НЕЙТРАЛІЗАЦІЯ ГАЗІВ ПРИ ЛИТТІ МЕТАЛУ ЗА МОДЕЛЯМИ, ЩО ГАЗИФІКУЮТЬСЯ, ТА ПЕРЕДУМОВИ ЗАСТОСУВАННЯ ДЛЯ ЦЬОГО 3D-ДРУКОВАНИХ МОДЕЛЕЙ
Processy litʹâ, 2021, Tom 145, №3 p. 32-43
DOI:
https://doi.org/10.15407/plit2021.03.032Ключові слова:
лиття за моделями, що газифікуються, адитивна технологія, 3D-друк, вакуумно-плівкова формовка, газовий режим форми, нейтралізація газів, газифікація моделі, екологічна модернізаціяАнотація
УДК 621.74.045
Надійшла 24.06.2021
Посиленню конкурентоспроможності промислової продукції, впровадженню ресурcо- та енергоефективних технологій відповідає екологічна модернізація і підвищення продуктивності, зокрема, ливарного виробництва, як основної заготівельної бази машинобудування, а також зниження металоємності, удосконалення конструкцій виливків, в тому числі, з застосуванням 3D-технологій для виготовлення точних литих заготовок складної геометрії. У виконаному огляді способів лиття за моделями, що газифікуються, (ЛГМ) прослідковуються варіанти усунення викидів продуктів від газифікації моделі в повітря цеху та мінімізація забруднення ними піску форми. При переході від лиття за 3D-друкованими полімерними моделями, що випалюються в печах з оболонкових форм, на спосіб лиття за такими моделями, що газифікуються у вакуумованих формах з сипкого піску, з окисленням продуктів газифікації зменшується тривалість і спрощується виготовлення піщаної форми. Застосування адитивно виготовлених моделей, як приклад цифро-фізичного перетворення, несе перевагу «конструкційної свободи», що проявляється в біонічних конструкціях легковагих виливків. Вакуумована форма з випорами описаної конструкції не лише видаляє продукти газифікації, але і дозволяє частково їх знешкоджувати шляхом спалення в нагрітому металом стані, що має позитивне екологічне значення і економить витрати на витяжну вентиляцію в цеху. Підвищення стабільності утримання непорушними стінок вакумованої форми з сипкого піску і, відповідно, стабільної якості виливків за адитивно виготовленими моделями досягається застосуванням методів ВПФ (V-Process). Зменшенням маси моделі за рахунок часткового заміщення її матеріалу за допомогою оснастки для виконання випорів у ливарні формі сприяє зменшенню газифікаційних продуктів до кількості, близьких до відпрацьованих способів ЛГМ за моделями з пінополістиролу.
Посилання
National economic strategy for the period up to 2030. Approved by the decree of the Cabinet of Ministers of Ukraine dated 3.03.2021 No. 179. URL: https://nes2030.org.ua/. [in Ukrainian]
Doroshenko V. S. (2018). Research and technological development for decarbonization of the exact casting processes. Litejnoe proizvodstvo. No. 4. Р. 22–28. [in Russian]
Shulyak V. S. (2007). Casting on gasified models. Sankt-Peterburg: Professional. 405 р. [in Russian]
Doroshenko V. S., Berdyev K. H. (2016). Gas-dynamic balance in a sandy mold when casting according to gasified models. Lite Ukrainy. No. 4. Р. 20–24. [in Russian]
Nesterov N. V., Polyakova E. N. (2011). Forecasting metal emissions during casting using gasified models. Vestnik MANEB. Vol. 16. No. 3. Р. 46–52. [in Russian]
A. s. SSSR 217606. MPK B22C 9/04. Method of removing a gasified model from a castingmold / V. N. Ivanov, A. V. Lakedemonskij, G. I. Plencov et al. Publ. 07.05.1968, Bul. 16. [in Russian
A. s. SSSR 533444 A1. MPK B22C 9/04. Method of protecting castings from carburization / V. S. Shulyak, P. S. Soroka, S. F. Zyahor. Publ. 30.10.1976, Bul. 40. [in Russian]
Patent 43694 of Ukraine, MPK B22D 27/04. Method of cooling castings in foundry mold, container / I. O. Shinskij, O. J. Shinskij, P. M. Karichkovskij et al. Publ. 25.08.2009, Bul. 16. [in Ukrainian]
A. s. SSSR 823767 A1. MPK F24F 7/06, B08B 15/02. Device for removing gaseous hazards / V. S. Shulyak, V. V. Chajkin, A. V. Mostovoj et al. Publ. 23.04.1981, Bul. 15. [in Russian]
Patent 105206 of Russia, MPК B22С 9/04. Device for the removal of gaseous products during casting according to gasified models / A. V. Kuksa, N. A. Kidalov, V. A. Zakutaev. Publ. 10.06.2011 10.06.2011, Bul. 16. [in Russian]
Minaev A. A., Notkin E. B., Sazonov V. A. (1984). Vacuum molding. M.: Mashinostroenie. 216 р. [in Russian]
Barskij V. T. (1985). Production of cast blanks by vacuum film molding. M.: CNIIEEstrojmash. 40 р. [in Russian]
Patent 2020026 of Russia, MKI В22С 9/02. The method of manufacturing molds of vacuum- -film molding / V. S. Doroshenko, N. I. Shejko. Publ. 30.09.1994, Bul. 18. [in Russian]
Patent UA 85515, МПК В22С 9/02. Method of manufacturing vacuum molds / O. J. Shinskij, V. S. Doroshenko. Publ. 26.01.2009, Bul. 2. [in Ukrainian]
Mitrakov G. N., Evdokimov S. N., Lavrik E. G., Sazonov V. S. (2015). The use of additive techno logies in casting for burned-out models. Omskij nauchnyj vestnik. No. 2. Р. 80–84. [in Russian]
Doroshenko V. S. 3D printed polymer model for gasification in the mold. Novi materiali i tehnologiyi v mashinobuduvanni-2021: materiali nauchn. -tehnichn. konf., 28–29.04.2021, Kyiv / Edit. by R. V. Lyutij, I. M. Guriya. Kyiv: KPI named by I. Sikorskogo, 2021. Р. 77. [in Ukrainian]
Industry 4.0: How to navigate digitization of the manufacturing sector. McKinsey Digital (2015). URL: https://www.mckinsey.de/files/mck_industry_40_report.pdf.
Patent 67906 of Ukraine, MPK В22 С9/04. The method for molding models that gasification / O.J. Shinskij, V.T. Shulga, L.P. Vishnyakova ta in. Opubl. 10.09.2007, Bul. 14. [in Ukrainian]
Patent 147217 of Ukraine, MPK В22 С7/07, В22 С9/04. Method of metal casting according to gasified models with oxidation of gasification products / O. J. Shinskij, V. S. Doroshenko. Publ. 21.04.2021. Bul. 16. [in Ukrainian]
Shinskij O. I., Doroshenko V. S. (2019). Variants of using molding methods with crystallization of metal under pressure on rotary-conveyor lines. Casting processes. № 6. Р. 38–51. [in Russian]
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 В. C. Дорошенко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
