С развитием технологий, начиная с XXI века, «зеленое» литье стало основным направлением в литейной промышленности. Общие цели отрасли — снижение энергопотребления, повышение выхода годной продукции и общего процента готовой продукции, а также производство высококачественных экологически чистых отливок. Изолирующие и экзотермические подающие втулки, обеспечивая изоляцию расплавленного чугуна, также могут обеспечивать необходимую экзотермическую производительность. Они эффективно увеличивают эффективный модуль упругости подающих втулок, облегчают подачу расплавленного чугуна и повышают выход годной продукции. Широко применяемые в автомобильной промышленности, включая ступицы колес, планетарные редукторы, корпуса главных редукторов, корпуса турбин, поворотные кулаки, корпуса рулевых механизмов, коленчатые валы и корпуса осей, а также в производстве различных стальных отливок, эти изделия успешно устраняют усадочные полости и пористость, которые трудно устранить с помощью обычных подающих втулок, играя незаменимую роль в оптимизации процессов литья.

1. Существующие проблемы

В отливках иногда встречаются такие дефекты, как газовые раковины, микропоры и пористость. Помимо материала самих питателей, основной причиной является скопление расплавленного железа вокруг питателей.

Традиционные питатели имеют коническую структуру с меньшим верхним и большим нижним концами, в то время как соответствующий сердечник имеет противоположную конусность. Это неизбежно создает зазоры между питателями и сердечниками. Некоторые питатели также оснащены верхними вентиляционными отверстиями. Расплавленный чугун легко проникает в зазоры между питателями и формами или в верхнюю часть питателей, частично или полностью блокируя вентиляционные каналы. В результате газ внутри полости формы не может плавно выходить, что приводит к повышению давления в полости и неполному заполнению формы питателями. При этом питатели нагреваются как изнутри, так и снаружи, вызывая нестабильную скорость горения, ускоренное выделение газа и тепла. Это нарушает время подачи при отливке и приводит к образованию газовых пор, микропор, проникновению металла и пористости. В тяжелых случаях происходит отслоение формы, что приводит к сильной пористости и отклонению размеров от допусков.

Когда расплавленное железо просачивается в зазоры между трубками-подъёмниками и наружными формами и обволакивает их, застрявший материал приходится удалять вручную, что увеличивает трудозатраты на очистку и значительно снижает эффективность производства. Если удаление неполное, содержащийся в материалах трубок-подъёмников металлический алюминий смешивается с расплавленным железом во время переплавки и повышает риск образования водородных микропор в отливках. Кроме того, разбросанные железные отходы, образующиеся в процессе удаления, представляют серьезную опасность для операторов, занимающихся резкой подъёмников. Более того, застревание расплавленного железа также приводит к потерям материала и увеличению производственных затрат.

2. Решения

Для решения вышеуказанных проблем компания Xinda разработала высокоточную, бесшовную, воздухопроницаемую изоляционную и экзотермическую втулку для стояка. Ее ключевые преимущества заключаются в следующем:

(1) Высокая точность

Традиционные стояковые гильзы отличаются высокой производительностью и низкой стоимостью, однако они подвержены деформации под воздействием внешних сил во время формования и отверждения, с типичным допуском по размерам ±1 мм. Благодаря использованию специального процесса формования, наши стояковые гильзы сохраняют стабильный допуск по размерам ±0,3 мм, соответствующий точности стержней. Благодаря точным габаритным размерам по высоте, они идеально подходят к уплотнительным кольцам из песка на верхних формах. Это предотвращает растрескивание стояковых гильз из-за чрезмерного натяга, вызывающего дефекты в виде включений песка, а также исключает всплывание гильзы и последующее застревание расплавленного железа.

(2) Конструкция с обратным конусом

Открытая часть втулки стояка имеет обратный конус, соответствующий конусу сердечника, что обеспечивает плотный контакт и практически исключает зазоры при сборке.

(3) Высокая воздухопроницаемость

3. Результаты применения

Литейный завод применил высокоточные глухие экзотермические и изолирующие питатели 40/70 на своей линии по производству сырой песчаной массы для массового производства. Среднее время заливки в одну форму сократилось на 2 секунды. Полностью были устранены проблемы застревания расплавленного железа на питателях и дефекты в виде включений песка, вызванные трещинами в питателях. Общий процент брака снизился с 3,2% до 2,1%, что составляет снижение на 30%, а выход годной продукции увеличился с 55% до 59%.

Поскольку больше нет застрявшего материала, который нужно удалять, количество операторов, занимающихся резкой стояков, сократилось с 15 до 12. Случаев производственных травм, вызванных разлетающимися обломками металла во время резки, не зафиксировано. Высокоточные втулки для стояков принесли предприятию значительную экономическую выгоду.

4. Заключение

Высокоточная, бесшовная, воздухопроницаемая изоляционная и экзотермическая втулка для стояка эффективно устраняет различные дефекты, вызываемые традиционными стояками, а ее комплексные преимущества суммированы ниже:

• Полностью устранить пористость, точечные дефекты, пористость, проникновение металла и другие дефекты, вызванные захватом расплавленного железа, и повысить общий процент годных отливок.

• Нет необходимости очищать застрявший материал, что повышает эффективность производства. Это также сокращает количество отходов расплавленного железа, увеличивает выход годной продукции и предотвращает образование водородных пор, возникающих из-за примеси алюминия в переработанном расплавленном железе.

• Устраните риски для безопасности, связанные с разлетающимися обломками при резке стояков.

• Обеспечивает значительные комплексные экономические выгоды для литейных предприятий.