Литье по-киевски. Новые технологии в литейном производстве

Не секрет, что производство дает прибыль, когда оно основано на новых технологиях. В литейном деле наиболее точные отливки можно получать по одноразовым моделям. Если при литье в песчаные формы...

Не секрет, что производство дает прибыль, когда оно основано на новых технологиях. В литейном деле наиболее точные отливки можно получать по одноразовым моделям. Если при литье в песчаные формы применяли одноразовые формы, то теперь льют по одноразовым моделям из пенопласта. Они похожи на упаковку от телевизора, или разовую пищевую тарелку, которые массово штампуются на автоматах.

Модели для серии отливок производят задуванием гранул пенополистирола в алюминиевые пресс-формы (многоместные для мелких моделей) с последующим вспениванием гранул нагревом пресс-форм, что занимает около 3 минут. Для разовых и крупных отливок (весом до нескольких тонн) модели вырезаются из плит пенопласта с помощью нагретой нихромовой проволоки по шаблонам или на макетно-фрезерных станках (3D-фрезерах). Модель и полученная по ней отливка имеют высокую точность и конкурентный товарный вид.

Свободно можно видеть объемный прообраз отливки в модели, померить ее стенки, чего при обычной формовке с несколькими стержнями отливок не сделать. Модель из пенопласта легче отливки из чугуна в 280 раз. Обычно литейщики к такому не привыкли. Стереотипы, заложенные еще в институте, не дают увидеть новых возможностей литья. Пенопластовые модели покрываются краской с огнеупорным порошком, склеиваются с литником, засыпаются сухим песком в ящике (контейнере) и заливаются металлом. При заливке металл испаряет модель и собой ее замещает. Чтобы модель не дымила в цех при заливке, из контейнера вытягивают насосом газы.

Нет запаха горелых связующих, нет заливов по разъему форм и смещения стержней и форм при сборке.

Производственные участки (модельный, формовочный, плавильный, очистной) оснащаются простым оборудованием. Вся формовка состоит из засыпки моделей сухим песком на вибростоле (без массивных высокоточных машин прессования, встряхивания, сборки форм, пневмотрамбовок, бегунов). Труд, подобный упаковочному, вытесняет образ литейки, как маленькой шахты.

Оборотное охлаждение песка после высыпания из форм ведется в проходных охладителях – в пневмопотоке или барабанных, как правило, монтируя их с бункерами вне цеха. Для черных и цветных сплавов используется отечественное оборудование. Так получают отливки из чугуна и стали всех видов, бронзы, латуни и алюминия всех марок.
Цеха и участки с этой гибкой технологией стремительно множатся по всему миру – от Америки до Китая, в авто- и приборостроении. Ford Motors, Fiat, General Motors и т. д., несколько сотен патентов на изобретения. Сегодня в мире по этой технологии производят ~1,5 млн. тонн отливок в год. Институт ФТИМС, г. Киев (отдел ФХПФ под рук. проф. Шинского О. И.), более тридцати лет совершенствуя в этом деле «фирменную» специализацию, спроектировал оборудование и запустил ряд цехов участков в Украине, России, Польше и Вьетнаме.

Низкие затраты на модельно-формовочные материалы (на 1 т годного литья расходуют четыре вида: кварцевый песок – 50 кг, противопригарные покрытия – 25 кг, пенополистирол – 6 кг и пленка полиэтиленовая – 10 кв.м., нет в песке связующего) экономят не менее 100 дол./т литья, а размещение отливок по всему объему контейнера дает выход годного 70-80%, экономию по шихте металла на 250-300 кг, электроэнергии 100-150 кВт.ч., массы отливок на 10-20% по сравнению с традиционной опочной формовкой. Крупную экономию дает литье сложных отливок из износостойких сталей (шнеки для машин производства кирпича, била, молотки и детали дробилок), т. к. резко снижаются затраты на их механообработку. Нет ограничений на конфигурацию отливок.

Опыт запуска участков до 50-150 т/месяц показал срок окупаемости до 2-х лет, в то время, как набор оборудования для цехов 10-80 т/месяц отличается мало.

Если создавать или реконструировать литейку, то литье по газмоделям – тот бизнес, где металл своим оборудованием и рабочей силой переводится в конкурентный товар. Страны, где металлургия дает металл из собственных руд, путем углубленной его переработки обретают шанс опередить конкурентов. Этот способ литья показывает, что использование науки в высоких технологиях дает не обязательно сложные малодоступные производства. Литье по газмоделям даст реальную выгоду для производства большинства номенклатуры отливок. Экономисты заявляют, что килограмм металла стоит в среднем $ 0,5. Килограмм металла в автомобиле или танке стоит уже $50…100, а в самолете – $1500…2000.

В Киеве льют черные и цветные металлы развесом 0,1-2500 кг. Опытный цех института производит отливки из чугуна, стали, алюминия, медных сплавов до 40 т в месяц и выполняет заказы на серийные и разовые детали. Институт ФТИМС проектирует оборудование цехов и участков, разрабатывает для них технологию и оснастку и поставляет полный комплект литейного оборудования с его пуско-наладкой и внедрением технологии. Дорошенко В.С., заместитель заведующего отделом физико-технического института металлов и сплавов.

Распечатать


Подписка на новости с сайта

Мы сами не любим получать десятки писем с бесполезной информацией и отправлять их в спам, так что обещаем присылать только интересные письма и только по спецтехнике
Ваш email:
email рассылки Конфиденциальность гарантирована
email рассылки
Категории
Статьи

Комментировать

*

*

Похожие

  • Автогрейдер: эволюция

    Как это часто случается с изобретениями, прототип современного грейдера появился гораздо раньше, чем возникла потребность в машинах этого типа. Еще в конце XVIII века (а, если быть точным, в...
  • Гелиоэнергетика для города: пять впечатляющих проектов

    Современный город, потребляя значительное количество энергии для обеспечения жизнедеятельности сотен тысяч или даже миллионов жителей, особенно нуждается в дополнительных источниках энергии. Однако городская среда имеет некоторые ограничения для распространения...
  • Промышленная очистка воды

    Водоочистка и водоподготовка Часто разделяют водоочистку, в результате которой из воды удаляются примеси, вредные для здоровья человека и водоподготовку, когда воду приводят в соответствие с требованиями, диктуемых той или...
  • Высокая порода – телескопические погрузчики

    Способность работать на значительных высотах и в большом радиусе досягаемости делает телескопический погрузчик востребованной машиной как в складском деле, так и у строительно-монтажных компаний. Подать сыпучий груз или штучный,...
Журнал "Прогресс технологий"