Технология литья по вакуумно-пленочным моделям ВПМ

Каждая из известных нам литейных технологий предназначена для получения определенного типа отливок. В настоящее время нет ни одной универсальной технологии, позволяющей получать всю существующую номенклатуру литья. В каждой технологии есть свои ограничения: по размерам, по геометрической точности получаемого литья, по повышенным требованиям к хим. составу отливок, по плотности и т. п.
Что мы хотим получить от той или иной литейной технологии?
-низкую себестоимость литья?
-геометрическую точность отливок?
-соответствие хим. состава ?
-небольшие затраты на начало производства?
-другие требования?
-или все вместе?
Существует достаточно много востребованных технологий, успешно используемых на наших предприятиях; литье под давлением, по выплавляемым моделям, по выжигаемым моделям, ХТС, ВПФ, ЛГМ и другие.
Предлагаю для Вашего внимания новую литейную технологию: литье по вакуумно-пленочным моделям (ВПМ). Ее достоинства и предполагаемую область применения.
Литье по вакуумно-пленочным моделям - процесс получения отливок из расплавленного металла в формах, рабочая полость которых образуется благодаря удалению (высыпанию) формовочного материала из модели, полученной методом вакуумно-пленочной формовки и завакуумированной в форме в сыпучем материале.

Вакуумно-пленочные модели изготавливают путем сборки не менее 2х подмодельных плит с промоделями, покрытыми (облицованными) специальной пленкой типа «сэвилен» (Рис.1). С установкой внутренних вакуумных фильтров. С заполнением и виброуплотнением полученной полости между промоделями сыпучим формовочным материалом (к примеру-песок). После уплотнения формовочного материала, полость между промоделями вакуумируется через вакуумный фильтр. Производится отключение вакуума от подмодельных плит и одновременно осуществляется подача в них воздуха. После чего подмодельные плиты раскрывают и извлекают полученную модель. Модель красят антипригарным составом и сушат. В дальнейшем, к модели подсоединяют литниковую систему: приклеиванием, припаиванием, обмоткой, или механическим креплением (Рис.2). Устанавливают модель с литниковой системой в форму (контейнер). Засыпают в контейнер сыпучий формовочный материал и виброуплотняют его. К контейнеру подключают вакуум и отключают вакуум от модели. Удаляют из модели вакуумные фильтра и модельные части литниковой системы. Затем, путем переворачивания готовой формы, удаляют (высыпают) формовочный материал из модели. Очищают (продувают) полость модели сжатым воздухом от остатков сыпучего материала. Форму поворачивают обратно (Рис.3). После этого производят заливку формы металлом.

В случае необходимости допускается хранение форм без вакуума и без нарушения ее целостности, при условии, что последние операции по удалению вакуумных фильтров, модельных частей литниковой системы и формовочного материала из модели, будут производиться непосредственно перед заливкой форм.

При изготовлении сложных форм моделей, технология ВПМ позволяет использовать элементы других литейных технологий, традиционных и вакуумируемых стержней (Рис.4).

Данная технология позволяет получать разнообразные модели, к примеру, собираемые из нескольких частей (Рис.5; Рис.6)
Все остальные технологические операции после заливки форм металлом: выбивка форм, охлаждение и регенерация формовочных материалов производится существующими способами.
Применение сухого песка без связующих, тонкой облицовочной пленки с одновременным вакуумированием форм при заливке их расплавленным металлом, позволяет обеспечить экологическую безопасность технологического процесса как внутри цеха, так и за его пределами, при выбросе отсасываемого воздуха в атмосферу.

К примеру: расход облицовочной пленки при технологии ВПМ в два раза меньше, чем при технологии ВПФ (вместо двух полуформ используется один контейнер) и соответственно меньше объем образующихся газов; при сравнении с технологией ЛГМ, использующей похожий принцип формования, полость модели полностью заполнена полистирольной массой и, поэтому, при заливке ее металлом, объем выделяемых из нее газов намного превышает объем газов, выделяемых при литье по ВПМ.

Каковы же основные достоинства предложенной технологии литья по вакуумно - пленочным моделям:
- низкая себестоимость получаемого литья (минимальный расход материалов на единицу продукции, простота получения моделей);
- одна из самых экологически чистых литейных технологий;
- высокая точность получаемых отливок (выше, чем при технологии ВПФ, так как отсутствует вероятность смещения полуформ при сборке, кроме того, модель перед установкой в контейнер подвергается визуальному осмотру и устранению возможных нарушений ее конструкции);
- возможность хранения форм в контейнере без вакуума;
- отсутствие загрязнения формовочного материала продуктами горения и остатками использованных моделей;
- возможность получения отливок из черных и цветных металлов и их сплавов без науглераживания и без примесей;
-минимальный расход основных используемых материалов (облицовочная пленка, антипригарная краска, формовочный песок);
- необходимость в небольших основных и вспомогательных производственных площадях ( по аналогии с технологией ВПФ).
Основная область применения ВПМ:
- использование данной технологии в литейном производстве наиболее эффективно при получении ответственных, крупных и средних отливок, как при мелкосерийном так и при массовом производстве;
- при высоких требованиях к их качеству;
- при высоких требованиях к экологической безопасности производства.