Pietiek ar zaudēto vaskupopulāra lietuvju ražošanas metode. Metode atšķiras ar tehnoloģiskā procesa sarežģītību un augstajām darbaspēka izmaksām sagatavošanās procesiem. Tāpēc to lieto visur, kur nepieciešams precīzi ievērot izmērus un nodrošināt detaļu virsmas augsto kvalitāti. Tā tiek lieti turbīnu lāpstiņas un augstas veiktspējas instrumenti, protēzes un rotaslietas, kā arī sarežģītas konfigurācijas skulptūras. Investīciju liešanas būtība ir tāda, ka liešanas veidne ir viengabala, modelis, kas izgatavots no zemas kušanas materiāliem, formēšanas laikā netiek noņemts, bet izkusis. Tas nodrošina rūpīgu izmēra un reljefa ievērošanu. Metālu ielej dobumā, kas paliek no modeļa. Pēc atdzesēšanas pelējums tiek iznīcināts un produkts tiek noņemts. Lietojot lielas sērijas, tiek samazinātas produkta izmaksas.
Priekšrocības
Investīciju liešanas galvenā priekšrocība ir formas pārsūtīšanas precizitāte un zems virsmas raupjums. Turklāt ir arī citas priekšrocības:
- Ir pieejama detaļu ražošana no sakausējumiem, kas ir vāji apstrādāti.
- Nepieciešamība pēc turpmākas apstrādes ir samazināta.
- Tiek lieti izstrādājumi, kas ar citām metodēm būtu jāveido pa daļām un jāsaliek kopā.
- Ar lielām sērijām tiek panākta īpašās darbaspēka intensitātes (uz vienu produktu) un tā izmaksu samazināšanās.
- Pašas liešanas sagatavošanas darbību mehanizācijas un daļējas automatizācijas iespēja.
Šīs priekšrocības padara metodi par vienu no populārākajām un izmantotākajām mūsdienu metalurģijā, īpaši kombinācijā ar modernām progresīvās liešanas metodēm.
Investīciju liešanas trūkumi
Šķiet, ka metodes neapšaubāmās priekšrocības irbija jānodrošina sava dominance citos veidos. Tomēr, neskatoties uz investīciju liešanas metodes popularitāti, trūkumi kavē tās plašo ieviešanu. Galvenais trūkums ir daudzpakāpju tehnoloģiskā procesa sarežģītība. Sagatavošanās posmiem tas prasa diezgan sarežģītu un dārgu tehnoloģisko aprīkojumu. Vienkāršiem produktiem, kas ražoti nelielās partijās, šai metodei ir augstāka pašizmaksa.
Izmaksu ziņā efektīvai liešanaimetodes priekšrocības un trūkumi tiek salīdzināti ar zaudēto vasku, lēmums par tās izvēli tiek pieņemts, pamatojoties uz cenas / kvalitātes attiecības novērtējumu. Tāpēc to galvenokārt izmanto viskritiskākajiem un dārgākajiem izstrādājumiem, kurus ir grūti iegūt citā veidā, piemēram, turbīnu lāpstiņām, skulptūrām, ātrgaitas instrumentiem utt.
Tehnoloģija
Investīciju liešanas tehnoloģija irdaudzpakāpju ražošanas process, kam raksturīga salīdzinoši augsta darbietilpība. Pirmajā posmā tiek veikts galvenais modelis, tas kļūs par standartu darba modeļu izgatavošanai pat pēc visu galaprodukta posmu iziešanas. Galvenā modeļa izgatavošanai tiek izmantotas gan īpašas modeļu kompozīcijas, gan tradicionālās - ģipsis vai koks. Galvenā modeļa materiālā jāapvieno izturība un apstrādes vieglums.
Turpmāka investīciju liešanas tehnoloģijaparedz izveidot veidni, kurā tiks iemesti visi darba modeļi. Veidnes izgatavo no ģipša, gumijas, silikona, retāk no metāla. Strukturāli tam obligāti jābūt noņemamam un paredzēts atkārtotai lietošanai. Veidne ir piepildīta ar modeļa sastāvu, pēc tam, kad tā ir sacietējusi, tā tiek izjaukta un tiek noņemts nākamais darba modelis.
Ražojot unikālas detaļas vai mazus izdevumus, galvenā izkārtojuma un veidnes izveidošanas posmi tiek izlaisti, un, veidojot materiālu ar rokām, tiek izveidots izkārtojums (vai vairāki).
Nākamais solis investīciju liešanas procesāmodeļiem - liešanas veidnes ražošana ap modeli (vai modeļu bloku). Šīs matricas jau ir strukturāli neatdalāmas un vienreizējas, un tas ļauj panākt rūpīgu produkta izmēru un raupjuma ievērošanu. Mūsdienu rūpniecībā tiek izmantotas divu veidu veidnes - tradicionālas smilts-māla veidnes liešanai zemē un čaulas veidnes - precīzu un dārgu detaļu ražošanai.
Pēc veidnes pabeigšanas modelis tiek izkausēts no tā, sildot vai pūšot ar pārkarsētu tvaiku. Korpusa veidnes papildus nostiprina, sildot līdz 1000 ˚С.
Procesa pēdējais posms ietver faktiskoprodukta uzpildīšana, atdzesēšana dabiskos apstākļos vai izmantojot īpašu tehniku termostatā, salaužot veidni un notīrot produktu. Metode ļauj iegūt augstas kvalitātes lējumus, kuru svars ir no vairākiem gramiem līdz desmitiem kilogramu.
Paraugu formulējumi
Materiālam maketa izgatavošanai jābūt ar noteiktām īpašībām. Tam vajadzētu būt tādām īpašībām kā:
- Plastika cietajā fāzē. Tas ir nepieciešams, lai precīzi atkārtotu nākotnes produkta formu un vajadzības gadījumā to koriģētu.
- Spēks. Modelim bez deformācijas jāiztur formas veidošanās process ap to.
- Zema kušanas temperatūra. Modeļa renderēšanai nevajadzētu prasīt daudz laika un enerģijas.
- Izkusis plūstamība. Kompozīcijai vajadzētu viegli iekļūt visos padziļinājumos un reljefa detaļās, precīzi atkārtojot nākotnes detaļu aprises.
- Rentabilitāte. Īpaši svarīgi lielu sēriju ražošanai.
Modeļu formulējumiem parasti izmanto maisījumustearīns un parafīns. Šie materiāli veiksmīgi papildina viens otra parametrus, kompensējot parafīna nepietiekamo kušanas temperatūru un pārmērīgu stearīna viskozitāti.
Ne mazāk populāri šajā nozarē irkompozīcijas, kuru pamatā ir lignīta vasks. Tās galvenās īpašības ir mitruma izturība, izturība un spēja veidot ļoti gludus pārklājumus, kas ir īpaši vērtīgi produktu modelēšanai.
Izmanto arī kompozīcijas, kas sastāv no lignīta vaska, parafīna un stearīna maisījuma.
Pelējuma izgatavošana
Unikālu produktu ražošanai izkārtojumssagatavots, sagriežot no modeļa materiāla gabala ar rokām vai veidnēm. Modeļi revolūcijas ķermeņu formā tiek izgatavoti arī virpās. Pēdējā laikā modeļu 3D drukāšanas metode ir kļuvusi arvien plašāka. Tas ir piemērots gan atsevišķiem izkārtojumiem, gan mazām sērijām.
Mūsdienu rūpnieciskā 3D printera izmaksasjoprojām ir augsts, tomēr, pateicoties vieglai pārejai no viena produkta uz otru, tas var kļūt par efektīvu instrumentu modeļu izgatavošanai liela daudzuma neviendabīgu mazu sēriju pasūtījumu gadījumā.
Lai ražotu lielu skaituidentiski izkārtojumi, matrica ir izgatavota no ģipša, gumijas, silikona vai metāla. Darba modeļus savukārt ražo liešanā. Pēc konstrukcijas veidnei jābūt saliekamai, lai nodrošinātu iespēju ražot noteiktu skaitu modeļu. Izvēlētajam materiālam ir jānodrošina arī šāda iespēja, tāpēc tam tiek noteiktas tādas prasības kā izturība, blīvums, zems raupjums, ķīmiskā inertums attiecībā pret modeli. Veidnes materiālam jābūt ar minimālu adhēziju ar manekenu, lai nodrošinātu gatavās manekena noņemšanas vieglumu un izmēru precizitāti. Svarīga pelējuma īpašība ir tā izturība un izturība, īpaši lielām sērijām.
Modeļu un bloku izgatavošana
Izplatīta ražošanas metodezaudētā vaska modeļi - zemā spiedienā to liešana veidnēs. Šķidruma maisījuma iesmidzināšana tiek veikta gan manuāli, izmantojot virzuļa šļirces, gan mehāniskos, hidrauliskos vai pneimatiskos pūtējus. Lignīta vaska izmantošanas gadījumā ir nepieciešams sildīt kompozīcijas padeves cauruļvadus tā augstās viskozitātes dēļ. Putupolistirola modeļi tiek izgatavoti, ekstrudējot uz automatizētām formēšanas vienībām.
Lai uzlabotu ekonomisko efektivitāti unsamazinot darbietilpību mazu lējumu sērijveida ražošanā, to modeļi tiek apvienoti blokos. Vārtu sistēmas tiek veidotas virs blokiem, piestiprinot atsevišķus modeļus vārtiem, izmantojot rokas lodāmuru. Atsevišķu lējumu vai mazu partiju gadījumā modeļi tiek izgatavoti ar rokām.
Veidojot vārtu sistēmas, tas ir nepieciešamsnodrošina neturbulentu kausēšanas plūsmu, vienmērīgu visu matricas elementu piepildīšanu. Pildot veidni no ASG, jums arī jāpārliecinās, ka visas atveres starp eglēm ir vienmērīgi piepildītas un ka tās nav bojātas.
Veidlapu izgatavošana
Aplūkotajā investīciju liešanas metodē ir divi galvenie veidņu veidi:
- Smilts-māla maisījumi (ASM).
- Čaulas veida.
Veidnes investīciju liešanai no ASGgalvenokārt izmanto nelielu produktu sēriju ražošanai, kuriem nav nepieciešama ļoti augsta precizitāte. To izgatavošanas process ir diezgan darbietilpīgs un prasa augstu un bieži vien unikālu modelētāju un veidotāju kvalifikāciju. Tikai atsevišķas darbības ļauj daļēji mehanizēt, piemēram, smilšu sagatavošanu un uzpildīšanu, to saberšanu.
Savukārt čaulas veidnes izmanto tādu detaļu ražošanai, kurām nepieciešama īpaša ražošanas precizitāte. To izgatavošanas process ir sarežģītāks un laikietilpīgāks, taču tas labāk piemērots mehanizācijai.
Iešana zemē
Šī ir agrākā cilvēces apgūtā metodemetāla apstrāde. To mūsu senči apguva vienlaikus ar metālizstrādājumu kā ieroču, instrumentu vai trauku izmantošanas sākumu, tas ir, apmēram pirms 5 tūkstošiem gadu. Izkausēto metālu ielej sagatavotā matricā no smilšu un māla maisījuma. Tikko radās agrākās metālapstrādes vietas, kur tuvumā atradās metālu nogulsnes tīrradņu un izvietotāju veidā. Tipisks piemērs ir Kaslinsky rūpnīca Urālos, kas pasaulē slavena ar čuguna mežģīņu liešanu.
Tiek izmantota investīciju liešanas metodemetāla izstrādājumu ražošanai - gan melnā, gan krāsainā. Un tikai metāliem, kuriem ir paaugstināta tendence reaģēt šķidrā fāzē (piemēram, titāna), ir nepieciešams izgatavot matricas no citām kompozīcijām.
ASM liešanas ražošanas process sastāv no šādām fāzēm:
- modeļa izgatavošana;
- investīciju gredzena sagatavošana;
- maisījuma iepildīšana un blīvēšana kolbā;
- metāla liešana;
- liešanas iegūšana un tīrīšana.
Veidlapa no ASG - vienreizēja. Lai iegūtu gatavo produktu, jums tas ir jāsalauž. Tajā pašā laikā lielākā daļa maisījuma ir pieejama otrreizējai pārstrādei.
Kompozīcijas tiek izmantotas kā ASG materiālino galvenokārt dažāda lieluma kvarca smiltīm un plastmasas māliem, kuru saturs svārstās no 3 līdz 45 procentiem. Tā, piemēram, mākslinieciskie lējumi tiek ražoti, izmantojot maisījumu ar 10-20% māla saturu, īpaši lieliem lējumiem māla saturs tiek palielināts līdz 25%.
Tiek izmantotas divas pasugas:
- Saskaroties ar maisījumiem.Tie atrodas uz pelējuma iekšējās virsmas un mijiedarbojas ar izkausēto metālu. Tiem jābūt karstumizturīgiem, tādiem, kas nespēj sabrukt no temperatūras atšķirībām un no tām izrietošajiem spriegumiem. Šiem maisījumiem ir smalki graudi, lai precīzi nodotu virsmas detaļas. Ļoti nozīmīga ir arī maisījuma gāzes caurlaidība.
- Maisījumu pildīšana.Tos izmanto aizpildīšanai starp slāni un kolbas sienām. Jāiztur lietā metāla svars, jāuztur izstrādājuma forma un jāveicina savlaicīga un pilnīga ventilācija. Tie ir izgatavoti no lētākas smilšu šķirām un ir pakļauti atkārtotai izmantošanai.
Ja liešanas gāzes izplūst nevis caur formēšanas maisījuma masām, bet caur vārtu sistēmu, liešanā parādās defekti, kas noved pie noraidījumiem.
Tradicionālā zemes liešanas tehnoloģija detalizētiilustrēts A. Tarkovska lentē "Andrejs Rubļevs". Romānā "Zvans" jauneklis Boriska, mirušā meistara dēls, vada lietuves artelu un met baznīcas zvanu atbilstoši sižetam.
Čaulas liešana
Investīciju liešanas metode čaulas veidnēsmodeļus raksturo vislabākā produkta izmēru pārnešana un zems virsmas raupjums. Modelis ir izgatavots no zemas kušanas savienojumiem, piemēram, lignīta vaska. Arī lietuvēs plaši tiek izmantots parafīna-stearīna sastāvs vienādās proporcijās. Lielu lējumu gadījumā modeļa materiālā ir iekļauti sāļi, lai pasargātu modeli no deformācijas. Iegremdējot šķīdumā, modelis tiek pārklāts 6-10 slāņos ar suspensiju augstā temperatūrā.
Saistviela ir hidrolizēti silikāti, inElektrokorunda vai kvarca kristālus uzskata par karstumizturīgu kaisīšanu. Materiālus čaulas veidņu ražošanai raksturo augsta izturība, zema higroskopiskums un lieliska gāzes caurlaidība.
Makets tiek žāvēts gāzveida amonjaka atmosfērā.Nākamajā posmā veidni silda līdz 120 ° C, lai noņemtu parafīna modeli. Pārējo maisījumu noņem ar pārkarsētu tvaiku zem augsta spiediena. Pēc tam veidni kalcinē temperatūrā līdz 1000 С, kas noved pie tā galīgās konsolidācijas un vielu atdalīšanas, kuras liešanas procesā var izdalīties gāzu veidā.
Korpusu ievieto sava veida kolbā, kasaizmigt ar tērauda šāvienu. Tas palīdz saglabāt konfigurāciju, vienlaikus piepildot veidni ar kausējumu, un tajā pašā laikā uzlabo liešanas dzesēšanas apstākļus. Kausējumu ielej formās, kas sakarsētas līdz 1000 ° C. Pēc produkta atdzesēšanas pēc īpašas programmas termostatā veidne tiek iznīcināta, liešana tiek noņemta un notīrīta.
Šīs liešanas metodes galvenā priekšrocība ir produkta lielo izmēru precizitāte un zems virsmas raupjums.
Metodes papildu priekšrocības:
- Daļu liešana no sakausējumiem, kurus ir grūti apstrādāt.
- Lietu liešana, kuras citādi būtu jāizmet pa gabalu un pēc tam jāsamontē.
Šīs investīciju liešanas metodes trūkumi ir zems metāla izmantošanas līmenis un paaugstināta darbaspēka intensitāte.
Precīzā liešana
Investīciju liešana - tātadviņi nosauc gan tehnoloģiju, gan pašu galaproduktu. Augstu liešanas precizitāti nodrošina fakts, ka veidnes sagatavošanas laikā nav nepieciešams no tā noņemt produkta modeli. Izmantojot tradicionālo metodi, liešanas formas ražošana ir sarežģīts un ļoti laikietilpīgs daudzpakāpju process. Tas jo īpaši attiecas uz sarežģītas konfigurācijas daļu liešanu ar padziļinājumiem, padziļinājumiem un iekšējiem dobumiem.
Piemēram, liet čuguna vai vara vāzi,ar mainīgu virsmas izliekumu, jums jāizmanto daudz triku. Tātad, vispirms tiek aizbāzta investīciju gredzena apakšējā puse, pēc tam modelis tiek noņemts, apgāzts un augšējā puse tiek taranēta. Modelis ir jāveido salikts, vāzes rokturi ir izgatavoti no diviem elementiem, tos divos posmos izvelk caur modeļa dobumu - vispirms apakšējo, tad augšējo. Visi šie daudzie apgāšanās un vilkšanas gadījumi nevar pozitīvi ietekmēt pelējuma virsmas integritāti un, visbeidzot, liešanas izmēru precizitāti un tā virsmas kvalitāti. Turklāt joprojām pastāv kolbas detaļu precīzas izlīdzināšanas un to uzticamas piestiprināšanas viena otrai problēma.
Investīciju atlasē navŠie trūkumi neprasa tik augstu modelētāju kvalifikāciju un ievērojami samazina liešanas sagatavošanas darbību sarežģītību. Tas jo īpaši redzams ar lielu daudzumu lējumu.
Metode ļauj sasniegt 2.-5. Precizitātes klasisaskaņā ar GOST 26645-85. Tas ļauj izliet tādus augstas precizitātes izstrādājumus kā turbīnu lāpstiņas, griezējinstrumentus, ieskaitot augstas veiktspējas griezējus un urbjus, kritiskas augstas slodzes kronšteinus, mazas augstas slodzes transportlīdzekļu daļas, darbgaldus un citus sarežģītus mehānismus.
Augsta izmēru precizitāte un augstavirsmas klase samazina nepieciešamību pēc turpmākas liešanas apstrādes, kas ietaupa metālu un samazina ražošanas izmaksas.
Iekārtas
Investīciju liešanas aprīkojumsnepieciešama daudzveidīga un sarežģīta. Uzņēmumi tos apvieno vienotā un labi koordinētā kompleksā, kas organizēts kā vieta, darbnīca vai atsevišķa produkcija.
Kompleksa sastāvs ir atkarīgs no lējumu ražošanas apjoma, lieluma, konfigurācijas un cirkulācijas.
Tātad protēžu un rotaslietu ražošanā aprīkojumā būs:
- modeļu galds;
- mufeļkrāsns ar termostatu;
- skalpeļu un lāpstiņu komplekts modeļa formas labošanai;
- formēšanas dēlis;
- kolba;
- trauki smilšu glabāšanai un sagatavošanai;
- instrumentu komplekts smilšu formēšanai;
- tīģelis metāla kausēšanai;
- knaibles;
- āmurs, lai salauztu pelējumu.
Šī ražošanas iekārta būs viegli piemērotaviens galds un viens skapis. Ja tiek plānota sērijveida ražošana, piemēram, alumīnija lējumi - jebkuras ierīces daļas, tad aprīkojums būs nepieciešams:
- keramikas veidņu liešana un liešana;
- žāvēšanas formas;
- kausējot modeļa materiālu un uzklājot karstumizturīgu slāni;
- lējumu tīrīšana no formēšanas materiāla.
Un, visbeidzot, liešanas kompleksa faktiskais aprīkojums, kas paredzēts kausējuma iegūšanai un ieliešanai veidnē. Tas var būt aprīkojums liešanai:
- zemā spiedienā;
- centrbēdzes;
- parastajā gravitācijas veidā.
Augi iesmidzināšanai un centrbēdzeilējumi ir atsevišķs ļoti mehanizēts un automatizēts ražošanas komplekss, kas izolēts no darbnīcas atmosfēras. Tie samazina līdz minimumam roku darbu un cilvēka atrašanu kaitīgos apstākļos. Aizzīmogotās kameras, kurās atrodas kompleksi, nodrošina pilnīgu izplūdes gāzu uztveršanu un attīrīšanu, kas ievērojami palielina uzņēmuma videi draudzīgumu.
Investīciju liešanai ir diezgan augsts attīstības potenciāls, īpaši kombinācijā ar progresīvām veidņu izgatavošanas un liešanas metodēm.
