технологию и оснастку для новых цехов, проектируют оборудование, которое поставляют литейным компаниям под ключ. Производится пуско-наладка всего комплекса поставленного оборудования и внедрение технологии в цехе заказчика. Изготовка пресс-форм для моделей нередко делают четким литьем.


В особенности большая экономия выходит при литье сложных отливок из износоустойчивых сталей (шнеки для машин производства кирпича, лупила, молотки и детали дробилок), т. к. резко понижаются издержки на их механообработку. Льют без ограничений по конфигурации конструкций колеса, звездочки, корпуса, сантехнику, головки и блоки цилиндров бензиновых и дизельных движков, художественное литье и др. Капзатраты на компанию производства сокращаются в 2-2,5 раза, также как и сроки ввода его в эксплуатацию. Просто расположить такие участки при кузнях, тепловых, ремонтных и др. цехах.


Производственный потенциал технологии ЛГМ далековато не исчерпан и так значителен, что она позволяет лить не только лишь металлы и сплавы развесом отливок от 100г до нескольких тонн, да и получать композиты и армированные конструкции, которые владеют завышенными в пару раз служебными качествами, к примеру, триботехническими, по сопоставлению с ординарными сплавами. В модель, замещаемую главным расплавом, за ранее вставляют разные детали либо материалы, которые сформировывают композит либо армо-конструкцию, а наложение лишнего давления на водянистый металл либо применение разряжения в форме, содержащей вставки, наращивает надежность пропитки таких изделий на длину выше 1м.


Очередное доказательство значимых способностей ЛГМ дают работы, проведенные в Германии по изготовлению металлической пены с открытыми порами. Ячеистые материалы расширяют имеющийся диапазон параметров, так как они на ~50-90% легче цельных материалов, а железная пена обладает малой пористостью 80%. Во ФТИМС ранее получали эталоны медной пены способом нанесения меди на гранулки полистирола с следующим их выжиганием, но литье сотовых и ячеистых материалов более перспективно. К примеру, объемную пенопластовую модель в виде пространственной решетки (из циклических частей, получаемых на пластавтомате), напоминающей изображение кристаллических решеток в кристаллографии, можно засыпать песком в форме и залить, также как модель, состоящую из неупорядоченно размещенных полиэдров, напоминающую бесформенные структуры. Такими решетчатыми отливками могут быть армирующие бетон конструкции, также используемые для заземления, катализаторов, теплопередачи, огораживания и т.п. пористо-ячеистые металлоизделия, которые все почаще именуют материалами грядущего.


Также и ЛГМ следует отнести к технологиям грядущего, в особенности полезным для Украины как большой металлургической державы, относящейся к малочисленным странам с замкнутым металлургическим циклом. Если на данный момент в российском экспорте металла велика толика его в чушках, слябах, мощных заготовках и ломе, то, к примеру, Германия в 2004 г. экспортировала 31% отливок, стопроцентно импортируя руду и металл. Отсюда, чем ранее мы станем в детали и машины переводить собственный металл, тем резвее достигнем евро уровня благосостояния.


Для бизнесменов, желающих создавать либо реконструировать литейный цех, подчеркнем, что разработка ЛГМ может стать тем делом, в каком металл своим оборудованием и рабочей силой переводится в сверхтехнологичный продукт. Качество продукции и условия производства заслуженно относят метод ЛГМ к высочайшим литейным технологииям, которые с одной стороны разламывают стереотип, что высочайшие технологии - это непременно сложные малодоступные производства, а с другой стороны при их освоении и совершенствовании позволяют обогнать на шаг соперников в направлении укрепления, как собственного машиностроения, так и экспортного потенциала.


Рады ответить на вопросы по адресу: dorosh@inbox.ru, тел./ф. (044) 4248488. Схема технологии, фото цеха, отливок и моделей показаны на веб-сайте: www.opoka.ru/content/index_22.php.