Milling-master.ru

В помощь хозяину
16 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Современное литейное производство

Современные литейные технологии

Современное литейное производство — сложный технологический метод, при нем заготовки металлических деталей получают с помощью заливания расплавленного металлического сплава в специально подготовленную литейную форму; внутри нее находится полость необходимой конфигурации. После затвердения полученную заготовку извлекают и обрабатывают до нужного состояния. Современная литейная промышленность ставит перед специалистами задачу, при которой получаются максимально соответствующие форме заготовки, требующие минимальных затрат для их доработки.

Далее приведено описание самых известных видов литья в современной промышленности.

Литьё в песчаные формы

Это самый малозатратный, при этом весьма грубый метод литья. Благодаря своей дешевизне, способ является наиболее массовым.

Сначала изготавливается литейная модель. Ранее использовали для этих целей дерево, но сегодня гораздо проще выполнить модель с помощью современного 3D-принтера из недорогих полимерных материалов.

Изготовление песчаных форм

Подготовленная модель устанавливается на своеобразной подмодельной плите, сверху на модель надевается ящик без дна (опока). Промежуток между моделью и ближайшими стенками опоки забивается песком или заранее заготовленной смесью песка со специальным связующего. Для сложных вещей используют две полуформы (2 опоки), плоскость их соприкосновения — это место разъема. Модель извлекают, полученные полуформы соединяют и затем производят отливку. Для заливки металла непосредственно в песко-формовочной смеси делают литники — специальные отверстия. По окончании застывания заготовку извлекают, удаляют облой, литники и обрабатывают поверхность до стандартного качества.

В настоящее время литьё в разовые песчаные формы позволило применять вакуумируемые формы, приготовленные из сухого специального песка без применения связующего.

Технология непрерывного литья

При изготовлении отливок непрерывным литьем расплавленное сырье из металлоприемника через графитовый пустотелый полустержень поступает в кристаллизатор с обязательным водным охлаждением, при затвердевании вытягивается специальным устройством. Такие заготовки позднее обрезают по необходимым размерам.

Используют непрерывное литье с целью получения полуфабрикатовиз чугуна, цветных, драг. металлов. Заготовки не могут иметь посторонних включений, пористости, раковин благодаря созданию узконаправленного потока затвердевания металла. Эта особенность делает данный способ непревзойдённым для изготовления качественной проволоки.

Литье по газифицируемым выжигаемым моделям

При методе литья по газифицируемым моделям стала существовать возможность не удалять одноразовую модель из отливочной созданной формы перед заливкой. Либо такие исходники удаляются при помощи выжигания, растворения и др. Благодаря дешевизне пенополистирола этот способ часто применяется для изготовления отливок разного художественного назначения. Его хорошо использовать для единичных экземпляров элементарных отливок, например накладок с несложным орнаментом, фирменных досок и др.

При изготовлении модели гранулы пенополистирола обязательно подвспенивают для активного роста. Далее укладывают сырье в пеноформы и вторично нагревают. При этом начинается реактивный процесс расширения и спекания помещенных гранул, в результате возникшего давления пенополистирол заполняет все пустоты внутри формы. Соединение различных элементов производят простейшим склеиванием, применяя составы, не влияющие агрессивно на химические особенности исходника и полностью выгорающие при нагревании.

Формование газифицируемых моделей необходимо производить в песчано-глинистые, самотвердеющие, жидкостекольные смеси. Большим преимуществом этого прогрессивного метода становится возможность простого формования в песок при отсутствии связующего. При этом песок в формовке не может смешаться с заменяющим модель металлом.

Способ литья в оболочковые формы

Оболочковый способ литья — это технология получения металлических отливок в формах, выполненных по модельной горячей оснастке из специально смешанных песчано-смоляных составов. Такие формы обладают прочностью, податливостью, газопроницаемостью, негигроскопичностью.

Оболочковые формы обладают следующими свойствами: достаточной прочностью, газопроницаемостью, податливостью, негигроскопичностью.

Процесс оболочкового литья начинается с покрытия термореактивной смолой заранее подогретой площадки, на которой установлена обезжиренная металлическая модель. При нагревании первоначальный состав плавится, образуется полутвердая оболочка. С целью удаления избыточной массы смолы форму с модельной плитой переворачивают, позже дополнительно нагревают. После отвердевания оболочку — полуформу удаляют с матрицы, соединяют методом склеивания или же скрепления с другой половиной. Затем помещают готовую оболочковую форму в ранее изготовленную опоку и далее заполняют её плотно формовочной смесью. После заливки такая форма разрушается.

Литье под давлением

При изготовлении полуфабриката литьем под давлением пользуются только металлическими формами, но при этом заливку горячего расплава в подготовленную пресс-форму производят под давлением.

Этот способ является довольно высокопроизводительным, обеспечивая при том высокое качество структуры поверхности. Данным методом обычно льют цветные металлы. Диапазон размеров отливок очень разный — от одного г. до нескольких, а порой и десятков кг. Применяют этот вид литья в основном для различного массового производства пустотелых изделий чаще всего простой конфигурации.

Центробежное литье

Центробежный способ предполагает формирование отливок под резким воздействием возникших сил внутри раскручивающейся формы, свободным методом залитой расплавом. Так производят полуфабрикат из черных и сплавов многих цветных металлов. Сейчас разработаны специализированные установки для бережного центробежного литья драгоценных металлов.

Читать еще:  Литейные дефекты цветных сплавов скачать

Главным и основным преимуществом представленного способа является непревзойденно высокая, при анализировании с другими видами, плотность получаемой кристаллической структуры используемого металла. Эта особенность придает прекрасные механические свойства требуемым заготовкам.

Данный вид литья возможно производить на машинах с различными осями вращения — вертикальной или же горизонтальной. Для него применяются песчаные, металлические, также оболочковые или формы (опоки) по восковым моделям.

Кокильное литье

Литьем в кокиль принято считать получение заготовки путем заливки расплава в многоразовый металлический кокиль. При этом происходит довольно скорый отвод тепла через высокотеплопроводный материал формы, поэтому поверхность отливки, ее механические особенности получаются значительно более высокого уровня, чем у абсолютного большинства других способов.

Интереснейшей особенностью представленного метода является уникальная возможность множественного использования изготовленной однократно металлической формы. Ее значительная прочность может позволить очень точно копировать конфигурацию поверхности, получая одновременно высочайшее качество металла. Благодаря большой теплопроводности кокиля изделие быстро затвердевает, соответственно увеличивается скорость изготовления полуфабриката.

Метод литья по выплавляемым моделям

Сегодня в художественной промышленности популярнейшим методом становится литьё по выплавляемым моделям. Современная технология представляет собой предварительное изготовление высокоточного образца из любого легкоплавкого материала, зачастую воска. Такую модель заливают специальной смесью — формомассой. После затвердевания из неё вытапливают восковые заготовки, получая литейную форму. В полученные полости необходимо залить расплав. Застывая, он образует заготовки будущих изделий.

Подробное описание литья по выплавляемым моделям наши читатели могут найти в разделе «Технологические процессы на ВЮЗ «Русское серебро». Мы применяем именно этот вид. Сейчас техника литья смогла не только не потерять главенствующей роли в ювелирной промышленности, а напротив, открылись её новые удивительные возможности. Эта тенденция стала необходимейшим связующим звеном между уникальным искусством художника-ювелира и современным ювелирным производством.

Исключительные авторские права на информацию, размещенную на данном сайте, в том числе на фотографии и товарный знак, принадлежат ООО Волгореченский Ювелирный Завод «Русское серебро». Произвольное копирование и несанкционированное использование объектов интеллектуальной собственности категорически запрещено.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Современное литейное производство

Современное литейное производство состоит из производства слитков и фасонно-литейного производства. [1]

Современное литейное производство обеспечивает получение отливок с точными размерами, чистой поверхностью и достаточно высокими механическими свойствами. К точным способам литья относятся: литье в постоянные металлические формы ( кокили), центробежное литье, литье под давлением, литье по выплавляемым моделям, оболочковое и вакуумное литье. [2]

Современное литейное производство обеспечивает получение отливок с точными размерами, чистой поверхностью и достаточно высокими механическими свойствами. К точным способам литья относятся: литье в постоянные металлические формы ( кпкили центробежное литье, литье под давлением, литье по выплавляемым моделям, оболочковое и вакуумное литье. [3]

В современном литейном производстве на базе прессовых, вибропрессовых, встряхивающих и пескометных машин создано много механизированных и автоматизированных формовочно-сборочно-заливочно-выбивных линий производства отливок в разовых песчаных формах. [4]

В современном литейном производстве применяют следующие способы литья: в одноразовые песчаные формы; в постоянные металлические формы ( кокильное, под давлением, центробежное); точное литье по выплавляемым моделям и в оболочковые формы. [5]

В современном литейном производстве , кроме земляных форм, предназначенных для отливок единичных деталей ( временные литейные формы), широко применяются постоянные металлические формы для кокильного и центробежного литья и литья под давлением. [6]

В современном литейном производстве из сплавов цветных металлов получают фасонные отливки различной конфигурации и массой от десятых долей грамма до десятков тонн. Для изготовления фасонных отливок из цветных сплавов применяют почти все способы, которые используются при получении отливок из стали и чугуна. [7]

В современном литейном производстве , кроме земля ных форм, применяют также, полупостоянные формы из ог-г неупорных масс и металлические формы. Литье в металли — Ш & шьжмяа & бХЯ — — ческих формах — наиболее прогрессивное и позволяет повышать как качество, так и точ — ность отливок. [8]

В современном литейном производстве широко ( а при машинной формовке исключительно) применяют металлические модели. [9]

Водное хозяйство современного литейного производства ( рис. 83) может быть разделено условно на пять отделений. [10]

Хотя в современном литейном производстве , как указывалось, применяют и металлические формы, все же до 90 % отливок по — лучают в земляных формах, изготовляемых из формовочной смеси, состоящей в основном из песка и глины с некоторыми добавками. [11]

Необходимо подчеркнуть, что в современном литейном производстве происходит существенный рост производительности труда. [12]

Приготовление формовочной смеси и литейных форм из нее — трудоемкий процесс, поэтому в современном литейном производстве многие операции выполняются при помощи специального оборудования. [13]

Читать еще:  Виды литейных форм

Наряду с вышеуказанными видами машин, характерными в отношении формы ( земляной), в которую заливается металл, и имеющих, как правило, большую давность развития, современное литейное производство использует широкий круг машин, обслуживающих специальные виды литья. Общим для этой группы машин является металлическая форма, используемая при литье в постоянные формы, центробежном и литье под давлением. [14]

Земляной формой пользуются только один раз, так как при выбивке она разрушается. В современном литейном производстве широко применяют для фасонной отлцвки из цветных сплавов, а также из чугуна и стали металлические формы ( ко-кили), для легких сплавов ( алюминиевых и Магниевых) — металлические стержни, а для тяжелых цветиыу сплавов, чугуна и стали — стержни, изготовленные из стержнАых смесей. [15]

Состояние и перспективы литейного производства России

13-й съезд литейщиков проходил под девизом: КАЧЕСТВЕННОЕ ЛИТЬЕ — ПРОГРЕСС МАШИНОСТРОЕНИЯ!

Девиз съезда действительно отражает значительную роль литейного производства и развитии машиностроительного комплекса России. На долю литых деталей в среднем приходится 50 -70% массы (в станкостроении до 90%) и 20 — 22%стоимости машин.

Как правило, литые детали несут высокие нагрузки в машинах и механизмах и определяют их эксплуатационную надежность, точность и долговечность. Поэтому к качеству отливок в настоящее время предъявляются повышенные требования.

Понятие «Качественное литье» объединяет комплекс требований к литой детали, применяемой в машинах и механизмах различных отраслей промышленности. Основными требованиями являются: прочностные и эксплуатационные характеристики, геометрическая и размерная точность, чистота поверхности, товарный вид, минимальные припуски на механическую обработку.

Процесс получения качественной отливки складывается из двух основных технологических комплексов: получение качественного расплава и приготовления литейной формы Однако, даже при качественном выполнении этих технологических процессов может образоваться брак отливок при заливке сплава в форме и охлаждении отливки в контакте с материалом формы. Поэтому технологический цикл получения литой детали является длительным и ответственным.

Первый технологический комплекс складывается из следующих технологических приемов: подготовка шихтовых материалов и расплавление их в плавильном агрегате, термо-временная обработка расплава в печи, внепечная обработка расплава (модифицирование, рафинирование) и заливка его в литейную форму.

Второй комплекс: приготовление формовочной и стрежневой смесей, изготовление форм и стрежней, сборка форм и подача их на заливку (при изготовлении форм из песчано-глинистых и холодно-твердеющих смесей) или изготовление металлических форм при литье в кокиль, литье под давлением, центробежное литье и др. После заливки, затвердевания и охлаждения в форме производятся процессы выбивки, очистки, термообработки, грунтовки отливок.

Несмотря на применение большого количества технологических приемов и значительного перечня материалов, литейного и вспомогательного оборудования для производства качественной отливки литейное производство в России занимает лидирующее положение среди других заготовительных производств машиностроительного комплекса таких как сварка и кузница. Только литейное производство позволяет получить сложные по конфигурации и геометрии фасонные заготовки с внутренними полостями из черных и цветных сплавов развесом от нескольких граммов до 200 тонн.

Литейное производство является наиболее наукоемким, энергоемким и материалоемким производством. При разработке теоретических основ технологических процессов применяются основные науки: физика, химия, физическая химия, гидравлика, математика, материаловедение, термодинамика и другие прикладные науки.

Для производства 1 тонны годных отливок требуется 1,2-1,7 тонн металлических шихтовых материалов, ферросплавов, модификаторов, переработка и подготовка 3-5 тонн формовочных песков (при литье в песчано-глинистые формы), 3-4 кг связующих материалов (при литье в формы из ХТС) и красок. Расход электроэнергии при плавке черных и цветных сплавов в электрических печах составляет от 500 до 700 кВт/час. В себестоимости литья энергетические затраты и топливо составляет 50-60%, стоимость материалов 30-35%.

Достижения в науке, разработке новых технологических процессов, материалов и оборудования позволили за последние 10 лет повысить механические и эксплуатационные характеристики сплавов на 20%, повысить размерную и геометрическую точность, снизить припуски на механическую обработку, улучшить товарный вид.

Повышение качества литья неразрывно связанно с повышением производительности, автоматизации и механизации технологических процессов, экономических и экологических показателей. Поэтому при строительстве новых и реконструкции старых литейных цехов и заводов выбор технологических процессов и оборудования производится на основе типа сплава, массы и номенклатуры отливок, объема производства отливок, технических требований к отливкам технико-экономических и экологических показателей.

Для разработки перспектив и стратегии дальнейшего развития литейного производства требуется оценка его состояния в целом по России и отдельно в различных отраслях промышленности, определения перспектив развития приоритетных отраслей промышленности и на их основе определить перспективы развития черных и цветных сплавов, технологических процессов и оборудования.

Рассмотрим современное состояние литейного производства России.

В 2015 г. в мире произведено 104,1 млн. т отливок из черных и цветных сплавов. Объемы производства литых заготовок из черных и цветных сплавов в странах мира представлены на рис. 1.

Читать еще:  Литейные алюминиевые сплавы применение

Рис. 1 Объемы производства литых заготовок и черных сплавов в странах мира, %

По экспериментальной оценке в настоящее время в России насчитывается около 1100 действующих литейных предприятий, которые в 2016 г. произвели 3,8 млн. тонн отливок и около 90 предприятий которые производят оборудование и материалы для литейного производства.

Распределение литейных цехов и заводов России по мощностям представлено на рис. 2.

Рис. 2 Распределение литейных цехов и заводов по мощностям, 1000 т/год и %

В настоящее время в России основное количество литейных предприятий (70%) с мощностью до 5 тыс. тонн в год.

Динамика производства отливок из черных и цветных сплавов в период с 1985 г. по 2016 г. представлены в таблице 1.

Динамика производства отливок и перспектива развития до 2020 г.

Современное литейное производство

Металлургическая отрасль в настоящее время продолжает развиваться и одной отраслью данного поприща является литейное производство. Что собой подразумевает такое производство? При этом осуществляется отливка изделий из металла, чтобы было более понятно – это изготовление газовых коверов, дождеприемников, чугунных люков, сливных решеток и прочих изделий.

Происходит это посредством заливки металла в расплавленном состоянии в подготовленную заранее форму. Таким образом, когда металл остынет, образуется копия изделия, по которому была изготовлена форма. В настоящее время используются различные методы литья, от которых собственно зависит будущая форма изделия.

Литейная отрасль подразумевает производство деталей для промышленности и машиностроения. Конечно, для того чтобы элементы можно было использовать требуются дополнительные процессы обработки полученных заготовок, но при этом форма и размер полностью соответствует требуемому. Обратите внимание, Вас также может заинтересовать литейное производство и поставка изделий для наружных коммуникаций от ООО ПК «ГЕОПРОМ», воспользуйтесь ссылкой www.npp-gp.ru и узнайте все подробности немедленно!

Литейное производство существует уже на протяжении не менее 5 тысяч лет. Начиналось всё с изготовления утвари для дома, оружий и украшений. В момент зарождения этой отрасли использовались такие материалы как бронза, медь и золото.

В настоящее время используются сплавы, которые различаются техническими характеристиками. Зачастую они создаются из чугуна, меди, алюминия и прочих металлов. Благодаря литейным технологиям производятся надёжные и прочные изделия. Как и в древности, сегодня также применяется литье меди для изготовления электронных изделий.

Методы современной литейной отрасли

Существует несколько основных методов литья, каждый из них используется в определённом случае. Выбор зависит от размера элементов, количества и прочих факторов.

  1. Для изготовления крупных чугунных деталей используется земляная форма. Данный метод считается самым дешёвым. Несмотря на это также соблюдается технология и технические условия, а на выходе получается отливка высокого качества.
  2. Для производства деталей из легированной стали используются различные методы. Могут использоваться специальные подготовленные формы или ниша в земле. После, детали проходят дополнительную механическую обработку. После на заводской лаборатории продукция тестируется. Используемое оборудование на литейном производстве позволяет получать детали высокого качества и класса.
  3. При производстве больших партий используются сплавы и алюминий. При этом используется метод подразумевающий воздействие давления на металл, залитый в металлические формы. Метод прессования и штамповки используется также и для получения мелких изделий. Таким образом, большой тираж деталей получается в короткие сроки по довольно низкой стоимости.

Современное оборудование в литейной отрасли

Для наладки процесса литья потребовалось создание высокотехнологического оборудования. Таким образом, можно добиться высокой производительности и экономичности. В настоящее время используется оборудование специализированное и общего применения.

  1. Специализированное литейное оборудование включает в себя печи для плавления, машины для литья, датчики, оборудования для транспортировки готовых деталей и прочих элементов, устройства которыми осуществляется заливка, манипуляторы, системы управления, механизмы, ковши для литья, комплексы, установки и литейные автоматы.
  2. Что касается оборудования общего назначения, то используются смесители, тиристоры, аспирационные системы, калориферные и вентиляционные установки, питатели, трансформаторы, магнитные сепараторы, конденсаторы, конвейера, системы бункеров, крановое хозяйство, подъёмники и монорельсовый транспорт.

За несколько тысяч лет используемое оборудование сделало огромный шаг вперед и существенно отличается от того, что использовалось когда-то. Сегодня довольно много установок с программным обеспечением, автоматизированных и механизированных, которые используются в совокупности с современными высокоточными технологиями. Но, как и в древности сейчас используется метод выдавливания и отпечатывания. Также используется для литья медь. Кроме того, в настоящее время также используется метод рытья формы в земле для литья элементов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector