Технология литья хтс

Литейное производство

ООО «ПМК-Прогресс» предлагает следующие виды литья:

— Литье по газифицированным моделям:

Литье по газифицированным моделям применяется для производства точных (минимальная механическая обработка) отливок из легированных сталей, высоколегированных жаропрочных (хладостойких) и износостойких углеродистых сплавов, высокомарганцовистых сталей, чугуна, высокопрочного чугуна, бронзы и латуни. Масса отливок от 0,2 до 500 кг. Точность отливок в зависимости от размеров 6-10 классов по ГОСТ 26645-85.

Габариты: размеры отливок до 2000×700×500мм. Масса: от 0,2 до 500 кг.

Материал:

сталь марок: 25Л, 35Л, 45Л, 30ХНЛ, 35ХМЛ, 20Х25Н19С2Л, 35Х18Н24С2Л, 35Х23Н7СЛ, 40Х9С2Л, 40Х24Н12СЛ, 40Х23Н10СЛ, 110Г13Л.

чугун марок: СЧ15, СЧ18, СЧ20, ВЧ40,ЧХ16М2,ЧХ28,ЧХ30 и т.д.

— Литье в ХТС (холодно твердеющие смеси):

Холодно-твердеющие смеси – это специальные смеси, которые после изготовления не требуют нагрева в сушильных печах. Благодаря связующим составляющим и отвердителям, они самозатвердевают на воздухе за 10-15 мин. Эта технология очень похожа на традиционную (литье металла в песчано-глинистые формы), только в виде связующего вещества для смесей песка применяют искусственные смолы. Для отверждения смол применяется продувка стержневых ящиков различными третичными аминами. Возможность получать отливки 7 класса точности по ГОСТ 26645-85. Холодно-твердеющие смеси крайне редко применяются в качестве общих формовочных материалов вследствие высокой стоимости связующих и затруднительной регенерации смесей. Применение ХТС для изготовления форм экономически оправдано в том случае, когда отношение массы формы к массе заливки металла не превышает 3:1. Поэтому эти смеси используются преимущественно для изготовления стержней, позволяющих формовать полости в отливке. Технология литья в ХТС позволяет обеспечить высокое качество поверхности литья, отсутствие газовых дефектов и засоров в отливке.

— Литье по выплавляемым моделям:

Это процесс, в котором для получения отливок применяются разовые точные неразъемные керамические оболочковые формы, получаемые по разовым моделям с использованием жидких формовочных смесей. Литье по выплавляемым моделям обеспечивает получение сложных по форме отливок массой от нескольких грамм до десятков килограмм, со стенками толщиной от 0,5 мм и более, с поверхностью, соответствующей 2—5-му классам точности (ГОСТ 26645-85), и с высокой точностью размеров по сравнению с другими способами литья. По выплавляемым моделям отливают лопатки турбин, режущий инструмент (фрезы, сверла), кронштейны, карабины, мелкие детали автомобилей, тракторов.

Габариты: максимальный диаметр, высота, длина, ширина – 300 мм; толщина стенок – от 3 мм.

Масса: от 0,02 до 30 кг (при художественном литье масса не ограничена)

— Литье в землю (литье в песчано-глинистые формы):

Литье в землю является сравнительно простым и экономичным технологическим процессом. Во многих отраслях машиностроения (автомобилестроение, станкостроение, вагоностроение и др.) при массовом производстве отливок чаще всего применяется этот метод. Его технологические возможности: в основном, в качестве материала отливок используется серый чугун, обладающий хорошей жидкотекучестью и малой усадкой (1%), малоуглеродистая сталь (

Центр Передового Инновационного Производства

Разработка холоднотвердеющих смесей (ХТС) – путь к созданию экономичной и эффективной технологии для изготовления литейных форм и стержней. Современные технологии ХТС позволяют получать отливки из цветных и черных металлов массой от 0,5 кг до сотен тонн не используя дополнительную тепловую сушку, что позволяет значительно снизить затраты на расход газа и одновременно повысить качество получаемых литых заготовок. В последние годы внедряются новые эффективные литейные технологии, реализуются наиболее экономичные в литейных цехах мира и России получила технология получения форм и стержней из холодно-твердеющих смесей на смоляных связующих (ХТС-процесс). Экологичные подходы к изготовлению литейных форм и стержней, и как результат минимизируется брак, снижаются трудозатраты. Внедрение в производство (ХТС) смесей позволило не только повысить качество отливок, но и оздоровить условия труда в литейных цехах. Все это позволяет литейным цехам достичь приемлемого сочетания цены и качества отливок, а соответственно деталей и изделий. Это объясняется большими технологическими преимуществами. Преимущества возникающие при использованием Альфа-сет–процесса, такие как легкое извлечение из остнастки, значительное снижение износа моделей, уменьшение загрязнения и поломок моделей позволяют организовать хранение стержневых ящиков и моделей как можно ближе к месту их использования. Таким образом облегчается операция смены моделей и, особенно, при изготовлении небольших серий изделий, облегчается ведение и управление процессом формовки. В настоящее время нашли широкое применение холодно-твердеющие смеси (ХТС) как Альфа-сет-процесс — Самотвердеющая фенольно-щелочная смола, отверждаемая смесью органических эфиров.
Альфа-сет-процесс применяется для изготовления форм/стержней. При изготовлении форм добавляемое количество смолы составляет 1,2 – 1,6 %, при изготовлении стержней 1,3 – 1,8 % от количества песка, а количество отвердителя – 20 – 22 % от количества смолы. Особо мелкозернистые и пылесодержащие пески могут потребовать до 24 % отвердителя для достижения оптимальных значений прочности. Соответствующие значения предела прочности на изгиб на хорошем кварцевом песке составляют 150 – 300 Н/см2. Скорость затвердевания смеси регулируется составом отвердителя, а не его количеством. В процессе приготовления смеси и заполнения форм смесь почти не имеет запаха, что даёт возможность ручного наполнения и уплотнения смеси. Свежеприготовленная смесь очень текучая, и для её уплотнения не всегда требуется вибростол.

Альфа-сет–процесс получил известность благодаря хорошему качеству поверхности отливок. Хорошая текучесть смеси на этапе заполнения формы способствует ее равномерному распределению в форме и стержневом ящике. Беспроблемное извлечение из остнастки и великолепная пригодность Альфа-сет – смеси для нанесения противопригарных покрытий создаёт отличные предпосылки для достижения гладких поверхностей отливок. Связующая система Альфа-сет не содержит серы, снижающей поверхностное натяжение металла. Альфа-сет признан эффективным, щадящим к окружающей среде процессом формовки и изготовления стержней, который позволяет изготавливать ответственное литьё с хорошим качеством поверхности при небольших затратах труда на очистку и окончательную обработку.

Под термином ХТС-процесс в современной металлургии понимается как способ изготовления литейных форм и стержней из сыпучих само-твердеющих, песчано-смоляных смесей. Такие смеси имеют низкую сырую прочность, уплотняют их вибрацией или легким встряхиванием, продолжительность отверждения смеси в форме от 10-30 с до десятков мин. Достоинство способа — самоупрочнения в оснастке, обеспечивает получения форм и стержней высокого качества без расхода внешних энергоресурсов. Применение в процессе литья форм/стержней делает производство отливок гораздо более безопасным с экологической точки зрения. Производство форм и стержней по технологии ХТС-процесс получило большое распространение на территории России и стран СНГ за последнее десятилетие. Это объясняется тем, что способ получения литейных стержней и форм из холодно-твердеющих форм с применением связующих на смоляной основе имеет ряд технологических достоинств: Для изготовления стержней и форм используются единые компоненты (катализаторы, смолы и песок);

Для приготовления холодно-твердеющих смесей (ХТС) наиболее широко применяют лопастные смесители, обеспечивающие достаточно высокое качество перемешивания компонентов смеси. Максимальные значения прочности смеси, как правило, достигаются при продолжительности перемешивания до 0,5 мин в смесителях непрерывного действия и до 1 мин в смесителях периодического действия.
Основные преимущества ХТС процессов:
-Для приготовления формовочной смеси и быстрой ее подачи в специальные стержневые ящики (опоки) требуется всего один агрегат – смеситель, который совмещает в себе обе эти функции;

— применение для изготовления форм и стержней единых компонентов (песок, смола, катализатор);
— приготовление смеси и подача ее в опоки (стержневые ящики) совмещены в одном агрегате — смесителе;

— возможность работы при низких температурах окружающей среды;

— ХТС смесь очень текучая, легко заполняет все поднутрения оснастки без особых усилий при трамбовке;

— высокая прочность производимых форм/стержней;

— высокая точность стержней и форм, снижение количества газовых раковин, а также разнообразных дефектов, появление которых связано с обрушением форм, их размывом, снижается процент пригара, а точность получаемых форм и стержней повышается;

— возможность получать формы и стержня высокого качества, снижается расход металла и объем мехообработки;также как и расход металла для отливки одной единицы, а также появляется возможность изготавливать отливки седьмого класса точности по Гост 26645-85
— стержни рассыпаются и легко удаляются из внутренних полостей отливки, т.к. смола выгорает под воздействием температуры металла;
— ХТС может использоваться при изготовлении отливок практически любой конфигурации из черных и цветных сплавов;
— возможность отказа от опочной оснастки, экономия площадей и средств механизации;
— быстрая смена оснастки и, как следствие, гибкость при изготовлении многономенклатурной продукции;
— снижение до 2-х раз расхода формовочной смеси относительно тонны литья. Расход смеси при ХТС 2-4 тонны на 1 тонну годного литья;
— возможность практически полной регенерации формовочной смеси и использование 90…95% регенерата после механической регенерации и до 100% после термической регенерации.

технология регенерации для ХТС-процессов

Благодаря своим технологическим достоинствам процесс ХТС получил широкое применение, однако одним из существенных сдерживающих факторов является высокая стоимость смеси. В чистом виде (без учёта энергетических затрат на смесеприготовление) она складывается из стоимости кварцевого песка, связующего и катализатора. При этом наиболее дорогими являются химические составляющие смеси: связующее и катализатор. На их долю приходится 60-65% стоимости тонны формовочной смеси при использовании свежего кварцевого песка. Уменьшение себестоимости смеси достигается за счёт снижения процентного содержания связующего до минимума, необходимого для достижения смесью необходимых прочностных характеристик. Уменьшение количества связующего так же положительно сказывается и на экологической обстановке литейного участка. В свою очередь количество связующего напрямую связано с качеством применяемого песка. Наиболее оптимальным является использование мытого и классифицированного песка, с содержанием глинистой составляющей не более 0,5%, и основной фракцией песка 0,2…0,315. Использование песка с большим процентом глинистой составляющей и более мелкозернистого влечёт увеличение необходимого количества связующего, следовательно смесь дорожает и увеличиваются вредные выбросы в атмосферу цеха. Обогащённый песок значительно дороже карьерных песков и выбрасывать его после выбивки в отвалы является экономически и экологически невыгодно. Наиболее рациональным решением является регенерация холодно-твердеющих смесей. Наибольшее распространение получили механический и термомеханический способы регенерации. Основной целью регенерации является восстановление зернового состава песка и удаление плёнок связующего с зёрен кварцевого песка. При механической регенерации происходит удаление плёнок связующего от кварцевых песчинок за счёт механического перетирания смеси. Плёнки связующего разрушаются с образованием пыли, удаляемой системами пылеотсоса. Большой процент повторного использования регенерата ( 60-70% при альфа-сет процессе), компактность установок и высокая производительность сделало процесс наиболее востребованным. Технологическая схема механической регенерации включает в себя процессы выбивки формы, дробления спёкшихся кусков смеси, механического перетирания смеси, охлаждения регенерата, пылеудаления. Современные установки регенерации весьма разнообразны и позволяют учитывать индивидуальную специфику литейных производств.

ХТС-процесс в литье

Снижение затрат всегда актуально для любого предприятия в любой отрасли промышленности. Внедренный на многих предприятиях современной металлургии ХТС-процесс является достаточно бюджетным и выгодным решением. Отказ от опочной оснастки, который происходит в результате внедрения ХТС-процесса, дает возможность значительно сэкономить используемые средства механизации и занимаемую площадь.

Применение на литейном предприятии такой технологии, как ХТС-процесс, имеет целый ряд очевидных преимуществ в экономическом смысле:

• Уменьшение объема используемых формовочных смесей практически 3…4 раза, поскольку до 90…95% смеси может составлять регенерат;
• Снижаются объемы проводимых внутри цехов операций, и пропадает необходимость в организации отдельного цеха для приготовления смеси, кроме того снижается количество внутрицеховых транспортировочных перемещений;
• Серийное и мелкосерийное производство получает возможность быть более гибким и изготавливать многономенклатурную продукцию более быстрым способом благодаря легкой смене оснастки.

Литье металлов в холодно-твердеющие смеси (ХТС) — это способ литья на основе изготовления смесей с применением искусственных термоактивных смол, ускоряющих процесс затвердевания форм (не требуется дополнительная сушка). На сегодняшний день ХТС-процесс внедрен на нескольких десятках отечественных предприятий и активно используется как в формовочных цехах, так и в стержневых. Обычно Альфа-сет -метод связывают с хорошим качеством поверхности отливки, её хорошим металлургическим качеством, а также высокой эффективностью процесса изготовления форм и стержней, более экологичным воздействием при формовке, заливке и выбивке.

Изготовление форм ХТС и особенности литья

ХТС – это холоднотвердеющие смеси, которые становятся твердыми и прочными без воздействия высоких температур. Они принимают заданную форму просто на воздухе или при обработке газовыми реагентами.

Технология получила свое название именно из-за того, что для отверждения состава не нужно термовоздействие и дополнительная просушка, в отличие от других типов формовки на основе песка.

В состав холоднотвердеющих смесей входит песок кварцевый, смола (полимерная или органическая) и катализатор отверждения смолы. Помимо основных компонентов, в состав могут входить регуляторы скорости отверждения и другие ингредиенты, обеспечивающие достижение нужных технических характеристик материала (например, облегчающие выбивку).

Приготовление

Для приготовления ХТС используются высокопроизводительные смесители лопастного или шнекового типа. Смесь готовится очень быстро, поэтому установки для ее создания размещаются прямо на производственном участке, где осуществляется формовка.

Сначала в смешивающее устройство помещается песок, затем катализатор в жидком виде, и в последнюю очередь – смола. Состав остается в жидком состоянии не более получаса, поэтому формовку нужно выполнять как можно быстрее, пока состав не затвердел. Из смесителя состав подается прямо в опоки — специальные стержневые ящики.

Технические характеристики

Прочность на сжатие:

• Около 180 кПа через 15 минут с момента приготовления;
• Около 700 кПа — через 60 минут с момента приготовления.

Через 24 часа с момента приготовления прочность на сжатие составляет:

• Для штучного и мелкосерийного производства

— от 1,96-3,92 МПа (стержни);

• Для массового, серийного производства

— от 2,94 до 5,88 МПа (стержни);

— от 0,196 до 1,47 МПа.

Чаще всего применяются для создания форм, использующихся в штучном и мелкосерийном производстве, т.к. цена материалов довольно высока, а особенности технологии требуют очень высокой скорости и точности действий. Применение ХТС в качестве общих материалов для серийного производства целесообразно в том случае, если соотношение массы формы ХТС/массе заливки металла составляет не более 3/1.

Высокая стоимость работы с холоднотвердеющими смесями компенсируется тем, что отливки получаются точными и гладкими, они практически не нуждаются в доработке.

ХТС-процесс: изготовление литейных форм

Изготовление стержней и форм для литья из холоднотвердеющих смесей называется ХТС-процесс. Они создаются из сыпучих смесей под воздействием газовых реагентов. Чтобы сделать материал более прочным, применяются специальные химикаты, которые надежно скрепляют частицы состава; термообработка при этом не требуется.

ХТС-процесс является относительно «молодой» технологией – она получила активное распространение всего около 10 лет назад. В силу высокой стоимости и определенной сложности процесса , эта технология пока не является массовой, хотя само ее существование открывает широкие перспективы в металлургии и различных сферах промышленности.

Для формовки ХТС просто заливается в опоку и остается там до отверждения. Как правило, это не более 20-30 минут при комнатной температуре (около 20°С).

По размеру литейные ХТС меньше, если сравнивать их с литьем в песок. При этом стоимость получается выше – именно поэтому в массовом производстве ХТС используются довольно редко.

При соблюдении технологии все выполняется очень быстро и просто, не требуются никакие дополнительные манипуляции; нужно лишь использовать качественное сырье и следить за временем. Для сравнения – при литье в землю будущую заготовку нужно трамбовать, что требует определенных усилий и времени, в итоге технологический процесс усложняется.

Преимущества технологии

• Смесь готовится просто и быстро – для этого нужно всего одно устройство (смеситель). Этот же агрегат используется для транспортировки смеси в опоки.
• Изделия автоматически приобретают прочность еще в оснастке – это обеспечивает им высокое качество без дополнительных усилий и расходования ресурсов.
• Важное преимущество ХТС-процесса – его экологичность и безопасность. В состав входят натуральные ингредиенты (песок, смола), которые не представляют опасности для человека и окружающей среды. Даже если в состав смеси входят полимерные смолы и отвердители, это не делает процесс более вредным.
• Процент пригара сводится к минимуму, поверхность отливок получатся гладкой и ровной, они легко извлекаются наружу.
• В процессе формовки существенно уменьшается число «газовых раковин» и иных недочетов, часто приводят к искажению (размыванию, обрушению, поддутию и пр.).
• Отливки получаются точными и ровными, они практически не нуждаются в последующей механической обработке. Точность отливок соответствует 7 классу по ГОСТу 26645-85.
• Обеспечивается экономия металла за счет того, что отливка получается максимально точной, и не требуется удалять «излишки» с полученного изделия – получается практически безотходное производство.
• Технология может применяться для создания отливок практически любых сплавов (как черных, так и цветных).

• Оснастка при необходимости меняется очень быстро – это обеспечивает оперативное изготовление разной продукции, что актуально при широкой номенклатуре.

• От оснастки опоками вообще можно отказаться – это обеспечит экономию места.

Литье в формы ХТС

Литье в ХТС – оптимальный способ создания сложных отливок, с углублениями под поверхностью. Главные преимущества литья в ХТС – высокая точность и гладкость поверхности изделий.

Еще одно огромное преимущество процесса литья в холоднотвердеющие смеси — полученные формы многоразовые, их можно использовать для отливок повторно. В масштабах серийного производства это дает существенную экономию средств и трудозатрат.

Изделие сразу приобретает нужную конфигурацию с гладкой поверхностью и без дефектов. В большинстве случаев получается практически готовое изделие, которому не нужна постобработка.

Особенности литья в ХТС

Припуски на доработку закладываются минимальные – всего 1-3 мм. Для сравнения: при литье в песок приходится закладывать на припуски от 5 до 40 мм – в итоге требуется серьезная доработка, а также остается значительное количество металла в отходах. В масштабах большого производства все эти доработки отливок и отходы металлов превращаются в значительные статьи расходов – так что и ХТС процесс уже не выглядит чересчур дорогим.

Припуски нужны только там, где доработка точно потребуется; а в данном случае она может вообще не понадобиться. В итоге, масса изделия получается минимальной, и стоимость его производства может оказаться вполне сопоставима с литьем в песок.

Формовка холоднотвердеющими смесями чаще всего применяется для отливок из следующих металлов:

• Медь;
• Сталь углеродистая, нержавеющая, жаропрочная;
• Алюминий;
• Чугун легированный.

Эти материалы отличаются высокой стоимостью и сложностью обработки, поэтому при создании изделий из них очень важно сразу создавать качественные отливки и свести к минимуму риск появления брака.

Технологии литья металлов

Литье в ПГС (в землю), хтс, лгм, лвм, лпд, центробежное, литье в кокиль

При поставке литых заготовок или готовых изделий специалисты производственного объединения «ПРЕССЛИТМАШ» производят подбор литейной технологиии, оптимально подходящей для каждой конкретной детали. Правильный выбор литейной технологии способен увеличить экономическую рентабельность готового изделия в несколько раз. При выборе технологии отливки каждого конкретного изделия учитывают ряд специфических параметров как самого изделия, так и условий литейного производства.

Заказать отливку из стали, чугуна и цветных металлов вы можете в отделе сбыта по телефону +7(341)297-22-95 или отправив заявку на почту info@presslit.ru

В максимально короткие сроки мы подберём оптимальную литейную технологию и рассчитаем стоимость заказа и сроки поставки отливок.

ОСНОВНЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Литье в землю

литье в ПГС — песчано-глинистые смеси

Литье в ХТС

литье в холодно-твердеющие смеси

Литье ЛГМ

литье по газифицируемым моделям

литье по выплавляемым моделям

Литье ЛПД

литье под давлением

Центробежное литье

центробежное литье

Литье в кокиль

литье в кокиль

Самая массовая технология получения отливок, сочетающая относительную простоту и дешевизну формовки с более грубыми допусками по шероховатости поверхности и точности конфигурации отливки. Применяют для получения отливок 1-3 групп, но при наличии опытных формовщиков и качественной подготовки «земли» (формовочной смеси) возможно получение отливок 4-5 групп.

Технология литья в ХТС, в отличие от литья в ПГС, позволяет получать отливки более высокого качества и с меньшим количеством планируемого литейного брака. Более высокое качество поверхностей и сниженные допуски на мех. обработку отливки существенно увеличивают экономическую рентабельность готового изделия. Модельная оснастка имеет ряд особенностей по сравнению с моделями для ПГС.

Сочетает точность отливок по технологии ЛВМ с низкой себестоимости литья в «землю». Уменьшает трудозатраты, минимизирует производственные отходы.

Газифицируемые (выжигаемые) модели изготавливают из специального полистирола методом спекания в автоклаве или мех. обработки на станках с ЧПУ, также печатают на 3D-принтере из специальных пластиков с малой зольностью.

Литье по выплавляемым моделям позволяет получать отливки самого высокого качества, но особенности технологии и необходимость использования дорогостоящего специализированного оборудования делают выбор технологии ЛВМ оправданным для получения средне- и малосерийных изделий сложной конфигурации с минимальными допусками на обработку поверхностей.

При использовании данного метода литейный сплав ускоренно заполняет литейную форму под воздействием высокого (до 700 МПа) давления.

Отливки отличаются высоким качеством поверхности и точностью формы, но имеют ограничения по сложности формы, толщине стенок, маркам и химическому составу сплавов, что обусловлено особенностями данной технологии.

При литье в кокиль получают отливки с плотным строением, высокими физико-механическими свойствами и хорошей герметичностью.

Технологию применяют при серийном и крупносерийном (массовом) производстве.

При литье в кокиль изготавливают разборную форму (кокиль), в нее и производят заливку. После охлаждения кокиль раскрывают и извлекают полученную отливку.

Эту технологию используют для получения отливок, имеющих форму тел вращения. Метод состоит в том, что расплав заливают в металлическую форму, вращающуюся со скоростью 3000 об/мин. Среди преимуществ метода увеличение процента годного литья, повышенная плотность, возможность биметаллических отливок К недостаткам относятся высокая стоимость оборудования и оснастки.