Получение отливок из металла по ледяным моделям (просто добавь воды)

Литейное производство поставляет металлические отливки машиностроению. Что дадут литейные цеха,то мы выпустим в виде машин. Привлечение криотехнологии в литейное производство заменит органические материалы для изготовления разовых литейных моделей в целях ресурсосбережения и повышения экологической безопасности литья.
Ледяные модели за рубежом делают роботы-принтеры, см.: www.membrana.ru/particle/1966.
Мы предложили три способа изготовления песчаных оболочковых форм по ледяным моделям путем получения твердеющих связующих композиций типа «связующее + отвердитель». 1) ледяная модель служит носителем связующего, а сухая песчаная облицовочная песчаная смесь содержит отвердитель; 2) ледяная модель служит носителем отвердителя, а облицовочный слой песка — связующего; 3) модель замораживается из чистой воды (наиболее экологически благоприятный вариант), которая (расплав модели) не вступает в реакции отверждения формовочной смеси с добавками реагентов отвердителя и связующего (в виде порошка), но без воды эти реакции не идут. В этих трех способах подбирали составы с максимальной скоростью твердения
При изготовлении оболочковой формы путем засыпки песка в контейнер с ледяной моделью и виброуплотнения, таяния модели и пропитки песка получают песчаную корку толщиной 3…8 мм. При этом в состав оболочки достаточно вводить 0,3...0,4% связующего от массы песка в контейнере, что примерно на порядок меньше, чем вводят в традиционных формах из холоднотвердеющих песчаных смесей (ХТС) со связующим.
Разработка составов замораживаемых в составе модели водных композиций, в которых один компонент связующего находится в модели, а другой в окружающей ее песчаной смеси, показала достаточно хорошую технологичность получения оболочковых форм путем пропитки водным составом от тающей модели. В одном из таких примеров использовали ледяные модели из водного раствора жидкого стекла плотностью 1,08 г/см3 при содержании в песчаной смеси быстротвердеющего цемента. Продолжительность твердения оболочки от начала таяния модели массой 0,2…0,5 кг составляла от 6 мин. и более, после полного расплавления модели остаток (не пропитавший окружающий песок) модельной композиции выливали из затвердевшей оболочки, а оболочковую форму направляли на подсушку или заливку металлом с небольшим вакуумированием.
Также разработаны способы вакуумной упаковки ледяных моделей в синтетическую пленку для последующего использования технологии вакуумно-пленочной формовки. Способы получения оболочковых форм с противопригарными свойствами вокруг ледяной модели дали новую криотехнологию литья. Эта криотехнология литья по разовым ледяным моделям деталей из металлов для машиностроения исключает или минимизирует использование полимеров или связующего для песка литейной формы, заменяет органические (пенопластовые или парафино-стеариновые выплавляемые) модели на ледяные, а такой процесс производства отливок полностью соответствует экологически чистым безотходным технологиям по принципу "просто добавь воды".
, 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 ,
, , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , Ледяные модели , 28 , 29 , 30 , 30 , 31
Резюме.
Криотехнология машиностроения - литье из черных и цветных металлов по ледяным моделям. Институтом ФТИМС (г. Киев) эта криотехнология защищена десятками патентов на изобретения.
Ищем научных и инженерных партнеров для совместных исследований и внедрения такого вида литья в производство как решение проблем экологии и ресурсосбережения. Владимир Дорошенко Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., т.38(066)1457832
Подробнее смотри:

Никогда о такой технологии раньше не слышал. Может пора уже учебники для ВУЗов по способам литья переписывать.

LEAN-ТЕХНОЛОГИИ И литье по газифицируемым моделям (ЛГМ-ПРОЦЕС)
Дорошенко В. С. (г. Киев, ФТИМС НАН Украины)
Среди закономерностей научно-технического прогресса эксперты в области технических наук и, в частности, литейного производства на пути эволюционного развития производственных технологий усматривают замену машинами функций человека: энергетической, транспортной, функции технологического изменения обрабатываемого материала, контрольно-измерительной и, наконец, самой важной и сложной функции – логической на основе использования современных компьютерных технологий [1]. С этих позиций глубину проникновения средств информатики в технологические процессы производственных предприятий и цехов можно разбить на три уровня: мониторинг, управление и автоматизация.
Построение систем мониторинга на производственных объектах целесообразно выполнять с возможностью их максимального использования в качестве систем управления. По обзору технической информации сегодня наиболее заметны методы включения внутренних резервов эффективности управления производственных систем, которые носят название Lean-технологии (lean production, lean manufacturing - англ. lean – постный). В России также распространён перевод "бережливое производство" - логистическая концепция управления, сфокусированная на оптимизацию технологических и бизнес-процессов с максимальной ориентацией на рынок и с учётом мотивации каждого работника.
Целями такого производства являются: минимизация трудозатрат и сроков создания новой продукции, гарантия поставки заказчику продукции с максимальным качеством при минимальной стоимости. Министерством промышленности и торговли России в 2009 году создан Проблемный совет "Lean-технологии", который регулярно проводит тематические общероссийские и региональные конференции. Lean-технологии опираются на систему организации производства, разработанную японским автомобильным гигантом - компанией Тойота, производственную систему которой считают первоисточником и эталоном бережливого производства [3].
Среди современных литейных технологий способ литья по газифицируемым моделям (ЛГМ-процесс), по нашему мнению, обеспечивает наибольшую гибкость технологии фасонного литья и, в том числе, наиболее соответствует духу «ухода от массового производства». Это происходит благодаря сравнительной простоте процесса формовки, который заключается в виброуплотнении в контейнере сухого песка вокруг модели из пенопласта, многообразии вариантов изготовления модели, точности получаемых отливок и низкой капитало- и ресурсоемкости этого способа литья.
Из четырех наиболее часто применяемых промышленных методов изготовления пенопластовых моделей самым новым и привнесшим дополнительные черты гибкости является метод выполнения моделей на 3D-фрезерах [4]. Для получения литейной модели из пенопласта, сегодня оператору достаточно иметь модель отливки, построенную в какой-либо распространенной CAD-системе на компьютере, чтобы затем воспользоваться 3D-фрезером, управляемым через USB порт с персонального компьютера в среде Windows. Гибкость и несложность автоматизации процесса производства разовых моделей для отливок массой от 0,1 кг до нескольких тонн, исключение смесеприготовительного и стержневого производства при наличии линии охлаждения и очистки сухого песка (выносимых из помещения цеха), отсутствие связующего в песчаной форме, практика поочередной заливки в крупной песчаной форме 6-10 и более кустов отливок, а также обширный накопленный опыт в области ЛГМ выводит эту технологию в лидеры перспективных литейных процессов.
Подробнее можно посмотреть во вложениях:
,






ЛИТЕРАТУРА
1. Минаев А. А. О закономерностях развития современного литейного производства // РИТМ. М. - 2010. - №3 - С. 26-30.
2. Елисеев В. Г., Белоус А. Г., Макаров П. А. Разработка прототипа динамической интеллектуальной системы оперативно-диспетчерского управления цехом механообработки. Научная сессия МИФИ - 2005, т. 3. С. 217-218.
3. Рыбина Г.В. Использование методов имитационного моделирования при создании интегрированных экспертных систем реального времени. Известия РАН. Теория и системы управления. №5. 2000. С. 182-191.
3. Оно Тайити. Производственная система "Тойоты". Уходя от массового производства. - М.: Институт комплексных стратегических исследований, 2005. - 192 с.
4. Дорошенко В. С., Бердыев К.Х., Шинский И.О. Обобщение опыта изготовления пенополистироловых литейных моделей.// Металл и литье Украины. – 2010.- №5. – С.14 – 19.