Опытное литье сплавов цветных металлов

Опытное и мелкосерийное литье металлов (Rapid Casting).

На нашем экспериментальном литейном производстве функционирует участок литья цветных металлов фирмы MCPHEK. Непосредственно заливка металла происходит на установке литья с перепадом давления, которая позволяет нам создать вокруг литейной формы вакуум, а сразу после заполнения ее металлом «поддавить» избыточным давлением на только что залитый металл. Вакуум также можно создать и в нутри литейной формы, а так же в плавильной камере. Установка оснащена индукционным нагревом и 10-ти литровым графитовым тиглем (27кгAL, или 87 кг Бронзы), а плавка происходит в среде инертных газов. Максимальные габариты опоки - Диаметр 550 мм, а высота 700 мм.

Аддитивные технологии позволили решать ранее нерешаемые задачи, «выращивать» литейные модели и формы, которые невозможно изготовить традиционными способами. Радикально сократились сроки изготовления модельной оснастки. Развитие технологий литья, в частности вакуумного, по формам и моделям, полученным аддитивными технологиями, дало возможность уменьшить время изготовления пилотных, опытных образцов и в ряде случаев серийной продукции в разы и, без преувеличения, в десятки раз.

Уход от традиционных технологий, применение новых методов получения литейных синтез-форм и синтез-моделей за счет технологий послойного синтеза дало возможность радикально сократить время на создание новой продукции. Например, характерная для автомобильного двигателестроения деталь – блок цилиндров. Для изготовления первого опытного образца традиционными методами требуется не менее 6-ти месяцев, причем основные временные затраты приходятся на создание модельной оснастки для литья «в землю». Использование для этой цели технологии Quick-Cast (выращивание литейной модели из фотополимера на SLA-машине с последующим литьем по выжигаемой модели) сокращает срок получения первой отливки с полугода до двух недель!

Эта же деталь может быть получена менее точной, но вполне пригодной для данных целей технологией – литьем в выращенные песчаные формы на машинах типа S-Max.

Значительная часть «обычных» литейных изделий, не имеющих специальных требований по точности литья или внутренней структуры, может быть получена в виде готовой продукции в течение нескольких дней: прямое выращивание восковой модели или Quick-cast-модели (1 день); формовка+сушка формы (1 день); прокалка формы и собственно литье (1день); итого: 3-4 дня с учетом подготовительно-заключительного времени.

AF-машины используют для получения:

• литейных моделей;
• мастер-моделей;
• литейных форм и литейной оснастки.

Модельные материалы:

• полистирол, полиметилметакрилат (для выжигаемых моделей);
• акриловые фотополимеры (для выжигаемых моделей и мастер-моделей);
• воск (для выплавляемых моделей);
• полиамид (для литейной оснастки);
• литейные пески (для литейной оснастки).

Технологический процесс вакуумного литья в опытном производстве обычно включает следующие этапы:

• получение мастер-модели (на станках с ЧПУ или AF-оборудовании);
• получение силиконовой (или иной эластичной) формы;
• изготовление восковых моделей посредством вакуумного литья в силиконовые формы;
• проектирование и изготовление литниковой системы, установку восковой модели в сборе с литниковой системой в опоку;
• формование – заливка опоки формомассой, получение литейной формы;
• вытапливание восковой модели из формы и прокалку формы;
• установку опоки в вакуумную камеру литейной машины;
• собственно литье, извлечение опоки из вакуумной машины и охлаждение;
• удаление формомассы (размывка) и очистка отливки, удаление литниковой системы.