Перейти к содержимому

Фотография
- - - - -

Криотехнологии в литейных процессах

Криотехнология литье отливки модели

  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 22

#1 Иван Сенин

Иван Сенин

    Знаток

    • Имя:Иван
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 365 сообщений

Отправлено 19 Октябрь 2015 - 01:33

   К своему удивлению обнаружил интересную статью о получении отливок методом, с которым никогда не сталкивался. Более того, оказалось что данная технология не нова и известна уже довольно длительное время, хоть и не получила широкого распространения. Речь идет о литье по ледяным моделям, а сама технология кроме своей необычности позволяет решить так же ряд литейных вопросов. В частности заменить льдом органические материалы для изготовления разовых литейных моделей в целях ресурсосбережения и как следствие снижения себестоимости получаемых отливок. Но информация по данной технологии порой запутанная, поэтому хотелось бы услышать отзывы от людей возможно сталкивающихся с данной технологией. Очень уж она необычная. 

2695_26.11.2010%2016:30:48_(1)_big.jpg


  • ingenerkons это нравится

#2 ingenerkons

ingenerkons

    Знаток

    • Имя:Владимир
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 4 549 сообщений

Отправлено 19 Октябрь 2015 - 15:03

Технология интересная, но возник закономерный вопрос, как-то был случай на одном заводе горячий металл попал в ведро с водой (с ковша вылилось, захват не выдержал) взрывом погнуло даже рельсовые балки, Тут думаю тоже есть такая опасность.


  • кугув это нравится

С уважением Владимир.


#3 MihaT

MihaT

    Знаток

    • Имя:Михаил
    • Сфера деятельности:Образование и наука
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 237 сообщений

Отправлено 19 Октябрь 2015 - 16:13

находил на сайте статьи по этому вопросу, хоть и не литейщик, а почитать было интересно. как понял, эта технология хоть и известна сравнительно давно уже, но массовым применением пока не отличается. значит, где-то возникают проблемы... вот сами статьи

http://www.i-mash.ru...-metalla-v.html

http://www.i-mash.ru...lochkovykh.html


  • Иван Сенин это нравится

#4 Proserg85

Proserg85

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Разработка технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 2 771 сообщений

Отправлено 19 Октябрь 2015 - 23:08

А насколько такая технология обеспечивает необходимые режимы перехода металла в твердое состояние? И почему формы не испаряются моментально?
  • ingenerkons и кугув это нравится

#5 Иван Сенин

Иван Сенин

    Знаток

    • Имя:Иван
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 365 сообщений

Отправлено 20 Октябрь 2015 - 18:27

Proserg85

  Не понял что вы имеете ввиду.  :)

   

MihaT
   По первой ссылке написано хорошо, жаль ее сразу не нашел. В интернете попадались более запутанные по смыслу статьи. Вообще странно, что с водой играют, обычно стремятся, как можно уменьшить ее содержание до определенного (необходимого) минимума. Так как в классическом варианте она используется в формовочных смесях, и ее доля там занимает несколько процентов. Тут же в виде целой модели предлагают ее использовать. И если она полностью не испарится, то будет беда в виде соответствующих литейных дефектов. Более того, как указано в первой статье предлагается использовать смесь по типу цемента, что бы при контакте с водой он затвердевал и образовывал что-то типа кокона. В данном случае возникают сомнения относительно газопроницаемости формы, точнее ее наличия. :D   А это опять же вопрос качества получаемых отливок и наличия дефектов, связанных с переизбытком газов, которые нужно при заливке куда-то отводить. 
  Вообще приятно удивлен качеством получившейся отливки, приведенным в начале темы. Очень даже недурственная получилась. Интересно насколько большие отливки можно получать подобным методом.


#6 ingenerkons

ingenerkons

    Знаток

    • Имя:Владимир
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 4 549 сообщений

Отправлено 20 Октябрь 2015 - 18:34

Теоретически тут подумал, ведь фактически форму создает не модель, а грубо говоря стенки из смеси, поэтому если форму перед подачей металла подогреть чтобы лед растаял и вытек. то возможно и так получится.


С уважением Владимир.


#7 Иван Сенин

Иван Сенин

    Знаток

    • Имя:Иван
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 365 сообщений

Отправлено 20 Октябрь 2015 - 18:56

   Да я о другом, куда будет газ выходить? Обычно льют в ПГС и они имеют такой параметр как газопроницаемость. Тут же если будет работать по принципу бетона, то газопроницаемость как я понимаю - будет нулевая. Какие либо газоотводящие каналы думаю, они там будут делать, но с газопроницаемыми смесями как-то спокойнее. ;)    А может просто привычнее. А насчет подогрева формы, похоже, так и делают, чтобы вытопить и просушить форму. Тут скорее предрассудки просто, не хотелось бы использовать воду в качестве моделей. Более того, думаю, что это одна из причин по которой данная технология и не получила распространения. Так как потенциальные заказчики предпочитают использовать что-либо более проверенное. 



#8 Proserg85

Proserg85

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Разработка технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 2 771 сообщений

Отправлено 20 Октябрь 2015 - 22:55

Не очень понимаю как это работает. Может быть более понятным языком в двух словах поясните?

#9 Иван Сенин

Иван Сенин

    Знаток

    • Имя:Иван
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 365 сообщений

Отправлено 21 Октябрь 2015 - 00:50

Proserg85

  В двух словах не получится, это как - 

Jhgco9aYBFM.jpg

 

  Но если по-простому, то - 
В классическом варианте (с учетом применения ПГС) обычно формуют по алюминиевой модели. Хотя тут тоже условно, так как могут быть и другие материалы, например дерево (если количество формовок не большое и не требуется платить деньги за более дорогостоящую модель). Главное что модель не состоит из воды и используется много раз. Так вот эту самую модель засыпают формовочной смесью (не будем вдаваться в подробности ее состава) и получают в этой смеси отпечаток модели. В данном случае 2 отпечатка (полуформы верха и низа). После чего делают газонаколы (для отвода из формы газов при заливке в нее металла),  устанавливают по необходимости стержня выполняющие роль внутренних полостей. Соединяют обе полуформы и получившаяся форма готова к заливке. Приведу рисунок, может не самый удачный, но вполне приемлемый для описания в 2-х словах.
118068_html_m507ec734.jpg
  В данном случае, в состав смеси уже входят компоненты, отвечающие за физико-механические свойства смеси. А в случае применения ледяной модели, смесь предлагают отверждать за счет растаявшей модели. За счет воды образуется что-то типа кокона с необходимой внутренней формой под заливку.
 
  Вообще пока это писал, вопросы возникать еще больше стали. Как, например, в случае сложных отливок будут заменяться применение стержней? 


#10 prohor

prohor

    Знаток

    • Имя:Прохоров Никита
    • Сфера деятельности:Административная работа
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 105 сообщений

Отправлено 21 Октябрь 2015 - 12:18

как и Proserg85 мало что понял, тут думаю лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать. пока сам процесс воочию не пронаблюдаешь, трудно представить как это работает


  • кугув это нравится

#11 Иван Сенин

Иван Сенин

    Знаток

    • Имя:Иван
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 365 сообщений

Отправлено 23 Октябрь 2015 - 16:18

   Похоже, что из-за своей малой известности данный техпроцесс мало кто видел, а соответственно мало кто и поделиться тут сможет своими наблюдениями. А жаль. Всегда интересно, когда что-нибудь новое предлагают. Даже если это предложение вызывает сомнения и множество вопросов. В любом случае данный техпроцесс был бы интересен, несмотря на то, что с водой в литейном производстве не играют. Но идея в целом хорошая. Создавать модель из дешевого материала. Хотя для крупного производства, думаю, не подойдет. Так как слишком много времени будет тратиться на заготовку ледяных моделей и последующую просушку форм. По металлической модели все быстрее, отпечаток получил и можно заливать почти сразу.



#12 dorosh

dorosh

    Знаток

    • Имя:Дорошенко Владимир Степанович
    • Сфера деятельности:Образование и наука
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 30 сообщений

Отправлено 08 Март 2016 - 21:24



   К своему удивлению... технология литья по ледяным моделям... Очень уж она необычная. 

 

 

Получение отливок из металла по ледяным моделям (принцип "просто добавь воды")

 

 

            Литейное производство является основной заготовительной базой машиностроения, на долю литых деталей в среднем приходиться 50-70 % массы машин и механизмов и 20 % стоимости машин. Основные доли трудоемкости изготовления отливок (50-70 %), площади литейного цеха и количества оборудования (по учебнику Аксенова П. Н.) связаны с формовкой (включая приготовление формовочных смесей) и изготовление стержней, от качества формы чаще всего зависит трудоемкость выбивки и очистки отливок, а также потери от брака. В действующих литейных цехах при производстве 1 т отливок из чугуна и стали вывозят в отвал до 4-5 т твердых песчаных отходов. Особенно экологически небезопасна формовка с использованием синтетических смол (в результате поставки смесителей зарубежных фирм имеется во многих крупных литейных цехах) и других органических материалов, которые дают до 70 % загрязнений природной среды от литейных цехов.

Привлечение криотехнологии в литейное производство (Investment Casting with Ice Patterns) преследует цель заменить льдом органические материалы для изготовления разовых литейных моделей в целях ресурсосбережения и повышения экологической безопасности литья.

            Ледяные модели за рубежом стали делать роботы-принтеры, см.: http://www.membrana.ru/particle/1966.

            Мы предложили три способа изготовления песчаных оболочковых форм по ледяным моделям путем получения твердеющих связующих композиций типа «связующее + отвердитель». 1) ледяная модель служит носителем связующего, а сухая песчаная облицовочная песчаная смесь содержит отвердитель; 2) ледяная модель служит носителем отвердителя, а облицовочный слой песка — связующего; 3) модель замораживается из чистой воды (наиболее экологически благоприятный вариант), которая (расплав модели) не вступает в реакции отверждения формовочной смеси с добавками реагентов отвердителя и связующего (в виде порошка), но без воды эти реакции не идут. В этих трех способах подбирали составы с максимальной скоростью твердения.

            При изготовлении оболочковой формы путем засыпки песка в контейнер с ледяной моделью и виброуплотнения, таяния модели и пропитки песка получают песчаную корку толщиной 3…8 мм. При этом в состав оболочки достаточно вводить 0,3...0,4% связующего от массы песка в контейнере, что примерно на порядок меньше, чем вводят в традиционных формах из холоднотвердеющих песчаных смесей (ХТС) со связующим.

Лед как конструктивный материал разовых моделей отвечает экологической идее применения саморазрушающихся после выполнения своих функций материалов, приближая процесс литья к безвредному обмену веществ с окружающей средой. Агрегатные переходы воды: из жидкого в твердое при замораживании модели, опять в жидкое – таяние модели при освобождении полости литейной формы, а затем испарение при сушке увлажненной формы в какой-то мере подобно кругообороту воды в природе. Идея цикличности материальных ресурсов как метод экологизации производства заимствована у Природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы, поэтому производственные технологии должны быть созвучны биосферным законам, и в первую очередь закону круговорота веществ.

            Разработка составов замораживаемых в составе модели водных композиций, в которых один компонент связующего находится в модели, а другой в окружающей ее песчаной смеси, показала достаточно хорошую технологичность получения оболочковых форм путем пропитки водным составом от тающей модели. В одном из таких  примеров использовали ледяные модели из водного раствора жидкого стекла плотностью 1,08 г/см3 при содержании в песчаной смеси быстротвердеющего цемента или гипса. Продолжительность твердения оболочки от начала таяния модели массой 0,2…0,9 кг составляла порядка 6…10 мин. и более (в зависимости от типа цемента/гипса), после полного расплавления модели остаток (не пропитавший окружающий песок) модельной композиции выливали из затвердевшей оболочки, а оболочковую форму направляли на подсушку или заливку металлом с небольшим вакуумированием.

            Также разработаны способы вакуумной упаковки ледяных моделей в синтетическую пленку для последующего использования технологии вакуумно-пленочной формовки. Способы получения оболочковых форм с противопригарными свойствами вокруг ледяной модели дали новую криотехнологию литья. Эта криотехнология литья по разовым ледяным моделям деталей из металлов для машиностроения исключает или минимизирует использование полимеров или связующего для песка литейной формы, заменяет органические (пенопластовые или парафино-стеариновые выплавляемые) модели на ледяные, а такой процесс производства отливок полностью соответствует экологически чистым безотходным технологиям по принципу "просто добавь воды".

Публикации: http://n-t.ru/tp/rz/lkm.htm

 3985_5052272f28ef9.jpg, 102695_26.11.2010%2016:30:48_(1)_big.jpg,   13985_5050929940f00.jpg1P1010279.JPG 2

 

Подробнее смотри: http://www.holodilsh...f_the_metal.pdf, http://www.eco-time....cations-31.html, http://dorosh.steelsite.ru/news.php, http://www.ecoguild....doroshenko2.htm, http://www.ecoguild....doroshenko3.htm,

http://www.vestipb.r...ticles5059.html , http://waste.ua/eco/2012/industrial-waste/metal-casting/

 

 

Резюме.

Криотехнология машиностроения - литье из черных и цветных металлов по ледяным моделям  (ice patterns metal casting / Investment Casting with Ice Patterns). Институтом ФТИМС (г. Киев) эта криотехнология защищена десятками патентов на изобретения.

Ищем научных и инженерных партнеров для совместных исследований и внедрения такого вида литья в производство как решение проблем экологии и ресурсосбережения. Владимир Дорошенко doro55v@gmail.com , т. +38(066)1457832

 

 


  • ingenerkons это нравится

Литье черных/цвет. металлов развесом 0,1-1500 кг. Отливки из чугуна, стали, алюминия, медных сплавов, литье по пенопластовым и ледяным моделям -экотехнологии. Владимир doro55v@gmail.com, т.38(066)1457832


#13 dorosh

dorosh

    Знаток

    • Имя:Дорошенко Владимир Степанович
    • Сфера деятельности:Образование и наука
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 30 сообщений

Отправлено 08 Март 2016 - 21:30

19PA280023.JPG, 20PA280014.JPG, 21%D0%94%D0%B5%D1%81%D1%8F%D1%82%D1%8C%20., 22%D0%9E%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%87%D0%, 23%D0%9B%D0%B5%D0%B4_%D0%BF%D0%BF%D1%81.JP, 24%D0%9C%D0%B5%D0%BB%D0%BA%D0%B8%D0%B5%20%, 25%D0%94%D0%B5%D1%81%D1%8F%D1%82%D1%8C%20%, 26%D0%9E%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%87%20%,

 

30DSC02330+1.JPG

 

33P9230861.JPG

 

 

Криотехнология машиностроения - литье из черных и цветных металлов по ледяным моделям  (ice patterns metal casting / Investment Casting with Ice Patterns). Институтом ФТИМС (г. Киев) эта криотехнология защищена десятками патентов на изобретения.

Ищем научных и инженерных партнеров для совместных исследований и внедрения такого вида литья в производство как решение проблем экологии и ресурсосбережения. Владимир Дорошенко doro55v@gmail.com , т. +38(066)1457832

 

Прилагаю статьи:

Прикрепленный файл  Кристаллогидраты2.pdf   204,71К   2 скачиваний

Прикрепленный файл  Покрытия Эко.pdf   239,91К   1 скачиваний

Прикрепленный файл  Предпосылки МЛУ.pdf   556,49К   1 скачиваний

Прикрепленный файл  Многовариантность МЛУ.pdf   631,06К   2 скачиваний

Прикрепленный файл  MLU_2009_6_3.pdf   1,84МБ   1 скачиваний

Прикрепленный файл  Что может быть ЛИМ.pdf   2,81МБ   1 скачиваний

Прикрепленный файл  Кристаллогидраты Эко.pdf   2,85МБ   1 скачиваний

Прикрепленный файл  Крио арматура.pdf   177,61К   1 скачиваний

Прикрепленный файл  Предпосылки Эко.pdf   201,44К   1 скачиваний

Прикрепленный файл  Крио-вак пропитка.pdf   493,3К   2 скачиваний

Прикрепленный файл  Сравнит_расчет эк затр.pdf   249,83К   1 скачиваний

Прикрепленный файл  лед Дорошенко МТТ.pdf   527,72К   2 скачиваний

Прикрепленный файл  Статья Чернышl.pdf   564,03К   2 скачиваний

Прикрепленный файл  Мониторинг и лед.pdf   649,89К   1 скачиваний

Прикрепленный файл  Порошковые краски 2 .pdf   1007,02К   2 скачиваний

Прикрепленный файл  Список публикаций Дорошенко В. С..doc   934,5К   0 скачиваний

Прикрепленный файл  самопроизвольн процесс эвр.pdf   283,33К   0 скачиваний

Прикрепленный файл  Svit Ice pattern 1 2017.pdf   339,49К   0 скачиваний

Прикрепленный файл  svit -3 D процеси.pdf   289,19К   0 скачиваний

Прикрепленный файл  Многовариантность.pdf   257,57К   0 скачиваний

Прикрепленный файл  Предпосылки Что 6.pdf   275,04К   0 скачиваний

Прикрепленный файл  кристаллогидраты.pdf   347,94К   0 скачиваний

Прикрепленный файл  Гранулометрия Проц литья 2015_1_7.pdf   211,46К   0 скачиваний

Прикрепленный файл  Газодинамич уплотнение ЛИМ.pdf   368,71К   0 скачиваний

Прикрепленный файл  Что может быть ЛИМ.pdf   2,81МБ   0 скачиваний

Прикрепленный файл  DSC02325c.jpg   183,82К   0 скачиваний


  • ingenerkons это нравится

Литье черных/цвет. металлов развесом 0,1-1500 кг. Отливки из чугуна, стали, алюминия, медных сплавов, литье по пенопластовым и ледяным моделям -экотехнологии. Владимир doro55v@gmail.com, т.38(066)1457832


#14 sglebov

sglebov

    Знаток

    • Имя:Глебов Сергей Михайлович
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 88 сообщений

Отправлено 09 Март 2016 - 14:36

1987 год, ЦНИИМ, ЛенинградПрикрепленный файл  Ледяная модель Рама затвора.jpg   90,71К   0 скачиванийПрикрепленный файл  Рама затвора отливка по лед мод.jpg   47,24К   0 скачиваний



#15 Proserg85

Proserg85

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Разработка технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 2 771 сообщений

Отправлено 12 Март 2016 - 22:40

Задумался над тем, как делать эти самые ледяные модели? Если как указано выше-на принтере, то не вижу разницы от использования моделей из пластика, произведенных на 3-д принтере?

#16 sglebov

sglebov

    Знаток

    • Имя:Глебов Сергей Михайлович
    • Сфера деятельности:Производство
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 88 сообщений

Отправлено 13 Март 2016 - 14:22

Задумался над тем, как делать эти самые ледяные модели? Если как указано выше-на принтере, то не вижу разницы от использования моделей из пластика, произведенных на 3-д принтере?

Стоит ли задумываться и тратить время на решение бесперспективных  вопросов? 



#17 ingenerkons

ingenerkons

    Знаток

    • Имя:Владимир
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 4 549 сообщений

Отправлено 14 Март 2016 - 13:58

Печатать ледяную модель по моему неэффективное использование ресурсов будет, одним из плюсов мне больше видится, меньшая стоимость модели, все же материала на порядок меньше уходит, а стоимость воды достаточно низкая, плюс опять же не надо дышать сжигаемой химией при пластиковых моделях.


С уважением Владимир.


#18 Proserg85

Proserg85

    Знаток

    • Имя:Сергей
    • Сфера деятельности:Разработка технологии
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 2 771 сообщений

Отправлено 14 Март 2016 - 21:59

Стоит ли задумываться и тратить время на решение бесперспективных  вопросов?

Идея замены дорогостоящих мастер-моделей для выплавки на водяные очень даже перспективна. Вопрос в технологии.

#19 ingenerkons

ingenerkons

    Знаток

    • Имя:Владимир
    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 4 549 сообщений

Отправлено 15 Март 2016 - 11:58

Плюс еще для льда возможно сделать разъемную форму, которую попроще будет очищать, вплоть до варианта изготовления пластиковой формы, по типу кубиков для льда.


С уважением Владимир.


#20 Galant

Galant

    Знаток

    • Сфера деятельности:Конструирование
  • Зарегистрирован
  • PipPipPip
  • 1 539 сообщений

Отправлено 06 Ноябрь 2016 - 21:19

А куда делся Иван Сенин? Как в воду канул.


  • ingenerkons это нравится

Чертежом и подзатыльником можно объяснить конструкцию лучше, чем просто чертежем..






Темы с аналогичным тегами Криотехнология, литье, отливки, модели

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных