Литейный цех: подбор необходимого оборудования
Современная промышленность не может обойтись без литья. Этим способом производится большинство деталей в машиностроении и станкостроении.
Чтобы обеспечить качественную отливку, необходимо применять современное оборудование. Рассмотрим, что именно обычно устанавливается в литейном цехе, какое оборудование для чего используется
Все агрегаты, которые применяются, можно условно разделить по классам на:
- Плавильные (печи и пр.).
- Формовочные. Применяются для создания форм или песка для них.
- Стержневые.
- Очистительные (или регенерирующие). Используются для восстановления рабочей смеси.
- Подготовительные. Готовят рабочие составы.
Также используется специальное оборудование, которое позволяет задействовать шихтовые смеси. При подборе агрегатов нужно в обязательном порядке учитывать то, с чем именно вам придется работать, в каких объемах, какие задачи ставятся и пр. Только тогда вы сможете выбрать нужные устройства. Также обязательно задумайтесь о том, нужна ли вам автоматизация и механизация процесса.
Типы оборудования
Главную роль в литейном процессе играют печи. Они могут быть:
- Дуговые. Считаются достаточно сложными в эксплуатации. В тигель укладывается металл, а затем зажигается дуга из постоянного или переменного тока через графитовые стержни. В итоге состав плавится, заливается в форму.
- Индукционные. Нагрев происходит за счет электромагнитного поля, которое вырабатывается индуктором. Эти печи считаются довольно распространенными, современными и практичными. Их используют для работы как со сталями и чугуном, так и с цветными металлами.
Также применяются газовые и муфельные печи, но обычно их используют реже из-за особенностей изделий. На втором месте по значимости стоит формовочное оборудование. Оно используется для изготовления из рабочей смеси готовой формы. Обычно в его состав входят различные прессовальные машины и встряхивальщики. В качестве наполнителя обычно используется песок. С помощью формовки его можно уплотнить так, чтобы он выдержал полный цикл производства.
Стержневые аппараты применяются для создания стержней из песчано-полимерной смеси. Очистители используются для того, чтобы убрать различные дефекты с уже отлитой заготовки. С их помощью можно обработать деталь и очистить ее от различного мусора. Смесители песка применяются для подготовки рабочей смеси. Они могут перерабатывать до 60 тонн песка за час.
Крайне полезными в литейном цехе будут установки для регенерации. Они позволяют очищать смесь от посторонних вкраплений и восстанавливать ее для следующего использования. Практика показывает, что от 70 до 95% песка можно задействовать повторно, что сокращает расходы предприятия и повышает рентабельность компании.
Как заказать
Если вы хотите приобрести качественное оборудование литейного производства, то рекомендуем вам обращаться в «Укрфаворит». Данная компания считается лидером в отрасли и занимается продажами ХТС-сырья более 10 лет. Отметим, что «Укрфаворит» – это дилер британской Eurotek Foundry Products (знаменитая фирма, которая осуществляет производство большого количества компонентов для литейных организаций).
Специалисты «Укрфаворита» всегда придут вам на помощь, подберут подходящие составы, смоляные полимерные системы, огнеупорные покрытия, разделительное оборудование, агрегаты для ХТС-процесса (регенераторы, смесители, системы управления и пр.). Также они могут обучить ваш персонал работе с техникой и химией, настроить процесс создания металлических отливок и максимально автоматизировать его, чтобы снизить фактор риска.
Литейное оборудование
Литейное производство позволяет изготавливать различные детали и механизмы, предметы и вещи. Однако для того, чтобы превратить шихту или прутик в сплав, необходимо специализированное литейное оборудование, именно при его помощи можно изготавливать продукцию из металла.
Современные установки и машины помогают сводить к минимуму человеческий труд, практически все они поддаются автоматизации и роботизации, что значительно упрощает и ускоряет производственные процессы.
Рассмотрим более подробно, какое оборудование литейных цехов используется в наши дни и как оно помогает наладить сложные узкоспециализированные технологические процессы.
Основные виды оборудования для литейных цехов
Если рассматривать в целом оборудование для литейного производства, то можно выделить две основные категории: специализированные и общие установки и механизмы.
К специализированным относятся все агрегаты, которые участвуют в процессе превращения металла в готовое изделие. Общие выполняют функцию вспомогательных механизмов, без них специализированные механизмы не смогли бы функционировать.
Наиболее популярное общее оборудование:
- Подъемники;
- Питатели;
- Трансформаторы;
- Системы бункеров;
- Крановое хозяйство;
- Конвейеры различного типа и многое другое.
Следовательно, все эти приспособления могут использоваться в комплексе или по одному.
Количество и мощность вспомогательного оборудования зависят от объемов производства, обрабатываемых металлов, серийности продукции и других факторов.
Выбирать стоит только те единицы техники, которые нужны на определенных участках завода, лишнее оборудование технологическое для литейного производства приобретать нет смысла, так как оно не будет повышать производительность завода.
Специализированное оборудование литейного цеха включает в себя такие агрегаты:
- Печи для плавки металлов;
- Машины литейные;
- Устройства, манипуляторы и механизмы для заливки, датчики, контролирующие процесс изготовления отливок, системы управления и средства для транспортирования;
- Установки, автоматы и комплексы для литья;
- Специальные литейные ковши.
Рассмотрим более детально технологическое оборудование литейных цехов, познакомимся с его функциями и назначением. Также выясним, какие особенности оно имеет и чем отличается от своих первых прототипов.
Печи для плавки металла
Это отдельный вид оборудования, с которого начинается процесс производства металлических изделий и деталей. Современные печи позволяют работать даже с самыми тугоплавкими металлами, получать однородные и достаточно чистые сплавы, проводить процесс плавления быстро и с наименьшими энергозатратами. Существует несколько основных видов печей, которые позволяют работать с различным сырьем.
Индукционные печи для литейных цехов
Этот тип плавильных печей обеспечивает расплавление металлической шихты путем прохождения через нее вихревого тока. Индуктор, в котором расположен тигель, создает магнитное поле.
Во время индукционного плавления сплав помешивается, что придает ему высокую однородность (гомогенность).
Индукционные печи позволяют довольно быстро расплавить шихту, они потребляют мало энергии и почти не загрязняют воздух, что делает их весьма популярными. Тигель такого агрегата может быть выполнен из огнеупорного графита (в них плавится золото, серебро и бронза), из чугуна или стали (в них плавится алюминий), из керамики (в таких тиглях плавится сталь и чугун).
В зависимости от сферы применения и объемов производства выбирают тигли с вместительностью от 5 до 20 тысяч килограмм. Ювелирное литейное оборудование может иметь вместительность от 5 до 200 кг, также этот размер будет актуальным для использования в стоматологии, экспериментальном плавлении в других отраслях, где не нужно обрабатывать сразу большие объемы сырья.
Если же завод занимается переплавкой цветных металлов, актуально будет применение оборудования, которое может вместить от 100 до 1000 кг сырья.
На металлургических промышленных предприятиях используют печи, в которые вмещается от 1000 до 20 000 кг сырья, эти настоящие гиганты за один год могут изготавливать по 15 тысяч тонн сортового металла.
Электродуговые плавильные печи
В таких плитах нагрев металла создается при помощи электрической дуги постоянного или переменного тока.
Процесс может проходить без окисления, когда плавится легированная шихта, при этом сера удаляется и проводится диффузное раскисление при помощи молотого кокса или алюминия.
Такая плавка позволяет получать легированные стали. Однако возможно и окисление углеродистой шихты воздухом во время плавления. Далее смесь поддается раскислению диффузным методом и осаждением, из нее получаются конструкционные стали.
Оборудование литейных производств данного типа позволяет выпускать конструкционные, жаростойкие, высококачественные легированные и углеродистые стали.
Газовые плавильные печи
Такое литейное оборудование для зуботехнической лаборатории или ювелирной мастерской подойдет просто идеально.
Горение газовоздушной смеси нагревает жаростойкий тигель и сырье, которое в нем размещается. В качестве сырья может выступать олово, драгоценные металлы, медь, алюминий, свинец.
Как видно, обрабатывать можно только металлы, которые имеют не слишком высокую температуру плавления, но в таких печах есть одно неоспоримое преимущество – они позволяют с точностью до одного градуса контролировать температуру внутри тигля. Такое мини литейное оборудование часто используется для обустройств частных мастерских.
Еще отдельно можно выделить муфельные печи, они заслужили такое название из-за названия материала, который используется в качестве защиты.
Муфель не выдерживает температуру свыше 950 градусов по Цельсию, потому такие агрегаты используются только на узкоспециализированных предприятиях.
Литейные машины для цехов
К этой категории относятся машины с горячим прессованием и с холодным прессованием, когда температура сплава не слишком высокая и процесс проходит под очень высоким давлением.
Также есть формовочное оборудование для литейного производства, оно используется для изготовления литейных форм.
Чаще всего это встряхивающе-прессовые машины, которые позволяют создавать более уплотненные формы и отливки высокого качества. Формовочное литейное оборудование подходит для производства верхних и нижних полуформ.
Автоматы, комплексы и установки для литья
Это особая категория, в которую входит оборудование литейной лаборатории или целого производственного комплекса. Уникальность агрегатов заключается в том, что они максимально автоматизированы.
Роботизированные установки и комплексы помогают максимально увеличить производительность продукции, свести к минимуму участие человека в процессе и значительно увеличить качество изготавливаемой продукции.
Современные агрегаты данного типа оснащены специальным программным обеспечением, которым управляет диспетчер.
Следовательно, вместо целого штата работников стоит обучить лишь 2-3 специалистов задавать нужные параметры, и целые производственные комплексы будут бесперебойно функционировать круглые сутки. Именно такое оборудование на данный момент пользуется высоким спросом среди металлургических гигантов.
Специальные ковши для литья металла
Этот класс специализированного литейного оборудования используется для транспортировки и разливки горячих сплавов по цехам завода.
Ковши могут иметь самые различные формы, вместительность, способ разливки, передвижения и управления. Они предназначены для безопасного перемещения расплавленных металлов.
Особенности выбора литейного оборудования
Специализированные агрегаты для литья могут применяться в самых различных сферах, начиная от стоматологии и заканчивая масштабными металлургическими комплексами. Следовательно, для каждого типа производства нужно выбирать разные агрегаты.
Перед покупкой оборудования стоит учитывать такие его параметры:
- Вместительность тигля;
- Температуру плавления в тигле;
- Тип металлов, которые будут поддаваться плавлению;
- Возможность контролировать температурный режим плавильных печей;
- Производительность техники;
- Габариты оборудования;
- Энергопотребление;
- Возможность в дальнейшем автоматизировать агрегаты и включать в линии новые компоненты.
Также стоит учесть, где проводится изготовление литейного оборудования.
Самые простые агрегаты, которые предназначены для использования в небольших мастерских, могут стоить не слишком дорого, но если они должны выполнять большое количество функций или предназначены для бесперебойного серийного производства, то не стоит экономить на качестве.
Также стоит учесть, что ремонт литейного оборудования – это весьма затратное предприятие, потому лучше всего выбирать официальных дистрибьюторов, которые предоставляют гарантийное и постгарантийное обслуживание машин.
При сотрудничестве с ответственными поставщиками вы сможете избежать многих дополнительных растрат, например, вам могут бесплатно или за символическую плату установить все купленные агрегаты, провести их пуско-наладку, если нужно, и установить программное обеспечение.
Также в таких случаях потребитель получает гарантию на приобретенное оборудование, и в случае поломки его должны будут заменить или оперативно починить. Не нужно забывать, что для продления срока эксплуатации оборудование нуждается в своевременном и качественно обслуживании, а его могут обеспечить только квалифицированные специалисты.
Производители литейного оборудования предлагают различные агрегаты для любых сфер применения, потому сделать выбор будет довольно просто.
Однако нужно детально изучить историю поставщика и завода изготовителя продукции данного типа и убедиться, что никто из потребителей не жалуется на предоставляемые товары и услуги. Поскольку покупка такого оборудования – это очень большая статья расходов, к ней нужно подходить очень осознанно и с полной ответственностью.
Оборудование для литья алюминия: способы литья
Алюминиевая продукция востребована в различных отраслях промышленности и строительства, в машиностроении, самолетостроении, для бытовых нужд. Специально разработанное оборудование для литья алюминия упрощает процесс производства деталей с качественной гладкой поверхностью, с точными линейными и геометрическими параметрами. Рис.1. Автоматический станок для литья изделий из алюминиевых сплавов.
Особенности алюминия
Алюминий — мягкий и легкий материал, обладающий малой температурой плавления. Технические свойства алюминия позволяют производить литые изделия даже в кустарных условиях и маленьких мастерских. Он используется практически во всех отраслях промышленности, благодаря невысокой стоимости и отличным эксплуатационным характеристикам:
Литье алюминия — особенности процесса
Способы литья
- Литьё под давлением — применяется для выпуска заготовок хорошего качества, с точными геометрическими формами.Отливки изготавливаются в литьевых машинах по отработанной технологии:
- алюминиевое сырье разогревается до жидкого состояния под действием высокой температуры, свыше 600°С;
- раскаленный металл перемещается в модуль прессовки с помощью шнека;
- поршень, движущийся под давлением до 700 МПа, впрыскивает расплав в пресс-форму;
- через некоторое время, после полного остывания, готовая деталь извлекается наружу.Эта технология позволяет создавать изделия различных конструкций с минимально тонкими гладкими стенками.
- Литьё в кокиль. Так называется специальная стальная опалубка, куда заливается алюминиевый расплав. Кокили бывают разъемными и неразъемными.
1) В неразъемную опалубку расплавленный металл заливается сверху. Остывшие готовые изделия просто вытряхивают из емкости.
2) Разъемные формы бывают с вертикальной, горизонтальной или криволинейной плоскостью разъема. Перед заливкой металла кокиль покрывают смазкой и соединяют с помощью запоров и специальных стержней. Через отверстие форму-кокиль заполняют жидким алюминием, где заготовки остывают. Форма-кокиль используется неоднократно.Обе технологии позволяют отливать изделия с большой точностью. Литьё в машине — автоматизированный процесс, не требующий участия ручного труда. Изготовление литья в кокиле — операция длительная и требует больших трудозатрат.
Рис.3. Заливка расплава в кокиль.
Важность использования давления в алюминиевом литье
Подача раскаленного алюминия под определенным высоким давлением позволяет обеспечить впрыскивание металла в самые труднодоступные участки разъемных форм.
Литьё с использованием давления позволяет изготавливать тонкостенные изделия разных конфигураций, весом от нескольких граммов.
Детали могут иметь различные нарезки, бороздки, углубления, отверстия или резьбу.
Литьё алюминиевых сплавов под давлением — какие сплавы лучше
Алюминий в чистом виде — мягкий и податливый материал, не всегда обладающий нужными характеристиками. Чтобы улучшить качества металла, в состав добавляют медь, магний, кремний, цирконий, марганец, титан и другие добавки:
1) АЛ 4 и АЛ 9 — отличаются высокой коррозийной стойкостью, отличной текучестью и пластичностью. Пригодны для создания тонкостенных деталей сложной формы.
2) АЛ 8 и АЛ 27. Коррозионностойкие сплавы, устойчивые к повышенной влажности и агрессивному воздействию окружающей среды. При повышении температуры выше 80°С, металл становится излишне пластичным.
3) АЛ 19. Жаропрочный сплав, включающий в себя титан, придающий алюминию прочность и стойкость к температурным воздействиям и механическим нагрузкам. Изделия их составов этой группы не теряют качеств и линейных параметров даже при повышении температуры до 350°С. Полученный металл легко обрабатываются и хорошо свариваются. Применяется для литья крупногабаритных конструкций в песок или землю. Рис.4. Заготовки из алюминиевых сплавов. При плавлении смеси очищаются специальными присадками, флюсами, обрабатываются инертными газами. Составы подбираются тщательно, в зависимости от требуемых нагрузок и задач, которые будут выполнять отлитые изделия. Каждый отдельный сплав обладает особенными свойствами и требует определенных правил и технологий заливки. Сплавы из алюминия пригодны для создания разных заготовок и корпусных деталей в моторо- и машиностроении, автомобилестроении, при производстве летательных аппаратов и кораблей.
Профессиональное оборудование для литья высокоточных деталей из алюминия
Высокоточное алюминиевое литьё необходимо для выпуска труб, втулок, колесных дисков, ювелирных изделий и многих других разнообразных деталей. Для отливки изделий с повышенными требованиями к точности линейных параметров и геометрии форм применяют центробежное литьё. Данная технология заключается в заполнении вращающихся модулей раскаленным металлом. Так обеспечивается проникновение жидкого расплава в труднодоступные места. Технология центробежного литья повсеместно используется в медицине, ювелирном деле, автомобилестроении. Рис.5. Схема производственного процесса центробежного литья.
Примеры использования алюминиевого литья под давлением
С помощью литья под давлением удобно создавать детали разных форм со стенками толщиной от 0,5 мм. При такой технологии получаются ровные и гладкие поверхности отлитых деталей. Они не нуждаются ни в какой механической доработке.
Процесс литья
Операции по производству отливок из алюминия выполняются в несколько этапов:
1) В особом индукционном модуле алюминий расплавляется при 650°С.
2) Вручную или ковшом манипулятора расплав подается в плунжер литьевой машины.
3) При помощи шнека алюминиевая масса перемещается в формовочное отделение.
4) Гидравлический поршень через сопла впрыскивает расплавленную массу в стальную разъемную форму для медленного остывания. Остывшая заготовка высвобождается — пресс-форма распахивается, изделия извлекаются наружу. Производственный цикл создания отливок в спецмашинах для литья алюминия занимает от десяти секунд, до получаса. Затраты времени зависят от габаритов заготовки.
Необходимое оборудование
Для литья алюминия под давлением существуют автоматические устройства разных модификаций, станки и другое вспомогательное оборудование:
- Литьевые машины обеспечивают длительный производственный процесс в одном агрегате, начиная от загрузки сырья до выдачи готовых деталей.На рынок поставляются различные модели и модификаций оборудования:
- полностью или частично автоматизированные;
- с двумя типами камер прессования: с холодными, с горячими;
- малотоннажные, среднетоннажные, крупнотоннажные.
Рис.6. Литьевая машина для алюминия. - Жароплавкие печи для плавки алюминия пользуются большой популярностью на производствах малой мощности. Они отличаются высокой эффективностью, безопасностью и экономичностью.
- Заливщики алюминиевого расплава. Полностью автоматизированные станки. Комплектуются ковшами объемом от 0,5 до 3,5 кг.
- Автоматические распылители. Применяются для обдува и многоточечной смазки полостей заливочных форм. Позволяет подавать многокомпозиционные смазки в самые труднодоступные места.
- Смазчики плунжера предназначены для качественной смазки наконечника поршня в автоматическом режиме. Обеспечивает длительные срок службы и стабильность работы устройства.
- Одногнездовые или многогнездовые пресс-формы, точно повторяющие контуры будущих изделий.
Рис.7. Образец пресс-формы, которая используется для литья алюминиевых деталей.
Особенности производства форм
Для получения отливок разнообразных сложных форм применяются смыкающиеся пресс-формы, включающие две или несколько разъемных частей. Они изготавливаются из прочных стальных сплавов и применяются многократно. Имеют механизм запирания и отверстия для заливки или впрыска расплавленного сырья.
Пресс-формы для литья алюминия заводского производства бывают одногнездовыми и многогнездовыми.
Для литья алюминия в кустарных мастерских формы для заливки могут изготавливаться из цементно-песчаных, гипсовых смесей или раствора из жидкого стекла с песком.
Алгоритм работы в домашних условиях
Создание самодельных форм в кустарных условиях происходит в следующем порядке:
- Расплавленный парафин или воск заливается в подручные емкости, соответствующие параметрам будущих деталей.
- Из затвердевших заготовок вырезается макет требуемого изделия. Можно для этих целей использовать пенопласт.
- В деревянную или металлическую коробку устанавливается шаблон детали, выполненный из воска, парафина или пенопласта и закрепляется;
- Изготавливается раствор из гипса, цементно-песчаной смеси или пески и жидкого стекла.
- Сметанообразная пластичная смесь заливается в опалубку, полностью скрывая макет изделия, и оставляется до полного высыхания.
- После высыхания формы воск нагревается и удаляется.
- Алюминиевый лом плавиться в специальных печах или с помощью бензиновых или газовых горелок. Образовавшийся на поверхности расплава слой окисла удаляется.
- Расплавленное сырьё заливается в образовавшиеся полости.
Если в качестве шаблона используется пенопласт, расплавленный металл заливается по пенопласту, который в процессе заливки плавится и вытесняется из модуля.
Механическая обработка
Подготовка алюминиевого лома включает очистку от грязи, масел и пыли, сушку, измельчение до определенных размеров для ускорения процесса плавления.
Материалы для литых форм
Для создания форм лучше применять гипс марки Г-6 или Г-7. Раствор отличаются быстрым схватыванием и минимальной усадкой. При этом прочность на сжатие гипсовых форм составит до 7 кгс/см2.
Объемные крупногабаритные заготовки могут отливаться в земляных ямах.
При изготовлении простых изделий могут использоваться формы из подручных емкостей: жестяных банок, стальных коробок, кастрюль или сковородок.
Рис.8. Гипсовая форма для литья.
Производство
Изготовление алюминиевых изделий в кустарных условиях не обеспечивает должного качества — потребуется механическая доработка.
Машины, вспомогательное оборудование и комплектующие для литьевого производства легко приобрести в компании «ИМСТЕК» в Москве. Мы продаем машины по ценам изготовителей. Позвоните по контактному номеру или заказывайте обратный звонок.
Поможем выбрать наиболее подходящую для ваших целей машину, проведем пуско-наладку и запуск агрегата. Обучим персонал, обеспечим техническое сопровождение на весь период эксплуатации.
Предоставим два года гарантии на все приобретенное у нас оборудование.
Источник https://www.brd24.com/article/a-80430.html
Источник https://buzzinside.ru/vidy-litejnogo-oborudovaniya/
Источник https://imstech.ru/articles/oborudovanie-dlja-litja-aljuminija/