Литье деталей по газофицируемым моделям из пенополистерола (ЛГМ)., Киев

СУТЬ ДАННОГО СПОСОБА ЛИТЬЯ заключается в следующем. Модель детали, предварительно изготовленную из пенопласта, засыпают песком. Жидкий металл заливается в форму, превращая пенополистирол в газ.

При этом металл замещает собой пенопластовую модель и принимает форму модели. Технология литья по газифицируемым моделям не требует изготовления пресс-форм, и это позволяет изготавливать единичные отливки при невысокой стоимости.

Эта технология позволяет использовать для литья различные металлы: бронза, чугун, сталь, латунь, алюминий. Поскольку модели из пенополистирола не ограничены ни по размеру, ни по форме, технологию литья по газифицируемым моделям используют для отливок любой массы.

В традиционных способах литья при изготовлении отливок, основной его составляющей является изготовление литейных моделей и форм, что связано с большим объемом фрезерных и токарных работ, требующих применения высококвалифицированного труда. Именно этот этап определяет не только качество получаемых отливок, но и длительность цикла процесса производства. Технология литья по газифицируемым моделям, или сокращенно ЛГМ, повышает рентабельность литейного производства и является надежной, простой и высокопроизводительной заменой устаревшим технологиям.

В технологии литья по пенопластовым моделям создание модели отливки означает уже наполовину получить саму отливку. Пенополистирол так же применяется для изготовления упаковок, разовой посуды, а также в качестве теплоизоляции при утеплении наружных стен зданий.

Пенополистирол относится к твердым пенам (как хлеб, например), которые в физической химии определяются как дисперсия газа в твердом веществе, или точнее, ячеисто-пленочная дисперсная система. В нашем случае матрицей служит полистирол, а диспергируется ("дробится" и "рассеивается") газ.

Для разовых и крупных отливок, иногда весом до нескольких тонн, подходит вырезание моделей из плит пенопласта нагретой нихромовой проволокой, которая, например, по шаблонам из картона "как по маслу" режет блочный пенопласт, либо на программных станках. Модель, затем полученная по ней отливка, имеют высокую точность (соответственно, низкую металлоемкость) и конкурентный товарный вид.

Будущую отливку при литье в ЛГМ, можно "пощупать" еще в модели, промерять ее стенки, чего при обычной формовке "в опоках в землю" для сложных с несколькими стержнями отливок просто не сделать. Отсутствует смещение стержней и форм при сборке (так как отсутствуют сами стержни), что способствует повышению размерной точности отливок до уровня 7 - 9 класса ГОСТ 26645-85, а шероховатости их поверхности до 12,5…25,0мкм. Модели красят быстросохнущей краской с огнеупорным противопригарным порошком (обычно получают покрытие толщиной 0,4 - 0,8мм), собирают с литником, засыпают сухим песком в ящике (контейнере) и заливают металлом.

При заливке металл испаряет модель и собой ее замещает - основа технологии литья по газифицируемым моделям (ЛГМ), которая определяет ее название по принятой терминологии в литейном производстве и делает ее уникальной. Отсутствие операции удаления модели из формы, в неподвижном окружающем песке, придаёт точность получаемым отливкам. Снятие "копии" с модели происходит одновременно с "превращением" модели в отливку, что шутя можно сравнить с выполнением "фотографии" путем "убиения" оригинала, или как в шахматной партии с жертвой пешки (модели) для выигрыша туры (отливки). Такой подход к литью часто малопонятен отечественным машиностроителям, наши литейщики к такому не привыкли, стереотипы, заученные еще в институтах, не дают увидеть новых возможностей литья, что тормозит распространение ЛГМ.

Чтобы модель не дымила в цехе при заливке, из контейнера обычно отсасывают насосом газы - разрежение поддерживают небольшое, примерно пол-атмосферы в течение до 15мин. После отключения отсоса газов из формы производят охлаждение отливок в форме обычно еще в течении 10 - 30мин., а затем отливки с песком высыпают их контейнера и подают для выполнения финишных операций. Можно также лить и без отсоса газов, например, для разовых отливок (крупногабаритных штампов для кузовов автомобильного производства и т. п.) при формовке в жидкостекольные смеси используют трубчатые газовыводные каналы с поджиганием выходящего их них газа от термодеструкции моделей, чем практически полностью переводят этот газ путем горения в двуокись углерода и пары воды без выделения дыма в цех.