3D-технологии для литейного производства: как создать форму для отливки за неделю

Создание пресс формы для литья пластмасс на ТПА разделяют на 4 этапа.

Сроки от старта работ до выпуска пробной партии:

• Проектирование формы — 5 рабочих дней
• Закупка плит и материлов 2 дня
• Фрезерные и токарные работы в в Москве — 10 рабочих дней
• Сборка пресс-формы — 2 рабочих дней
• Испытание пресс-формы — 1 рабочий день

Общее время: 20 рабочих дней ( В среднем 30 календарных дней.) Почему же вам называют сроки 3 месяца и кроме этого многие компании нарушают эти сроки более чем в 2 раза. Прежде всего все упирается во фрезеровку изделий. Необходим ждать

Проектирование пресс формы

Обычно формы проектируются одногнезными, но там же для удешевления их делают многогнездыми, это приводит к единовременному удорожанию пресс формы, но конечная стоимость изделия снижается. Число гнезд обычно бывает кратно двум, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128.

1. Формообразующих (матриц и пуансонов)
2. Холодноканальной или горячеканальной литниковой системы
3. Системы выталкивания отформованных изделий
4. Системы охлаждения формы
5. Системы набора направляющих элементов.

Стоимость проектирования пресс-формы: от 38 000 — 150 000 рублей. Все зависит, не размеров изделия, тиража. А от сложности пресс-формы, от толщины стенок. Много мелочей, который позволяют спроектировать такую форму, которая сможет выработать свой ресурс, при этом потом ее можно будет отремонтировать. И при этом произвести ее будет дешево и она будет надежная. Наше главное кредо: просто и надежно.

Действуют скидки на проектирование пресс-формы ( 3д модель формы + чертежи + руководство по сборке) 35 000 рублей без НДС — срок выполнения 1 неделя. От вас требуется лишь 3д модель вашего изделия.

По чертежам, вы без проблем, сможете ее изготовить и собрать.

Если вы хотите заказать проектирование пресс формы по модели. Высылайте модель на почту

1.1. Расчет емкости ковша

Масса металла в ковше определяется суммарной металлоемкостью форм, заливаемых из одного ковша, с учетом запаса для компенсации возможных переливов и погрешностей формовки (3… 5 % объема ковша).

Для массового производства масса металла уточняется опытным путем с целью уменьшения сливов и предотвращения недоливов форм. Емкость заливаемого металлом ковша GК, кг, рассчитывают по уравнению

, (1)

где ΔtТУ – допустимый интервал температур заливки по ТУ, °С; Δti– снижение температуры при заливке одной формы, °С; = металлоемкость формы, кг.

Пример расчета. Допустим, что ΔtТУ = 1400 – 1340 °С = 60 °С, а снижение температуры при заливке формы металлоемкостью = 50 кг составляет 20 °С. Тогда по приведенному выше уравнению емкость ковша составит GК = (60/20) • 50 = 150 кг. Эту величину нужно увеличить на 5 % для компенсации всплесков и разлива металла. Окончательно получим 157,5 кг.

Рассчитанная емкость ковша (157,5 кг) является максимально допустимой. Фактическая емкость ковша выбирается несколько меньшей, чем по расчету, с учетом возможных перерывов в заливке и времени поворота ковшей, особенно при заливке последних доз.

Металлообработка деталей

Фрезерные работы и токарные работы. Занимают в среднем 2 недели.

Стоимость плит из алюминия выше чем из стали

Как отлить алюминий

Характеристика алюминия.

Алюминий один из самых распространённых металлов.

Он серебристо-белого цвета, достаточно хорошо поддаётся литью и механической обработке. В силу своих особенностей алюминий оснащён высокой теплопроводимостью и электропроводимостью, а также обладает коррозионной стойкостью.

У технического алюминия температура плавления равна 658 градусам, у алюминия высокой чистоты — 660, температура кипения алюминия составляет 2500 градусов.

Для отливки алюминия домашние нагревательные приборы вряд ли будут полезны и обеспечат нужной температурой. Нужно расплавить алюминий, нагревая его до температуры свыше 660 градусов.

Литье алюминия: выбор источника тепла

В качестве источника тепла для плавки алюминия можно использовать:

• Очень действенный способ достигается благодаря собственноручной тигельной муфельной печи. В рабочую поверхность данной печи устанавливается тигля (необходимый инструмент для плавки алюминия), в него добавляют сырье. С помощью муфельной печи можно очень просто отлить алюминий.
• Муфельная печь для плавки алюминия своими руками, тут!
• Для получения температуры плавления алюминия достаточно температуры горения сжиженного или природного газа, в этом случае процесс можно выполнить в самодельной печи.
• При небольшом объеме плавки можно воспользоваться теплом, получаемом при горении газа в бытовой газовой плите.
• Необходимую температуру обеспечат газовые резаки или ацетиленовые генераторы, если таковые имеются в домашнем хозяйстве.

Подготовка алюминия

Несмотря на то что процесс плавки будет выполняться в домашних условиях, к нему необходимо отнестись ответственно. Металл предварительно необходимо очистить от грязи, раздробить на небольшие куски. В этом случае процесс плавки пойдет быстрее.

Выбор останавливают на более мягком алюминии, как более чистом материале, с меньшим количеством примесей. Во время плавки с жидкой поверхности металла убирают шлак.

Испытание

Установка формы на станок ТермоПластАвтомат.

Испытания необходимо проводить на ТПА наиболее приближенных к оборудованию, на котором будет происходит литье. Из специалистов требуется специалист-наладчик.

1. Оснастка надёжно закрепляется на прессе или литьевой машине. (важно соблюдать правильную установку)
2. Отрегулируйте давления
3. Объем впрыска, чтобы получить готовый продукт с удовлетворительным внешним видом.
4. Иногда требуется доработка литниковой системы и системы выталкивани
   В результате вы получаете:
   • время минимально возможного цикла литья;

   режимы работы оборудования;

Размеры конечной детали, необходимо замерять после полной усадки, на отдельных пластиках это занимает до 24х часов.

Литье по газифицируемым моделям

Представляет собой развитие вида заливки в песчаные формы с применением ручной или машинной формовки. Суть данного вида в том, что макет делают не из дерева, а из легкоплавкого пластика, чаще всего вспененного полистирола.

Литье по газифицируемым моделям

Модель размещают в опоке, после чего проводят послойную формовку песчано-глиняной смесью с уплотнением. В верхней части формы создают литниковую систему. Расплав заливают прямо поверх модели, полистирол плавится и газифицируется, выходя через формовочные массы вместе с другими литьевыми газами.

Преимущества этого вида заливки:

• трудоемкость подготовки форм снижается многократно
• можно моделировать и отливать за один раз детали любой, даже самой сложной формы
• не нужны составные макеты и сложные составные формы.
• Доступны большие серии изделий — в этом случае макеты также отливаются.

ЛГМ-это современный вид литья, приобретающий все большую популярность среди металлургов.

Критерии тестирования пресс-формы

Центробежное литье

Используется при производстве изделий, имеющих форму вращения — втулок, шестерен и т.п. Литье проводится в металлическую матрицу, вращающуюся с большой скоростью.

Центробежное литье

Центробежная сила прижимает жидкий металл к внешней стенке, где он и кристаллизуется. Метод позволяет получить исключительно однородные отливки. Возможно создание и многослойных деталей. Слои заливаются один за другим.

Свойства формовочных смесей

Формовочную смесь характеризуют основные свойства:

• Прочность определяет способность формы сохранять свою конфигурацию
• Пластичность — важна для способности формы повторять подробности контура и деталей поверхности модели.
• Газопроницаемость. Крупнозернистые составы легче пропускают газы.
• Огнеупорность. Материал не должен плавиться или спекаться, ухудшая однородность поверхности отливки
• Податливость
• Гомогенность. Однородность смеси гарантирует постоянство ее свойств в пространстве.
• Теплопроводность. Качественный материал имеет низкую теплопроводность. Это не дает примыкающему к форме слою отливки слишком быстро остывать, ухудшая свои свойства
• Долговечность особенно важна для многоразовых форм. Для одноразовых форм долговечность означает число циклов повторного использования земли после измельчения и просеивания.

Свойства формовочных смесей

Для смесей разных назначений на первый план выходят разные свойства. Так, для облицовочных важны пластичность, огнеупорность и теплопроводность, а для наполнительных важнее прочность и газопроницаемость.

Техника безопасности и подготовка рабочего места

Высокотемпературные работы отличаются вредными испарениями и сопровождаются выделением дыма, поэтому выполнять их необходимо на открытом воздухе или принудительно проветриваемом помещении. Необходимо использовать вентилятор с боковым обдувом.

Процесс литья сопровождается брызгами, возможны потоки расплавленного металла. Рабочее место потребуется предварительно застелить листом металла. Не рекомендуется работы выполнять в жилом помещении — это небезопасно для окружающих.

Основные ошибки при литье алюминия

Прежде чем выполнять литье алюминия в домашних условиях, обратите внимание на основные ошибки, которые наблюдаются при выполнении работ:

• При изготовлении гипсовых форм необходимо чтобы в процессе сушки испарилась вся влага. В противном случае при заполнении формы вода начинает испаряться, превращается в пар и может остаться внутри алюминия в виде пор и раковин.
• При недостаточном нагреве или если перед началом выполнения работ алюминий успел остыть, металл будет плохо заполнять форму и отдаленные участки останутся полыми.
• Не стоит охлаждать металл погружением в жидкость. В этом случае нарушается внутренняя структура материала.

Используемые материалы

«Семёркой древних» называют перечень из железа, меди, олова, свинца, серебра, золота и ртути — с ними человечество знакомо не одну тысячу лет. Драгоценные металлы использовались для изготовления ювелирных изделий, а основным материалом для художественного литья в прошлом были сплавы на основе меди. В новое время к ним добавились чугун и алюминий.

Художники на протяжении всей истории не ограничивали себя ассортиментом материалов для плавки. Например, в XIX веке в Европе и России были популярны изделия из цинка и свинца, а современные скульпторы нередко обращаются к нержавеющей стали. Но классическими материалами для художественного литья даже на сегодняшний день являются бронза и чугун.

https://youtube.com/watch?v=GHBak_el3CU

Бронзовые сплавы

Сплавы меди с некоторыми цветными металлами (свинцом, оловом, алюминием, бериллием) без присутствия цинка и никеля называют бронзой. Медь с большими примесями цинка — это латунь. Последнюю применяют в основном для изготовления кабинетной скульптуры и дорогой мебельной и интерьерной фурнитуры. Главным материалом для художественного литья больших и малых форм оставалась несменной на протяжении веков оловянная бронза. Её преимущества:

• ничтожная усадка;
• высокая текучесть;
• не подверженность пористости при остывании;
• высокая теплопроводность;
• прочность;
• коррозионная стойкость;
• упругость;
• свариваемость.

Литьё из бронзы — одно из старейших искусств. Применение её в разных частях древнего мира было повсеместным: люди готовили в бронзовой посуде, носили бронзовые украшения, пользовались бронзовыми инструментами, застёгивали одежду на бронзовые пуговицы. Эта эпоха известна по удивительно высокому качеству исполнения и небывалой художественной силы скульптурам, сохранившимся до наших дней. С тех времён берёт начало литейная бронзовая традиция, надолго пережившая свой век с одноимённым названием. Безусловно, сплавы совершенствовались на всём протяжении истории, но большая часть технологических процессов художественного литья оставались неизменными.

Серый чугун

Бронза и железо, пожалуй, самые важные материалы в истории человечества. Недаром они дали названия двум эпохам технологической эволюции — бронзовому и железному векам. Поскольку для железного литья требовались более высокие температуры и сложные печи, плавку железа человечество освоило несколько позже бронзы. По некоторым сведениям, чугун лили в Китае ещё 2 тыс. лет назад. Первыми массовыми изделиями из него в Европе и России были стволы пушек и ядра к ним в XV веке.

Эволюция печей и энергоёмкого топлива для них быстро сделала высокие температуры доступными не только для военной промышленности. Художественное применение литейного железа началось приблизительно в 1500 г. с производства плитки для печей, памятников и фонтанов. Мощным толчком для популяризации чугуна в искусстве было бурное развитие металлургических технологий во второй половине девятнадцатого века и последующая за этими событиями индустриализация.

Для приготовления скульптуры используют серый чугун с высоким содержанием фосфора как самый недорогой и приспособленный для литья сплав железа с углеродом. Фосфор улучшает текучесть — это помогает металлу полностью заполнять форму. Свойство фосфора повышать хрупкость железа для художественного литья значения не имеет, как и присущая серому чугуну пористость. Материал обладает ещё одним важным свойством — привлекательностью внешнего вида готового изделия.