Содержание
Оборудование для литейных производств
ОБОРУДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Общие технические условия
Technological foundry equipment. General specifications
Дата введения 2008-01-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97* «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 1.2-2009. — Примечание изготовителя базы данных.
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ФГУП «ВНИИНМАШ») и ОАО «Научно-исследовательский институт литейных машин, материалов и технологий» (ОАО «НИИЛИТМАШ», Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 252 «Литейное производство»
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 30 от 7 декабря 2006 г.)
Литейное производство: оборудование для литейной лаборатории и контроля литья металла
Литейное производство позволяет производить заготовки и детали различной конфигурации и массы. Получению готовых изделий предшествует множество операций, некоторые их которых происходят при высокой температуре, и предполагает работу с материалами в различных агрегатных состояниях: твердом, газообразном и жидком.
В литейном цехе используется разнообразное технологическое и транспортное оборудование, а получение качественных отливок невозможно без контроля различных параметров на всех этапах производства, поэтому оснащению лаборатории уделяется особое внимание. В арсенале этого подразделения предприятия должны быть приборы для проведения требуемых исследований, в том числе экспресс-анализа химического состава металлов и сплавов.
Технологический процесс литейного производства
Представление о технологии получения отливок дает возможность понять проблемы, которые стоят перед литейщиками. Контроль качества на каждом участке литейного цеха оказывает влияние на качество готовой продукции и производительность, поэтому снижение внимания на каким-либо этапе технологического процесса — недопустимая ошибка со стороны технологов.
Отдельные производственные процессы литейного производства представляют собой целостный технологический комплекс, который можно разбить на следующие основные этапы:
- Технологическая подготовка. Определяется способ получения отливки, разрабатывается ее чертеж, проектируется оснастка и технология.
- Изготовление формы. По чертежам осуществляется изготовление модели, стержней и оснастки, которые необходимы для формовки изделия. Процесс формовки происходит параллельно с плавкой сплава заданного химического состава и определенной температурой.
- Заливка и охлаждение. Литейные формы заливают расплавленным металлом с помощью ковша или литейной машины.
- Извлечение отливок и их обработка. После охлаждения отливки до определенной температуры ее удаляют из формы, а также извлекают стержни. Затем она подвергается обработке для придания товарного вида.
Основное технологическое оборудование
При рассмотрении структуры оборудования, входящего в состав литейного цеха, можно выделить специализированное оборудование и оборудование общего назначения. К первой группе относятся агрегаты, без которых невозможен основной технологический процесс — получение из металла готового изделия.
- подъемники,
- питатели,
- крановое хозяйство,
- бункеры,
- трансформаторы,
- конвейеры и ряд других.
Основное технологическое оборудование отличается большим разнообразием, и подбирается в соответствии со спецификой производства, особенностями номенклатуры изделий и материалов, используемых для их получения. Эта группа агрегатов требует более детального рассмотрения.
Плавильные печи
Плавильная печь — основной технологический агрегат литейного цеха, который предназначен для получения сплава заданного химического состава. Это оборудование различается по способу нагрева, и может работать с использованием различных шихтовых материалов.
Печи бывают следующих типов:
- Индукционные. Принцип действия агрегата основан на индукционном расплавлении металла при прохождении через него вихревых токов. Для создания электромагнитного поля используется индуктор. Печи этого типа отличаются высокой скоростью расплавления шихты, удобством обслуживания, экономичностью и экологичностью. Кроме этого, имеется возможность быстрого перехода от одного сплава к другому.
- Электродуговые. Нагрев металла осуществляется электрической дугой постоянного или переменного тока. Агрегат позволяет вести плавку с окислением для получения конструкционных сталей или предусматривает безокислительный процесс для производства легированных марок.
- Газовые. Источником тепла служит газовоздушная смесь. Эти устройства обеспечивают точный контроль температуры, поэтому находят применение для плавки цветных и ценных металлов.
Литейные машины
В зависимости от способа прессования бывают литейные машины горячего и холодного прессования. Последние имеют довольно узкую специализацию, и предназначены для сплавов на основе меди, алюминия и магния.
Формовочное оборудование предназначено для получения литейных форм. Оно позволяет получать уплотненные формы и обеспечивает высокое качество отливок.
Ковши
Литейные ковши предназначены для транспортировки и разливки сплава в жидком состоянии. Они могут принимать различную форму, а их объем подбирается в зависимости от особенностей технологического процесса.
Система контроля качества
Получение качественной и конкурентоспособной продукции литейного производства невозможно без контроля на всех этапах различных характеристик и свойств материалов, используемых в технологическом процессе. Система контроля качества подразумевает:
- Контроль состава песка, определения технологических характеристик формовочных материалов и стержней применяются измерительные приборы разнообразных моделей.
- Контроль качества литья осуществляется различными неразрушающими методами исследования, которые позволяют определить соответствие изделий требованиям стандартов.
- Ведение плавки для получения сплава заданного химического состава — важнейшая задача, стоящая перед литейщиками. Для ее решения используются современные аналитические приборы — спектрометры, которые позволяют максимально оперативно с высокой степенью точности результатов выполнить анализ металла.
Спектральные анализаторы. Виды и требования к приборам
Особенности ведения технологического процесса в плавильных печах требует постоянного контроля химического состава на всех стадиях получения металла. Основные требования, предъявляемые к приборам, используемым для этих целей:
- экспрессность;
- высокая точность;
- возможность проведения контроля неразрушающими методами;
- простота проведения анализа;
- возможность автоматизации;
- приспособленность к эксплуатации в производственных условиях.
Оптико-эмиссионные анализаторы
На производстве находят широкое применение оптико-эмиссионные спектроскопы с искровым и дуговым возбуждением спектра (или их комбинацией), у которых рабочей средой служит аргон или воздух. Наиболее простой из них — стилоскоп, который имеет невысокую стоимость и позволяет быстро проводить визуальный анализ химического состава металлов и сплавов. Прибор не отличается высокой точностью, так как для регистрации спектра используется глаз оператора, поэтому литейщики прибегают к использованию более совершенных устройств, которые исключают недостатки стилоскопов.
К преимуществам современных оптико-эмиссионных приборов относят:
- Возможность обнаружения даже незначительных примесей в сплавах. Это имеет особенную важность в литейном производстве, так как для ведения плавки необходимо знать содержание таких элементов, как углерод, сера и фосфор.
- Высокая точность результатов исследования. Метод используется не только для экспресс-анализа, но и для проведения сертификационного анализа.
- Анализ осуществляется бесконтактным способом.
- Нет необходимости отбора массивных проб.
- Экспрессность. Фактор времени при получении в плавильной печи сплава заданного состава имеет исключительную важность.
Оптико-эмиссионные приборы требуют проведения калибровки. Потребитель получает устройство с загруженными аналитическими программами, что может привести к затруднению при работе со сплавом, имеющим неизвестный химический состав, который отличен от состава стандартного образца. Для получения точных результатов перед исследованием проба нуждается в подготовке.
Рентгенофлуоресцентные анализаторы
Рентгенофлуоресцентный анализ металлов и сплавов позволяет провести количественный и качественный анализ металлов и сплавов. Приборы отличаются компактными размерами и простотой использования. Несмотря на универсальность, они не могут определять присутствие элементов с атомным номером менее 11. Таким образом, РФА не позволяют определить содержание углерода в стали и чугуне — наиболее распространенных материалов для производства отливок.
Тем не менее, метод широко используется в литейном производстве, и дополняет АЭСА, благодаря ряду преимуществ:
- Высокая точность результатов исследований.
- Анализ проводится без разрушения образца.
- Низкий предел обнаружения.
- Простая пробоподготовка.
- Возможность анализа пробы много раз.
- Высокая производительность.
Интересные предложения для литейщиков
Рынок приборов для анализа металлов и сплавов, и других материалов насыщен различными моделями анализаторов, которые могут быть использованы в системе контроля качества литейного производства. Среди них можно найти стационарные, мобильные и портативные устройства, позволяющие решать различные аналитические задачи.
Искролайн 100
Искролайн 100 — настольный спектрометр для анализа химического состава металлов и сплавов. Способен распознавать более 70 элементов, в том числе углерод, серу и фосфор. Прибор используется для входного контроля, сертификационного анализа и экспресс-анализа плавки.
Искролайн 300
Искролайн 300 — атомно-эмиссионный спектрометр, относящийся к лабораторному классу. Прибор способен выполнять экспресс-анализ металлов и сложных сплавов на любых основах в диапазоне спектров 174–930 нм. Находит применение как для решения рутинных аналитических задач, так и проведения сертификационного анализа.
SciAps серия X
Эта серия портативных рентгенофлуоресцентных анализаторов оснащена инновационным аппаратным обеспечением, что позволяет проводить исследование любых проб. Библиотека-марочник насчитывает более 1200 марок с возможностью неограниченного расширения. Параметры прибора оптимизируются в автоматическом режиме.
СПАС-01
СПАС-01 — универсальный оптический эмиссионный спектрометр, который предназначен для решения различных аналитических задач. В состав оборудования входит генератор, способный работать в различных режимах. Прибор способен распознавать спектры в диапазоне 185 – 930 нм, что делает его незаменимым в лаборатории литейного цеха.
Приобретение мини-литейного завода – готовый бизнес с быстрым стартом
Что такое литье металлов и как на этом можно заработать
Литье – один из способов обработки различных металлов. С его помощью можно создавать предметы разного размера и конфигурации. Это наиболее простой и доступный способ, который осуществляется с помощью специального оборудования. Сейчас многие производители предлагают строительство мини-завода «под ключ».
Мини литейный цех
Это значит, что будет разработан индивидуальный проект производственного комплекса, планировка расположения цехов, размещения оборудования, подведение всех необходимых коммуникаций.
Почему выгодно обратить внимание на готовые комплексы «под ключ»? Потому что:
- производители точно рассчитывают необходимую производственную площадь;
- максимально эффективно размещают коммуникации;
- предоставляют полный спектр услуг по наладке оборудования;
- приобретая завод «под ключ», можно сразу приступать к процессу производства.
Если выбор сделан в пользу такого комплекса, то следующим шагом в организации бизнеса будет поиск заказчиков. Изделия из литьевого металла пользуются большим спросом практически во всех отраслях промышленности:
- станкостроении;
- автомобильной отрасли;
- приборостроении;
- производстве бытовой техники;
- судостроении;
- производстве медицинского и стоматологического оборудования;
- ювелирном искусстве;
- изготовлении предметов декора дома и приусадебного участка;
- отрасли строительных материалов.
Преимущества мини-завода именно в компактных размерах и возможности производить изделия небольшими партиями. Часто крупные предприятия вынуждены отказывать мелкооптовым заказчикам, поскольку переналадка оборудования довольно проблематична.
А мини-завод – это автоматизированный комплекс: чтобы переключиться на новый вид производимых изделий или металлических заготовок необходимо лишь внести изменения в программный комплекс и изготовить новые пресс-формы. А стоимость нестандартных деталей по индивидуальному заказу в несколько раз выше типового производства.
Литейный завод
Еще одним преимуществом мини-заводов «под ключ», является то, что они спроектированы так, что могут обрабатывать все виды металлов, в то время как крупномасштабные линии имеют для этого отдельные цеха.
Какие виды металла можно использовать для работы
С помощью литейного оборудования можно производить детали и заготовки из следующих видов металла:
Сталь – наиболее распространенный металл для изготовления различных деталей. На производственном оборудовании можно обрабатывать метал следующих марок:
- низколегированная;
- высоколегированная;
- углеродистая;
- легированная сталь.
Этот материал широко используется в машиностроении и станкостроении благодаря своим высоким показателям прочности и пластичности. Не менее популярны и изделия из чугуна. Наибольший спрос предоставляют мебельные компании, которые изготавливают чугунные элементы мебели и декора.
Отливки из стали 110Г13Л
Алюминий – один из самых распространенных видов металла, он характеризуется податливостью к обработке, легкостью, а добавление в состав магния или меди обеспечивает высокую прочность изделию. Технологии современного оборудования позволяют отливать алюминиевые детали и заготовки любой сложности, конфигурации (массой от 100 грамм и до нескольких тонн).
Способы литья
В зависимости от марки металла, вида, размера, формы будущей отливки, выбирается наиболее подходящий и экономически обоснованный способ литья. В настоящее время существуют около 50 методик, но наиболее распространенными считаются следующие:
- литье в кокиль;
- литье под давлением;
- в песчаные формы;
- по выплавляемым моделям.
Кокиль – модель-форма, в которую заливается расплавленный металл, после остывания получается готовое изделие. Это наиболее популярный способ литья, однако, он требует большого профессионализма на этапе изготовления кокиля, поскольку здесь важна точность, ведь от качества формы будет зависеть конечный результат.
Машины для литья в облицованный кокиль
Для крупносерийного производства этот способ наиболее выгоден, поскольку кокиль изготавливается один раз, а эксплуатироваться может до нескольких тысяч. При литье в кокиль минимальная толщина стенок детали должна быть 3 мм, а масса изделия – от 20 г до 50 кг.
Литье под давлением также один из популярных способов. Для него используют специализированные автоматические машины. Для различных сплавов металлов используют или метод низкого давления, или высокого. Технология несложная:
- металл плавится в печи;
- подается под давлением в специальную пресс-форму, которая имеет очертания будущей отливки. Давление может быть в пределах от 8 до 700 МПа;
- после остывания получается готовое изделие.
Таким способом можно производить отливки с минимальной толщиной стенки – от 0,8 мм и массой от 4 г до 12 кг.
Литье в земляные или песчаные формы – один из наиболее древних способов, но им успешно пользуются и по сегодняшний день. Для начала изготавливают модель, с помощью которой делают отпечаток в песчано-глинистой смеси. При этом следует предусмотреть припуски на последующую механическую обработку изделия. Сама модель может быть деревянной, пластмассовой или металлической. Этот способ подходит для монолитных и крупных деталей, с его помощью можно отливать изделия массой до 40 т.
Составные элементы мини-завода и их технические характеристики
Российская компания ООО «Стандарт» предлагает организовать «под ключ» мини-литейный завод для осуществления литья металла кокильным способом. Такой комплекс может работать с алюминием, медью, сталью и их сплавами. На станках можно отливать изделия любой формы и конфигурации благодаря возможности самостоятельно изготавливать формы-матрицы.
Литейная машина фирмы KURTZ
В комплект мини-завода «под ключ» входит следующее оборудование:
- отражательная печь – она необходима для плавления металла. Технические характеристики:
- вариант энергоносителя – газ, электричество, отработанное топливо, солярка;
- энергопотребление – 1 баллон газа на 20 часов работы или 30 кВт/ч;
- емкость бункера – до 1 т;
- производительность – до 600 кг/ч;
- кокильный станок – необходим для непосредственной отливки изделий. Он может быть двух видов:
- однопозиционный – для изделий, которые не имеют обратных углов. Форма может раскрываться только в одну сторону;
- многопозиционный – предназначен для деталей сложных форм, кокиль раскрывается вверх и вниз.
- потребляемая мощность – до 2,5 кВт/ч;
- оказываемое усилие на сжатие – до 190 т;
- кокиль – форма для будущих изделий – при необходимости ее может изготавливать компания по индивидуальным чертежам.
Обзор некоторых вариантов производственных комплексов «под ключ»
Кроме оборудования, работающего с применением кокилей, существуют и другие производственные комплексы.
Прессовая машина для литья металла. Она предназначена для работы с пресс-формами и наиболее часто используется при изготовлении деталей из цветного металла. Характеристики:
Машинный комплекс «под ключ» PR-1000 от компании АБ Универсал предназначен для отливки цветных металлов, характеризуется полной расплавкой, бесшлаковым литьем, точным наполнением пресс-форм – это обеспечивает высокое качество готовых изделий. Характеристики:
Производственный комплекс DTC-280 «под ключ» от компании Глобал-Маш предназначен для изготовления литых изделий из цветных металлов. Технические характеристики:
Расценки на производимую продукцию
Для того, чтобы определить, выгодно ли приобретать готовый мини-завод «под ключ», необходимо сопоставить собственные затраты со стоимостью конечной продукции. Унифицировать цены в отрасли довольно сложно, поскольку они формируются с учетом изготовления кокиля или пресс-форм, а также объема производства, вида металла, сложности изделия. Поэтому стоимость работ будет рассчитываться для каждого заказчика индивидуально. Можно привести пример расценок на отливки из различных металлов:
Источник https://docs.cntd.ru/document/1200053537
Источник https://www.iskroline.ru/analysis/oborudovanie-dlja-litja-metalla/
Источник https://promtu.ru/mini-zavodyi/mini-liteynoe-proizvodstvo
