Опрос
г. Москва, ул.2-ая Хуторская, 38Ас8, пом.IX (БЦ «Мирланд»)
Пн-Пт: 9:30-18:30 Cб-Вс: Выходной
Современные Литейные Технологии
Технологии. Оборудование. Материалы. Сервис
Заказать звонок
Современные Литейные Технологии
Современные Литейные Технологии

8 самых частых вопросов по ВПФ, которые задают производственники

16 ноя 2023

Наряду с традиционными видами технологии получения отливки – песчано-глинистые формы (ПГС), холодно-твердеющие смеси (ХТС), литьё по выплавляемым или газифицируемым моделям (ЛВМ или ЛГМ) и т. п. в последнее время возрос интерес к вакуумно-плёночной формовке (ВПФ).

Учитывая, что эта технология недостаточно изучена, возникает ряд закономерных вопросов по применению её в современном литейном производстве. Цель этой статьи ответить на самые распространённые из них. По нашему опыту, эти вопросы как раз и возникают у специалистов, которые хотят внедрить технологию на своём производстве.

1. Как подбирать толщину пленки в зависимости от высоты отливки при использовании технологии ВПФ?

Для вакуумно-плёночной формовки используется специальная этиленвинилацетатная плёнка. Ею после нагрева покрывают формообразующую поверхность, то есть обтягивают модель с литниково-питающей системой. При нагреве плёнки её относительное удлинение увеличивается до 600 % во все стороны.

Для моделей средней высоты 100 – 150 мм используется плёнка толщиной 0,075 мм. При более развитой высоте моделей необходимо выбирать плёнку с большей толщиной – до 0,1 мм – так чтобы при растягивании она не порвалась.

В целом, толщина плёнки выбирается из опыта в зависимости от температуры нагрева плёнки, количества времени вакуумирования, геометрии модельной оснастки.

Однако нельзя брать и заведомо более толстую плёнку. Она может плохо повторить контуры модели и на поверхности отливки могут образоваться дефекты.

2. Что происходит с пленкой для ВПФ при заливке металла?

Плёнка – это замыкающий элемент формы. Внутри контура, который она образует, с помощью вакуума уплотняется песок и в эту же форму поступает раскалённый металл.

Плёнка при соприкосновении с жидким металлом выгорает. Именно при контакте, а не от излучения и не от повышенной температуры расплава. Место сгоревшей плёнки в поверхностном слое песка замещает металл и вакуумный контур продолжает оставаться замкнутым.

Расстояние между пленкой и металлом очень мало, составляет всего несколько микрон, и в него уходят продукты сгорания, вытягиваясь оттуда движением воздуха через выпоры.

3. Какие краски в литейном производстве применяются при технологии ВПФ?

В технологии ВПФ используют противопригарные краски. Следует различать разделительные покрытия и противопригарные краски в литейном производстве. Первые используются в традиционных технологиях (ПГС, ХТС) для более лёгкого разделения модели и формы. В случае использования технологии ВПФ в этом нет необходимости. Плёнка, которой обтягивается модель, уже имеет минимальное трение, кроме того, непосредственный контакт между песком и моделью отсутствует, так что форма с модели в ВПФ снимается легко и без дополнительных покрытий.

А вот в противопригарной краске при литье металлов необходимость присутствует и при использовании технологии ВПФ. Краска предотвращает проникновение металла в поры и неплотности формы. Применяют краски того же состава, что и при традиционных методах литья, но чаще всего – это краски на основе силиката циркония.

4. Каким образом осуществляется сушка антипригарного покрытия при использовании ВПФ в литейном производстве?

Противопригарная краска наносится на плёнку, которой уже обтянута модель. Наносится в обычных условиях атмосферы из пульверизатора. В основе краски может быть спирт или вода. Краска на спирту сохнет быстрее, на водной дольше, но для интенсификации сушки в любом случае нужны нагревательные элементы. Нельзя допускать недосушенный слой краски, потому что любая влага на поверхности формы приводит к появлению газовых дефектов.

Время сушки
Определяется площадью поверхности, которую нужно сушить, т. е. зависит от конфигурации отливки.
Толщина слоя краски
Подбирается опытном путём в зависимости от самой краски, а также металла, который заливают и необходимого результата. Обычно толщина слоя противопригарной краски составляет 0,1 – 0,4 мм

5. Через какое время после заливки формы при использовании ВПФ рекомендуется отключать вакуум?

Отключать вакуум – это значит разупрочнять форму. Понятно, чтобы не повредить при этом отливку, она должна быть уже в достаточно твёрдом состоянии. Момент, когда это происходит, подбирается расчётом и опытным путём и зависит от конфигурации отливки, общей массы, толщины стенок.

Однако с отключением вакуума нельзя и затягивать, так как застывание металла в жёсткой форме приводит к появлению горячих трещин особенно в разностенной отливке.

Из практики можно сказать, что время, когда залитая форма находится под вакуумом, может составлять от 15 до 60 минут.


6. Области применения технологии ВПФ на литейных предприятиях

Вакуумно-плёночная формовка идеально подходит для мелкосерийного и многономенклатурного производства.

Самая дешевая оснастка в литейном производстве делается из дерева. Поэтому с точки зрения многономенклатурного производства очень удобно, быстро и дешево изготовить деревянную модель. Однако использовать деревянные модели в традиционных технологиях литья – ПГС и ХТС не рекомендуется:

- падает точность отливок из-за необходимости делать большие литейные уклоны и припуски
- модели быстро изнашиваются.

В случае же применения технологии ВПФ эти недостатки деревянных моделей исключаются:

- модель не контактирует с песком и не изнашивается
- припуски на мехобработку и уклоны можно сделать минимальными, так как протяжка в случае с ВПФ, да ещё с пневмоподдержкой, происходит с гораздо меньшими усилиями, чем при ПГС или ХТС.

Таким образом, ВПФ отлично работает там, где нужно выпускать небольшие партии различного литья. Однако это не значит, что этот метод нельзя применять и в массовом производстве.

7. Роль поддержания требуемых параметров вакуума при использовании технологии ВПФ в литейном производстве

В традиционных методах литья уплотнение смеси и получение формы происходит за счёт силового или химического воздействия. В технологии ВПФ эту роль берут на себя вакуумные насосы.

Именно за счёт вакуума образуется и держится форма при манипуляциях и заливке металла, поэтому поддержание надлежащего уровня вакуума очень важно.

Вакуумная система должна быть достаточной мощности, чтобы компенсировать расход вакуума, в частности, при заливке. Для этого необходимо соблюдение следующих моментов:
- запас количества вакуумных насосов должен составлять не менее 50 % от расчётного
- подключаться насосы должны мгновенно и автоматически при падении уровня вакуума в системе
- должны присутствовать компенсаторы вакуума – ресиверы, которые поддержат вакуум в случае его падения.

8. Как в технологии ВПФ решается вопрос с очисткой смеси от продуктов деструкции пленки?

В технологиях получения форм в ПГС или ХТС продукты деструкции формовочной смеси, которые возникают в результате воздействия раскалённого металла на смесь, значительны и смеси требуется освежение.

В случае использования технологии ВПФ продукты сгорания плёнки минимальны. Безусловно, они есть, но образуются лишь в поверхностном слое формы, часть из них уходит с воздухом через вакуумную систему, а остальные выгорают при следующей заливке, не оказывая существенного влияния на отливку.

Менеджеры компании СЛТ имеют большой практический опыт получения отливок с помощью технологии ВПФ. Они ответят на все ваши вопросы и помогут наладить такую технологию на вашем производстве. Обращайтесь!







Поделиться:
  • ВКонтакте
  • WhatsApp
  • Telegram
Каталог оборудования Задать вопрос менеджеру