Меню

Все виды литейного оборудования

Литейное оборудование

Литейное производство позволяет изготавливать различные детали и механизмы, предметы и вещи. Однако для того, чтобы превратить шихту или прутик в сплав, необходимо специализированное литейное оборудование, именно при его помощи можно изготавливать продукцию из металла.

Современные установки и машины помогают сводить к минимуму человеческий труд, практически все они поддаются автоматизации и роботизации, что значительно упрощает и ускоряет производственные процессы.

Рассмотрим более подробно, какое оборудование литейных цехов используется в наши дни и как оно помогает наладить сложные узкоспециализированные технологические процессы.

Основные виды оборудования для литейных цехов

Если рассматривать в целом оборудование для литейного производства, то можно выделить две основные категории: специализированные и общие установки и механизмы.

К специализированным относятся все агрегаты, которые участвуют в процессе превращения металла в готовое изделие. Общие выполняют функцию вспомогательных механизмов, без них специализированные механизмы не смогли бы функционировать.

Наиболее популярное общее оборудование:

  • Подъемники;
  • Питатели;
  • Трансформаторы;
  • Системы бункеров;
  • Крановое хозяйство;
  • Конвейеры различного типа и многое другое.

Следовательно, все эти приспособления могут использоваться в комплексе или по одному.

Количество и мощность вспомогательного оборудования зависят от объемов производства, обрабатываемых металлов, серийности продукции и других факторов.

Выбирать стоит только те единицы техники, которые нужны на определенных участках завода, лишнее оборудование технологическое для литейного производства приобретать нет смысла, так как оно не будет повышать производительность завода.

Специализированное оборудование литейного цеха включает в себя такие агрегаты:

  • Печи для плавки металлов;
  • Машины литейные;
  • Устройства, манипуляторы и механизмы для заливки, датчики, контролирующие процесс изготовления отливок, системы управления и средства для транспортирования;
  • Установки, автоматы и комплексы для литья;
  • Специальные литейные ковши.

Рассмотрим более детально технологическое оборудование литейных цехов, познакомимся с его функциями и назначением. Также выясним, какие особенности оно имеет и чем отличается от своих первых прототипов.

Печи для плавки металла

Это отдельный вид оборудования, с которого начинается процесс производства металлических изделий и деталей. Современные печи позволяют работать даже с самыми тугоплавкими металлами, получать однородные и достаточно чистые сплавы, проводить процесс плавления быстро и с наименьшими энергозатратами. Существует несколько основных видов печей, которые позволяют работать с различным сырьем.

Индукционные печи для литейных цехов

Этот тип плавильных печей обеспечивает расплавление металлической шихты путем прохождения через нее вихревого тока. Индуктор, в котором расположен тигель, создает магнитное поле.

Во время индукционного плавления сплав помешивается, что придает ему высокую однородность (гомогенность).

Индукционные печи позволяют довольно быстро расплавить шихту, они потребляют мало энергии и почти не загрязняют воздух, что делает их весьма популярными. Тигель такого агрегата может быть выполнен из огнеупорного графита (в них плавится золото, серебро и бронза), из чугуна или стали (в них плавится алюминий), из керамики (в таких тиглях плавится сталь и чугун).

В зависимости от сферы применения и объемов производства выбирают тигли с вместительностью от 5 до 20 тысяч килограмм. Ювелирное литейное оборудование может иметь вместительность от 5 до 200 кг, также этот размер будет актуальным для использования в стоматологии, экспериментальном плавлении в других отраслях, где не нужно обрабатывать сразу большие объемы сырья.

Если же завод занимается переплавкой цветных металлов, актуально будет применение оборудования, которое может вместить от 100 до 1000 кг сырья.

На металлургических промышленных предприятиях используют печи, в которые вмещается от 1000 до 20 000 кг сырья, эти настоящие гиганты за один год могут изготавливать по 15 тысяч тонн сортового металла.

Электродуговые плавильные печи

В таких плитах нагрев металла создается при помощи электрической дуги постоянного или переменного тока.

Процесс может проходить без окисления, когда плавится легированная шихта, при этом сера удаляется и проводится диффузное раскисление при помощи молотого кокса или алюминия.

Такая плавка позволяет получать легированные стали. Однако возможно и окисление углеродистой шихты воздухом во время плавления. Далее смесь поддается раскислению диффузным методом и осаждением, из нее получаются конструкционные стали.

Оборудование литейных производств данного типа позволяет выпускать конструкционные, жаростойкие, высококачественные легированные и углеродистые стали.

Газовые плавильные печи

Такое литейное оборудование для зуботехнической лаборатории или ювелирной мастерской подойдет просто идеально.

Горение газовоздушной смеси нагревает жаростойкий тигель и сырье, которое в нем размещается. В качестве сырья может выступать олово, драгоценные металлы, медь, алюминий, свинец.

Как видно, обрабатывать можно только металлы, которые имеют не слишком высокую температуру плавления, но в таких печах есть одно неоспоримое преимущество – они позволяют с точностью до одного градуса контролировать температуру внутри тигля. Такое мини литейное оборудование часто используется для обустройств частных мастерских.

Еще отдельно можно выделить муфельные печи, они заслужили такое название из-за названия материала, который используется в качестве защиты.

Муфель не выдерживает температуру свыше 950 градусов по Цельсию, потому такие агрегаты используются только на узкоспециализированных предприятиях.

Литейные машины для цехов

К этой категории относятся машины с горячим прессованием и с холодным прессованием, когда температура сплава не слишком высокая и процесс проходит под очень высоким давлением.

Также есть формовочное оборудование для литейного производства, оно используется для изготовления литейных форм.

Чаще всего это встряхивающе-прессовые машины, которые позволяют создавать более уплотненные формы и отливки высокого качества. Формовочное литейное оборудование подходит для производства верхних и нижних полуформ.

Автоматы, комплексы и установки для литья

Это особая категория, в которую входит оборудование литейной лаборатории или целого производственного комплекса. Уникальность агрегатов заключается в том, что они максимально автоматизированы.

Роботизированные установки и комплексы помогают максимально увеличить производительность продукции, свести к минимуму участие человека в процессе и значительно увеличить качество изготавливаемой продукции.

Современные агрегаты данного типа оснащены специальным программным обеспечением, которым управляет диспетчер.

Следовательно, вместо целого штата работников стоит обучить лишь 2-3 специалистов задавать нужные параметры, и целые производственные комплексы будут бесперебойно функционировать круглые сутки. Именно такое оборудование на данный момент пользуется высоким спросом среди металлургических гигантов.

Специальные ковши для литья металла

Этот класс специализированного литейного оборудования используется для транспортировки и разливки горячих сплавов по цехам завода.

Ковши могут иметь самые различные формы, вместительность, способ разливки, передвижения и управления. Они предназначены для безопасного перемещения расплавленных металлов.

Особенности выбора литейного оборудования

Специализированные агрегаты для литья могут применяться в самых различных сферах, начиная от стоматологии и заканчивая масштабными металлургическими комплексами. Следовательно, для каждого типа производства нужно выбирать разные агрегаты.

Перед покупкой оборудования стоит учитывать такие его параметры:

  • Вместительность тигля;
  • Температуру плавления в тигле;
  • Тип металлов, которые будут поддаваться плавлению;
  • Возможность контролировать температурный режим плавильных печей;
  • Производительность техники;
  • Габариты оборудования;
  • Энергопотребление;
  • Возможность в дальнейшем автоматизировать агрегаты и включать в линии новые компоненты.

Также стоит учесть, где проводится изготовление литейного оборудования.

Самые простые агрегаты, которые предназначены для использования в небольших мастерских, могут стоить не слишком дорого, но если они должны выполнять большое количество функций или предназначены для бесперебойного серийного производства, то не стоит экономить на качестве.

Также стоит учесть, что ремонт литейного оборудования – это весьма затратное предприятие, потому лучше всего выбирать официальных дистрибьюторов, которые предоставляют гарантийное и постгарантийное обслуживание машин.

При сотрудничестве с ответственными поставщиками вы сможете избежать многих дополнительных растрат, например, вам могут бесплатно или за символическую плату установить все купленные агрегаты, провести их пуско-наладку, если нужно, и установить программное обеспечение.

Также в таких случаях потребитель получает гарантию на приобретенное оборудование, и в случае поломки его должны будут заменить или оперативно починить. Не нужно забывать, что для продления срока эксплуатации оборудование нуждается в своевременном и качественно обслуживании, а его могут обеспечить только квалифицированные специалисты.

Производители литейного оборудования предлагают различные агрегаты для любых сфер применения, потому сделать выбор будет довольно просто.

Однако нужно детально изучить историю поставщика и завода изготовителя продукции данного типа и убедиться, что никто из потребителей не жалуется на предоставляемые товары и услуги. Поскольку покупка такого оборудования – это очень большая статья расходов, к ней нужно подходить очень осознанно и с полной ответственностью.

Новинки в сфере оборудования для литейных цехов на выставке

В ЦВК «Экспоцентр» будет проходить международная выставка «Металлообработка».

Заводы литейного оборудования из разных стран представят свои инновационные разработки на данной выставке.

В рамках мероприятия будет выставлено несколько национальных экспозиций, участники из стран дальнего и ближнего зарубежья расскажут о своих достижениях и изобретениях.

Участники мероприятия смогут расширить круг своих партнеров и потребителей, поделиться опытом с коллегами, заключить выгодные сделки и контракты, приобрести новые контакты и изучить современный рынок металлообрабатывающего оборудования.

Посетители смогут изучить последние новинки в сфере литейного производства, найти ответственных поставщиков и подрядчиков, приобрести инновационное оборудование по приемлемым ценам.

Купить билеты можно в кассах «Экспоцентра» или зарегистрировать бесплатно на сайте, чтобы сэкономить время. Не пропустите самое масштабное мероприятие года в сфере металлообработки!

Источник



Современное литейное производство

Являясь одной из наиболее древних технологий переработки материалов, литьё и ныне не теряет своей актуальности. Проектируются новые процессы и оборудование, совершенствуются приёмы повышения их экологической чистоты и точности.

Сущность и основы

На литейных предприятиях продукция получается в результате плавления исходного материала, последующей его заливки в форму, а затем затвердевания. Литейные цеха производят изделия широкого ассортимента: от компонентов двигателей до разнообразной тары пищевой промышленности. Литьём получают всю продукцию из чугуна, до половины алюминиевых деталей, до 20 % стальных изделий и т.д.

В основе всех литейных технологий лежит понятие жидкотекучести, когда материал, нагретый до температуры, превышающей температуру его плавления, превращается в высоковязкую жидкость. При этом должен соблюдаться эффект неразрывности её течения в необходимом направлении. Это даёт возможность формовать, в процессе затвердевания расплава, нужные заготовки.

Все литейные металлы обладают сложной структурой, поэтому на жидкотекучесть, оказывают влияние:

  1. Вязкость.
  2. Поверхностное натяжение.
  3. Характер поверхностной оксидной пленки.
  4. Наличие, содержание и состав включений.
  5. Способ затвердевания.
  6. Химический состав основного материала.
  7. Физико-механические характеристики, прежде всего, удельный вес и температура плавления.
Читайте также:  Обогатительное оборудование по золоту

Жидкотекучесть устанавливается по результатам химических анализов и технологических проб применительно к конкретному материалу отливки.

Если ранее процесс течения жидкого металла был плохо управляемым, что приводило к различным дефектам литья – неравномерности структуры конечной продукции и пористости, то теперь ситуация изменилась. Чтобы производить отливки с оптимальным качеством и минимизировать издержки производства, освоены процессы компьютерного моделирования, в результате которых можно прогнозировать скорость потока и наличие различных охлаждающих эффектов. Именно они становятся причиной пористости литого продукта.

3-D моделирование позволяет регулировать:

  • Вязкость расплава;
  • Интенсивность охлаждения;
  • Степень пористости.

Разрабатываемая технологом с учётом перечисленных факторов пространственная модель отливки позволяет ещё на стадии проектирования технологии оптимизировать дизайн детали (обеспечивая её оптимальную конфигурацию), конструировать литейную оснастку, а также создавать наилучшую последовательность выполняемых операций.

Технология литейного производства чёрных и цветных металлов

Литейные свойства материалов учитывают не только жидкотекучесть, но и уменьшение объёма, которое происходит в процессе охлаждения отливки. Такое явление называют усадкой; она составляет 1…3 % от первоначальных размеров. Поскольку все металлы анизотропны*, то различают линейную и объёмную усадку, которые определяют итоговый баланс металла. Первый параметр важен для отливок с увеличенным соотношением длины к ширине, а второй – для отливок сложной формы.

В процессе охлаждения металла в его структуре наблюдается ликвация – неоднородность зёрен, что обуславливается различными свойствами составляющих. Формируются также примеси и неметаллические включения. Ликвация негативно влияет на свойства конечной продукции, поэтому неоднородность структуры стараются уменьшать всеми приемлемыми способами. В частности, действующий ГОСТ 26645-85 «Отливки из металлов и сплавов» ограничивает содержание фосфора, серы (а также их соединений – сульфидов и фосфидов), ряд газов – водород, кислород, а также количество шлаков, не выведенных из металла.

В зависимости от литейных свойств металлов принимается решение о выборе целесообразной технологии получения отливок. Различают свободное литьё в формы (песчаные или металлические), литьё под давлением, литьё выжиманием, центробежное литьё, а также комбинированные способы, например, жидкую штамповку.

Литьё под давлением

Литье под давлением используется для производства отливок ответственного назначения. Процесс требует использования специального оборудования, где металл плавится, а затем поступает в форму, где охлаждается и затвердевает.

Литье под давлением используется для изготовления тонкостенных деталей с большим количеством рёбер и поднутрений. Такие отливки применяют в бытовой технике, электроинструментах, деталях автомобилей и пр. Формы для литья под давлением не ограничиваются по сечению.

  1. Возможность получения деталей со сложными формами и небольших размеров.
  2. Высокое качество поверхности.
  3. Повышенная (в сравнении с обычными литейными технологиями) точность.
  4. Стабильность характеристик металла отливки.
  5. Высокая производительность.
  1. Высокая стоимость оборудования и оснастки.
  2. Сравнительно небольшая стойкость инструмента.
  3. Повышенный уровень первоначальных финансовых затрат.

Литьё под давлением оправдывает себя при значительных программах выпуска продукции, либо при повышенных требованиях к качеству готовых отливок (в частности, для исключения последующей механической доработки).

Технологический цикл для литья под давлением очень короткий, обычно от 2 секунд до 2 минут, он состоит из следующих четырех этапов:

  • Зажима частей пресс-формы, при этом одна половина закрепляется на оборудовании, а вторая получает возможность скольжения по направляющим;
  • Подачи расплава в закрытый объём пресс-формы. Объём впрыска определяется объёмом металла (с учётом его усадки), давлением и мощностью подачи;
  • Охлаждения расплава в процессе контакта металла со стенками пресс-формы. В некоторых случаях усадку учитывают поджатием подвижной половины пресс-формы к поверхности затвердевающей детали;
  • Удаление сформированной отливки из оснастки, время которого рассчитывается, исходя из термодинамических свойств материала и максимальной толщины стенки детали.

После цикла литья под давлением обычно требуется некоторая пост-обработка. Так, при охлаждении часть материала, находящегося в каналах формы, затвердевает. Этот избыточный металл должен быть обрезан с помощью резаков. При необходимости его можно добавлять в расплав, используя для литья следующей партии продукции.

Литьё выжиманием

Технология используется в случае, когда требуется постоянная компенсация усадки материала, и применяется для литья крупных отливок с тонкими стенками. Для этого подвижная полуформа получает принудительное перемещение по направлению к поверхности расплава – вращением, винтовым или плоско-параллельным движением. Последовательность переходов такова. Металл заливают в нижнюю часть формы, далее перемещают подвижную её часть до контакта с расплавом, при этом излишек сливается в приёмный ковш установки. Поскольку между ним и основным металлом поддерживается постоянный тепловой контакт, то потери тепла минимальны, и физико-механические параметры материала равномерны во всех сечениях. Возрастает и коэффициент заполнения формы. После затвердевания подвижная полуформа перемещается в исходное положение, а готовая отливка выталкивается из полости.

  1. Повышенная структурная однородность отливки.
  2. Высокая равномерность физико-механических характеристик материала.
  3. Высокая производительность процесса.

В основном литьё выжиманием используется для получения продукции из алюминиевых литейных сплавов.

Оборудование и формы

В качестве плавильного оборудования в литейных производствах предусматриваются дуговые или индукционные электропечи. Вид оборудования определяется металлами, с которыми работает литейный цех/участок: электродуговые печи идеально подходят для работы со сталью или чугуном, в то время как литейный цех, специализирующийся на меди, с большей вероятностью использует индукционную печь. Печи могут варьироваться в размерах: от небольшого настольного оборудования до тех, что весят несколько тонн.

Современные литейные производства механизированы. Механизации подвергаются практически все операции цикла: от производства стержней до собственно литья. Формовочные машины применяют при серийном производстве отливок. Ручная формовка распространена лишь в малых ремонтных производствах.

В состав основного оборудования включают:

  • Плавильные печи;
  • Заливочные ковши;
  • Загрузочно-транспортное оборудование — погрузчики, краны, конвейеры и пр.
  • Средства управления и автоматики.

Электродуговая печь работает по принципу периодического плавления. Металл расплавляется путем подачи электрической энергии внутрь печи через графитовые электроды. Дополнительная химическая энергия подается кислородно-топливными горелками. Кислород вводят для удаления примесей и другого растворённого газа. Когда металл расплавляется, шлак образуется и плавает к верхней части расплава; шлак, который часто содержит нежелательные примеси, удаляется перед выводом.

Индукционная печь передает электрическую энергию методом индукции, когда высоковольтный электрический источник индуцирует низкое напряжение при большом токе во вторичной катушке. Индукционные печи способны работать при минимальной потере сырья, однако больше используются при производстве отливок из цветных металлов и сплавов.

Все литейное оборудование специально разрабатывается для надежной работы при повышенных температурах. Доминирующими тенденциями при производстве данной техники являются масштабность, автоматизация, оперативная отделка отливок, повышенные безопасность и эффективность.

Какие смазочные материалы применяются? Выбор зависит от марки материала и метода литья. Исходный концентрат в жидком виде должен быть водорастворимым, а в твёрдом виде используются термостойкие пасты.

Основной инструмент в литейном производстве

Литейная оснастка – это модели (шаблоны), опоки и формы. Что такое опока? Это полость, куда заливается расплавленный металл. Шаблон представляет собой реплику объекта, подлежащего литью, и используется для формирования отливки. Модели могут быть изготовлены из древесины, металла или пластмассы. Основными этапами получения оснастки являются:

  • Получение полости;
  • Размерная обработка элементов;
  • Разработка и установка механизмов зажима.

Формы разрабатывают с учётом усадки металла, для чего предусматривают компенсаторы. Стенки форм имеют конические участки для облегчения выталкивания из них готового изделия. Полые отливки создаются с использованием стержня — дополнительного объёма песка или металла, который образует внутренние отверстия и проходы в отливке. Каждый стержень помещают в форму до заливки. Для облегчения выемки застывшей отливки из формы используют противопригарные покрытия.

Существует два различных типа литейных форм: одно- и многоразовые.

Изготовление модельной оснастки многоразового применения обычно производится из металла, одноразового – из песка. Для облегчения складирования и применения всегда выполняется маркировка кокилей.

После того, как подготовка формовочных песков завершена, песок размещается вокруг модели. Затем образец удаляют, стержни устанавливают на место, после чего производят заливку расплава. Конструктивные особенности инструментов для литья оптимизируются для различных металлов и уровней сложности полости.

Стоимость некоторых видов литейного оборудования и оснастки представлена в таблице:

Ориентировочная цена, тыс. руб.

Для литья чугунных отливок массой до 15000 кг

Линия непрерывного литья

Для получения отливок из цветных металлов и сплавов

Машина для литья под давлением

Индукционный плавильный комплекс

Вихревые смесители непрерывного действия

Для приготовления песчаных смесей

Машина для центробежного литья

Для литья чугуна

Для удаления остатков песчаных форм

Дефекты литейных сплавов

Перед тем, как производственный цикл выпуска отливок заканчивается, физические свойства и структурная целостность конечного продукта подлежат проверке. Методы испытаний могут быть разрушающими и неразрушающими. Выбор метода обнаружения дефектов зависит от технологического назначения детали. Для некоторых чисто эстетических продуктов требуется только краткий визуальный осмотр для определения точности размеров, наличия трещин и оценки качества отделки. Для литья, имеющего индустриальное применение, в ходе испытаний устанавливаются все физико-механические свойства металла (пластичность, прочность на растяжение, относительное удлинение, ударная вязкость, твердость и т.д.).

Наиболее распространёнными дефектами литья являются:

  1. Усадочные дефекты. Когда металл затвердевает после заливки в формы или отливки, он должен сжиматься. Когда металла недостаточно, усадка из чугуна приведет к образованию отверстий или пустот в отливке. В зависимости от его причины существует много типов усадки. При осевой усадке материал по центру получает больше времени для затвердевания по сравнению с металлом по периферии, что приводит к образованию полости. Это может быть вызвано температурой, при которой заливается расплавленный металл, скоростью заливки, качеством исходного сырья.
  2. Дисперсная усадка. Размерное изменение элементов сплава может привести к такому типу усадки, где полости образуются перпендикулярно литейной поверхности. К этому типу дефектов может привести высокое содержание азота или низкое содержание углерода.
  3. Иногда все литейные изделия могут иметь одинаковый тип дефектов по размерам. Причина – разная скорость отвердевания различных частей отливки.
  4. Швы или шрамы. Это металлургический дефект, который характеризуется наличием углублений на поверхности отливки. Дефект вероятен, когда в процессе плавки графит перемещается в усадочные полости.
  5. Шлаковые включения. Они представляют собой мелкие пятна, обнаруженные на поверхности литейных изделий. Такие включения вызываются загрязнениями исходного металла карбидами, кальцитами, оксидами и сульфидами.
  6. Незаполнение отдельных участков. Вызывается наличием газа в отдельных частях пресс-формы, пониженной текучестью материала. Потребуется увеличить температуру его нагрева и/или вести плавку в вакууме.
Читайте также:  Выставки отопительного оборудования в москве 2021

Подбор специалистов

Эта профессия предполагает производство чугунных, стальных или цветных металлических деталей различными процессами литья, а также периодическое проведение испытаний материалов с целью обеспечения качества. Специалист современного литейного цеха – обрубщик, плавильщик, формовщик — должен знать различные типы пресс-форм и материалов, обработку литейных инструментов, химические процессы, происходящие во время литья.

Профессиональная подготовка включает в себя:

  • Теоретическое профессиональное обучение;
  • Практику в компании непосредственно на рабочих местах;
  • Стажировку или прохождение курсов переподготовки.

Последний этап предназначается для специалистов литейного производства, желающих повысить свою квалификацию. Среди них могут быть операторы производства, инженеры, менеджеры, металлурги, персонал подразделений, обеспечивающих качество, специалисты по охране труда.

В обязательную программу подготовки или переподготовки входят:

  1. Основы металлургических процессов (материалы, термодинамика).
  2. Виды оборудования.
  3. Вторичные металлургические процессы (заливка, перемешивание металла, охлаждение).
  4. Пресс-формы, их проектирование и обслуживание.
  5. Дефекты литья.
  6. Моделирование литейных процессов.

Откуда идут поставки сырья и оборудования

В качестве основных химических компонентов применяются ферросплавы, соли щелочных металлов, борная кислота, бентонит и др. Основные поставщики и условия поставки представлены в таблице:

Источник

Виды литья металлов и сплавов

Содержание

  1. Виды литья металлов и сплавов
  2. Литье по замораживаемым ртутным моделям
  3. Вакуумное литьё
  4. Электрошлаковое литьё
  5. Жаропрочное литье
  6. Нержавеющее литье
  7. Непрерывное литье
  8. Двухкомпонентное литье

Литье – это получение деталей заливкой металлического расплава в заранее подготовленные формы. Металл, залитый в формы постепенно, переходит в твердое состояние и приобретает вид готовой детали.

Детали, полученные таким видом обработки, используют практически во всех отраслях промышленности – при производстве авиационных двигателей, станкостроении, бытовой техники, ювелирном деле, стоматологии и пр.

Для такой формы обработки пригодны практически все виды металлов, особенно те, которые обладают таким свойством, как текучесть. То есть металл в жидком состоянии полностью заполняет литейную форму и принимает вид искомой детали. В литейном производстве применяют следующие металлы:

  • черные (стали, чугуны);
  • цветные (медь, алюминий, титан и их сплавы);
  • редкоземельные и драгоценные (золото, серебро и пр.).

Для получения деталей различных форм применяют различные технологии литья, среди них есть такие как – литье в землю, выплавляемым моделям и пр.

Виды литья металлов и сплавов

В промышленности применяют множество видов литья. Самым распространенным можно назвать литье в землю (песчаные формы). Кроме этого, широко применяют отливку расплавленного металла в многооборотные формы.

Каждый вид литья в состоянии обеспечить определенный уровень качества получаемых деталей. Каждый из них имеет свои технологические и экономические характеристики. Например, для производства канализационных люков из чугуна применяют литье в землю, а для производства корпусов двигателей применяют литье под давлением.

При производстве множества деталей применяют виды получения точных отливок среди них такие, как – статическое, вакуумное, центробежное и пр.

Статическая заливка подразумевает то, что расплав подается в литьевую форму и находиться в ней до полного затвердевания.

Вид вакуумной заливки применяют при обработке титана и его сплавов, жаростойких и литейных сталей. Эти материалы подвергают разогреву в вакууме. Такой подход позволяет заметно снизить количество газов в расплаве, этот процесс называют вакуумной дегазацией.

Для литья под давлением применяют специальное оборудование, которое заливает расплав в форму под давлением от 7 до 700 МПа. На практике применяют два типа оборудования, в одном применяют холодную форму, во втором разогретую. Литье под давлением применяют для получения деталей из цветных металлов. Невысока температура плавления, в сравнении со сплавами на основе железа, позволяет получать качественные отливки с относительно невысокими затратами.

Такой вид литья, как под давлением предоставляет возможность получения качественной поверхности отливок, соблюдения геометрических параметров, а также шероховатости и пр. Использование этого вида обработки металлов практически устраняет из технологического процесса производства деталей необходимость дальнейшей механической обработки. Но, такая технология не всегда позволяет выплавлять детали сложной формы.

Литье по замораживаемым ртутным моделям

Еще один вид литья выполняют по замораживаемым ртутным моделям. По сути, этот вид повторяет технологию литья по восковым моделям. Но есть и некоторые отличия. Так, ртуть обладает меньшим объемным расширением, чем воск 3,4% против 9%.
Ртутные модели применяют для работы с титаном, особо прочными сталями и некоторыми цветными металлами. Такой вид литья позволяет получать отливки диаметром порядка одного метра и весом до 140 кг. Порядок производства формы по ртутной модели включает в себя:

Перед тем как заливать металлический расплав в такие формы, ее необходимо подогреть. Заливку такой формы выполняют в вакууме. Это обусловлено тем, в ней остаются пары ртути небезопасные для человека.

Использование такого вида литья позволяет получать отливки с небольшой толщиной стен.

Вакуумное литьё

Технологический процесс литья в вакууме применяют для производства особо точных отливок из стальных специальных сплавов. При выполнении вакуумного литья из формы удаляют газы. Это позволяет получать отливки с тонкими стенками и высоким качеством структуры металла.

Существует несколько видов литья в вакууме:

После удаления воздуха происходит всасывание металла в литьевую форму, которую размещают над расплавленным металлом. Кристаллизация проходит под воздействием атмосферного или повышенного давления.

Расплавленный металл попадает в форму под воздействием давления, при этом форма располагается под расплавленным металлом.

Литье может быть осуществлено в специальном оборудовании, которое оснащено вакуумированными пресс-формами.

Вакуумное литье металлов часто используют одновременно с вакуумной плавкой.

Электрошлаковое литьё

Существуют виды литья металлов, которые в силу своей сложности и дороговизны целесообразно использовать для получения отливок для особо ответственных деталей.

Электрошлаковое литье выполняют в несколько этапов:

  1. Создание шихты, для этого применяют предварительно подготовленные электроды.
  2. Затем, электроды подогревают снизу. Для этого через токопроводящий шлак пропускают электричество. Оно разогревает шлак, и полученное тепло прогревает электроды.
  3. Стальной расплав рафинируют шлаком, который исключает его насыщение кислородом и освобождает его от примесей.
  4. В этом процессе применяют формы, выполненные из металла и оснащенные системой водяного охлаждения. Именно в ней происходит остужение металла и формирование детали. Если существует необходимость в получении заготовок с внутренними пустотами, то для этого применяют металлическими стержнями.

Основное достоинство этого вида отливки металла заключается в том, получается расплав без посторонних примесей и равномерной структурой стали. Такой вид плавки применяют для получения специальных сплавов, которые, получить другими видами не получается.

Жаропрочное литье

Жаропрочное литье — это сложный технологический процесс, направленный на изготовление отливок. В процессе жаропрочного литья формы заполняют определенным сплавом и затем обрабатывают специальными средствами.

Литье это, пожалуй, самый экономичный вид получения заготовок и они отличаются высокими качественными свойствами. Область применения жаропрочного литья весьма обширна. Его выполняют при температуре 1000 °C. Литье этого типа позволяет продлить срок эксплуатации и повысить надежность узлов и агрегатов, которые работают в агрессивных средах. При выполнении жаропрочного литья применяют множество приспособлений:

  1. решетки;
  2. ленты;
  3. поддоны;
  4. горелки и пр.

Жаропрочное литье позволяет обеспечить получение таких качеств, как:

  1. Прочность деталей под воздействием высоких температур.
  2. Стойкость к перепадам температур.

Нержавеющее литье

Коррозионно-стойкие стали – это такой вид материала, в состав, которого входит некоторое количество легирующих элементов, придающие ей стойкость к воздействию коррозии, возникающей и от влаги, и от различных химических веществ.

Основную роль в придании коррозионной стойкости стали играет хром. Именно от его реакции с окружающей средой зависит образование защитной пленки, которая защищает металл от коррозии. Контроль над правильностью пропорций компонентов нержавеющей стали осуществляется еще на стадии подготовки к плавке. Нержавеющее литье отличается качеством поверхности, это тоже является важным фактором повышения стойкости стали к воздействию коррозии.

Непрерывное литье

Получение слитков и других изделий, во время перемещения расплава вдоль зон заливки и остывания называют непрерывным литьем. При этом сама литьевая форма может оставаться неподвижной или совершать определенные перемещения.

Такой вид разлива металла позволяет получать отливки неограниченной длины. Но на самом деле длина отливок напрямую зависит от размеров производственного помещения. Качество получаемого металла напрямую зависит от равномерности скорости перемещения и разлива расплавленного металла, времени кристаллизации и вида удаления отливки. Для ускорения процесса кристаллизации применяют водяное охлаждение. Еще одно преимущество непрерывной разливки металла – это небольшое количество отходов, получаемых во время работы. Кроме того, эта технология разливки металла позволяет снизить трудоемкость процесса и уменьшить количество необходимо оснастки и инструмента.

Двухкомпонентное литье

Двухкомпонентное литье пластмассы позволяет получать самую разнообразную продукцию. Процесс двухкомпонентного литья выглядит следующим образом:

  • В пресс-форму впрыскивают поверхностный материал, который затвердевает на рабочих поверхностях.
  • После впрыска и отвердевания материала, который будет располагаться на поверхности в форму, подают базовый материал.

Порядок подачи материала при использовании этой технологии может быть изменен в зависимости от параметров изготавливаемой продукции. Основная особенность такого вида получения деталей – это контроль над количеством материала. Если пропорции не соблюдены, то деталь может быть испорчена.

Источник

Оборудование литейного цеха

Все литейные цеха имеют свои особенности. Здесь следует учитывать специфику работы.

Оборудование литейного цеха прошло ряд модернизаций и новшеств. Механизация данного выпуска техники вышла на путь скорого развития в годы Советской власти.

Для каждого предприятия первостепенной задачей является возрастание производительности труда и уменьшение трудоемкости во время изготовления деталей.

Виды оборудования для литейного цеха

Все оборудование литейного цеха делится по способу применения на:

  • плавильное;
  • формировочное;
  • стержневое;
  • смесеприготовительное;
  • очистительное;
  • оборудование для подготовки шихтовых смесей.

Все это изобилие машин и аппаратов обеспечивает качественную работу цеха на каждом этапе производства.

Читайте также:  Уровень критичности оборудования это

Как и на любом предприятии, при выборе оборудования нужно отталкиваться от заданных требований. Прежде всего, важным показателем является оббьем вырабатываемой продукции, а также ее качественные показатели и характеристики.

При выборе оборудования нужно учитывать уже существующую степень механизации и автоматизации литейного производства. Немаловажными показателями является степень безопасности и уровень надежности оснащения.

Плавильное оборудование литейного цеха имеет значительную задачу на производстве. К этому типу агрегатов относятся:

  • муфельная печь;
  • электрическая дуговая печь;
  • индукционная плавильная печь;
  • газовая плавильная печь.

Все плавильные печи изготовляются из стали с применением огнеупорных материалов и изоляторов тепла, что гарантирует их стойкость в процессе производства.

Формировочное оборудование литейного цеха, в большинстве случаев, на предприятиях представлено в виде встряхивающе-прессовых машин. Работа этого оснащения осуществляется посредством специальной технологии. Это дает возможность уплотнить заполняющиеся формы, что, безусловно, повышает качество отливок продукции.

Стержневое оборудование на литейном производстве имеет огромное значение. Оно служит для изготовления стержней из песчано-смоляных смесей.

К смесеприготовительному оснащению относятся все машины и механизмы, предназначенные для приготовления формировочных смесей на литьевом производстве.

Очистительное оборудование – это приспособления, применяющиеся для очистки уже готовой продукции. Такие аппараты эксплуатируются для обработки отливок, поковок проката и шов сварочных изделий. Обычно они сами отбирают дроби из бункера-накопителя, транспортируют их, образовывают смесь и подают ее на обрабатываемую поверхность.

Чтобы ускорить процесс плавки, а также избежать дефектов в литьевом производстве используют шихтовые машины. Данные агрегаты занимаются подготовкой смеси для плавильного оснащения.

Технологическое оборудование для литейного производства

Любое оборудование технологическое для литейного производства в обязательном порядке должно отвечать установленным требованиям и нормам, которые прописаны в ГОСТе 10580-2006.

Следует отметить, что данная норма касается оснащения, нужного для выпуска деталей как из черных, так и цветных металлов и сплавов.

На рисунке представлен традиционный литейный цех.

Литейные установки и агрегаты имеют свою классификацию. Они разделяются на определенные группы в соответствии с действующим стандартом.

Это непосредственно оснащение для:

  • подготовки материалов и создания смесей;
  • литья в специальные формы – оболочковые;
  • выпуска форм и стержней, а также их последующей выбивки;
  • центробежного литья;
  • обрубки и зачистки отливок;
  • литья по моделям, которые выплавляются или выжигаются;
  • отлива заготовок из чугуна постоянного и полунепрерывного цикла;
  • плавки и заливки;
  • литья в кокиль.

Каждая из этих групп, в свою очередь, содержит определенные типы оснащения, которые определяются непосредственно в зависимости от поставленной цели. Так или иначе, ко всем группам предъявляются специальные требования.

Стандарты технологического оборудования для литейного производства

Оснащение, которое применяется в литейном цеху, на наружной поверхности не может иметь различных неровностей. Это:

  • выступы;
  • выемки;
  • царапины.

При этом на деталях должны отсутствовать острые кромки, углы и шероховатости. Допускаются только те случаи, которые предусмотрены конструкторской документацией.

Что касается мест пересечения поверхностей, то в данном случае ситуация аналогична с предыдущей.

Градуированные покрытия, в свою очередь, должны быть обработаны с высокой точностью и защищены от образования коррозии.

К штрихам на шкалах предъявляется равномерность по толщине и длине, при этом отметки располагаются над соответствующими вертикальными линиями. Это необходимо для того, чтобы ось совпадала с серединой чисел.

Так как маховики и рукоятки имеют обода, то они должны надежно фиксироваться. Это касается также и масло-, водо- и воздухопроводных труб.

Требования к конструктивному исполнению технологического оборудования для литейного цеха

В любом случае оборудование технологическое для литейного производства имеет составные части.

К ним также предъявляется ряд требований в соответствии с вышеуказанным ГОСТом.

Так, трубы всех систем в обязательном порядке должны следовать контурам корпусных деталей. Отступление от стандарта возможно только в том случае, если это прописано в чертежах.

Обязательным является наличие заходных фасок на концах деталей, кроме тех ситуаций, когда выполнение этого становится невозможным.

Для утопленных головок винтов специально предусмотрены зенкованные отверстия. Следует отметить, что последние не должны выступать над гайкой.

При этом к покрытию штоков различных составляющих (цилиндры, золотники, плунжеры) предъявляются следующие требования:

  • отсутствие дефектов;
  • отменная прочность;
  • исключение утечки рабочей среды;
  • износостойкость уплотнений.

Это гарантия бесперебойного функционирования всей линии в литейном цеху.

Примеры технологического оборудование литейных цехов

С целью налаживания успешного процесса на литейном производстве, есть необходимость в модернизации оснастки предприятия.

Только современное технологическое оборудование для литейных цехов может гарантировать результативность и экономичность выполнения этапов изготовления.

На предприятиях литейных цехов традиционно устанавливается оборудование 2 типов: общего назначения, а также узкопрофильные технологические агрегаты. Последние необходимы для реализации литейного процесса.

К узкопрофильному типу относятся такие установки:

  • плавильные печи;
  • литейные агрегаты;
  • заливочные приборы, механизмы и манипуляторы, а также датчики, предназначенные для производства отливок;
  • ковши;
  • литейные автоматы, установки и комплексы.

Объемы выпуска отливок по странам приведены на графике ниже:

Современная оснастка на порядок превосходит образцы, применяемые в недалеком прошлом.

Сегодня преобладают устройства с программным обеспечением (ПО), приборы механизированного типа, а также автоматизированные системы, которые выполняют производственный процесс посредством внедрения высокоточных технологий.

Говоря об основных типах литейного оборудования, одно из главных мест занимают плавильные печи. Такие установки изготавливаются из стали с высоким показателем прочности, также используются теплоизоляторы и огнеупорные материалы с повышенным показателем выносливости.

Установки различаются по способу литья, бывают:

  • индукционные;
  • электродуговые;
  • газовые;
  • муфельные.

Устройства индукционного типа отличаются способностью к быстрому переходу от одного состава к иному. Удобство в обслуживании и эргономичность – основные преимущества. В такой печи могут регулироваться до нужного градуса показатели давления и атмосфера внутри.

Электрические дуговые печи вмещают от 500ц до 400т металла. В условиях плавки осуществляются технологические процессы покачивания и перемешивания материала. Такое оснащение применяется для получения жаростойкой, инструментальной, конструкционной стали углеродистого и легированного типа.

Современные тенденции в оснащении технологическим оборудованием литейных цехов

На схеме ниже приведен пример комплексно-автоматизированного цеха:

Применение актуальных методик автоматизации процесса литья дает возможность проектирования агрегатов для получения высокоточных и качественных сплавов.

Наклоняющиеся литейные аппараты – современное технологическое оборудование литейных цехов.

По средствам применения электрических сервоприводов на производстве осуществляется полный контроль за процессом дозирования, а также поведением расплава.

Сервопривод контролирует:

  • наклон;
  • непосредственно движение;
  • процедуру литья качанием.

Сервопривод дополнительно исключает вероятность перекоса в условиях открытия формы.

На современном этапе в литейном производстве востребованы такие элементы автоматизации, как поворотные столы, роботы-манипуляторы, а также литейные роботы.

Совершенствование техники, повышение ее качества и уровня обосновывается процессом усложнения самой конструкции агрегатов, повышением технических параметров и требований к надежности применения установок в действии.

Современное технологическое оборудование литейных цехов выступает в роли подходящей оснастки для специализированных производств. Такие установки причисляют к разряду дорогостоящего оснащения, но по своим эксплуатационным характеристикам они существенно превосходят установки прошлых лет.

Посредством внедрения технологического оборудования на литейное производство осуществляется модернизация самого процесса.

Примеры возможностей устройств и оборудования литейных цехов

Вулканизационные прессованные детали двигателя автомобилей, жаропрочные сплавы, ювелирные элементы выпускаются вследствие производственного литья.

Оборудование литейных цехов состоит из следующих устройств:

  • пресс-формы;
  • машины литейные с горячей камерой;
  • агрегаты с холодной камерой прессования;
  • машины точного литья;
  • блоки симуляции;
  • кокильные, гипсовые, песчаные формы.

Изготовление отливок нуждается в существенных расходах финансов и времени. Помимо этого, ранее действующие прототипы не всегда соответствуют стандартам серийного производства по параметрам и качеству.

Технологии литья высокой точности создают систему беспрецедентных размеров.

Оборудование литейных цехов известного на рынке металлопроката германского производителя Schultheiss характеризируется полной автоматизацией технических операций и возможностями максимально быстрого отливания серийной продукции.

Пресс-формы изготавливаются в основном из стали. Пресс-формы оборудованы выталкивающими приспособлениями, подвижными металлическими стержнями, создающими отверстия деталей.

Автоматизированное оборудование литейных цехов представлено машинами горячего, холодного, сверхточного литья.

В камерах горячего прессования изготавливаются сплавы на цинковой основе. Здесь сжатый горячий воздух от испарения раскаленного сплава создает небольшое давление, под действием которого расплавленный металл двигается в форму.

Отливки, полученные холодным давлением, состоят из магниевого, алюминиевого, медного циркониевого сплавов.

Технологии высокоточного литья в черной и цветной металлургии реализуются на оборудовании фирмы Schultheiss серий RP 950, 1000 и 2000. Эти машины позволяют выливать функциональные единичные изделия и производственные полуфабрикаты с минимальными затратами времени.

Системы машин RP автоматизированы на 100%, что позволяет производственным процессам протекать без операторского вмешательства и регулирования.

Оборудование точного литья имеет плавильные камеры, где можно разогревать около 20 литров или 55 килограмм сплава. Температура задается индивидуальная и точная для каждого вида черного или цветного металла.

Расплавлять материал можно не только под воздействием давления, но и в условиях вакуума, где можно качественно наполнить пресс-форму в отсутствии газового сопротивления. Машины оснащены гипсовыми или керамическими формами, куда направляется готовый сплав.

При наличии в камере избыточного давления материал проходит дополнительное уплотнение, что позволяет избежать усадки, которая недопустима для деталей моторов холодильника, двигателя авто.

Машины точного литья Schultheiss дистрибьюторскими фирмами дополнительно оснащаются литейными модулями магния. Все модели оборудования имеют систему безопасности широкого формата, что осуществляет регулярный мониторинг на сенсорном уровне.

Система сенсора без промедлений может распознать и известить о случившемся сбое и недостатке операций установки. Если неисправность угрожает работе всего механизма, автоматически включается режим ограниченного функционирования и защиты.

Внедрение в производство прогрессивных технологий литья возможно при сотрудничестве с официальным дистрибьютором Schultheiss в Российской Федерации «Инженерной фирмой АБ Универсал», что предоставляет качественные модели оборудования для сверхточного литья в вакуумных условиях.

Оборудование для литейных цехов на выставке

На выставке «Металлообработка» будут представлены лучшие модели литьевого оборудования. Специалисты и эксперты в данной сфере расскажут о своих достижения и результатах работы.

Выставочное павильоны комплекса «Экспоцентр» радушно примут всех гостей и посетителей. В рамках экспозиции будут проведены тренинги, семинары и презентации, где демонстрируются последние инновации этой отрасли.

Источник