Milling-master.ru

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

Технология точного литья

Литье по выплавляемым моделям — описание технологии, использование в домашних условиях

Не всегда возможно изготовить требуемую стальную деталь методом штамповки или при обработке на токарном станке. В особенности это касается тонкостенных заготовок сложной формы. В таком случае применяется литье по выплавляемым моделям. Описание технологии будет полезно не только для общего развития – она может быть адаптирована для работы в домашних условиях.

Общая схема

Принцип литья по моделям заключается в предварительном изготовлении формы, которая после определенной обработки заливается металлом. Но для начала необходимо определиться с основными этапами этого процесса.

Обобщенная технологическая схема

Первое, что предшествует литью – изготовление формы. В заводских условиях для этого используют разъемные алюминиевые изложницы. Их конфигурация соответствует форме будущей заготовки, но имеет большие габариты. Обычно части изложницы изготавливают методом прессования алюминиевых заготовок.

Модель

В качестве материала изготовления первичной формы используют материал с низкой температурой плавления: парафин, стеарин, воск или этилцеллюлоза. При этом температура заливки не должна превышать 100°С. В твердом состоянии модельный состав обладает достаточной степенью пластичности, чтобы заполнить все пространство изложницы.

При сложной конфигурации изделия могут быть изготовлены несколько моделей, которые соединяются между собой путем незначительного нагрева торцевых частей.

Форма

Поверх модели наносят специальный состав на основе керамики. Для лучшей термической сопротивляемости она обсыпается мелкозернистым песком с добавлением циркония. В зависимости от габаритов изделия этот процесс может повторяться от 3 до 7 раз. Минимальная толщина керамической формы должна составлять 7 мм.

Обработка керамическим составом

На этом этапе важно соблюдать следующие условия:

  • Равномерное распределение состава по всей поверхности модели.
  • Отсутствие внутренних пустот. Они приведут к неправильной конфигурации изделия.
  • Критическая температура, при которой форма не изменит своих габаритов, должна быть больше, чем температура расплавленного металла. Обычно это от 900 до 1200°С.

По окончании формирования необходимо сделать отверстия для удаления парафинового материала. Формы помещаются в печь, где под воздействием высоких температур происходит испарение парафина. В случае надобности проводится дополнительный дожег керамической формы.

Готовая отливка

Основной проблемой литья по выплавляемым моделям в домашних условиях является частое появление дефектов формы при заливке в нее расплавленного металла. Поэтому предварительно ее поверхность нагревается до температуры заполняемой массы. При этом термическая обработка должна быть сделана равномерно по всей поверхности керамической заготовки.

По истечении 4-6 часов можно удалить поверхностную керамическую оболочку. В промышленных условиях для этого используют вибрационную машину. Основательный этап – отсечение литника. В дальнейшем изделие может подвергаться обработке сжатым воздухом, пескоструйной шлифовке.

Области применения

Общее описание технологии не дает представление о практическом применении этой схемы. В настоящее время она используется в машиностроении и при изготовлении сложных конструкций. Учитывая высокую точность получаемых деталей и относительно низкую себестоимость их изготовления, литье по выплавляемым моделям активно применяется в следующих областях:

  • Машиностроение, судостроение и приборостроение. Применяется относительно недавно, так как при изготовлении были проблемы с качеством сформированной формы. Появление этилсиликата позволило добиться требуемых показателей термической устойчивости и вязкости.
  • Ювелирная промышленность. Так как температура плавления золота, серебра и бронзы значительно ниже, чем у стали – требования к качеству керамических заготовок дают возможность делать литье в домашних условиях.
  • Зубопротезирование.

Ярчайшими примерами применения метода воскового литься являются памятники Санкт-Петербурга – Петру Первому и «Укротитель коней», установленный на Аничковом мосту. Соблюдение технологии и применение соответствующих составов позволяет добиться изготовления деталей, ювелирных украшений, произведений искусства высокой точности.

Аддитивные технологии в литье по выплавляемым моделям: 3 практических примера

Как уже было сказано во вступительной статье нашего «литейного» цикла, при оболочковом литье используются одноразовые модели и формы. Сегодня мы рассмотрим, как аддитивные технологии повышают эффективность процесса литья по выплавляемым моделям. Это один из наиболее точных литейных методов современной индустрии, позволяющий получать изделия с допусками 100-200 микрон.

Основные этапы литья по выплавляемым моделям

  1. Создается образец модели.
  2. Образец присоединяется к центральному литнику.
  3. Образец и центральный литник несколько раз опускают в огнеупорный материал, создавая форму вокруг образца.
  4. Образец удаляется из огнеупорной формы. Форма готова для заливки металлом.
  5. Металл заливается в форму.
  6. После охлаждения материал формы удаляется посредством механической обработки, химической очистки или растворения в воде.
  7. Части отрезают от центрального литника и слегка зачищают.

Создание новой продукции, и в особенности литейных деталей, – самая трудоемкая и дорогостоящая часть технологического процесса. В стандартном производстве для новой итерации изделия часто требуется и новая литейная оснастка, поскольку модернизировать существующую либо слишком затратно, либо невозможно.

Аддитивные технологии недаром называют революционными: они позволили сократить сроки изготовления изделий для опытного производства в разы и даже десятки раз. К примеру, прототип блока цилиндров автомобильного двигателя можно напечатать на 3D-принтере всего за две недели, тогда как его производство традиционными методами занимает полгода. 3D-печать не только экономит время, но и позволяет вырастить модели и формы любой сложности. У литья в этом смысле возможности ограничены.

Читать еще:  Модельщик выплавляемых моделей в литейный цех

Когда речь идет о точности детали, применение 3D-печати также не имеет себе равных. Наибольшее распространение эта технология получила в ювелирном деле, стоматологии, приборостроении – в тех отраслях, где в приоритете небольшие размеры и сложная геометрия изделия. При изготовлении таких объектов, как мелкие детали машин, ювелирные изделия, стоматологические протезы или имплантаты, востребована особо высокая точность и качество отливок.

Главные преимущества 3D-печати в сравнении с традиционными технологиями

  • Высокая производительность;
  • повышенная точность;
  • высокое качество;
  • возможность круглосуточной эксплуатации;
  • применение материалов для 3D-печати с качествами, оптимизированными для конкретных задач.

Построение моделей в 3D-принтере выполняется по технологии MJP (MultiJet Printing), основанной на многоструйном моделировании с помощью воска или фотополимера. Это дает возможность получать модели с высокой детализацией и превосходным качеством поверхности.

Примеры применения 3D-печати на производстве

Американская компания Turbine Technologies, Ltd. разработала модификацию двигателей внутреннего сгорания, на которые устанавливаются турбины высокого давления. Компания приобрела 3D-принтер для печати восковых моделей и получает готовую отливку в течение 3-4 дней. Восковые модели теперь изготавливаются непосредственно из 3D-моделей CAD, а литейный цех Turbine Technologies производит компоненты прототипов газотурбинных двигателей с большей точностью и меньшими расходами.

А вот уникальный пример: к 40-летию короля южноафриканского племени зулусов Гудвилла Цвелитини была отлита монета из 18-каратного золота. Ее диаметр 100 мм, толщина 7 мм, а вес составляет чуть менее 0,5 кг. Перед производителем стояла задача напечатать монету в кратчайшие сроки, и благодаря выдающимся возможностям 3D-печати она была изготовлена всего за неделю.

У воска для печати есть свои недостатки. Все затраты на выращивание восковой модели ложатся на конечное изделие, так как модель одноразовая и ее нельзя использовать повторно. Специалисты iQB Technologies решили немного модифицировать процесс, что позволило снизить издержки производства. На одном из российских предприятий была создана модель металлического сувенирного изделия (см. фото 5). Чтобы не платить за весь воск, который тратится на каждое изделие, модель была напечатана на 3D-принтере не из воска, а из пластика (фотополимерной смолы). Дальнейшее создание мастер-моделей выполнялось путем выплавления воска и литья по выплавляемым моделям.

Остановимся на этом примере, чтобы поэтапно рассмотреть весь технологический процесс.

А как аддитивные технологии применяются в процессе литья по выжигаемым моделям? Читайте в нашем блоге!

Статья опубликована 2 августа 2017 в 14:25, дополнена 1 ноября 2019

Этапы и особенности литья по выплавляемым моделям

Технология литья по выплавляемым моделям (ЛВМ) – один из древних способов производства металлических изделий под низким давлением. Он используется для изготовления высокоточных деталей сложной формы. Применяется в случаях, когда невозможно использование более простых методов. Данный процесс обработки металла считается прогрессивным, экономным и трудосберегающим.

Как проходит процесс?

Для производства сложных деталей путем литья под давлением выполняется запрессовка материала в специальную пресс-форму. Она точно повторяет конфигурацию элемента будущего изделия и выполнена из материала, который отличается составом, зависящим от параметров будущих изделий. Для мелких используется эластичный легкий состав (воск, парафин или стеарин), а для крупных – более твердый и прочный (пластмасс, полистирол). Материалы не образуют дефектов – изменений формы вылитого изделия в процессе охлаждения при воздействии давления. Габариты отливки рассчитываются с припусками на усадку состава.

Готовые единичные формы собираются в блоки и поступают на заливку. На данном этапе подготовленная форма и все элементы литниковой системы (полости детали) покрываются жидкой смесью со связующим наполнителем. Далее выполняется обсыпка формы в несколько слоев. Каждый пласт отличается фракцией зерна и требует тщательной просушки. В результате формируется плотная оболочковая форма созданного блока. После вытопки ее прокаливают при высокой температуре (около 1000° С) для ликвидации посторонних газообразующих веществ.

Далее, в полученную форму заливается разогретый металл. Содержимое охлаждают и отправляют на выбивку, которая выполняется при помощи молотов. Отливки, полученные этим способом, имеют высокую точность.

Технология практически не имеет недостатков, а ее преимуществом называют возможность производства элементов из сплавов, не поддающихся механической обработке, а также изготовления соединенных отливок с точными размерами, которые необходимы для получения узлов оборудования и не требуют их дополнительной сборки из мелких деталей. Литьё по моделям применяется в опытном, серийном и массовом производстве. Помимо высокой прочности, данные отливки, имеют хорошую чистоту поверхности. Данный способ используют для производства важных узловых деталей.

  • модель изготавливается из легкоплавкого материала;
  • детали собираются в блоки;
  • окружаются керамической оболочкой, затвердевающей и образующей форму;
  • при дальнейшем нагревании формы, модель отливки плавится и изымается;
  • в появившиеся полости (литниковую систему) заливается металл, который в точности повторяет исходную форму всех элементов будущей детали.
Читать еще:  Сплавы цинковые литейные

Область применения технологии

Область применения данного метода – изготовление отливок массой от нескольких граммов до десятков килограммов. Это корпуса и элементы приборов, режущий и медицинский инструмент, детали для авто, фото и видеотехники, швейного и текстильного оборудования, для выполнения некоторых элементов художественного литья, а также в ювелирной отрасли.

Выплавляемые модели изготавливают в пресс-формах из парафиновых, восковых, стеариновых составов, включающих жирные кислоты. Данные составы характеризуются высокой эластичностью, полностью заполняют все полости и дают четкий отпечаток.

Использование технологии литья открывает перед инженерами огромный потенциал, дающий возможность проектировать сложные тонкостенные конструкции, соединять единичные детали в компактные цельнолитые узлы. При этом значительно уменьшается масса и размеры изделий, создаются нестандартные элементы, необходимые в процессе ускоренного развития технического прогресса, усложняются конструкции, видоизменяются, усовершенствуются и корректируются многие комплектующие и узлы. Со временем модифицировался и состав отливок. В некоторых случаях требовалось создание жаропрочных сплавов, которые удалось получить, в результате использования никеля.

Выбор литейного сплава

Современный процесс изготовления отливок по моделям включает серьезный подход к выбору литейного сплава. Их изготавливают из различных литейных сплавов: углеродистых и легированных, стойких к коррозии, жаростойких и жаропрочных сталей, цветных сплавов и составов на основе чугуна.

При производстве литейной продукции учитываются условия, в которым она будет функционировать. От этого и зависит материал отливок. Так для производства высокогерметичных корпусов подбирается металл, несклонный к образованию усадочной рыхлости и пористости. Для комплектующих, требующих высокой жаропрочности – никелевые составы.

При выборе литейного сплава необходимо иметь полное представление и точные требования к материалу отливок. Четко сгруппировать условия работы и назначение будущих деталей. Это даст возможность наиболее правильно подобрать необходимый сплав, с учетом его специфических характеристик.

Оборудование для литья

При выполнении работ, связанных с литьем по выплавляемым моделям, нужны знания и специальное оборудование. Это оригинальные и компактные системы, необходимые для качественного заполнения литейной формы с оптимальной скоростью и получения металла необходимой плотности. Их работа исключит образование пустот и неметаллических включений, что значительно повысит качество и эксплуатационные характеристики будущих изделий.

Каждая литая деталь – это оригинальная конструкция, требующая наличия самостоятельной литниково-питающей системы (ЛПС) для отдельной отливки. Вместе с этим они имеют много общего – размеры стенок, узлов, соединений. Это дает возможность для использования типичных конструкций ЛПС и формирования стандартных методов расчета.

В процессе производства используются автоматы для приготовления модельного состава и изготовления элементов. Это агрегаты для приготовления смесей, линии для охлаждения пресс-форм, установки для приготовления покрытия, бойлерклавы для удаления составов, оборудование для обжига керамических форм, гидравлические молоты и т.д.

Организация литейного производства

Не у всех есть возможность иметь целый арсенал приспособлений для самостоятельного выполнения литья. Поэтому не стоит своими руками, в домашних условиях, без применения спецтехники осуществлять сложные литейные работы. Доверьте их профессионалам, имеющим для этого все необходимые навыки, оборудование и экспертные познания.

Если вы запланировали открытие собственного литейного производства, но ощущаете недостаток знаний, его организацию лучше поручить прогрессивной инжиниринговой компании «СЛТ – современные литейные технологии», специализирующейся на различных технологиях литейной отрасли. Это специалисты с большим опытом в данной сфере, оказывающие все виды инжиниринговых услуг – от этапов проектирования, ввода в эксплуатацию литейного производства и до его выхода на высокие проектные мощности.

Точное литье по чертежам

Литье пластмасс, чугуна, стали, бронзы, алюминия, латуни методами точного литья. Изготовление пресс-форм и штампов на пятикоординатных станках. Мехобработка и ремонт станков.

Гарантия качества. Низкие цены.

Доставка по России.

Стальное литье

Производим стальные отливки по следующим технологиям:

Литье по газифицируемым моделям ЛГМ;

Литье по выплавляемым моделям ЛВМ ;

Литье стали под давлением.

Проектная мощность цеха — 200 тонн отливок в год. Марки стали: 10Л, 20Л, 30Л, 40Л, 45Л, 40ХЛ, 30ХГСЛ, нержавеющие стали 5НГМЛ, 40ХНГМЛ, 15Х23Н18Л, 15Х18Н9ТЛ, 20Х25Н19С2Л, 40Х24Н12СЛ, 75Х24Н2Л, 06ХН28МДТ, 20Х13, 10Х17Н13М2Т, 08Х18Н10Т, 14Х17Н2, 40Х13, 30Х13, 12Х17, 15Х25Т, 95Х18, 15Х14НЛ и другие. Литье металлов по выплавляемым моделям дает возможность получить отливки наиболее высокого качества.

Завод точного литья ООО «РМП» серийно выпускается продукция для разных отраслей промышленнысти:

комплектующие для опалубки стен, колон, перекрытий;

Читать еще:  Укладка геотекстиля технология под тротуарную плитку

запасные части для автомобиля КАМАЗ;

Запчасти для автомобиля МАЗ

детали для троллейбуса;

литье для генераторов тракторов;

замок клиновой литой;

детали для газовой арматуры;

фурнитура для фургонов;

крепление для канатных дорог;

Завод точного стального литья оснащен двумя плавильными печами емкостью тигеля 160 кг, карусельной шприц-машиной для изготовления восковых форм, проходной печью для спекания металлов.

Точное стальное литье обеспечивает получение отливок от нескольких грамм до 100 кг.

Инструментальное производство

Изготавливает всю необходимую технологическую оснастку:

— модельную оснастку и прессформы для литейного производства;

пресс-формы для литья пластмасс;

пресс-формы для литья стали по ЛГМ и ЛВМ;

оснастка для чугунного литья;

пресс-формы для литья алюминия;

пресс-фо рмы для литья бронзы;

пресс-формы для литья латуни;

пресс-формы для литья нержавейки.

Для производства пресс-форм применяются пятикоординатные станки.

Металлургические услуги

Литейное производство стальных, чугунных и бронзовых заготовок.

Литейное производство выполняется по технологиям точного литья ЛГМ, ЛВМ, под давлением. Технологии по выплавляемым и газифицируемым моделям предполагают изготовление литейных моделям.

1. Они получаются при помощи пресс-форм, которые получаются при помощи пенополистирольных или восковых материалов.

2. При помощи специальной машины материал задувается в прессформу, застывает.

3. После этого модели достаются из пресс-форм.

4. Они покрываются специальной литейной краской и сушатся.

5. Модели устанавливаются в форму, засыпается песчаной смесью.

6. Затем в процессе выплавления и разливки металла в формы модель в зависимости от технологии литья выжигается или выплавляется, замещаясь металлом: сталью, чугуном, нержавейкой или иным металлов.

7. Отливка остывает, после чего она достается из формы.

8. Для придания отливки требуемых качеств поверхности, ее подвергают дробеструйной или пескоструйной обработке.

9. Если имеется необходимость отжига, придания определенных свойств, проводится термообработка.

Литье чугуна

Одним из важных направлений деятельности нашего чугунолитейного производства является литье из чугуна на заказ, мы предоставляем широкий спектр услуг по чугунному литью.

Принимаем заказы на серийное литье чугуна.

Чугунное литье позволяет получать заготовки или уже готовые детали, которые можно использовать в разных отраслях промышленности. Мы отливаем изделия из чугуна, применяя разные методы.

Серый чугун с пластинчатым графитом в соответствии с действующим ГОСТ 1412-85:

1. СЧ10; 2. СЧ15; 3. СЧ18; 4. СЧ20; 5. СЧ21; 6. СЧ24; 7. СЧ25; 8. СЧ30; 9. СЧ35;

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом в соответствии с действующим ГОСТ 1412-85.

1. высокопрочный чугун ВЧ35; 2. ВЧ40; 3. ВЧ50; 4. ВЧ60; 5. ВЧ70; 6. ВЧ80;8. ВЧ100.
Специальный легированный чугун со специальными свойствами:
1. износостойкий чугун ЧХ1, ЧХ2, ЧХ3,ЧХ16, ЧХ28, ЧХ32

2. жаростойкий чугун ЖЧХ, ЖЧС, ЖЧЮ, ЖЧН, ЧХ22С, ЧХ28, ЧХ32, ЧХ28Н2, ИЧХ28Н2

3. маломагнитный чугун НЧГ, МЧГ, НЧН, МЧН;

4. коррозионно-стойкий чугун КЧХ, КЧС, КЧЮ, КЧГ, КЧН;

5. хладостойкий чугун ХЧН.

Антифрикционный чугун АЧС1, АЧС2, АЧС3, АЧС4, АЧС5, АЧС6, АЧВ1, АЧВ2, АЧК1, АЧК2;

Чугун с вермикулярным графитом ЧВГ30, ЧВГ35, ЧВГ40, ЧВГ45.
Чугун ковкий по ГОСТ 1215-79 КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12, КЧ45-7, КЧ50-5, КЧ55-4, КЧ60-3, КЧ65-3, КЧ70-2, КЧ80-1,5.

Материалы, применяемые при литье стали по выплавляемым моделям ЛВМ

  1. Чугун марки СЧ 20, СЧ25 по ГОСТ 141285.
  2. Углеродистые стали марок 20Л, 25Л, 30Л, 35Л, 45Л по ГОСТ 977-88.
  3. Низколегированные стали марок 30ГЛ, 35ГЛ, 40ХЛ, 20ХН3Л, 20ГСЛ, 110Г13Л, 15Х14НЛ.
  4. Высоколегированных сталей марок 12Х18Н9ТЛ, 12Х18Н12М3ТЛ, 07Х20Н25М3Д2ТЛ, 10Х18Н9Л, 16Х18Н10СЧТЮЛ
  5. Медные, бронзовые и латунные сплавы.
  6. Бронза Бр05Ц5С5 ГОСТ 613-79.
  7. ЛЦ16К4 ГОСТ 17711-93 и т.д.

Для литья чугуна могут применяться различные способы литья:

1. точное литье по газофицируемым моделям. Позволяет получить за невысокую цену сравнительно высокое качество литья;

2. литье по выплавляемым моделям. Представляет вариант точного литья, но уже по более дорогой цене, ведь приходится использовать пресс-формы с созданием специальных моделей, которые при литье будут выплавляться;

3. литье в песчаные формы или в землю. Наиболее дешевый способ, однако, он не позволяет получить точную форму отливки. В этом случае могут оставаться раковины, прибыли. Поэтому специально закладывают определенную толщину, которая обрабатывается путем мехобработки.

4. литье в жидкие самоотвердевающие смеси;

5. литье в кокиль;

6. литье в оболочковые формы.

После получения чугунных отливок производится мехобработка для получения детали с необходимыми размерами.

Литье стали

Отливки из стали в соответствии с требованиями чертежей заказчика.

Литьё по газифицируемым моделям – специальная технология литья стали, которая позволяет создавать отливки по точности сравнимые с литьем по выплавляемым моделям, но затраты при этом сопоставимы с методом литья в землю.

Литье из бронзы, алюминия, цинка, цам-4

Отливки из цам, алюминия, бронзы, латуни и других металлов и сплавов

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector