producatori de turnatorie. Turnatorii si producatori de turnare. Controlați întrebările și sarcinile

Turnătoria este una dintre cele mai vechi meșteșuguri stăpânite de omenire. Bronzul a fost primul material de turnare. În antichitate, bronzurile erau aliaje complexe pe bază de cupru cu adaos de staniu (5-7%), zinc (3-5%), antimoniu și plumb (1-3%) cu impurități de arsen, sulf, argint (zecimi). de un procent). Originea topirii bronzului și producerea produselor turnate din acesta (arme, bijuterii, ustensile etc.) în diferite regiuni datează din mileniul III-VII î.Hr. Aparent, topirea argintului nativ, aurului și aliajelor lor a fost stăpânită aproape simultan. Pe teritoriul în care locuiau slavii estici, în primele secole d.Hr. a apărut un meșteșug de turnătorie dezvoltat. e.

Principalele metode de obținere a turnărilor din bronz și aliaje de argint și aur au fost turnarea ij matrițe de piatră și turnarea pe ceară. Formele de piatră au fost făcute din roci de calcar moi, în care a fost tăiată o cavitate de lucru. De obicei, matrițele de piatră erau turnate în aer liber, astfel încât o parte a produsului, formată de suprafața deschisă a topiturii, sa dovedit a fi plată. La turnarea pe ceară, modelele din ceară au fost realizate mai întâi ca copii exacte ale produselor viitoare. Aceste modele au fost scufundate într-o soluție de argilă lichidă, care a fost apoi uscată și arsă. Ceara a ars, iar topitura a fost turnată în cavitatea rezultată.

Un mare pas înainte în dezvoltarea turnării bronzului s-a făcut când a început turnarea clopotelor și a tunurilor (secolele XV-XVI). Îndemânarea și arta meșteșugarilor ruși care au realizat turnări unice de bronz sunt cunoscute pe scară largă - tunul țarului cu o greutate de 40 de tone (Andrey Chokhov, 1586) și clopotul țarului cu o greutate de 200 de tone (Ivan și Mihail Motorins, 1736).

Bronzurile și mai târziu alama au fost materialul principal pentru fabricarea de turnări artistice, monumente și sculpturi timp de multe secole. O sculptură din bronz a împăratului roman Marcus Aurelius (secolul al II-lea d.Hr.) a supraviețuit până în zilele noastre. Monumentele de bronz ale lui Petru cel Mare din Leningrad (1775) și monumentul Mileniului Rusiei din Novgorod (1862) au câștigat faimă în întreaga lume. În vremea noastră, a fost realizat un monument din bronz turnat pentru Iuri Dolgoruky, fondatorul Moscovei (1954).

În secolul al XVIII-lea. pe primul loc în ceea ce privește masa și versatilitatea vine un nou material de turnare - fonta, care a servit drept bază pentru dezvoltarea industriei de mașini în prima jumătate a secolului 19. Până la începutul secolului 20. producția de turnătorie de metale și aliaje neferoase a constat în obținerea de piese turnate modelate din bronz și alamă de staniu și lingouri din cupru, bronz și alamă. Turnările modelate se făceau doar prin turnare în forme de nisip (atunci se spunea și scriau „forme pământești”, „turnare în pământ”). Lingourile au fost obținute cu o masă de cel mult 200 kg prin turnare în forme de fontă.

Următoarea etapă în dezvoltarea producției de turnătorie de metale și aliaje neferoase a început în jurul anilor 1910-1920, când au fost dezvoltate noi aliaje, în principal pe bază de aluminiu și ceva mai târziu pe bază de magneziu. În același timp, a început dezvoltarea pieselor turnate modelate și țagle din bronzuri și alame speciale - aluminiu, siliciu, mangan, nichel, precum și dezvoltarea producției de lingouri din nichel și aliajele acestuia. În 1920-1930. sunt create aliaje de zinc pentru turnare sub presiune. În 1930-1940. se dezvoltă turnarea în formă din aliaje de nichel. Perioada 1950-1970 a fost marcată de dezvoltarea tehnologiei de topire și turnare a titanului și a aliajelor acestuia, uraniu și alte metale radioactive, zirconiu și aliaje pe bază de acesta, molibden, wolfram, crom, niobiu, beriliu și metale din pământuri rare.

Dezvoltarea de noi aliaje a necesitat o restructurare radicală a tehnologiei de topire și a echipamentelor de topire, utilizarea de noi materiale de turnare și noi metode de realizare a matrițelor. Natura în masă a producției a contribuit la dezvoltarea unor noi principii de organizare a producției, bazate pe mecanizarea și automatizarea extinsă a proceselor de realizare a matrițelor și miezurilor, topire, turnare matrițe și prelucrare a turnărilor.

Necesitatea asigurării calității înalte a taglelor turnate a condus la cercetări științifice profunde privind proprietățile metalelor lichide, procesele de interacțiune a topiturii cu gazele, materialele refractare, zguri și fluxuri, procesele de rafinare din incluziuni și gaze, cristalizarea aliajelor metalice. la viteze de răcire foarte scăzute și foarte mari, procese de umplere

turnătorii X forme de topire, solidificarea pieselor turnate cu fenomene însoțitoare - contracție volumetrică și liniară, apariția unei structuri diferite, segregare, tensiuni. Începutul acestor studii a fost pus în 1930-1940. acad. A. A. Bochvar, care a pus bazele teoriei proprietăților de turnare a aliajelor.

Începând din 1920-1930. pentru topirea neferoaselor [metale și aliaje] sunt utilizate pe scară largă cuptoarele electrice - rezistență, canal de inducție și creuzet. Topirea metalelor refractare s-a dovedit a fi practic posibilă numai cu utilizarea unei descărcări cu arc în vid și încălzire cu fascicul de electroni. Topirea plasmei este în prezent stăpânită, iar topirea cu fascicul laser este următoarea.

În 1940-1950. a existat o tranziție masivă de la turnarea în matrițe de nisip la turnarea în matrițe metalice - matrițe (aliaje de aluminiu, magneziu și cupru) la turnarea sub presiune (zinc, aluminiu, aliaje de magneziu, alamă). În aceiași ani, în legătură cu producția de pale de turbine turnate din aliaje de nichel rezistente la căldură, vechea metodă de turnare pe ceară, numită turnare de precizie și acum numită turnare cu investiții, a fost reînviată pe o nouă bază. Această metodă a furnizat piese turnate cu alocații de prelucrare foarte mici datorită dimensiunilor foarte precise și finisajului de suprafață ridicat, ceea ce a fost necesar din cauza prelucrabilității extrem de dificile a tuturor superaliajelor pe bază de nichel și cobalt.

În turnare semifabricată (obținerea de lingouri pentru deformarea ulterioară în vederea fabricării semifabricatelor) în anii 1920-1930. în loc de fontă au început să fie utilizate pe scară largă matrițe răcite cu apă.În anii 1940-1950. are loc o introducere a turnării semi-continue și continue a lingourilor din aliaje de aluminiu, magneziu, cupru și nichel.

În 1930-1940. s-au produs schimbări fundamentale în principiile construcției tehnologiei de turnare a matrițelor și de solidificare a pieselor turnate. Aceste schimbări s-au datorat atât unei diferențe puternice între proprietățile noilor aliaje de turnare față de proprietățile fontei cenușii tradiționale și ale bronzului de staniu (formarea de pelicule puternice de oxid, contracție volumetrică mare, intervalul de cristalizare variabil de la aliaj la aliaj), cât și un nivel crescut de cerințe pentru piese turnate în ceea ce privește rezistența, densitatea și omogenitatea.

Au fost dezvoltate modele pentru noi sisteme de deschidere în expansiune, în contrast cu cele vechi conice. În sistemele în expansiune, zonele secțiunii transversale ale canalelor cresc de la ascensoare la porțile de alimentare, astfel încât gâtul de sticlă este secțiunea montării la trecerea la colectorul de zgură. În acest caz, primele porțiuni ale metalului care curge de la zgură în groapa de zgură, care nu se poate umple, curgerea topiturii din groapa de zgură în spruce are loc sub acțiunea unei presiuni foarte mici în groapa de zgură neumplută. Această presiune mică creează o viteză liniară corespunzătoare mică a topiturii care intră în cavitatea matriței. Jeturile de topitură sub formă nu se sparg în picături, nu captează aer; dar filmul de oxid este distrus pe suprafața topiturii din matriță, topitura nu este contaminată cu pelicule. Datorită acestor avantaje ale sistemelor de deschidere extinse, acestea sunt utilizate în prezent pentru a obține piese turnate critice din toate aliajele,

O altă realizare importantă în tehnologia de obținere a pieselor turnate de înaltă calitate, dezvoltată și implementată în timpul dezvoltării pieselor turnate modelate din aliaje noi de metale neferoase, este principiul solidificării direcționale a pieselor turnate. Experiența acumulată în producția de piese turnate din aliaje de turnare tradiționale, „vechi” - fontă cenușie și bronz de staniu, a mărturisit că a fost necesară dispersarea alimentării cu topitură în matriță, asigurând, în primul rând, umplerea fiabilă a cavității matriței. și împiedicând încălzirea locală a acestuia. Volumul fontului cenușiu aproape nu se modifică în timpul cristalizării și, prin urmare, piese turnate din acest aliaj nu sunt practic afectate de porozitatea de contracție sau de coajă și nu au nevoie de profituri.

Bronzurile de staniu „vechi” cu 8-10% staniu au avut un interval foarte mare) de cristalizare, prin urmare, la turnarea în matrițe de nisip, toată contracția volumetrică din piese turnate s-a manifestat sub formă de porozitate fină împrăștiată, care nu se poate distinge cu ochiul liber. S-a creat impresia că metalul din turnare era dens și că folosind experiența obținerii de piese turnate din fier, cu alimentarea cu metal a părților sale subțiri, s-a justificat în cazul turnării produselor din bronz. Profiturile ca fluxuri tehnologice pe piese turnate pur și simplu nu au existat. În formă, a fost prevăzută doar o ridicare - un canal vertical din cavitatea matriței, aspectul unei topituri în care a servit ca semn de umplere a matriței.

Pentru a obține piese turnate de înaltă calitate din aliaje noi, s-a dovedit a fi necesar să se efectueze solidificarea direcțională din părți subțiri, care se întăresc în mod natural mai întâi, la altele mai masive și mai departe până la coloane. În acest caz, pierderea de volum în timpul cristalizării fiecărei zone solidificate anterior este completată de topitura din zona care nu a început încă să se solidifice și, în final, din profiturile care se solidifică în ultimul rând. O astfel de solidificare direcțională necesită o alegere foarte competentă a locației alimentării cu topitură a matriței. Este imposibil să aduceți topitura în secțiunea cea mai subțire a secțiunii, este mai rațional să furnizați metal lichid în apropierea profitului, astfel încât această parte a matriței să se încălzească în timpul umplerii. Pentru a crea solidificare direcțională, este necesar să se înghețe în mod deliberat acele părți ale matriței în care solidificarea ar trebui să aibă loc mai rapid. Acest lucru se realizează folosind răcitoare în forme de nisip sau răcire specială în forme metalice. Acolo unde întărirea ar trebui făcută ultima, matrița este izolată sau încălzită în mod deliberat.

Principiul solidificării direcționale, realizat și formulat în timpul dezvoltării producției de piese turnate din aliaje de aluminiu și magneziu, este acum absolut indispensabil pentru obținerea de piese turnate de înaltă calitate din orice aliaje.

Dezvoltarea fundațiilor științifice pentru topirea aliajelor neferoase, cristalizarea acestora, dezvoltarea tehnologiei de producere a piesei turnate și lingourilor modelate este meritul unui grup mare de oameni de știință, mulți dintre ei strâns asociați cu învățământul superior. În primul rând, ar trebui să includă A. A. Bochvar, S. M. Voronov, I. E. Gorshkov, I. F. Kolobnev, N. V. Okromeshko, A. G. Spassky, M. V. Sharov.

Evoluțiile științifice și procesele de producție în domeniul producției de turnătorie a metalelor neferoase în țara noastră corespund realizărilor avansate ale progresului științific și tehnologic. Rezultatul lor, în special, a fost crearea unor ateliere moderne de turnare în răcire și turnare sub presiune la uzina de automobile Volga și la o serie de alte întreprinderi. Mașinile mari de turnat prin injecție cu o forță de blocare a matriței de 35 MN funcționează cu succes la Uzina de motoare Zavolzhsky, care produc blocuri cilindrice din aliaj de aluminiu pentru mașina Volga. La Uzina de Motore din Altai a fost stăpânită o linie automatizată pentru producția de piese turnate prin turnare prin injecție. În Uniunea Sovietică, pentru prima dată în lume, a fost dezvoltat și stăpânit procesul de turnare continuă a lingourilor din aliaje de aluminiu într-o matriță electromagnetică. Această metodă îmbunătățește semnificativ calitatea lingourilor și reduce cantitatea de deșeuri sub formă de așchii în timpul turnării acestora.

Sarcina principală cu care se confruntă turnătoria din țara noastră este o îmbunătățire generală semnificativă a calității pieselor turnate, care ar trebui exprimată printr-o scădere a grosimii peretelui, o scădere a toleranțelor de prelucrare și a sistemelor de blocare, menținând în același timp proprietățile de funcționare adecvate ale produselor. Rezultatul final al acestei lucrări)) ar trebui să fie satisfacerea nevoilor crescute ale ingineriei mecanice cu numărul necesar de țagle turnate fără o creștere semnificativă a producției totale de piese turnate în termeni de masă.

Problema îmbunătățirii calității pieselor turnate este strâns legată de problema utilizării economice a metalului. În ceea ce privește metalele neferoase, ambele probleme devin deosebit de acute. Datorită epuizării zăcămintelor bogate de metale neferoase, costul producției acestora crește continuu și semnificativ. Acum, metalele neferoase sunt de cinci până la zece ori sau de mai multe ori mai scumpe decât fonta și oțelul carbon. Prin urmare, utilizarea economică a metalelor neferoase, reducerea pierderilor, utilizarea rezonabilă a deșeurilor este o condiție indispensabilă pentru dezvoltarea producției de turnătorie.

În industrie, proporția aliajelor de metale neferoase obținute prin prelucrarea deșeurilor - tuns, așchii, diverse resturi și zgură este în continuă creștere. Aceste aliaje conțin o cantitate crescută de diverse impurități care le pot reduce proprietățile tehnologice și caracteristicile de performanță ale produselor. Prin urmare, în prezent se desfășoară cercetări ample pentru a dezvolta metode de rafinare a unor astfel de topituri și pentru a dezvolta o tehnologie pentru obținerea taglelor turnate de înaltă calitate.

CERINȚE PENTRU turnarea

Piesele turnate din aliaje de metale neferoase trebuie să aibă o anumită compoziție chimică, un anumit nivel de proprietăți mecanice, precizia dimensională necesară și curățenia suprafeței fără defecte exterioare și interioare.La piese turnate nu sunt permise fisuri, neargilare, orificii traversante și friabilitate. Suprafețele care stau la bază pentru prelucrare nu trebuie să prezinte abateri și deteriorari. Defectele admisibile, numărul acestora, metodele de detectare și metodele de corectare sunt reglementate de standardele industriale (OST) și specificațiile tehnice.

Piesele turnate sunt livrate cu spruce tocate și coloane tăiate. Locurile de tăiere și cioturi de pe suprafețele netratate sunt curățate la nivel. Corectarea defectelor prin sudare și impregnare este permisă. Necesitatea tratamentului termic este determinată de condițiile tehnice.

Precizia dimensională a pieselor turnate trebuie să îndeplinească cerințele OST 1.41154-72. Toleranțele, inclusiv suma tuturor abaterilor de la dimensiunile desenului care apar în diferite etape ale producției de turnare, cu excepția abaterilor datorate prezenței pantelor de turnare, trebuie să corespundă uneia dintre cele șapte clase de precizie (Tabelul 20). În fiecare clasă de precizie, toate toleranțele pentru orice dimensiune a unui tip (D, T sau M) sunt egale pentru o dată turnare și sunt stabilite în funcție de cea mai mare dimensiune totală.

Suprafetele prelucrate ale pieselor turnate trebuie sa aiba o toleranta de prelucrare. Alocația minimă trebuie să fie mai mare decât toleranța. Mărimea alocației este determinată de dimensiunile totale și clasa de precizie a pieselor turnate.

Finisajul suprafeței pieselor turnate trebuie să corespundă clasei de rugozitate specificate. Depinde de metoda de fabricare a pieselor turnate, de materialele folosite la fabricarea matritelor, de calitatea pregatirii suprafetei modelelor, matritelor si matritelor. Pentru a obține piese turnate care îndeplinesc cerințele de mai sus, se folosesc diverse metode de turnare în matrițe de unică folosință și reutilizabile.

CLASIFICAREA TURNATELOR

Conform termenilor de serviciu, indiferent de metoda de fabricație, piesele turnate sunt împărțite în trei grupe: generale, responsabile și mai ales responsabile.

Grupul de uz general include piese turnate pentru piese care nu sunt calculate pentru rezistență. Configurația și dimensiunile lor sunt determinate doar de considerente constructive și tehnologice. Astfel de piese turnate nu sunt supuse inspecției cu raze X.

Piesele turnate responsabile sunt utilizate pentru fabricarea pieselor calculate pentru rezistență și care funcționează sub sarcini statice. Ei sunt supuși unei inspecții selective cu raze X.

Piesele turnate pentru piese calculate pentru rezistență și care funcționează sub sarcini ciclice și dinamice sunt incluse în grupul de scopuri deosebit de responsabile. Acestea sunt supuse inspecției individuale cu raze X, inspecției cu fluorescență și inspecției cu curent turbionar.

În funcție de volumul testelor de acceptare, standardele industriale OST 11.90021-71, OST 1.90016-72, OST 1.90248-77 prevăd împărțirea pieselor turnate din aliaje de metale neferoase în trei grupe.

Grupa 1 include piese turnate, al căror control al proprietăților mecanice se efectuează selectiv pe eșantioane tăiate din corpul pieselor turnate de control, cu testarea simultană a proprietăților mecanice pe probe turnate separat de la fiecare căldură sau o încercare pe piese pe probe tăiate din semifabricate turnate la fiecare turnare, precum și controlul densității piesei (raze X).

Grupa a II-a include piese turnate ale căror proprietăți mecanice sunt determinate pe probe turnate separat sau pe probe tăiate din semifabricate turnate la turnare și, la cererea fabricii consumatoare, pe probe tăiate din piese turnate (selectiv), precum și pe bucată sau selectiv. controlul pentru densitatea pieselor turnate metoda cu raze X. (Pentru piese turnate din grupa IIa nu se efectuează controlul densității).

Grupa III este formată din piese turnate, în care se controlează doar duritatea. La solicitarea uzinei consumatoare, proprietățile mecanice sunt verificate pe probe turnate separat.

Atribuirea pieselor turnate la grupul corespunzător se face de către proiectant și se precizează în desen.

În funcție de metoda de fabricație, configurația suprafeței, masele de dimensiune geometrică maximă, grosimea peretelui, caracteristicile în mortare, nervuri, îngroșări, găuri, numărul de tije, natura prelucrării și rugozitatea suprafețelor prelucrate, scopul și cerințele tehnice speciale, turnările sunt împărțite. în 5-6 grupe complexe (turnare în forme de nisip și sub presiune - 6 grupe; turnare în matriță de răcire, după modele de investiții și în forme de coajă - 5 grupe). În acest caz, numărul de semne de potrivire nu trebuie să fie mai mic de cinci sau patru pentru șase sau, respectiv, cinci grupe de dificultate. Cu un număr mai mic de caracteristici de potrivire, se folosește o metodă de grupare a acestora prin atribuirea lor secvențială pornind de la grupuri de complexitate mai mare către cele mai mici și oprindu-se la grupul de complexitate la care este atins numărul necesar de caracteristici de potrivire condiționată. Dacă numărul de caracteristici din cele două grupuri este egal, este dificil să se clasifice turnarea ca aparținând grupului pentru care este utilizată caracteristica „configurație de suprafață”.

FUNDAMENTELE TEHNOLOGIEI SELTING

Cu cunoașterea proprietăților materialelor și a interacțiunilor acestora cu gazele și materialele refractare, este posibil să se creeze o tehnologie de topire bazată științific. Dezvoltarea unei tehnologii de topire pentru o situație specifică include alegerea unei unități de topire, tipul de energie, alegerea materialului pentru căptușeala cuptorului și determinarea compoziției necesare a atmosferei din cuptor în timpul topirii. Atunci când creează o tehnologie, ei rezolvă problema modalităților de prevenire a posibilei contaminări a topiturii și a metodelor de rafinare a acesteia. Luați în considerare și necesitatea dezoxidării și modificării aliajului.

O problemă foarte importantă este alegerea corectă a materialelor de încărcare, adică acele materiale care urmează să fie topite. La crearea tehnologiei, acestea asigură și o reducere a consumului de metale, materiale auxiliare, energie și forță de muncă. Aceste probleme pot fi rezolvate doar într-o situație foarte specifică.

Trebuie avut în vedere că informațiile de mai sus despre proprietățile metalelor și procesele în curs se refereau la condițiile unui experiment „pur”, când influența altor procese a fost redusă în mod deliberat la minimum. Într-o situație reală, această influență poate schimba semnificativ proprietățile individuale. În plus, într-o situație reală, topirea ca sistem nu este niciodată în echilibru cu mediul; se dovedește a fi suprasaturată sau subsaturată. În acest sens, partea cinetică a procesului este de mare importanță. O evaluare cantitativă a cineticii este foarte dificilă din cauza incertitudinii ecuațiilor care descriu în timp procesele de saturare a gazelor, degazare, interacțiune cu căptușeala etc.. Prin urmare, în cele din urmă se dovedește că pentru o judecată corectă asupra fenomenele care au loc în timpul topirii, nu numai calculele cantitative ale proceselor individuale sunt importante, ci o contabilizare și o evaluare mai completă a celui mai mare număr al acestor procese.

DEZVOLTAREA TEHNOLOGIEI SELTING

Punctele de plecare pentru crearea unei tehnologii de topire a unui metal sau aliaj sunt compoziția acestuia, care include baza, componentele de aliere și impuritățile și un anumit nivel de proprietăți mecanice și alte proprietăți ale aliajului în turnare. În plus, se ia în considerare nevoia cantitativă de topitură pe unitatea de timp. Tipul cuptorului de topire este selectat pe baza temperaturii de topire a componentei principale a aliajului și a activității chimice atât a acestuia, cât și a tuturor componentelor de aliere și a impurităților cele mai dăunătoare, problema materialului căptușelii cuptorului este rezolvată în același timp. timp.

În cele mai multe cazuri, topirea se realizează în aer. Dacă interacțiunea cu aerul este limitată la formarea de compuși insolubili în topitura de la suprafață, iar filmul rezultat al acestor compuși încetinește semnificativ interacțiunea ulterioară, atunci de obicei nu se iau măsuri pentru a suprima o astfel de interacțiune. Topirea în acest caz se realizează prin contact direct al topiturii cu atmosfera. Acest lucru se realizează la prepararea majorității aliajelor de aluminiu, zinc, staniu-plumb. Dacă filmul rezultat de compuși insolubili este fragil și nu poate proteja topitura de interacțiuni ulterioare (magneziu

și aliajele sale), apoi se iau măsuri speciale folosind fluxuri sau o atmosferă protectoare.

Protecția topiturii împotriva interacțiunii cu gazele este absolut necesară dacă gazul este dizolvat în metalul lichid. Scopul principal este de a preveni interacțiunea topiturii cu oxigenul. Acest lucru se aplică la topirea aliajelor pe bază de nichel și a aliajelor de cupru capabile să dizolve oxigenul, unde topiturile sunt în mod necesar protejate de interacțiunea cu atmosfera cuptorului. Protecția topiturii se realizează în primul rând prin utilizarea de zguri, fluxuri și alte acoperiri de protecție. Dacă astfel de măsuri sunt insuficiente sau imposibile, se recurge la topirea într-o atmosferă de gaze protectoare sau inerte. În cele din urmă, topirea este utilizată în vid, adică la o presiune a gazului redusă la un anumit nivel. În unele cazuri, pentru a reduce intensitatea interacțiunii topiturii cu oxigenul, se introduc în ea aditivi de beriliu (sutimi de procente în aliaje de aluminiu-magneziu și magneziu), siliciu și aluminiu (zecimi de procente în alamă).

În ciuda protecției, topiturile de metal sunt încă contaminate cu diverse impurități peste limita permisă. Adesea există prea multe impurități în materialele de încărcare. Prin urmare, topiturile sunt adesea rafinate în timpul topirii - curățarea de impuritățile solubile și insolubile, precum și dezoxidarea - îndepărtarea oxigenului dizolvat. Multe aliaje sunt utilizate în stare modificată, atunci când capătă o structură cu granulație fină și proprietăți mecanice sau tehnologice superioare. Operația de modificare se realizează ca una dintre ultimele etape din procesul de topire imediat înainte de turnare. La dezvoltarea tehnologiei de topire, se ține cont de faptul că masa metalului lichid obținut va fi întotdeauna ceva mai mică decât masa încărcăturii metalice din cauza pierderilor de metal în zgură și a pierderilor de deșeuri. Aceste pierderi se ridică la 2-5% în total, iar cu cât masa unei singure călduri este mai mare, cu atât pierderile sunt mai mici.

Zgura, care apare întotdeauna pe suprafața topiturii, este un sistem complex de soluții de aliaje și amestecuri de oxizi ai componentului principal al aliajului, componente de aliere și impurități. În plus, oxizii din căptușeala cuptorului de topire sunt prezenți în mod necesar în zgură. O astfel de zgură primară, care apare în mod natural pe topitură, poate fi complet lichidă, parțial lichidă (închegată) și solidă. Pe lângă oxizi, zgura conțin întotdeauna o anumită cantitate de metal liber. În zgura lichidă și brânză, metalul liber se găsește sub formă de picături separate - mărgele. Dacă oxizii care formează zgura sunt sub punctul lor de topire, atunci ei sunt solizi. Când topitura este agitată și se încearcă îndepărtarea zgurii din ea, acești oxizi, adesea sub formă de captivitate, sunt amestecați în topitură. Astfel, în ciuda infuzibilității oxizilor, zgura formată și îndepărtată are o consistență lichidă, care se datorează cantității mari de topitură prinsă. Într-o astfel de zgură, cantitatea de metal liber este de aproximativ 50% din masa totală a zgurii îndepărtate, în timp ce în zgura cu adevărat lichidă, conținutul său nu depășește 10-30%.

Pierderile de metale în timpul topirii pentru deșeuri sunt determinate de evaporarea lor și de interacțiunea cu căptușeala, care se exprimă în metalizarea acesteia.

Metalul din zgură poate fi returnat la producție. Acest lucru se realizează cel mai simplu în ceea ce privește un metal liber care nu este legat de niciun compus. Concasarea si cernuirea zgurii permit recuperarea a 70-80% din metalul liber. Zgura rămasă este o materie primă metalurgică benignă și este trimisă întreprinderilor metalurgice pentru a izola cele mai valoroase componente.

Atunci când se determină pierderile de metal în timpul topirii pentru deșeuri și cu zgură, nu trebuie să uităm de contaminarea materialelor de încărcare cu impurități străine nemetalice și incluziuni sub formă de reziduuri de ulei, emulsie, apă, zgură, turnare și nisipuri de miez. Masa acestor impurități, în caz de lucru neatenționat, este socotită automat ca masa metalului supus topirii și, ca urmare, se obține o valoare nerezonabil de mare a pierderilor în timpul topirii.

Un aspect important al tehnologiei este regimul de temperatură de topire, ordinea încărcării materialelor de încărcare și introducerea componentelor individuale ale aliajului, succesiunea operațiilor tehnologice pentru prelucrarea metalurgică a topiturii. Topirea se efectuează întotdeauna într-un cuptor preîncălzit, temperatura la care ar trebui să fie cu 100-200 ° C mai mare decât temperatura de topire a componentei principale a aliajului. Este de dorit ca toate materialele încărcate în cuptor să fie încălzite la 150-200°C, astfel încât să nu rămână umezeală în ele. Materialul de încărcare, care reprezintă cea mai mare parte din probă, este încărcat mai întâi în cuptorul de topire. În cazul preparării unui aliaj din metale pure, componenta principală a aliajului este întotdeauna încărcată prima. Dacă topirea se realizează folosind zguri și fluxuri, atunci acestea sunt de obicei turnate deasupra încărcăturii metalice încărcate. Dacă condițiile de producție permit, se începe o nouă topitură, lăsând o parte din topitura anterioară în cuptor. Încărcarea încărcăturii într-o baie de lichid accelerează semnificativ procesul de topire și reduce pierderile de metal. Mai întâi, o încărcătură mai refractară este încărcată în baia de lichid. Adăugați periodic zgură sau flux proaspăt și, dacă este necesar, îndepărtați vechiul. Dacă tehnologia necesită dezoxidarea topiturii (îndepărtarea oxigenului dizolvat), atunci se realizează astfel încât să se evite formarea de incluziuni nemetalice greu de îndepărtat și dăunătoare în topitură și să se asigure o îndepărtare fiabilă a dezoxidării. produse (vezi mai jos). În cele din urmă, componentele de aliaj volatile și reactive sunt introduse în topitură pentru a reduce pierderile acestora. Topitura este apoi rafinată. Topitura se modifică imediat înainte de turnare.

Este recomandabil să se determine condițiile de introducere a anumitor tipuri de încărcături sau componente de aliaj într-o baie de lichid, comparând temperatura de topire a materialului încărcat și densitatea acestuia cu temperatura de topire și densitatea aliajului. De asemenea, este necesar să se cunoască cel puțin diagrame duble ale stării componentei principale a aliajului cu componente de aliere, impurități și modificatori și aditivi.

În majoritatea covârșitoare a cazurilor, toate componentele de aliere și impuritățile sunt dizolvate în baza lichidă a aliajului, astfel încât topitura poate fi considerată o soluție. Cu toate acestea, prepararea și formarea unei astfel de soluții se realizează în diferite moduri. Dacă următorul aditiv solid are un punct de topire mai mare decât topitura, atunci este posibilă doar dizolvarea obișnuită a solidului în lichid. Acest lucru necesită amestecare activă forțată. Acest aditiv refractar poate avea o densitate mai mică decât cea a topiturii, caz în care va pluti la suprafață, unde se poate oxida și se încurcă în zgură. Prin urmare, există pericolul de a nu intra în compoziția specificată a aliajului. Dacă un astfel de aditiv „ușor” are un punct de topire mai scăzut decât topitura, trece în stare lichidă și, prin urmare, dizolvarea sa ulterioară în topitură este mult facilitată. În unele cazuri, pentru a evita oxidarea și pierderile, astfel de aditivi sunt introduși în topitură folosind așa-numita cupă perforată în clopot, în care este plasat aditivul adăugat și apoi scufundați în topitură. Dacă aditivul este mai greu decât topitura, se scufundă pe fundul băii de lichid, deci este puțin probabil să se oxideze. Cu toate acestea, este dificil de urmărit dizolvarea unor astfel de aditivi, mai ales dacă sunt mai refractari decât topitura. Este necesară o amestecare suficient de lungă și minuțioasă a întregii mase de topitură pentru a asigura dizolvarea completă.

Pentru prepararea aliajelor se folosesc adesea ligaturi. Acesta este denumirea aliajelor intermediare, care de obicei constau din componenta principală a aliajului de lucru cu una sau mai multe componente de aliaj, dar în conținut mult mai mare decât în ​​aliajul de lucru. Utilizarea ligaturii trebuie recursă la cazurile în care introducerea componentei aditive în forma sa pură este dificilă din diverse motive. Astfel de motive pot fi durata procesului de dizolvare, pierderile de oxidare, evaporare, formarea de zgură.

Ligaturile sunt folosite si pentru introducerea de aditivi chimic activi, care in aer in forma libera pot interactiona cu oxigenul si azotul. Aliajele master sunt utilizate pe scară largă și în cazurile în care un element aditiv pur este prea scump sau nu se obține deloc, în timp ce producția de aliaje de aliaj a fost deja stăpânită, sunt disponibile și destul de ieftine.

În cele din urmă, este oportun să se utilizeze ligaturi atunci când este necesar să se introducă aditivi foarte mici în aliaj. Greutatea aditivului pur poate fi de numai câteva sute de grame la câteva sute de kilograme de topitură. Este aproape imposibil să se introducă în mod fiabil o cantitate atât de mică de componentă de aliere din cauza diferitelor tipuri de pierderi și distribuției neuniforme. Folosirea unei ligaturi, care este introdusă într-o cantitate mult mai mare, elimină aceste dificultăți.

Trebuie remarcat faptul că regula generală a tehnologiei de topire a aliajelor este cel mai scurt timp posibil de proces. Acest lucru ajută la reducerea costurilor cu energie, a pierderilor de metal și a contaminării topiturii cu gaze și impurități. În același timp, trebuie avut în vedere că, pentru dizolvarea completă a tuturor componentelor și pentru media compoziției aliajului, este necesar să „fierbeți” topitura - pentru a o rezista la cea mai înaltă temperatură admisă timp de 10- 15 minute.

CLASIFICAREA CUPTORULUI DE TOPIRE

În funcție de scara producției, de cerințele de calitate a metalului topit și de o serie de alți factori, în magazine sunt utilizate diferite tipuri de cuptoare de topire pentru turnarea semifabricată și formată a metalelor neferoase.

În funcție de tipul de energie utilizat pentru topirea aliajelor, toate cuptoarele de topire sunt împărțite în combustibil și electrice. Cuptoarele cu combustibil sunt împărțite în creuzet, reflectorizante și baie cu ax. Cuptoarele electrice sunt clasificate în funcție de metoda de transformare a energiei electrice în energie termică. În turnătorii se folosesc cuptoare cu rezistență, cuptoare cu inducție, arc electric, fascicul de electroni și plasmă.

În cuptoarele cu rezistență electrică, sarcina este încălzită și topită datorită energiei termice provenite de la elementele electrice de încălzire instalate în acoperiș sau în pereții cuptorului de topire. Aceste cuptoare sunt folosite pentru topirea aliajelor de aluminiu, magneziu, zinc, staniu și plumb.

Cuptoarele cu inducție conform principiului de funcționare și proiectare sunt împărțite în creuzet și canal. Cuptoarele cu creuzet, în funcție de frecvența curentului de alimentare, se clasifică în cuptoare cu frecvență crescută [(0,15-10) - 10 ^ 6 per / s] și frecvență industrială (50 per / s).

Indiferent de frecvența curentului de alimentare, principiul de funcționare al tuturor cuptoarelor cu creuzet cu inducție se bazează pe inducerea energiei electromagnetice în metalul încălzit (curenți Foucault) și transformarea acesteia în căldură. La topirea în metal sau alte creuzete din materiale conductoare electric, energia termică este transferată metalului încălzit și de pereții creuzetului. Cuptoarele cu creuzet cu inducție sunt folosite pentru topirea aluminiului, magneziului, cuprului, aliajelor de nichel, precum și a oțelurilor și a fontelor.

Cuptoarele cu canal de inducție sunt folosite pentru topirea aliajelor de aluminiu, cupru, nichel și zinc. Pe lângă cuptoarele de topire, se mai folosesc mixere cu canale de inducție, care sunt folosite pentru rafinarea și menținerea temperaturii metalului lichid la un anumit nivel. Complexele de topire și turnare, constând dintr-un cuptor de topire - un mixer - o mașină de turnare, sunt utilizate pentru turnarea lingourilor din aliaje de aluminiu, magneziu și cupru printr-o metodă continuă. Principiul funcționării termice a cuptoarelor cu inducție cu canal este similar cu principiul funcționării unui transformator de curent electric de putere, care, după cum se știe, constă dintr-o bobină primară, un circuit magnetic și o bobină secundară. Rolul bobinei secundare în cuptor este jucat de un canal scurtcircuitat umplut cu metal lichid. Când curentul este trecut prin inductorul cuptorului (bobina primară), un curent electric mare este indus în canalul umplut cu metal lichid, care încălzește metalul lichid din acesta. Energia termică eliberată în canal încălzește și topește metalul deasupra canalului în baia cuptorului.

Cuptoarele cu arc electric conform principiului transferului de căldură de la arcul electric la metalul încălzit sunt împărțite în cuptoare de încălzire directă și indirectă.

În cuptoarele de încălzire indirectă, cea mai mare parte a energiei termice din arcul fierbinte este transferată metalului încălzit prin radiație, iar în cuptoarele cu acțiune directă, prin radiație și conductivitate termică. Cuptoarele de acțiune indirectă sunt utilizate în prezent într-o măsură limitată. Cuptoarele cu acțiune directă (vid electroarc cu un electrod consumabil) sunt utilizate pentru topirea metalelor și aliajelor refractare, reactive, precum și a oțelurilor aliate, a nichelului și a altor aliaje. Conform proiectării și principiului de funcționare, cuptoarele electrice cu arc cu acțiune directă sunt împărțite în două grupe: cuptoare pentru topire într-un creuzet de craniu și cuptoare pentru topire într-o matriță sau matriță.

Cuptoarele de topire cu fascicul de electroni sunt utilizate pentru topirea metalelor și aliajelor refractare și reactive pe bază de niobiu, titan, zirconiu, molibden, wolfram, precum și pentru o serie de grade de oțel și alte aliaje. Principiul încălzirii cu fascicul de electroni se bazează pe transformarea energiei cinetice a fluxului de electroni în energie termică atunci când se întâlnesc cu suprafața sarcinii încălzite. Eliberarea de energie termică are loc într-un strat subțire de suprafață al metalului. Încălzirea și topirea se efectuează în vid la o presiune reziduală de 1,3-10^-3 Pa. Topirea cu fascicul de electroni este utilizată pentru a obține lingouri și piese turnate modelate. Odată cu topirea fasciculului de electroni, este posibilă supraîncălzirea semnificativă a metalului lichid și menținerea acestuia în stare lichidă pentru o lungă perioadă de timp. Acest avantaj face posibilă rafinarea eficientă a topiturii și purificarea acesteia de o serie de impurități. Cu ajutorul unui fascicul de electroni

Topirea metalului poate elimina toate impuritățile, a căror presiune de vapori depășește semnificativ presiunea de vapori a metalului de bază. Temperatura ridicată și vidul profund contribuie, de asemenea, la purificarea metalului de impurități datorită disocierii termice a oxizilor de nitrură și a altor compuși găsiți în metal. Cuptor de topire electrozgură ESR conform principiului de funcționare Este un cuptor cu rezistență la încălzire indirectă în care sursa de căldură este o baie de zgură topită cu o compoziție chimică dată. Metalul retopit sub forma unui electrod consumabil este scufundat într-un strat (baie) de zgură lichidă conductoare de electricitate. Curentul electric trece prin electrodul consumabil și prin zgură. Zgura este încălzită, suprafața de capăt a electrodului consumabil este topită, iar picăturile de metal lichid, care trec prin stratul de zgură reactivă, sunt curățate ca urmare a contactului cu aceasta și se formează în matriță sub formă de lingou. Zgura protejează metalul lichid de interacțiunea cu atmosfera aerului. Cuptoarele ESR sunt utilizate în principal pentru a produce lingouri din oțeluri de înaltă calitate, rezistente la căldură, inoxidabile și alte aliaje. Metoda ESR este, de asemenea, utilizată pentru producția de piese turnate cu forme mari: arbori cotiți, carcase, fitinguri și alte produse.

În cuptoarele de topire cu plasmă, sursa de energie termică este un flux de gaz ionizat încălzit la o temperatură ridicată (arc de plasmă), care, la contactul cu metalul, îl încălzește și îl topește. Pentru a obține un flux de plasmă, cuptoarele de topire sunt echipate cu dispozitive speciale - torțe cu plasmă. Metoda cu plasmă de încălzire și topire a aliajelor este utilizată în cuptoarele tip baie, în instalațiile de topire pentru producerea lingourilor în matriță și pentru topirea metalelor într-un creuzet cranian.

Cuptoarele cu plasmă de tip baie sunt utilizate în principal pentru topirea oțelurilor și, de asemenea, a aliajelor pe bază de nichel. Cuptoarele de topire cu plasmă pot fi utilizate pentru a produce lingouri din oțel, beriliu, molibden, niobiu, titan și alte metale. Cuptoarele cu plasmă pentru topirea într-un creuzet de craniu sunt proiectate pentru turnarea în formă a oțelurilor, a metalelor refractare și reactive.

PRODUCEREA TURNATELOR DIN ALIEJE DE ALUMINIU

Turnare cu nisip

Dintre metodele de turnare de mai sus în matrițe de unică folosință, cea mai utilizată în fabricarea pieselor turnate din aliaje de aluminiu este turnarea în forme de nisip umed. Acest lucru se datorează densității scăzute a aliajelor, efectului de forță mică al metalului asupra matriței și temperaturilor scăzute de turnare (680-800C).

Pentru fabricarea matrițelor de nisip, se folosesc amestecuri de turnare și miez, preparate din nisipuri de cuarț și argilă (GOST 2138-74), argile de turnare (GOST 3226-76), lianți și materiale auxiliare. Execuția cavităților în piese turnate se realizează cu ajutorul miezurilor realizate în principal din cutii de miez fierbinți (220-300 ° C). În acest scop, se folosește nisip de cuarț placat sau un amestec de nisip cu o rășină termorezistabilă și un catalizator. Pentru fabricarea tijelor, sunt utilizate pe scară largă mașini și instalații de sablare cu o singură poziție, precum și instalații cu mai multe poziții carusel. Tijele supuse uscării sunt realizate la mașini de scuturat, suflat și împușcat nisip sau manual din amestecuri de ulei (4GU, C) sau lianți solubili în apă. Timpul de uscare (de la 3 la 12 ore) depinde de masa și dimensiunea tijei și este de obicei determinat empiric. Temperatura de uscare este setată în funcție de natura liantului: pentru lianții de ulei 250-280 °C, iar pentru lianții solubili în apă 160-200 °C. Pentru fabricarea tijelor masive mari, amestecurile de întărire la rece (CTS) sau amestecurile lichide de autoîntărire (LSS) sunt din ce în ce mai utilizate. Amestecuri de întărire la rece conțin rășini sintetice ca liant, iar acidul ortofosforic servește de obicei ca catalizator de întărire la rece. Amestecurile YCS conțin un surfactant care promovează formarea spumei.

Tijele sunt conectate în noduri prin lipire sau prin turnarea topiturii de aluminiu în găuri speciale din părțile emblematice. Contracția aliajului în timpul răcirii asigură rezistența necesară îmbinării.

Umplerea lină a matrițelor de turnare fără impacturi și turbulențe este asigurată prin utilizarea sistemelor de deschidere în expansiune cu raportul zonelor secțiunii transversale ale elementelor principale Fst: Fshp: Fpit 1:2:3; 1:2:4; 1:3:6, respectiv, pentru alimentarea inferioară, cu fante sau pe mai multe niveluri de metal în cavitatea matriței. Viteza de ridicare a metalului în cavitatea matriței nu trebuie să depășească 4,5/6, unde 6 este grosimea predominantă a peretelui turnării, cm. Viteza minimă de ridicare a metalului în matriță (cm/s) este determinată de formula lui A. A. Lebedev .

Tipul de sistem de închidere este ales ținând cont de dimensiunile turnării, de complexitatea configurației sale și de amplasarea în matriță. Turnarea matrițelor pentru turnări de configurație complexă de înălțime mică se efectuează, de regulă, cu ajutorul sistemelor de închidere inferioare. Cu o înălțime mare a piesei turnate și pereți subțiri, este de preferat să folosiți sisteme de blocare cu fante verticale sau combinate. Matrite pentru turnare de dimensiuni mici pot fi turnate prin sistemele superioare de gating. În acest caz, înălțimea crustei metalice care cade în cavitatea matriței nu trebuie să depășească 80 mm.

Pentru a reduce viteza topiturii la intrarea în cavitatea matriței și pentru a separa mai bine filmele de oxid și incluziunile de zgură suspendate în aceasta, în sistemele de închidere se introduc rezistențe hidraulice suplimentare - se instalează sau se toarnă prin granulare ochiuri (metalice sau fibră de sticlă). filtre.

Sprue (alimentatoarele), de regulă, sunt aduse în secțiuni subțiri (pereți) de piese turnate dispersate de-a lungul perimetrului, ținând cont de avantajele: „separarea lor ulterioară în timpul procesării. Furnizarea de metal a unităților masive este inacceptabilă, deoarece provoacă formarea de cavități de contracție, macro-slăbire și „eșecuri” de contracție pe suprafața pieselor turnate din ele. În secțiune transversală, canalele de poartă au cel mai adesea o formă dreptunghiulară, cu o dimensiune laterală largă de 15-20 mm și o latură îngustă de 5-7 mm.

Aliajele cu un interval îngust de cristalizare (AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO) sunt predispuse la formarea de cavități de contracție concentrate în unitățile termice ale turnărilor. Pentru a scoate aceste cochilii din piese turnate, instalarea de profituri masive este utilizată pe scară largă. Pentru piese turnate cu pereți subțiri (4-5 mm) și mici, masa profitului este de 2-3 ori mai mare decât masa piesei turnate, pentru piese turnate cu pereți groși, de până la 1,5 ori. Înălțimea profitului se alege în funcție de înălțimea turnării. Cu o înălțime mai mică de 150 mm, înălțimea profitului Nprib este luată egală cu înălțimea turnării Notl. Pentru piese turnate superioare, raportul Nprib / Notl este luat egal cu 0,3 0,5. Raportul dintre înălțimea profitului și grosimea acestuia este în medie de 2-3. Cea mai mare aplicație în turnarea aliajelor de aluminiu se găsește în profiturile superioare deschise ale unei secțiuni rotunde sau ovale; profiturile laterale în cele mai multe cazuri sunt făcute închise. Pentru a crește eficiența profiturilor, acestea sunt izolate, umplute cu metal fierbinte, completate. Încălzirea se realizează de obicei prin lipirea pe suprafața formei de foi de azbest, urmată de uscare cu o flacără de gaz. Aliajele cu o gamă largă de cristalizare (AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ) sunt predispuse la formarea porozității de contracție împrăștiate. Impregnarea porilor de contracție cu ajutorul profiturilor este ineficientă. Prin urmare, în fabricarea pieselor turnate din aliajele enumerate, nu se recomandă utilizarea instalării de profituri masive. Pentru a obține piese turnate de înaltă calitate, se realizează cristalizarea direcțională, folosind pe scară largă instalarea de frigidere din fontă și aliaje de aluminiu în acest scop. Condițiile optime pentru cristalizarea direcțională sunt create de un sistem de poartă verticală. Pentru a preveni degajarea de gaz în timpul cristalizării și pentru a preveni formarea porozității de contracție a gazului în piese turnate cu pereți groși, cristalizarea la o presiune de 0,4-0,5 MPa este utilizată pe scară largă. Pentru a face acest lucru, matrițele de turnare sunt plasate în autoclave înainte de turnare, sunt umplute cu metal, iar piesele turnate sunt cristalizate sub presiune de aer. Pentru fabricarea pieselor turnate cu pereți subțiri de dimensiuni mari (până la 2-3 m înălțime), se utilizează o metodă de turnare cu solidificare direcționată secvenţial. Esența metodei este cristalizarea succesivă a turnării de jos în sus. Pentru a face acest lucru, matrița de turnare este instalată pe masa unui lift hidraulic și tuburile metalice încălzite la 500-700 ° C cu un diametru de 12-20 mm sunt coborâte în interiorul acesteia, îndeplinind funcția de ridicători. Tuburile sunt fixate fix în cupa de deschidere, iar găurile din ele sunt închise cu dopuri. După ce paharul de deschidere este umplut cu topitură, dopurile sunt ridicate și aliajul curge prin tuburi în puțurile de închidere conectate la cavitatea matriței prin canale cu fante (alimentatoare). După ce nivelul de topire din puțuri crește cu 20-30 mm deasupra capătului inferior al tuburilor, mecanismul de coborâre a mesei hidraulice este pornit. Viteza de coborâre este luată astfel încât umplerea matriței să fie efectuată sub nivelul inundat și metalul fierbinte pătrunde continuu în părțile superioare ale matriței. Aceasta asigură solidificarea direcțională și face posibilă obținerea de piese turnate complexe fără defecte de contracție.

Umplerea matrițelor de nisip cu metal se realizează din oale căptușite cu material refractar. Înainte de a umple cu metal, oalele proaspăt căptușite sunt uscate și calcinate la 780–800°C pentru a îndepărta umezeala. Temperatura topiturii înainte de turnare se menține la nivelul de 720-780 °C. Formele pentru piese turnate cu pereți subțiri sunt umplute cu topituri încălzite la 730-750°C, iar pentru piese turnate cu pereți groși până la 700-720°C.

Turnare în forme de ipsos

Turnarea în matrițe de gips este utilizată în cazurile în care se impun cerințe sporite asupra piesei turnate în ceea ce privește acuratețea, curățenia suprafeței și reproducerea celor mai mici detalii ale reliefului. În comparație cu formele de gips nisipos, acestea au o rezistență mai mare, precizie dimensională, o rezistență mai bună la temperaturi ridicate și fac posibilă obținerea de piese turnate de configurație complexă cu o grosime a peretelui de 1,5 mm conform clasei de precizie a 5-6-a. Formele sunt realizate conform modelelor cromate cu ceară sau metal (alama, oțel), cu o conicitate în dimensiuni exterioare de cel mult 30 "și în dimensiuni interioare de la 30" la 3 °. Plăcile de model sunt realizate din aliaje de aluminiu. Pentru a facilita îndepărtarea modelelor din matrițe, suprafața acestora este acoperită cu un strat subțire de lubrifiant kerosen-stearin.

Formele mici și medii pentru turnări complexe cu pereți subțiri sunt realizate dintr-un amestec format din 80 "% gips, 20% nisip de cuarț sau azbest și 60-70% apă (din greutatea amestecului uscat). Compoziția amestecului pentru matrițe medii și mari : 30% gips, 60% nisip, 10% azbest, 40-50% apa Amestecul pentru fabricarea tijelor contine 50% gips, 40% nisip, 10% azbest, 40-50% apa.rezistenta matritelor este realizată datorită hidratării gipsului anhidru sau semiapos.Pentru a reduce rezistența și a crește permeabilitatea la gaze, matrițele din gips brut sunt supuse unui tratament hidrotermal - se țin în autoclavă timp de 6-10 ore sub o presiune a vaporilor de apă de 0,13-0,14 MPa și apoi zile în aer. După aceea, formele sunt supuse uscării treptate la 350-500 ° C.

O caracteristică a matrițelor de gips este conductivitatea lor termică scăzută. Această împrejurare face dificilă obținerea de piese turnate dense din aliaje de aluminiu cu o gamă largă de cristalizare. Prin urmare, principala sarcină în dezvoltarea unui sistem profitabil pentru sprue pentru matrițele de gips este de a preveni formarea cavităților de contracție, slăbirea, peliculele de oxid, fisurile fierbinți și umplerea insuficientă a pereților subțiri. Acest lucru se realizează prin utilizarea sistemelor de deschidere în expansiune (Fst: Fshl: EFpit == 1: 2: 4), care asigură o viteză scăzută de mișcare a topiturii în cavitatea matriței, solidificarea direcționată a unităților termice către coloane cu ajutorul frigiderelor, creșterea complianței mucegaiurilor prin creșterea conținutului de nisip cuarțos din amestec. Piesele turnate cu pereți subțiri sunt turnate în matrițe încălzite la 100–200 °C prin aspirație în vid, ceea ce face posibilă umplerea cavităților de până la 0,2 mm grosime. Piesele turnate cu pereți groși (mai mult de 10 mm) sunt obținute prin turnarea matrițelor în autoclave. Cristalizarea metalului în acest caz se realizează la o presiune de 0,4-0,5 MPa.

Turnarea cochiliei

Turnarea în matrițe de cochilie este adecvată pentru a fi utilizată în producția în serie și la scară largă de piese turnate de dimensiuni limitate, cu finisare crescută a suprafeței, precizie dimensională mai mare și prelucrare mai mică decât la turnarea în matrițe de nisip.

Formele de cochilie sunt realizate folosind scule metalice fierbinți (250-300 °C) (oțel, fontă) într-un mod bunker. Echipamentul de modelare se realizează conform claselor de precizie a 4-5-a cu pante de turnare de la 0,5 la 1,5%. Cojile sunt realizate cu două straturi: primul strat este dintr-un amestec cu 6-10% rășină termorezistentă, al doilea este dintr-un amestec cu 2% rășină. Pentru o mai bună îndepărtare a carcasei, placa model este acoperită cu un strat subțire de emulsie separatoare (5% fluid siliconic nr. 5; 3% săpun de rufe; 92% apă) înainte de a umple nisipul de turnare.

Pentru fabricarea matrițelor de coajă se folosesc nisipuri de cuarț cu granulație fină care conțin cel puțin 96% silice. Semi-motele sunt conectate prin lipire pe prese speciale cu pini. Compoziția adezivului: 40% rășină MF17; 60% marshalit și 1,5% clorură de aluminiu (catalizator de întărire). Umplerea matrițelor asamblate se realizează în containere. La turnarea în forme de coajă, se folosesc aceleași sisteme de blocare și condiții de temperatură ca și la turnarea în forme de nisip.

Viteza scăzută de cristalizare a metalului în forme de coajă și posibilitățile mai reduse de a crea cristalizare direcționată au ca rezultat producerea de piese turnate cu proprietăți mai mici decât la turnarea în forme de nisip brut.

Turnare de investiții

Turnarea cu investiții este utilizată pentru fabricarea pieselor turnate cu precizie sporită (clasa 3-5) și finisare la suprafață (clasa 4-6 rugozitate), pentru care această metodă este singura posibilă sau optimă.

Modelele în cele mai multe cazuri sunt realizate din compoziții pastoase parafină-stearina (1: 1) prin presare în forme metalice (turnate și prefabricate) pe instalații staționare sau carusel. La fabricarea pieselor turnate complexe cu dimensiuni mai mari de 200 mm, pentru a evita deformarea modelelor, se introduc in compozitia masei modelului substante care cresc temperatura de inmuiere (topire) a acestora.

Ca înveliș refractar în fabricarea matrițelor ceramice, se utilizează o suspensie de silicat de etil hidrolizat (30–40%) și cuarț sub formă de pulbere (70–60%). Stropirea blocurilor model se face cu nisip calcinat 1KO16A sau 1K025A. Fiecare strat de acoperire se usucă la aer timp de 10-12 ore sau într-o atmosferă care conține vapori de amoniac, 0,5 până la 1 oră.Rezistența necesară a matriței ceramice se realizează cu o grosime a cochiliei de 4-6 mm (4-6 straturi de refractar). strat). Pentru a asigura umplerea lină a matriței, se folosesc sisteme de deschidere expandabile cu alimentare cu metal în secțiuni groase și noduri masive. Piesele turnate sunt de obicei alimentate dintr-un colț masiv prin coloane îngroșate (alimentatoare). Pentru turnarea complexă, este permisă folosirea profiturilor masive pentru a alimenta unitățile superioare masive cu umplerea obligatorie a acestora din colț.

Modele de topire din matrițe Se efectuează în apă fierbinte (85-90 C), acidulată cu acid clorhidric (0,5-1 cm3 la litru de apă) pentru a preveni saponificarea stearinei. După topirea modelelor, matrițele ceramice se usucă la 150-170 °C timp de 1-2 ore, se pun în recipiente, se acoperă cu umplutură uscată și se calcinează la 600-700 °C timp de 5-8 ore.Turnarea se efectuează în matrite reci si incalzite. Temperatura de încălzire (50-300 °C) a matrițelor este determinată de grosimea pereților turnării. Umplerea matrițelor cu metal se realizează în mod obișnuit, precum și folosind vid sau forță centrifugă. Majoritatea aliajelor de aluminiu sunt încălzite la 720-750°C înainte de turnare.

Turnare sub presiune

Turnarea sub presiune este principala metodă de producție în serie și în masă a pieselor turnate din aliaje de aluminiu, ceea ce face posibilă obținerea de piese turnate din clasa a 4-6-a de precizie cu o rugozitate a suprafeței Rz = 50-20 și o grosime minimă a peretelui de 3-4 mm. . La turnarea într-o matriță de răcire, împreună cu defecte cauzate de vitezele mari ale topiturii în cavitatea matriței și de nerespectarea cerințelor de solidificare direcțională (porozitatea gazului, peliculele de oxid, slăbirea de contracție), principalele tipuri de defecte de turnare sunt umplerea insuficientă. si fisuri. Apariția fisurilor este cauzată de o contracție dificilă. În special, crăpăturile apar în piese turnate din aliaje cu o gamă largă de cristalizare, care au o contracție liniară mare (1,25-1,35%). Prevenirea formării acestor defecte se realizează prin diferite metode tehnologice.

Pentru a asigura o curgere lină și calmă a metalului în cavitatea matriței, separarea fiabilă a filmelor de zgură și oxid formate în metal în timpul topirii și deplasarea prin canalele de deschidere și pentru a preveni formarea lor în matrița de turnare, la turnare într-o matriță de răcire, sunt utilizate porți expansive.sisteme cu alimentare cu fund, fante și cu mai multe niveluri de metal pentru secțiunile subțiri ale pieselor turnate. În cazul alimentării cu metal a secțiunilor groase, ar trebui să se prevadă alimentarea locului de alimentare prin instalarea unui șef de alimentare (profit). Toate elementele sistemelor de deschidere sunt amplasate de-a lungul conectorului matriței de răcire. Se recomandă următoarele rapoarte ale ariei de secțiune transversală ale canalelor de poartă: pentru piese turnate mici EFst: EFsl: EFpit = 1: 2: 3; pentru piese turnate mari EFst: EFsl: EFpit = 1: 3: 6.

Pentru a reduce rata de intrare a topiturii în cavitatea matriței, se folosesc coloane curbate, plase din fibră de sticlă sau metal și filtre granulare. Calitatea pieselor turnate din aliaje de aluminiu depinde de viteza de creștere a topiturii în cavitatea matriței. Această viteză ar trebui să fie suficientă pentru a garanta umplerea secțiunilor subțiri ale pieselor turnate în condiții de îndepărtare crescută a căldurii și, în același timp, să nu provoace umplerea insuficientă din cauza eliberării incomplete a aerului și a gazelor prin conductele de ventilație și a profiturilor, turbionării și curgerii topiturii în timpul trecerea de la secțiuni înguste la cele largi. Rata de ridicare a metalului în cavitatea matriței la turnarea într-o matriță este luată oarecum mai mare decât la turnarea în forme de nisip. Viteza minimă de ridicare admisă este calculată conform formulelor lui A. A. Lebedev și N. M. Galdin (a se vedea secțiunea „Turnare cu nisip”).

Pentru a obține piese turnate dense, ca și în turnarea cu nisip, solidificarea direcțională este creată prin poziționarea corectă a turnării în matriță și controlul disipării căldurii. De regulă, unitățile de turnare masive (groase) sunt situate în partea superioară a matriței. Acest lucru face posibilă compensarea reducerii volumului lor în timpul întăririi direct din profiturile instalate deasupra lor. Reglarea intensității de îndepărtare a căldurii pentru a crea solidificare direcțională se realizează prin răcirea sau izolarea diferitelor secțiuni ale matriței. Pentru a crește local îndepărtarea căldurii, sunt utilizate pe scară largă inserții din cupru termoconductor, acestea asigură o creștere a suprafeței de răcire a matriței datorită aripioarelor, se efectuează răcirea locală a matrițelor cu aer comprimat sau apă. Pentru a reduce intensitatea îndepărtarii căldurii, pe suprafața de lucru a matriței se aplică un strat de vopsea de 0,1-0,5 mm grosime. În acest scop, se aplică un strat de vopsea de 1-1,5 mm grosime pe suprafața canalelor de colectare și profit. Încetinirea răcirii metalului din coloane poate fi realizată și prin îngroșarea locală a pereților matriței, utilizarea diferitelor acoperiri conductoare de căldură scăzută și izolarea coloanelor cu un autocolant de azbest. Colorarea suprafeței de lucru a matriței îmbunătățește aspectul turnărilor, ajută la eliminarea pungilor de gaz și a non-argilei de pe suprafața acestora și crește durabilitatea matrițelor. Înainte de vopsire, matrițele sunt încălzite la 100-120 °C. O temperatură de încălzire excesiv de ridicată nu este de dorit, deoarece aceasta reduce viteza de solidificare a turnării și durata de viață a matriței. Încălzirea reduce diferența de temperatură dintre turnare și matriță și dilatarea matriței datorită încălzirii acesteia de către metalul turnat. Ca urmare, tensiunile de tracțiune din turnare, care provoacă fisuri, sunt reduse. Cu toate acestea, numai încălzirea matriței nu este suficientă pentru a elimina posibilitatea de fisurare. Este necesar să îndepărtați în timp util turnarea din matriță. Turnarea trebuie scoasă din matriță înainte de momentul în care temperatura ei este egală cu temperatura matriței, iar tensiunile de contracție ating valoarea maximă. De obicei, turnarea este îndepărtată în momentul în care este suficient de puternică pentru a putea fi mutată fără distrugere (450-500 ° C). Până în acest moment, sistemul de blocare nu a dobândit încă o rezistență suficientă și este distrus de impacturi ușoare. Timpul de menținere al turnării în matriță este determinat de viteza de solidificare și depinde de temperatura metalului, temperatura matriței și viteza de turnare. Aliajele de aluminiu, în funcție de compoziția și complexitatea configurației pieselor turnate, se toarnă în matrițe la 680-750 °C. Viteza de umplere cu greutate este de 0,15-3 kg/s. Piesele turnate cu pereți subțiri se toarnă cu viteze mai mari decât cele cu pereți groși.

Pentru a elimina lipirea metalului, pentru a crește durata de viață și pentru a facilita extracția, tijele metalice sunt lubrifiate în timpul funcționării. Cel mai comun lubrifiant este o suspensie apă-grafit (3-5% grafit).

Părțile matrițelor care realizează contururile exterioare ale turnărilor sunt realizate din fontă cenușie. Grosimea peretelui matrițelor este atribuită în funcție de grosimea peretelui pieselor turnate, în conformitate cu recomandările GOST 16237-70. Cavitățile interioare din piese turnate sunt realizate folosind tije de metal (oțel) și nisip. Tijele de nisip sunt folosite pentru a decora cavități complexe care nu pot fi realizate cu tije metalice. Pentru a facilita extragerea pieselor turnate din matrițe, suprafețele exterioare ale pieselor turnate trebuie să aibă o pantă de turnare de la 30" la 3° spre despărțire. Suprafețele interioare ale pieselor turnate realizate cu tije metalice trebuie să aibă o pantă de cel puțin 6°. tranzițiile de la secțiuni groase la secțiuni subțiri nu sunt permise în turnare.Raza de curbură trebuie să fie de cel puțin 3 mm.Găurile cu diametrul mai mare de 8 mm pentru piese turnate mici, 10 mm pentru piese turnate medii și 12 mm pentru turnări mari se fac cu tije. Raportul optim dintre adâncimea găurii și diametrul acesteia este de 0,7-1. turnarea într-o matriță de răcire este atribuită de două ori mai puțin decât la turnarea în forme de nisip.

Aerul și gazele sunt îndepărtate din cavitatea matriței cu ajutorul conductelor de ventilație plasate în planul de despărțire și dopurilor plasate în pereți în apropierea cavităților adânci.

În turnătoriile moderne, matrițele sunt instalate pe mașini de turnare semiautomate cu o singură stație sau cu mai multe stații, în care se automatizează închiderea și deschiderea matriței, introducerea și îndepărtarea miezurilor, scoaterea și scoaterea turnării din matriță. De asemenea, este asigurat controlul automat al temperaturii de încălzire a matriței. Umplerea matrițelor pe mașini se realizează folosind dozatoare.

Pentru a îmbunătăți umplerea cavităților subțiri ale matriței și pentru a elimina aerul și gazele eliberate în timpul distrugerii lianților, matrițele sunt evacuate, turnate la presiune joasă sau folosind forța centrifugă.

Strângeți turnarea

Turnarea prin presare este un tip de turnare sub presiune.Este destinata producerii de piese turnate tip panou de dimensiuni mari (2500x1400 mm) cu grosimea peretelui de 2-3 mm (Fig. 63). In acest scop se folosesc semi- matrite metalice, care se monteaza pe masini specializate de turnare-stors cu convergenta uni sau bifata a semi-matritelor. O caracteristică distinctivă a acestei metode de turnare este umplerea forțată a cavității matriței cu un flux larg de topire atunci când jumătățile de matriță se apropie una de cealaltă. Nu există elemente ale unui sistem de închidere convențional în matrița de turnare. În acest fel, turnările sunt realizate din aliaje AL2, AL4, AL9, AL34, care au un interval îngust de cristalizare.

^ Rata admisibilă de creștere a topiturii în secțiunea de lucru a cavității matriței la turnarea panourilor din aliaj de aluminiu trebuie să fie între 0,5-0,7 m/s. O viteză mai mică poate duce la neumplerea secțiunilor subțiri ale pieselor turnate, o viteză excesiv de mare poate duce la defecte de natură hidrodinamică: ondulații, neregularități de suprafață ale pieselor turnate, captarea bulelor de aer, eroziunea miezurilor de nisip și formarea. a fisurilor datorate întreruperii curgerii. Metalul este turnat în recipiente metalice încălzite la 250--350 ° C. Reglarea vitezei de răcire a topiturii se realizează prin aplicarea pe suprafața de lucru a cavității matriței

strat termoizolant de diferite grosimi (0,05-1 mm). Supraîncălzirea aliajelor înainte de turnare nu trebuie să depășească 15-20° peste temperatura lichidus. Durata convergenței semiformelor este de 5-3 s.

Turnare la presiune joasă

Turnarea la presiune joasă este o altă formă de turnare sub presiune. A fost folosit la fabricarea pieselor turnate cu pereți subțiri de dimensiuni mari din aliaje de aluminiu cu un interval de cristalizare îngust (AL2, AL4, AL9, AL34). La fel ca și în cazul turnării cu matriță, suprafețele exterioare ale pieselor turnate sunt realizate cu o matriță metalică, iar cavitățile interioare sunt realizate cu miezuri de metal sau nisip.

Pentru fabricarea tijelor se folosește un amestec format din 55% nisip de cuarț 1K016A; 13,5% nisip îndrăzneț P01; 27% cuarț pulbere; 0,8% adeziv pectină; 3,2% rășină M și 0,5% kerosen. Un astfel de amestec nu formează o arsură mecanică. Formele sunt umplute cu metal prin presiunea aerului comprimat uscat (18-80 kPa) furnizat la suprafața topiturii într-un creuzet încălzit la 720-750 °C. Sub acțiunea acestei presiuni, topitura este forțată să iasă din creuzet în conducta metalică și din aceasta în colectorul sistemului de deschidere și mai departe în cavitatea matriței. Avantajul turnării la presiune scăzută este capacitatea de a controla automat rata de creștere a metalului în cavitatea matriței, ceea ce face posibilă obținerea de piese turnate cu pereți subțiri de o calitate mai bună decât turnarea gravitațională.

Cristalizarea aliajelor în matriță se realizează la o presiune de 10-30 kPa înainte de formarea unei cruste metalice solide și 50-80 kPa după formarea unei cruste.

Piesele turnate din aliaj de aluminiu mai dense sunt produse prin turnare la presiune joasă cu contrapresiune. Umplerea cavității matriței la turnare cu contrapresiune se realizează datorită diferenței de presiune din creuzet și din matriță (10-60 kPa). Cristalizarea metalului sub formă se efectuează la o presiune de 0,4-0,5 MPa. Acest lucru previne eliberarea hidrogenului dizolvat în metal și formarea porilor de gaz. Presiunea crescută contribuie la o nutriție mai bună a ansamblurilor de turnare masive. În alte privințe, tehnologia de turnare la presiune inversă nu este diferită de tehnologia de turnare la presiune joasă.

Turnarea sub presiune combină cu succes avantajele turnării la presiune joasă și cristalizării sub presiune.

Turnare prin injecție

Turnare sub presiune din aliaje de aluminiu AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34, piese turnate de configurație complexă de clase de precizie 1-3, cu o grosime a peretelui de 1 mm și mai mult, găuri turnate cu o diametru de până la 1,2 mm

filete exterioare și interioare turnate cu un pas minim de 1 mm și un diametru de 6 mm. Finisajul suprafeței unor astfel de piese turnate corespunde la 5-8 clase de rugozitate. Producția de astfel de piese turnate se realizează pe mașini cu camere de presare orizontale sau verticale la rece, cu o presiune specifică de presare de 30-70 MPa. Se preferă utilajele cu cameră de balotat orizontală.

Dimensiunile și greutatea pieselor turnate sunt limitate de capacitățile Mașinilor de turnat prin injecție: volumul camerei de presare, presiunea specifică de presare (p) și forța de blocare (0). Zona de proiecție (F) a turnării, a canalelor de poartă și a camerei de presare pe placa de matriță mobilă nu trebuie să depășească valorile determinate de formula F = 0,85 0/r.

Pentru a evita neumplerea matrițelor și non-straturilor, grosimea peretelui măslinelor din aliaje de aluminiu este prescrisă ținând cont de suprafața acestora:

Suprafață

piese turnate, cm2 Până la 25 25-150 150-250 250-500 St. 500

Grosimea peretelui, mm 1-2 1,5-3 2-4 2,5-6 3-8

Valorile optime ale pantei pentru suprafețele exterioare sunt 45 "; pentru suprafețele interne 1 °. Raza minimă de curbură este de 0,5-1" mm. Găurile mai mari de 2,5 mm în diametru sunt realizate prin turnare. Piesele turnate din aliaje de aluminiu, de regulă, sunt prelucrate numai de-a lungul suprafețelor de ședere. Alocația de prelucrare este atribuită ținând cont de dimensiunile turnării și variază de la 0,3 la 1 mm.

Pentru realizarea matrițelor se folosesc diverse materiale. Părțile matrițelor în contact cu metalul lichid sunt fabricate din oțeluri ЗХ2В8, 4Х8В2, 4ХВ2С, plăci de montare și suporturi de matrițe - din oțeluri 35, 45, 50, știfturi, bucșe și coloane de ghidare - din oțel U8A.

Alimentarea cu metal în cavitatea matrițelor se realizează folosind sisteme de închidere externe și interne. Alimentatoarele sunt aduse la secțiunea de turnare, care este supusă prelucrării. Grosimea acestora este atribuită în funcție de grosimea peretelui turnării la punctul de alimentare și de natura dată a umplerii matriței. Această dependență este determinată de raportul dintre grosimea alimentatorului și grosimea peretelui turnării. Lină, fără turbulențe și captare de aer, umplerea matrițelor are loc dacă raportul este apropiat de unu. Pentru piese turnate cu o grosime a peretelui de până la 2 mm, alimentatoarele au o grosime de 0,8 mm; cu o grosime a peretelui de 3 mm, grosimea alimentatoarelor este de 1,2 mm; cu grosimea peretelui de 4-6 mm-2 mm.

Pentru a primi prima porțiune de topitură îmbogățită cu incluziuni de aer, lângă cavitatea matriței sunt amplasate rezervoare speciale de spălare, al căror volum poate ajunge la 20-40% din volumul de turnare. Șaibele sunt conectate la cavitatea matriței prin canale, a căror grosime este egală cu grosimea alimentatoarelor. Îndepărtarea aerului și a gazului din cavitatea matrițelor se realizează prin canale speciale de ventilație și goluri între tije (împingătoare) și matricea matriței. Canalele de ventilație sunt realizate în planul despicat pe partea fixă ​​a matriței, precum și de-a lungul tijelor și ejectoarelor mobile. Adâncimea canalelor de ventilație la turnarea „aliajelor de aluminiu” se presupune a fi de 0,05-0,15 mm, iar lățimea este de 10-30 mm, pentru a îmbunătăți ventilația matrițelor, cavitățile șaibelor sunt conectate cu atmosfera. cu canale subțiri (0,2-0,5 mm).

Principalele defecte ale pieselor turnate prin injecție sunt porozitatea subcrustală a aerului (gaz), cauzată de captarea aerului la viteze mari de intrare a metalului în cavitatea matriței și porozitatea de contracție (sau învelișuri) în nodurile termice. Formarea acestor defecte este influențată în mare măsură de parametrii tehnologiei de turnare - viteza de presare, presiunea de presare, regimul termic al matriței.

Viteza de presare determină modul de umplere a matriței. Cu cât viteza de presare este mai mare, cu atât topitura se deplasează mai repede prin canalele de deschidere, cu atât viteza de intrare a topiturii în cavitatea matriței este mai mare. Vitezele mari de presare contribuie la umplerea mai bună a cavităților subțiri și alungite. În același timp, ele sunt cauza captării aerului de către metal și a formării porozității subcrustale. La turnarea aliajelor de aluminiu, viteze mari de presare sunt utilizate numai la fabricarea de piese turnate complexe cu pereți subțiri. Presiunea de presare are o mare influență asupra calității pieselor turnate. Pe măsură ce crește, densitatea pieselor turnate crește.

Valoarea presiunii de presare este de obicei limitată de valoarea forței de blocare a mașinii, care trebuie să depășească presiunea exercitată de metal asupra matricei mobile (pF). Prin urmare, prepresarea locală a pieselor turnate cu pereți groși, cunoscut sub numele de procedeul Ashigai, câștigă un mare interes. Viteza redusă de intrare a metalului în cavitatea matriței prin alimentatoare cu secțiune mare și prepresarea eficientă a topiturii de cristalizare cu ajutorul unui piston dublu fac posibilă obținerea de piese turnate dense.

Calitatea turnărilor este, de asemenea, semnificativ afectată de temperaturile aliajului și matriței. La fabricarea pieselor turnate cu pereți groși de o configurație simplă, topitura este turnată la o temperatură de 20-30 °C sub temperatura lichidus. Piesele turnate cu pereți subțiri necesită utilizarea unei topituri supraîncălzite peste temperatura lichidus cu 10-15 °C. Pentru a reduce amploarea tensiunilor de contracție și pentru a preveni formarea de fisuri în piese turnate, matrițele sunt încălzite înainte de turnare. Se recomandă următoarele temperaturi de încălzire:

Grosimea peretelui de turnare, mm 1 - 2 2-3 3-5 5-8

Temperatura de incalzire

matrite, °С 250-280 200-250 160-200 120-160

Stabilitatea regimului termic este asigurată de matrițe de încălzire (electrice) sau de răcire (apă).

Pentru a proteja suprafața de lucru a matrițelor de efectele de lipire și eroziune ale topiturii, pentru a reduce frecarea în timpul extracției miezurilor și pentru a facilita extragerea pieselor turnate, matrițele sunt lubrifiate. In acest scop se folosesc lubrifianti grasi (ulei cu grafit sau pulbere de aluminiu) sau aposi (solutii sarate, preparate apoase pe baza de grafit coloidal).

Densitatea pieselor turnate din aliaje de aluminiu crește semnificativ la turnarea cu matrițe în vid. Pentru a face acest lucru, matrița este plasată într-o carcasă etanșă, în care se creează vidul necesar. Rezultate bune pot fi obținute folosind „procesul cu oxigen”. Pentru a face acest lucru, aerul din cavitatea matriței este înlocuit cu oxigen. La rate mari de intrare a metalului în cavitatea matriței, care provoacă captarea oxigenului de către topitură, porozitatea subcrustală nu se formează în piese turnate, deoarece tot oxigenul prins este cheltuit pentru formarea de oxizi de aluminiu fini, care nu afectează în mod vizibil. proprietățile mecanice ale pieselor turnate. Astfel de piese turnate pot fi supuse unui tratament termic.

Controlul calității pieselor turnate și corectarea defectelor acestora

În funcție de cerințele specificațiilor tehnice, piesele turnate din aliaje de aluminiu pot fi supuse diferitelor tipuri de control: detecție cu raze X, cu raze gamma sau cu ultrasunete pentru detectarea defectelor interne; marcaje pentru determinarea abaterilor dimensionale; luminiscent pentru a detecta fisurile de suprafață; hidro- sau pneumocontrol pentru a evalua etanșeitatea. Frecvența tipurilor de control enumerate este specificată în condițiile tehnice sau determinată de compartimentul metalurgistului șef al uzinei. Defectele identificate, dacă sunt permise de specificațiile tehnice, sunt eliminate prin sudare sau impregnare. Sudarea cu arc cu argon este utilizată pentru sudarea umpluturilor, a cochiliilor, a slăbirii fisurilor. Inainte de sudare, locul defect se taie in asa fel incat peretii nisurilor sa aiba o panta de 30-42.Piesele turnate sunt supuse incalzirii locale sau generale pana la 300-350C. Încălzirea locală se realizează cu o flacără de oxiacetilenă, încălzirea generală se realizează în cuptoare cu cameră. Sudarea se efectuează cu aceleași aliaje din care sunt realizate piesele turnate, folosind un electrod de tungsten neconsumabil cu diametrul de 2-6 mm la un debit de argon de 5-12 l / min. Puterea curentului de sudare este de obicei 25-40 A la 1 mm diametrul electrodului.

Porozitatea în piese turnate se elimină prin impregnare cu lac de bachelită, lac asfaltic, ulei de uscare sau sticlă lichidă. Impregnarea se realizează în cazane speciale la o presiune de 490-590 kPa cu menținerea prealabilă a pieselor turnate în atmosferă rarefiată (1,3-6,5 kPa). Temperatura lichidului de impregnare se menține la 100°C. După impregnare, piesele turnate sunt supuse uscării la 65-200°C, timp în care lichidul de impregnare se întărește, și control repetat.

Bibliografie

1. Aliaje de turnare și tehnologii pentru topirea lor în inginerie mecanică. M.: Mashinostroenie. 1984.
2. Teoria proceselor de turnătorie. L.: Inginerie mecanică. 1976.
3. Piese turnate din aliaje de aluminiu. M.: Mashinostroenie. 1970.
4. Productie de piese turnate din aliaje neferoase. Moscova: Metalurgie. 1986.
5. Fabricarea pieselor din aluminiu turnat. Moscova: Metalurgie. 1979.
6. aliaje de aluminiu. Director. Moscova: Metalurgie. 1983.

1.1 Concepte și definiții de bază

Turnarea sau turnarea este o metodă de fabricare a unei piese de prelucrat sau a unui produs finit prin turnarea metalului topit într-o cavitate cu o configurație dată, urmată de solidificarea acestuia.

Blankurile sau produsele obținute prin turnare se numesc piese turnate.

Cavitatea umplută cu metal lichid în timpul turnării se numește matriță.

Scopul matriței este următorul.

1. Furnizarea configurației și dimensiunilor necesare turnării.

2. Asigurarea preciziei specificate a dimensiunilor și calității suprafeței turnării.

3. Asigurarea unei anumite viteze de răcire a metalului turnat, care contribuie la formarea structurii necesare a aliajului și la calitatea turnărilor.

După gradul de utilizare, formele sunt împărțite în unică, semipermanente și permanente.

Formele simple sunt folosite pentru a obține o singură turnare, acestea sunt realizate din nisip de cuarț, ale cărui boabe sunt legate printr-un fel de liant.

forme semipermanente – acestea sunt matrițe în care se obțin mai multe turnări (până la 10-20), astfel de matrițe sunt din ceramică.

forme permanente – forme în care se obţin de la câteva zeci până la câteva sute de mii de piese turnate. Aceste matrițe sunt de obicei realizate din fontă sau oțel.

Sarcina principală a turnătoriei este de a obține piese turnate cu o aproximare maximă a formei și dimensiunilor suprafeței la parametrii similari ai piesei finite pentru a reduce complexitatea prelucrărilor ulterioare. Principalul avantaj al formării semifabricatelor prin turnare este posibilitatea de a obține semifabricate de aproape orice complexitate de diferite greutăți direct din metalul lichid.

Costul produselor turnate este adesea mult mai mic decât al produselor realizate prin alte metode, cu toate acestea, nu toate aliajele sunt aplicabile pentru turnare, ci doar cele care au proprietăți bune de turnare. Principalele proprietăți de turnare sunt.

1. Fluiditate - capacitatea unui metal lichid de a umple o matriță, repetând exact configurația acesteia.

Cu cât fluiditatea este mai mare, cu atât aliajul de turnare este mai bun. Pentru oțel și fontă, această proprietate scade odată cu creșterea conținutului de sulf și crește odată cu creșterea conținutului de fosfor și siliciu. Supraîncălzirea aliajului peste temperatura de topire crește fluiditatea acestuia.

Fluiditatea este evaluată prin lungimea drumului parcurs de metalul lichid înainte de solidificare. Siluminii, fonta gri, alama silicon au fluiditate mare (>700 mm), otelurile carbon, fonta alba, aliajele aluminiu-cupru si aluminiu-magneziu au fluiditate medie (350-340 mm), aliajele de magneziu au fluiditate redusa.

2. Contracție - o scădere a dimensiunii turnării în timpul tranziției metalului de la starea lichidă la starea solidă. Cu cât contracția este mai mică, cu atât aliajul de turnare este mai bun. Distingeți contracția volumetrică (reducerea volumului) și liniară (reducerea dimensiunilor liniare). Această proprietate depinde în principal de compoziția chimică a aliajului. Contracția aproximativ liniară este de 1% pentru fontă și 2% pentru oțel și neferoase. Desigur, fiecare marcă specifică de aliaj de turnare are propria sa valoare de contracție.

3. Tendința la liquație. Segregarea se numește eterogenitate chimică în volumul turnării. Cu cât tendința de segregare a unui aliaj de turnare este mai mică, cu atât este mai bună.

Multe aliaje diferite sunt folosite în industria turnătoriei. Cea mai comună este fonta cenușie, din care aproximativ 75% din piese turnate sunt realizate în inginerie casnică (în greutate), aproximativ 20% din oțel, 3% din fontă ductilă și aproximativ 2% din piesele turnate sunt realizate din neferoase. aliaje metalice.

Există două moduri de a turna metal în matrițe.

1. Turnare convențională, în care metalul umple liber matrița sub influența gravitației. Această metodă include turnarea în forme de nisip-argilă.

2. Metode speciale de turnare, sunt aproximativ 15 dintre ele, principalele sunt:

· turnare prin injecție;

· turnare centrifuga;

turnare într-o matriță de răcire (în forme metalice);

turnare în forme de coajă;

turnare cu investiții, turnare arsă sau cu solvenți.

Turnarea în forme de nisip-argilă este metoda principală de producere a piesei turnate. Această metodă produce piese turnate atât de forme simple cât și complexe, cele mai mari turnări care nu pot fi obținute prin alte metode.

Utilizarea unor metode speciale de turnare face posibilă reducerea deșeurilor în producția de turnătorie. La turnarea în matrițe metalice, turnarea centrifugă asigură turnări de înaltă precizie. Odată cu aceasta, metodele speciale de turnare sunt aplicabile numai pentru produse de dimensiuni relativ mici (greutate de până la 300 kg).

Pentru a realiza o matriță de turnare, trebuie să aveți un kit de model. În general, un set de modele constă dintr-un model, o cutie de miez și modele ale elementelor sistemului de porți.

Modelul este un prototip al viitoarei turnări, cu ajutorul modelului, în principal se modelează configurația sa externă. Modelul diferă de turnare prin material, prezența semnelor de miez (dacă turnarea este goală și este nevoie de un miez pentru a forma o cavitate), prezența unui conector (dacă turnarea se realizează după un model detașabil), dimensiuni care depăşesc dimensiunile corespunzătoare ale turnării prin contracţia liniară a aliajului.

Cutia de miez este o parte a setului de modele destinat fabricării miezului. Miezul, la rândul său, este necesar pentru a forma configurația internă a turnării (pentru a obține găuri).

Sistemul de blocare este un set de canale într-o matriță de turnare care furnizează metal topit, captează zgura și incluziunile nemetalice, elimină gazele din matriță și, de asemenea, alimentează turnarea cu metal lichid în timpul cristalizării sale.

1.2 Tehnologia turnării

Procesul tehnologic de producere a pieselor turnate în forme de nisip-argilă include turnarea, adică pregătirea unei semi-matrițe și a miezurilor; asamblare matriță; turnarea topiturii, demontarea și curățarea pieselor turnate.

Pentru fabricarea matrițelor din nisipuri de turnare se folosesc echipamente model-balon. Include modele, plăci cu model, cutii de miez etc.

Pentru a facilita studiul procesului de fabricare a turnării, luați în considerare diagrama fluxului procesului (Fig. 1).

Conform desenului piesei (Fig. 1, a), tehnologul turnătoriei elaborează un desen al modelului și al cutiei de miez. În atelierul de modele, conform acestor desene, se realizează un model (Fig. 1, b) și o cutie de miez (Fig. 1, c), în timp ce se iau în considerare rezervele pentru prelucrare și contracția aliajului în timpul răcirii. Pentru a obține suprafețe de susținere pentru montarea tijelor, pe modele se realizează semne de tijă. Un miez este turnat de-a lungul cutiei de miez (Fig. 1, d), care este proiectat să formeze o cavitate internă în turnare.

Pentru a umple matrița cu metal, există un sistem de închidere care constă dintr-un vas, un ridicător, o capcană de zgură, alimentatoare și orificii de ventilație (Fig. 1, e). La asamblare, se instalează o tijă în jumătatea inferioară a matriței, apoi ambele jumătăți de matriță sunt conectate și încărcate cu balast. Ansamblul matriței este prezentat în fig. 1, d.

În departamentul de topire, metalul este topit și turnat în forme. Turnarea răcită este scoasă din matriță și transferată în departamentul de curățare și tundere, unde este curățată de amestecul de miez de turnare și tăiată resturile de spruce, golfuri etc.

Modelele sunt dispozitive cu ajutorul cărora se obțin amprente în nisipul de turnare - cavități corespunzătoare configurației exterioare a pieselor turnate. Găurile și cavitățile din interiorul pieselor turnate sunt formate cu ajutorul tijelor instalate în matriță în timpul asamblarii lor.

Dimensiunile modelului fac mai mult decât dimensiunile corespunzătoare ale turnării, prin valoarea contracției liniare a aliajului, care este de 1,5-2% pentru oțel carbon, 0,8-1,2% pentru fontă, 1-1,5% pentru bronzuri. și alamă etc. e. Pentru a facilita fabricarea modelelor din nisipul de turnare în timpul turnării, pereții modelelor trebuie să aibă pante de turnare (pentru modelele din lemn 1-3 0, pentru metal 1-2 0) 3) contact mediu cu peretele grosime.

Avantajul modelelor din lemn este ieftinitatea și ușurința de fabricare, dezavantajul este fragilitatea. Modelele sunt vopsite pentru turnarea din fier în roșu, pentru turnarea din oțel în albastru. Ecusoanele sunt vopsite în negru.

Modelele metalice sunt cel mai adesea realizate din aliaje de aluminiu. Aceste aliaje sunt ușoare, nu se oxidează și sunt bine prelucrate.

În turnarea mașinii, echipamentul cu model metalic este de obicei utilizat cu instalarea unui model cu instalarea unui model și a unui sistem de deschidere pe o placă de model metalic.

Tijele sunt turnate în cutii de miez din lemn sau metal.

Turnarea, de regulă, se efectuează în baloane - cutii metalice rezistente și rigide de diferite forme, destinate fabricării semi-maturilor de turnătorie în ele din nisipul de turnare prin compactarea acestuia.

Pentru fabricarea matrițelor și miezurilor se folosesc amestecuri de nisipuri naturale și argile cu adăugarea cantității necesare de apă. Calitatea, compoziția și proprietățile materialelor și amestecurilor depind de condițiile de funcționare ale acestora în forma de deschidere.

Nisipurile de turnare și miez trebuie să aibă următoarele proprietăți:

- rezistență (pentru a menține integritatea în timpul asamblarii, transportului, impactului mecanic);

– permeabilitatea la gaze;

- rezistenta la foc (in contact cu metalul nu trebuie sa se topeasca, sa sinterizeze, sa se arda la turnare, sa se inmoaie);

– plasticitate (își păstrează forma după descărcare);

– nelipiciune a amestecului la model, cutia miezului și în planul de separare a matriței;

– nonhigroscopicitate;

- conductivitate termică;

- îndepărtarea ușoară a amestecului la curățarea pieselor turnate;

– durabilitate, de ex. capacitatea amestecurilor de a-și păstra proprietățile după utilizarea repetată;

- ieftinitatea.

Materialele de turnare proaspete, adică nisipul și argila, necesită în medie 0,5 - 1 t la 1 tonă de turnare, în timp ce consumul de amestecuri pentru fabricarea matrițelor și miezurilor este de 4 - 7 tone. Partea principală a amestecurilor sunt turnate utilizate. materialele , materialele proaspete servesc doar la înlocuirea boabelor de nisip care se transformă în praf și pentru a îndeplini abilitățile de legare ale argilelor.

Partea de granule a nisipurilor ar trebui să fie formată în principal din granule de cuarț (SiO 2) în cele mai bune grade de nisip, conținutul de SiO 2 ³ 97%, în cel mai rău, conținutul de SiO 2 ³ 90%.

Partea de argilă a nisipului include în mod convențional toate particulele conținute în ea cu o dimensiune mai mică de 0,022 mm.

Argilele de turnare sunt nisipuri care conțin mai mult de 50% substanțe argiloase. Argilele sunt împărțite în turnare obișnuită și bektonită. Bectonitele sunt argile formate în principal din cristale de montmoriglionit. Acest material se umflă puternic în apă, ceea ce crește proprietățile de legare ale argilelor. Becktonita este utilizată pentru fabricarea matrițelor și miezurilor care nu sunt supuse uscării.

Argilele de turnare obișnuite constau în principal din cristale de caolin Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 care nu au umflare intracristalină.

Pentru turnarea din oțel, ei iau cea mai refractară argilă cu rezistență termochimică ridicată - cel puțin 1580 ° C, pentru fontă - cu o rezistență medie de cel puțin 1350 ° C, pentru turnarea neferoasă, stabilitatea termochimică a argilelor nu este limitată. .

Pentru fabricarea amestecurilor de turnare și miez, pe lângă nisip și argilă, se folosesc lianți organici și anorganici. Lianții organici ard și se descompun la temperaturi ridicate. Aceste materiale includ ulei de in, ulei de uscare, krepetel (ulei vegetal, colofoniu, alcool alb), turbă și smoală de lemn, colofoniu, lipici pectinic, melasă și o serie de altele. Cimentul și sticla lichidă sunt folosite ca lianți anorganici.

În turnătoriile cu semifabricate mecanizate de pregătire a pământului se folosește un singur nisip de turnare. În magazinele cu un grad mai mic de mecanizare se folosesc amestecuri de fațare și umplutură, primele fiind de calitate superioară și servesc la formarea unui strat interior în contact cu turnarea.

Materialele pentru miezuri - amestecuri de miez - sunt selectate în funcție de configurația miezurilor, de amplasarea acestora în matriță. Ele trebuie să aibă o rezistență ridicată, să aibă suficientă flexibilitate pentru a nu interfera cu contracția metalului și o bună permeabilitate la gaz. În producția de piese turnate din oțel și fontă, pentru a pregăti astfel de tije se folosesc amestecuri de înaltă calitate nisip-ulei-rășină (nisip de cuarț pur și un liant polimeric - rășină sau sticlă lichidă). Tijele mai puțin responsabile cu o secțiune mai groasă sunt realizate din amestecuri formate din 91-97% SiO 2 și 3-4% argilă cu adaos de sticlă lichidă sau alți lianți. Pentru tijele masive se folosesc amestecuri de calitate inferioară, realizate din 30-70% SiO 2, 20-60% pământ reciclat și 7-10% argilă, care este principalul liant.

Pentru a preveni lipirea și pentru a îmbunătăți curățenia suprafeței pieselor turnate, matrițele și miezurile sunt acoperite cu un strat subțire de materiale antiaderente. Pentru matrițele brute, materialele antiaderente sunt pulberile, care sunt grafitul sub formă de pulbere (pentru turnarea fierului) și cuarțul sub formă de pulbere (pentru turnarea din oțel). Pentru formele uscate se prepară vopsele antiadere. Vopselele sunt suspensii apoase din aceleași materiale grafit (pentru fontă), cuarț (pentru oțel) cu lianți. Vopselele sunt aplicate pe matrițe și tije fierbinți care nu s-au răcit după uscare.

1.3 Sisteme de porți

Scopul sistemului de gating este de a asigura o alimentare lină, fără șocuri cu metal în matriță, de a regla fenomenele termofizice din matriță pentru a obține o turnare de înaltă calitate și de a proteja matrița de incluziunile de zgură care intră în ea. Elementele unui sistem de închidere normal sunt cupa de închidere 1, ascensoarele 2, capcana de zgură 3, alimentatoarele 4, care furnizează metalul direct la turnare. Întregul sistem de închidere în timpul turnării trebuie umplut cu metal lichid pentru a preveni aspirarea zgurii și a aerului atmosferic în matriță.

La primirea pieselor turnate din oțel, fontă ductilă și unele aliaje de metale neferoase cu contracție relativ mare, sistemul de blocare le alimentează cu metal lichid în timpul procesului de solidificare.

Există un anumit raport între zonele secțiunii transversale ale tuturor canalelor sistemului de deschidere, în care fiecare element ulterior, pornind de la pâlnie, trece mai puțin metal decât cel anterior. În producția de piese turnate, atunci când selectați secțiunea elementelor sistemului de închidere, trebuie să vă ghidați după următoarea regulă: F riser > F sifon de zgură > SF feeders. Pentru piese turnate de fier care cântăresc până la 1 tonă SF feeders: F capcană de zgură: F riser = 1:1,1:1,15; pentru piese turnate de fier cu o greutate mai mare de 1 tonă, raportul de suprafață este de 1:1,2:1,4; pentru turnarea oțelului - 1:1,4:1,6 t. În acest caz, aria totală a secțiunii transversale a alimentatoarelor este determinată de următoarea relație:

, m 2 ,

unde Q este masa turnării și profitul, kg,

r - densitatea materialului de turnare, kg / m 3,

m = 0,4-0,6 - coeficient de expirare,

t = 4-9 s - timpul de umplere a matriței,

g \u003d 9,81 m / s 2 - accelerație de cădere liberă,

H este înălțimea medie, m (înălțimea coloanei de metal lichid din matriță, măsurată de la marginea superioară a pâlniei până la centrul de masă al turnării).

Cu alte cuvinte, sistemul de închidere este închis și creează condiții în care zgura nu trece prin pâlnie și aerul nu este aspirat, deoarece este umplut în mod constant cu metal, iar ascensoarele care se îngustează la fund limitează presiunea. În același timp, sprues (alimentatoarele) nu sunt capabile să treacă prin ele însele tot metalul care vine de la zgură, pelicula de zgură de pe suprafața metalică se ridică în partea de sus a capcanei de zgură și doar metalul pur intră în turnare prin spru-urile.

Pentru a elimina aerul din matriță, precum și pentru a monitoriza umplerea matriței cu metal, pe părțile superioare ale pieselor turnate sunt instalate canale verticale (proeminențe). La turnarea din oțel, aliaje de aluminiu și unele tipuri de bronz, care se caracterizează prin contracție mare, umflăturile sunt înlocuite cu profit. Scopul lor principal este de a alimenta turnarea cu metal lichid în procesul de cristalizare a acestuia pentru a preveni formarea de cavități de contracție în locurile turnatelor care se solidifică ultimele. Profitul obișnuit închis sau deschis poate funcționa numai dacă este situat deasupra turnării. Volumul de metal din cap trebuie să asigure presiunea ferostatică necesară asupra metalului turnat.

Metode de formare

Turnarea manuală este utilizată în principal pentru a obține piese turnate individuale, atât mici, cât și mari, cu configurație complexă.

Turnarea solului deschis este efectuată pentru piese turnate necritice cu o suprafață plană, de exemplu, plăci, care nu sunt supuse unor cerințe ridicate în ceea ce privește aspectul și calitatea suprafeței.

O astfel de turnare poate fi efectuată pe un pat moale și pe un pat dur.

La turnarea pe un pat moale (Fig. 2), în podeaua de pământ a atelierului este săpată o gaură de 150-200 mm adâncime și se prepară un pat moale dintr-un amestec de umplutură liber și un strat de amestec de căptușeală 10-15. mm grosime se pune deasupra acestuia. După nivelarea cu mistria și verificarea orizontalității suprafeței patului conform nivelului cu bulă de aer 3, se presează manual modelul 4. Pentru a face acest lucru, se așează un model pe suprafața amestecului și se deranjează prin lovituri de ciocan printr-un scândură, apoi amestecul din jurul modelului este compactat cu un ciocan, excesul de amestec este tăiat, un vas de blocare 1 și un canal sunt tăiate în stânga 2 pentru umplerea matriței cu metal, iar în dreapta - un canal de scurgere 5 pentru scurgerea excesului de metal. Pentru a elimina gazele din matriță, canalele 6 sunt străpunse cu ventilatoare. După aceea, marginile matriței sunt înmuiate cu grijă lângă model și acesta este îndepărtat. Dacă se constată defecte, acestea sunt corectate, suprafața matriței este acoperită cu pulbere și umplută cu metal.

Cu o greutate mare, piesele turnate formează un pat solid sub ea (Fig. 3), sapă o groapă de 300-500 adâncime. mm mai mult decât înălțimea modelului, pe fund se pune un strat de cocs ars gros de 100 mm, două conducte sunt așezate oblic din lateral pentru îndepărtarea gazelor și amestecul este umplut.

Primele straturi de 50-70 mm umplute strâns cu ciocăni, straturile următoare sunt umplute mai slab, iar ultimele 100–120 mm se lasa fara compactare, niveland usor suprafata cu mistria. În patul pregătit, se fac înțepături frecvente cu o cutie de umplutură la stratul de cocs și se acoperă suprafața cu un strat de amestec de fațare cu o grosime de 15-20 mm. Pe acest amestec se depune un model, in functie de design - jumatate daca este detasabil, sau tot daca este dintr-o bucata. După aceea, densitatea de umplere a amestecului din jurul modelului este verificată și eliminată în caz de slăbiciuni, iar apoi întreaga suprafață din jurul semi-modelului este netezită și stropită cu nisip fin uscat pentru a elimina lipirea cu semimulta superioară.

La fabricarea jumătății superioare a matriței, mai întâi, jumătatea superioară este așezată exact pe vârfurile de pe jumătatea inferioară a modelului, apoi sunt plasate modelele de ridicare și de ridicare. După aceea, modelul este acoperit cu un amestec de fațare și întregul volum este umplut cu un amestec de umplutură, apoi sunt înțepați cu o cutie de umplutură pentru a elimina gazul. Poziția balonului în raport cu partea inferioară a matriței este fixată prin antrenare în toate cele patru colțuri ale chelului.

Acum scot balonul, îl pun pe podea, după ce îl rotesc la 180 °. Scoateți cu grijă ambele jumătăți ale modelului, neteziți zonele deteriorate, acoperiți cavitățile semi-matrițelor cu praf, instalați o tijă în semi-multița inferioară, puneți semi-multița de balon pe sol exact de-a lungul limitelor cuiele ciocănite, puneți vasul de deschidere la loc și încărcați încărcături pe suprafața superioară a matriței pentru a preveni pericolul de a ridica metalul turnat, pentru a evita arsurile în apropierea locului de turnare a formei.

Turnare in cutii

Turnarea în baloane este cea mai utilizată în turnătorii. În funcție de designul modelelor, condițiile și natura producției, are multe varietăți. Să luăm în considerare cele mai tipice dintre ele.

Pe fig. 4 prezintă mulajul conform modelului detașabil. Piesa turnata (Fig. 4, A) este turnat după model cu semne pentru tijă, care formează o cavitate în turnare (Fig. 4, b). Pe scutul 1 (Fig. 4, în) mai întâi instalați jumătate din model 2, iar apoi balonul 4, modelul este pudrat cu un strat subțire de praf și acoperit cu un amestec de fațare, iar apoi întregul balon este umplut cu un amestec de umplutură. După aceea, excesul de amestec este îndepărtat din partea superioară și canalele de ieșire a gazului 3 sunt înțepate. Apoi, semiforma este rotită la 180 ° și așezată pe

scut (Fig. 4, d). După aceea, suprafața de despărțire este stropită cu nisip de separare. Top 5 se aplică pe jumătatea inferioară a modelului, concentrându-l strict pe vârfuri, apoi balonul este îmbătrânit 6, modelele de 7 și ascensoare 8 și umpleți-le în aceeași ordine ca jumătatea inferioară. Apoi, suprafața superioară este netezită, canalele sunt înțepate, contururile vasului de colectare sunt desenate și modelele de ridicare 7 și orificiile de ventilație sunt îndepărtate. 8. Apoi scoateți și rotiți cu 180° jumătatea superioară a matriței. Modelele sunt îndepărtate din ambele jumătăți, zonele deteriorate sunt netezite, stropite cu pulbere, tija este instalată în jumătatea inferioară a matriței, este acoperită cu jumătatea superioară a matriței și matrita este fixată sau încărcată pentru turnarea metalului ( Fig. 4, e).

Turnarea în două baloane după un model dintr-o bucată este prezentată în fig. 5. Modelul piesei turnate (Fig. 5, A) fără semn de tijă inferioară, acestea sunt așezate pe un scut (Fig. 5, b), căptușite cu parament, apoi umplute cu un amestec de umplutură și excesul este greblat de sus. Când amestecul cade sub model, jumătatea matriței este rotită cu 180 ° (Fig. 5, în) și tăiați amestecul de-a lungul liniei 3-4 . După netezirea întregii suprafețe a conectorului, stropiți-o cu nisip separator și puneți marcajul tijei 2 la loc , se pun balonul de sus, modelele de riser și risers, se umple cu nisip de modelare, se deschid matrița, se scot modelul, se termină, se stropesc cu pulbere, se pun tija, se acoperă cu semiforma superioară, se încarcă și puneți-l sub turnare (Fig. 5, G).

Turnătorie eu Turnătorie

una dintre industriile ale căror produse sunt turnare (vezi turnare) , obţinute în matriţe de turnare prin umplerea acestora cu un aliaj lichid. Producția anuală de piese turnate în lume depășește 80 de milioane de tone. t, din care circa 25% sunt în URSS (1972). Metodele de turnare produc în medie aproximativ 40% (în greutate) semifabricate pentru piesele de mașini, iar în unele ramuri ale ingineriei, de exemplu, în construcția de mașini-unelte, ponderea produselor turnate este de 80%. Din toate taglele turnate produse, ingineria mecanică consumă aproximativ 70%, industria metalurgică - 20%, iar producția de echipamente sanitare - 10%. Piesele turnate sunt utilizate în mașini-unelte, motoare cu ardere internă, compresoare, pompe, motoare electrice, turbine cu abur și hidraulice, laminoare și produse agricole. mașini, automobile, tractoare, locomotive, vagoane. Un volum semnificativ de produse turnate, în special din aliaje neferoase, este consumat de aviație, industria de apărare și fabricarea de instrumente. L. p. furnizează, de asemenea, conducte de apă și canalizare, căzi de baie, calorifere, cazane de încălzire, fitinguri pentru cuptoare etc. Utilizarea pe scară largă a pieselor turnate se explică prin faptul că forma lor este mai ușor de aproximat la configurația produselor finite decât forma de semifabricate produse prin alte metode, de exemplu, forjare . Prin turnare este posibil să se obțină piese de prelucrare de complexitate variabilă cu adaosuri mici, ceea ce reduce consumul de metal, reduce costul de prelucrare și, în cele din urmă, reduce costul produselor. Turnarea poate fi folosită pentru a produce produse de aproape orice masă - din mai multe G până la sute t, cu pereţi cu o grosime de zecimi mm până la mai multe m. Principalele aliaje din care sunt realizate piese turnate sunt: ​​fonta cenușie, maleabilă și aliată (până la 75% din greutatea totală a piesei turnate), oțelurile carbon și aliate (peste 20%) și aliajele neferoase (cupru, aluminiu, zinc și magneziu). Domeniul de aplicare al pieselor turnate este în continuă extindere.

Referință istorică. Producția de produse turnate este cunoscută din cele mai vechi timpuri (mileniul II-I î.Hr.): în China, India, Babilon, Egipt, Grecia, Roma, au fost turnate arme, cult religios, artă și obiecte de uz casnic. În secolele XIII-XIV. Bizanțul, Veneția, Genova, Florența erau renumite pentru produsele turnate. În statul rus în secolele 14-15. au fost turnate tunuri, ghiule și clopote din bronz și fontă (în Urali). În 1479, la Moscova a fost construită o „colibă ​​de tun” - prima turnătorie. În timpul domniei lui Ivan al IV-lea, în Tula, Kashira și alte orașe au fost create turnătorii. În 1586 A. Chokhov a aruncat tunul țarului (aproximativ 40 de tone). Sub Petru I, producția de piese turnate a crescut, s-au creat turnătorii în Urali, în sudul și nordul statului. În secolul al XVII-lea piese turnate de fier erau exportate în străinătate. Exemple remarcabile de artă de turnătorie au fost create în Rusia: în 1735 Clopotul țarului (peste 200 de tone) de I.F. și M.I. t) E. Falcone , în 1816 un monument pentru K. Minin și D. M. Pozharsky de V. P. Ekimov, în 1850 grupurile sculpturale ale Podului Anichkov din Sankt Petersburg de P. K. Klodt și alții. ) ciocan cu abur (650 t) a fost realizată în 1873 la uzina din Perm. Este cunoscută măiestria lucrătorilor de turnătorie din vechile fabrici rusești - Kaslinsky, Putilovsky, Sormovsky, Kolomna etc.

Primele încercări de fundamentare științifică a unor procedee de turnare au fost făcute în lucrările lor de R. Reaumur , M. V. Lomonosov și alți oameni de știință. Cu toate acestea, până în secolul al XIX-lea. la turnare, au folosit experiența de secole acumulată anterior a maeștrilor. Abia la începutul secolului al XIX-lea. s-au pus bazele teoretice ale tehnologiei de turnătorie, s-au aplicat metode științifice în rezolvarea unor probleme specifice de producție. Proceedings of D. Bernoulli, L. Euler a , M. V. Lomonosov a servit drept bază solidă pentru dezvoltarea și îmbunătățirea tehnologiei de turnătorie. În lucrările oamenilor de știință ruși P. P. Anosov, N. V. Kalakutsky și A. S. Lavrov, procesele de cristalizare au fost explicate pentru prima dată științific (vezi cristalizarea) , apariția segregării (vezi Segregarea) și a tensiunilor interne în piese turnate, au fost conturate modalități de îmbunătățire a calității pieselor turnate. În 1868, D. K. Chernov a descoperit punctele critice ale metalelor. Lucrările sale au fost continuate de A. A. Baikov , A. M. Bochvar , V. E. Grum-Grzhimailo , mai târziu N. S. Kurnakov și alți oameni de știință ruși. Lucrările lui D. I. Mendeleev au avut o mare importanță pentru dezvoltarea lui L. p.

În anii puterii sovietice, producția de piese turnate din aliaje de aluminiu a fost lansată pentru prima dată în 1922, iar din aliaje de magneziu în 1929; Din 1926, atelierele de turnătorie existente au fost reconstruite și construite altele noi. Au fost construite și puse în funcțiune ateliere de turnătorie cu un grad ridicat de mecanizare, cu producție de piese turnate de până la 100 de mii de tone. tși mai mult pe an. Concomitent cu reechiparea și mecanizarea echipamentelor de turnare în URSS, a fost realizată introducerea de noi tehnologii, au fost create bazele teoriei proceselor de lucru și metodelor de calcul a echipamentelor de turnare. În anii 20. a început să se formeze școala științifică sovietică, ai cărei fondatori sunt N. P. Aksenov, N. N. Rubtsov, L. I. Fantalov, Yu. A. Nekhendzi și alții.

Tehnologia turnătoriei. Procesul de turnare este divers și subdivizat: conform metodei de umplere a matrițelor - în turnare obișnuită, turnare centrifugă, turnare prin injecție ; conform metodei de realizare a matrițelor - pentru turnare în forme de unică folosință (care servesc doar la obținerea unei turnări), turnare în forme reutilizabile ceramice sau argilo-nisip, numite semipermanente (astfel de forme pot rezista până la 150 de turnări cu reparații) și turnarea în forme reutilizabile, așa-numitele forme metalice permanente, cum ar fi matrițele chill, care pot rezista până la câteva mii de turnări (vezi turnarea la rece). În producția de semifabricate prin turnare, se utilizează nisip de unică folosință, matrițe de coajă autoîntărite. Formele unice sunt realizate folosind un kit de model (vezi kit de model) și baloane (Vezi. balon) ( orez. unu ). Setul de modele este format din modelul de turnare propriu-zis (Vezi modelul Casting), destinat obținerii unei cavități pentru viitoarea turnare în matriță, și o cutie de miez pentru obținerea miezurilor de turnătorie care modelează părțile interioare sau complexe externe ale pieselor turnate. Modelele sunt fixate pe plăci model, pe care sunt instalate baloane, umplute cu nisip de turnare. Balonul inferior turnat este scos de pe placa modelului, rotit cu 180° și o tijă este introdusă în cavitatea matriței. Apoi baloanele superioare și inferioare sunt asamblate (pereche), fixate împreună și se toarnă aliajul lichid. După solidificare și răcire, turnarea împreună cu sistemul de gating (vezi Gating system) este îndepărtată (knocked out) din balon, sistemul de gating este separat și turnarea este curățată - se obține o țagla turnată.

Cea mai răspândită în industrie este producția de piese turnate în forme de nisip de unică folosință. Această metodă este utilizată pentru fabricarea pieselor de prelucrat de orice dimensiune și configurație din diferite aliaje. Proces tehnologic de turnare cu nisip ( orez. 2 ) constă dintr-o serie de operații succesive: pregătirea materialelor, pregătirea nisipurilor de turnare și de miez, producerea matrițelor și a miezurilor, întărirea miezurilor și asamblarea matrițelor, topirea metalului și turnarea acestuia în matrițe, răcirea metalului și demontare. turnarea finită, curățarea turnării, tratarea termică și finisarea.

Materialele utilizate pentru fabricarea matrițelor și miezurilor de turnare unică sunt împărțite în materiale de turnare inițială și nisipuri de turnare; masa lor este în medie 5-6 t pentru 1 t turnări bune pe an. La fabricarea nisipului de turnare s-a folosit nisip de turnare scos din cutii de turnare, materiale proaspete nisip-argilă sau bentonită, aditivi care îmbunătățesc proprietățile amestecului și apă. Amestecul de miez (vezi Amestecuri de miez) include de obicei nisip de cuarț, lianți (ulei, rășină etc.) și aditivi. Pregătirea amestecului se realizează într-o anumită secvență pe echipamentul de preparare a amestecului (vezi. Echipament de preparare a amestecului) ; site, uscătoare, concasoare, mori, separatoare magnetice, mixere etc.

Formele și miezurile sunt realizate pe echipamente speciale de turnare (vezi Echipamente de turnare) și mașini-unelte. Amestecul turnat în baloane este compactat prin agitare, presare sau ambele. Formele mari sunt umplute cu aruncătoare de nisip , mai rar, mașinile de sablare și sablare sunt folosite pentru a face matrițe. Forme în baloane, turnate în cutii de miez, miezurile sunt supuse uscării termice sau întăririi chimice, de exemplu, la turnarea în matrițe cu autoîntărire (vezi Turnarea în forme cu autoîntărire). Uscarea termică se realizează în uscătoare de turnătorie, iar uscarea tijelor se realizează și într-o cutie de miez încălzită. Asamblarea matrițelor constă în următoarele operații: montarea tijelor, conectarea jumătăților de matrițe, fixarea matrițelor cu console sau greutăți instalate pe matrița superioară și împiedicarea deschiderii acestora la turnarea cu aliaj. Uneori, pe matriță este instalată o cupă de deschidere făcută dintr-un miez sau nisip de turnare.

Metalul este topit în funcție de tipul de aliaj în cuptoare de diferite tipuri și capacități (vezi Echipamente de topire). Cel mai adesea, fierul de turnătorie este topit într-o cupolă x , Se mai folosesc cuptoare electrice de topire (crezet, arc electric, inductie, tip canal etc.). Unele aliaje din metale feroase, cum ar fi fonta albă, sunt obținute succesiv în două cuptoare, de exemplu, într-un cuptor cu cupola și un cuptor electric (așa-numitul proces duplex). Forme de turnare (vezi. Forme de turnare) cu aliaj se realizează din oale de turnare, în care aliajul este alimentat periodic de la unitatea de topire. Piesele turnate întărite sunt de obicei eliminate pe grătare vibrante (vezi grătar vibrant) sau rockeri. În acest caz, amestecul se trezește prin grătar și intră în departamentul de preparare a amestecului pentru prelucrare, iar piesele turnate merg la departamentul de curățare. La curățarea pieselor turnate, amestecul ars este îndepărtat din ele, elementele sistemului de porți sunt bătute (tăiate), iar golurile de aliaj și resturile porților sunt curățate. Aceste operațiuni se desfășoară în mașini de împușcare, de sablare și de sablare. Piesele turnate mari sunt curățate hidraulic în camere speciale. Tăierea și curățarea turnării se efectuează cu dalți pneumatice și o unealtă abrazivă. Piesele turnate din metale neferoase sunt prelucrate pe mașini de tăiat metale.

Pentru a obține proprietățile mecanice necesare, majoritatea pieselor turnate din oțel, fontă ductilă și aliaje neferoase sunt supuse unui tratament termic (vezi Tratament termic). După controlul calității turnării și corectarea defectelor de turnare, piesele turnate sunt vopsite și transferate în depozitul de produse finite.

Mecanizarea si automatizarea productiei de turnatorie. Majoritatea operațiunilor tehnologice din L. p. sunt foarte laborioase și se desfășoară la temperaturi ridicate cu degajare de gaze și praf cu conținut de cuarț. Pentru reducerea intensității muncii și crearea condițiilor sanitare și igienice normale de lucru în turnătorii se folosesc diverse mijloace de mecanizare și automatizare a proceselor tehnologice și a operațiunilor de transport. Introducerea mecanizării în producția liniară datează de la mijlocul secolului al XX-lea. Apoi, pentru prepararea materialelor de turnare au început să fie folosite curele, sitele, rippers, iar pentru curățarea pieselor turnate au fost folosite sablatoare. Au fost create cele mai simple mașini de turnat cu umplutura manuală a matrițelor, iar ulterior au început să fie folosite prese hidraulice. În anii 20. au apărut și s-au răspândit rapid mașini pneumatice de turnat cu scuturare. La fiecare operațiune tehnologică s-a căutat să înlocuiască munca manuală cu forța de mașină: au fost îmbunătățite echipamente pentru fabricarea matrițelor și miezurilor, dispozitivele de demontare și curățare a pieselor turnate, s-au mecanizat transportul materialelor și a pieselor turnate finite, s-au introdus transportoare și metode. de producţie de masă au fost dezvoltate. Creșterea în continuare a mecanizării producției de turnare se exprimă în crearea de noi mașini îmbunătățite, mașini automate de turnătorie și linii automate de turnătorie, precum și în organizarea de secții și ateliere automatizate complexe. Operațiunile cele mai consumatoare de timp în producția de piese turnate sunt turnarea, fabricarea miezului și curățarea pieselor turnate finite. În aceste zone ale turnătoriilor, operațiunile tehnologice sunt cel mai mecanizate și parțial automatizate. Introducerea mecanizării și automatizării integrate în producția liniară este deosebit de eficientă. Promițătoare sunt liniile automate de formare, asamblare și turnare matrițe cu un aliaj cu răcirea pieselor turnate și deformarea acestora. De exemplu, pe linia sistemului Burer - Fischer (Elveția) ( orez. 3 ) se automatizează fabricarea matrițelor, turnarea acestora cu un aliaj și scoaterea piesei turnate din matrițe. Instalația pentru turnarea automată a matrițelor cu aliaj pe un transportor în mișcare continuă funcționează cu succes ( orez. 4 ). Masa aliajului lichid pentru umplerea matrițelor este controlată de un dispozitiv electronic care ține cont de consumul de metal de o anumită formă. Unitatea este echipată cu un sistem automat de pregătire a nisipului, controlul calității nisipului de turnare și reglarea pregătirii nisipului se realizează printr-un dispozitiv automat (sisteme „Moldability-controller”, Elveția).

Pentru operațiunile de finisare (curățare și decapare a pieselor turnate) se folosesc tamburi cu flux continuu cu mașini de sablare. Piesele turnate mari sunt curățate în camere continue, de-a lungul cărora piesele turnate se deplasează pe un transportor închis. A creat camere de curățare automată pentru piese turnate cu cavități complexe. De exemplu, compania „Omko-Nangborn” (SUA – Japonia) a dezvoltat o cameră de tip „Robot”. Fiecare astfel de cameră este un mecanism independent pentru transportul pieselor turnate, care funcționează automat, executând comenzi de la așa-numitele module de control amplasate pe sistemul de transport monorail. În zona de curățare, conform unui program prestabilit, suspensia se rotește la viteza optimă, de care se atârnă automat turnarea. Ușile camerei se deschid și se închid automat.

În producția de masă, curățarea preliminară (brutală) a pieselor turnate (peeling) se efectuează în turnătorii. În cadrul acestei operațiuni se pregătesc și baze pentru prelucrarea pieselor turnate pe linii automate în atelierele de mașini. Operațiunile finale pot fi efectuate și pe linii automate. Pe orez. 5 prezintă o linie automată a companiei japoneze „Noritake” pentru decuparea blocurilor de cilindri auto. Această linie vă permite să procesați 120 de blocuri în 1 h.

Posibilitățile de mecanizare și automatizare a turnării au crescut mai ales după dezvoltarea unor procese de turnare tehnologice fundamental noi, de exemplu, fabricarea matrițelor de cochilie, sau procesul Croning (anii 1940, Germania), fabricarea miezurilor prin întărire în miez rece. boxes (anii 1950). , Marea Britanie), fabricarea miezurilor cu întărirea lor în cutii cu miez fierbinte (anii 60, Franța). În anii 40. în industrie a început să aplice metoda de fabricare a pieselor turnate de înaltă precizie pe modele de investiții. Într-o perioadă relativ scurtă de timp, toate operațiunile tehnologice ale procesului au fost mecanizate. În URSS, a fost creată o producție automată complexă de turnare de investiții cu o producție de 2500 t piese turnate mici pe an ( orez. 6 ).

Lit.: Nehendzi Yu. A., Turnarea oțelului, M., 1948; Girshovich N. G., Fontă, L. - M., 1949; Fantalov L. I., Fundamentele proiectării turnătoriilor, M., 1953; Rubtsov N. N., Tipuri speciale de turnare, M., 1955; propriul său, Istoria producției de turnătorie în URSS, ed. a II-a, Partea 1, M., 1962; Aksenov P. N., Tehnologia producției de turnătorie, M., 1957; propriul său, Echipamentul turnătoriilor, M., 1968.

D. P. Ivanov, V. N. Ivanov.

Orez. 3. Linie automata a sistemului Burer - Fischer (Elvetia) pentru realizarea matritelor, turnarea lor cu aliaj si dekoparea pieselor turnate finite.

Orez. 6. Atelier de turnare automatizat integrat cu o producție anuală de 2500 t turnări pe an.

II Producția de turnătorie („Producție de turnătorie”)

jurnal științific, tehnic și de producție lunar, organ al Ministerului Industriei de Mașini-Unelte și Unelte al URSS și al Societății Științifice și Tehnice a Industriei Construcțiilor de Mașini. În 1930-41 a fost publicată sub titlul „Tunătorie”; din 1941 până în noiembrie 1949 nu a fost publicat; publicat ulterior sub denumirea „L. P.". Acoperă teoria și practica producției de turnătorie, promovează experiența avansată a întreprinderilor sovietice în domeniul obținerii de aliaje de turnătorie de înaltă calitate, procese de producție de turnare de înaltă performanță, mecanizare integrată, automatizare, organizare și economie a producției de turnătorie, introduce realizările. a producţiei străine de turnătorie. Tiraj (1973) 14 mii exemplare. Publicat (traducere integrală) în Marea Britanie sub titlul „Russian Casting Production” (Birmingham, din 1961).

Marea Enciclopedie Sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978 .

Vedeți ce este „Foundry” în alte dicționare:

TURNĂTORIE- caracterizat printr-un număr de prsf. pericole şi pericole care necesită măsuri speciale de prevenire. Procesele de turnare se bazează pe proprietatea metalelor de a-și modifica proprietățile fizice. o stare sub influența unuia sau altuia t ° mare. Lucrează în turnătorii ...... Marea Enciclopedie Medicală

TURNĂTORIE- o ramură a ingineriei care produce produse metalice prin turnarea metalului topit într-o turnătorie (vezi) și primirea (vezi). Turnarea poate fi un produs finit sau (vezi), care este supus unei prelucrari suplimentare... Marea Enciclopedie Politehnică

Pictură de Peder Severin Krøyer înfățișând o turnătorie despre... Wikipedia

Turnătorie- [(oțel) turnare; (fier) ​​turnătorie (întemeiere)] producție de piese turnate folosind forme de turnare prin turnarea și solidificarea metalului în ele. Producția de produse din metal turnat este cunoscută încă din cele mai vechi timpuri (mileniul II-1 î.Hr.); in China,… … Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie

I Producția de turnătorie este una din ramurile industriei ale cărei produse sunt turnări (Vezi turnare) obținute în matrițe de turnătorie prin umplerea acestora cu un aliaj lichid. Producția anuală de piese turnate în lume depășește 80 de milioane de tone, de la ... ... Marea Enciclopedie Sovietică

Toate metalele capabile să se topească, cum ar fi aurul, argintul, staniul, plumbul, zincul etc., pot fi folosite pentru turnare. Dar principalul material pentru această afacere în prezent sunt aliajele de cupru și fier sub formă de fontă și oțel. De la…… Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Societatea RemMechService este o firmă producătoare a cărei activitate constă în fabricarea de piese în diverse scopuri, ansambluri de mașini și mecanisme, precum și prelucrarea acestora. Pentru fabricarea pieselor folosim diverse materiale structurale - cauciuc si polimeri, oteluri, metale neferoase si aliajele acestora. Printre altele, compania noastră acceptă comenzi pentru producția de produse din cauciuc turnat. Puteți comanda producția următoarelor produse din cauciuc:

1. Produse turnate:

• piese de schimb pentru mașini și mecanisme;
• inele de diferite secțiuni;
• farfurii si farfurii pentru diverse scopuri.
2. Produse fără formă:
• Sigilii pentru diverse scopuri;
• covoare;
• garnituri;
• tuburi.

Material pentru fabricarea produselor din cauciuc turnat

Cauciucul este un material elastic obtinut din cauciuc natural sau sintetic prin vulcanizare: cauciucul este amestecat cu un component de vulcanizare, cel mai adesea sulf, si incalzit. După scop, cauciucul este împărțit în:

• rezistent la ulei si benzina;
• rezistent la acid;
• agresiv-rezistent;
• rezistent la caldura;
• rezistent la caldura;
• rezistent la ozon;
• conductiv.

În funcție de gradul de vulcanizare, cauciucul este împărțit în trei tipuri:

• moale, care conține până la 3% sulf;
• semisolid, cu conținut de sulf de până la 30%;
• solid, concentrația de sulf în care depășește 30%.

Compania noastră folosește numai materiale naturale și artificiale de înaltă calitate în producția de modelare a cauciucului:

• cauciucuri (cauciuc butadien-nitrilic, cauciuc fluor etc.);
• latex;
• poliamide;
• silicon;

Tehnologia de producție a produselor din cauciuc turnat

Procesele de bază în prelucrarea cauciucului în produse sunt:

• prepararea compușilor de cauciuc;
• produse de turnare;
• vindecare.

În procesul de preparare a amestecurilor, toate componentele de pulbere sunt uscate și cernute pentru a elibera amestecul de incluziuni mari și obiecte străine, a căror pătrundere în amestec duce la o scădere a rezistenței mecanice și a defectelor produsului. Cauciucul este aburit, zdrobit, apoi, cu ajutorul rolelor, i se dă plasticitatea necesară. Apoi, cu ajutorul rolelor sau mixerelor speciale, componentele pulbere și cauciucul sunt bine amestecate. În plus, masa rezultată este trimisă pentru prelucrare în produse semifabricate sau produse finite.

Există patru tipuri de reciclare a compușilor de cauciuc:

• calandrare;
• extrudare continuă;
• turnare prin injecție;
• presare.

1. Proces de calandrare - folie de amestec de cauciuc pentru a obtine cauciuc brut in foi sau benzi, cu grosimea de la 0,5 mm la 7 mm. Mașinile speciale - calandrele - sunt un suport cu trei sau patru role al unei laminoare de foi. Într-un calandru cu trei role, amestecul de cauciuc care trece între rolele superioare și mijlocii (temperatura lor este de 60-90 de grade) este încălzit, învelește rola din mijloc și este descărcat în golul dintre rolele mijlocii și inferioare, a cărui temperatură este de 15 grade. Principalele cerințe pentru procesul de calandrare sunt calitatea bună a suprafeței, uniformitatea calibrului pe lungimea și lățimea benzii, înfășurarea benzii cu o fluctuație minimă a lățimii de cusătură. Calandrarea produce atât foi de cauciuc netede, cât și profilate. De asemenea, cu ajutorul unei folii universale și a unui calandru de împrăștiere, se realizează căptușeala sau mânjirea textilelor cu un strat subțire de amestec de cauciuc; procesul se desfășoară în același mod ca și calandrarea compușilor de cauciuc.

2. Extrudarea continuă (seringare, extrudare) este procesul de extrudare a cauciucului brut, în care amestecul de cauciuc încălzit este împins prin orificiul de profilare (piesa bucală) și se formează semifabricate profilate. Tuburile, benzile, corzile și alte produse sunt realizate în acest fel. Temperatura compusului de cauciuc joacă un rol semnificativ în procesul de extrudare continuă:

• pentru mașinile cu vierme de alimentare caldă, ar trebui să fie în intervalul 40-80 de grade (când se schimbă, procesul de extrudare este întrerupt, se obțin semifabricate cu profil greșit);
• pentru mașini cu vierme de alimentare la rece - 18-23 de grade, ceea ce simplifică foarte mult controlul temperaturii;
• în seringi cu vierme - mașini pentru alimente reci și fierbinți, amestecul furnizat este stors prin orificiul de profil al capului cu ajutorul unui vierme. Într-o presă cu seringă, amestecul este forțat prin piesa bucală de un piston sub presiune. Presele cu seringi, spre deosebire de mașinile cu seringi, sunt mecanisme intermitente și nu pot asigura un proces continuu. La rândul lor, mașinile melcate pot fi finalizate în linii de producție mecanice sau automate.

3. Turnarea prin injecție a cauciucului este procesul de injectare a unui amestec de cauciuc încălzit într-o matriță închisă pregătită în prealabil, după care amestecul este vulcanizat și se obține cauciuc cu proprietăți predeterminate. O astfel de turnare este unul dintre cele mai progresive procese de prelucrare a cauciucului în produse, care este deosebit de potrivit pentru producția în masă de produse omogene cu o configurație complexă. Turnarea prin injecție este un proces ciclic. Compușii de cauciuc pentru turnarea prin injecție pot avea la bază cauciucuri izopren și siloxanice, policlororlen, cauciuc butilic, stiren butadienă, nitril butadienă sau cauciuc natural. Amestecurile trebuie să aibă o viteză mare de vulcanizare, având în același timp o rezistență ridicată la ars. Turnarea prin injecție a cauciucului are o serie de avantaje față de alte metode: prin închiderea matriței înainte de injectarea amestecului de cauciuc preparat, produsele sunt obținute cu o suprafață netedă, fără bavuri și flash, care nu necesită prelucrare suplimentară și cantitatea de producție. deșeurile sunt reduse.

4. Metoda de presare este una dintre cele mai comune metode de obținere a produselor din compuși de cauciuc. Tehnologia de presare la cald este destul de simplă și nu necesită echipamente costisitoare și complexe. Amestecul de cauciuc brut este plasat în cavitatea interioară a matriței, încălzit la 130-200 de grade, manual, apoi, sub presiunea necesară a amestecului, se modelează forma cavității interioare a matriței. Pentru a obține produse monolitice de înaltă calitate, este necesar să îndepărtați umezeala și substanțele volatile din matriță. Avem nevoie de așa-numitul proces de prepresare: o deschidere pe termen scurt a matriței cu închiderea sa ulterioară. Urmează etapa de vulcanizare: amestecul de cauciuc își pierde fluiditatea, devine puternic, elastic. Durata vulcanizării în procesul de presare la cald a cauciucului poate depăși semnificativ durata ciclului de umplere a matriței cu un amestec de cauciuc și de a-i da forma necesară.

Controlul calității turnării cauciucului

Cu echipamente moderne și personal calificat, toate produsele din cauciuc turnat sunt fabricate în conformitate cu standardele internaționale și interne. Specialiștii departamentului de calitate efectuează o monitorizare constantă a calității materiilor prime de intrare și a produselor finite, respectarea standardelor cerute pentru fiecare lot de produse din cauciuc turnat este confirmată de pașaportul produsului finit.

Cum să comanzi și să cumperi produse din cauciuc turnat?

Acceptăm comenzi pentru fabricarea atât a produselor din cauciuc turnat în serie, cât și a unui singur model. Pentru a comanda turnarea din cauciuc, clientul trebuie să furnizeze un desen sau o schiță a piesei (foto) indicând toate dimensiunile și toleranțele necesare, precum și date despre sarcinile testate, condițiile de funcționare (temperatură, presiune, mediu de lucru etc.). În cazul în care o astfel de documentație nu este disponibilă, specialiștii noștri vor asista la pregătirea unei documentații de proiectare, pe baza cerințelor clientului.

Pentru a plasa o comandă pentru fabricarea produselor din cauciuc turnat, trebuie să completați un formular de feedback sau să trimiteți desene prin poștă [email protected]

turnare din cauciuc

Motto-ul congresului reflectă într-adevăr rolul semnificativ al turnătoriei și dezvoltarea complexului rusesc de construcții de mașini. Ponderea pieselor turnate reprezintă în medie 50-70% din masă (în construcția de mașini-unelte până la 90%) și 20-22% din costul mașinilor.

De regulă, piesele turnate suportă sarcini mari în mașini și mecanisme și determină fiabilitatea în funcționare, precizia și durabilitatea acestora. Prin urmare, calitatea pieselor turnate este în prezent supusă unor cerințe sporite.

Conceptul de „turnare de calitate” combină un set de cerințe pentru o piesă turnată utilizată în mașini și mecanisme din diverse industrii. Principalele cerințe sunt: ​​caracteristici de rezistență și performanță, precizie geometrică și dimensională, finisare a suprafeței, prezentare, toleranțe minime pentru prelucrare.

Procesul de obținere a unei turnări de înaltă calitate constă în două complexe tehnologice principale: obținerea unei topituri de înaltă calitate și pregătirea unei matrițe de turnare.Totuși, chiar și cu performanța de înaltă calitate a acestor procese tehnologice, defecte de turnare pot apărea atunci când aliajul este turnat în matriță și turnarea este răcită în contact cu materialul matriței. Prin urmare, ciclul tehnologic pentru producerea unei piese turnate este lung și responsabil.

Primul complex tehnologic este alcătuit din următoarele metode tehnologice: prepararea materialelor de încărcare și topirea lor într-o unitate de topire, tratarea termo-temporală a topiturii în cuptor, prelucrarea în afara cuptorului (modificare, rafinare) și turnare a topiturii. într-o matriță.

Al doilea complex: pregătirea amestecurilor de turnare și miez, producerea matrițelor și a miezurilor, asamblarea matrițelor și furnizarea acestora pentru turnare (la realizarea matrițelor din amestecuri nisip-argilă și întărire la rece) sau realizarea formelor metalice la turnarea într-o matriță frigorifică, turnare prin injecție, turnare centrifugă etc. După turnare, întărire și răcire în matriță, se efectuează procesele de demontare, curățare, tratament termic și amorsare a piesei turnate.

În ciuda utilizării unui număr mare de metode tehnologice și a unei liste semnificative de materiale, turnătorie și echipamente auxiliare pentru producția de piese turnate de înaltă calitate, producția de turnătorie din Rusia ocupă o poziție de lider printre alte industrii de achiziții ale complexului de construcții de mașini, cum ar fi ca sudura si o forja. Doar producția de turnătorie face posibilă obținerea semifabricatelor modelate de configurație și geometrie complexă cu cavități interne din aliaje feroase și neferoase cu o greutate de la câteva grame până la 200 de tone.

Producția de turnătorie este cea mai consumatoare de cunoștințe, de energie și de materiale. La elaborarea fundamentelor teoretice ale proceselor tehnologice se folosesc științele de bază: fizică, chimie, chimie fizică, hidraulică, matematică, știința materialelor, termodinamică și alte științe aplicate.

Pentru producerea a 1 tonă de piese turnate adecvate sunt necesare 1,2-1,7 tone de materiale cu încărcătură metalică, feroaliaje, modificatori, prelucrarea și prepararea a 3-5 tone de nisipuri de turnătorie (la turnarea în matrițe de nisip-argilă), 3-4 kg de lianți (cu turnare în matrițe de la XTS) și vopsele. Consumul de energie electrică în timpul topirii aliajelor feroase și neferoase în cuptoarele electrice variază de la 500 la 700 kW/h. În costul turnării, costurile cu energia și combustibilul sunt de 50-60%, costul materialelor este de 30-35%.

Realizările în știință, dezvoltarea de noi procese tehnologice, materiale și echipamente au făcut posibilă în ultimii 10 ani creșterea caracteristicilor mecanice și operaționale ale aliajelor cu 20%, creșterea preciziei dimensionale și geometrice, reducerea alocațiilor de prelucrare și îmbunătățirea prezentării.

Îmbunătățirea calității turnării este indisolubil legată de creșterea productivității, automatizarea și mecanizarea proceselor tehnologice, performanța economică și de mediu. Prin urmare, în timpul construcției de noi și reconstrucției vechilor ateliere și fabrici de turnătorie, alegerea proceselor și echipamentelor tehnologice se face pe baza tipului de aliaj, a masei și a gamei de piese turnate, a volumului de producție a piesei turnate, a cerințelor tehnice pentru piese turnate, indicatori tehnici, economici și de mediu.

Pentru a dezvolta perspective și o strategie pentru dezvoltarea în continuare a producției de turnătorie, este necesar să se evalueze starea sa în Rusia în ansamblu și separat în diferite industrii, să se determine perspectivele de dezvoltare pentru industriile prioritare și, pe baza acestora, să se determine perspectivele pentru dezvoltarea aliajelor feroase și neferoase, proceselor și echipamentelor tehnologice.

Luați în considerare starea actuală a industriei de turnătorie din Rusia.

În 2015, lumea a produs 104,1 milioane de tone de piese turnate din aliaje feroase și neferoase. Volumele de producție de țagle turnate din aliaje feroase și neferoase în țările lumii sunt prezentate în fig. unu.

Orez. unu

Potrivit unei estimări experimentale, în Rusia funcționează în prezent aproximativ 1.100 de turnătorii, care au produs 3,8 milioane de tone de piese turnate în 2016, și aproximativ 90 de întreprinderi care produc echipamente și materiale pentru producția de turnătorie.

Distribuția turnătoriilor și fabricilor din Rusia după capacitate este prezentată în fig. 2.

Orez. 2 Distribuția turnătoriilor și instalațiilor după capacitate, 1000 t/an și %

În prezent, în Rusia, numărul principal de turnătorii (70%) cu o capacitate de până la 5 mii de tone pe an.

Dinamica producției de piese turnate din aliaje feroase și neferoase în perioada 1985-2016 este prezentată în tabelul 1.

tabelul 1

Dinamica producției de turnare și perspectivele de dezvoltare până în 2020

ani	1985	1990	2000	2005	2010	2014	2015	2016	2020
Producția de piese turnate în milioane de tone, incl. din:	18,5	13,4	4,85	7,6	3,9	4,1	4,0	3,8	5,0
fontă	12,9	9,3	3,5	5,2	2,9	2,9	2,6	2,2	2,6
Deveni	3,1	3,24	0,96	1,3	0,6	0,7	0,9	1,0	1,4
Aliaje neferoase	2,5	0,86	0,39	1,1	0,4	0,5	0,5	0,6	1,0

Pe fig. 3 prezintă dinamica dezvoltării producției de turnare în ultimii 12 ani și perspectivele până în 2020.

Principalele motive pentru scăderea bruscă a producției de turnare între 1985 și 2010 au fost:

1. Privatizarea. Multe fabrici (aproximativ 30%) au fost abandonate, echipamentele și comunicațiile au fost tăiate și casate, inclusiv fabricile - „Centroliths”, care au produs aproximativ 1,5 milioane de tone de piese turnate.

2. Criza economică și tehnică generală. Lipsa legilor, un lanț de neplăți reciproce, suprastocurile de produse finite la întreprinderi, lipsa capitalului de lucru, restanțe salariale.

3. Rate mari de creditare, taxe și taxe vamale ridicate.

4. Preturi mari la resurse energetice, materiale, salarii mici etc.

Prin urmare, din 1985 până în 2010, volumul producției de țagle turnate a scăzut de 4,7 ori.

În a doua perioadă din 2005 până în 2016, aceste motive, care au distrus turnătoria, au fost completate de teza la modă „Tot ce poate fi cumpărat nu trebuie produs”.

Ca urmare, în prezent, cea mai mare parte a echipamentelor nu numai în industria de turnătorie, ci și în metalurgie, utilități publice, agricultură și alte industrii este achiziționată în străinătate. În această formulare a întrebării, piese turnate nu sunt solicitate. Procesul de faliment și lichidare a turnătoriilor și fabricilor continuă. Astfel, din 1985 până în prezent, numărul turnătoriilor și fabricilor a scăzut de la 2500 la 1200, adică. cu 52%, sarcina medie a turnătoriilor existente este de 42%.

Până în 2020, este posibil să se prevadă o creștere a producției de piese turnate datorită dezvoltării industriei de petrol și gaze, feroviar, apărare, aerospațial și alte industrii. Practic, se prognozează o creștere a producției de piese turnate din aliaje de oțel, fontă ductilă, aluminiu, titan și magneziu, precum și o scădere a importurilor de echipamente de turnătorie din cauza înlocuirii importurilor.

În ultimii 5 ani, producția de piese turnate din oțel a crescut cu 14,2%, piese turnate din aliaje neferoase - cu 15%, iar fonta a scăzut cu 24%. Așteptăm cu nerăbdare din 2016 până în 2020 este de așteptat (conform estimărilor experților) ca producția de piese turnate să crească la 5 milioane de tone datorită înlocuirii importurilor a producției de piese turnate din aliaje neferoase (aluminiu, magneziu, titan, speciale), componente auto, piese turnate din oțel pt. construcția de supape, industria petrolului și gazelor, transportul feroviar și o creștere a producției de echipamente casnice și materiale aferente pentru diverse industrii.

Dinamica volumelor de producție de piese turnate, echipamente și materiale în Rusia este prezentată în tabelul 2.

masa 2

Dinamica volumelor de producție în Rusia de piese turnate, echipamente și materiale

ani	2012	2016	2020
Productie turnare, %	82	90	96
Producția de echipamente, %	30	35	45
Productie de materiale,%	70	80	85

Echipamentele interne de turnătorie sunt produse în principal la următoarele întreprinderi: SA „Siblitmash”, SA „Dalenergomash” - „Amurlitmash”, LLC „Litmashpribor”, LLC „Unirep-service”, SRL „Tebova - Nur”, SRL „Zavod AKS”, SRL „Toledo” Echipamentele de topire sunt produse de: OOO SKB Sibelektorotherm, OOO NPF Comter, OOO Reltek, ZAO Nakal-Industrial Furnaces, Novozybkovsky fabrică de echipamente electrice, Saratov Plant Elektorterm-93, OOO Elektrotekhnologiya, Yekaterinburg and LLC "Kurai" Ufa.

Cu toate acestea, ele nu satisfac pe deplin nevoile turnătoriilor și fabricilor. Așadar, aproximativ 65% din echipamentele de turnătorie sunt achiziționate din străinătate, în țări precum Germania, Italia, China, Japonia, Turcia, Cehia etc.

În prezent, următoarele echipamente nu sunt produse în Rusia:

• linii performante automate si mecanizate pentru fabricarea matritelor fara balon si fara balon din amestecuri brute nisip-argila si intarire la rece;
• mașini pentru realizarea matrițelor din amestecuri nisip-argilă cu dimensiunile balonului de la 400*500 mm până la 1200*1500 mm.
• mașină pentru fabricarea miezurilor de turnătorie pentru scule la cald și la rece;
• echipamente pentru vopsit matrite;
• malaxoare discontinue si continue pentru producerea amestecurilor amestecate la rece cu o capacitate mai mare de 10 t/h.
• mașini de răcire și mașini de turnare la joasă presiune;
• mașini de turnare centrifugă;
• Cuptoare cu inducție de frecvență medie cu o capacitate mai mare de 6 tone pentru topirea fierului și a oțelului:
• echipamente pentru regenerarea amestecurilor CTS;
• Echipamente pentru tratarea termică a pieselor turnate.

Prin urmare, în perioada planificată, va fi necesară achiziționarea de echipamente de turnătorie și tehnologii aferente.

Trebuie remarcat faptul că anumite tipuri de echipamente produse în Rusia sunt inferioare celor străine din punct de vedere al calității și, în unele cazuri, din punct de vedere al costului.

Ordinul nr. 9 din 14 ianuarie 2017 interzice achiziționarea de echipamente care nu sunt fabricate în Rusia. Cu toate acestea, interzicerea singură nu va rezolva problemele producției de echipamente de înaltă calitate. Este necesar să se stabilească lista principalelor fabrici - producători de echipamente de turnătorie și să le ofere asistență financiară pentru modernizarea producției.

În 2016, importurile de echipamente și piese de schimb din întreaga lume s-au ridicat la aproximativ 500 de milioane de dolari SUA. Comparativ cu 2015, importurile de echipamente au scăzut cu 9%.

Conform evaluării experților, la fabricile existente nu există suficientă capacitate pentru a produce echipamentele necesare industriei de turnătorie. Este necesară construirea de noi unități de producție dotate cu echipamente tehnologice moderne sau recalificarea instalațiilor din alte industrii, în special, fabrici din industria mașinilor-unelte.

Piesele turnate feroase și neferoase sunt utilizate pe scară largă în diverse industrii. Fiecare industrie își impune propriile cerințe specifice pentru piese turnate în ceea ce privește nomenclatura, proprietățile mecanice și operaționale, tipul de aliaj, masa pieselor turnate și, în consecință, după tipul de procese și echipamente tehnologice.

Producția de piese turnate pe industrie este prezentată în fig. 3.

Producția de piese turnate din aliaje feroase și neferoase este prezentată în fig. 4.

Repartizarea volumelor producției de turnare pe procese tehnologice de producție din fig. 5.

Orez. 3.

Orez. 4. Producția de piese turnate din aliaje feroase și neferoase pe industrie, %

Orez. 5.

În ultimii 5 ani, peste 160 de turnătorii au fost reconstruite complet sau parțial. Procesele tehnologice promițătoare sunt stăpânite pe scară largă: topirea aliajelor de turnătorie în cuptoare cu inducție și cu arc electric, creșterea ponderii producției de piese turnate din fontă de înaltă rezistență, magneziu și aliaje de aluminiu și titan, fabricarea matrițelor și miezurilor amestecurilor lor de întărire la rece, modelarea proceselor de turnătorie folosind tehnologii numerice, inclusiv 3D.

În ultimii ani au crescut volumele de producție de piese turnate din aliaje de aluminiu și magneziu, care în unele cazuri înlocuiesc piese turnate din fier și oțel. Folosind metode moderne de rafinare, modificare, microaliere și degazare, este posibil să se obțină caracteristici de rezistență ridicată ale aliajelor de până la 450-500 MPa.

Volumele de producție de țagle turnate din aliaje neferoase (conform estimărilor experimentale) sunt date în Tabel. 3

tip aliaj	Productie piese turnate, mii tone/%
Total aliaje neferoase	600/100
Din aliaje de aluminiu, inclusiv lingouri	440/73,3
Fabricat din aliaje de magneziu	30/5,0
Aliajele lor de cupru	80/13,3
Fabricat din aliaje de titan	20/3,4
Aliaj de nichel	10/1,6
Și alte aliaje	20/3,4

Pentru topirea aliajelor feroase, tehnologiile promițătoare sunt topirea în cuptoare cu arc electric și cu inducție, care asigură o compoziție chimică și o temperatură stabilă pentru prelucrarea în afara cuptorului prin metode de rafinare și modificate.

Din 2010 până în 2016 topirea fierului în cuptoarele cu inducție și procesele duplex a crescut cu 30%. În același timp, trebuie avut în vedere faptul că creșterea producției de topire electrică a fierului se realizează nu numai prin înlocuirea cupolelor cu cuptoare cu inducție, ci și prin închiderea turnătoriilor cu topire cu cupola a fontei.

Trecerea la topirea electrică a fontei a făcut posibilă creșterea producției de piese turnate din fontă de înaltă rezistență cu 12,5%.

În mod corespunzător, compoziția medie a materialelor de sarcină s-a schimbat și în timpul topirii fierului în diferite unități de topire. În taxă, cantitatea de resturi de oțel și fontă a crescut cu 15%, iar cantitatea de turnătorie de lingouri și fontă saturată a scăzut cu 28%.

Un rol important în obținerea de piese turnate de înaltă calitate îl joacă metodele de obținere a matrițelor și miezurilor de turnare. Promițătoare sunt metodele dinamice de etanșare a matrițelor din amestecuri care se întăresc la rece. În prezent, producția de matrițe din PGS este de 60%, din CTS - 40%. În ultimii 5 ani, producția de matrițe pentru CTS lor a crescut cu 11%.

Astfel, cele mai promițătoare zone pentru dezvoltarea producției de turnătorie sunt:

Topirea aliajelor feroase în cuptoare cu inducție de frecvență medie și cuptoare cu arc de curent alternativ și continuu;

• Crearea și producerea de echipamente moderne pentru fabricarea matrițelor și miezurilor:
• Dezvoltarea producției de piese turnate din fontă ductilă și piese turnate din aluminiu, magneziu, titan și aliaje speciale;
• Construcția de noi și reconstrucția de turnătorii vechi pentru producția de echipamente de turnătorie, consolidarea turnătoriilor și fuziunea în corporații.

Modernizarea turnătorii este strâns legată de pregătirea personalului. Fără pregătirea specialiștilor unei noi formații, este imposibil să se creeze și să stăpânească noi tehnologii care vizează îmbunătățirea calității produselor și creșterea productivității muncii.

Experiența ultimilor ani arată că pregătirea personalului (ingineri, tehnicieni, muncitori) trebuie să înceapă de la familia școlii.Nivelul de pregătire în școli este semnificativ mai scăzut decât nivelul cerințelor care se aplică absolvenților școlilor la intrarea în instituțiile de învățământ superior.

Interesul tinerilor de a studia la o universitate pentru o specialitate de turnătorie a scăzut considerabil, iar prestigiul muncii tehnice este în scădere bruscă. Este necesar să revenim la metodologia de formare a inginerilor la universități, repartizarea specialiștilor între întreprinderile țării cu acordarea de prestații sociale.

Toată activitatea științifică este concentrată pe departamentele de turnătorie ale universităților, care nu sunt dotate cu echipamente moderne de cercetare, mijloace didactice.

În ultimii ani, numărul departamentelor de turnătorie a scăzut drastic; procesul de fuziune a departamentelor de turnătorie cu departamentele de sudare, știința metalelor și știința materialelor este în desfășurare. Legătura dintre știință și producție este ruptă, nu există o legătură strânsă între universități și întreprinderi cu privire la pregătirea și utilizarea licențelor. Ca urmare, doar 30% dintre absolvenții secțiilor de turnătorie lucrează în specialitatea lor, iar întreprinderile de turnătorie nu au specialiști înalt calificați.

În prezent, aproximativ 350 de mii de oameni lucrează în turnătorie, inclusiv muncitori - 92%, economiști și manageri - 3%, ingineri - 4,8%, oameni de știință - 0,2% (Fig. 6.)

Orez. 6.

În acest sens, nu poate fi exclusă pregătirea cadrelor didactice. Astăzi, pregătirea specialiștilor rămâne adesea în urmă cu dezvoltarea producției.

Modernizarea și reconstrucția turnătoriilor se desfășoară încet pe baza noilor procese și materiale tehnologice ecologice, echipamente progresive care asigură piese turnate de înaltă calitate, care îndeplinesc standardele internaționale.

Cu toate acestea, exemplele individuale de modernizare parțială a producției de turnătorie nu îndeplinesc standardele mondiale, ritmul de îmbunătățire a calității țaglelor turnate și creșterea productivității muncii. Astăzi este necesară construirea unor instalații de producție flexibile care să asigure continuitatea lanțului tehnologic de echipamente și posibilitatea reajustării acestuia în producția unei game largi de piese turnate.

Este necesar să se dezvolte o strategie și o tactică pentru dezvoltarea producției de turnătorie în Rusia pentru următorii 10-15 ani. Ținând cont de natura intersectorială a producției de turnătorie, aceasta ar trebui dezvoltată de specialiști cu înaltă calificare, cu experiență practică bogată, cu sprijinul activ al Guvernului Federației Ruse.

Fiecare ramură a complexului de construcții de mașini are propriile caracteristici în utilizarea țaglelor turnate din aliaje feroase și neferoase, proprietățile mecanice și operaționale ale pieselor turnate, utilizarea țaglelor turnate din aliaje feroase și feroase și neferoase, proprietățile mecanice și operaționale ale pieselor turnate, utilizarea proceselor și echipamentelor tehnologice pentru producerea pieselor turnate, greutatea și nomenclatura pieselor turnate, tipul de producție (la scară mică, în serie, în masă) etc.

Prin urmare, în prima etapă, este necesar să se creeze grupuri de lucru și să analizeze producția existentă de țagle turnate pe industrie și să se determine perspectivele de dezvoltare a acestora până în 2020 și 2030.

Pe baza acestor date, se vor putea determina sectoarele prioritare, volumele de producție de piese turnate din aliaje feroase și neferoase și nevoia de echipamente și materiale.

În paralel, este necesar să se dezvolte o strategie de dezvoltare a ingineriei de turnătorie și de formare. Este necesar să se determine capacitățile de producție și tehnologice pentru producția de echipamente de turnătorie la fabricile existente, să se determine lista echipamentelor care fac obiectul înlocuirii importurilor și care trebuie achiziționate în străinătate în intervalul de timp specificat al strategiei.

Prin urmare, dezvoltarea unei strategii pentru dezvoltarea producției de turnătorie în Rusia este o sarcină complexă, intersectorială și complexă, care necesită ceva timp și finanțare. În lipsa unor date clare privind nevoile turnărilor: „cât”, „care” și „cui”, o strategie de dezvoltare a turnătorii nu poate fi dezvoltată și implementată cu succes.

Pentru a realiza perspectivele de dezvoltare a producției de turnătorie, este necesar să:

1. Înființarea unui Centru Federal de Cercetare pentru Turnătorie pentru a coordona activitățile științifice, comunicarea științei academice cu ministerele, universitățile și fabricile.
2. Crearea unui departament de turnătorie în structura Ministerului Industriei și Comerțului al Federației Ruse și dotarea acestuia cu specialiști cu responsabilitatea de a coordona activitățile tehnice și tehnologice ale turnătoriilor din diverse industrii, dezvoltarea de noi procese tehnologice, echipamente și materiale și îmbunătățirea abilitățile inginerilor, managerilor de mijloc și muncitorilor.
3. Creați centre de cercetare și producție la secțiile de turnătorie ale universităților din țară și dotați-le cu echipamente, instrumente și specialiști tehnologic modern.
4. Construirea de noi sau modernizarea fabricilor de mașini vechi, inclusiv a instalațiilor de mașini-unelte pentru fabricarea echipamentelor de turnătorie. să le ofere finanțarea necesară.
5. Reluarea raportării anuale de stat a turnătoriilor privind producția și achiziționarea de produse (echipamente, materiale, piese turnate, (pentru aliaje).
6. Recomanda Ministerului Educației și Științei să atribuie statutul de specialități extrem de rare în profilul „Tunătorie” și să reia pregătirea inginerească în universități.
7. Acordați atenție activităților organizațiilor publice și acordați-le puteri adecvate și sprijin financiar, ținând cont de experiența de lucru a asociațiilor de turnătorie din țările BRICS cu Guvernul.
8. Stabiliți o sărbătoare profesională „Ziua Fondatorului” în prima duminică a lunii iunie.

Sperăm că, prin eforturile comune ale oamenilor de știință, oamenilor de știință, șefilor de întreprinderi, specialiștilor în turnătorie, organizațiilor publice, cu sprijinul activ al Guvernului Federației Ruse, va fi posibilă creșterea semnificativă a competitivității producției de turnătorie rusă la nivel mondial. nivel.

I. A. Dibrov, profesor, doctor în științe tehnice, președinte al Asociației Ruse a Muncitorilor de turnătorie, metalurgist onorat al Federației Ruse, redactor-șef al revistei Turnatorii din Rusia