Литье металла по газифицируемым моделям - конкурентоспособный производственный бизнес.
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 – пенополистироловая, такая, как упаковка от телевизора, или разовая пищевая тарелка, которых штампуют миллионами на автоматах, а плитами полистирола утепляют наружные стены высотных 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, затем 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). Модели красят быстросохнущей краской с огнеупорным порошком, собирают с литником, засыпают сухим песком в ящике (контейнере) и заливают металлом. При заливке металл испаряет модель и собой ее замещает. А 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. 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 можно получать отливки из чугуна и стали всех видов, бронзы, латуни и алюминия всех марок. В ящике на «елке» можно сразу лить 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 пенополистироловым моделям производят ~1,4% от всего количества литья (~1 млн. т/год), прогнозы на ближайшее будущее дают этой технологии 10…20% мирового литья. Институт ФТИМС, г. Киев, десятки 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 на ДЗТЛ в Днепропетровске.
Низкие затраты на материалы (всего 4 вида, не применяется в форме связующие) экономит 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. Также 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 производства в эксплуатацию.
Опыт запуска цехов 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, термичках, ремонтных и других цехах. Если создавать или реконструировать литейную, то технология литья по газифицируемым моделям – тот бизнес, в котором металл своим оборудованием и рабочей силой переводится в высокотехнологичный наукоемкий товар. Не вечно же нам металлолом и чушки продавать за рубеж, имея здесь только сборку и торговлю. Не только в Китае машиностроение поднимается.
В Киеве льют черные и цветные металлы развесом до 500 кг. Литейный цех 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". Принимают заказы для цеха-партнера, 400 т в месяц – точное литье деталей массы (0,2…2000 кг) с минимальной механообработкой без ограничений на форму отливки. Выполняется пуско-наладка всего комплекса поставленного оборудования и внедрение технологии, возможно обучение персонала.
Обзор составил Дорошенко Владимир, dorosh@inbox.ru, тел. 38-066-1457832, ф. 38(044) 4248488.
Краткое описание технологии: http://www.opoka.ru/content/index112.php
Идея бизнеса: Организация литейного цеха/участка «под ключ».
Прислал: Дорошенко Владимир
E-mail: dorosh@inbox.ru
Прислано: 2007-01-26
Краткое описание: Организация литейного цеха/участка «под ключ».
Отзывов:: 5
Читать отзывы
Добавить отзыв
Полное описание:
Добавить отзыв
Отзывы посетителей с 1 по 5:
Дата размещения: 2008-09-01
Литьё по газифицируемым моделям, литьё методом вакуумно-плёночной формовки и т.д., безусловно являются относительно новыми направлениями в технологии получения точных отливок. Однако, освоить это производство под силу только серьёзному капиталу. В гараже или сарайчике, по крайней мере, на законных основаниях, это не реализовать:-)))
Дата размещения: 2010-09-06
Литье металла по газифицируемым моделям в Киеве.
Оснащение оборудованием литейных цехов. По качеству фасонных отливок, экономичности, экологичности и высокой культуре производства сегодня нет альтернативы литью по газифицируемым моделям (ЛГМ) из пенопласта.
В песчаной форме одноразовая модель из пенопласта при заливке замещается расплавленным металлом, что дает отливку любой самой сложной геометрии из черных и цветных сплавов. При формовке мелкие модели собирают в блоки или кусты и размещают в объеме формы, а не в плоскости как в обычной форме. Отсутствие традиционных форм и стержней исключает применение формовочных и стержневых смесей, формовка состоит из засыпки модели песком.
На 1 тонну литья расходуют всего 4 вида модельно-формовочных материалов: кварцевого песка -50 кг, пенополистирола - 6 кг, противопригарного покрытия -25 кг, пленки полиэтилен. – 10 кв.м.
Линию охлаждения и складирования песка для экономии помещений и улучшения условий труда часто монтируют вне цеха, где сухой песок не смерзается. Такая линия установлена в литейном цехе ФТИМС, от нее в цех отведены две единицы оборудования: вибростол для формовки с трубопроводом засыпки песка в форму и приемная решетка для высыпки отработанного песка из контейнерных опок.
В последние годы все шире используется в литейных цехах технология ЛГМ. Мировая практика свидетельствует о постоянном росте производства отливок этим способом, которое превысило 1,5 млн. т/год, особенно популярна она в США и Китае (в одном КНР работает более 1,5 тыс. таких участков), где все больше льют отливок без ограничений по форме и размерах.
Разработчиком и поставщиком оборудования литья по пенопластовым моделям является институт ФТИМС (г. Киев), который поставил оборудование и запустил ряд участков ЛГМ в России, Польше и Вьетнаме, из последних объектов 2006 г. – первая очередь литейного цеха в Днепропетровске на 5000 т/год.
В литейном производстве России и Украины все больше создается таких цехов. Оборудование для ЛГМ, которое поставляет с чертежами ФТИМС недорогое и простое в эксплуатации при литье черных и цветных металлов с весом отливки 0,1-2500 кг. Литейный цех ФТИМС (Киев) опытного производства производит такие отливки из чугуна, стали, алюминия, медных сплавов до 50т в месяц, серийные и разовые детали, проектирует и изготавливает пресс-формы для моделей. В.Дорошенко, dorosh@inbox.ru, т. 38-066-1457832, т/ф.38(044)424-84-88, фото: www.opoka.ru/content/index_22.php, http://ugmk.info/?board=651,
скачать 8 статей о ЛГМ: http://forum.i-mash.ru/topic_7
Дата размещения: 2010-12-03
Скачать 8 статей о ЛГМ: http://www.biznet.ru/topic31376.html?hl=dorosh
(Свежая статья др. автора: Рыбаков С. А. Инновационные возможности литья по газифицируемым моделям, состояние и перспективы этого метода в России // Литейщик России. №4, 2009, с. 44-45).
Дата размещения: 2011-02-07
В. С. Дорошенко, dorosh@inbox.ru
ОТ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ ПО ПЕНОПЛАСТОВЫМ МОДЕЛЯМ К ЛИТЬЮ ПО ЛЕДЯНЫМ МОДЕЛЯМ
Литейное производство металлических заготовок является основной заготовительной базой машиностроиениятельного комплекса, и от его развития зависят темпы развития машиностроения в целом. Привлечение криотехнологии в литейное производство прежде всего связано с заменой органических материалов для изготовления одноразовых литейных моделей или с заменой связующих для песчаных литейных форм на лед в целях ресурсосбережения и повышения экологической безопасности производства. Если в песчаной форме присутствует сухой песок и модель изо льда, то исключаются горение связующих песчаной смеси заливаемой металлом формы с традиционными газовыделениями в цех, а также вывоз в отвал спеченных песчаных отходов (обычно до 4 т смеси на 1 т полученных отливок для традициооных технологий литья в песчаную форму).
Параллельно с совершенствованием технологии литья по газифицируемым моделям (ЛГМ, Lost Foam Casting Process) из пенополистирола во ФТИМС НАНУ (г. Киев, Украина) под руководством проф. Шинского О. И. разрабатывается концептуально связанный с ЛГМ (использующий ту же модельную и формовочную оснастку) способ получения металлотливок по одноразовым моделям изо льда как конструктивного или матричного материала с незначительными добавками или примесями. На сегодня технологии изготовления ледяных моделей, песчаных форм и отливок по таким моделям институтом ФТИМС защищены десятками изобретений.
Кстати, как в мировой практике ледяные модели делают роботы-принтеры, см. здесь: http://www.membrana.ru/particle/1966
В институте научно обоснованы криотехнология модельного производства, а также технологический процесс пропитки жидкостью растаявшей модели песка формы как способ сохранения очертаний литейной полости на месте растаявшей модели. Проводятся исследования тепло-, массообменных и физико-химических процессов для доведения криотезнологии до промышленного уровня. На основании изучения гидродинамики проникновения жидкого продукта от деструкции ледяной модели в толщу сухого песка вакуумированной формы на заданную глубину под действием трех факторов (перепадов газового или гидростатического давления и концентрации модельного материала) предложены три способа изготовления оболочковых форм с использованием холодно- или химическитвердеющих связующих композиций. В первом - модель служит носителем связующего, а облицовочная или единая песчаная смесь содержит отвердитель. Во втором - модель служит носителем отвердителя, а облицовочный слой песка - связующего. В третьем - модель замораживается из чистой воды (наиболее экологически благоприятный вариант), которая (расплав модели) не вступает в реакции, приводящие к отверждению формовочной смеси с добавками реагентов отвердителя и связующего (в виде порошка), но без воды эти реакции не идут. При засыпке песка в контейнер с моделью, виброуплотнении и последующим получении такими способами оболочковых форм толщиной корки 3…8 мм в состав оболочки достаточно вводить 0,3...0,4% связующего от массы песка в контейнере, что примерно на порядок меньше, чем имеется в традиционных формах из холоднотвердеющих песчаных смесей (ХТС) со связующим.
Разработка составов замораживаемых в виде модели водных связывающих песок композиций, один компонент которых находится в модели, а другой в окружающей ее песчаной смеси, показала достаточно хорошую технологичность получения оболочковых форм. В одном из таких примеров использовали ледяные модели из водного раствора жидкого стекла плотностью 1,08 г/см3 при содержании в песчаной смеси быстротвердеющего цемента. Продолжительность твердения оболочки от начала таяния модели массой 0,2…0,5 кг составляла от 6 мин. и более, после полного расплавления модели остаток модельной композиции выливали из затвердевшей оболочкой, а оболочковую форму направляли на подсушку или заливку металлом в вакуумируемой форме.
Также разработаны оригинальные способы нанесения на ледяные литейные модели синтетической пленки с последующим использованием технологии вакуумно-пленочной формовки. Способы получения коркообразных покрытий как оболочковых форм с герметизирующими и противопригарными свойствами позволили отработать технологию образования стабильно устойчивой песчаной поверхности рабочей полости формы. Эта технология основана на многократном обороте сыпучих материалах: несвязанного песка или песчаной смеси, которые пропитываются талой жидкой композицией модели. Избыток этой композиции выливается или откачивается из полости формы (с возможностью повторного использования), и получаются достаточной прочности формы для заливки металлом. В такие оболочковые формы получены из черных и цветных металлов отливки шестерен и полумуфт как при формовке одной ледяной модели со стояком, так и блока из двух и более моделей.
Описанное применение криотехнологии для литья по одноразовым ледяным моделям деталей из металлов для машиностроения исключает или минимизирует использование полимеров или связующего для песка в литейной форме, заменяет органические (пенопластовые или парафин-стеариновые выплавляемые) модели на ледяные, а такой процесс производства отливок полностью соответствует экологически чистым безотходным технологиям.
Подробнее смотри: http://www.holodilshchik.ru/Icy_models_for_litho_of_the_metal.pdf, http://www.eco-time.com.ua/publications-24.html, http://www.eco-time.com.ua/publications-31.html, http://dorosh.steelsite.ru/news.php
Резюме.
Криотехнологии машиностроения - литье из черных и цветных металлов по ледяным моделям, получение отливок из чугуна, стали, алюминия, медных и др. сплавов. Институтом ФТИМС (г. Киев) эта криотехнология защищена десятками патентов на изобретения.
Ищем научных и инженерных партнеров для совместных исследований и внедрения такого вида литья в производство как решение проблем экологии и ресурсосбережения. dorosh@inbox.ru, т.38(066)1457832
Дата размещения: 2013-11-29
Проектируем и поставляем "под ключ" участки и
цеха точного литья по газифицируемым моделям
( лгм - процесс ) с мощностью от 500 до 20 000
тонн годных отливок в год из сталей, чугунов,
алюминиевых и медных сплавов.
Весь спектр инжиниринговых работ в области
литейного производства.
-Печи плавильные для плавки металлов и сплавов
индукционные типа ИСТ-0,16...ИСТ-5,0 и дуговые
типа ДСП-0,5...ДСП-5,0 с загрузкой от 150 до
5 000 кг. Печи высокоэффективные,работают на
тиристорных преобразователях частоты.
Занимают мало места. Работы "под ключ".
Варианты новые и б/у.
-Производим ОТЛИВКИ и ЛИТЬЕ (литые детали) из
сталей, чугунов, алюминиевых и медных сплавов.
Масса отливок - от 0,1 до 500 кг.
Отливки высокоточные и дешевые.
Постоянным Заказчикам - скидки.
-Проектируем, производим и поставляем весь
спектр оборудования для литейного производства.
ЛГМ - групп
тел. : +38-068-251-20-23;
тел. : +38-044-424-84-88;
факс : +38-044-227-48-38.
пред-во США факс: +1-(425)-920-96-46
г.Киев, Украина,
E - mail: board@lgm.com.ua
E - mail: lgm-fc@ln.ua
http://www.lgm.com.ua
