Внимание!
Предложения и заявки заказчиков

Размещение рекламных материалов

коммерческая реализация изобретений - ООО 'Адвансед Девелопмент Проджект' смотреть>>>

Требуются разработки по средствам контроля и ограничения по количеству дисковых операций производимых одним пользователемдля хостинг провайдера. смотреть>>>

Требуются разработки по использованию низкопотенциальной энергии смотреть >>>

Производство отливок из металла по ледяным моделям


Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев

Производство отливок из металла 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 ледяные модели за рубежом 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.
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.,
т.38(066)1457832

 


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Комментарии