Високі технології лиття металу від українських виробничників. Виробництво як технологічне застосування науки, зокрема для воєнної техніки і зброї. Україна споконвіку славилася досягненнями в галузі лиття металів. За радянських часів в 1985–90 рр. українські ливарники були першими у світі по литтю металу в тоннах на душу населення. Робити свою справу краще за інших з випередженням зростання суспільної продуктивності праці над зростанням споживання, зокрема, відновити досягнення ливарництва, що належить до традиційних українських ремесел та промислових галузей – це важливе завдання слід розглядати як складову національної ідеї.Нині інтеграція вітчизняної економіки у світовий простір стимулює розвиток у нашій країні конкурентоспроможних технологій, зокрема в машинобудуванні, де знижують металоємність і собівартість продукції за рахунок виробництва високоточних деталей. Частка литих деталей в середньому – це 50–70% маси (в верстатобудуванні – до 90%) і 20% вартості машин. Тільки методами лиття можна отримати складні за конфігурацією і геометрією заготовки із чорних та кольорових сплавів з високим (75–98%) коефіцієнтом використання металу. Як правило, саме литі деталі несуть основне навантаження в машинах та механізмах, і визначають їх експлуатаційну надійність, точність і довговічність. Статистика розвитку оброблювальної промисловості в Україні свідчить про необхідність розширення металозаготівельної бази на інноваційно-інвестиційній основі. Розглянемо одну із технологій ливарництва, яке ще називають машинобудівельною металургією. Інвестиції тоді вигідні, коли їх вкладають у нову технологію. У ливарній справі стає популярнішою технологія, коли отримати модель виливка – означає наполовину отримати виливок. Модель виливка з пінополістиролу (пінопласту) така, як упаковка від телевізора або разова харчова тарілка, яких штампують мільйонами на автоматах, а плитами пінополістиролу утеплюють зовнішні стіни висотних будинків.За схожою технологією для серії виливків моделі виготовляють задуванням порошку (дрібних гранул) пінополістиролу в легкі алюмінієві прес-форми (вельми прості у виготовленні) з подальшим спінюванням гранул при їх нагріві. Для виробництва разових і крупних виливків (іноді вагою до декількох тонн) підходить метод вирізування моделей з плит пінополістиролу нагрітим ніхромовим дротом, наприклад, по шаблонах, а також сьогодні все частіше застосовують широку гаму оброблювальних центрів плоттерного, або фрезерувально-гравірувального типу (точність позиції ріжучого інструмента – від ±0.05 до ±0.1 мм), що стали по ціні доступними для підприємців, зокрема для виготовлення моделей та рекламних макетів. Модель, а потім виготовлений по ній виливок мають високу точність і конкурентний товарний вигляд. Вільно можна побачити, «помацати» виливок в цілому виробі ще в моделі до лиття металу, проміряти її стінки, чого при звичайній формовці для складних виливків просто не зробити. Відсутній зсув піщаних стержнів і напівформ при збиранні (оскільки відсутні самі стержні), що властиво традиційному формуванню в парних опоках. Моделі фарбують швидковисихаючою фарбою з вогнетривким порошком, збирають з ливником, засипають сухим піском в ящику (контейнері) і заливають металом. При заливанні метал випаровує модель і собою неї заміщає. У цій операції заміни одного на інше - весь "фокус" або ноу-хау цієї технології, який визначає її назву – лиття за моделями, що газифікуються (спосіб ЛГМ, за російською назвою «литье по газифицируемым моделям», або відомий ще як «Lost Foam Casting Process»), і робить її унікальною. В усіх інших способах формовки по моделі присутня попередня операція її видалення перед заливкою, а в такій відсутності видалення моделі з форми і криється "секрет" точності одержуваних виливків. Що заформували, те і вилили в нерухомому навколишньому піску. Зняття "копії" з моделі відбувається одночасно з "перетворенням" моделі у виливок, що жартома можна порівняти з виконанням "фотографії" шляхом "знищення" оригіналу, або як у шаховій партії з жертвою пішака (моделі) для виграшу тури (виливка ). Щоб модель не диміла в цех при заливанні форми розплавленим металом, з контейнера відсмоктують насосом гази – розрідження підтримують приблизно пів атмосфери (побутовий пилосос зменшує тиск на 0,3 атмосфери). Виробничі дільниці: модельна, формувальна, плавильна, очисна мають приблизно однакові площі й оснащуються простим устаткуванням. Усе формування складається з засипання сухого піску без масивних високоточних машин пресування, струшування, пристроїв збирання форм. Акцент уваги перенесений на виробництво моделей - цих "найлегших іграшок" із щільністю матеріалу 25...27 кг/куб. м, що переважно "довіряють" жіночим рукам, часто розташовуючи на другому і вище поверхах цехів. Оборотне охолодження піску ведуть у пневмопотоці, або з застосуванням найпростіших конвеєрів, ці металоконструкції для економії приміщень часто монтують з зовнішнього боку стіни цеху, на повітрі сухий пісок в силосі зберігається «не боячись» морозу. Для чорних і кольорових сплавів використовується однакове устаткування, що, завдяки своїй простоті, без ускладнень виготовляють в Україні (для інших видів формовки якісне устаткування треба імпортувати). Таким способом одержують виливки з чавуну і сталі усіх видів, бронзи, латуні й алюмінію всіх марок. У ящику «на кущі» можна відразу лити десятки виливків, як ллють ювелірні вироби. Цехи і дільниці з цією гнучкою технологією множаться по всьому світу - від Америки до Китаю, на заводах General Motors, Ford Motors, Fіat. Світова практика свідчить про постійне зростання виробництва виливків цим способом, яке перевищило 1,5 млн. т/рік, в одному КНР працює більше 1,5 тис. таких цехів, прогнози на найближче майбутнє дають цій технології 10...20% об’єму світового лиття.Інститут ФТІМС НАН України, м. Київ (відділ ФХПФ під керівництвом проф. Шинського О.І.), зберігаючи в цій справі "фірмову" спеціалізацію, як одну з граней своїх науково-інженерних досягнень, спроектував і запустив ряд дільниць у Росії, поставив і впровадив таке устаткування в Польщі і В'єтнамі, з останніх об'єктів - цех на 400 т/місяць у Дніпропетровську. У інституті, що є лідером по способу ЛГМ, створено і поставляється замовникам базове технологічне устаткування ливарних цехів для одиничного, серійного і масового виробництва виливків з чорних і кольорових сплавів за цим способом потужністю 100 - 5000 т/рік. Потенціал технології на стільки значний, що вона дозволяє лити не тільки метали і сплави, але й отримувати композити та сотово-комірчасті конструкції. Якщо в піномодель поміщають матеріали чи вставки, що залишаються у металевому виливку, то отримуємо композитну чи армовану конструкцію. Якщо в пінопластову модель поміщають вставки, що висипаються з виливка і дають порожнини, або виконують модель у вигляді просторової решітки чи сотів, то виливок буде мати сотову структуру. Прикладом останнього служить лита металева піна з відкритою пористостю, що отримали німецькі ливарники. Низькі витрати на матеріали (всього 4 види, не застосовуються у формі в’яжучі) заощаджує не менш 100 дол./т лиття, а розміщення виливків по всьому обсязі контейнера дає вихід годного до 80...85%, економію по шихті металу на 250...300 кг, електроенергії 100...150 квт.ч., маси виливків на 10...20% у порівнянні з традиційної опочною формовкою. Особливо велика економія при литті складних виливків зі зносостійких сталей (шнеки для машин по виробництву цегли, била, молотки і деталі дробарок), тому що різко знижуються витрати на механообробку. Також ллють без обмежень колеса, зірочки, корпуса, сантехніку, голівки і блоки циліндрів бензинових і дизельних двигунів, художні, паркові й інші виливки. За даними General Motors при виробництві блоку циліндрів маса його зменшилася на 15% і трудомісткість механічної обробки на 50 % у порівнянні з традиційним литтям у стержнях. Освоєння лиття чавунних блоків автомобільних двигунів об’ємом 1,3 л для автомобіля Сенс технологи ФТІМС вважають своїм серйозним досягненням, блок легше аналога на 5 кг. На стадії проектування оснастки - виготовлення серії виливків проходять в цьому інституті ще два види блоків циліндрів двигунів з алюмінію та чавуну. Досвід запуску цехів до 50...150 т/місяць показав строк окупності до 12 місяців, набір устаткування для цехів 10...80 т/місяць відрізняється мало. Капітальні витрати на організацію виробництва скорочуються в 2...2,5 рази, так як і терміни введення цеха в експлуатацію та його виробнича площа. Легко розмістити такі дільниці при кузнях, термічних, ремонтних і інших цехах. Якщо створювати або реконструювати ливарню, то технологія ЛГМ - той бізнес, у якому метал своїм устаткуванням і робочою силою переводиться у високотехнологічний наукомісткий товар, що відрізняється найвищою якістю. У Києві в дослідному цеху інституту ллють чорні і кольорові метали, вагою виливка 0,2...1250 кг. Ливарний цех слугує полігоном для нового обладнання і продукує виливки з чавуну, сталі, алюмінію, мідних сплавів (латунь, бронза) до 50 т на місяць, виконує замовлення на серійні і разові деталі. Інститут ФТІМС проектує цехи і ділянки, розробляє технологію лиття деталей, поставляє устаткування й оснащення. Виконується пуско-наладка всього комплексу поставленого устаткування і впровадження технології, навчається персонал. Інститут є координатором замовлень для цехів-партнерів по точному литтю деталей з мінімальною механообробкою без обмежень на геометрію виливка, формує портфель експортних замовлень. На жаль, вітчизняні виробники експортують велику частку металу в чушках, слябах і масивних заготівках, а також брухт, тоді, як Німеччина в 2004 році експортувала 31% виливків, повністю імпортуючи руду (переважно з Бразилії) і метал. ЛГМ можна віднести до наукоємних високих технологій ливарництва, що здатні виправити вказану тенденцію, вони всупереч стереотипу, що склався ще на студентській лаві у вузах, свідчать, що високі технології - це не обов'язково складні малодоступні процеси. Ними все більше зацікавлюється вітчизняне машинобудування у міру зміцнення тенденції переходу від неглибокої переробки і експорту напівфабрикатів і сировини до випуску наукоємкої продукції, що особливо вигідним є для України, котра відноситься до нечисленних країн із замкнутим металургійним циклом виробництва металів з власних руд і де поширюються впевненість, що, чим швидше ми станемо до деталей і машин переробляти свій метал, тим раніше досягнемо європейського рівня добробуту. Оснастка, пресс-формы для литья, прессования, спекания, формования запчастей и деталей для транспорта и других. Возможно изготовление металлической оснастки по чертежам, образцам или изношенным заменяемым деталям заказчика. На фото - модели, изготовленные по металлической оснастке, и рядом с ними разборная оснастка. Виготовлення оснастки для виливання, лиття, пресування, спікання чи формування. Влад, т. 38066-1457832, doro55v@gmail.com
