Этапы и особенности литья по выплавляемым моделям

ЛВМ используется для изготовления высокоточных деталей сложной формы. Данный процесс обработки металла считается прогрессивным, экономным и трудосберегающим.

Технология литья по выплавляемым моделям (ЛВМ) – один из древних способов производства металлических изделий под низким давлением. Он используется для изготовления высокоточных деталей сложной формы. Применяется в случаях, когда  использовать более простые методы невозможно. ЛВМ считается прогрессивной, экономичной и трудосберегающей технологией. 
Перейти в каталог ЛВМ-оборудования

Как проходит процесс

Для производства сложных деталей методом литья под давлением выполняется запрессовка материала в специальную пресс-форму. Она точно повторяет конфигурацию элемента будущего изделия и выполнена из материала, состав которого зависит от параметров будущих изделий.

Для мелких используется эластичный легкий состав (воск, парафин или стеарин), а для крупных – более твердый и прочный (пластмасса, полистирол). Материалы не образуют дефектов – изменений формы вылитого изделия в процессе охлаждения при воздействии давления. Габариты отливки рассчитываются с припусками на усадку состава.

Готовые единичные формы собираются в блоки и поступают на заливку. На этом этапе подготовленная форма и все элементы литниковой системы (полости детали) покрываются жидкой смесью со связующим наполнителем. Далее выполняется обсыпка формы в несколько слоев. Каждый пласт отличается фракцией зерна и требует тщательной просушки. В результате формируется плотная оболочковая форма созданного блока. После вытопки ее прокаливают при высокой температуре (около 1000°С) для ликвидации посторонних газообразующих веществ.

Далее в полученную форму заливается разогретый металл. Содержимое охлаждают и отправляют на выбивку, которая выполняется при помощи молотов. Отливки, полученные этим способом, имеют высокую точность.

Технология практически не имеет недостатков

В числе её преимуществ — возможность производства элементов из сплавов, не поддающихся механической обработке, а также возможность изготовления соединенных отливок с точными размерами, которые необходимы для получения узлов оборудования и не требуют дополнительной сборки из мелких деталей. Литьё по моделям применяется в опытном, серийном и массовом производстве. Помимо высокой прочности отливки отличаются хорошей чистотой поверхности. Технологию ЛВМ используют для производства важных узловых деталей.

Этапы литья:

1. модель изготавливается из легкоплавкого материала;
2. детали собираются в блоки;
3. окружаются керамической оболочкой, затвердевающей и образующей форму;
4. при дальнейшем нагревании формы модель отливки плавится и изымается;
5. в появившиеся полости (литниковую систему) заливается металл, который в точности повторяет исходную форму всех элементов будущей детали.

Область применения технологии

Область применения описываемого метода – изготовление отливок массой от нескольких граммов до десятков килограммов. Это корпуса и элементы приборов, режущий и медицинский инструмент, детали для авто, фото и видеотехники, швейного и текстильного оборудования, для выполнения некоторых элементов художественного литья, а также в ювелирной отрасли.

Выплавляемые модели изготавливают в пресс-формах из парафиновых, восковых, стеариновых составов, включающих жирные кислоты. Перечисленные составы характеризуются высокой эластичностью, полностью заполняют все полости и дают четкий отпечаток.

Использование технологии литья открывает перед инженерами огромный потенциал, дающий возможность проектировать сложные тонкостенные конструкции, соединять единичные детали в компактные цельнолитые узлы. При этом значительно уменьшается масса и размеры изделий, создаются нестандартные элементы, необходимые в процессе ускоренного развития технического прогресса, усложняются конструкции, видоизменяются, усовершенствуются и корректируются многие комплектующие и узлы.

Со временем модифицировался и состав отливок. В некоторых случаях требовалось создание жаропрочных сплавов, которые удалось получить благодаря использованию никеля.

Выбор литейного сплава

Современный процесс изготовления отливок по моделям подразумевает серьезный подход к выбору литейного сплава. Для литья используют различные литейные сплавы: углеродистые и легированные, стойкие к коррозии, жаростойкие и жаропрочные стали, цветные сплавы, составы на основе чугуна.

При производстве литейной продукции учитывают условия, в которых она будет функционировать. От этого зависит и выбор материала для отливок. Например, для производства высокогерметичных корпусов подбирается металл, несклонный к образованию усадочной рыхлости и пористости. Для комплектующих, требующих высокой жаропрочности – никелевые составы.

При выборе литейного сплава необходимо иметь полное представление и точные требования к материалу отливок, четко сгруппировать условия работы и назначение будущих деталей. Это даст возможность наиболее правильно подобрать необходимый сплав с учетом его специфических характеристик.

Оборудование для литья по технологии ЛВМ

При выполнении работ, связанных с литьем по выплавляемым моделям нужны специальные знания и оборудование. Это оригинальные и компактные системы, предназначенные для качественного заполнения литейной формы с оптимальной скоростью и обеспечивающие получение металла необходимой плотности. При их использовании исключается образование пустот и неметаллических включений, что значительно повышает качество и эксплуатационные характеристики изделий.

Каждая литая деталь – это оригинальная конструкция, требующая наличия самостоятельной литниково-питающей системы (ЛПС) для отдельной отливки. Вместе с этим они имеют много общего – размеры стенок, узлов, соединений.
Это дает возможность для использования типичных конструкций ЛПС и формирования стандартных методов расчета.

В процессе производства используются автоматы для приготовления модельного состава и изготовления элементов — агрегаты для приготовления смесей, линии для охлаждения пресс-форм, установки для приготовления покрытия, бойлерклавы для удаления составов, оборудование для обжига керамических форм, гидравлические молоты и т.д.

Организация литейного производства

При планировании нового литейного производства или расширения действующих производственных мощностей очень серьезным вопросом является выбор технологии литья. ЛМВ-технология - лишь один из вариантов. Подбор технологии  и оборудования должен осуществляться исходя из планов производства, ассортимента отливаемых изделий, требований к их точности и других параметров. 

СЛТ предлагает комплексные решения, в том числе предпроектную проработку,  что позволит получить важные вводные еще на этапе бизнес-плана.
Кроме того, предпроектные работы позволяют существенно сократить стоимость подготовки рабочей документации.

Подробнее по услугам  предпроект и проектирование