Регистрация | Последние сообщения | Персональный список | Поиск | Настройка конференции | Личные данные | Правила конференции | Список участников | Top 64 | Статистика раздела | faq | Что нового v.2.3 | Чат
Skunk Forum - Техника, Наука, Общество » Общетехнический »
Литье металла по газифицируемым моделям ломает стереотипы литейщиков. (страница 2)

Версия для печати (настроить)
Страницы: 1 2

Новая тема | Написать ответ

Подписаться

Автор Тема:   Литье металла по газифицируемым моделям ломает стереотипы литейщиков.
dorosh
Junior Member

Сообщений: 10
Регистрация: Октябрь 2007

написано 05 Декабря 2010 01:44ИнфоПравкаОтветитьIP

Скачать еще статьи о ЛГМ: ссылка

Но ЛГМ развивается дальше:
В. С. Дорошенко
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев

ОТ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ ПО ОДНОРАЗОВЫМ МОДЕЛЯМ из ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ К ЛИТЬЮ ПО ЛЕДЯНЫМ МОДЕЛЯМ

Привлечение криотехнологии в литейное производство металлических заготовок прежде всего связано с заменой органических полимеров как материалов для изготовления одноразовых литейных моделей, либо связующих для песчаных литейных форм, на лед в целях повышения экологической безопасности производства. Параллельно с совершенствованием технологии литья по газифицируемым моделям (ЛГМ) во ФТИМС НАНУ 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.
В ходе создания научных основ криотехнологии модельного производства и процесса пропитки жидкостью растаявшей модели песка формы проводятся исследования тепломассообменных, и физико-химических процессов. На основании исследований гидродинамики проникновения жидкого продукта деструкции ледяной модели в толщу песка вакуумированной формы под действием перепадов газового или гидростатического давления и концентрации модельного материала предложены три способа изготовления оболочковых форм с использованием связующих либо холоднотвердеющих композиций. В первом - модель служит носителем связующего, а облицовочная или единая песчаная смесь может содержать отвердитель. Во втором - модель служит носителем отвердителя, а песок - связующего. В третьем - модель состоит из чистой воды (наиболее экологически благоприятный вариант) и расплав модели не вступает в реакции, приводящие к отверждению формовочной смеси с добавками реагентов отвердителя и связующего (например, в виде порошка), но без него эти реакции не идут. При засыпке песка в контейнер с моделью, виброуплотнением и последующим получением такими способами оболочковых форм 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.
Разработка составов водных связующих композиций, один компонент которых находится в модели, а другой в окружающей ее песчаной смеси показала приемлемую технологичность получения оболочек для ледяных моделей из раствора жидкого стекла плотностью 1,08 г/см3 при содержании в песчаной смеси быстротвердеющего цемента. Продолжительность твердения оболочки с начала таяния модели составляет от 6 мин. и более, она лимитируется временем полного расплавления модели, после чего остаток модельной композиции можно вылить из формы, а оболочковую форму направить на подсушку, либо заливку в вакуумируемой форме.
Разработанные способы нанесения на ледяные литейные модели синтетической пленки или получение коркообразных покрытий как оболочковых форм с герметизирующими и противопригарными свойствами позволили достичь условий стабильной устойчивости песчаной поверхности рабочей полости формы (изначально получаемой из сыпучего несвязанного песка) после растаяния модели. Получены из черных и цветных металлов отливки шестерен и полумуфт как при формовке одной ледяной модели со стояком, так и блока из двух моделей. Такое применение криотехнологии для литья металлов по одноразовым моделям исключает или минимизирует расход связующего в литейной форме, исключает органические (газифицируемые или выплавляемые) модели заменой из на ледяные и позволяет отнести разработки такой технологии к тематике работ благоприятствующих сохранению окружающей среды.

dorosh
Junior Member

Сообщений: 11
Регистрация: Октябрь 2007

написано 07 Марта 2011 21:29ИнфоПравкаОтветитьIP

Получение отливок из металла по ледяным моделям
(просто добавь воды)

Литейное производство поставляет металлические отливки машиностроениюю. Что дадут литейные цеха,то мы выпустим в виде машин. Привлечение криотехнологии в литейное производство заменит органические материалы для изготовления разовых литейных моделей в целях ресурсосбережения и повышения экологической безопасности литья.
Ледяные модели за рубежом делают роботы-принтеры, см.: ссылка.
Мы предложили три способа изготовления песчаных оболочковых форм по ледяным моделям путем получения твердеющих связующих композиций типа «связующее + отвердитель». 1) ледяная модель служит носителем связующего, а сухая песчаная облицовочная песчаная смесь содержит отвердитель; 2) ледяная модель служит носителем отвердителя, а облицовочный слой песка — связующего; 3) модель замораживается из чистой воды (наиболее экологически благоприятный вариант), которая (расплав модели) не вступает в реакции отверждения формовочной смеси с добавками реагентов отвердителя и связующего (в виде порошка), но без воды эти реакции не идут. В этих трех способах подбирали составы с максимальной скоростью твердения
При изготовлении оболочковой формы путем засыпки песка в контейнер с ледяной моделью и виброуплотнения, таяния модели и пропитки песка получают песчаную корку толщиной 3…8 мм. При этом в состав оболочки достаточно вводить 0,3...0,4% связующего от массы песка в контейнере, что примерно на порядок меньше, чем вводят в традиционных формах из холоднотвердеющих песчаных смесей (ХТС) со связующим.
Разработка составов замораживаемых в составе модели водных композиций, в которых один компонент связующего находится в модели, а другой в окружающей ее песчаной смеси, показала достаточно хорошую технологичность получения оболочковых форм путем пропитки водным составом от тающей модели. 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 (не пропитавший окружающий песок) модельной композиции выливали из затвердевшей оболочки, а оболочковую форму направляли на подсушку или заливку металлом с небольшим вакуумированием.
Также разработаны способы вакуумной упаковки ледяных моделей в синтетическую пленку для последующего использования технологии вакуумно-пленочной формовки. Способы получения оболочковых форм с противопригарными свойствами вокруг ледяной модели дали новую криотехнологию литья. Эта криотехнология литья по разовым ледяным моделям деталей из металлов для машиностроения исключает или минимизирует использование полимеров или связующего для песка литейной формы, заменяет органические (пенопластовые или парафино-стеариновые выплавляемые) модели на ледяные, а такой процесс производства отливок полностью соответствует экологически чистым безотходным технологиям по принципу "просто добавь воды".
,
Подробнее смотри: ссылка, ссылка, ссылка, ссылка
Резюме.
Криотехнология машиностроения - литье из черных и цветных металлов по ледяным моделям. 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. Владимир dorosh@inbox.ru, т.38(066)1457832

dorosh
Junior Member

Сообщений: 12
Регистрация: Октябрь 2007

написано 07 Марта 2011 21:30ИнфоПравкаОтветитьIP

Получение отливок из металла по ледяным моделям
(просто добавь воды)

, 3 , 4 , 5 , 6 , 7 ,

12 Сентября 2011 21:37 Beelzebub приклеил тему "Литейное оборудование, цеха и литейные заводы лгм под ключ - литье по газифицируемым моделям - лгм - процесс ; Отливки".
lgm-fc
Junior Member

Сообщений: 2
Откуда: Украина, г. Киев
Регистрация: Сентябрь 2011

написано 12 Сентября 2011 12:57ИнфоПравкаОтветитьIP

Cовременная технология производства металлических отливок

Шинский И.О., к.т.н.

Развитие реального производства при сокращении временных и материальных затрат стремится к наукоемким технологиям по выпуску изделий с высокой добавленной стоимостью, т. к. именно они в наибольшей мере используют «человеческий капитал» и позволяют сохранить природные ресурсы. Промышленники мало знают об одной из современных технологий получения металлических отливок – литье по газифицируемым моделям (ЛГМ). По этой технологии специализируется компания , которая поставляет оборудование и занимается организацией и реконструкцией литейных цехов.
Литейные цеха обычно относят к наиболее загрязняющим экологию машиностроительным производствам. Свыше 75% отливок металлических деталей получают в песчаные формы, которые при традиционных технологиях дают основные выделения газов, загрязняющих атмосферу цеха и в основном состоящих из продуктов испарения и горения связующих материалов формовочного песка. По технологии ЛГМ, англоязычное название Lost Foam Casting Process, модели изготовляют из пенополистирола (реже из других пенопластов) и помещают в формы из сухого песка без связующего. За 50 лет со времени своего возникновения годовой объем выпуска отливок в мире этим способом достиг 1,5 млн. тонн.
Рыночные отношения жесткой конкуренции в литейном бизнесе с быстрым обновлением продукции вместо массового производства вызывают спрос на мелкие и средние серии отливок с повышенной размерно-весовой точностью. Развитие литейного производства большей частью сопровождается созданием самостоятельных некрупных цехов с гибкими технологиями получения отливок высокой точности и сложности, когда метод ЛГМ оказался наиболее подходящим вместо литья в песчано-глинистые формы, по выплавляемым моделям, в металлические формы или других способов.
В этом способе литья получить модель отливки означает уже наполовину получить саму отливку из металла. Пенопластовая модель отливки на вид похожа на упаковку от телевизора, или разовую пищевую тарелку, которые штампуют миллионами на автоматах, а плитами полистирола утепляют наружные стены высотных домов. По схожей технологии для серии отливок модели производят из порошка полистирола в легких алюминиевых пресс-формах при их нагреве до 130° С. Для разовых и крупных отливок (иногда весом до нескольких тонн) подходит вырезание моделей из плит пенопласта, а также вырезание на гравировально - фрезерных станках с ЧПУ, большое количество модификаций которых появилось по доступной цене на рынке в последнее время. Модель и полученная по ней отливка имеют высокую точность и конкурентный товарный вид, чему способствует окраска модели быстросохнущей краской с порошком-огнеупором.
Свободно можно видеть 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). Обычно литейщики не привыкли к таким возможностям технологии ЛГМ и качеству литья, стереотипы, заученные еще в институтах, тормозят понимание потенциала этой технологии. По сути, разъемная литейная форма как бы «исчезла» в ее традиционном понимании, ее заменила литейная форма в виде засыпки модели сухим песком в ящике (контейнере). При заливке этой формы металл испаряет модель и собой ее замещает.
Экологическая безопасность технологического процесса обеспечивается исключением из применения токсичных связующих, большого объема формовочных и стержневых песчаных смесей (обычно 2 т смеси со связующим идет в отвал на 1 т литья), транспортировки их и выбивки отливок. Например, 1 куб. м пенополистирола модели весит 25 кг, если он замещается 7 т жидкого чугуна, то при этом на 1 т литья расходуется 25/7=3,6 кг полимера. Тогда как в формах из смоляных холодно-твердеющих смесей (ХТС) при потреблении 3% связующего в смеси на 3 т смеси на 1 т литья расход составляет 0,03х3000=90 кг полимерного связующего, или в 90/3,6=25 раз больше. Чтобы пенопластовая модель не дымила в цех, при заливке металла в форму и в период его затвердевания из контейнера отсасывают насосом все газы – разрежение поддерживают примерно пол-атмосферы. Затем эти газы через трубу вакуумной системы подают для обезвреживания в систему термокаталитического дожигания, где они окисляются до уровня не менее 98% и в виде водяного пара и двуокиси углерода выбрасываются в атмосферу за пределами помещения цеха. Традиционные формы после заливки металлом дымят в помещении как ни вентилируй рабочую зону цеха.
Такое удаление газов из сухого песка формы согласно проведенным измерениям концентраций примесей в воздухе цеха в 10-12 раз снижает показатели загрязнений атмосферы рабочей зоны цеха по сравнению с литьем в традиционные песчаные формы. Формовочный кварцевый песок после извлечения из формы отливок, благодаря его высокой текучести, обычно транспортируют по закрытой системе трубопроводов пневмотранспорта, исключающей пыление его в воздухе цеха. Песок поступает в установку терморегенерации, где освобождается от остатков конденсированных продуктов деструкции пенополистирола, а затем после охлаждения в проходных закрытых охладителях подается опять на формовку при использовании около 97% оборотного песка.
Значительную часть бункеров, трубопроводов и оборудования комплекса по охлаждению и складированию оборотного песка обычно монтируют за пределами помещения цеха у внешней его стены, при этом сухой песок, который не боится мороза, быстрее охлаждается на открытом воздухе. Изолирование в закрытых трубопроводах потока песка, отсасывание из формы и последующее дожигание газов в сочетании с весьма чистым модельным производством дает возможность создать экологически чистые цеха высокой культуры производства. На фотографиях модельного цеха видно, что он похож на консервный или фармацевтический завод, формовочный участок на фото тоже мало похож на «литейку как маленькую шахту».
Технологические потоки и пространственное размещение моделей в объеме контейнерной формы удобно компьютеризировать, а при изготовлении модельной оснастки все чаще применяют 3D-графику для программирования станков с ЧПУ. Возрастающий поток патентной информации свидетельствует о серьезном интересе к этой технологии практически всех ведущих машиностроительных компаний. Созданы, проектируются и внедряются в производство десятки видов конвейерных, оснащенных манипуляторами и линий непрерывного действия, которые хорошо зарекомендовали себя в авто - тракторном моторостроении, литье трубоарматуры и деталей насосов, корпусов электродвигателей, деталей коммунального машиностроения и др. Однако, чаще создаются небольшие производственные цеха, состоящие из модельного, формовочного, плавильного и очистного участков. Они оснащаются простым оборудованием одинаковым для черных и цветных сплавов.
Если изготовление форм состоит в засыпании моделей сухим песком с вибрацией в течение около 1-1,5 минуты, то отпадает потребность в высокоточных формовочных машинах прессования, встряхивания, устройствах сборки форм. Акцент внимания перенесен на производство моделей – этих «легчайших игрушек» с плотностью материала 15-16 кг/куб. м, которое обычно «доверяют» женским рукам, часто располагая на втором и выше этажах зданий. Для серийного производства отливок поставляются полуавтоматы, цикл производства пенопластовых моделей на которых составляет около 2, 5…3 мин. и которые «взяты» из упаковочной отрасли, где их используют для производства фасонной упаковки, легкой тары, а также декоративных панелей и элементов фасада.
Способом ЛГМ получают отливки из чугуна и стали всех видов, бронзы, латуни и алюминия всех литейных марок. В ящике на «елке или кусте» могут сразу лить десятки отливок, как в ювелирном производстве, обычно с почти «ювелирной» точностью. До 90% отливок можно применять без механической обработки.
Цеха и участки с этой гибкой технологией стремительно множатся по всему миру - от Америки до Китая, на заводах General Motors, Ford Motors, Fiat. Компания, совершенствуя в этом деле «фирменную» специализацию, спроектировала оборудование и запустила целый ряд литейных заводов, цехов, участков в странах ближнего и дальнего зарубежья, один из недавно реализованных объектов – цех на 400 т/месяц в г. Усть – Каменогорск, УкЗТЛ. Сейчас поставляет заводам базовое оборудование для литья 500 – 20 000 т/год с различной степенью механизации.

В литейном производстве компании в Киеве льют черные и цветные металлы развесом 0,1-2 500 кг. до 150 т /месяц, отрабатывают технологию и оснастку для новых цехов, проектируют оборудование и линии точно под программу и площади цеха-заказчика, которые затем поставляют литейным предприятиям под ключ. Выполняется пуско-наладка всего комплекса поставленного оборудования и внедрение технологии в этом цехе. Особенно крупная экономия получается 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. Льют без ограничений по конфигурации конструкций колеса, звездочки, корпуса, сантехнику, головки и блоки цилиндров бензиновых и дизельных двигателей, художественное литье и др. Капитальные затраты на организацию производства сокращаются в 2-2,5 раза, также как и сроки ввода его в эксплуатацию. Легко разместить такие участки при кузнях, термических, ремонтных и других цехах.
Производственный потенциал технологии ЛГМ далеко не исчерпан и настолько значителен, что она позволяет лить не только металлы и сплавы, но и получать композиты и армированные конструкции, которые обладают повышенными в несколько раз служебными свойствами. При этом в модель предварительно вставляют различные детали или материалы, которые формируют композит или армированную конструкцию, а наложение газового давления на жидкий металл увеличивает стабильность пропитки таких изделий со вставками на длину свыше 1 м.
ЛГМ-процесс относят к технологиям будущего, учитывая его экологичность, высокие точность получаемых отливок и степень оборотного использования формовочного песка. Для предпринимателей, планирующих создать или реконструировать литейный цех, технология ЛГМ послужит тем бизнесом, в котором металл своим оборудованием и рабочей силой переводится в высокотехнологичный товар. Качество продукции и повышение культуры производства заслуженно относят способ ЛГМ к высоким литейным технологиям, которые ломают стереотип, что высокие технологии - это обязательно сложные малодоступные производства. Освоение ЛГМ позволяют опередить на шаг конкурентов в направлении укрепления собственного машиностроения и наращивания возможностей экспортирования отливок.
Шинский Игорь Олегович, к.т.н. руководитель Проектов ЛГМ,+38-068-251-20-23; +38-044-424-84-88; board@lgm.com.ua ; lgm-fc@ln.ua ; ссылка
[...]

[Это сообщение изменил Beelzebub (изменение 12 Сентября 2011 21:34).]

Ваш ответ:

Коды форума
Смайлики


Ник:    Пароль       
Отключить смайлики
Страницы: 1 2

Все время MSK

Склеить | Разбить | Закрыть | Переместить | Удалить

Новая тема | Написать ответ
Последние сообщения         
Перейти к:

Свяжитесь с нами | skunksworks.net

Copyright © skunksworks.net, 2000-2018

Разработка и техническая поддержка: skunksworks.net


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика