Литье по газифицируемым моделям

Сегодня в мировой индустрии практикуется несколько основных технологий литья. Одной из наиболее распространенных является ЛГМ, что расшифровывается как «литье по газифицируемым моделям». Более тридцати процентов всех литейных изделий производится согласно данной технологии.

Операции, составляющие процесс ЛГМ

Изготовление модели

Данная технология начинается с создания модели будущего изделия. Для данных целей используется специализированный полистирол литейной категории. Этот полимер, предварительно незначительно вспененный, помещается в объем пресс-формы. Затем при воздействии водяного пара гранулы пено полистирола спекаются, масса увеличивается в объеме, заполняя все мельчайшие выемки. В итоге образуется монолитная модель.

После этого заготовки попадают на участок склейки, где из них изготавливается кластер — своеобразный «куст» из склеенных отдельных моделей, чаши и литниковой системы. Полученный кластер обрабатывают антипригарным составом, свободно пропускающим газовые молекулы. Данное покрытие производится на водной основе и не позволяет в процессе заливки контактировать песку с расплавом.

Формовка

По окончании процесса склейки кластеры засыпаются в специальных емкостях (опоках), установленных на вибростолах, чистым кварцевым песком. Далее под воздействием разновекторной вибрации мелкие частички кварца приобретают свойство текучести, заполняя собой все мельчайшие фрагменты модели.

Формовочные операции являются одними из наиболее ответственных, поскольку при неполном заполнении всех полостей расплавленный металл (или сплав) способен нарушить целостность герметизирующего покрытия и пролиться в песок.

Процесс формовки завершается вакуумированием. На данном этапе кварцевый песок приобретает необходимые для заливки механические характеристики.

Заливка

Осуществляется непосредственно в чашу готового литника, заполненную вспененным полистиролом. Горячий расплав при контакте с этим полимером без остатка его газифицирует. Полистирол в агрегатной форме газа проходит сквозь антипригарное газопроницаемое покрытие, замещаясь металлом. В дальнейшем производится дожигание органического газа в специальной камере, на выходе которой образуется практически чистый углекислый газ.

По окончании процесса заливки полученные изделия подвергаются полному остыванию, после чего изымаются вместе с кварцевым песком из опоки. Далее песок подвергается регенерации для последующего использования. А готовые отливки разделяются на отдельные изделия и подвергаются (при необходимости) механообработке.

Основные достоинства метода ЛГМ

Методика литья ЛГМ на сегодняшний день считается наиболее перспективной. Это один из самых и высокопроизводительных способов литья. Он характеризуется следующими особенностями:

• Высочайшая технологичность. Процесс ЛГМ позволяет изготавливать высококачественную литейную продукцию в самых сложных форм-факторах.
• Универсальность. С одинаковой эффективностью и качественными показателями позволяет осуществлять производство изделий как из черных, так и из цветных металлических сплавов.
• Экологичность. Технология литья по газифицируемым моделям не предусматривает применения каких бы то ни было вредных, опасных для человеческого здоровья компонентов. К тому же метод ЛГМ  не предполагает образования токсичных отходов. Расходным материалом при данной технологии изготовления литых изделий является только пенополистирол, преобразуемый в процессе заливки в углекислый газ, песок же практически не расходуется и после регенерации способен опять выполнять свои функции. Альтернативные же методы (такие как кокильное литье либо по выплавляемым моделям) требуют большего числа сопутствующих компонентов. При производстве данными методами возможно образование токсичных газов, способных нанести ущерб человеческому организму и/либо окружающей среде.
• Малогабаритность производственного оборудования. Технологические линии ЛГМ являются одними из самых компактных в сравнении с альтернативными методами литья.
• Экономичность. Способ литья по газифицируемым моделям позволяет минимизировать трудовые/финансовые затраты на чистовую механообработку. Во-первых, метод ЛГМ позволяет за одну заливочную операцию произвести сразу несколько отдельных изделий. Во-вторых, осуществляется экономия объема расплава, поскольку образуется значительно меньшее число ненужных, технологических элементов, следовательно, уменьшается металлоемкость. В свою очередь это приводит к минимизации механической обработки, доводки литой заготовки до требуемых геометрических параметров. При использовании метода ЛГМ поверхность полученных изделий получается значительно более гладкой, что зачастую является достаточным, поэтому зачастую отсутствует необходимость в шлифовально-полировальных операций.
• Высокое качество продукции. Устаревшая кокильная технология литья подразумевает прямой контакт рабочего расплава со стенками формы, что приводит к значительному снижению ее ресурса, образованию дефектов рабочих поверхностей. Метод ЛГМ позволяет эксплуатировать заливочные пресс-формы на протяжении гораздо большего числа использований, при этом добиваясь практически идеального качества полученной продукции. При соблюдении всех несложных технологических нюансов вероятность образования дефектов отсутствует, все геометрические параметры изделия соблюдаются в течение всего эксплуатационного периода.