Изделия и детали из легкоплавких цветных металлов, а также сплавов, таких как алюминий, медь, олово, латунь, свинец, цинк пользуются немалым спросом, поэтому их изготовление – занятие востребованное и прибыльное. Более того, заниматься этим делом может любой мастер-любитель, причем в домашних условиях.
Для литья металлов, прежде всего, следует изготовить литейную форму. Технология ее создания довольно проста. Литейные формы создаются в формовочных ящиках, которые для обеспечения хорошего контакта с формовочной землей изготавливаются из неструганых досок. Такое сооружение носит название опока.
Опока должна иметь размеры, приблизительно в 1,5 раз превышающие размеры детали и состоит из двух частей: верхней, которая представляет собой рамку, имеющую две-три поперечины в середине и нижней — ящика с дном. Для того чтобы соединение двух частей опоки было прочным на ящике следует установить фиксаторы, а на рамке сделать углубления.
Состав формовочной земли следующий: 75 % — это чистый мелкий песок, 20 % — глина и 5 % — каменноугольная пыль. При этом все ингредиенты необходимо тщательно перемешивать пока не будет получена однородная масса.
литьё алюминия струбцины
Моделью для создания формы может выступать сама деталь или специальная модель, изготовленная из дерева или какого-либо другого материала. В случае, если в качестве модели для формовки выступает уже сработанная в некоторых местах деталь, такая как, например, защелка от замка двери автомобиля, то сработанные места следует нарастить шпатлевкой до размера новой детали. После того, как наращенные места полностью затвердеют их следует обработать напильником и зачистить шкуркой.
В процессе формовки нижнюю часть опоки следует засыпать формовочной землей, после чего слегка ее утрамбовать. Модель необходимо припудрить тальком или порошкообразным графитом и наполовину вжать ее в землю. Разместить модель следует таким образом, чтобы все выступы и другие части можно было легко вынуть из формы, не разрушая ее при этом. После этого землю в ящике следует снова посыпать тальком или графитом, установить на нижнюю часть опоки верхнюю, совмещая при этом фиксаторы с отверстиями.
В будущую деталь для формирования литника необходимо поставить коническую пробку. Затем в опоку следует с избытком насыпать формовочную землю и утрамбовать ее. После этого необходимо аккуратно вынуть пробку под литник, снять верхнюю часть формы и вынуть модель. Обе части формы должны иметь углубления, точно отображающие форму детали.
После того как обе половины формы подсохли их необходимо соединить и хорошо сжать для того, чтобы между нижней и верхней частями не оставалось щели. В результате получается готовая к заливке металлом форма.
Плавить металл следует в чугунной или в стальной емкости с носиком, через который расплавленный металл заливается в литниковое отверстие формы. Плавка осуществляется в небольшом горне или муфельной печи.
При осуществлении плавления цинка для того, чтобы предотвратить выгорание металла поверх металла в посуду имеет смысл насыпать слой древесного угля.
ЛИТЬЕ МЕТАЛЛОВ В КИТАЕ | Заводы в Китае | Литье алюминия | Производство металлических форм | КНР
После того как металл расплавлен его в течение 4—5 минут следует для максимального прогрева выдерживать в печи. Это способствует наилучшему заполнению формы в наиболее тонких ее местах. А для того, чтобы форма не размывалась расплавленный металл необходимо заливать в нее тонкой, непрерывной струёй.
После того как металл полностью остыл форму необходимо разнять и вынуть готовую деталь. Как правило, детали, получаемые таким способом, обладают шероховатой поверхностью, а потому им необходима дополнительная чистовая обработка.
Существует и более сложная технология литья, но при этом она позволяет получать и более высококачественные и точные изделия. При этом технология доступна для использования в домашних условиях.
Технология состоит в том, что модель будущего изделия изготавливается из парафина, воска или другого легкоплавкого материала, после чего она заформовывается в неразъемной жаростойкой массе. При небольшом нагревании или даже кипячении в воде восковая модель выплавляется через отверстие из формы, а в полученную форму заливается расплавленный металл. Такой метод дает возможность повторять в изделиях мельчайшие элементы моделей.
Материал, который применяется для изготовления моделей, должен обладать температурой плавления от 50 до 90 градусов по Цельсию и плотностью, меньшей, чем плотность воды. Это необходимо для того, чтобы при выплавлении модели материал мог беспрепятственно всплывать на поверхность. Более всего этим требованиям удовлетворяют пчелиный воск, сплав одинаковых частей парафина и стеарина, зубопротезные воски.
Для получения точной формы, например, такой как сложной конфигурации ключ сначала следует при помощи оригинала изготовить форму из гипса и уже в ней отлить модель из воска.
Создание модели из воска почти не отличается от создания отливки. Разница состоит только в том, что заливка гипса не требует опоки, которую с успехом заменяет коробка из картона необходимых размеров.
Для создания восковой модели необходимо развести гипс до консистенции жидкой сметаны, вылить его в коробку и, пока он не загустел, вдавить в него модель-оригинал. При этом оригинал следует предварительно покрыть тонким слоем вазелина.
Вместе с тем по краям коробки на половину длины следует вдавить две спички, которые станут выполнять роль фиксаторов. После того как гипс затвердел его поверхность и выступающие части спичек-фиксаторов необходимо покрыть тонким равномерным слоем вазелина, после чего свежим раствором гипса залить верхнюю часть коробки.
Перед заливкой верхней части модели на ее край следует поставить металлическую вставку из гвоздя или толстой проволоки для создания литникового отверстия. После полного отвердевания гипса верхнюю часть следует отсоединить при помощи тонкого ножа от нижней, вынуть оригинал, а также литниковую вставку, придать конусную форму верхней части литникового отверстия, соединить обе половины формы и, ориентируясь на спички-фиксаторы, плотно сжать.
В итоге получается готовая форма для восковой модели. Расплавленную массу из воска необходимо через литниковое отверстие залить в форму, и аккуратно вынуть после охлаждения. Если изделие обладает неправильной формой и большим количеством выступов, то помимо литникового отверстия для выхода воздуха, который вытесняется расплавленным воском, следует сформировать одно или несколько тонких отверстий. С готовой модели следует аккуратно удалить остатки литника, заусеницы и остатки воздуховыводящих каналов.
К готовой восковой модели следует присоединить изготовленный из воска литник, после чего готовую модель необходимо поместить в огнестойкую форму. Формовочная масса, которой заливается восковая модель, при литье изделий из алюминия и легкоплавких бронз состоит из следующих элементов (в массовых частях):
Первый состав: гипс -1, мелкий песок – 1, мел – 2, тальк – 2.
Второй состав: гипс – 1, мелкий песок – 2.
Третий состав: гипс – 1, кремнезем – 3.
Формовочную массу следует разводить водой до состояния сметаны. После этого ею можно полностью заливать восковую модель. Для осуществления этого процесса на дно емкости следует налить немного массы, аккуратно установить на нее восковую модель и залить массу вокруг модели, контролируя при этом, чтобы не образовывались пузырьки воздуха. Форма полностью отвердевает через 40-60 минут.
Если отливание изделия планируется из сплава или металла, температура плавления которого более 880 градусов по Цельсию, восковую модель необходимо предварительно обработать слоем примерно в 1 мм огнестойкой обмазки и только после этого заливать формовочную массу.
Также восковые модели можно обрабатывать смесью водного раствора жидкого стекла и талька. Покрытые смесью восковые модели необходимо присыпать чистым кварцевым песком, после чего снова покрывать смесью и присыпать песком. Всего такая операция повторяется от 4-х до 5-ти раз.
Если отливаемое изделие имеет достаточно большие размеры а, следовательно, и объем заливаемого в форму расплавленного металла тоже велик, то следует наносить от 6 до 7 слоев самодельной огнеупорной обмазки. После высыхания обмазки, модель следует для закрепления на 3 минуты погрузить в водный раствор аммиака (нашатыря).
После этого наступает время для выплавки из формы восковой модели. Для этого обычно форму кипятят в воде. Для того чтобы расплавленный воск мог легко выходить наружу и всплывать на поверхности воды литниковое отверстие должно располагаться в верхней части формы, погруженной в воду.
В случае, если отливаемая деталь обладает сложной поверхностью, для ее полного освобождения от воска во время кипячения следует неоднократно переворачивать форму. После того как восковая масса внутри формы полностью удалена внутри формы получается полость, которая точно соответствует модели. Перед осуществлением заливки металла форму следует прокалить в горне или муфельной печи. При этом сначала печь необходимо разогреть до 550—600 градусов по Цельсию, положить в нее форму и поднять температуру до уровня в 900 градусов по Цельсию. При такой температуре в зависимости от массы формы прокаливание может длиться от 2 до 4 часов.
Если в форму заливаются чугун или алюминиевые сплавы после прокаливания ее следует охладить до комнатной температуры. Если в форму заливаются бронза или латунь, форму необходимо охлаждать только до 500 градусов по Цельсию. Нержавеющую сталь следует заливать в форму, которая имеет температуру 850 градусов по Цельсию.
Стоит отметить, что в большие формы расплавленный металл затекает под воздействием собственного веса и вытесняет находящийся там воздух. Если же отливка имеет относительно небольшие размеры, то добиться изделия хорошего качества невозможно в силу того, что воздух не дает жидкому металлу возможности заполнить все полости формы. Тем не менее, эту трудность можно преодолеть, если поместить форму в ручную центрифугу. Там центробежная сила способствует вытеснению воздуха и позволяет металлу полностью заполнить все полости формы. Но осуществлять такую операцию следует быстро, в то время, пока металл все еще находится в расплавленном состоянии.
Готовая отливка вынимается из формы. После этого механическим способом следует удалить литник, а также каналы для отвода воздуха в случае их наличия. Готовое изделие при необходимости следует подвергнуть косметической обработке.
Похожие записи:
- Бизнес идея. Открываем кофейню
- Бизнес идея — открываем тюнинг ателье
- Бизнес идея — изготовление мебели для животных
- Бизнес идея — открываем охранное агентство
- Бизнес идея по разведению осетровых
- Бизнес идея — открываем агентство эскорт-услуг
- Дачное подспорье, или Бизнес-идея о горшочках для рассады
- OFF ROAD тюнинг как бизнес-идея
- Бизнес идея — пошив одежды для собак
- Бизнес идея — организация системы дистанционного образования
Источник: bizidei.ru
Литье металла по газифицируемым моделям — конкурентоспособный производственный бизнес
Инвестиции в новое производство дают прибыль, когда оно основано на новых технологиях. Металлургическая переработка металлов и литейное производство на постсоветском пространстве имеют давнюю традицию и солидный инженерный опыт. Россия и Украина в конце второго тысячелетия занимали лидирующие позиции в производстве металла и отливок на душу населения. Сейчас выпуск литья уменьшился в несколько раз. Однако оставшиеся научно-технические центры, в частности, в НАН Украины, сохранили инженерные наработки, опыт внедрения конкурентоспособных технологий и смогли организовать цикл от проектирования литейного цеха и оборудования до поставки этого оборудования отечественного производства заказчику «под ключ» с выполнением пуско-наладки, обучения персонала и отработки технологии в производственных условиях.
Среди созданных в последние десятилетия технологий в литейном деле набирает популярность удобная технология, когда получить модель отливки означает уже наполовину получить саму отливку. Модель отливки — пенополистироловая, такая, как упаковка от телевизора, или разовая пищевая тарелка, которых штампуют миллионами на автоматах, а плитами полистирола утепляют наружные стены высотных домов. Пенополистирол относится к твердым пенам (как хлеб, например), которые в физической химии определяются как дисперсия газа в твердом веществе, или точнее, ячеисто-пленочная дисперсная система. В нашем случае матрицей служит полистирол, а диспергируется («дробится» и «рассеивается») газ.
По схожей технологии (как при производстве упаковки) 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 пенополистирола нагретой нихромовой проволокой, которая, например, по шаблонам «как по маслу» режет блочный пенополистирол. Модель, затем полученная по ней отливка, имеют высокую точность (соответственно, низкую металлоемкость) 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). Модели красят быстросохнущей краской с огнеупорным порошком, собирают с литником, засыпают сухим песком в ящике (контейнере) и заливают металлом.
При заливке металл испаряет модель и собой ее замещает. В этой операции замены одного на другое — весь «фокус» или ноу-хау технологии литья по газифицируемым моделям, который определяет ее название по принятой терминологии в литейном производстве и делает ее уникальной. Во всех других способах формовки по модели присутствует предварительная операция ее удаления перед заливкой, а в таком отсутствии удаления модели из формы кроется и «секрет» точности получаемых отливок. Что заформовали, то и отлили в неподвижном окружающем песке. Снятие «копии» с модели происходит одновременно с «превращением» модели в отливку, что шутя можно сравнить с выполнением «фотографии» путем «убиения» оригинала, или как в шахматной партии с жертвой пешки (модели) для выигрыша туры (отливки).
Чтобы модель не дымила в цех при заливке, из контейнера обычно отсасывают насосом газы — разрежение поддерживают примерно пол-атмосферы. Для уникальных отливок (крупногабаритных штампов для кузовов автомобильного производства и т. п.) используют трубчатые газовыводные каналы с поджиганием выходящего их них газа от термодеструкции моделей, чем практически полностью переводят этот газ путем горения в двуокись углерода и пары воды.
Участки модельного производства обеспечиваются модернизированными автоклавным оборудованием с объемом камеры 100400 л. Разработанные усовершенствования по сравнению с серийно выпускаемыми моделями позволяют сократить время спекания моделей до 1,52 мин. при температуре 115135 0 С и толщине стенки получаемой по моделям в последующем отливки 5..10 мм и выше. Таким оборудованием сейчас оснащается модельный участок Свесского насосного завода, Сумская обл. Для серийного производства поставляются полуавтоматы, цикл производства моделей на которых составляет около 23 мин. и которые пригодны также для производства фасонной упаковки, легкой тары, декоративных, шумо- и теплоизолирующих панелей с торцевым замком. Практика показывает, что указанное модельное оборудование в действующих литейных цехах нашей страны является наиболее загруженным и часто эксплуатируется в три смены.
Производственные участки: модельный, формовочный, плавильный, очистной имеют примерно одинаковые площади и оснащаются простым оборудованием (наиболее сложным является упомянутое модельное). Вся формовка состоит из засыпки сухого песка с вибрацией контейнера до одной минуты без массивных высокоточных машин прессования, встряхивания, устройств сборки форм, свойственных традиционным видам формовки. Акцент внимания перенесен на производство моделей — этих «легчайших игрушек» с плотностью материала 2527 кг/куб. м, которое обычно «доверяют» женским рукам, часто располагая на втором и выше этажах зданий. Качество выполнения модели в основном определяет качество отливки.
Оборотное охлаждение песка ведут в пневмопотоке с повторным использованием песка ~97%, потери этого оборота составляют просыпи и отсев мелкой фракции, который выполняют во избежание его запыления. Кроме того, применят осаждение в циклонах пыли при прохождении отсасываемых газов из формы и дожигание отходящих газов. Для черных и цветных сплавов используется одинаковое оборудование, которое, благодаря своей несложности, без затруднений производят в Украине (для других видов формовки качественное оборудование надо везти с Запада). Таким способом можно получать отливки из чугуна и стали всех видов, бронзы, латуни и алюминия всех марок. В ящике на «елке» можно сразу лить десятки отливок, как в ювелирном производстве, что служит еще одним «козырем» для литья по пеномоделям.
Создание технологии литья по газифицируемой модели связано с научно-техническая революцией второй половины прошлого века наряду с такими процессами, как вакуумная формовка, непрерывное литье, литье под низким давлением, импульсная формовка и др. Все эти технологии на подъеме.
А цеха и участки с гибкой технологией литья по пеномоделям сегодня множатся по всему миру — от Америки до Китая, на заводах General Motors, Ford Motors, Fiat. Успешно эксплуатируются полуавтоматические и автоматические линии. В наше время в мире по пенополистироловым моделям производят ~1,4% от всего количества литья — свыше 1 млн. т/год, прогнозы на ближайшее будущее дают этой технологии 1020% мирового литья. В России в 2005 г. произведено этим способом 0,1 % литья.
Институт ФТИМС, г. Киев, десятки лет совершенствуя в этом деле «фирменную» специализацию, как одну из граней своего инженерного бренда, спроектировал и запустил ряд участков в России, поставил и внедрил такое оборудование в Польше, Румынии и Вьетнаме, из последних объектов — цех на 5000 т/год на ДЗТЛ в Днепропетровске. Потенциал технологии таков, что она позволяет лить не только металлы и сплавы, но и композиты, которые обладают повышенными в несколько раз, например, триботехническими свойствами по сравнению с простыми сплавами.
Низкие затраты на материалы (всего 4 вида, не применяется в форме связующие) экономит не менее 100 дол./т литья, а размещение отливок по всему объему контейнера дает выход годного 7085%, экономию по шихте металла на 250300 кг, электроэнергии 100150 кВт.ч., массы отливок на 1020% по сравнению с традиционной опочной формовкой. Трудоемкость финишных операций сокращается на 1020% при единичном и на 4060% при серийном производстве. 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. Также льют без ограничений колеса, звездочки, корпуса, сантехнику, головки и блоки цилиндров бензиновых и дизельных двигателей, художественные, парковые и другие отливки.
По данным General Motors при производстве блока цилиндров масса его уменьшилась на 15% и трудоемкость механической обработки на 50% по сравнению с традиционным литьем в стержнях. Освоение серийного литья чугунных блоков автомобильных двигателей объемом 1,2 и 1,3 л для компании «ДЭУ-Украина» технологи ФТИМС считают своим серьезным достижением, блок легче аналога на 5 кг. Сейчас на стадии проектирования оснастки в этом институте находятся еще два вида блоков цилиндров двигателей.
В Киеве льют черные и цветные металлы развесом до 500 кг. Литейный цех опытного производства 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 цеха и участки, разрабатывает технологию, поставляет оборудование и оснастку. Передает заказы цеху-партнеру на 400 т в месяц — точное литье деталей массы (0,22000 кг) с минимальной механообработкой без ограничений на форму отливки. Выполняется пуско-наладка всего комплекса поставленного оборудования и внедрение технологии, обучается персонал.
Капитальные затраты на организацию производства сокращаются в 22,5 раза, также как и сроки ввода производства в эксплуатацию. Опыт запуска цехов до 50150 т/месяц показал срок окупаемости 912 месяцев, притом, что набор оборудования для цехов 1080 т/месяц отличается мало. Легко разместить такие участки при кузнях, термичках, ремонтных и других цехах. Если создавать или реконструировать литейную, то технология литья по газифицируемым моделям — тот бизнес, в котором металл своим оборудованием и рабочей силой переводится в высокотехнологичный наукоемкий товар.
К сожалению, крупные металлургические державы Россия и Украина продают за рубеж металл преимущественно в чушках, слябах и массивных заготовках, а также лом. Тогда как Германия в отдельные годы экспортирует 27% отливок, импортируя руду и металл. Не вечно же нам металлолом и чушки продавать за рубеж, имея здесь только сборку и торговлю, не только Китай может поднимать свое машиностроение. Чем быстрее мы станем до деталей и машин перерабатывать свой металл, тем раньше достигнем европейского уровня благосостояния.
Организация литейного цеха/участка «под ключ».
Рекомендации института ФТИМС НАН Украины (г.Киев) по организации цеха/участка для литья металлов по газифицируемым моделям (ЛГМ) по опыту создания цехов в Украине, России, Польше, Вьетнаме.
Максимальная масса отлитой детали ограничена лишь объемом печей и ковшей, толщина стенок не ограничена. Имеется опыт литья многотонных штампов. Качество поверхности обеспечивается огнеупорными красками из недефицитных материалов.
Масса необходимого жидкого металла, например, для получения 2500 т./год отливок считается как для традиционных технологий литья (по ЛГМ только выше выход годного на 10-20%) с учетом:
— коэффициент годных отливок — 0,96,
— масса литниковой системы, прибылей — 0,6ч0,8 G дет. (для цветного литья и чугуна меньше),
— остаток в печи, ковшах и др. потери — 0,1ч0,2,
— составит 5000 т/год; 416,7 т/мес.; 17,4 т/сутки(в т.ч. возвратные собственные отходы металла переплавляются повторно).
Для деталей массой 0,2 ч 20 кг. рекомендуем использование печей ИСТ-0,5 двухтигельных при работе минимум в 2 смены в сутки. Сменная производительность печи в среднем составляет 3,5ч4,0 т/смену — 7ч8 т/сутки. Минимальное количество печей составит — 3 шт.
Источник: oborudka.ru
мини-литейный завод под ключ. литье алюминия и другого цветного металла
готовый бизнес по литью цветных металлов под ключ по переплавке алюминия и другого цветного металла в различные виды ликвидных изделий.
производсство методом литья—
товаров широкого потребления-
авто-деталей—
линейной арматуры, сопутствующей продукции=
прочих товаров из цветных металлов.
Ассортимент продукции, выпускаемой мини-заводом , не ограничен — все зависит от литейной формы. При необходимости в другом типе изделия достаточно только- взять другую форму.
Комплект действуещего мини завода входит
отражательная печь;
тигельная печь;
кокильный станок;
кокили (формы изделий в соответствии с профилем Вашего предприятия).
Для литейных печей в качестве энергоносителя подходят: природный газ (и газ в баллонах), электричество. По Вашему желанию возможна установка горелки для работы оборудования на отработанном топливе, солярке и т.д.
Энергопотребление печей
15-20 часов бесперебойной работы на 1 баллоне газа.
30 кВт/час при разгоне и 12-15 кВт/час в рабочем режиме.
Это позволяет сочетать высокую производительность и экономичность.
Типы кокильных станков,
Однопозиционные — форма раскрывается только в одну сторону (для изделий без обратных углов).
Многопозиционные — возможность раскрытия формы вверх/низ, и т.д. для литья изделий сложных форм.
Усилие на сжатие — до 200 тон (показатель зависит от типа установленных цилиндров)
Мощность (потребляемая) 2.5 кВт/час — включение только в момент раскрытия/закрытия формы.
Цена деталей и элементов, изготовленных самостоятельно методом литья на нашем оборудовании в 4.5 раза ниже стоимости готовых изделий даже при покупке у производителя.
Так Вы не только обеспечиваете потребности своего предприятия в полном объеме, но и можете продавать «излишки» партнерам, окупая затраты и получая прибыль.
Низкое энергопотребление и многопрофильность мини-завода позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции и расширить ее ассортимент.
Также изготовляем оборудование по заказу от компаний занимающихся приемкой металлов- компаниям выгодней переплавить цветной метал в самое простое изделие- например алюминиевая кувалда итд- в этом случае налог на продажу за границу в разы меньше, так как вы продаете не металлолом- за который большой налог а продаете готовое изделие, за которое налог маленький- этим самым экономите миллионы на таможенной пошлине.
Источник: po-krupnomu.ru