Литьё по газифицируемым моделям


Литьё по газифицируемым моделям

Литьё по газифицируемым моделям — технология, позволяющая получить отливки по точности равные литью по выплавляемым моделям при уровне затрат сопоставимом с литьем в землю. Литьё по газифицируемым моделям как новый технологический процесс появился в середине 50-х годов. Его главным назначением было повысить точность литья при значительном уменьшении затрат на оборудование и материалы по сравнению с технологией литья по выплавляемым моделям.

Способ литья по газифицируемым моделям (ЛГМ) обладает рядом преимуществ[источник не указан 909 дней]:

  • Резко уменьшить затраты на оборудование
  • Сократить число технологических операций
  • Благодаря использованию в качестве формовочного материала оборотного кварцевого песка и упрочнения формы вакуумом исключается использование стержней и оборудования для их изготовления
  • Сократить операции финишной обработки отливок
  • Снизить до минимума количество отходов производства
  • Сократить трудозатраты в 2—4 раза
  • Снизить потребление электроэнергии в 2—3 раза
  • Сократить и оптимально использовать производственные площади
  • Уменьшить затраты на вспомогательные материалы в 3—5 раз

Содержание

Преимущества

№ п.п. Показатель ПФ ХТС ВПФ ЛВМ ЛГМ
1 Точность (макс), класс по ГОСТ 26645-85 6…7 5…6 6…7 4…5 3…4
2 Шероховатость (min, Ra) по ГОСТ 26645-85 10…16 6,3…10,0 3,2…6,3 3,2…5,0 3,2…6,3
3 Расход формовочных материалов/энергоносителей 1/1 2…4 0,2…0,5 5…10 0,2…0,5
4 Трудоемкость -- 0,7…0,9 1,1…1,2 2,3…2,5 0,2…0,8
5 Стоимость модельной оснастки -- 2…5 2…5
6 Затраты на организацию производства -- 1,1…1,2 1,1…1,2 1,5…3,0 1,8…2,0

Затраты на организацию производства ЛГМ, включают в себя проектирование и изготовление пресс-форм. Технология ЛГМ позволяет получать отливки весом от 10 грамм до 2000 килограмм с чистотой поверхности Rz40, размерной и весовой точностью до 7 класса (ГОСТ 26645-85).

Материалы отливок
  • практически все марки чугунов от СЧ15 до ВЧ50, износостойкие
  • стали, от простых углеродистых ст. 20-45 до высоколегированных, теплостойких и жаропрочных
  • практически все литейные марки бронз, латунь, алюминий

Технология ЛГМ продолжает активно развивается во всем мире, но многие российские компании продолжают использовать устаревшие методы литья — более дорогие, требующие больше усилий и времени. Внедрению современного способа литья по ЛГМ мешает недостаток информации и укоренившиеся стереотипы.

Технологический цикл

Изготовление моделей

Для изготовления моделей используется литейный полистирол мелких фракций 0,3 мм — 0,9 мм. (в зависимости от габаритов детали). Полистирол предварительно подвспенивается на паровой ванне и просушивается. В пресс-формы задувается подвспененный полистирол, пресс-формы устанавливают в автоклав и выдерживают до спекания гранул полистирола. Затем охлаждают и достают готовые модели. Другой способ изготовления моделей — на модельных автоматах, что повышает производительность в 2-4 раза.

Формирование куста и окраска моделей

Модели собираются в блоки (кусты) склеиванием, либо припаиваются. Окраска блоков моделей производится в 1 слой специальным противопригарным покрытием путем окунания в ванну, либо при сложной конфигурации отливок, обливом. Сушка окрашенных блоков производится в камере при температуре 40-60С в течение 2-3 часов.

Формовка

Формовка блоков моделей производится в специальные опоки на вибростоле постепенной засыпкой песком, либо послойно.

Подача опок на заливочный участок

Заформованные опоки подаются на заливочный участок. Опоки подсоединяются к вакуумной системе. Наверх формы укладывается полиэтиленовая пленка. После включения вакуумного насоса и системы очистки газов, формовочный песок приобретает необходимую прочность.

Заливка металла

Заливка металла производится прямо в полистирольные стояки. Горячий металл выжигает (газифицирует) полистирол и занимает его место. Выделяющиеся газы отсасываются через слой краски в песок вакуумной системой. Металл точно повторяет форму полистирольного блока с моделями.

Охлаждение отливок

Залитые блоки моделей остывают в песке от 5 минут до нескольких часов в зависимости от толщины, массы детали и технических условий, оговоренных технологическим процессом.

Отрезка и очистка деталей

После извлечения блоков из опоки и отрезки отливок от литниковой системы, они проходят очистку от остатков антипригарного покрытия.

Влияние на экологию

Отходы Традиционный метод ЛГМ-процесс
Пыль 50 кг 16
Окись углерода 250 кг -
Окись серы 1,5-2 кг 0,2-0,3 кг
Твердые отходы 1200-1500 кг 0,05 — 0,1
Отработанная вода 0,3-0,5 м3 -

Применение технологий литья по газифицируемым моделям — важный шаг в области охраны окружающей среды. ЛГМ-технологии активно применяются во всем мире.

В традиционном литейном производстве основной источник токсичных веществ, выделяемых в атмосферу, — это связующие материалы и синтетические смолы, используемые при изготовлении стержней и форм. При заливке, вредные вещества выделяются в воздух производственного помещения, и его очистка представляется довольно сложным мероприятием. При ЛГМ-процессе модель для отливки создается из пенополистирола. В процессе выжигания полистирол полностью разлагается на газообразные составляющие. Опоки с моделями для заливки подключены к вакуумной системе, поэтому все вредные газы поступают сразу в систему очистки, практически не попадая в помещения.

Литьё по газифицируемым моделям относится к малоотходному производству. Формованный песок тщательно просевается, подается элеваторами в охладитель, после чего возвращается на формовку. При этом удаляются вредные газы и пыль. Антиприграрные покрытия на водных связующих практически не загрязняют песок и легко отделяются при просеивании и в системе охлаждения. Один-два раза в год песок очищают методом терморегенерации. Для удаления пыли на производствах используются аспирационные установки и циклоны с высокой степенью очистки. Многократное использование песка позволяет добиться минимальных потерь — всего 0,5-1 % (пыль кварцевого песка, остатки краски). На комплексах литья по газифицируемым моделям используется оборотное водоснабжение плавильных печей. Используемое тепло не утилизируется. Оно используется для обогрева производственных помещений, а также подается в помещения для сушки и хранения полистирольных моделей. Это позволяет значительно снизить внешнее водопотребление и слив отработанной воды в канализацию, а также минимизировать потребление электрической или тепловой энергии, требуемой для обогрева. Это скорее относится к косвенной защите окружающей среды. Водоснабжение не сильно влияет на экологичность производства, но снижение потребления энергии от внешних источников снижает вред, наносимый природе котельными или электростанциями.

Формовка

Во всей технологической цепочке литья по газифицируемым моделям формовка является одним из важнейших факторов для получения точных отливок высокого качества. Формовка — это заполнение опоки с полистирольными моделями песком. С этим связаны две сложности. Первая — заполнить песком все свободное пространство в опоке, все полости и каналы моделей. Если этого не сделать, то металл при заливке прорвется через стенку пригарного покрытия и уйдет в песок. Вторая сложность — формовка деталей с тонкими стенками. Слишком сильное или неравномерное воздействие песком может повредить деталь.

Упрощенный алгоритм формовки выглядит так:

  1. засыпка песчаной подушки на дно опоки
  2. уплотнение песчаной подушки
  3. установка модели или куста
  4. послойная засыпка и уплотнение

Ссылки

Литература

  • Шуляк В. С. Литьё по газифицируемым моделям. — СПб.: НПО «Профессионал», 2007. — 408 с. — ISBN 978-5-91259-011-5



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Литьё по газифицируемым моделям" в других словарях:

  • ЛИТЬЁ ПО ГАЗИФИЦИРУЕМЫМ МОДЕЛЯМ — смотри Формовка по газифицируемым (пенополистироловым) моделям …   Металлургический словарь

  • ЛИТЬЁ ПО ВЫЖИГАЕМЫМ МОДЕЛЯМ — смотри в статье Литьё по выплавляемым моделям, Формовка по газифицируемым (пенополистироловым) моделям …   Металлургический словарь

  • Литьё — Литьё  технологический процесс изготовления заготовок (реже  готовых деталей), заключающийся в заполнении предварительно изготовленной литейной формы жидким материалом (металлом, сплавом, пластм …   Википедия

  • Литьё — (Casting) Технологический процесс изготовления отливок Уровень культуры литейного производства в средние века Содержание Содержание 1. Из истории художественного литья 2. Сущность литейного производства 3. Типы литейного производства 4.… …   Энциклопедия инвестора

  • Литьё под давлением — Литьё под давлением  технологический процесс переработки пластмасс, цветных металлов и других материалов путем впрыска их расплава под давлением в пресс форму с последующим охлаждением. Виды Литьё пластмасс под давлением Литьё металлов под… …   Википедия

  • Литьё пластмасс под давлением — У этого термина существуют и другие значения, см. Литьё под давлением. Литьё полимеров под давлением  технологический процесс переработки пластмасс путем впрыска их расплава под давлением в пресс форму с последующим охлаждением. Содержание 1 …   Википедия

  • Литьё металлов под давлением — У этого термина существуют и другие значения, см. Литьё под давлением. Данные в этой статье приведены по состоянию на 1970 е годы. Вы можете помочь …   Википедия

  • ЛИТЬЁ В МАГНИТНЫЕ ФОРМЫ — способ изготовления отливок по газифицируемым (пенополистироловым) моделям. Модель помещают в опоку контейнер, засыпают ее стальной или чугунной дробью и подвергают вибрации. Форму упрочняют с помощью постоянного магнитного поля, под действием… …   Металлургический словарь

  • Каслинское литьё — Скульптура Россия , 1896 год Автор: Н. А. Лаверецкий Местонахождение: Екатеринбургский музей из …   Википедия

  • Электрошлаковое литьё — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Элетрошлаковое литьё (ЭШЛ)  вид электрошлакового процесса (ЭШП), литейная технология с …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.