dorosh

Литье металла по газифицируемым моделям повышает культуру производства и точность отливок.
Пути создания своего производства отливок.

Инвестиции в новое производство дают прибыль, когда оно основано на новых технологиях. В литейном деле набирает популярность удобная технология, когда получить модель отливки означает уже наполовину получить отливку. Модель отливки – пенопластовая, как упаковка от телевизора, или разовая пищевая тарелка, которых массово штампуют на автоматах, а плитами полистирола утепляют наружные стены домов.
По схожей технологии для серии отливок модели производят задуванием порошка полистирола в легкие алюминиевые пресс-формы (весьма простые в изготовлении и часто многоместные) с последующим вспениванием гранул при нагреве пресс-форм. Для разовых и крупных отливок (иногда весом до нескольких тонн) подходит вырезание моделей из плит полистирола нагретой нихромовой проволокой, например, по шаблонам. Модель и полученная по ней отливка, имеют высокую точность и конкурентный товарный вид.
Свободно можно видеть, «пощупать» отливку в модели, промерять ее стенки, чего при обычной формовке для сложных с несколькими стержнями отливок просто не сделать. Отсутствует смещение стержней и форм при сборке (так как отсутствуют сами стержни). Наши литейщики к такому не привыкли, стереотипы заученные еще в институтах, не дают увидеть новых возможностей литья. Модели красят быстросохнущей краской с порошком-огнеупором, собирают с литником, засыпают сухим песком в ящике (контейнере) и заливают металлом. При заливке металл испаряет модель и собой ее замещает. Чтобы модель не дымила в цех при заливке, из контейнера отсасывают насосом газы – разрежение поддерживают примерно пол-атмосферы.
Производственные участки: модельный, формовочный, плавильный, очистной имеют примерно одинаковые площади и оснащаются простым оборудованием. Вся формовка состоит из засыпки сухого песка без массивных высокоточных машин прессования, встряхивания, устройств сборки форм. Акцент внимания перенесен на производство моделей – этих «легчайших игрушек» с плотностью материала 25-27 кг/куб. м, которое обычно «доверяют» женским рукам, часто располагая на втором и выше этажах зданий.
Оборотное охлаждение песка ведут в пневмопотоке или в проходных трубчатых охладителях. Для черных и цветных сплавов используется одинаковое оборудование, которое, благодаря своей несложности, без затруднений производят в Украине (для других видов формовки качественное оборудование надо везти с Запада). Таким способом получают отливки из чугуна и стали всех видов, бронзы, латуни и алюминия всех марок. В ящике на «елке или кусте» сразу льют десятки отливок, как в ювелирном производстве.
Цеха и участки с этой гибкой технологией множатся по всему миру - от Америки до Китая, на заводах General Motors, Ford Motors, Fiat. Сегодня в мире по пенопластовым моделям производят ~1,4% от всего количества литья (~1,5 млн. т/год), прогнозы на ближайшее будущее дают этой технологии 10-20% мирового литья. Институт ФТИМС, г. Киев, тридцать пять лет совершенствуя в этом деле «фирменную» специализацию, спроектировал оборудование и запустил ряд участков в России, поставил и внедрил такое оборудование в Польше и Вьетнаме, из последних объектов – цех на 400 т/месяц в Днепропетровске.
Низкие затраты на материалы (всего 4 вида, не применяется в форме связующие) экономят не менее 100 дол./т литья, а размещение отливок по всему объему контейнера дает выход годного 70-85%, экономию по шихте металла на 250-300 кг, электроэнергии 100-150 кВт.ч., массы отливок на 10-20% по сравнению с традиционной опочной формовкой. Особенно крупная экономия при литье сложных отливок из износостойких сталей (шнеки для машин производства кирпича, била, молотки и детали дробилок), т. к. резко снижаются затраты на их механообработку. Льют без ограничений колеса, звездочки, корпуса, сантехнику, головки и блоки цилиндров бензиновых и дизельных двигателей, художественное литье. Капитальные затраты на организацию производства сокращаются в 2-2,5 раза, также как и сроки ввода его в эксплуатацию.
Опыт запуска участков до 50-150 т/месяц показал срок окупаемости 9-12 месяцев, притом, что набор оборудования для цехов 10-80 т/месяц отличается мало. Легко разместить такие участки при кузнях, термических, ремонтных и др. цехах и участках. Если создавать или реконструировать литейную, то литье по пеномоделям – тот бизнес, где металл своим оборудованием и рабочей силой переводится в наукоемкий товар. Он относится к высоким литейным технологииям, которые ломают стереотип, что высокие технологии - это обязательно сложные малодоступные производства, и которые позволяют опередить на шаг конкурентов в направлении развития собственного машиностроения.Отливки часто называют «хлебом машиностроения», они составляют 50-60% от массы машин.Сегодня обрабатывающая промышленность все больше нуждается в высокоточных заготовках. Их производство тем более выгодно для немногих стран с замкнутым металлургическим циклом, к которым относятся Украина и Россия и где все больше понимают, что без развития отечественного машиностроения при использовании металла - продукта прежде всего собственных горнорудной и металлургической промышленности не достичь европейского уровня благосостояния.
В Киеве льют черные и цветные металлы развесом 0,1-2500 кг. Опытный цех института производит отливки из чугуна, стали, алюминия, медных сплавов (латунь, бронза) до 40 т в месяц и выполняет заказы на серийные и разовые детали. Институт ФТИМС проектирует оборудование цехов и участков, разрабатывает технологию и оснастку для этих цехов и поставляет полный комплект литейного оборудования под ключ. Выполняется пуско-наладка всего комплекса поставленного оборудования и внедрение технологии. Изготовление пресс-форм для моделей часто выполняют точным литьем. Составил Дорошенко В., dorosh@inbox.ru, т. 38-066-1457832, ф. 38(044)4248488. Фото см. www.opoka.ru/content/index_22.php

Миниатюры

       

 

dorosh

Литье черных и цветных металлов развесом 0,1-2500 кг, Киев. Литье металла по газ. моделям и оснащение оборудованием литейных цехов. Поставка оборудования литейного цеха "под ключ" - полный комплект оборудование для литья по газифицируемым моделям с чертежами. Институт ФТИМС поставляет базовое оборудование литейных цехов для единичного, серийного и массового производства отливок из черных и цветных сплавов способом ЛГМ мощностью 100 - 5000 т/год. и проектирует технологию под Ваши площади. Отработка технологии литья и изготовление оснастки.
Литейный цех опытного производства производит отливки из чугуна, стали, алюминия, медных сплавов до 50т в месяц - серийные и разовые детали для ремонта, художественные отливки и др. с мин. мехобработкой. Изготовление пресс-форм. dorosh@inbox.ru, т. 38-066-1457832, Владимир Степанович, т/ф. 38(044)424-84-88. Фото отливок: www.opoka.ru/content/index_22.php

dorosh

ЛГМ – оптимальная технология для отечественного литейного производства. Современные тенденции.

Системная интеграция отечественной экономики в мировое экономическое пространство, о чем свидетельствует недавнее вступление Украины в ВТО, стимулирует развитие конкурентоспособных технологий в нашей стране, в частности в машиностроении при снижении металлоемкости и себестоимости продукции за счет производства высокоточных металлозаготовок, в т.ч. литых. Статистика опережающего роста обрабатывающей промышленности в Украине свидетельствует о необходимости развития металлозаготовительной базы на инновационно-инвестиционной основе.
В современном литейном производстве Украины при появлении на месте крупных производств множества некрупных самостоятельных предприятий при характерных для них малосерийности и многономенклатурности продукции гибкость технологии в сочетании со сравнительно низкими капитальными затратами на внедрение и высокой точностью выпускаемой продукции является решающим фактором. Этим параметрам наиболее соответствует технология литья по газифицируемым моделям (ЛГМ) из пенополистирола. Мировая практика свидетельствует о постоянном росте производства отливок этим способом, которое превысило 1,5 млн. т/год, в одном КНР работает более 1,5 тыс. таких участков.
Во ФТИМС НАНУ в отделе ФХПФ под руководством проф. Шинского О.И. на базе разработанных научных основ производится совершенствование технологии ЛГМ, новизна решений которых подтверждена более 40 патентами, что говорит о лидирующих позициях института в этом научно-техническом направлении. В институте создано и поставляется заказчикам базовое технологическое оборудование литейных цехов для единичного, серийного и массового производства отливок из черных и цветных сплавов способом ЛГМ мощностью 100 - 5000 т/год.
На действующем опытно-промышленном литейном цехе института, базирующемся на ЛГМ-процессе и служащим в какой-то мере демонстрационной базой, где это оборудование проходит отладку и модернизацию до уровня лучших зарубежных аналогов, выпускается до 50 т в месяц отливок из черных и цветных металлов. На стадии проектирования литейных участков и цехов конструкторами института осуществляется расстановка технологического оборудование и компоновка его в разных производственных вариантах (от единичного и ремонтного до серийного производства отливок) в соответствии с требованиями, особенностями планировки помещений и инвестиционными возможностями завода-заказчика. Часто модельное производство (поскольку модели очень легковесные) выносится на второй этаж помещения цеха, а система оборотного транспортирования, подготовки и складирования сухого песка выносится на внешнюю сторону литейного цеха (открытый воздух) и состоит преимущественно из бункерно-трубопроводного оборудования, изготовленного из листового металла. Такое вынесение оборудования по пескообороту экономит площадь цеха, а в сочетании с отсосом газов из форм, подключаемых к вакуумным насосам на период заливки-затвердевания отливки, улучшает санитарно-гигиенические условия труда, что в целом способствует повышению культуры производства.
Технологическая целесообразность применения ЛГМ, взамен устаревших технологических процессов, описана исчерпывающе. Коротко остановимся лишь на некоторых характерных показателях. Стабильность размеров модели, отсутствие разъема формы и постоянство технологических параметров позволяют поднять точность отливок до уровня, равного точности отливок по выплавляемым моделям (ЛВМ). В полость формы, заполненную пенополистиролом, не могут попасть инородные включения, что обеспечивает уменьшение количества засоров. По шероховатости поверхности, определяемой во многом шероховатостью поверхности формы, отливки соответствуют отливкам по ЛВМ. Объясняется это тем, что в обоих случаях противопригарную краску или покрытие наносят на модель, а не на поверхность формы, исключается применение стержней и сборки формы. Развес полученных отливок по ЛГМ-процессу говорит сам за себя: от 0,1 кг до отливок весом в несколько тонн без ограничений по маркам сплавов.
В ЛГМ-процессе получить модель отливки означает уже наполовину получить отливку, остановимся на этом подробнее. Современные тенденции производства высокоточных пространственных (трехмерных) изделий: моделей, форм, мастер-моделей из алюминия, дерева, МДФ, макетных пластиков и пр. связаны со стремительным развитием компьютерной техники, программного обеспечения, цифровой передачи данных, а также усовершенствованием систем приводов обрабатывающих станков (применение серводвигателей с обратной связью), что сделало доступным для производственников автоматизированное оборудование с числовым программным управлением.Системы ЧПУ вытесняют практически любые другие системы управления, как на крупных автоматизированных производствах, так и на совсем небольших, но очень гибких универсальных производствах (макетно-модельное, инструментальное, сувенирно-рекламное, ремонтное). Таким оборудованием все чаще пользуются как частные предприниматели, так и обслуживающие широкой круг заказчиков специализированные участки. Для оперативного просчета и изготовления форм, матриц, моделей необходимо лишь прислать на электронный адрес трехмерное изображение изделия.
Значительноеснижение стоимости компьютеризированных систем и систем с ЧПУ послужило толчком для использования их в более простом недорогом классе оборудования. Появился целый класс сравнительно общедоступного оборудования, позволяющего с чертежа детали на компьютере получить с фрезерного станка с ЧПУ готовую пресс-форму в металле или ее модель из пенополистирола, когда программа такого изготовления «сама учла» литейную усадку, а также припуски литейные и на механообработку. Из пенополистироловой модели пресс-формы по ЛГМ-процессу отливают алюминиевую пресс-форму, а затем, если необходимо, доводят ее до требуемой чистоты поверхности на том же станке с ЧПУ. Это упрощает всю технологию перевода изделия с чертежа до пеномодели и отливки, ускоряет получение пресс-форм (до нескольких часов) для производства моделей от стадии проектирования до их изготовления, в тоже время требуя компьютерной грамотности и повышения квалификации персонала.
По принципу действия система ЧПУ с серводвигателем является системой с обратной связью, сигнал позиции подается от оптического датчика (инкодера), который закреплен на двигателе и снабжает контролер информацией о реальном повороте вала двигателя. Эта информация используется для постоянной коррекции отклонений между величиной заданного и реального перемещения. Для получения объемной копии с детали без чертежа в этих станках используется сканирование с цифровой записью информации. Управление станком осуществляется через USB порт с обычного персонального компьютера в среде Windows, с помощью модема возможна функция удаленного доступа к ЧПУ, включающая диагностику и модернизация программного обеспечения.
На рынке Украины чаще всего встречаются станки с ЧПУ фирмы Obrusn (Польша) десяти моделей для объемной обработи цветных металлов и сплавов, полимеров, дерева с точностью позиционирования от ±0.05 до ±0.1 мм, разрешающей способностью ЧПУ ±0.01 мм и весом станка от 60 до 1450 кг, а также более крупные станки фирмы Bermaq (Испания) с точностью позиционирования ±0.03 мм, повторяемостью позиции ±0.015 мм и весом 1,5 – 3 т.
Описанные технологии вполне относятся к наукоемким высоким технологиям литейного производства и сопутствующим отраслям, они вопреки сложившемуся стереотипу свидетельствуют, что высокие технологии - это не обязательно сложные малодоступные процессы. Отечественные металлообработка и машиностроение в них все больше будут заинтересованы по мере укрепления тенденции перехода от неглубокой переработки и экспорта полуфабрикатов и сырья к выпуску наукоемкой продукции, что особенно выгодно для Украины, которая относится к немногочисленным странам с замкнутым металлургическим циклом производства металлов из собственных руд.
Контакт для вопросов и предложений по адресу: dorosh@inbox.ru , Дорошенко В., ФТИМС НАНУ.

Миниатюры

 

nafanja76

А при таком способе литья, можно ли изготовлдять еденичные заказы...
Целесообразно ли это делать и какие количества вообще целесообразны при предлагаемом способе?

dorosh

Можно лить и при еденичном (преимущественно) и мелкосерийном производстве, а пескооборот вынести на улицу.


Пескооборот, вынесенный за территорию цеха.
К. Х. Бердыев, В. С. Дорошенко, ФТИМС НАНУ, г. Киев, djrjsh@inbox.ru

Литье по газифицируемым моделям (ЛГМ) как некапиталоемкая гибкая, повышающая культуру производства технология показывает опережающую динамику и географию распространения в литейном производстве стран мира. Институт ФТИМС НАН Украины (отдел ФХПФ), десятки лет совершенствуя эту технологию как «фирменную» специализацию и одно из направлений своих научно-технических разработок, поставляет для литейных цехов типовые комплексы оборудования производительностью 150...5000 т отливок в год.
Расчеты показывают, что созданные институтом такие комплексы оборудования для ЛГМ только на заводах Минпромполитики Украины позволят при монтаже их на реконструируемых литейных предприятиях создать производственные мощности с суммарным выпуском литья свыше 150 тыс. тонн/год, в частности, отливок для авто – тракторной техники, техники для АПК, нефтегазовой промышленности, арматуро- насосостроения и военной техники.
ЛГМ можно отнести к высоким технологиям литейного производства. Эта технология вопреки стереотипам, которые сложились еще со студенческих лет, свидетельствует, что высокие технологии - это не обязатольно сложные малодоступные процессы. Примером может служить цикл оборудования пескооборота, применяемый при ЛГМ. Если в вузах на протяжении нескольких лет изучают для традиционных технологий десятки литейных связующих, множество составов формовочных и стержневых смесей, способов их уплотнения с соответствующим формовочным орудованием и оснасткой, планировки цехов, где смесеприготовление занимает до четверти (с регенерацией до трети) площади цеха, а выбивное оборудование часто напоминает чудо техники при том, что существенной проблемой литейного производства является утилизация твердых отходов, из которых 90% составляют отработанные формовочные и стержневые смеси (1,5-2,0 т/т литья), относящиеся к 4-й категории опасности, то не удивительно, что может быть не понятно, как без этого можно получать отливки.
Оборотное охлаждение песка при ЛГМ ведут в пневмопотоке или с применением простейших конвейеров, эти металлоконструкции для экономии помещений часто монтируют с внешней стороны стены цеха, где сухой песок в силосе сохраняется «не боясь» мороза. Такая линия оборудования установлена на опытном производстве ФТИМС производительностью 50 т отливок в месяц. На формовочном участке в цехе стоит две еденицы несложного оборудования: вибростол для формовки с трубопроводом засыпки песка в форму и приемное устройство с решеткой для высыпки из контейных опок отработанного песка, подключенное трубопроводом к вакуумному насосу. Расход на 1 тонну годного литья состоит из четырех модельно-формовочных материалов: кварцевый песок - 50 кг, противопригарные покрытия - 25 кг, пенополистирол - 6 кг и пленка полиэтиленовая - 10 кв.м., не применяется для песка связующее.
Постоянно совершенствуя оборудование, особенно для механизированных линий, и «обкатывая» его в цехе, в института только за последние 1,5 года разработана КД и изготовлено (или в плане изготовления) следующее оборудование: 1) осушитель подвспененного пенополистирола в бункере вылеживания, 2) эжекторный транспортер пенополистирола для питания пресс-автоматов, 3) регенератор песка без применения псевдожиженного слоя, 4)осушитель газов от водокольцевого насоса, 5) установка каталитического дожигания газов без контакта с пламенем горелки, 6) поворотный стол 1200х1200 с механической загрузкой-выгрузкой, 7) приводной секционный рольганг 1200х4000, 8) водяной осадитель пыли для предохранения водокольцевых насосов от абразивного износа, 9) силос с осадителем пыли/песка для пневмотранспорта всасывающего типа, 10) объемный дозатор 0,5 куб.м. песка для засыпки в контейнерные опоки, 11) вибростол 600х900 с подъемником (h=25 мм) для использования в линиях формовки, 12) вибростол 1200х1200 для создания виброколебаний в 2-х плоскостях (горизонтальной и вертикальной).
Интеграция отечественной экономики в мировое экономическое пространство, о чем свидетельствует недавнее вступление Украины в ВТО, стимулирует развитие конкурентоспособных технологий в нашей стране. Применение технологии ЛГМ, производящей качественные металлозаготовки на отечественном оборудовании, способствует более полному использованию того отечественного преимущества, что Украина относится к немногочисленным странам с замкнутым металлургическим циклом производства металлов из собственных руд и может успешно конкурировать, производя наукоемкую металлопродукцию.

Миниатюры

 

nafanja76

Подскажите, а можете ли вы порекомендовать предприятния, которые бы оптимальным ценм, поскольку я только начинаю создание макета своего изделия, чтобы в будующем иметь заказы и ...выполнять небольшие партии, а может что-то еденичное...а кто рабоает с алюминиевыми сплавами...
Буду рад, если подскажите или дадите координаты...

Заранее Вам благодарен

добавлено через 2 минуты
Т.е. вот эти координаты?

dorosh@inbox.ru, т. 38-066-1457832, Владимир Степанович, т/ф. 38(044)424-84-88.

dorosh

Мы льем все, Украина снова станет великой литейной державой.
38-066-1457832, Владимир Степанович

Enot

йопт. шиза косит наши ряды. явное раздвоение личности...