КМЦ

Технология литья по пенопластовым моделям выводит литейное производство на новый уровень

Лучшие технологии конца 20-го века, совершенствуясь, прочно становятся на промышленную основу, определяют конкурентоспособность производства, дают прибыль и привлекают инвестиции в новое производство. Одна из этих технологий — литье по пеномоделям

Среди созданных в последние десятилетия технологий в литейном деле набирает популярность удобная технология, когда получить модель отливки означает уже наполовину получить саму отливку. Модель отливки производят из пенополистирола (пенопласта). Пенополистирол относится к твердым пенам (в физической химии точнее определяется как ячеисто-пленочная дисперсная система).

Модели для серии отливок производят задуванием гранул полистирола в легкие алюминиевые пресс-формы (весьма простые в изготовлении и часто многоместные) с последующим вспениванием и склеиванием гранул при нагреве пресс-форм до 120 ºС. 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. Модель, а затем и полученная по ней отливка, имеют высокую точность (соответственно, низкую металлоемкость) и конкурентный товарный вид.

Свободно можно видеть, «пощупать» отливку 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—25,0 мкм. Модели красят быстросохнущей краской с огнеупорным противопригарным порошком (обычно получают покрытие толщиной 0,4—0,8 мм), собирают с литником, засыпают сухим песком в ящике (контейнере) и заливают металлом.

При заливке металл испаряет модель и замещает ее собой. Эта операция замены одного на другое и есть ноу-хау технологии литья по газифицируемым моделям (ЛГМ). Во всех других способах формовки по модели, присутствует операция ее удаления перед заливкой, и в этом кроется «секрет» точности получаемых отливок. Что заформовали, то и отлили в неподвижном окружающем песке. Снятие «копии» с модели происходит одновременно с «превращением» модели в отливку, что шутя можно сравнить с жертвой пешки (модели) для выигрыша туры (отливки) в шахматной партии. 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 15 мин. После отключения отсоса газов, охлаждение отливок в форме продолжается еще в течении 10—30 мин., 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 газа. В процессе горения газ от термодиструкции моделей практически полностью переводится в двуокись углерода и пары воды без выделения дыма в цех.

Участки модельного производства обеспечиваются модернизированными автоклавным оборудованием с объемом камеры 100—400 л (аналогичные автоклавы чаще всего применяют в фармацевтической и медицинской промышленности). Разработанные усовершенствования по сравнению с серийно выпускаемыми моделями позволяют сократить время спекания моделей до 1,5—2 мин. при температуре 115—135 ºС и толщине стенки получаемой отливки 5—10 мм и выше. Таким оборудованием сейчас оснащено ряд цехов в Украине.

Для серийного производства отливок поставляются полуавтоматы, цикл производства пенопластовых моделей на которых составляет около 2—3 мин. Практика показывает, что указанное модельное оборудование в действующих литейных цехах нашей страны является наиболее загруженным и часто эксплуатируется в три смены.

Производственные участки (модельный, формовочный, плавильный, очистной) имеют примерно одинаковые площади и оснащаются простым оборудованием (наиболее сложным является упомянутое модельное). Вся формовка состоит из засыпки сухого песка с вибрацией контейнера без массивных высокоточных машин прессования, встряхивания, устройств сборки форм, свойственных традиционным видам формовки. В данном случае, акцент делается на производство моделей, поскольку качество выполнения модели в основном определяет качество отливки.

Оборотное охлаждение сухого песка ведут в пневмопотоке, псевдокипящем слое или в более простых проходных охладителях с повторным использованием песка ~97%, а также применяют термическую регенерации песка путем нагревания его в пределах 300—400 ºС, при котором происходит дожигание и испарение остатков деструкции пенопласта, осевших на поверхности песчинок. Потери оборота песка составляют просыпи и отсев мелкой фракции для предотвращения его избыточного запыления. Кроме того, применяют осаждение пыли в циклонах при прохождении отсасываемых газов из формы и дожигание отходящих газов в термокаталитических установках со степенью обезвреживания 98%. При сжигании в атмосферу выделяется газовая смесь из 85% N₂, 5% O₂, 10% CO₂, следы углеводородной составляющей не превышают 0,001%, что в 10—15 раз меньше предельно допустимых норм выбросов и, как следствие, существенно улучшается экология производства.

Для черных и цветных сплавов используется одинаковое модельно-формовочное оборудование, которое, благодаря своей несложности, без затруднений производят в Украине (для других видов формовки качественное оборудование обычно импортируют). Таким способом можно получать отливки из чугуна и стали всех видов, бронзы, латуни и алюминия всех марок. В ящике на «елке» можно сразу лить десятки отливок, как в ювелирном производстве, что служит еще одним «козырем» для литья по пеномоделям.

В начале истории создания этого способа литья у нас в стране лежит авторское свидетельство СССР №136014 на изобретение одного из вариантов этого способа, которое в 1961 г. получил наш соотечественник одессит А. Р. Чудновский. С тех пор более полусотни отечественных изобретений «защищают новизну» технологии. В наше время в мире по пенополистирольным моделям производят ~1,4% от всего количества литья (свыше 1,5 млн. т/год), прогнозы на ближайшее будущее дают этой технологии 10—20% мирового литья. Значительным резервом выглядит рынок стран СНГ, где выпуск литья этим способом не превышает 100 тис. т., а также рынок России, где в 2005 г. произведено этим способом всего 0,1% отливок.

Институт ФТИМС НАН Украины (г. Киев), под руководством проф. О. И. Шинского десятки лет совершенствует эту технологию, как «фирменную» специализацию и одно из направлений научно-технических наработок института. Институт комплектует и поставляет оборудование и оснастку для литейных цехов и участков в технологические «цепочки» различной конфигурации, отрабатывает технологию у себя и передает в цех заказчика. Выполняется пуско-наладка поставленного литейного оборудования и шеф-монтаж.

Поставленные для литейных цехов комплекты оборудования производительностью 150—5000 т отливок в год. Это оборудование показало стабильную производительность при эксплуатации в цехах Украины, России, поставлено и внедрено такое оборудование в Польше, Румынии и Вьетнаме, из последних объектов — цех на 5000 т/год в Днепропетровске.

Опыт запуска цехов до 50—150 т/месяц показал срок окупаемости 9—12 месяцев, притом, что набор оборудования для мелких цехов 10—80 т/месяц отличается мало.

Потенциал технологии настолько значителен, что она позволяет лить не только металлы и сплавы, но и композиты, которые обладают повышенными в несколько раз (по сравнению с простыми сплавами) служебными свойствами, например, триботехническими. Эти новые литые материалы и технологии дают существенное снижение металлоемкости и себестоимости продукции. Практика эксплуатации организованных институтом производств показывает, что снижение затрат на материалы (расход на 1 тонну годного литья состоит из четырех модельно-формовочных материалов: кварцевый песок — 6 кг, противопригарные покрытия — 25 кг, пенополистирол — 6 кг и пленка полиэтиленовая — 10 кв. м., связующее для песка не применяется) позволяет экономить не менее $100 на тонне литья, а размещение отливок по всему объему контейнера сокращает расход шихты металла на 150—250 кг, электроэнергии на 100—150 кВт. ч.

Технология литья по пеномоделям имеет следующие технико-экономические показатели

Трудоемкость финишных операций сокращается на 10—20% при единичном и на 40—60% при серийном производстве. Особенно крупная экономия получается при литье сложных отливок из износостойких сталей (шнеки для машин производства кирпича, била, молотки и детали дробилок), т. к. резко снижаются затраты на их механообработку. Также льют без ограничений колеса, звездочки, корпуса, сантехнику, головки и блоки цилиндров бензиновых и дизельных двигателей, художественные, парковые и другие отливки.

По данным General Motors, при производстве блока цилиндров по этой технологии его масса уменьшилась на 15% и трудоемкость механической обработки на 50% по сравнению с традиционным литьем в стержнях. Количество головок и блоков цилиндров для автодвигателей, отлитых описываемым способом, достигло 8 миллионов штук. Промышленное освоение серийного литья чугунных блоков автомобильных двигателей стоит на повестке дня отечественного двигателестроения. И технологи ФТИМС сейчас отрабатывают технологию литья по спроектированной оснастке на два вида головок и блоков цилиндров двигателей из алюминиевых сплавов и чугунов.

Для проектирования и изготовления пресс-форм все шире применяют компьютеры, когда по чертежу литой детали, благодаря программному обеспечению, сразу вырезают пенопластовую модель пресс-формы. Продолжительность операции занимает буквально часы. Затем по этой модели отливают алюминиевую пресс-форму, часто не требующую механической обработки. То есть, таким же способом точного литья получают пресс-форму, затем по ней производят модели, и далее отливки.

Для предпринимателей, желающих создавать или реконструировать литейный цех, подчеркнем, что ЛГМ относится к высоким литейным технологииям, которые ломают стереотип о том, что высокие технологии — обязательно сложные малодоступные производства. Участки ЛГМ, например, легко разместить при кузнях, термических, ремонтных и других цехах.

К сожалению, крупные металлургические державы Россия и Украина продолжают продавать за рубеж много металла в чушках, слябах и массивных заготовках, а также лом. Тогда как Германия в 2004 г. экспортировала 31% отливок, полностью импортируя руду и металл. Однако статистика последних лет показывает опережающий рост (на уровне до 25% в год по Украине) обрабатывающей промышленности, что объективно стимулирует переход от продажи металла как сырья к углубленной его переработке. И в этом случае без высокоточных металлозаготовок не обойтись. Тем более это выгодно для немногочисленных стран с замкнутым металлургическим циклом, к которым относятся Россия и Украина. Возрождение отечественного машиностроения базируется на понимании того, что, чем раньше мы станем в детали и машины переводить свой металл, тем быстрее достигнем европейского уровня благосостояния.

КМЦ

Термоблок

Термоблок – это стеновой блок с повышенными теплоизоляционными свойствами. Для повышения теплоизоляционных свойств термоблок может быть изготовлен из ячеистых бетонов (пенобетон, газобетон), керамзита, шлака, пенопласта, пенополистирола…
В странах СНГ термоблоком принято называть элемент несъемной опалубки из пенополистирола, применяемый для строительства домов по технологии термодом.

Коммерческое предложение. Линия производительностью пенопласта до 40 м³ в смену

Предлагаем изготовление, наладку и монтаж линий по производству полистирольного пенопласта производительностью до 40 м³ в смену.

Коммерческое предложение. Линия по производству пенопласта до 40 м³ в смену

Предлагаем изготовление, наладку и монтаж линий по производству полистирольного пенопласта производительностью до 40 м³ в смену + термоформа + стол фигурной резки пенопласта + стол упаковочный

Отличие наших линий по производству пенополистирола и термоблоков от других производителей

Одно из главных отличий наших линий – мы везде рекомендуем и устанавливаем источник пара (котельную) на древесных отходах. Количество рабочих в линии увеличивается на одного человека (кочегара) – но это по ценам Украины – до 10 у.е/смену.

Оборудование для фигурной резки пенопласта

В данном предложении даны краткие характеристики всех станков для обработки пенопласта, которые мы уже с успехом производим, а также станков, которые мы готовы изготовить по Вашему запросу и техническому заданию.

Минивспениватель МВП-2

Минивспениватель МВП-2 предназначен для производства пенополистирола в условиях где необходимы небольшие (до 3 м³/час) объемы пенополистирола (пенопластовой крошки). Плотность вспененых гранул 20—35 г/литр.

Станок для упаковки листового пенопласта в полиэтиленовую пленку УП-45

Область применения: упаковочный станок УП-45 предназначен для упаковки пенопластовых плит размерами 1 × 1 м. или 0,5 × 1 м. разной толщины в блок высотой 0,5 м. ±2 см.

Автоматические, полуавтоматические комплексы по производству пенополистирольных блоков: изготовление, монтаж, наладка

Предлагаем изготовление, наладку и монтаж автоматических, полуавтоматических комплексов по производству пенополистирольных блоков.

Уплотнитель для пенопластовых блок-форм и термоформ — термостойкая силиконовая резина

Резина-уплотнитель имеет треугольный профиль и устойчива к воздействию высокой температуры водяного пара. Это даёт возможность использовать такую резину в блок-формах для производства пенопласта и освобождает оператора от еженедельной силиконовой обработки стыков блок-формы.

Дробилка для измельчения отходов пенопласта, пенополистирольных термоблоков или пенопластовых упаковок из-под бытовой техники

Дробилка для измельчения отходов пенопласта, пенополистирольных термоблоков или отходов из под бытовой техники. Машина дробит крупные прессованные формы из пенопласта на мелкую фракцию.

Линия по производству пенопласта без градирни. Производительность 100 куб. метров в смену

Предлагаем изготовление, наладку и монтаж линий по производству полистирольного пенопласта производительностью от 100 м³ в смену. Вариант линии без градирни. Коммерческое предложение.

Линия по производству пенопласта производительностью 30 куб. метров в смену

Предлагаем изготовление, наладку и монтаж линий по производству полистирольного пенопласта производительностью до 30 м³ в смену.

План здания под линию по производству листового пенополистирола производительностью 100 м³ в смену

Размещение линии по производству пенопласта производительностью 100 кубических метров в смену. План здания.

Инструкция по сборке линии по производству пенопласта

Котёл устанавливается таким образом чтобы дымоход не имел изгибов и выходил за уровень «конька» здания на высоту 0,5-1 м.. Распологать котёл желательно поближе к аккумулятору пара. На трубопроводе соединяющем котёл и ресивер устанавливается обратный клапан. Паротрассы от аккумулятора пара к блок форме, а так-же от котла к предвспенивателю должна быть как можно короче, минимум изгибов и обязательно утеплена минеральной ватой.

Где работают наши линии по производству пенопласта

Города, в которых уже работают наши линии по производству листового пенопласта и термоблоков. Вы можете ознакомиться с процессом производства пенопласта и увидеть работу линии «вживую». Телефоны производителей пенопласта и строительного материала для термодома — термоблоков.

Реальная себестоимость кубометра пенопласта или как работает одна из наших линий по производству пенопласта

Расчет себестоимости пенопласта и временной регламент работы смены из трех операторов на линии по производству пенопласта производительностью 40 куб. метров в день.

Фото оборудования по производству пенопласта (пенополистирола)

Фото оборудования для производства пенопласта, полистирола, которое изготавливается в Мастерской своего дела.

Поставщики полистирола ПСВ (EPS) в Украине

Основным сырьем для производства пенополистирола является полистирол суспензионный вспенивающийся типа ПСВ (ТУ 6 06 1905 61) ПСВ А (ОСТ 6 05 202 83), размер гранул 0,4 — 3,2 мм.

Коммерческое предложение. Линия по производству пенопласта 20—25 м³ в смену

Предлагаем изготовление, наладку и монтаж линий по производству полистирольного пенопласта производительностью 20—25 м³ в смену.

Вспененный полистирол (пенополистирол)

Качество пенополистирола в значительной степени зависит от технологического оборудования. Пенополистирол с низким водопоглощением, высокими теплоизоляционными свойствами и с высокой плотностью поверхностного слоя можно получить только на самом современном оборудовании.

Технологический регламент на производство пенополистирольных плит

Производство пенополистирольных (пенопластовых) плит путём формовки блоков в блок-формах методом импульсного теплового удара с последующей резкой блоков на листы заданного размера.

Краткий бизнес-план окупаемости линии по производству пенопласта

Расчет себестоимости пенопласта получаемого на линиях нашего производства, срока окупаемости линии по производству пенопласта. Реальная производительность линии из 2-х блок форм — 50 куб/смену.

Технологический цикл формования блока пенополистирола

Составлено и разработано к линии по производству пенополистирола производительностью 20-40 м³ в смену.

Технологический регламент производства пенополистирольных плит

Технологический регламент производства пенополистирольных плит По ГОСТ 15588-86 (плиты пенополистирольные — технические условия). Линия по производству пенополистирольных плит.

Линия по производству пенопласта производительностью 20—25 куб. метров в смену

Предлагаем изготовление, наладку и монтаж линий по производству полистирольного пенопласта производительностью до 20—25 куб. метров за смену.

Оборудование для производства пенопласта

Оборудование для производства пенопласта (полистирола) состоит из пульта управления участком вспенивания и сушки, предвспенивателя, блок-формы, сушки, бункера вылеживания, котла парового (парогенератора), стола для резки пенопласта…

Установка оборудования, требования к помещению

Для нормального размещения оборудования потребуется минимум 60 — 70 м² при высоте 4,5 м, плюс склад готовой продукции не менее 50 — 70 м². (Допускается хранение не в закрытом помещении, а на улице, под навесом, защищающим плиты от воздействия атмосферных осадков и солнечных лучей.)

Применение пенопласта, пеноизола, пенополистирола, пенобетона

Пенополистирол предназначается для тепловой изоляции в качестве среднего слоя строительных ограждающих конструкций и промышленного оборудования.

Готовый бизнес план

Готовый бизнес план. Реальная окупаемость предлагаемой нами линии по производству пенопласта — порядка 6 месяцев.

Технология изготовления, этапы производства

Производство состоит из следующих этапов: предварительное вспенивание, вторичное вспенивание, сушка, вылеживание на воздухе, формовка, порезка.

Свой бизнес — стань производителем пенопласта

Если в пределах 50-100 км в Вашем регионе никто не «вспенивает» полистирол, то это ниша для перспективного бизнеса по производству пенопласта!

Перечень возможных технических и технологических проблем на линиях по производству пенопласта и термоблоков и пути их решения

Решение возможных проблем при производстве пенопласта с использованием оборудования МСД: возможные проблемы в работе предвспенивателя, в работе блок-формы, проблемы при порезке блоков на столах для порезки. Решение проблем у котлов с газогенератором, бункером подачи опилок и автоматикой. Возможные проблемы в работе пневмотранспорта, дробилки, водокольцевого насоса, термоформы.

Теплоизоляция, звукоизоляция пенопластом. Свойства пенопласта (полистирола)

Пенополистирол — экологически чистый, нетоксичный, тепло- и звукоизоляционный материал, применяемый в строительстве на протяжении уже более 40 лет и зарекомендовавший себя как наиболее экономичный, удобный в применении и обладающий низкой степенью теплопроводности и паропроницаемости.