В качестве примера рассмотрим широко используемые гранулы пенополистирола (EPS). Характеристики гранул EPS: полупрозрачные, степень формования: 40–60 раз, диаметр гранул: от 0,18 до 0,80 миллиметров, 6 различных размеров. Как правило, исходный диаметр гранул должен быть меньше 1/9–1/10 или равен 1/9–1/10 минимальной толщины стенки отливки. Предварительное вспенивание сырья осуществляется путем правильного выбора гранул.

Предварительное вспенивание

Перед загрузкой в ​​форму гранулы EPS необходимо предварительно расширить до определенного размера. Процесс предварительного вспенивания определяет плотность, точность размеров и стабильность моделей. Существует два основных типа оборудования для предварительного вспенивания гранул EPS: электропаровые машины для предварительного вспенивания и машины для предварительного вспенивания чистым паром, оба из которых оснащены самой современной технологией ПЛК.

Созревание

Предварительно вспененные гранулы пенополистирола (EPS) помещаются в сухой и вентилируемый бункер на определенный период времени, что обеспечивает баланс давления внутри и снаружи гранул, оптимизирует их эластичность и расширяемость, а также удаляет влагу с поверхности гранул. Затем они подаются в бункер для отверждения через автоматическую систему подачи.

Моделирование из пены

После отвердевания и созревания гранулы EPS подаются в полость формы для литья под давлением с помощью системы подачи под давлением и нагреваются, в результате чего гранулы снова расширяются и сплавляются вместе, заполняя полость и образуя гладкую поверхность. Перед изготовлением модели необходимо охладить и дать им стабилизироваться. После изготовления модели необходимо дать достаточно времени для высыхания и стабилизации. Белая модель влажная на поверхности и содержит влагу внутри, поэтому ее необходимо тщательно высушить.

В основном существует два типа формовочного оборудования: гидравлические формовочные машины и шнековые формовочные машины. Форма для литья по выплавляемым моделям изготавливается из алюминиевого сплава и проектируется в соответствии с различными структурами изделий, а также для резки и склеивания моделей. Моделируемое изделие может представлять собой только часть модели или исходные заготовки, требующие дальнейшей обработки, такой как резка и склеивание. Этот процесс заключается в соединении нескольких белых моделей из пенопласта с помощью литников и моделей-подставок с использованием специального клея для литья по выплавляемым моделям для создания кластеров моделей.

Желтая зона ЛФК

В основном используется для нанесения специального покрытия на белые модельные кластеры и для сушки в сушильных камерах. Основные функции покрытия в LFC заключаются в изоляции жидкого металла от модели, отводе отходящих газов газификации модели, обеспечении качества поверхности отливок, повышении прочности и жесткости моделей, а также в определённой степени предотвращении повреждений или деформации моделей.

Для этого требуется, чтобы покрытие было воздухопроницаемым, огнестойким, представляло собой суспензионный клей, позволяющий уменьшить дефекты литья, такие как поры, пригорание песка, и тем самым обеспечить высокую производительность готовой продукции. Как правило, существует четыре метода нанесения покрытия: кистью, погружением, распылением и нанесением методом экструзии.

В зависимости от характеристик различных моделей, в реальном производстве можно применять несколько комплексных методов. После нанесения покрытия модели перемещают в сушильные камеры с температурой 45–55℃ и циркуляцией горячего воздуха для сушки. Во время сушки модели следует размещать рационально и поддерживать, чтобы предотвратить деформацию. Одновременно необходимо строго контролировать температуру и влажность для полного высыхания. После полного высыхания группы моделей готовы к заливке.

Процесс формования в черной зоне — это этап литья твердых материалов. Сухие модельные кластеры помещаются в песочные ящики. Специальный сухой песок подается в песочные ящики с помощью передвижной подающей машины для формования. Расплавленный материал заливается под отрицательным давлением. Модели газифицируются с замещением расплавленного материала. Таким образом, получаются качественные отливки.

В процессе литья по выплавляемым моделям черная зона состоит из замены белых пенопластовых моделей расплавленным железом и формования. Процесс включает три этапа: вибрационное формование, замена отливки и обработка песка.

Формовочная станция использует вибрационную платформу в сочетании с машиной для подачи песка, песочные ящики перемещаются в положение под бункером для хранения песка. Пескоструйная машина добавляет нижний слой песка в песочный ящик. После добавления нижнего слоя песка, модель помещается в песочный ящик, и пескоструйная машина снова добавляет песок в плоское литниковое отверстие. В течение всего процесса заполнения песком вибрационный стол постоянно вибрирует, обеспечивая формование, песок заполняет полые участки вокруг пенопластовой модели. После завершения вибрации добавляется песок на поверхность, покрывается пластиковой пленкой, и формование завершается.

Опустите вибрационный стол, установите песочницу на направляющую и с помощью гидравлического толкателя для коробок отодвиньте песочницу от формовочной станции под бункер для хранения песка для следующей формовки коробок.

После формовки песочные ящики по одному перемещаются в литейную секцию. Эта секция оборудована автоматической машиной для стыковых соединений с отрицательным давлением. При заливке пенополистирольная модель испаряется под воздействием тепла жидкого металла. Газообразный газ поступает в систему отрицательного давления через покрытие и формовочный песок. Жидкий металл непрерывно занимает место пенополистирольной модели, происходит процесс замещения жидкого металла и пенополистирола. В итоге формируются качественные отливки.

После заливки отливки необходимо охладить в течение определенного времени в песчаном ящике, а затем вынуть из него. Для отделения отливок от формовочного песка используется автоматическая машина для переворачивания: формовочный песок поступает в систему обработки песка, а отливки – в дробеструйную машину для удаления поверхностного покрытия.

Система обработки песка является очень важным производственным процессом LFC. После переворачивания формовочного бункера формовочный песок сначала охлаждается с помощью машины для удаления песка с водяным охлаждением, затем отделяется от литейных отходов и прочих примесей с помощью сортировочного конвейера. Сортировочный конвейер оснащен системой воздушного охлаждения, которая позволяет быстро и эффективно снижать температуру песка. Отходы удаляются машиной для удаления шлака, в то время как формовочный песок поднимается элеватором к регулятору температуры песка для дальнейшего охлаждения. После всех этих процессов песок поступает в бункер-накопитель для дальнейшего использования.