Hedhja e dyllit të humbur: teknologjia, avantazhet dhe disavantazhet

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Përdorimi i modeleve të investimit është një metodë mjaft popullore e prodhimit të shkritores. Metoda dallohet nga kompleksiteti i procesit teknologjik dhe kostot e larta të punës për proceset përgatitore. Prandaj, përdoret aty ku është e nevojshme të vëzhgohen me saktësi dimensionet dhe të sigurohet cilësi e lartë e sipërfaqes së pjesëve. Kështu derdhen tehet e turbinave dhe veglat me performancë të lartë, protezat dhe bizhuteritë, si dhe skulptura me konfigurim kompleks. Thelbi i derdhjes së dyllit të humbur është se kallëpi për derdhje është një copë, modeli i materialeve me shkrirje të ulët nuk hiqet gjatë derdhjes, por shkrihet. Kjo siguron respektim të kujdesshëm të dimensioneve dhe lehtësimit. Metali derdhet në zgavrën e mbetur nga modeli. Pas përfundimit të ftohjes, myku shkatërrohet dhe produkti hiqet. Kur hedhni seri të mëdha, kostoja e produktit zvogëlohet.

Përfitimet e metodës

Përparësia kryesore e derdhjes së investimit është saktësia e transferimit të mykut dhe vrazhdësia e ulët e sipërfaqes. Përveç kësaj, përfitime të tjera janë në dispozicion:

• Ofrohet prodhim i pjesëve të aliazhit të përpunuara lehtë.
• Redukton nevojën për përpunim të mëtejshëm.
• Janë derdhur produkte që përndryshe do të duhej të bëheshin në pjesë dhe të montoheshin së bashku.
• Me seri të mëdha arrihet një reduktim i intensitetit specifik të punës (për një produkt) dhe kostos së tij.
• Mundësia e mekanizimit dhe automatizimit të pjesshëm të operacioneve përgatitore të vetë derdhjes.

Këto avantazhe e bëjnë metodën një nga më të njohurat dhe më të përdorurat në metalurgjinë e sotme, veçanërisht në kombinim me metodat moderne të derdhjes progresive.

Disavantazhet e hedhjes së investimeve

Përparësitë e padyshimta të metodës, me sa duket, duhet të kishin siguruar dominimin e saj midis metodave të tjera. Sidoqoftë, pavarësisht nga popullariteti i metodës së hedhjes së investimeve, disavantazhet kanë penguar miratimin e saj të gjerë. Disavantazhi kryesor është kompleksiteti i procesit me shumë faza. Kërkon pajisje teknologjike mjaft komplekse dhe të shtrenjta për fazat përgatitore. Për produktet e thjeshta të prodhuara në tufa të vogla, kjo metodë ka një kosto më të lartë.

Për aplikimin me kosto efektive të investimit të derdhjes, krahasohen avantazhet dhe disavantazhet e metodës, vendimi përzgjedhja e tij bëhet në bazë të një vlerësimi të raportit çmim/cilësi. Prandaj, përdoret kryesisht për produktet më kritike dhe më të shtrenjta që janë të vështira për t'u marrë në ndonjë mënyrë tjetër, si p.sh. tehët e turbinave, skulpturat, veglat me shpejtësi të lartë, etj. Një fushë tjetër e aplikimit janë derdhjet në shkallë të gjerë, në të cilat efekti i shkallës bën të mundur arritjen e një ulje të konsiderueshme të kostos.

Teknologji

Teknologjia e hedhjes së investimeve është një proces prodhimi me shumë faza që kërkon punë relativisht intensive. Në fazën e parë, bëhet një model master, ai do të bëhet standardi për prodhimin e modeleve të punës pasi të kalojë të gjitha fazat e produktit përfundimtar. Për prodhimin e një modeli master, përdoren si kompozime të veçanta modeli ashtu edhe ato tradicionale - gips ose dru. Materiali i modelit master duhet të kombinojë forcën dhe lehtësinë e përpunimit.

Më tej, teknologjia e derdhjes së investimeve parashikon krijimin e një kallëpi në të cilin do të derdhen të gjitha modelet e punës. Format janë bërë prej gipsi, gome, silikoni, më rrallë prej metali. Strukturisht, ai duhet domosdoshmërisht të jetë i shkëputshëm dhe i projektuar për përdorim të përsëritur. Kallëpi mbushet me përbërje modeli, pasi është ngurtësuar, çmontohet dhe hiqet modeli tjetër i punës.

Kur prodhohen pjesë unike ose punime të vogla, fazat e krijimit të një skeme kryesore dhe një kallëpe anashkalohen dhe një plan urbanistik (ose disa) bëhet duke derdhur materialin me dorë.

Hapi tjetër në procesin e hedhjes së investimeve ështëprodhimi rreth paraqitjes (ose bllokut të paraqitjeve) të kallëpit të derdhjes. Këto matrica janë strukturalisht tashmë të pandashme dhe të disponueshme, gjë që bën të mundur arritjen e respektimit të kujdesshëm të dimensioneve dhe vrazhdësisë së produktit. Në industrinë moderne, përdoren dy lloje kallëpësh - kallëpe tradicionale prej b alte rëre për derdhje në tokë dhe kallëpe me guaskë - për prodhimin e pjesëve të sakta dhe të shtrenjta.

Pasi të përfundojë kallëpi, modeli shkrihet prej tij duke ngrohur ose fryrë me avull të mbinxehur. Format e guaskës forcohen gjithashtu duke ngrohur deri në 1000 ˚С.

Faza përfundimtare e procesit përfshin derdhjen aktuale të produktit, ftohjen e tij në kushte natyrore ose me një metodë të veçantë në termostat, shkatërrimin e mykut dhe pastrimin e produktit. Metoda lejon marrjen e derdhjeve me cilësi të lartë që peshojnë nga disa gram në dhjetëra kilogramë.

Linja modelesh

Materiali për prodhimin e paraqitjes duhet të ketë veti të caktuara. Duhet të ketë veti si:

• Plasticiteti në fazën e ngurtë. Është e nevojshme të përsëritet me saktësi forma e produktit të ardhshëm dhe të korrigjohet nëse është e nevojshme.
• Forca. Modeli duhet të përballojë pa deformim procesin e formimit të një forme rreth tij.
• Fusible. Përpunimi i një modeli nuk duhet të kërkojë shumë kohë dhe energji.
• Rrjedhshmëri e shkrirë. Përbërja duhet të depërtojë lehtësisht në të gjitha skutat dhe detajet e relievit, duke përsëritur saktësisht skicat e detatit të ardhshëm.
• Ekonomi. Veçanërisht e rëndësishme për prodhimin në seri të mëdha.

Për kompozimet model, zakonisht përdoret një përzierje e stearinës dhe parafinës. Këto materiale plotësojnë me sukses parametrat e njëri-tjetrit, duke kompensuar pikën e shkrirjes së pamjaftueshme të parafinës dhe viskozitetin e tepërt të stearinës.

Përbërjet e bazuara në dyllin e linjitit nuk janë më pak të njohura në industri. Karakteristikat e tij kryesore janë rezistenca ndaj lagështirës, forca dhe aftësia për të formuar veshje shumë të lëmuara, gjë që është veçanërisht e vlefshme për modelimin e produktit.

Përbërjet që përbëhen nga një përzierje e dyllit të qymyrit kafe, parafinës dhe stearinës përdoren gjithashtu.

Bërja e mykut

Për prodhimin e produkteve unike, përgatitet një plan urbanistik duke prerë një pjesë të materialit model me dorë ose sipas shablloneve. Modelet në formën e trupave të revolucionit bëhen gjithashtu në torno. Kohët e fundit, metoda e printimit 3D të modeleve është bërë gjithnjë e më e përhapur. Është i përshtatshëm si për paraqitje të vetme ashtu edhe për seri të vogla.

Kostoja e një printeri modern industrial 3D është ende e lartë, por për shkak të lehtësisë së rikonfigurimit nga një produkt në tjetrin, ai mund të bëhet një mjet efektiv për krijimin e modeleve në rast të një numri të madh porosish heterogjene të serive të vogla.

Për të bërë një numër të madh paraqitjesh identike, një matricë është bërë nga suva, gome, silikoni ose metali. Paraqitjet e punës prodhohen, nga ana tjetër, duke hedhur në një matricë. Sipas dizajnit, kallëpi duhet të jetë i palosshëm për të siguruar mundësinë e prodhimit të një numri të caktuar modelesh. Materiali i përzgjedhur gjithashtu duhet të ofrojë një mundësi të tillë, prandaj, kërkesa të tilla i imponohen si forca, dendësia, vrazhdësia e ulët dhe inertiteti kimik në lidhje me paraqitjen. Substanca e mykut duhet gjithashtu të ketë ngjitje minimale me modelin për të siguruar që modelet e përfunduara të hiqen lehtësisht dhe të respektohen dimensionet. Një veti e rëndësishme e mykut është forca dhe rezistenca ndaj konsumit, veçanërisht për seritë e mëdha.

Bërja e modeleve dhe blloqeve

Një metodë e përdorur gjerësisht për prodhimin e modeleve të investimeve është hedhja e tyre nën presion të ulët në kallëpe. Injektimi i përzierjes së lëngshme kryhet si me dorë, duke përdorur shiringa pistoni, ashtu edhe mbingarkues mekanikë, hidraulikë ose pneumatikë. Në rastin e përdorimit të dyllit të qymyrit kafe, është e nevojshme të ngrohni tubacionet për furnizimin e përbërjes për shkak të viskozitetit të lartë. Modelet e polistirenit të zgjeruar prodhohen me nxjerrje në makina të automatizuara të formimit.

Për të rritur efikasitetin ekonomik dhe për të zvogëluar intensitetin e punës në rastin e prodhimit serik të derdhjeve të vogla, paraqitjet e tyre kombinohen në blloqe. Sistemet e portave formohen mbi blloqe duke bashkangjitur paraqitjet individuale te sprutat duke përdorur një hekur saldimi me dorë. Në rastin e kallëpeve të vetme ose serive të vogla, modelet bëhen me dorë.

Gjatë formimit të sistemeve të portave, është e nevojshme të sigurohet rrjedhje jo e turbullt e shkrirjes, mbushje uniforme e të gjithë elementëve të matricës. Kur mbushni një formular nga PGS, duhet të monitoroni gjithashtu mbushjen uniforme të të gjithëvehapjet midis spruzave dhe parandalimi i dëmtimit.

Bërja e një kallëpe

Në metodën e derdhjes së investimit në shqyrtim, ekzistojnë dy lloje kryesore të kallëpeve:

• Përzierje rërë-argjilë (SGM).
• Shell.

Kallëpet e derdhjes së dyllit përdoren kryesisht në prodhimin e serive të vogla të produkteve që nuk kërkojnë saktësi shumë të lartë. Procesi i prodhimit të tyre kërkon mjaft punë intensive dhe kërkon aftësi të larta dhe shpesh unike të modeluesve dhe formuesve. Mekanizimi i pjesshëm është i përshtatshëm vetëm për disa operacione, të tilla si përgatitja dhe mbushja e rërës së derdhur, shtypja e saj.

Format e guaskës, nga ana tjetër, përdoren për të prodhuar pjesë që kërkojnë saktësi të veçantë të prodhimit. Procesi i prodhimit të tyre është më i ndërlikuar dhe më i gjatë, por i përshtatet më mirë mekanizimit.

Casting në tokë

Kjo është metoda më e hershme e përpunimit të metaleve e zotëruar nga njerëzimi. Ajo u përvetësua nga paraardhësit tanë njëkohësisht me fillimin e përdorimit të produkteve metalike si armë, vegla apo vegla, domethënë rreth 5 mijë vjet më parë. Metali i shkrirë derdhet në një matricë të përgatitur nga një përzierje rërë dhe b alte. Vendet më të hershme për përpunimin e metaleve sapo u ngritën ku depozitat e metaleve në formën e copave dhe vendosësve ndodheshin afër. Një shembull tipik është uzina Kasli në Urale, e famshme në botë për derdhjen e saj të dantellave prej hekuri.

Metoda e derdhjes së investimit përdoret për prodhimin e produkteve metalike - si me ngjyra ashtu edheme ngjyrë. Dhe vetëm për metalet që shfaqin një tendencë të shtuar për të reaguar në fazën e lëngshme (si p.sh. titani), është e nevojshme të bëhen matrica nga përbërje të tjera.

Procesi i prodhimit të derdhjes në PGS përbëhet nga fazat e mëposhtme:

• bërja e modelit;
• përgatitja e balonës;
• mbushja dhe ngjeshja e përzierjes në balonë;
• derdhje metali;
• heqja dhe pastrimi i derdhjes.

Formulari nga ASG - një përdorim. Për të marrë produktin e përfunduar, ai do të duhet të prishet. Në të njëjtën kohë, shumica e përzierjes është në dispozicion për ripërdorim.

Përbërjet e rërës kryesisht kuarci të madhësive të ndryshme të kokrrizave dhe argjilave plastike, përmbajtja e të cilave varion nga 3 deri në 45 për qind, përdoren si materiale për ASG. Kështu, për shembull, derdhjet e artit prodhohen duke përdorur një përzierje me një përmbajtje b alte 10-20%, për derdhjet veçanërisht të mëdha, përmbajtja e argjilës rregullohet në 25%.

Përdoren dy nëntipe:

• Përzierje për përballimin. Ato janë të vendosura në sipërfaqen e brendshme të kallëpit dhe ndërveprojnë me metalin e shkrirë. Ato duhet të jenë rezistente ndaj nxehtësisë, të aftë të mos shkatërrohen nga ndryshimet e temperaturës dhe streset që rezultojnë. Këto përzierje kanë një kokërr të imët për të përcjellë me kujdes detajet e sipërfaqes. Aftësia e përzierjes për të kaluar gaz është gjithashtu shumë domethënëse.
• Përzierje mbushëse. Ato përdoren për mbushje midis shtresës ballore dhe mureve të balonës. Ata duhet të përballojnë peshën e metalit të derdhur, të ruajnë formën e produktit dhe të kontribuojnë në heqjen në kohë dhe të plotë të gazrave. Prodhuar nga klasa më të lira të rërës,i ripërdorshëm.

Nëse gazrat e derdhjes nuk ikin përmes masave të rërës së derdhur, por përmes sistemit të portave, ndodhin defekte në derdhje, duke çuar në martesë.

Teknologjia tradicionale e hedhjes në tokë është ilustruar në detaje në filmin e A. Tarkovsky "Andrei Rublev". Në tregimin "Këmbana", i riu Boriska, djali i një mjeshtri të ndjerë, drejton një artel shkritor dhe hedh një zile kishe.

Shell casting

Metoda e derdhjes së investimit në kallëpet e guaskës karakterizohet nga transferimi më i mirë i dimensioneve të produktit dhe vrazhdësia e ulët e sipërfaqes. Modeli është bërë nga komponime të shkrirë, siç është dylli i qymyrit kafe. Fonderitë gjithashtu përdorin gjerësisht përbërjen e parafinës-stearinës në përmasa të barabarta. Në rastin e derdhjeve të përmasave të mëdha, kripërat përfshihen në materialin e modelit për të mbrojtur modelin nga deformimi. Duke u zhytur në tretësirë, modeli mbulohet në 6-10 shtresa me një pezullim me temperaturë të lartë.

Silikatet e hidrolizuara veprojnë si lidhës, kristalet e elektrokorundit ose kuarcit merren si një spërkatje rezistente ndaj nxehtësisë. Materialet e mykut të guaskës karakterizohen nga forca e lartë, higroskopia e ulët dhe përshkueshmëria e shkëlqyer e gazit.

Shfaqja është tharë në një atmosferë me amoniak të gaztë. Në fazën tjetër, kallëpi nxehet në 120 ˚C për të hequr modelin e parafinës. Mbetjet e përzierjes hiqen me avull të mbinxehur nën presion të lartë. Më pas, myku kalcinohet në temperatura deri në 1000 ˚С, gjë që çon në fiksimin përfundimtar dhe largimin e substancave.të cilat mund të çlirohen si gaze gjatë procesit të derdhjes.

Gaucka vendoset në një lloj baloneje, e cila është e mbuluar me shtizë çeliku. Kjo ndihmon në ruajtjen e konfigurimit gjatë mbushjes së kallëpit me shkrirje dhe në të njëjtën kohë përmirëson kushtet për ftohjen e derdhjes. Shkrirja derdhet në kallëpe të ngrohura në 1000 ˚С. Pas ftohjes së produktit sipas një programi të veçantë në një termostat, myku shkatërrohet, derdhja hiqet dhe pastrohet.

Përparësia kryesore e kësaj metode derdhjeje është saktësia e lartë dimensionale dhe vrazhdësia e ulët e sipërfaqes.

Përparësitë shtesë të metodës:

• Gërdhja e pjesëve nga aliazhet që janë të vështira për t'u përpunuar.
• Grand artikuj që përndryshe do të duhej të derdheshin pjesë-pjesë dhe më pas të bashkoheshin përsëri.

Disavantazhet e kësaj metode derdhjeje investimi janë përdorimi i ulët i metaleve dhe rritja e intensitetit të punës.

Hardhje precize

Hedhje investimi precize - ky është emri i dhënë si teknologjisë ashtu edhe vetë produktit përfundimtar. Saktësia e lartë e derdhjes sigurohet nga fakti se gjatë përgatitjes së kallëpit nuk ka nevojë të nxirret modeli i produktit prej tij. Kur përdorni metodën tradicionale, prodhimi i një matrice të derdhjes është një proces kompleks dhe shumë i gjatë me shumë faza. Kjo është veçanërisht e vërtetë në rastin e derdhjes së pjesëve të konfigurimit kompleks, me gropa, zgavra dhe zgavra të brendshme.

Për shembull, kur derdhni një vazo prej gize ose bakri me një lakim sipërfaqe të ndryshueshme, duhet të përdorni shumë truke. Po, së parimbushet gjysma e poshtme e balonës, më pas modeli hiqet, përmbyset dhe gjysma e sipërme përplaset. Modeli duhet të jetë i përbërë, dorezat e vazos janë bërë nga dy elementë, ato tërhiqen përmes zgavrës së modelit në dy faza - fillimisht elementi i poshtëm, pastaj ai i sipërm. Të gjitha këto kthesa dhe zvarritje të shumta nuk mund të kenë një efekt pozitiv në integritetin e sipërfaqes së mykut dhe, në fund të fundit, në saktësinë e ruajtjes së dimensioneve të derdhjes dhe cilësisë së sipërfaqes së saj. Përveç kësaj, mbetet problemi i përputhjes së saktë të pjesëve të balonave dhe lidhjes së tyre të sigurt me njëra-tjetrën.

Prodhimi i derdhjes së investimeve është i lirë nga këto mangësi, nuk kërkon modelues kaq të kualifikuar dhe redukton ndjeshëm intensitetin e punës së operacioneve të para-hedhjes. Kjo është veçanërisht e theksuar me seritë e mëdha të kallëpeve.

Metoda ju lejon të arrini klasën e 2-5 të saktësisë sipas GOST 26645-85. Kjo bën të mundur derdhjen e produkteve me precizion të lartë si p.sh. tehët e turbinës, veglat prerëse, duke përfshirë prerëset dhe stërvitjet e bluarjes me performancë të lartë, kllapat kritike me ngarkesë të lartë, pjesë të vogla automjetesh me ngarkesë të lartë, vegla makinerish dhe mekanizma të tjerë kompleks.

Saktësia e lartë dimensionale dhe klasa e lartë e sipërfaqes minimizojnë nevojën për përpunim të mëtejshëm të derdhjes, gjë që kursen metalin dhe redukton kostot e prodhimit.

Pajisje

Pajisja e kërkuar e derdhjes së investimeve është e larmishme dhe komplekse. Ndërmarrjet i kombinojnë ato në një kompleks të vetëm dhe të mirëkoordinuar,organizuar si një vend, punëtori ose prodhim i veçantë.

Përbërja e kompleksit varet nga shkalla e prodhimit, madhësia, konfigurimi dhe qarkullimi i kallëpeve.

Kështu, në prodhimin e protezave dhe bizhuterive, pajisjet do të përfshijnë:

• tabela model;
• furrë mbytës me termostat;
• një grup bisturish dhe shpatullash për korrigjimin e formës së modelit;
• bordi formues;
• flask;
• tanke për ruajtjen dhe përgatitjen e rërës së derdhur;
• set e veglave me rërë;
• kupë për shkrirjen e metaleve;
• forceps;
• çekiç për të thyer kallëpin.

Ky kompleks prodhimi mund të përshtatet lehtësisht në një tavolinë dhe në një kabinet. Nëse planifikohet të prodhohet në masë, për shembull, derdhje alumini - pjesë të një pajisjeje, atëherë do të kërkohen pajisje për:

• formësimi dhe derdhja e kallëpeve qeramike;
• format e tharjes;
• shkrirja e materialit të modelit dhe aplikimi i një shtrese rezistente ndaj nxehtësisë;
• pastrimi i derdhjeve nga materiali i derdhur.

Dhe së fundi, pajisjet aktuale të kompleksit të shkritores, të krijuara për të marrë një shkrirje dhe derdhur në një kallëp. Mund të jetë pajisje derdhjeje:

• nën presion të ulët;
• centrifugale;
• në mënyrën e zakonshme të gravitetit.

Makinat e derdhjes me injeksion dhe derdhjes centrifugale janë një pajisje e veçantë shumë e mekanizuar dhe e automatizuarkompleks prodhimi, i izoluar nga atmosfera e dyqanit. Ato minimizojnë punën manuale dhe ekspozimin e njeriut ndaj kushteve të dëmshme. Dhomat e mbyllura në të cilat ndodhen komplekset sigurojnë kapjen dhe pastrimin e plotë të gazrave të shkarkimit, gjë që rrit ndjeshëm mirëdashjen mjedisore të ndërmarrjes.

Shkrirja e dyllit të humbur ka një potencial mjaft të lartë zhvillimi, veçanërisht kur kombinohet me teknikat e avancuara të prodhimit dhe derdhjes së mykut.