1. Краткая информация о фирме Lovink Technocast.

Литейного цех фирмы расположен в восточной части Нидерландов, недалеко от немецкой границы. В нем применяются три технологии литья:

-литье в землю (Green sand);

- ХТС (No Bake);

- ЛГМ (Lost Foam).

Участок ЛГМ был создан в 1988 первоначально начиная с опытного участка с двумя опоками. В 1997 была установлена автоматическая формовочная линия Trufoam фирмы Vulcan (США).

Новая опытная линия по технологии ЛГМ была установлена в 2017 году.

Материалы отливок: высокопрочный и серый чугун.

Области применения отливок: легковые и грузовые автомобили, компрессоры, гидравлическое оборудование, погрузчики, тепловые агрегаты, бытовая техника, насосы и др.

В основном отливки поставляются на экспорт.

2. Стадии производства отливок методом ЛГМ

• Какие отливки наиболее оптимальны для перевода на технологию ЛГМ.

- отливки с большим объемом мех. обработки;

- замена сварных узлов на цельнолитые отливки;

- отливки с большим количеством внутренних полостей (блоки цилиндров с

   водяной рубашкой охлаждения, головки блоков);

- отливки сложной конфигурации;

- отливки с внутренними каналами, к которым предъявляются повышенные

   требования к чистоте поверхности.

Чем сложнее деталь, тем выгоднее производить ее методом ЛГМ.

• Какие отливки не возможно переводить на ЛГМ.

- отливки с толщиной стенки менее 3 мм;

- отливки, которые показали их высокую эффективность при использовании

других литейных технологий;

- отливки с полостями, которые невозможно заполнить песком при его

виброуплотнении.

• Изготовление моделей из отдельных элементов (частей).

Во многих случаях более целесообразно производить пеномодели с простой конфигурацией с дальнейшей их склейкой, что позволяет резко снизить затраты на изготовление сложной прессформы. Поверхность для склейки пеномодели должна быть качественной, без острых углов.

• Склейка пеномоделей

Склеивание может быть выполнено с использованием термоклея на автоматах. При использовании автоматического нанесения термоклея поверхности клеевого шва должны быть как можно более плоскими.

При качественной склейки пеномоделей термоклей должен выступить за кромки склеивающихся поверхностей. В случае отсутствия выступающего клея в отливках могут возникать дефекты.

• Конструкция кластера (блока) пеномодели

Очень важно правильно сконструировать кластер. Литейщики стараются как можно больше расположить пеномоделей в кластере в зависимости от размеров опоки. Из нашего опыта максимальное количество пеномоделей в кластере – 9 Конструкция кластера должна обеспечивать качественное заполнение песком пеномодели при виброуплотнении. Необходимо, чтобы кластер был прочным при нанесении на него противопригарного покрытия.

Конструкция литниковой системы кластера должна быть оптимальной при его заливке металлом.

Кластер с 96 пеномоделями

• Окраска пеномоделей
• Во избежание образования пригара на отливках пеномодели покрывают противопригарным покрытием. В зависимости от типа металла и температуры заливки толщина этого слоя покрытия может варьироваться от 200 мкм до 1 мм. Тип покрытия будет зависеть от заливаемого металла и его параметров.

Окраска пеномоделей может производиться методом окунания вручную либо с помощью робота. Форма детали должна позволять покрытию стекать, покрывать всю поверхность и снова стекать. После погружения детали должны будут высушены теплым воздухом.

• Процесс виброуплотнения (заполнения пеномоделей песком)

Для ЛГМ применяют чистый сухой кварцевый песок (без связующего). При виброуплотнении он должен заполнить все полости пеномодели.

• Заливка металлом

После заполнения пеномоделей песком производят заливку кластера.

Металл должен течь непрерывно без перерыва. Когда заливка прерывается, форма разрушается с недостаточным заполнением, в результате чего происходит неполное литье.

Скорость заливки металла обычно выше, чем при литье в песчаные формы. Обычно скорость разливки чугуна в диапазоне от 3 до 12 кг в секунду.

Заполнение металла в основном контролируется количеством газа, образующегося при испарении структуры пеномодели. Этот газ создает обратное давление на продвигающийся металл. Количество газа и противодавление зависит от плотности пеномодели, газопроницаемости покрытия, высоты металла, температуры заливки. Газороницаемость покрытия контролирует скорость продвижения металлического фронта.

Если металлический фронт замедляется, останавливается или даже втягивается, баланс давления в кинетической зоне нарушается, и песок разрушается в этой области (происходит обвал).

• Литниковая система

Сечение питателей при ЛГМ несколько выше, чем при литье в землю.

Обычно при ЛГМ заливку производят:

- для алюминия – сверху;

- для алюминия и чугуна – сбоку;

- для чугуна и стали – снизу (сифоном).

• Конструкция модельной и опочной оснастки (опок и прессформ)

Прессформы, изготовленные из проката алюминия (Д16), получаемые мех. обработкой, значительно дороже прессформ, изготовленных из алюминиевых литых заготовок.

• Размерная точность

Многие детали предназначены для последующей обработки. Поскольку механическая обработка имеет определенные жесткие допуски, они наносятся на чертеж.

Например: рисунок отверстий может быть обработан с точностью позиционирования 0,2 мм. В ЛГМ мы можем достичь 1 мм, в зависимости от металла и формы детали.

В прошлом мы производили винтовой компрессор с предварительно отлитой спиральной формой. По словам инженера-конструктора, шаг зубца, параллельный центральной линии, должен иметь допуск ± 0,1 мм. Это невозможно достичь в LFC и чугун. Тем не менее, инструмент-прототип был доступен, и со временем было произведено, измерено и обработано около 2000 деталей. Нет брака, вызванного недостаточным запасом для обработки! Статистический анализ размеров необработанной детали показал, что функциональный допуск по этому признаку может достигать ± 1,0 мм! (Будьте осторожны только с обработкой чертежей!)

Шаг ± 0,1

Припуск на обработку 1,8 мм

• Изготовление пеномоделей методом мех. обработки пеноблоков

Разовые пеномодели могут быть изготовлены на станках с ЧПУ методом мех. обработки с использованием специальных фрез.

• Примеры разовых пеномоделей и изготовленных из них отливок

Гидравлическое оборудование