Від виробництва ливарної форми до змішування мінеральних інгредієнтів лиття до фарбування готової деталі – ось захоплююча історія про те, як виготовляється високотехнологічний компонент машини з мінерального лиття від UNPARALLELED Machine Systems.
У порівнянні з сірим чавуном і зварними конструкціями має значно кращі амортизаційні властивості. Це забезпечує більшу динамічну стабільність станини машини в надшвидких і високоточних виробничих машинах.
Його видатна термічна стабільність означає, що він менш схильний до впливу короткочасних температурних впливів.
Його екологічні характеристики є видатними завдяки ресурсозберігаючому виробництву, а також екологічно чистій утилізації та переробці. Це лише три з багатьох основних переваг мінерального лиття.
Тому не дивно, що інноваційний матеріал давно зарекомендував себе у високотехнологічному машинобудуванні та використовується в багатьох галузях промисловості по всьому світу – від класичного верстатобудування до напівпровідникової, лазерної, медичної та пакувальних галузей.
Але як високоефективні компоненти машини створюються шляхом змішування мінералів, каменів і зв’язуючих на основі епоксидної смоли?
◆ 1. Виробництво з лиття цвіль
Як правило, ливарні форми виготовляються спеціалізованими виробниками інструментів і форм, а також схвалені ними. Перевагою є те, що будь-які помилки та відхилення можна негайно виправити. Після цього ливарна форма доставляється в UNPARALLELED Machine Systems, розбирається на окремі частини та розміщується на монтажних стендах / пристроях або фіксується у вертикальному положенні.
◆ 2. прибирання і покриття з реліз агент
Внутрішню частину форми необхідно ретельно очистити. Щоб запобігти прилипанню мінерального лиття до внутрішньої частини ливарної форми, всю внутрішню поверхню форми покривають спеціальним антиадгезійним засобом, як правило, за допомогою розпилення. Литі вставки, такі як різьбові анкери, опорні плити та труби, фіксуються за допомогою гвинтів/заглушок на внутрішній стороні ливарної форми.
◆ 3. Гелькоут додаток
Гелькоут наноситься пензлем або безповітряним розпиленням шаром товщиною 0,5–2 мм на внутрішню частину формованих частин. Поверхні, які будуть сформовані або склеєні на пізнішому етапі, залишаються поза увагою. Гелькоут з’єднується з мінеральним литтям, утворюючи міцний поверхневий шар. Такі властивості, як стійкість до подряпин і температур, можна адаптувати до вимог замовника. Гелькоут може бути виготовлений у більшості кольорів RAL і служить ґрунтовкою для фарбування. Нарешті, формовані деталі з’єднуються гвинтами та прикріплюються шпильками до форми.
◆ 4. Дозування, змішування, лиття, стискання
Компоненти мінеральної виливки дозують, змішують і відливають у форму. Після стиснення відбувається загартування в ливарній формі.
• Дозування: щоб досягти відтворюваних властивостей матеріалу, окремі компоненти сполучного (смола, затверджувач і добавки) і зернисті фракції суміші наповнювача повинні бути точно дозовані. Це робиться об’ємно за допомогою дозуючих гвинтів/дозуючих насосів.
• Змішування: процес змішування складається з двох етапів. Спочатку зернові фракції змішуються до кривої сортування. Епоксидну смолу з затверджувачем і сполучними добавками змішують окремо. Для зв'язування мінерального ливарного матеріалу наповнювачі повинні бути повністю змочені зв'язуючим; це робиться на другому етапі після того, як два компоненти мінерального лиття були зведені разом. У результаті виходить в’язка, але текуча маса – мінеральна виливка. Потужні системи змішування та дозування забезпечують оптимальний рівень змішування та змочування та можуть обробляти понад 6 т мінерального лиття на годину.
• Лиття: форма зазвичай заповнюється з розливного ковша або безпосередньо через змішувальну установку. Оскільки процес лиття може тривати кілька годин для деталей великого об’єму, час, протягом якого мінеральна ливарна суміш залишається придатною для роботи, відіграє важливу роль. У випадку мінеральних ливарних систем на основі епоксидної смоли життєздатність становить від двох до шести годин, залежно від температури та хімічних параметрів.
• Стиснення
Процес стиснення забезпечує найкращу вентиляцію мінеральної ливарної суміші та покращує текучість в’язкої маси. Відносний рух компонентів наповнювача під час вібрації зменшує вміст пор. Особливо під час стиснення деталей великого об’єму у важких ливарних формах кращі результати досягаються за допомогою так званих компресійних столів. Було вивчено вплив таких параметрів, як прискорення, амплітуда, частота та тривалість, на процес стиснення і, таким чином, на кінцеві властивості мінерального лиття. У промислових умовах ці параметри встановлюються індивідуально для кожної виливки залежно від маси наповнювача, рівня наповнення та матеріалу ливарної форми. Сучасні компресійні таблиці плавно регулюються до частоти 70 Гц і прискорення 25 м/с2 (2,5 g).
◆ 5. Затвердіння
Для затвердіння заповнену ливарну форму встановлюють горизонтально в складальному залі, оскільки обмежене положення ливарної форми призведе до того, що під час затвердіння відлита заготовка буде неточною за розмірами. Оскільки сталеві форми швидше розсіюють тепло від зовнішніх мінеральних литих шарів, ніж від серцевини, для великих компонентів рекомендується теплоізоляція ливарної форми. Метою є рівномірний розвиток температури по всьому поперечному перерізу литої деталі; це можна контролювати за допомогою вбудованих датчиків температури. На швидкість затвердіння впливає зовнішня температура та реакційна здатність затверджувача. Після 12-14 годин загартування в ливарній формі заготовку можна вийняти. Як правило, за один робочий день можна виготовити одну мінеральну виливок на форму.
◆ 6. Виймання з форми
При демонтажі ливарної форми гвинти кріплення вкладишів видаляють і формовані деталі відпресовують з литої заготовки в порядку, зворотному складанню. Потім литу заготовку піднімають з дна форми, і всі незакріплені частини видаляють із заготовки.
◆ 7. прибирання
Завдяки холодному литтю в точні форми та високоефективним системам гелькоуту очищення заготовок для мінерального лиття, виготовлених, як правило, займає менше часу, ніж заготовок із сірого чавуну. Поверхні вже мають гарну оптичну якість і часто відповідають необхідним вимогам після змивання антиадгезиву. Компоненти, які виконують дизайнерські та облицювальні функції на машинах, необхідно очищати на відповідних поверхнях. На поверхнях з’єднання сегментів ливарної форми на литій заготовці виникають задирки, які відшліфовуються ручними шліфувальними машинами. Під час чищення також усуваються інші дефекти поверхні, такі як відколи, відбитки та поверхневі порожнини. Поверхня гелькоуту перед фарбуванням шліфується. Крім того, процес очищення готує поверхні, які потрібно формувати або склеювати. Як уже згадувалося, ці поверхні не покриваються гелькоутом. Поверхню мінерального лиття надають шорсткості ручними шліфувальними машинами. Після формування або склеювання виступи відшліфовуються.
◆ 8. Рафінування з лиття поверхні
Область лиття відкрита, неспецифічна для форми і тому трохи нерівна. Однак, як правило, це не проблема, оскільки зазвичай це нижня сторона рами. У разі підвищених вимог поверхня може бути оптично покращена шляхом нанесення литого покриття.
◆ 9. живопис
Деталі мінерального лиття можна пофарбувати практично в будь-який колір, при цьому фарба наноситься розпилювачем або валиками. Оскільки багато ливарних деталей уже вбудовані в заготовку, необхідно подбати про захист внутрішніх різьб. Розділювальні та чистячі засоби, гелькоути та фарби повинні бути точно вирівняні один з одним за хімічним складом.