3D-формовка робочої порожнини ливарної форми з сипкого піску методом вакуумного відкачування

Анотація

Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

УДК 621.74.02: 621.744

Недоліком традиційного виготовлення піщаних форм чи стрижнів для отримання металопродукції в ливарному виробництві є необхідність проектування та виготовлення модельнострижневої оснастки, без чого обходиться метод 3D-виготовлення таких форм на верстатах з числовим програмним керуванням (ЧПК), що значно скорочує тривалість технологічної підготовки виробництва. Розроблено спосіб формоутворення робочої порожнини при вакуумній формовці з сипкого піску переважно на верстаті з ЧПК шляхом видалення піску з вакуумованої півформи, що представляє собою заповнену піском опоку з двома плоскими ладом і контрладом. Таке видалення піску виконують крізь всмоктувальну трубку пилососа з насадкою, при цьому залишковий тиск повітря на вході якої підтримують нижчим, ніж залишковий тиск повітря в порах вакуумуваного формувального піску. Цим способом досягається скорочення тривалості технологічної підготовки екологічного способу формоутворення порожнини вакуумованої форми з сипкого піску, автоматизація процесу виготовлення таких форм на верстатах з ЧПК і збільшення гнучкості такого процесу при виготовленні разових і дрібносерійних виливків. Екологічності процесу формоутворення сприяє контакт інструменту, як носія вакууму, з вакуумованим матеріалом, що виключає будь-які варіанти пилоутворення. Програмування і керування формоутворенням методом вакуумної обробки на верстаті з ЧПК практично не відрізняється від застосованого для відомих 3D-пристроїв з ЧПК тримірного фрезерування чи екструдерного формування. Розроблений спосіб відповідає сучасному розвитку 3D технологій, які є складовими тренду цифровізації виробництва, що дозволяє без паперових креслень з цифрової моделі за комп’ютерними програмами автоматично виготовляти вироби. Варіанти способу дозволяють різноманітити не лише процес 3D-формоутворення, але і змінювати деякі властивості виливків.

Список літератури

 1 Рихирев М. Цифровая аддитивная литейка. Аддитивные технологии. 2020. № 3. С.16–26.
 2 Минаев А.А., Ноткин Е.Б., Сазонов В.А. Вакуумная формовка. М.: Машиностроение.1984. 216 с.
 3 Дорошенко В.С. Трехмерная формовка из сыпучих материалов. Литейное производство. 2013. № 4. С. 8–11.
 4 Дорошенко В.С., Шинский И.О. 3D-технологии при литье по газифицируемым моделям. Металл и литье Украины. 2009. № 4–5. С. 30–33.
 5 Патент 19180 Україна, МПК B23Q 17/22, B23B 39/00. Віброакустична система для обробки на верстатах високоточних деталей. Опубл. 15.12.2006, Бюл. № 12.
 6 Патент 71093 Україна, МПК B23B 39/14, B23B 49/00. Пристрій для установки на ньому свердлильного обладнання і оброблюваної деталі. Опубл. 10.07.2012, Бюл. № 13.
 7 Патент 104962 Україна, МПК A47L 9/00. Спосіб створення вібрації насадки для пилососа. Опубл. 25.03.2014, Бюл. № 6.
 8 Патент 77826 Україна, МПК A47L 9/00. Пилосос. Опубл. 15.01.2007, Бюл. № 1.
 9 Патент 122408 Україна, МПК B22C 9/00, B22C 11/00, B29C 67/00, B33Y 30/00. Пристрій для 3D-друку піщаних форм з декількома робочими коробами. Опубл. 10.11.2020, Бюл. № 21.
10 Патент 19180 Україна, МПК E04G 21/04. Головка 3D-друку будівельних об'єктів. Опубл.25.04.2017, Бюл. № 8.
11 Патент 122408 Україна, МПК E04G 21/04, E04G 21/20. Головка 3D-друку будівельних виробів. Опубл. 25.10.2019, Бюл. № 20.
12 А. с. СССР 1063528 А. М. Кл. B22C 9/02. Способ изготовления литейных форм вакуумной формовкой. Опубл. 30.12.1983, Бюл. № 48.
13 Патент 122408 Україна, МПК В22С 9/02. Спосіб 3D формоутворення робочої порожнини вакуумованої ливарної форми на верстаті з ЧПК. Опубл. 26.01.2022, Бюл. № 4.
14 Дорошенко В.С., Гнатуш В. А. Перспективы развития рынка литья в контексте «Индустрия 4.0». Литье Украины. 2017. № 6. С. 18–21.