Перспективы использования песчано-глинистых смесей - Статья

Целью настоящей статьи ставится поиск ответов на вопросы о том, может ли на текущий момент быть актуальной работа с песчано-глинистыми смесями (ПГС) и будет ли находить широкое применение этот тип формовки в будущем. Указанная проблематика требует рассмотрения различных аспектов процесса производства отливок - требований к предприятию и оборудованию, экономических и экологических вопросов применения ПГС и ПСС. Основной акцент и в том, и в другом случае следует сделать на необходимости максимизации числа циклов повторного использования компонентов смеси для избежания повышенной потребности в утилизации отработавших материалов.Способ производства отливок в песчаных формах со связующей системой из глины и воды используют с давних времен. Первоначально для литья в песчано-глинистые формы требовались опыт и мастерство, в наши дни этот способ производства превратился в хорошо изученный и высокопроизводительный. Работа с ПГС позволяет достичь высокой производительности при относительной дешевизне процесса, поскольку стоимость исходных материалов сравнительно низкая, а отработавшая смесь поддается регенерации. С учетом среднего соотношения между массой смеси и отливки 10:1 это означает добавку, примерно, 1% от массы самой смеси (без учета восполнения естественной убыли смеси при ее обороте в цикле изготовления отливки). Высокая производительность современных линий песчано-глинистой формовки достигается за счет применения эффективных техник уплотнения и отсутствия необходимости в дополнительной обработке форм.В настоящее время изготовление форм из ПГС чаще всего встречается на предприятиях крупносерийного производства отливок, а небольшие партии отливок изготавливают в формах из холодно-твердеющих смесей (no-bake), равно как и крупные отливки, которые ранее получали заливкой в сухие песчано-глинистые формы. Очевидно, что отливки, изготовленные в формах из ПСС, занимают значительную долю от выпускаемых во всем мире.Очевидно, что крупносерийное производство отливок из черных сплавов в песчано-глинистых формах имеет свою нишу, причем такие предприятия вполне успешны, и переход к химически связанным формам будет являться для этого направления производства существенным изменением. Однако переход на другой способ производства форм не будет шагом в неизвестность, ведь ПСС имеют некоторую историю, которая хоть и короче, чем ПГС, но демонстрирует значительные успехи при изготовлении отливок высокого качества. При работе с ПСС большая часть смеси подлежит регенерации и полученная зерновая основа направляется на повторное использование, но требуется полноценная добавка новых порций связующего. Расчет истинной стоимости работы с теми или иными смесями требует включения в рассмотрение многих аспектов, один из которых - потребное количество смеси. Современные машины для производства песчано-смоляных форм способны обеспечить производительность, не уступающую линиям песчано-глинистой формовки.В настоящее время немногие предприятия практикуют регенерацию ПГС для восстановления материалов, которые могут выступать в качестве освежающей добавки, или для получения зерновой основы при производстве стержней. Наиболее активно такую регенерацию применяют в тех странах, где стоимость утилизации отработавшей смеси высока. Процедура регенерации для последующего использования песка в качестве зерновой основы при производстве стержней является сложной и должна включать как термообработку, так и интенсивное сухое перетирание частиц смеси. Согласно расчетам для отдельно взятых литейных производств регенерация не позволит снизить затраты при работе с ПГС, разве что перспективы роста стоимости утилизации позволят показать обратное. В сравнении с регенерацией ПГС, регенерация ПСС выглядит гораздо более выигрышно.Рассмотрим вариант, когда производство не отличается значительным засорением ОС. Обычно такие отливки производят в песчано-глинистых формах, изготавливаемых на машинах, позволяющих получить элементы литейной формы с вертикальной линией разъема. В формы устанавливаются cold-box стержни. При работе по cold-box процессу для достижения соответствующей производительности предложено использовать стопочную формовку, что потребует два крупных cold-box автомата. Анализ показал более высокую отдачу на инвестиции (в 1,4 раза) для случая работы по cold-box процессу.Выше в качестве альтернативы литью тормозных дисков в песчано-глинистые формы приводили вариант их изготовление в стопочных формах. Изготовление элементов стопочной формы предполагалось по cold-box процессу. Возможно, это связано с тем, что такой способ производства форм выглядит некоторым компромиссом между песчано-глинистой формовкой и технологией no-bake. При условии обеспечения той же производительности работа с cold-box выглядит экономически более выгодной, даже в случае, когда для работы на соответствующем оборудовании требуется привлечь больше людей. При работе со стопочной формовкой cold-box автоматы должны предоставлять возможность производства элементов формы необходимого размера и о

План

Введение

1. Общие сведения о песчано-глинистой формовке

2. Область применения песчано-глинистых смесей в современных условиях

3. Песчано-глинистые смеси - реальное положение дел

4. Регенерация песчано-глинистых и песчано-смоляных смесей

5. Анализ вариантов технологий производства отливки - песчано-глинистые формы против изготовленных по COLD-BOX-АМИН процесса

6. Стопочная формовка с применением технологии COLD-BOX

Выводы

Литература

Целью настоящей статьи ставится поиск ответов на вопросы о том, может ли на текущий момент быть актуальной работа с песчано-глинистыми смесями (ПГС) и будет ли находить широкое применение этот тип формовки в будущем. Указанная проблематика требует рассмотрения различных аспектов процесса производства отливок - требований к предприятию и оборудованию, экономических и экологических вопросов применения ПГС и ПСС.

При освещении экономических вопросов учитывали ситуации на современных предприятиях, работающих с большими объемами формовочных смесей, одни из которых предпочитают ПГС, другие - ПСС.

Растущие требования к экологичности производств затрагивают как случай применения ПСС, так и ПГС. Основной акцент и в том, и в другом случае следует сделать на необходимости максимизации числа циклов повторного использования компонентов смеси для избежания повышенной потребности в утилизации отработавших материалов.

На основании различных фактов, цифр и предположений попытаемся спрогнозировать перспективы применения ПГС в будущем.

Материалы, содержащие аргументы "за" и "против" работы с ПГС и ПСС публиковались и ранее, одним из ранних исследований является [1]. На нынешнем этапе важно вновь дать сравнительную характеристику этих типов формовочных смесей в связи со сменой приоритетов, к примеру, возросшими требованиями к защите окружающей среды. Экономические аспекты в настоящей статье освещены отнюдь не так подробно как в [1], зато проще и доступнее.