Инвестиции в новое производство дают прибыль, когда оно основано на новых технологиях. В литейном деле набирает популярность удобная технология, когда получить модель отливки означает уже наполовину получить отливку. Модель отливки – пенопластовая, как упаковка от телевизора, или разовая пищевая тарелка, которых массово штампуют на автоматах, а плитами полистирола утепляют наружные стены домов.
По схожей технологии для серии отливок модели производят задуванием порошка полистирола в легкие алюминиевые пресс-формы (весьма простые в изготовлении и часто многоместные) с последующим вспениванием гранул при нагреве пресс-форм. Для разовых и крупных отливок (иногда весом до нескольких тонн) подходит вырезание моделей из плит полистирола нагретой нихромовой проволокой, например, по шаблонам. Модель и полученная по ней отливка, имеют высокую точность и конкурентный товарный вид.
Свободно можно видеть, «пощупать» 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). Наши литейщики к такому не привыкли, стереотипы заученные еще в институтах, не дают увидеть новых возможностей литья. Модели красят быстросохнущей краской с порошком-огнеупором, собирают с литником, засыпают сухим песком в ящике (контейнере) и заливают металлом. При заливке металл испаряет модель и собой ее замещает. Чтобы модель не дымила в цех при заливке, из контейнера отсасывают насосом газы – разрежение поддерживают примерно пол-атмосферы.
Производственные участки: модельный, формовочный, плавильный, очистной имеют примерно одинаковые площади и оснащаются простым оборудованием. Вся формовка состоит из засыпки сухого песка без массивных высокоточных машин прессования, встряхивания, устройств сборки форм. Акцент внимания перенесен на производство моделей – этих «легчайших игрушек» с плотностью материала 25-27 кг/куб. м, которое обычно «доверяют» женским рукам, часто располагая на втором и выше этажах зданий.
Оборотное охлаждение песка ведут в пневмопотоке или в проходных трубчатых охладителях. Для черных и цветных сплавов используется одинаковое оборудование, которое, благодаря своей несложности, без затруднений производят в Украине (для других видов формовки качественное оборудование надо импортировать). Так получают отливки из чугуна и стали всех видов, бронзы, латуни и алюминия всех марок. В ящике на «елке или кусте» сразу льют десятки отливок, как в ювелирном производстве.
Цеха и участки с этой гибкой технологией множатся по всему миру - от Америки до Китая, на заводах General Motors, Ford Motors, Fiat. Сегодня в мире по ней производят отливок ~1,5 млн. т/год, прогнозы на ближайшее будущее дают этой технологии 10-20% мирового литья. Институт ФТИМС, г. Киев, тридцать пять лет совершенствуя в этом деле «фирменную» специализацию, спроектировал оборудование и запустил ряд участков в России, внедрил такое оборудование в Польше и Вьетнаме, из последних объектов – цех на 400 т/месяц в Днепропетровске.
Низкие затраты на материалы (расход на 1 тонну годного литья состоит из четырех модельно-формовочных материалов: кварцевый песок - 50 кг, противопригарные покрытия - 25 кг, пенополистирол -6 кг и пленка полиэтиленовая - 10 кв.м., не применяется для песка связующее) экономят не менее 100 дол./т литья, а размещение отливок по всему объему контейнера дает выход годного 70-80%, экономию по шихте металла на 250-300 кг, электроэнергии 100-150 кВт.ч., массы отливок на 10-20% по сравнению с традицион-ной опочной формовкой. Особенно крупная экономия 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. Нет ограничений на геометрию и конфигурацию отливок. Капитальные затраты на организацию цеха сокращаются в 2-2,5 раза, также как и сроки ввода его в эксплуатацию.
Опыт запуска участков до 50-150 т/месяц показал срок окупаемости 9-12 месяцев, набор оборудования для цехов 10-80 т/месяц отличается мало. Также размещают такие участки при кузнях, термических и ремонтных цехах. Если создавать или реконструировать литейную, то литье по пеномоделям – тот бизнес, где металл своим оборудованием и рабочей силой переводится в наукоемкий товар. Процесс относится к высоким литейным технологииям, которые меняют стереотип, что высокие технологии - это обязательно сложные малодоступные производства. Отливки еще называют «хлебом машиностроения», они составляют 50-60% от массы машин. Сегодня обрабатывающая промышленность все больше нуждается в высокоточных заготовках. Их производство тем более выгодно для немногих стран с замкнутым металлургическим циклом, к которым относятся Украина и Россия и где все больше понимают, что без развития отечественного машиностроения из металла - продукта своих горнорудной и металлургической промышленности не опередить конкурентов.
В Киеве льют черные и цветные металлы развесом 0,1-2500 кг. Опытный цех института производит отливки из чугуна, стали, алюминия, медных сплавов (латунь, бронза) до 40 т в месяц и выполняет заказы на серийные и разовые детали. Институт ФТИМС проектирует оборудование цехов и участков, разрабатывает технологию и оснастку для этих цехов и поставляет полный комплект литейного оборудования под ключ. Выполняется пуско-наладка всего комплекса поставленного оборудования и внедрение технологии. Изготовление пресс-форм для моделей часто выполняют точным литьем. Составил Дорошенко В., dorosh@inbox.ru , т. 38-066-1457832, ф. 38(044)4248488. Фото см. www.opoka.ru/content/index_22.php

Добавлено (11 Август 2008, 23:28:25)
---------------------------------------------
[quote=dorosh]В Киеве льют черные и цветные металлы развесом 0,1-2500 кг. Опытный цех института производит отливки из чугуна, стали, алюминия, медных сплавов (латунь, бронза) до 40 т в месяц и выполняет заказы на серийные и разовые детали. Институт ФТИМС проектирует оборудование цехов и участков, разрабатывает технологию и оснастку для этих цехов и поставляет полный комплект литейного оборудования под ключ. Выполняется пуско-наладка всего комплекса поставленного оборудования и внедрение технологии. Изготовление пресс-форм для моделей часто выполняют точным литьем. Составил Дорошенко В., dorosh@inbox.ru , т. 38-066-1457832, ф. 38(044)4248488. Фото см. www.opoka.ru/content/index_22.php [/quote]

Литье по газифицируемым моделям
позволяет вынести пескооборот за территорию литейного цеха.
К. Х. Бердыев, В. С. Дорошенко, ФТИМС НАНУ, г. Киев, dorosh@inbox.ru , т. 38-066-1457832, ф.38(044)4248488. Фото см. www.opoka.ru/content/index_22.php,

Среди некапиталоемких гибких, повышающих культуру производства технологий, литье по газифицируемым моделям (ЛГМ) показывает опережающую динамику и географию распространения в литейном производстве стран мира. Институт ФТИМС НАН Украины (отдел ФХПФ), десятки лет совершенствуя эту технологию как научно-техническую «фирменную» специализацию, поставляет для литейных цехов типовые комплексы оборудования производительностью 150...5000 т отливок в год, проектируя участки под площади заказчика.
Расчеты показывают, что созданные институтом такие комплексы оборудования для ЛГМ только на заводах Минпромполитики Украины позволят при монтаже их на реконструируемых литейных предприятиях создать производственные мощности с суммарным выпуском литья свыше 150 тыс. тонн/год, в частности, отливок для авто – тракторной техники, техники для АПК, нефтегазовой промышленности, арматуро- и насосостроения, военной техники.
ЛГМ можно отнести к высоким технологиям литейного производства. Эта технология вопреки стереотипам, которые сложились еще со студенческих лет, свидетельствует, что высокие технологии - это не обязатольно сложные малодоступные процессы. Примером может служить цикл оборудования пескооборота, применяемый при ЛГМ. Если в вузах на протяжении нескольких лет изучают для традиционных технологий десятки литейных связующих, множество составов формовочных и стержневых смесей, способов их уплотнения с соответствующим формовочным орудованием и оснасткой, планировки цехов, где смесеприготовление занимает до четверти (с регенерацией до трети) площади цеха, а выбивное оборудование часто напоминает чудо техники при том, что существенной проблемой литейного производства является утилизация твердых отходов, из которых 90% составляют отработанные формовочные и стержневые смеси (1,5-2,0 т/т литья), относящиеся к 4-й категории опасности, то не удивительно, что может быть не понятно, как без этого можно получать отливки.
Оборотное охлаждение песка при ЛГМ ведут в пневмопотоке или с применением простейших конвейеров, эти металлоконструкции для экономии помещений часто монтируют с внешней стороны стены цеха, где сухой песок в силосе сохраняется «не боясь» мороза. Такая линия установлена в литейном цехе ФТИМС производительностью 50 т отливок в месяц. От нее на формовочном участке в цехе стоит две еденицы оборудования: вибростол для формовки с трубопроводом засыпки песка в форму и приемное устройство с решеткой для высыпки из контейных опок отработанного песка. Расход на 1 тонну годного литья состоит из четырех модельно-формовочных материалов: кварцевый песок - 50 кг, противопригарные покрытия - 25 кг, пенополистирол - 6 кг и пленка полиэтиленовая - 10 кв.м., не применяется для песка связующее.
Совершенствуя оборудование, особенно для механизированных линий, и «обкатывая» его в цехе института за последние 1,5 года разработана КД и изготовлено (или в стадии изготовления) следующее оборудование: осушитель подвспененного пенополистирола в бункере вылеживания, эжекторный транспортер пенополистирола для питания пресс-автоматов, регенератор песка без псевдожижения, осушитель газов от водокольцевого насоса, установка каталитического дожигания газов без контакта с пламенем горелки, поворотный стол 1200х1200 с механической загрузкой-выгрузкой, приводной секционный рольганг 1200х4000, водяной осадитель пыли для предохранения водокольцевых насосов от абразивного износа, силос с осадителем пыли/песка для пневмотранспорта всасывающего типа, объемный дозатор 0,5 куб.м. песка для засыпки в контейнерные опоки, вибростолы 600х900 с подъемником (h=25 мм) для линий формовки и 1200х1200 с виброколебаниями в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
ЛГМ относятся к отечественным технологиям, которые позволяют шире использовать то наше преимущество, что наша держава относится к немногочисленным странам с замкнутым металлургическим циклом производства металлов из собственных руд и может успешно конкурировать в сфере производства наукоемкой металлопродукции.