В литейном производстве, как и в любом другом, чтобы достичь оптимального соотношения «качество продукции – стоимость – затраты», необходимо менять подход к технологическому процессу, переходить на использование современных материалов, внедрять передовые технологии. Одна из них – это литье в холоднотвердеющие смеси. ХТС, как говорят эксперты отрасли – это полное управление процессом, контроль времени работы, производства и качества литья.
Что представляют собой холоднотвердеющие смеси?
ХТС – это твердеющие на воздухе смеси в оснастке и вне ее под действием газообразных, порошкообразных и жидких отвердителей или катализаторов. Литье в холоднотвердеющие смеси используется для изготовления отливок любой конфигурации из черных и цветных слав. ХТС можно легко адаптировать к любым требованиям производства, качеству (в том числе, чистоте, размерной и массовой точности, товарному виду), возможностям инвестиций, экологическим и климатическим условиям, квалификации персонала.
ООО «Укрфаворит» уже 16 лет помогает предприятиям переходить на литье в холоднотвердеющие смеси. ХТС позволяет производить отливку по технологиям, основанным на использовании синтетических смол. «Укрфаворит» – компания-практик, которая провела более 1,5 тысячи испытаний на 500 предприятиях страны. Ее усилиями, начиная с 2008 года, более 200 украинских литейных предприятий из 640 уже овладели этим видом литья. Украинские литейщики говорят, что ХТС – это универсальный способ, позволяющий снизить себестоимость продукции за счет использования химической реакции вместо газа и автоматизации процесса – вместо большого штата сотрудников.
Виды ХТС процессов
ХТС-процессы разделяют на Cold-Box процессы (используют для изготовления стержней) и No-Bake процессы (используют для изготовления форм). No-Вake процессы заключаются в полимеризации смол под действием разного типа отвердителей. Процесс обусловлен протеканием экзотермической реакции, на его динамику влияют реакционность связующего, «сила» катализатора и температура.
Выделяют несколько видов NO-BAKE процессов формовки:
- Alpha-set процесс – щелочная система;
- Pep-set процесс – фенол-уретановая система;
- Furan-процесс – система кислотного утверждения.
К COLD-BOX работам относятся:
В Украине наибольшее распространение получили два No-Bake процесса: Alpha-set – используют 37% предприятий и furan – 50%. Относительно новый pep-set процесс используется только одним процентом предприятий Украины. Использование Resol-СО2 и Аmin-процессов в Украине составляет 6%.
Особенности ХТС-процессов, их преимущества
Метод литья в холоднотвердеющие смеси основан на свойствах песчано-смоляной смеси твердеть под влиянием катализатора. При этом:
- Обеспечивается чистота поверхности, выдерживается точность геометрических размеров отливки, достигается высокое качество изделий;
- Деформация при производстве форм отсутствует, количество дефектов минимально;
- За счет использования более простого оборудования себестоимость продукции снижается;
- Возникает возможность автоматизации процесса изготовления смесей;
- Сокращаются энергозатраты за счет отсутствия операции сушки;
- Снижается трудоемкость финальных операций.
Другие виды литья: ПГС (литье в песчано-глинистые смеси), ЛВМ (литье по выплавляемым моделям), ЛГМ (литье по газифицированным моделям), ЛПТ (литье под давлением)
Существенную роль украинского литья (около 95%) получают, используя классические песчано-глинистые и холоднотвердеющие смеси. Остальные 5% объема разделены среди других видов литья.
Песчано-глинистые смеси (ПГС) используют для изготовления форм и стержней. Они состоят из трех основных компонентов: песок, глина, вода. Для улучшения разных свойств смеси используют дополнительные добавки.
К недостаткам песчано-глинистых смесей относятся:
- большой объем вспомогательных материалов, а это дополнительные производственные площади и спецоборудование для их пеперобки;
- недостаточная точность и качество поверхности отливок, и как следствие – большие потери материала в стружку;
- сборка и большая стоимость механизации и автоматизации изготовления форм и получения отливок;
- использование большого количества сыпучих материалов.
Альтернативными методами литья являются: литье по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, металлические формы (коколи), литье под давлением, центробежное литье. Разница всех этих способов: в материалах, используемых для формы; в технологии изготовления формы; в условиях заливки формы (свободная заливка и заливка под давлением); в условиях формирования отливки (например, кристаллизация металла отливки под действием центробежных сил). Все это определяет технологические возможности способа литья и влияет на качество получаемой отливки.
Литье по выплавляемым моделям (ЛВМ). Для получения отливки используются разовые четкие неразъемные керамические оболочковые формы. Перед заливкой расплава модель удаляется из формы выплавки. Такой вид литья чаще всего применяется для получения отливок с тонкими стенками сложной конфигурации. Каждая модель может использоваться для получения только одной отливки, ведь в процессе изготовления формы она вытапливается.
Литье по газифицированным моделям (ЛГМ). Для получения отливки используется модель, которая газифицируется при заливке расплавленного металла в форму. По этой технологии модели изготавливают из пенополистерола. Во время заливки металл испаряет модель и заполняет освободившийся объем. До 90% отливок можно использовать без механической обработки.
Литье под давлением (ЛПТ). Способ, при котором сплав принимает форму отливки под высоким давлением. Он применяется для сплавов цветных металлов и их низкую температуру плавления и для некоторых сталей. Этот способ позволяет производить отливки большой площади с малой толщиной стенок (менее 1 мм).
Сравнивая все виды литейных процессов, эксперты отрасли предпочитают ХТС-процесс, определяемый современным уровнем управления, получением качественно новых характеристик формы, что приводит к размерной четкости и универсальности. Экологичность ХТС-процесса достигается за счет повторного использования песка и смол в качестве связующих.
Георгий Саркисян, начальник технического отдела ООО «Укрфаворит», говоря о ХТС-процессе, отмечает современный уровень компьютеризации и управления процессом литья, получение технологических свойств формы, приводящих к лучшему качеству поверхности, размерной точности и универсальности.
Владелец ООО ООО «Укрфаворит» Елена Исаева миссию своей компании видит в том, чтобы сделать литье проще, а продукцию лучше. «Предприятие, использующее в своей работе передовые технологии и современные материалы, получает высокую производительность за короткий срок, минимальное количество задействованных сотрудников, их безопасность и экологичность производственного процесса, – говорит Елена Исаева. – Мы 16 лет работаем с иностранными партнерами, были в Польше, Дании, Германии, Англии, посетили десятки предприятий с ХТС-процессом. В каждом цехе работает 50-60 человек, человеческий фактор минимизирован, совершенна автоматизация процессов и технологий. Вот к чему нужно стремиться».
Для внедрения ХТС-процесса на производстве, непременно, необходимы вложения. На старом оборудовании со старыми мощностями неэффективно работать с материалами, используемыми в ХТС. Очень важно соблюдение в цехе температурного режима, ведь от него зависит эффективность литейного процесса. Если собственник предприятия все же решится на инвестирование и модернизацию, то в скором будущем он получит уменьшение себестоимости производимой продукции. В ХТС-процессе не используется газ, а есть химическая реакция, позволяющая производить продукцию в любых временных промежутках.
Использование ХТС – это будущее каждого предприятия, которое идет вперед, готовое овладевать новыми рынками и технологиями, предприятия, думающие о своем завтрашнем дне, желают зарабатывать в Европе, где всегда есть потребность в высококачественной продукции. Компания «Укрфаворит», как эксперт в литейной отрасли, оказывает помощь и сопровождение на всех этапах внедрения ХТС-процесса, в частности, участвует в подготовке производства, вплоть до запуска, осуществляет технологическую поддержку и помогает найти кадры, предоставляет консультации по модернизации и закупкам оборудования, оборудования и высококачественных материалов для литейного производства.
Мы уверены, что создавать будущее нужно сегодня, чтобы уже завтра почувствовать все преимущества использования ХТС-процесса в производстве.
E-mail: info@ukrfavorit.com.ua
Звоните по телефону: 0800 33 92 85 (бесплатно)
Пресс-служба Укрфаворит
