Преимущества чугунного литья
Чугунное литье отличается от отливок из других материалов рядом преимуществ, таких, как:
- дешевизной
- высокой прочностью и износостойкостью
- высоким качеством поверхности, сводящим к минимуму последующую механическую обработку
Характеристики и применение чугуна
Важно отметить, что при использовании современных методов литья дешевле получается не только сама отливка, но и конечная продукция. Многие производства, в конце 20 века заменившие чугунные детали своих изделий на стальные, вернулись или планируют вернуться к проверенному временем материалу на новом этапе его развития
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.
Литье по газифицируемым (выжигаемым) моделям из сополимера и пенополистирола. ЛГМ-процесс.
ЛГМ-процесс (POLICAST) – современная технология производства высокоточных отливок, позволяющих значительно уменьшить расходы на передел и снизить себестоимость готовой продукции. Пенополистирол относится к так называемым твердым пенам или ячеисто-пленочным дисперсным системам, которая в физической химии определяются как дисперсия газа в твердом веществе.
Метод литья ЛГМ: модель из сополимера или полистирола (пенопласта), полученная в модельных автоматах или автоклавах, покрывают противопригарной краской, засыпают песком в вакуумной опоке и накрывают полиэтиленовой пленкой для создания разряжения. Вакуумная опока подключается к насосу вакуумной системы. Производится заливка жидкого металла в форму и замещение расплавом пенополистирольной модели, которая испаряется в газ. Получаемая отливка имеет чистоту поверхности Rz40 до 7-ого класса точности.
- чугун практически всех марки от СЧ15 до ВЧ50;
- стали от низко- и среднеуглеродистых низколегированных (с содержанием углерода от 0.20%) до высоколегированных, жаропрочных марок сталей и спецсталей;
- цветные металлы: медь, алюминий, бронза, латунь.
Преимущества технологии ЛГМ (POLICAST-process):
- Главные достоинства – возможность производства отливок высокой точности и качества при значительном снижение трудозатрат и себестоимости изготовления.
- Практически безотходное производство – примерно 97% песка повторно используется в системе пескооборота. Потери песка составляет всего 3%, которые складываются на отсев мелкой фракции, обеспыливание и потери в виде просыпи.
- Простая технология формовки без связующих компонентов и формовочных смесей. В технологии ЛГМ для формовки используется только песок.
- Высокая точность литья позволяет минимизировать затраты на финишную мехобработку или даже отказаться от нее.
- Используется для изготовления сложных и точных отливок, которые другими способами получить затруднительно. Очень выгодно эта технологии нашла применение для изготовления шнеков, корпусов, звездочек, головок и блоков цилиндров двигателей, художественных и другие отливок.
Этапы проектирования и изготовления комплекса ЛГМ:
- разработка технического задания на проектирование;
- проектирование и изготовление комплекса ЛГМ;
- проектирование и изготовление литейной оснастки;
- поставка оборудования;- монтаж и пусконаладка на площадке Заказчика;
- обучение персонала и запуск оборудования;- отработка технологии литья;
- ввод оборудования в эксплуатацию и постановка на гарантийное обслуживание.
Комплекс литья по газифицируемым моделям состоит из 2-х основных участков: «Белый цех» и «Черный цех». «Белый цех» – это участок изготовления пенополистирольных моделей, покраски и сушки модельных блоков. «Черный цех» – участок формовки и заливки модельных блоков, включающий линию формовки и систему пескооборота.
Литьё по газифицируемым моделям — способ получения отливок, использующий модель, изготовленную из материала, который газифицируется при заливке расплавленного металла в литейную форму. Самым распространённым материалом для моделей является пенополистирол.
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 3332 дня ] :
- 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
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.
Влияние на экологию [ править | править код ]
| 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.
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 Р 53464-2009).
- 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.
