хтс литье что это такое
ХТС литье
В литейном производстве используются десятки технологий, каждая из которых обладает своими преимуществами в определенных условиях. Однако одним из наиболее экономичных, методов является литье металла в ХТС. Холодно-твердеющие смеси представляют собой сочетание формовочного песка различных фракций и композитных самотвердеющих смол.
Производство форм занимает немного времени. Это связано с тем, что формовочная смесь затвердевает очень быстро. Литье в формы ХТС является универсальной технологией, которая отличается удобством использования и экономией средств. При этом качество отливок соответствует является оптимальным для большинства решаемых задач и требований Заказчика. Группа компаний «Литейное производство» занимается литьем чугуна, сталей, цветных металлов методом ХТС литья в Москве, которое можно заказать у нас на выгодных условиях.
Особенности и основные этапы литья ХТС
ХТС литье – одна из наиболее востребованных методик, которая заключается в создании одноразовых форм для получения отливок из различных металлов. В работе используются формы на основе песка, глины и смол. Также необходимо изготовление модельной оснастки, для производства которой используется пластик, древо, фанера, МДФ-плиты и другие материалы. Литье алюминия ХТС и любого другого соответствующего металла осуществляется в несколько этапов:
Извлечение готовой отливки из формы происходит только после его полного остывания. Это гарантирует точное соответствие детали заданным параметрам, на основе которых была изготовлена форма.
Оснастка для литья
Литье в формы ХТС выполняется с помощью модельно-опочной линейной оснастки. Она может быть изготовлена из дерева, фанеры, МДФ, композитных материалов или пластика. Если требуется серийное производство отливок, для оснастки может использоваться алюминий и другие металлы.
Модельная оснастка повторяет форму отливки, но при этом учитывает ее линейную усадку. Для производства оснастки используются станки с ЧПУ, которые позволяют получить отливки с заданной точностью. Если использовать для пропитки оснастки специальный упрочняющий состав, можно значительно увеличить ее ресурс. Наиболее простые формы состоят из двух частей. Чтобы выполнить внутренние полости отливки, используются стержни, получаемые в стержневых ящиках.
Чтобы отливки точно соответствовали нужным параметрам, моделированием оснастки должен заниматься опытный инженер. Высокое качество оснастки и комплексный анализ процесса заливки и кристаллизации расплава гарантирует отсутствие проблем с литьем и дефектов готовых деталей.
Для деталей небольших размеров используется многоместная оснастка, которая дает возможность снизить стоимость их производства.
Услуги литья в формы на заказ в Москве и МО
Технология заливки металла в холодно твердеющие смеси не требует дополнительных манипуляций вроде сушки, нагрева или охлаждения форм. ХТС литье проводится с применением специальных фурановых смол, являющихся прочным связующим материалом.
Такие смеси твердеют обычным способом за 10–15 минут. За такое короткое время необходимо окончательно формовать смесь, иначе достичь заданной конфигурации изделия не удастся.
Особенности литья в ХТС
Главная особенность такой технологии – это оперативное формирование заготовки. Формы застывают очень быстро, по сравнению с другими способами заливки изделий, что существенно ускоряет процесс производства, к тому же уровень точности и прочности изделия получается довольно высоким.
Метод ХТС литье обладает весомыми достоинствами:
К минусам можно отнести такие моменты:
Исходя из приведенных особенностей, можно сделать вывод, что применение холодно твердеющей смеси для литья оправдано только при серийном производстве большого тиража деталей. Так как смеси довольно прочные, формы можно делать и в вертикальном положении. Так, к слову изделия будут более крепкими.
Инженер-технолог «Арсенкский Виктор Михайлович»
Если механическая обработка по итогам процесса литья все же потребуется, то затраты на нее будут минимальными. Это большой плюс для масштабных производств, где важны скорость и четкий график.
Литье по технологии ХТС
Накопленный опыт специалистов в литейном производстве и его проектировании, а также отлаженное сотрудничество с поставщиками позволяет компании осуществлять решение поставленной задачи очень индивидуально, самым эффективным способом, максимально комплектно «под ключ» по концепции «всё из одних рук».
– эффективное решение для повышения точности готовой заготовки, что актуально при изготовлении сложных по форме деталей, когда финишная обработка затруднена или невозможна. Впервые технология была применена около 4000 лет назад в Китае и Египте, где с ее помощью изготавливали всевозможные украшения. Второе рождение метод получил в эпоху Возрождения, а в Российской империи, например, был изготовлен им памятник Петру Первому в Санкт-Петербурге.
Разновидности видов выплавляемых моделей
В основе модельного литья лежит удаление специального состава одним из следующих способов:
Выплавляемые смеси для точного модельного литья представляют легкоплавкие материалы (парафин, воск и аналоги). Удаление состава идет с помощью нагрева горячим воздухом, паром, горячей водой, температура которых выше температуры плавления самого модельного состава.
Выжигаемые смеси выполняют из обычного или вспененного полистирола. В этом случае удаление первоначальной формы происходит на стадии прокаливания оболочки, так температура в этом случае значительно выше плавления полимеров.
Растворяемые составы для модельного литья имеют основу в виде синтезированной мочевины (карбамида), нитрата калия или натрия, ряда других материалов, которые хорошо растворяются в воде. Для удаления вещества используют обычную теплую воду.
Холодно твердеющая смесь
Для укрепления формовочного материала используются химические вещества, связывающие частицы смеси. Этот метод обязан своим наименованием тому, что для схватывания реагентов не требуется нагрев и просушка формы. В смесь добавляются быстро схватывающиеся жидкие смолы, катализаторы и специальные затвердители.
Литье в ХТС
Литье в выполненные из ХТС формы отличается повышенной относительно других видов земли точностью и наиболее высоким качеством поверхности. Размеры форм ХТС заметно меньше, чем для литья в землю. Материалы для таких смесей стоят существенно больше.
ХТС применяется в случае изготовления особо ответственных изделий, использования высококачественно стали, цветных металлов и специальных чугунов.
Требования к используемым модельным составам
Вне зависимости от типа и вида материала для получения модели к ним предъявляют следующие требования:
Формовочные инструменты
По своему назначению подразделяются на два основных вида
Лопаты и совки для земли
Классификация применяемых составов для точного литья
Материал можно сгруппировать по нескольким параметрам: основа, тип используемого наполнителя, температурный диапазон запрессовки в пресс-форму, размер линейной усадки.
По первому параметру смеси делят на следующие группы:
В зависимости от типа используемого наполнителя в пастообразном видемодельные составы делят на несколько групп:
В зависимости от каждого из следующих типов определяется маркировка модельных составов. На практике применяют чаще всего парафиново-стеариновые модельные смеси, имеющие доступную стоимость и хорошие характеристики. Они могут многократно использоваться при условии регенерации после 5-6 циклов. Последняя выполняется серной кислотой, которую добавляют в нагретую до 70-90 градусов смесь с последующим перемешиванием и выдержкой при этой температуре в течение часа. За это время происходит выпадение осадка, который удаляется, а в оставшуюся часть добавляется жидкое стекло. Последнее удаляет остатки серной кислоты, которая выпадает в удаляемый осадок в течение 2-3 часов. Завершающей стадией регенерации модельного состава остается добавление 3-5% свежего стеарина, который частично теряется во время обработки серной кислотой.
Общая информация
В современной промышленной индустрии используется множество различных способов литья. Помимо оболочкового, применяется также литье по выплавляемым моделям, а также в металлические формы и еще несколько других способов. Общим преимуществом таких методов литья, если сравнивать их с работой с песчаными формами, состоит в том, что они дают возможность получать в результате более точные конечные материалы по своим формам, а также размерам. К тому же уменьшается количество шероховатостей на поверхности таких изделий. В более редких случаях, но все же бывает, что исключается необходимость в последующей механической обработке после выплавки. В дополнение ко всему применение литья в оболочковых формах и других методов способствует тому, что можно максимально механизировать данный процесс, вследствие чего повышается и его автоматизация. А это, конечно же, сильно увеличивает производительность любого промышленного объекта.
Экономическая эффективность применения модельных составов
Его особенностью остается достаточно высокая себестоимость готовой отливки из-за более длительного процесса подготовки, дороговизны первоначальных расходов на изготовление пресс-форм. В итоге этот метод используют для точного литья в условиях массового и серийного производства, когда есть возможность компенсировать первоначальные значительные расходы. На практике метод используют в машиностроении для, например, изготовления корпусных деталей электротехнической продукции. Достаточно широко используют модельные составы в кораблестроении и автомобилестроении, где необходимо добиться высокой точности сложных деталей. Практикой установлены следующее количество деталей в зависимости от группы сложности, когда целесообразно переходить на литье по выплавляемым моделям:
Использование на заготовительном производстве модельных составов снижает припуск до 0,2-0,7 мм, позволяет получить чистоту поверхности по 5-7 классу., что подтвердят фото. В итоге себестоимость готовых изделий снижается на 30-60%, обеспечивая хороший экономический эффект. Одновременно растет коэффициент использования металла (до 0,85), уменьшается отходы металла в стружку (до 6-7 раз), а трудоемкость обработки резко падает (до 60-70%).
Применяемые методы
Классическое искусство отливки не потеряло популярность с течением времени. Основными технологиями являются отливка в формы, изготавливаемые в земле или отливка по уже готовым предметам. На сегодняшний день эти два метода продолжают своё соперничество.
Отливка в формы
Литье в землю
Можно отливать будущие скульптуры в формы из земли, песка или глины. Главная задача заключается в том, чтобы получить отпечаток от шаблона на смеси. В дальнейшем с помощью трамбовки изменяются её качества. Формируются каналы для заполнения формы расплавленным металлом. Этот способ отличается своей простотой и низкой себестоимостью.
По выплавляемым моделям
Этапы проведения работ с воском:
После изготовления скульптуры её поверхность дополнительно шлифуется и обрабатывается.
Художественное литье из чугуна активно используется для создания скульптур и различных деталей. Этот металл обладает множеством преимуществ и небольшой ценой, благодаря чему он ценится среди мастеров металлообработки.
Основные этапы литья по выплавляемым моделям
Принципиально процесс не отличается от классического литья в песчаные смеси, подразумевая заливку в готовую форму расплавленного цветного сплава или стали. Непосредственно литье включает следующие этапы:
На первом этапе происходит подготовка пресс-формы, ее заполнение модельным составом и ожидание затвердевания с последующим извлечением. Получение формы включает обсыпку и сушку твердой модели. В дальнейшем происходит удаление модельной массы горячим воздухом, водой или иным методом с дожигом оставшейся массы во время прокаливания. На финальном этапе происходит непосредственно литье с последующим отпуском, удалением форм и литниковой системой, первичной обработкой заготовок дробеструйным методом или сжатым воздухом.
Для получения качественного литья по модельным составам не допускается. На практике это означает, что разбивать форму можно через 5-6 часов. В условиях производства используют вибрационный стол, а затем удаляется литниковая система и при наличии облой. Последнее может использоваться повторно для изготовления деталей без каких-либо ограничений.
Литье в землю
ЗАО «Литейно-механический производит литье в песчано-глинистые смеси (в землю) массой до 8тн
– Класс размерной точности по ГОСТ 26645-85: 8-14
– Шероховатость поверхности отливок по ГОСТ 2789-73 Ra= 50-100 мкм
ХТС-процесс
Под термином ХТС-процесс в современной металлургии понимается способ изготовления стержней и форм для литья из сыпучих самотвердеющих смесей. В состав таких смесей (которые проходят продувку при помощи различных газовых реагентов) обычно входят смоляные и песчаные компоненты. Применение в процессе литья песчано-глинистых форм делает производство отливок гораздо более безопасным с экологической точки зрения. Производство форм и стержней по технологии ХТС-процесс получило большое распространение на территории России и стран СНГ за последнее десятилетие. Это объясняется тем, что способ получения литейных стержней и форм из холодно-твердеющих форм с применением связующих на смоляной основе имеет ряд технологических достоинств:
ХТС-процесс в литье
Снижение затрат всегда актуально для любого предприятия в любой отрасли промышленности. Внедренный на многих предприятиях современной металлургии ХТС-процесс является достаточно бюджетным и выгодным решением. Отказ от ополочной оснастки, который происходит в результате внедрения ХТС-процесса, дает возможность значительно сэкономить используемые средства механизации и занимаемую площадь.
Применение на литейном предприятии такой технологии, как ХТС-процесс, имеет целый ряд очевидных преимуществ в экономическом смысле:
На сегодняшний день ХТС-процесс внедрен на нескольких десятках отечественных предприятий и активно используется как в формовочных цехах, так и в стержневых. Благодаря тому, что при применении ХТС-процесса смола выгорает под воздействием залитого жидкого металла высокой температуры, стержни рассыпаются. Поэтому такие стержни легко удалить из внутренних полостей готовой отливки.
Литейное производство
ООО «ПМК-Прогресс» предлагает следующие виды литья:
— Литье по газифицированным моделям:
Литье по газифицированным моделям применяется для производства точных (минимальная механическая обработка) отливок из легированных сталей, высоколегированных жаропрочных (хладостойких) и износостойких углеродистых сплавов, высокомарганцовистых сталей, чугуна, высокопрочного чугуна, бронзы и латуни. Масса отливок от 0,2 до 500 кг. Точность отливок в зависимости от размеров 6-10 классов по ГОСТ 26645-85.
Габариты: размеры отливок до 2000×700×500мм. Масса: от 0,2 до 500 кг.
Материал:
сталь марок: 25Л, 35Л, 45Л, 30ХНЛ, 35ХМЛ, 20Х25Н19С2Л, 35Х18Н24С2Л, 35Х23Н7СЛ, 40Х9С2Л, 40Х24Н12СЛ, 40Х23Н10СЛ, 110Г13Л.
чугун марок: СЧ15, СЧ18, СЧ20, ВЧ40,ЧХ16М2,ЧХ28,ЧХ30 и т.д.
— Литье в ХТС (холодно твердеющие смеси):
Холодно-твердеющие смеси – это специальные смеси, которые после изготовления не требуют нагрева в сушильных печах. Благодаря связующим составляющим и отвердителям, они самозатвердевают на воздухе за 10-15 мин. Эта технология очень похожа на традиционную (литье металла в песчано-глинистые формы), только в виде связующего вещества для смесей песка применяют искусственные смолы. Для отверждения смол применяется продувка стержневых ящиков различными третичными аминами. Возможность получать отливки 7 класса точности по ГОСТ 26645-85. Холодно-твердеющие смеси крайне редко применяются в качестве общих формовочных материалов вследствие высокой стоимости связующих и затруднительной регенерации смесей. Применение ХТС для изготовления форм экономически оправдано в том случае, когда отношение массы формы к массе заливки металла не превышает 3:1. Поэтому эти смеси используются преимущественно для изготовления стержней, позволяющих формовать полости в отливке. Технология литья в ХТС позволяет обеспечить высокое качество поверхности литья, отсутствие газовых дефектов и засоров в отливке.
— Литье по выплавляемым моделям:
Это процесс, в котором для получения отливок применяются разовые точные неразъемные керамические оболочковые формы, получаемые по разовым моделям с использованием жидких формовочных смесей. Литье по выплавляемым моделям обеспечивает получение сложных по форме отливок массой от нескольких грамм до десятков килограмм, со стенками толщиной от 0,5 мм и более, с поверхностью, соответствующей 2—5-му классам точности (ГОСТ 26645-85), и с высокой точностью размеров по сравнению с другими способами литья. По выплавляемым моделям отливают лопатки турбин, режущий инструмент (фрезы, сверла), кронштейны, карабины, мелкие детали автомобилей, тракторов.
Габариты: максимальный диаметр, высота, длина, ширина – 300 мм; толщина стенок – от 3 мм.
Масса: от 0,02 до 30 кг (при художественном литье масса не ограничена)
— Литье в землю (литье в песчано-глинистые формы):