Преимущества литья по V-образной технологии проявляются на протяжении всего производственного процесса, включая формовку, качество отливок, коэффициент использования материала, варианты применения, контроль затрат и экологичность. Конкретные проявления:
Удобное формование, низкая стоимость форм и длительный срок службы
В процессе формования песчаная форма затвердевает под действием вакуума, что приводит к низкому сопротивлению распалубки и легкое извлечение из формы;
Форма не должна выдерживать трение и удары, характерные для традиционного формования, поэтому износ минимальный, и срок службы металлической формы значительно продлевается;
Требования к материалу формы гибкие, и даже деревянные материалы может быть использовано, что снижает стоимость и цикл изготовления пресс-формы.
Высокая точность литья, превосходное качество поверхности и зрелые типовые продукты
Отливка имеет высокую размерную точность и четкие контуры, при этом шероховатость поверхности чугунных деталей может достигать Ра18-25мкм;
Области применения обширны: типичным представителем является чугунный противовес вилочного погрузчика (например, противовес, произведенный на литейно-кузнечном заводе Хэфэй Кастинг и Ковка Фабрика группы Аньхой Хели Вилочный погрузчик Группа, в 2002 году занял первое место в категории «Литье» на 4-й Пекинской международной выставке литейной промышленности). Более того, практически все противовесы и балансиры, необходимые для вилочных погрузчиков и строительной техники по всему миру, изготавливаются методом литья под давлением.
Высокая текучесть расплавленного металла, пригодная для производства как толстостенных, так и тонкостенных отливок
Двойной эффект улучшает текучесть: теплосберегающий эффект сухого песка, полученного методом V-образного литья, может замедлить остывание расплавленного металла, а вакуумный отсос устраняет газовое сопротивление в полости формы. Испытания показали, что по сравнению с литьем в песчаные формы текучесть расплавленного металла, полученного методом V-образного литья, выше. может быть увеличена на 27%;
Он имеет широкий спектр применения: позволяет производить не только толстостенные отливки, но и стабильно тонкостенные. Например, компания Нанкин Тото Ко., ООО. внедрила японскую производственную линию для производства высококачественных чугунных ванн размером 1829×1067×650 мм, весом 180 кг и толщиной стенки всего 7 мм; чугунная рама пианино, производимая компанией Тяньцзинь Молодой Чанг Фортепиано Кастинг Ко., ООО., также является эталоном среди тонкостенных деталей, изготовленных методом литья под давлением.
Хорошая стабильность песчаных форм и значительное улучшение коэффициента использования расплавленного металла
Песчаная форма имеет превосходные эксплуатационные характеристики: по сравнению с традиционной зеленой песчаной формой, песчаная форма V-процесса не имеет проблем движение стенки формы, твердость песчаной формы может достигать 90-95, а время сохранения тепла сухим песком велико, поэтому объем стояка (конструкции, используемой для подачи расплавленного металла) может быть уменьшен на 5%-15%;
Меньше отходов материала: значительно повышается коэффициент использования расплавленного металла, в том числе коэффициент использования отливок из высокопрочного чугуна увеличивается примерно на 25%, а стальных отливок – примерно на 20%. Технология подходит для производства отливок из высокопрочного чугуна (например, задних осей из высокопрочного чугуна, изготовленных методом литья под давлением V-типа) и стальных отливок (например, стальных боковых рам железнодорожных локомотивов, изготовленных компанией Тяньжуй Группа методом литья под давлением V-типа).
Подходит для литья из алюминиевых сплавов, совместимо с крупногабаритными и высокоточными малогабаритными деталями
Характеристики процесса соответствуют требованиям алюминиевого литья: песчаная форма V-процесса находится в вакуумной среде, не содержит влаги и обладает хорошими характеристиками сохранения тепла, что особенно подходит для производства мелкосерийные отливки из алюминиевых сплавов с небольшим количеством или без внутренних полостей;
Разнообразные варианты применения: в Японии когда-то использовали крупногабаритную формовочную машину V-процесса и сверхбольшую песочную коробку (7000 мм × 4000 мм × 1000/800 мм) для производства литых алюминиевых корпусов яхт; предприятия Украины, Нидерландов, США и других стран используют ее для производства небольших алюминиевых отливок для медицинской, электронной и коммуникационной промышленности, причем качество поверхности сопоставимо с качеством литых алюминиевых деталей (например, продукции компании Гармония Кастинг Компания в США с большой толщиной плоской поверхности 4,7 мм и локальной толщиной всего 2,3 мм).
Низкие инвестиционные и энергетические затраты, высокая экономичность производства
Низкие первоначальные инвестиции: по сравнению с другими современными процессами литья инвестиции в оборудование для литья по V-процессу ниже;
Контролируемые эксплуатационные расходы: система обработки песка имеет простую структуру, не требует сложных звеньев, таких как смешивание и сушка песка, а также потребляет меньше энергии во время работы.
Экологически чистый и соответствует требованиям по энергосбережению и сокращению выбросов
Производственная площадка чистая: низкий уровень шума, объемы дробеструйной очистки литья сокращены на более 50%, и требуемая рабочая сила сокращается на более 35%;
Меньше выбросов загрязняющих веществ: дымовой газ от пленок, покрытий и стержней из смоляного песка, образующийся во время заливки, может откачиваться вакуумной системой и сбрасываться в соответствии со стандартом после сухо-мокрой фильтрации;
Вторичная переработка ресурсов: скорость регенерации сухого песка достигает 95%, а выбросы твердых отходов невелики, что соответствует потребностям современной промышленности в энергосбережении и сокращении выбросов.
Ограниченное принципом процесса и технической зрелостью, литье по V-образной технологии имеет очевидные ограничения в сценариях применения и производственных процессах:
Не подходит для изготовления отливок сложной формы.
Формование зависит от покрытия и растяжения пластиковых пленок, но растяжимость пленок ограничена, поэтому они не могут соответствовать поверхностям сложных полостей пресс-форм (таким как многокриволинейные поверхности, глубокие полости и сложные выступы), что подвержено таким проблемам, как разрыв пленки и неполное формование.
Незрелая технология изготовления стержней, ограничения при производстве отливок со сложными внутренними полостями
Сам процесс изготовления стержней по V-образной технологии не достиг прорыва. При необходимости производства отливок с внутренними полостями приходится прибегать к внешним методам изготовления стержней, например, к стержням из песчано-смоляной смеси или стержням из силиката натрия, что не только усложняет процесс производства и повышает стоимость, но и может снизить качество отливок из-за проблем с соответствием песчаного стержня и песчаной формы.
Вакуумная система должна быть постоянно подключена к песчаной форме, что приводит к низкой гибкости производства
Стабильность песчаной формы зависит от поддержания вакуумной среды. Вакуумная система должна поддерживаться на протяжении всего процесса, от формования, закрытия формы до заливки и охлаждения. подключаться к песчаной форме в любое времяи не может гибко транспортироваться, как традиционная песчаная форма, что ограничивает компоновку производственной линии и эффективность массового производства.
Не подходит для отливок малого размера, сложно повысить эффективность производства
Коэффициент производительности технологического процесса (например, нанесение пленки, вакуумная откачка и затвердевание песчаной формы) для отливок малых размеров низок, и при производстве отливок малых размеров не удается в полной мере реализовать преимущества V-процесса с точки зрения точности и коэффициента использования материала, в результате чего эффективность производства оказывается намного ниже, чем при традиционном литье в сырые песчаные формы.
Стальные отливки подвержены дефектам, а проблема науглероживания низкоуглеродистой стали особенно актуальна.
При производстве стальных отливок вакуумная среда может усилить реакцию между расплавленным металлом и песчаной формой и покрытием, что приводит к появлению таких дефектов, как поры и шлаковые включения; особенно в случае деталей из низкоуглеродистой стали, углеродные элементы в песчаной форме (например, органические компоненты в песчаных стержнях и покрытиях из смолы) легко проникают в отливки, что приводит к науглероживание литья и влияющие на механические свойства.
