Вакуум- пленочноя формовка. Фирма HWSl. Вакуумпленочнаяформовка(тематическаяподборка)
 Скачать 0.72 Mb.
|
|
рамы и балки 1. Около 20 лет ведущий поставщик линий ПФ производит формовочный модуль только по принципу воздушный поток с прессованием. Это самый современный способ уплотнения форм на линиях ПФ. По указанному или аналогичному способу никто не делает раму и балку. ПФ для рамы и балки готовят, в основном, на встряхивающих машинах, выбор которых в современных условиях неприемлем. Другого опыта изготовления форм нет. А значит, есть опыт только древнейших технологий и/или полное отсутствие опыта современных. Вывод. Опыта по ПФ для данных отливок нет или есть негативный. Анализ референт-листов за последние 20 лет, в том числе по всем ведущим поставщикам формовочных линий, показал, что нет линий с опокой 2500 мм с новым способом уплотнения. Ранее в г. для Кременчугского сталелитейного завода поставлена линия по старейшему способу уплотнения. Современного опыта с использованием воздушного потока с прессованием или импульса для рам и балок ни у них, ни у кого другого пока нет. Следует отметить, что для рам и балок есть опыт применения современных технологий “сухих” форм (процесс и ХТС). Например, на “Уралвагонзаводе” работает восемь формовочных машин концерна Sinto мод. На БСЗ (г. Брянск) — шесть таких машин. Заводы строили по одному проекту с базовым формовочным оборудованием Herman. Три завода России изготовляют раму и балку на оборудовании концерна. Только на “Промлите” (г. Чебоксары полностью автоматическая линия, а на БСЗ и “Уралвагонзаводе” — отдельные встряхивающие машины. Взамен машин по встряхиванию концерн изготовляет формовочные машины по новому способу уплотнения форм Seiatsu — воздушный поток+ прессование. Особо следует отметить, что ра- му никто не делает и по технологии импульс + прессование. Все заводы СНГ пока работают только по технологии встряхивания. В ы воды Для изготовления отливок рамы и балки пока еще не нашли применения современные технологии ПФ. l Все рамы и балки в России делают на старом оборудовании концерна Sinto, подлежащем за- мене. В России всего три завода отливают раму и балку и один в Украине, четвертый завод России в г. Люблино закрыт, и одна из причин — низкая экология литья стали способом сырой песчаной формовки (табл. 6). 9 ISSN 0024-449X. ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. 2004. № 8 Вакуум-пленочная формовка (тематическая подборка) Вакуум-пленочная формовка (тематическая подборка) Сегодня отливки завода “Промлит” (г. Чебоксары) признаны и сертифицированы в Министерстве как отливки высшего качества из всех предлагаемых. Краткие сведения о модернизации завода “Промлит”, г. Чебоксары На предприятии было начато освоение новой продукции — железнодорожных отливок, спрос на которые растет с каждым годом. Подготовка производства потребовала серьезной модернизации производственных мощностей существующие автоматические формовочные линии производства американской фирмы Herman были подвергнуты серьезной модернизации – увеличен размер опок, произведена замена устаревших и изношенных узлов. Дополнительно закуплено новое оборудование, в том числе и импортного производства. Освоены рама боковая, балка надрессорная, крышка буксовая, клин фрикционный, корпус буксы, корпус поглощающего аппарата. Ведется работа по подготовке производства корпуса автосцепки, хомута тягового и других комплектующих. В перспективе планируется полная механообработка всей выпускаемой продукции и сборка основных узлов вагонов. К железнодорожным отливкам предъявляют особые требования по качеству — от этого зависит безопасность движения поездов. Вся продукция, предназначенная для МПС РФ, до начала массового производства проходит сертификацию в соответствующих организациях, на предприятии постоянно осуществляют контроль приемщики МПС. Для повышения механических свойств отливки проходят термообработку (нормализацию и отпуск) в проходных туннельных печах. Благодаря освоению новой продукции происходит постоянный рост объемов производства, расширяются производственные площади, растет число рабочих мест. Заявки на новую продукцию предприятия поступают из многих регионов России и стран СНГ. Потребители оценивают качество поставляемой продукции как очень высокое. К новым возможностям предприятия проявляют интерес и зарубежные фирмы. 3 окт. 2003 г. ООО “Промтрактор” посетила делегация Министерства путей сообщения России, возглавляемая первым заместителем министра В. И. Якуниным. Гости приняли участие впуске линии по механообработке рамы боковой в механообрабатывающем цехе Эта линия рассчитана на обработку боковых рам в год. Однако уже в будущем году, соответственно росту производства отливок, планируется запуск еще одной линии механообработки рам на 50000 рам/г. Делегация посетила литейное производство ООО “Промтрактор-Промлит”, где ознакомилась с полным циклом производства рам боковых, начиная с производства стержней и заканчивая термообработкой деталей. Особое внимание привлекли принятые в эксплуатацию в июне этого года новые пескострельные стержневые автоматы фирмы Laempe (Германия), способные делать стержни массой до 350 кг. В беседах с заводчанами гости из Москвы выразили полное удовлетворение темпами роста производства на “Промлите”. Если вначале г. производили рам в месяц, то сейчас достигнут уровень в рама к декабрю эта цифра составит. Годовое задание в рам будет выполнено. Задача 2004 г. — увеличить производство рам в 2,5 раза. Следует отметить, что и МПС не остается в стороне. В Москве при содействии министерства подписан контракт на закупку импортного оборудования АФЛ для производства рам боковых и балок надрессорных по технологии вакуум- пленочной формовки. Большие заказы на железнодорожные отливки вызвали необходимость приобретения нового оборудования и освоения новых технологий. Для изготовления стержней отливок рамы боковой, балки над- рессорной, корпуса буксы выбран с- процесс с присущими ему преимуществами и как наиболее удовлетворяющий требованиям получения отливок ответственного назначения без литейных дефектов. В 2002 г. был подписан контракт с фирмой Laempe на поставку стержневого оборудования. В настоящее время освоено изготовление стержней для рамы боковой. Для изготовления стержней используют связующее и разделительное покрытие отечественного производства. Для улавливания и нейтрализации амина при работе автомата применяют высокоэффективный скруббер, обеспечивающий отсутствие вредных выбросов в окружающую среду. Высокое качество получаемых стержней подтверждает правильность выбора оборудования и технологии. Планируется приобретение дополнительных стержневых автоматов 0024-449X. ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. 2004. № Таблица Способ уплотнения смеси “Уралвагон- завод” БСЗ ”Промлит” Старый Встряхивание Встряхивание + прессование Машины Herman (Линии Herman (Sinto) Новый ХТС-фуран V-процесс или ПФ V-процесс Линия Италия, контракт г. Проект контракта г. Линия HWS (Sinto), контракт г Вакуум-пленочная формовка (тематическая подборка) Вакуум-пленочная формовка (тематическая подборка) Краткая информация о компании HWS HWS сегодня — это > 77% производимых во всем мире опочных формовочных линий, машин и цехов под ключ”. Компания HWS поставляет линии для литья в ПФ по всем технологиям безопочная форма (FBO); l песчаная опочная форма (процесс вакуум-пленочная форма (процесс форма ХТС — процесс Bake ( a-set, фуран- процесс). В конце 2004 г. идет монтаж и запуск сразу трех линий вакуум-пленочной формовки в РФ (“Кировский завод, Универсал, г. Новокузнецк) для изготовления чугунных отливок габаритами мм с протяженными тонкими стенками мм, с опокой 3000ґ1800ґ500/500 мм — “Промлит” для производства отливок рамы боковой, балки надрессорной и др. Заключены контракты на поставку еще двух линий по вакуум-процессу для “Центролита”, г. Сумы. Одна из линии аналогична поставляемой на Пром- лит (20 форм/ч, опока 3000х1800х500/500 мм), а это — крупные стальные отливки. На Кировском заводе план ввода линии в производство — окт. 2004 г. В мае 2004 г. запущена формовочная линия на КамАЗе — воздушный поток с прессованием (опока мм 70 форм/ч); вторая линия — в стадии подготовки монтажа (опока 1100 ґ750ґ300 мм форм/ч), песчаная форма. Ранее поставленные линии на Николаевский глиноземный комбинат, Новороссийский завод Красный Двигатель, Минский тракторный заводи другие обеспечивают европейское качество отливок, которые поставляют даже на экспорт для предприятий по комплектации, например, заводов Merse- des и т.д. По всем технологиям формовки HWS — признанный лидер, поэтому, производя все типы оборудования, не делают приоритетным один процесса рекомендуют клиенту оптимальный для его номенклатуры отливок. Цель фирмы — комплексные поставки литейного оборудования из Германии по индивидуальным заказам клиентов с учетом особенностей литейных цехов (сетки колонн, потоков отливок, стержней, металла, смеси и т.д.) Каждый проект на 100% уни- кален. Для начала инжиниринга HWS и подготовки коммерческого предложения от Завода-Покупателя достаточно следующей минимальной информации планируемые площади с сеткой колонн и расположением оборудования (плавильного, стержневого, смесеприготовления и т.д.); l необходимый размер форм/опок и производительность линии в час комплектация состава формовочного оборудования, включая выбивку, смесеприготовление и т.д.; l таблицу отливок (размер, масса, программа в год, марка сплава, время охлаждения и т.д.). Клиент платит только при поставке оборудования HWS. Все работы до заключения контракта на поставку, такие, как предварительная планировка оборудования в цехе клиента и другие работы предварительного инжиниринга, HWS делает за свой счет для всех заводов РФ и Украины. Первые отливки из сплава по V-процессу (из материалов 108 Конгресса AFS, American Foundry Society, 12–15 июня 2004 г., шт. Иллинойс, США) “Отливки из любого металла — будь то серый чугун, чугун с шаровидным графитом, ковкий чугун, различные виды стальных и алюминиевых сплавов, а также сплавов на основе меди — могут с успехом изготовляться в вакуумных формах, за исключением разве что магниевых сплавов.” (Эзра Л. Котзин, Литье металлов и формовочные процессы”, публикация AFS, 1981. С. Цель исследований получение отливок из Mg- сплава технологией вакуум-пленочной формовки. Участники эксперимента Space Age Enterprise, Inc., Лоренсвиль, шт. Джорджия ECK Industries, Inc., Манитовок, шт. Висконсин Обернский Университет, шт. Алабама. Вакуумный процесс Mg- и других сплавов экологически безопасен и имеет следующие преимущества песок можно использовать многократно, и, таким образом, исключается дорогостоящий процесс терморегенерации формовочной смеси технология безопасна для окружающей среды. В ней не используются токсичные органические связующие. Количество отработанных газов, выделяемых при работе поданной технологии, примерно враз меньше, чем при литье по газифицируемым моделям. Этот способ признан наиболее экологически безопасным по сравнению с традиционными литейными технологиями значительно снижается уровень шума из-за минимальной вибрации формы с сухим песком. Химсостав магниевого сплава AZ91E, %: 88,9 Mg; 9,0 Al; 2,0 Zn; 0,10 Физические свойства магниевого сплава при С приведены ниже 0024-449X. ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. 2004. № 8 Вакуум-пленочная формовка (тематическая подборка) Вакуум-пленочная формовка (тематическая подборка) Плотность, г/см 3 .......................... Температура плавления, °C..... Начальная температура плавления Линейное терморасширение, мкм/(м Ч K) Удельная теплоемкость при плавлении, кДж/кг 3,70 Теплопроводность, Вт Ч м. Электропроводность, Ом Ч см Для изготовления первой отливки из сплава AZ91E по V-процессу выбрали плиту клапана рис. 3) для грузовых автомобилей. Первые испытания продемонстрировали, что эта технология может с успехом применяться при производстве отливок (рис. 4, 5). Не выявлено существенных различий в микроструктуре отливок, полученных ЛВМ и по процессу (рис. Отливки в обоих случаях не различаются по твердости (рис. 7) и очень незначительно — по плотности (рис. Последние проекты модернизации производства И в заключение с удовлетворением сообщаем о стремительном подъеме литейного производства в России и Украине. Инвестиции в производство отливок сегодня выше, чем в металлургию, о чем свидетельствуют контракты на закупку современного оборудования. Так начиналось экономическое чудо в других странах мира. l май 2004 г. — подписан контракт на поставку линии процесс (воздушный поток+ прессование) для стальных отливок (1000ґ900ґ350), Россия; l июнь 2004 г. — запуск линии, процесс на Камском литейном заводе (КамАЗе) (опока мм 70 форм/ч, чугунные отливки. Вторая линия в стадии монтажа; l август 2004 г. — подписаны контракты на поставку сразу двух линий вакуум-пленочной формовки на Сумской центролит, Украина 0024-449X. ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. 2004. № Рис. 3. Отливка плиты воздушного клапана из сплава, изготовленная по процессу Рис. 4. Установка модели, литника и прибыли на модельной плите Рис. 5. Подготовка к первому производству отливки по процессу Engineering, Co 100 мкм мкм а б p Рис. 6. Микроструктура отливки из сплава AZ91E: а — ЛВМ; б — процесс 0 Твердость, ед. по Бренеллю а б p Рис. 7. Твердость отливок из сплава, полученных по ЛВМ (а ) и V-процессу (б ) 1,85 1,80 1,75 1,70 1,65 Объем пористости, % а б p Рис. 8. Пористость отливок из сплава AZ91E, полученных по ЛВМ (а ) и процессу (б ) Вакуум-пленочная формовка (тематическая подборка) Вакуум-пленочная формовка (тематическая подборка) Размер опоки мм для производства крупных стальных и чугунных отливок; l сентябрь 2004 г. — монтаж и запуск линии ва- куум-пленочной формовки HWS (2000 ґ1250ґ750 мм форм/ч) на Кировском заводе, г. Киров; l октябрь 2004 г. — монтаж и запуск линии ва- куум-пленочной формовки HWS (2000 ґ1250ґ750 мм форм/ч) на заводе Универсал, г. Новокузнецк; l ноябрь 2004 г. — отгрузка линии вакуум-пле- ночной формовки HWS (3000 ґ1800ґ500/500 мм форм/ч) на завод “Промлит”, г. Чебоксары, для производства стальных отливок рамы боковой и балки надрессорной. Выводы 1. Доказана необходимость и возможность изготовления крупных стальных отливок типа рамы боковой и балки надрессорной по процессу. Анализ способов изготовления песчаных форм показал, что процесс на новом витке развития демонстрирует высокую эффективность при изготовлении не только стальных и чугунных отливок, но теперь уже и магниевых, при наилучшей экологичности способа. процесс позволяет существенно сократить инвестиции в модернизацию литейного производства. Получаемые отливки не только более качественные, чем изготовленные другими способами формовки, но главное — более дешевые. Наметился перелом в отношении владельцев заводов к литейным цехам. Стало экономически выгодно вкладывать инвестиции в их модернизацию. Бизнес по изготовлению отливок вышел на первые места, потеснив инвестиционные проекты в металлургии по срокам окупаемости и процентам прибыли. Сегодня это — наилучшая ниша для вложения средств после сырьевой отрасли при достаточной простоте проектов создания первоклассных литейных цехов. Заводам стало легче получить кредиты, так как закончились схемы ГКО и т.п. Кроме того, проценты европейских кредитных линий уменьшились за последние несколько лет почти вдвое. Можно предположить, что данная технология, как самая высокая сначала х гг., искусственно сдерживалась для передачи заводам бывшего СССР, вместе с другими новейшими западными разработками и технологиями. Однако даже в кризисные для экономики времена России все же 0024-449X. ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. 2004. № Таблица 7 Процесс Масса отливки Припуски Поверх- ность, RMS Уклон, град. (min) Толщина стенки (min) Заказыва- емое количество Стоимость оснастки, тыс. долл. США Срок исполнения заказа, нед. 1 Вакуум- пленочная формовка До 150 фунтов І на первый І, затем добавляем І на каждый следующий І . Плюс ± .020І через линию разъема отливки 125…150 Нет уклона .125 І Любое 3…14 2 6 2 Литье в сырые песчаные формы От нескольких унций до тонн От ± І до І, затем прибавить І на каждый следующий І. Плюс от ± .020І до І через линию разъема отливки 1…5 .25 І –”– 0,8…4 –”– Литье по выплавляемым моделям От нескольких унций до фунтов От ± І до І, от ± .004І до 1 І, ± І до І, а затем прибавлять от І на каждый следующий 1 І 63…125 Нет уклона .060 І До 1000 3…20 8 10 5 Кокильное литье От нескольких унций до фунтов От ± І до І, затем прибавить І на каждый следующий І. Плюс от ± .010І до І через линию разъема отливки 2…5 .1875 І От 500 5…25 8 20 10 Литье под давлением От нескольких унций до фунтов І на каждый следующий 1 І. Плюс ± І через линию разъема отливки От .030 І до .060 І От 2500 10…100 12 22 8 В числителе — пробные отливки, знаменателе — начало производства после апробации Вакуум-пленочная формовка (тематическая подборка) Вакуум-пленочная формовка (тематическая подборка) удалось купить одну линию вакуумной формовки и освоить этот процесс наряде заводов, таких как “Курганмашзавод”, при активном участии пионера этого процесса в нашей стране В. П. Кузнецова. Сегодня благоприятный финансовый климат гарантирует зеленый свет вакуумной технологии. Процессы вакуум-пленочной и магнитной формовки дали старт принципиально новым способам изготовления форм с применением сыпучих зернистых материалов без связующих. Новые процессы отверждения формы обратимы, то есть после отключения источника усилия уплотнения формовочный материал возвращается в исходное состояние. Однако при параллельном развитии магнитных, замораживаемых и других форм, только вакуум- пленочная форма получила широкое применение, вытеснив возможных конкурентов. Число высокоавтоматизированных линий по процессу становится сравнимым с линиями по ПФ, и эта технология не имеет конкурентов при размере опок > 2500 мм, а тем более, по качеству отливок 0024-449X. ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. 2004. № 8 |