Изготовление форм для литья чугуна

Статьи

Эту страничку мы решили открыть для того, чтобы Вам стал несколько понятней производственный процесс художественного литья из бронзы и латуни.

Нам часто приходиться отвечать на вопросы наших потенциальных Заказчиков о том, что изготовление того или иного изделия из бронзы сопряжены с достаточно трудоемким и длительным процессом.

Особенно это касается таких изделий, которые изготавливаются с «нуля», т.е. эксклюзивное исполнение по идее, а в лучшем случае по предварительному эскизу Заказчика.

Литейное дело — одно из самых древних в мире ремесел. На заре литейного производства модель изготавливали из воска, а формы для литья были глиняными.

В более поздний период, примерно в XII веке, появились более совершенные двухсторонние формы. С их помощью изготовлялись самые разные изделия: домашняя утварь, оружие, украшения. В XV веке для литья научились использовать чугун.

Со второй половины XIX века распространилась сталь, и литейное производство значительно усложнилось.

Эскиз изделия

Но вернемся к технологии литья и изготовления изделий из бронзы и латуни на нашей Фирме.

После того как Заказчик пришел к окончательному решению, как он хочет видеть свою идею, воплощенную в бронзе, начинается работа наших дизайнеров и художников над эскизом будущей модели изделия [фото 1 >>].

Модель отливки

Окончательный вид эскиз приобретает в виде рабочего чертежа, по которому уже и изготавливается сама модель [фото 2 >>]. Модель отливки используется для создания отпечатка в литейной форме: она задает требуемые контуры изделия.

В ручном литье (что преимущественно и присутствует в нашей мастерской) чаще применяются разъемные и неразъемные гипсовые, пластиковые, деревянные модели.

Для изготовления наиболее сложных штучных изделий, используются деревянные модели (бук, ольха, липа, сосна) или модели из слоновой кости многократного применения.

По своей конструкции модели отливки делятся на три вида.

• Неразъемные. Модели этого вида очень часто применяют в ручном литье. Неразъемные модели извлекают из формы, не разделяя на части. При формовке модели этого вида оставляют четкий отпечаток наружного контура будущего изделия.
• Разъемные. Модели этого вида состоят из нескольких частей, которые легко отделяются друг от друга по сложной поверхности или по плоскости.
• Специальные. Модели этого вида представляют собой формовочные шаблоны или скелетные модели и используются для формовки сложных изделий из бронзы, латуни.

Формовка

После того, как закончена работа над моделью, и она утверждена у Заказчика, происходит следующий этап — изготовление литейной формы, при помощи модели изделия и различных инструментов и приспособлений, а так же песчаной (формовочной) смеси. Процесс изготовления литейной формы (формовка) — наиболее трудоемкий и продолжительный.

В литейную форму заливают расплавленный металл, который заполняет полость, остывает в ней и формирует отливку, своими очертаниями повторяющую форму модели [фото 3 >>].

Для отливки изделия используются такие сплавы как бронза, латунь и др.

Литейные формы подразделяются на разовые и многоразовые. Основная составляющая формовочных смесей при изготовлении разовых форм — кварцевый песок; в качестве связующей добавки используют глину. После того как отливка готова, разовую форму разрушают.

Литейная форма составляется из двух полуформ — опок. Они служат для удержания формовочной смеси при ее уплотнении. Как правило, опоки заполняют смесью из органических и неорганических материалов [фото 4 >>]. При ручном способе формовки используют небольшие по массе и размерам опоки.

Заливка формы

По окончании процесса формовки изделия, начинается подготовка приготовления расплава для заливки формы. Металл расплавляют в плавильной печи одной из разновидностей: вагранка, пламенная, тигельная, дуговая и др.

При художественном литье крайне редко используются металлы в чистом виде. Литейные сплавы бывают черными (из чугуна и стали) и цветными (из соединения в определенных пропорциях магния, цинка, свинца, алюминия, олова, меди и других металлов).

Самые распространенные в литейном деле сплавы — серый литейный чугун и различные медные сплавы. Наиболее известные медные сплавы — латунь и бронза, которые в большинстве случаев и используется в мастерской нашей Фирмы для изготовления изделий.

Латунь представляет собой сплав цинка и меди, иногда — некоторых других элементов. Латунь имеет достаточно плотную структуру и обыкновенно используется для изготовления отливок со сложной поверхностью.

Бронза представляет собой сплав, в который входят олово, алюминий, марганец, или свинец. В свою очередь, бронзы подразделяются на безоловянные и более распространенные оловянные.

По готовности металла в печи производится заливка литейной формы. Это самая короткая операция в литейном деле, однако, она играет основную роль в процессе отливки, т.к. при заливке возможны разнообразные виды брака — пригар, спаи, недоливы, шлаковые раковины и т.д. Для выполнения этой операции используются ковши самой разнообразной формы [фото 5 >>]. В мастерской нашей Фирмы используются ручными ковшами — ложками.

Выбивка формы

Следующая технологическая операция после отливки — выбивка. Она заключается в том, что после достаточного охлаждения отливки форму разрушают. Технология нашей выбивки проходит вручную с использованием клещей и молотка [фото 6 >>].

Обрубка

После выбивки отливка имеет на своей поверхности прибыли, литники, выпоры (спец. термины), кроме того, могут образовываться заливы [фото 7 >>].

Дальше происходит процесс удаления прибылей, литников, выпоров, заливов, который носит название обрубки.

Очистка

По окончании обрубки отливки очищают от формовочной смеси, пригоревшей к их поверхности. Это делают вручную с использованием металлических щеток. Ажурные изделия очищают круглыми механическими проволочными щетками [фото 8 >>].

Чеканка

При необходимости более качественного изготовления изделия применяется чеканка.

Поверхность модели уже имеет рисунок, однако каким бы четким он ни был, нельзя получить идеального качества рисунка на отливке (для этих целей используется метод литья по выплавляемым моделям).

После окончательной доводки, изделие можно, по желанию Заказчика, покрыть золотом, серебром, никелем, патиной и т.д.

Сборка отливок

На заключительном этапе происходит сборка отливок, т.е. соединение в одно целое частей изделия (если, соответственно, изделие составное). Отливки монтируются так, чтобы знак на одной части отливки и соответствующее ему гнездо полностью совпали [фото 10 >>].

Процесс художественного литья из бронзы и латуни завершен. Изделие готово к приему Заказчика и долгие годы будет радовать своим видом не одно поколение.

В заключении нам еще раз хотелось бы сказать о том, что эта статья не преследует рассмотрение глубоких технологических процессов и тонкостей художественного литья. Мы лишь в сжатой форме попытались описать тот процесс производства, который происходит в мастерских нашей Фирмы.

И если Вам стало понятно, что этот процесс достаточно сложный, трудоемкий и занимает определенный срок по времени, то со своей задачей мы справились. И если Вы решились заказать какое-то оригинальное изделие по Вашей идее или эскизу, учитывайте, пожалуйста, временной фактор его изготовления. И тогда мы выполним неповторимое и единственное Ваше художественное изделие из бронзы или латуни.

С уважением, директор ООО «НИМБЪ» А. В. Седушкин

Источник: http://www.bronza.com/articles/

Литье чугуна на заказ – чугунное литье по чертежам заказчика в Москве: цена за кг | Литейка ПРО

Хотите придать интерьеру свой индивидуальный и неповторимый стиль или подчеркнуть свой изысканный вкус в оформлении малых архитектурных форм вашей усадьбы?

Просто закажите у нас изготовление из чугуна или цветных металлов барельефов, фамильных гербов, декоративных элементов с ваших инициалами и вензелями. Мы спроектируем и изготовим для Вас изделия любой сложности. Вы можете предоставить нам свои чертежи и эскизы или воспользоваться услугами наших художников, они помогут подчеркнуть Ваш неповторимый стиль и тонко вписать его в существующий интерьер.

Так же мы изготавливаем чугунное литье на заказ для отраслей промышленности: станкостроения, машиностроения, приборостроения и литье корпусов. Для получения высококачественных изделий мы применяем классические технологии с использованием современных материалов:

• в песчаные формы с применением холодно-твердеющих смесей (ХТС);
• литье в землю в песчано-глинистые смеси (ПГС);
• центробежное литье чугуна и цветных металлов;
• кокильное литье чугуна и цветных металлов;
• литье по выплавляемым моделям.

Цены на литье чугуна на заказ

Цена на отливку деталей из чугуна за 1 кг складывается из следующих факторов:

• применяемая технология литья (ХТС, ПГС, кокильное, центробежное литье);
• габариты отливки;
• сложность отливки: наличие внутренних полостей, отверстий;
• потребность в последующей механической обработке: токарно-фрезерная обработка, сверление отверстий, нарезание резьбы и т.д.

Исходя из вышеперечисленного, стоимость литья чугуна за кг определяется индивидуально для каждого случая. Минимальная стоимость чугунного литья в Москве составляет 125 рублей за 1 кг чугуна.

Подготовка эскиза будущей литой детали

Мы принимаем любые материалы заказчика: чертежи, эскизы, зарисовки, фотографии, картинки, либо существующие детали, которые нужно скопировать либо видоизменить.

На основе этих материалов опытный литейщик проводит оценку трудоемкости работы, сроков и стоимости литья на заказ.

Если же у вас нет конкретных идей или же, наоборот, их слишком много, то после подписания договора наши дизайнеры могут поработать с Вами и создать законченный эскизный проект будущего изделия.

Подписание договора

После согласования сроков и стоимости работ заключается Договор поставки. Обязательным приложением к договору является Техническое Задание (ТЗ), в котором подробно указываются все технические требования к отливкам: тех.

процесс литья (литье в хтс, литье в землю, литье по выплавляемым моделям и т.д.), материал отливок (чугун, бронза, латунь, алюминий), материал литейной формы (МДФ, пластик) и прочие параметры проекта.

Мы приступаем к выполнению работ, после перечисления заказчиком предоплаты, указанной в Договоре.

Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ

Если изделие представляет собой декоративное литье (например, малую архитектурную форму или элемент декора) и изделие требует художественной проработки, то наши дизайнеры, при необходимости, подготовят эскизный проект отливаемой детали.

Далее мы создаём трехмерную модель будущей отливки (3Д модель) и конструкторскую документацию. После согласования этих документов с заказчиком инженер-программист разрабатывает управляющую программу для фрезерно-гравировального станка с ЧПУ.

Фрезерование оснастки на станке с ЧПУ

По готовым управляющим программам для станка производится фрезеровка литейной оснастки (например, фрезерование детали размерами 500x500x20 мм происходит чуть дольше одних суток).

Заливка расплавленного металла в форму

После окончательного затвердевания песчаной формы в нее заливается расплавленный металл (чугун, бронза, латунь, алюминий), который заполняет все внутренние полости, принимая вид требуемой детали. После того, как металл остынет, отливка извлекается, путем разрушения песчаной корки.

Отгрузка литья заказчику

После получения отливки, производится дополнительная обработка: обрубка питателей литниково-питательной системы, зачистка литейного облоя бормашинами, шпаклевка литейных раковин, дробеструйная или пескоструйная обработка.

Если по условиям Договора предполагается покраска либо механическая обработка, то отливка дорабатывается механически и окрашивается в нужный цвет.

Готовые изделия могут быть доставлены в пределах Москвы и Московской области нашим транспортом либо передаются транспортной компании для доставки заказчику.

Источник: https://liteikapro.ru/catalog/lite-po-eskizam-i-chertezham

Литьё чугуна в землю

Литьё чугуна в землю является экономически недорогим и простым процессом, который используют на протяжении более 500 лет.

Таким образом отливаются формы массой до 200 тонн, один из прекрасных примеров литья чугуна в землю – это отлитая в 1586 году «Царь пушка». На данный момент литьё в землю используется в машиностроении, станкостроении, автомобилестроении.

Многие памятники так же были изготовлены этим способом. У литья в землю есть свои преимущества и недостатки, которые будут рассмотрены ниже.

Модели для литья в землю

Чтобы получить  готовое изделие, предварительно изготавливается модель, которая в точности повторяет будущее изделие. Обязательное условие при литье чугуна в землю – это превышение размера модели на процент усадки чугуна.

Дело в том что расплавленные металлы имеют свойство расширятся, а при охлаждении масса металла уменьшается в объёме, то есть, говоря по-другому – металл имеет усадку.

Чтобы готовое изделие имело точный размер, модель делают большего размера с учётом будущей усадки.

Модели для литья могут быть разборные, полнотелые, пустотелые, с разными дополнительными съёмными частями. Для художественного литья используют выплавляемые модели, либо выжигаемые (из пенонаполненного пластика). Несложные художественные формы изготавливают по неразборным моделям ( часто односторонним, плоским).

Пустотелые отливки изготавливают с применением стержней, которые устанавливают в формы. Стержни формируют в будущей отливке полости и глубокие выемки.

Таким образом изготавливали крупные памятники, полости внутри позволяют экономить металл и получить более качественную отливку.

Модели для литья чугуна в землю изготавливают из различных материалов, для этого используют дерево, пластик, различные легкоплавкие материалы, пенопласт. Так же модели изготавливают из металлов – чугуна, бронзы, латуни, алюминия.

  В качестве материалов для моделей используют глину или гипс, эти материалы не такие прочные, но позволяют делать модели для малосерийных отливок. На продвинутых производствах для изготовления форм для будущих отливок используют станки с ЧПУ, управляемые специальным программным обеспечением.

В этом случае модели получаются наиболее качественные, выполненные с высокой точностью.

Обработку моделей производят любым подходящим инструментом, то есть, используются фрезеровочные, токарные, точильные станки, а так же, как было упомянуто выше, многофункциональные роботизированные станки с ЧПУ. В последнее время для изготовления особо сложных моделей, применяются 3D принтеры. Они с максимальной точностью позволяют реализовать реальную модель, спроектированную в программе моделирования.

Опоки для отливки

Опока для отливки – это ёмкость (ящик, коробка),  которая предназначена для изготовления самой литейной формы из модели. Форма в опоке формируется из нескольких полуформ. Выплавляемые модели позволяют изготавливать неразборные формы, которые после заливки и остывания металла просто разбиваются.

Формы в опоке могут быть многоразовые или одноразовые. Как правило, формы  для литья изготавливают одноразовые. Раньше отливки особо крупных размеров использовали в качестве опоки саму землю. То есть, форма для литья формировалась непосредственно в слое земли.

Сейчас в качестве опоки используются ящики из металла и немного реже из дерева.

Стержни для литья

Стержни в форме для литья необходимы, чтобы формировать в отливках полости разного объёма, размера и длины. Стержни подвергаются воздействию расплавленного металла, поэтому они должны выполняться из газопроницаемых, прочных, термостойких материалов.

В зависимости от размеров отливки, заливаемого металла, свойств сплава, для стержней используют специально подобранные смеси. В основном стержни делают из смесей кремнезёмистых элементов, песка, графита, каолина, шамота.

В этом изделии внутренняя полость, образуемая с помощью стержней определённой формы, имеет внутренние пустые пространства. Без наличия полостей в стержнях, удалить их будет проблематично.

Формовка для заливки

Формовка формы (тут немного технической тавтологии) производится разными способами. Если изделие несложной формы, то формовку выполняют заливкой (либо заполнением) формовочной смесью.

В основном используют кремнезёмистые составы, основной состав которых это смесь глины и песка, с дополнительными компонентами. Так в основном производится изготовления форм для заливки чугуна в землю.

При формовке производится трамбовка формообразующего состава, последующая сушка и дополнительный прогрев.

Заливка чугуна в готовые формы

Заливку чугуна производят в подготовленную, собранную форму. Предварительно форма высушивается и дополнительно прогревается. В зависимости от тиража форма на модели, как правило, разъёмная, предварительно собирается и готовится для заливки металла.

В подготовленную высушенную и прогретую форму уже можно производить заливку расплавленного чугуна. Залитая металлом форма остывает, затем изделие освобождают от внешней формовочной смеси, а также удаляют внутренние стержни. Затем готовое изделие проходит тщательную очистку и механическую обработку.

Дальше изделие может подвергаться дополнительной химической пассивации, окраске и упаковывается.

Данная технология литья чугуна в землю в техническом плане практически не перенесла изменений в течении последних 50-ти лет. Хотя технологическая сторона стала более эффективна и имеет поточное производство.

Сотни тысяч современных изделий льются из чугуна именно в песчано-земляные формы. Из положительных сторон данной технологии можно отметить её невысокую стоимость и простоту. Отрицательным моментом можно считать невысокое качество поверхности, а также брак некоторых изделий.

Но всё же технология продолжает работать и будет востребована ещё продолжительное время.

Источник: https://zsm-m.ru/products/liteynoe-proizvodstvo/litye-chuguna-v-zemlyu/