Технологии и оборудование Laempe в Бразилии и Мексике

Статьи от автора: Popov Angel

Popov Angel Dr.

1. Место Бразилии и Мексики среди других «литейных» наций

По выпуску отливок (3,34 млн. т) Бразилия в 2011 г. занимала седьмое место в мире. За этот же период Мексика выпустила 1,65 млн. т литейной продукции, занимая 11 место в мире, плотно конкурируя с Францией и значительно опережая объемы производства таких значимых «литейных» наций, как Великобритания, Испания, Турция, Швеция, Польша и Чехия (по данным Modern Casting, 2012-12, стр. 25-29).

Диагр. № 1: Распределение производства отливок в Бразилии и Мексике по сплавам (по состоянию на 2011 г., все данные в млн. тонн; по данным Modern Casting, 2012-12, стр. 25-29)

Как показывает диаграмма №1, объемы и распределение литейной продукции по сплавам в обеих странах существенно различаются:

Бразилия выпускает в два раза больше отливок, чем Мексика, в основном благодаря существенным объемам производства чугунных отливок.
Мексика специализируется на производстве высокотехнологичных алюминиевых отливок. По выпуску отливок из алюминиевых сплавов Мексика занимает одно из ведущих мест в мире, следуя за Китаем, США, Индией, Германией и Италией. Бразилия по этому показателю занимает только 11 место в мире.
Мексика выпускает в 10 раз больше отливок из медных сплавов, чем Бразилия.

В 2011 г. в Бразилии имелось 746 литейных заводов, которые выпускали отливки из черных сплавов. До 20% стальных, 13% чугунных и 8% алюминиевых отливок были предназначены для экспорта, в основном в США. Доля поставок отливок (из чугуна и алюминия) заводам автомобильной промышленности превышает 50%. Бразилия и в будущем останется крупнейшим производителем стальных и чугунных отливок благодаря наличию крупного местонахождения железной руды (по данным Ассоциации Литейщиков Бразилии (www.abifa.org.br).

Диагр. № 2: Количество литейных заводов в Бразилии и Мексике со специализацией по сплавам (по состоянию на 2011г., все данные в млн. тонн; по данным Modern Casting, 2012-12, стр. 25-29)

Как в Бразилии, так и в Мексике около 90% всех литейных заводов – мелкие или средние частные предприятия. В литейной промышленности Бразилии в 2010 г. было занято 500 тыс. человек, против 300 тыс. человек в Мексике. 78% объема поставок отливок заводов Мексики идет в автомобильную промышленность, поэтому литейщики Мексики еще более зависимы от состояния мировой и особенно американской автомобильной промышленности, чем литейщики Бразилии.

Другие отрасли для сбыта отливок в обеих странах: сельскохозяйственное машиностроение (от 8 до 12%) и арматуростроение (от 4 до 8%), по данным www.foundrygate.com.

2. Технологии и оборудование LAEMPE в Бразилии

За последние годы фирма LAEMPE поставила на заводы Бразилии 25 стержневых центров.

Проект «GMB»

GMB (Дженерал Моторс до Бразил), (gm.com) – самый крупный производственный комплекс американского автомобильного концерна GM в мире за пределами США. Комплекс был основан еще в 1925 г. в районе Ипиранга города Сан-Паулу, а в 2000 г. Дженерал Моторс запустил один из самых современных в свое время монтажно-сборочных автомобильных заводов, который имеет рядом и собственные литейные мощности.

По заказу GMB в 1999 г. для чугунолитейного завода в г. Сан-Паулу был поставлен стержневой комплекс оборудования LAEMPE для производства стержней и стержневых пакетов для отливок блоков цилиндров. 4-х цилиндровые рядные блоки были предназначены для легковых машин GM с объемом двигателя 1,6 и 1,8 литра (рис.1).

Рис. 1. Примеры изготовленных на стержневом участке LAEMPE стержней и стержневых пакетов, а также образцы неочищенных блоков. Чугунолитейный завод GMB,
г. Сан-Паулу, Бразилия

В состав стержневого комплекса входили 4 стержневых автомата c объемами надувных головок 32 литра, а также газогенераторы, смесители и автоматизированные системы сборки стержней в стержневые пакеты и окрашивания стержневых пакетов, включая 12 роботов. Процесс изготовления стержней – Cold-Box-Амин-процесс.

Впервые в мире для этого проекта LAEMPE разработала и внедрила в литейной практике автоматизированную систему сборки стержней свинчивание саморезами взамен горячего клея. Технологические преимущества применения саморезов вместо клея – предотвращение дополнительных источников газовыделения во время заливки и охлаждения отливок (рис.2.).

Рис.2. Примеры автоматизированной сборки стержней («водяной рубашки» и «основания») свинчиванием саморезами. Чугунолитейный завод GMB, г. Сан-Паулу, Бразилия

Производительность стержневого участка соответствует годовой программе 500 000 шт. отливок блока двигателя автомобиля.

Проект «WHB»

WHB Componentes Automotivos (www.whbbrasil.com.br) – созданная в 1993 г. компания, специализирующаяся на производстве высокоточных чугунных деталей, в основном для легковых и грузовых машин. Примеры продукции: блоки и головки блока двигателя (рис.3), коробки передач, элементы мостов, подвески, тормозные колодки. Клиенты WHB – автомобильные концерны General Motors, Fiat, Peugeot, Citroen, Audi, Daimler.

С целью максимального контроля над качеством и минимальной себестоимостью производимой продукции, в 2005 г. в г. Куритиба был запущен сверхсовременный собственный чугунолитейный завод (WHB Fundic~ao) с годовой производительностью 100 000 т.

Рис. 3. Примеры блоков из производственной программы чугунолитейного завода WHB Fundicao, г. Куритиба, Бразилия

В 2010 фирма LAEMPE получила крупный заказ на поставку комплексного стержневого участка для чугунолитейного завода WHB Fundic~ao. Комплекс поставленного оборудования состоит из 6 стержневых автоматов LFB/LHL с объемом надувных головок от 50 до 130 литров, в комплекте со всеми периферийными устройствами, включая газогенераторы, смесители, ванны для противопригарной краски. Процесс изготовления стержней Cold-Box-Амин-процесс. Съем стержней, сборка в пакет и окраска осуществляются 8 роботами, в том числе самым мощным роботом, применяемый в литейном производстве - KUKA TITAN, с грузоподъемностью 1000 кг (рис.4.).

Номинальная часовая производительность линии составляет 50 спаренных стержневых пакетов или 100 отливок 4-х цилиндровых рядных блоков двигателей.

Рис. 4. Примерный спаренный стержневой пакет для получения двух отливок 4-х цилиндровых рядных блоков двигателя, а также фрагмент из стержневого участка LAEMPE с окрасочным роботом KUKA TITAN с грузоподъемностью 1 т. Чугунолитейный завод WHB Fundicao, г. Куритиба, Бразилия

Проект «WEG»

WEG Equipamentos Eletricos sa Motores (BRA), (www.wegelectric.com) - крупнейший бразильский электротехнический концерн. На своих пяти фабричных комплексах, расположенных в Бразилии, WEG управляет всем процессом от стадии литья и штамповки до покраски и упаковки. Основные производственные мощности компании сосредоточены в бразильском штате Санта Катарина на юге страны.

Однако, начиная с 2000 года, с пуском в строй заводских единиц за пределами страны, компания окончательно стала многонациональной. На заводах и сервисных центрах концерна в 2007 г. работали больше чем 15 тыс. сотрудников, которые обеспечили годовой капиталооборот около 1,57 млрд. Евро. Основная деятельность компании - выпуск электротехнической продукции, в том числе электродвигателей для стандартных и нестандартных применений (напр. в шахтах, при низких температурах, во взрывоопасной среде и т.д.), а также трансформаторные станции, частотные преобразователи, реле, контактные блоки и другие подобные детали для электротехнической промышленности.

Рис. 5. Примеры изготовленных на стержневом участке LAEMPE стержней и стержневых пакетов. Чугунолитейный завод WHB Fundicao, г. Куритиба, Бразилия

В 2008 г. LAEMPE получила крупный заказ на поставку автоматизированной технологической линии для чугунолитейного завода WEG в г. Жонвил (Бразилия).

Линия предназначена для изготовления стержней по Cold-Box-Амин-процессу и служит для получения отливок корпусов электродвигателей методом литья в стержневые пакеты. Стержневые пакеты размещаются в песчано-глинистные формы, которые служат только для их транспортирования. Формообразование осуществляется только на базе прямого контакта стержневой смеси с жидким металлом при отношении «металл/форма» макс. 1:2. Из-за этого факта, что в рамках производственной программы WEG производятся корпусы электромоторов из серого чугуна с различными размерами, стержневые пакеты по весу варьируются от 15 до 40 кг, причем для одного пакета необходимы два наружных стержня и один внутренний стержень (рис.6).

Рис.6. Примеры стержневой продукции, а также момент монтажно-сборочных работ автоматизированного участка LAEMPE на чугунолитейном заводе WEG в г. Жонвил, Бразилия

Технологическая линия LAEMPE поставлена в три этапа в период 2009-2011 гг. и состоит из шести стержневых автоматов LAEMPE типа LFB2х65Н, каждый из которых выполнен с двумя головками, каждая с объемом 65 литров. Стержневые автоматы укомплектованы газогенераторами, смесителями, манипуляторами для автоматической замены комплектов стержневой оснастки. Съем и сборку стержней в пакет выполняют 9 роботов.

Автоматизированный участок LAEMPE доукомплектован монтажно-сборочным конвейером, вертикальным складом для хранения до 700 собранных пакетов, а также двумя роботами для окрашивания стержневых пакетов и их простановки в форму. Выбивка безопочных форм с вертикальной линией разъема, а также дробометная очистка отливок осуществляются в галтовочном барабане. Производительность стержневого участка = 514 стержневых пакетов в час (это соответствует машинному циклу формовочного автомата = 7 сек).

3. Технологии и оборудование LAEMPE в Мексике

За последние 15 лет фирма LAEMPE поставила на литейные заводы Мексики 90 стержневых центров. Оборудование предназначено в основном для производства алюминиевых отливок с автомобильной тематикой.
Проект «NEMAK»

Мексиканский технологический концерн NEMAK (www.nemak.com) – независимый производитель отливок из алюминия, мировой лидер в области производства головок цилиндров. NEMAK входит в мексиканский холдинг ALFA (www.alfa.com.mx), который кроме литейного дивизиона имеет заводы по переработке нефти, производству продуктов питания, а также выпускает электронную и телекоммуникационную технику.

NEMAK является основным поставщиком головок для американских автомобильных концернов и владеет 55% рынка США по сбыту этой продукции (свыше 8 млн. шт.). Концерн выпускает и блоки двигателей из алюминия (до 1,2 млн. шт. в год).
Примерно в 300 км от границы американского штата Техас находится самый крупный в мире алюминиевый литейный завод NEMAK Monterrey, специализирующийся на производстве отливок блоков и головок блоков цилиндров. Завод имеет 6 цехов, на которых работают более 4500 сотрудников. Отливки головок изготавливаются методом литья в кокиль под низким или атмосферным давлением. Для оформления внутренних каналов отливок применяются стержни. Отливки рядных и V-образных блоков изготавливаются методом литья в стержнях под низким давлением. Для оформления как внутренних каналов, так и наружных поверхностей отливок применяются стержни.

В 2000-2004 гг. LAEMPE поставила на завод NEMAK в г. Монтерей, Мексика, 37 стержневых центров, а также всю необходимую для автоматизации съема и сборки стержней в пакеты периферию, включая 76 роботов. Стержни и стержневые пакеты предназначены, как для получения головок, так и для получения блоков (рис.7,8).

Рис.7. Примеры стержневой продукции, а также общий вид комплекта стержневой оснастки для стержневого автомата LAEMPE на алюминиевом литейном заводе NEMAK в г. Монтерей, Мексика

В 1999 г. NEMAK приобрел в г. Салтило в мексиканском штате Коахила, другой литейный завод по производству отливок из алюминия, а именно бывшую компанию Castech. На этом заводе сегодня производят блоки и головки блоков цилиндров из алюминиевых сплавов методом литья в кокиль или в стержневых пакетах под атмосферным или низким давлением. На заводе работают около 1000 человек.

Рис.8. Общий вид частью стержневого участка LAEMPE на алюминиевом литейном заводе NEMAK в г. Монтерей, Мексика

В 2005 г. LAEMPE поставила на завод NEMAK в г. Салтило, Мексика, 14 стержневых центров (рис.9), а также всю необходимую для автоматизации съема и сборки стержней в пакеты периферию, включая 11 роботов. Стержни и стержневые пакеты предназначены как для получения головок, так и для получения блоков.

Рис.9. Общий вид одного из стержневых автоматов LAEMPE типа LCB32 на заводе алюминиевого литья NEMAK в г. Салтило, Мексика

Для всех заводов концерна NEMAK по всему миру LAEMPE поставила 144 стержневых центра. Сотрудничество с мексиканским литейным гигантом продолжает успешно развиваться

Проект «Моntupet-Torreon»

Montupet (www.montupet.fr) – французский литейный концерн, один из мировых лидеров в области производства алюминиевых отливок автокомпонентов, основной конкурент таких концернов, как NEMAK и Georg Fischer.
Фирма создана в конце прошлого века в городе Nogent (Ножо) под Парижем. Специализация в области производства алюминиевых отливок с применением исключительно в автомобильной промышленности начинается в 1905 году.

В настоящее время в состав концерна входят семь литейных заводов, два из них во Франции и по одному в Северной Ирландии, Испании, Канаде, Мексика и Болгарии.

Рис. 10. Общий вид стержневого автомата LAEMPE типа LFB50H на алюминиевом литейном заводе MONTUPET в г. Тореон, Мескика

Производственная программа концерна - отливки для автомобильной промышленности. Основные типовые детали, производимые методом кокильного литья, литья под низким или высоким давлением - блоки рядных и V-образных двигателей, головки цилиндров, колеса, коллекторы, турбонасосы. Основные клиенты - все европейские и американские автомобильные концерны. Капиталооборот за 2011 г. составлял 459 млн. Евро (рост на 22% по сравнению с результатом 2010 г.).

Алюминиевый литейный завод Montupet в Мексике находится в городе Тореон. До приобретения французским концерном в 1998 г., мексиканская фирма была известна под именем Montiac S.A. de C.V.

Сегодня на этом литейном заводе работают около 250 сотрудников. Высокий уровень автоматизации дает возможность ежедневно производить до 6000 отливок головок цилиндров. Отливки предназначены в основном для 4-х и 5-ти цилиндровых рядных блоков двигателей американских концернов FORD и GM.

Cтержневой участок на заводе Montupet в Мексика реализован фирмой LAEMPE в период 2000-2006 гг. За два этапа поставлены 6 стержневых центров - все на основе 50-литровых стержневых автоматов серии LFB (рис.10,11).

Каждый стержневой автомат снабжен манипулятором для автоматической замены комплектов стержневой оснастки. Стержневая смесь изготавливается на смесителях типа LM с производительностью 1500 кг/ч. Метод изготовления стержней- Cold-Box-Амин-процесс. Подача жидкого амина осуществляется из центральной станции в локальные газогенераторы. Для улучшения работы обслуживающего персонала поставлена станция для автоматического размыкания комплекта модельной оснастки с целью ее очистки. Все производственные данные поступают в центральный сервер LAEMPE и подвергаются статистической обработке.

Рис.11. Общий вид стержневого автомата LAEMPE типа LFB

Для всех заводов концерна MONTUPET по всему миру LAEMPE поставила 32 стержневых центра.

Проект «BOCAR-AUMA»

Мексиканский промышленный холдинг BOCAR (www.bocar.com.mx) основан в 1967 г. с целью производства насосов и компрессоров. Сегодня BOCAR – концерн, который специализируется на производстве деталей для автомобильной промышленности из цветных сплавов и технической пластмассы. Именно комбинация материалов алюминий, цинк и пластмасса являются главной целью разработок и технологического опыта мексиканского концерна, которой в данной области является мировым лидером.

Алюминиевый литейный завод AUMA FUGRA в г. Лерма, Мексика производит отливки методом литья в кокиль под атмосферным давлением с применением разовых песчаных стержней. Типовые изделия - газовые коллекторы, коробки передач и головки цилиндров.

Начиная с 2000 г. LAEMPE поставила на завод AUMA FUGRA 12 стержневых центров (рис.12).

Рис.12. Общий вид одного из 12 роботизированных стержневых центров LAEMPE на заводе AUMA FUGRA в г. Лерма, Мексика

Каждый центр оснащен со стержневым автоматом LB с 25-литровой пескострельной головкой, с газогенератором для Cold-Box-Амин-процесса, со смесителем и роботом ABB. Роботы работают в цикле стержневых автоматов, снимают, очищают стержни, а затем размещают их на стеллажи. Стеллажи после заполнения стержнями транспортируют на участок заливки.

Обобщение

Литейная промышленность в латиноамериканских странах продолжает стабильно развиваться, а взаимовыгодное сотрудничество LAEMPE с литейщиками Бразилии, Мексики и других латиноамериканских стран в условиях глобализации приобретает новую динамику.

По всем вопросам модернизации стержневого производства обращайтесь в представительство фирмы Laempe в Украине: +7 499 907-5000, 907-5222; e-mail: laempe@nln.ru

Опубликовано: ИТБ "Литьё Украины", №04 (152) 2013 г.