ВСЕ ВОПРОСЫ

В процессе производства литой детали всегда возникает проблема, связанная с неполным заполнением форм (недолив) или со спаями. Что можно сделать, чтобы найти причину недолива и устранить ее?

Наши эксперты рекомендуют:

Для точной оценки и анализа дефекта важно знать, изготавливалась ли отливка ранее без проблем или дефект возник при производстве совершенно новой отливки. Например, был ли изменен заливаемый сплав или изменена литноково-питающая система?

На первом этапе мы рекомендуем посмотреть, достаточно ли заливаемого металла, правильно ли спроектирована литниковая система и используется ли оптимальная высота отливки (металлостатическое давление).

Температурный фактор также очень важен: слишком низкая температура заливки всегда приводит к спаям. Поэтому внимательно посмотрите на температурную кривую заливаемого металла (температуры ликвидуса и солидуса), а также на места измерения температуры. Остается ли необходимый температурный баланс в пределах заданных допусков даже в случае сбоя? Предусмотрены ли в вашем процессе какие-либо устройства, например, холодильники, которые влияют на заполнение и/или поведение металла при отверждении? Правильны ли температуры в печи (выдержки или плавильной) и в ковше?

Если вы проверили эти данные, следует обратить внимание на то, всегда ли дефект возникает в одной и той же полости формы (несколько отливок одного типа в одном литейном блоке) или всегда в одном и том же месте в отливке. Проверьте, есть ли значительные различия в толщине стенок в локальной близости, большие различия из-за разной геометрии поперечного сечения (опускание горловины), или есть ли уход металла из-за плохо герметизированных знаков стержней (обратный поток от знаков стержня).

В целом, хорошая вентиляция формы и стержней очень важна! Следует использовать воздушные трубы, которые обеспечивают лучшую вентиляцию форм и, таким образом, предотвращают появление газовых дефектов и плохое заполнение формы из-за избыточного динамического давления.

Если проблема все еще остается после проверки всех вышеперечисленных пунктов, пожалуйста, свяжитесь с нашей сервисной службой ASK-Tech Service.

Наши эксперты рекомендуют:

Вы описываете так называемый дефект просечки. Он проявляется в виде тонких металлических ребер на отливках, в основном в углах, углах и кромках. Просечки обусловлены расширением кварцевого песка при определенной температуре (573°C для кварцевого песка). Формовочный материал разрывается, а поступающий металл заполняет образовавшуюся щель и образует ребристое основание. Этот эффект усиливается за счет более быстрого термического разложения связующего при более высоких температурах заливки. 

Слишком мелкий песок, слишком высокая доля мелких частиц, приводят к высокой плотности набивки, что может быть причиной образования просечек. Используемая в каждом случае формовочная смесь должна рассматриваться в соответствии с ее специфическими свойствами. Кроме того, недостаточная термическая стойкость, слишком высокая температура и высота заливки, а также слишком длительное время заливки способствуют образованию просечек. Неправильная  литниковая система может стать причиной так называемых "горячих точек" (термических центров), которые способствуют возникновению этого дефекта.

Ваш процесс может быть оптимизирован несколькими способами.

Со стороны стержня использование многозернового песка с более крупным размером зерна (ситовое распределение) или, в качестве альтернативы, менее расширяющегося песка (хромитовый или цирконовый пески) приводит к предотвращению возникновения просечек. Положительное влияние оказывают также использование регенерированных песков или песка с содержанием полевого шпата 5-6%, а также добавки в песок с хорошей теплопроводностью. Уплотняющее напряжение, вызываемое расширением кварцевого песка, компенсируется более низкими температурами размягчения этих специальных песков и добавок.

Со стороны формы можно увеличить содержание бентонита для повышения прочности при растяжении. Кроме того, удаление мелкой фракции кварцевого песка улучшает газопроницаемость формы. Уменьшение количества нового песка и/или использование менее влажных формовочных материалов позволяет снизить газообразование и, следовательно, давление газа в форме.

Кроме того, может помочь использование огнеупорного покрытия. Если выбрана подходящая структура огнеупорного керамического наполнителя,  то повышается устойчивость к давлению газа. Увеличение толщины слоя нанесенного покрытия приводит к улучшению термоизолирующих свойств. Если дать покрытию высохнуть медленно, это предотвратит растрескивание в высохшем слое покрытия.

Мы также рекомендуем проверить конструкцию литниково-питающей системы, удостовериться, что отсутствует локальный перегрев форм и стержней, отсутсвует эффект "горячей точки". Дальнейшее улучшение может быть достигнуто также за счет сокращения времени заливки.

Если проблема сохраняется после проверки всех упомянутых пунктов, пожалуйста, свяжитесь с нашей технической службой ASK-Tech Service.

Наши эксперты рекомендует:

В вашем случае это может быть металлизированный пригар.

Этот дефект может возникнуть во всех отливках, отлитых в песчаных формах (особенно ПГС), независимо от материала. Проникновение металла происходит, в частности, в местах, где форма сильно разогрета, например, на кромках или в местах подвода металла, в местах, где формовочная смесь плохо уплотнена, и при изготовлении толстостенных отливок. Этот дефект часто затрагивает целые секции отливки, его можно увидеть невооруженным глазом, как в вашем случае.

Возможными причинами образования такого дефекта может быть избыточная влажность ПГС ("свободная" вода), чрезмерно или неравномерно уплотненная форма, высокая скорость заливки или недостаточное удаление газов из полости формы. Поэтому мы рекомендуем проверить четыре момента и при необходимости оптимизировать их.

Первое - это материал формы: Особое внимание следует уделить использованию термостабильного бентонита с высоким содержанием монтмориллонита, что приводит к снижению доли инертных мелкодисперсных веществ, а также к снижению необходимого количества воды. Положительный эффект может быть достигнут также за счет снижения рециркуляции пыли. Кроме того, здесь следует обратить внимание на степень предварительной обработки, регенерации ПГС. Можно предварительно увлажнить регенерированную смесь, ускорить абсорбцию бентонита водой или, возможно, увеличить время смесеприготовления. Использование стержней, изготовленных из мелкозернистого песка,  или более мелкого свежего песка в качестве циркуляционного песка, в котором размер зерна песка уменьшен, может помочь избежать возникновения описанного Вами дефекта. Необходимо отметить, что средний размер зерна песка никогда не должно быть меньше AFS 60; полезно проверить газовую проницаемость формовочной смеси. Другой возможностью для улучшения может быть использование материалов с более низким образованием кокса, но более высоким образованием блестящего углерода.

Во-вторых, на формовочной линии особо следует проверить, уплотняется ли смесь абсолютно равномерно, является ли уплотнение как можно более низким. Кроме того, следует проверить твердость формы и при необходимости снизить давление уплотнения. При этом формовочная линия должна гарантированно заполнять опоки одинаковым количеством смеси.

В-третьих, эффективной мерой может быть нанесение огнеупорного покрытия на формы и стержни или увеличение толщины слоя покрытия на местах, склонных к образованию дефекта.

Наконец, можно изменить литниковую систему и расположение отливок в форме, проверяя, не слишком ли малы расстояния между ними. Увеличивая расстояние можно избавиться от риска возникновения "горячих точек".

Вы также можете попробовать установить в формы вентшнуры для улучшения газоудаления. Во избежание конденсации воды при заливке сырых форм, на части формы, склонные к образованию пригара, можно нанести водостойкий разделительный состав. Заполнение формы может быть оптимизировано путем изменения литниковой системы за счет снижения скорости заливки.

Если проблема сохраняется после проверки всех вышеперечисленных пунктов, пожалуйста, свяжитесь с нашей сервисной службой ASK-Tech Service.

Наши эксперты рекомендуют:

Описываемый вами дефект отливок, пузырьки, в основном, возникают в результате плохого газоотвода из стержней илиформ и чаще встречаются в отливках из чугуна с пластинчатым графитом (GJL), чем в отливках из чугуна с шаровидным графигом (ЧШГ). Полости с круглыми, гладкими стенками обычно образуются на больших площадях. Причиной образования округлых или удлиненных пузырьков являются газы, застрявшие в затвердевающем металле ближе к  поверхности отливки, часто сопровождающиеся шлаковыми или оксидгыми включениями. Такие дефекты обычно возникают в верхней полуформе формы, в плохо вентилируемых карманах и/или подрезах.

Причины газообразования мы рекомендуем проверить отдельно. 

Стержни

Выброс газов из стержня может способствовать образованию пузырьков. Уменьшение количества добавки связующего или использование газозадерживающих связующих в данном случае может стать преимуществом.
Примечание: чем ниже содержание связующего, тем ниже газообразование.

В зависимости от скорости заполнения формы сплавом необходимо учитывать газопроницаемость огнеупорного покрытия формы/стержня. В целом: быстрое заполнение формы = низкая газопроницаемость, медленное заполнение формы = высокая газопроницаемость.

Всегда следите за тем, чтобы стержни после нанесения покрытия хорошо просушивались!

Стержни следует хранить в сухом помещении при низкой относительной влажности, чтобы исключить насыщение стержней влагой из воздуха. Теплые стержни или стержни, хранящиеся при высокой температуре, имеют тенденцию поглощать больше влаги!

Недостаточная вентиляция стержней также играет важную роль. При использовании огнеупорных покрытий убедитесь в том, что знаковые части стержней не окрашиваюся. В некоторых случаях рекомендуется впоследствии просверлить вентиляционные отверстия или соединить вентиляционные отверстия с помощью керамических вставок.

Формы

При изг+R[-1]Cотовлении форм, особенно на автоматических формовочных линиях, уплотнение формовочной смеси не должно быть слишком высоким. Слишком низкая газопроницаемость формовочной смеси (песчано-смоляной смеси) или слишком высокое газовыделение, например, от связующего, выделяющего блестящий углерод, используемого в ПГС, приводят к риску повышенного газовыделения.

Если при изготовлении формы используется слишком влажный и/или слишком теплый песок, это может привести к "закипанию" формы и, как следствие, к повышенному давлению пара в форме. Улучшить газоудаление из формы можно путем снижения содержания мелкой фракции в песке, использования более крупнозернистого песка, снижения углеродсодержащих компонентов смеси или использования материалов, формирующих блестящий углерод медленно, а также использования бентонита с высоким содержанием монтмориллонита (высокая удельная вяжущая способность) и высокой термической стабильностью. Абсолютно необходим непрерывный контроль за подготовкой формовочного смеси. Снижение силы уплотнения и, как следствие, снижение твердости формы также дает результаты; формовочная смесь должна быть равномерно уплотнена.

При проверке литниковой системы и заливки важно обеспечить достаточную вентиляцию формы (наколы). Увеличение высоты и времени заливки также может обеспечить улучшение.

Расплав

Убедитесь, что расплав достаточно дегазирован, в частности, необходимо соблюдать специфическую температуру кипения и время выдержки расплава. Используйте чистые шихтовые материалы, например, нержавеющую сталь и чушковый чугун, для снижения количества оксидов непосредственно в начале плавки. Во время плавки необходимо быстро пройти температурный диапазон, в котором расплав поглощает больше газа.

Если проблема все еще остается после проверки всех вышеприведенных пунктов, пожалуйста, свяжитесь с нашим техническим сервисом ASK.

Наши эксперты рекомендуют:

Проблемы в процессе настрела стержней вызваны многими факторами. Прежде всего, следует проверить пригодность выбранного стержневого автомата для изготовления конкретногостержня в конкретной стержневой оснастке. Важен достаточный объем стержневого автомата по отношению к объему оснастки (объем стержневого ящика). Пескострельная головка должна иметь достаточно большой радиус действия. Проверьте, обеспечивает ли головка достаточный объем для заполнения стержневого стержневого ящика, даже если выбранный размер пескострельного рукава или стержневого автомата не соответствует требованиям. Для оптимального заполнения стержневой ящика в пескострельной головке можно установить заглушки,  направляющие или лабиринты.

Кроме того,необходимо проверить все находящиеся под давлением компоненты, уплотнения и клапаны стержневого автомата, включая уплотнения сопел.

На следующем этапе следует проверить суммарное сечение площади надува и убедиться, что эта площадь достаточна  для заполнения стержневого ящика за запланированное время и/или находятся ли сопла в благоприятном для заполнения месте (например, знаковые части стержней).

То же самое относится и к площади отвода воздуха из стержневого ящика: проверьте, соответствует ли суммарная пложадь сечения отвода воздуха ~50% от суммарной площади надува. Вентиляционные отверстия (венты) должны быть расположены в оптимальных для заполнения ящика местах. Тип и размеры вент, включая вентканалы после них,  должны быть достаточными для эффективного удаления воздуха из ящика во время настрела. При использовании полиуретановых колд-бокс связующих холодного отверждения необходимо обеспечить прохождение катализатора по полости стержневого ящика. При этом основное внимание уделяется равномерному отверждению.

Если после проверки всех вышеперечисленных пунктов проблема сохраняется, пожалуйста, свяжитесь с нашей службой технической поддержки.

Я хочу использовать пенокерамический фильтр при заливке, но я отливаю тонкостенные детали и должен как можно быстрее залить форму. Что я могу сделать, чтобы увеличить поток расплава через фильтр?

Наши американские эксперты рекомендуют:

Существует несколько факторов, относящихся как к металлу, так и фильтру, которые контролируют и влияют на скорость потока расплавленного металла через керамический фильтр. Во-первых, что касается конкретного сплава, это его жидкотекучесть, чистота, температура и высота заливки над фильтром - все они играют роль в скорости потока расплава. 
Что касается фильтра, производитель имеет возможность подобрать его размеры для вашей конкретной отливки. Скорость потока металла через фильтр - функция диаметра фильтра (круглый) или его высота и ширина (прямоугольный), толщина фильтра, а также размер поры фильтра. 
Для максимизации расхода необходимо использовать самый большой диаметр, наибольший размер пор и самый тонкий фильтр, рекомендуемый производителем, который физически может быть установлен в вашей форме или заливочной чаше.  Эти же параметры также влияют на эффективность фильтрации и должны быть сбалансированы с тем, что вы пытаетесь достичь. 
Компания ASK Chemicals уже более 30 лет производит пенокерамические фильтры и обеспечивает техническую поддержку рекомендуя наиболее подходящие фильтры дла конкретного применения, а также производственную экспертизу, чтобы обеспечить постоянство качества поставляемой продукции.

Поэтому проконсультируйтесь с Вашим контактным лицом ASK Chemicals, чтобы получить наилучшую рекомендацию.

Наши американские эксперты рекомендуют:

Конечно, использование высокоэффективного разделительного состава может продлить период времени между необходимой очисткой модельной оснастки для стержней и форм, но быстрый и простой способ продлить время работы оборудования без простоев - это использование быстрого и эффективного очистителя металла для удаления остатков связующего вещества и налипшего песка, скопившихся на моделях. Это новые металлоочистители, которые не только обеспечивают чистоту оснастки и идеальную поверхность для производства стержней и форм, но и помогают поддерживать венты чистыми и открытыми. Стержневые ящики и венты, свободные от загрязнения, снизят время простоя системы, тем самым повышая производительность. Помните, что металлические очистители - это растворители, предназначенные для растворения связующих веществ:  всегда проверяйте совместимость металлического очистителя с материалом оснастки и любыми уплотнениями или пластиком, которые могут с ним вступать в контакт. Существуют "экологически чистые" или "зеленые" металлоочистители, предлагаемые различными разработчиками и используемые некоторыми литейными предприятиями, но эти продукты, как правило, работают не так полно и эффективно, как более специальные рецептуры. При правильном обращении металлические очистители ASK наиболее эффективны и экономичны в использовании.  

Очистители разрушают колд-бокс связующие менее чем за 15 минут, по сравнению со старыми рецептурами, которые могут размягчать связующие, но никогда не разрушают ее по-настоящему.

Распыление или нанесение кистью металлоочистителя непосредственно на образовавшиеся наросты и последующее вымачивание в течение как минимум 15 минут - это самый эффективный способ очистки металлических поверхностей. После этого размягченные пленки можно легко удалить. Все это можно сделать, не снимая стержневые ящики со стержневого автомата, что позволяет сэкономить время простоя оборудования.  Мелкие детали можно погрузить в очиститель. В идеале все остатки очистителя удалить перед повторным выпуском оснастки в производственный процесс. При использовании очистителей необходимо использовать средства индивидуальной защиты для персонала, работающего с очистителями, поскольку большинство из металлоочистителей коррозийны и могут вызвать раздражение при неправильном обращении. Операторы стержневых автоматов должны использовать химически стойкие перчатки и защитные очки.  Также может быть рекомендована защитная лицевая маска. Необходимо ознакомиться с  паспортом безопасности (SDS) на материал с тем, чтобы процедуры обращения были полностью поняты перед использованием.   

Поэтому проконсультируйтесь с вашим контактным лицом ASK Chemicals для получения лучшей рекомендации.

В настоящее время у нас есть два процесса для отливок из серого (СЧ) и высокопрочного чугуна (ВЧ). Наши меньшие отливки, заливаемые в большом количестве, изготавливаются на автоматической формовочной линии (ПГС, вертикальный разъем) с автоматическим заливочным устройством (стопорный стакан). Здесь мы модифицируем в струе и получаем хороший результат, однако иногда мы боремся с карбидами на некоторых отливках из ВЧ.  
Для более крупных отливок мы используем ХТС (PEP SET™) формовку на формовочной линии среднего размера. После изготовления эти формы перемещаются на заливочный плац и заливаются вручную. Эти отливки имеют непредсказуемую микроструктуру и механические свойства и очень часто бракуются (высокий процент брака) . Можете ли Вы посоветовать более надежную практику модифицирования для этих отливок?

Наши американские эксперты рекомендуют:

Улучшенное металлургическое качество отливок, заливаемых в песчано-глинистую форму, обычно непосредственно связано с поздней в (струю) практикой модифицирования. Добавление этапа поздней модификации при ручной заливке более крупных форм может улучшить  качество этих отливок.  Однако использование модифицирования в потоке может оказаться непрактичным, поэтому необходимо рассмотреть другие методы.
В последние годы растущий спрос на улучшение механических свойств и проблемы, с которыми сталкиваются литейные предприятия, пытающиеся модифицировать чугун, выплавленный в  электропечи, обусловили необходимость мощной модифицирования непосредственно перед заполнением литейной формы, т.е. позднего модифицирования.  
На автоматической формовочной линии вы выполнили эти требования, используя модифицирование в струю. Модифицирование в струю хорошо подходит для случаев, когда заливка производится каждый раз в одном и том же месте. В случае ручной заливки на плацу из-за потребности в специализированном оборудовании для такого модифицирования осуществить не так просто.
Перемещение ковша с формы на форму на заливочном плацу в любом случае является сложной задачей, а если добавить еще и перемещение оборудования вместе с ковшом, то становится очевидным, что это может быть очень трудоемким и громоздким процессом. Ну, может быть, вы могли бы с помощью рабочего заливочной бригады добавить в струю чугуна тщательно отмеренное количество модификатора во время заливки формы. Это было бы надежным решением, за исключением некоторых недостатков: трудозатраты, соображения безопасности, а также вероятность того, что скорость подачи модификатора будет непостоянна. 
Итак, рассмотрим более практичный метод позднего модифицирования при ручной заливке: использование твердых, литых ферросиликоновых вставок в форму (или заливочную чашу). Этот метод широко распространен в качестве жизнеспособного способа позднего модифицирования при ручной заливке. Фактически, он широко используется для изготовления отливок из всех видов формовочных смесей и всех типов заливки.  Использование твердых литых вставок для позднего модифицирования серого и высокопрочного чугуна обеспечит следующие преимущества:

•  Отсутствие эффекта выгорания модификатора. Модификатор поступает в расплав как можно ближе к затвердеванию.
•  Правильная скорость добавления.  Твердые литые вставки производятся более чем в 15 различных размерах, поэтому обеспечение правильной скорости добавления (0,1 - 0,2%) для вашей формы не является проблемой.
•  Равномерное модифицирование. Вставка непрерывно расплавляется во время заливки, обеспечивая равномерное модифицирование.
•  Нет образования шлака. Модификатор поступает в расплав при отсутствии атмосферы, что приводит к очень чистому модифицированию. 
•  Действенный эффект модифицирования.  Эти вставки сконструированы так, чтобы обеспечить максимальный эффект для серого и высокопрочного чугуна.

Поэтому, если вы ищете более надежный способ модифицирования, который улучшит качество отливок, уменьшит вариабельность и сэкономит деньги за счет сокращения брака, рассмотрите возможность позднего модифицирования с использованием твердых литых вставок.  GERMALLOY™ рекомендуется для отливок из высокопрочного чугуна; OPTIGRAN™ - это выбор для отливок из серого чугуна. Специалисты по металлургии компании ASK Chemicals могут дать рекомендации по правильному выбору размеров и применению вставок для внутриформенного модифицирования форм, изготовленных из ХТС и ПГС.

Поэтому проконсультируйтесь с вашим контактным лицом в ASK Chemicals для получения лучшей рекомендации.

Технологии неорганических связующих привлекают все большее внимание не только в европейской литейной промышленности. Определяет ли глобальная роль неорганических связующих технологий конец традиционным процессам плакированных смесей?

Наши американские эксперты рекомендуют:

Провокационный вопрос, должен признаться, и ответ на него зависит от технологии изготовления отливок. Конечно, новые технологии всегда ставят под угрозу существование традиционных технологий в той мере, в какой они повышают производительность самого процесса. В случае изготовления алюминиевого литья, особенно в таких высокопроизводительных сегментах, как производство алюминиевых блоков цилиндров и головок цилиндров литьем в постоянные формы, все больше литейных производств переходят от органических систем к неорганическим системам связующих - и этому есть несколько причин.

Производство стержней без запаха, отсутствие вредных выбросов при заливке, меньшее техобслуживание машин и инструментов и, как следствие, более высокая производительность - это хорошо известные экономические и экологические преимущества технологии INOTECTM. Технологические преимущества основаны на более быстром затвердевании расплава алюминия. Снижение температуры кокилей и отвод энергии из расплава алюминия за счет испарения воды приводят к улучшению механических свойств отливок, например, уменьшению расстояния между дендритными осями.

Технология неорганического связующего INOTECTM представляет собой двухкомпонентную систему связующихо, включающую в себя жидкое связующее INOTECTM и твердую неорганическую добавку - так называемый INOTECTM Promotor. Плакированные смеси - песок, покрытый фенольной смолой, с добавками от 2,5 до 3,5% (от количества песка). С точки зрения производства стержней обе системы связующих затвердевают в горячей оснастке. INOTECTM требует значительно более низких температур стержневого ящика (150 - 210 °C по сравнению с 250 °C для плакированных смесей), но также подразумевает необходимость продувки горячим воздухом, которая отсутствует в процессе изготовления стержней на основе плакированных смесей. Значения прочности (как горячей, так и холодной) стержней, изготовленных из неорганических связующих INOTECTM, достаточно высоки для автоматизированного обращения с ними. Следует обратить внимание на хрупкость, которая обычно выше, чем у стержней из плакированных смесей. Кроме того, неорганические стержни по своей природе имеют высокое сродство к воде. Таким образом, требуется существенная техническая организация (хранилища стержней с надлежащими условиями во избежание воздействия повышенной влажности) и непрерывная разработка продуктов с целью повышения влагостойкости.

Основным недостатком стержней из плакированных смесей являются летучие выбросы при их производстве, а также образование запаха и дыма в процессе заливки в результате термического разложения фенольной смолы. Как следствие, образование конденсата или накопление смолы сокращает срок службы кокилей и подразумевает непрерывное техническое обслуживание. Дополнительные меры, например, системы вентиляции и обработки воздуха, являются обязательными. Возможны более высокие риски образования газовых дефектов в отливках , о чем свидетельствует разница в потенциале газообразования. Количество конденсата в случае использования INOTECTM связано с количеством высвобождающейся воды, которая определяет связующие свойства структуры силикатного геля при производстве, хранении и использовании стержней.

Сравнение газообразования и образования конденсата между плакированным песком и INOTECTM. Измерения проводилось с помощью аппарата COGAS в жидком алюминии.

Размерная точность отливок в результате улучшения термической стабильности сопоставима для обеих систем связующих. Набор связующих INOTECTM позволяет даже проводить индивидуальную настройку свойств стержня в зависимости от тепловой деформации и его геометрии. Процесс разрушения или выбивки неорганического стержня требуют использования механических ударов молотковыми и вибрационными системами. Непрерывная разработка неорганических связующих и технологическая дисциплина обеспечивают своевременное разрушение стержня даже в случае геометрически  сложных стержней при серийном производстве.

По сравнению со стержнями из плакированных песков технология INOTECTM демонстрирует равные или даже превосходящие технологические свойства при производстве стержней и алюминиевых отливок в случае, когда контролируются технологические параметры, есть понимание неорганического процесса и на предприятии установлена технологическая дисциплина.

Поэтому проконсультируйтесь с Вашим контактным лицом ASK Chemicals для получения рекомендации.

Вопрос: Тема устойчивого развития ” уже некоторое время у всех на уме. Что именно это значит - для моего литейного цеха? 

Ответ: Определение устойчивого развития основывается на трех китах – экологии, экономике и обществе. Последними двумя из них часто пренебрегают при разработке и оценке проектов. Однако устойчивые продукты способны внести гораздо больший вклад в достижение устойчивости, чем можно поначалу предположить. Любой побывавший на литейном производстве, переведенном с технологии органических связующих на технологию неорганических связующих, и видел, как эта технология и рабочая среда улучшились для сотрудников предприятия, признает экономический и социальный вклад, который эта технология вносит. Когда дело доходит до экономической устойчивости, вопрос для литейных заводов заключается в том, как повысить экономический успех, сохраняя при этом качество продукции и доступность ресурсов. Именно здесь поставщики материалов для литейного производства могут внести свой вклад, разрабатывая решения, которые заменяют потенциально вредное, дефицитное или дорогостоящее сырье другими материалами, обеспечивающими такую же или лучшую производительность. Хорошим примером является технология связующих ECOCURE BLUE компании ASK для производства чугунного литья. Эта система связующих предлагает первую в мире фенольную смола для колд-бокс процесса, которая не требует обязательной маркировки на рынке в соответствии с Правилами CLP по классификации, маркировке и упаковке веществ и смесей. Таким образом, связующая система ECOCURE BLUE больше не считается опасным материалом. Использование этой инновационной колд-бокс системы связующих технологии может привести к значительному сокращению выбросов фенола и формальдегида. Литейные заводы хотят сократить выбросы, возникающие в результате их технологических процессов. Выбросы имеют негативные и потенциально необратимые последствия для окружающей среды, поэтому литейные заводы стимулируются к внедрению новых технологий не только для постоянного соответствия нормам экологических требований, но и для удовлетворения растущих ожиданий с точки зрения социальной ответственности. Поэтому ASK Chemicals уже много лет занимается исследованиями и разработкой новых продуктов для того, чтобы добиться сокращения выбросов, вызванных применением своей продукции. Сохранение ресурсов – редких, легкодоступных или кажущихся повсеместными и обильными – несомненно, является еще одной важной темой, которую мы должны рассмотреть. Примером такого ресурса является литий, который извлекается из земли с серьезными экологическими издержками, особенно в Южной Америке, где запасы полезных ископаемых используются для удовлетворения резко возросшего спроса на литий, использующегося в производстве электрических топливных элементов. Компания ASK Chemicals уже довольно давно является движущей силой разработки решений для производства добавок в стержневую смесь, не содержащих лития. 

Вопрос: Требования к литейным производствам по сокращению выбросов CO2 с тем, чтобы стать “CO2 нейтральными”, становятся все более жесткими. Какова оценка ASK этой ситуации? 

Ответ: Очевидный подход к достижению нейтральности CO2 заключается в производстве продуктов из возобновляемого сырья. Но это лишь один из аспектов разработки продукта и не может быть единственной движущей силой. Чтобы достичь нейтральности по CO2, проектировщики и производители должны учитывать весь жизненный цикл продукта, и, следовательно, все процессы, используемые для производства сырья, используемого в производстве, так же важны, как и производственные процессы, которые приводят к получению конечных продуктов с желаемыми (т.е. нейтральными к CO2) характеристиками. Поэтому ASK Chemicals уделяет особое внимание повышению эффективности своей продукции, достижению поставленных целей при одновременном минимизации нагрузки на окружающую среду от создания до утилизации. 

Вопрос: Нам необходимо фильтровать расплавленный металл для большой отливки с тем, чтобы устранить включения и снизить затраты на зачистку, но доступных в настоящее время технологий фильтрации недостаточно – главным образом потому, что фильтрующий материал слишком быстро “забивается” во время заливки. Какие продукты доступны для решения этой проблемы?

Ответ: Для решения этой проблемы есть несколько различных технических решений. Первое состоит в настройке вашей литниковой системы для фильтрации через несколько фильтров для обеспечения повышенной производительности, необходимой для заливки крупных отливок. Другим возможным решением может быть фильтрация через сборочную деталь с несколькими фильтрами или фильтр с увеличенной площадью поверхности, например, трубчатый. Третьим вариантом было бы найти фильтр, который может сможет выдержать тот же тепловой удар, что и обычный фильтр, и будет иметь продуманную конструкцию, обеспечивающую повышенную пропускную способность, и при этом обеспечивать возможности фильтрации, необходимые для устранения описываемых вами включений. Среди этих трех вариантов самым простым в реализации и наиболее экономичным будет третий вариант. Далее вам нужно будет найти такой фильтр. Наиболее жизнеспособным местом для поиска такого идеального продукта было бы развивающееся аддитивное производство. Другими словами, “напечатанный 3D фильтр”. Недавно компания ASK Chemicals представила свою линейку фильтров EXACTPORE 3D, которая удовлетворяет всем требованиям для решения вашей проблемы. Эти фильтры предлагают чугуно- и стелелитейным предприятиям (а также литейным цехам по выплавляемым моделям) новые и более эффективные варианты фильтрации для обеспечения высочайшего качества отливок. Благодаря своему особенно сложному и хорошо продуманному дизайну 3D-фильтры EXACTPORE обеспечивают высочайшую структурную целостность и, следовательно, безопасность и эффективность в использовании. Чистота металла является одним из наиболее важных требований для литейного производства: “Наилучшая практика” фильтрации расплавленного металла предполагает использование пенокерамических фильтров, но сама структура пенокерамики имеет свои пределы. Во время процесса нанесения керамического покрытия и последующего спекания внутри фильтрующей конструкции могут образовываться крошечные частицы, которые лишь слегка спекаются с основным материалом. Поток металла через такой фильтр может вымывать эти частицы, что ухудшает чистоту расплава и может привести к образованию включений в отливке. Высокая структурная целостность 3D-фильтров EXACTPORE исключает наличие сыпучих частиц и, таким образом, предотвращает загрязнение расплава материалом фильтра и последующее трудоемкое исправление дефектов. Еще одним преимуществом нового поколения фильтров является их более высокая пропускная способность. Благодаря однородности конструкции пор и структурно согласованной геометрии пропускная способность 3D-фильтров EXACTPORE значительно выше, чем у пенокерамических фильтров того же размера и с тем же размером пор, что позволяет литейным предприятиям повысить производительность производства. Однородность конструкции пор и структурная целостность новых фильтров также значительно снижают турбулентность по сравнению с традиционными решениями и значительно защищают от повторного окисления, вызванного захваченным воздухом. На самом деле в форму практически не попадают неметаллические включения, что приводит к меньшему объему работ по устранению дефектов, улучшению качества поверхности и снижению уровня брака и, в конечном счете, повышает рентабельность. “Наконец, наши новые фильтры изготовлены таким образом, что возможности проектирования отливок практически безграничны”, - говорит Боб Гейдж, менеджер по маркетингу Filters, имея в виду гибкость и вариативность, которые возможны благодаря аддитивному производству новых 3D-фильтров EXACTPORE. “Наши новые фильтры практически не имеют ограничений с точки зрения дизайна пор”, - подчеркнул он. “Мы можем производить поры практически любого размера – даже нетрадиционные – чтобы гарантировать наилучшее качество фильтра с обеспечением постоянства свойств потока заливаемого металла”.

Вопрос: В наши дни все кажутся напряженными, трудно найти помощь, но еще труднее найти своевременную помощь. Я очень полагаюсь на поддержку своих поставщиков, но теперь я жду неделями, чтобы запланировать обслуживание. Есть ли лучший вариант? Звонок в ZOOM кажется быстрым и легким. Это или что-то подобное возможно на случай, если нам понадобится поддержка в цехе?

Ответ: Тоннаж, который является основным показателем производительности в литейной промышленности, в частности в изготовлении отливок в песчаных формах, снижается в течение нескольких десятилетий из–за нескольких факторов (например, более легкие конструкции автомобилей, в том числе электромобилей).

Кроме того, сегодня привлекательность отрасли снизилась, что сказывается на доступности рабочей силы из-за экологических аспектов (например, ЛОС), опасных условий труда и низкой заработной платы. Понятно, что за последние несколько десятилетий многие производители переориентировали свою деятельность на более дешевые развивающиеся рынки (например, Китай, Мексика, Турция и т.д.). Те производители, которые не могут или не желают последовать их примеру, несут это бремя, уменьшить которое отчасти позволяют дополнительные услуги, предлагаемые их поставщиками/партнерами.

Следует вновь подчеркнуть нехватку рабочей силы как серьезное препятствие для литейной промышленности, ее общей жизнеспособности. Относительно недавно производители в хорошо зарекомендовавших себя регионах (например, США, Германия) были вынуждены работать "бережливо", чтобы оставаться конкурентоспособными с предприятиями, работающими на развивающихся рынках.

Аналогично и крупные поставщики расходных материалов для литейного производства были вынуждены сократить свои предложения услуг, таких как специализированные резервуары для материалов с полностью оборудованным телеметрическим оборудованием для отслеживания объемов поставок. Даже техническую экспертизу получить сложнее, поскольку опытные техники и металлурги уходят из отрасли, а специалистов, готовых заменить их, становится все меньше.

Среди этих последних проблем стоит продолжающаяся глобальная пандемия. В частности, в 2020 году мы заметили возросшую потребность в технической поддержке, поскольку двери литейного цеха оставались закрытыми для поставщиков, чтобы предотвратить распространение COVID-19. Виртуальные посещения, до тех пор неизвестный термин, были основаны на звонках в Apple Facetime, которые оказались полезными при определенных обстоятельствах (например, качественная сотовая связь / Wi-Fi). Однако, к сожалению, многие из наших клиентов либо не имели хорошей связи, либо нуждались в более подробных инструкциях для совершения таких звонков. Имея это в виду, ASK Chemicals разработала новую концепцию виртуального сервиса в качестве дополнения к своему хорошо известному техническому обслуживанию на месте.

ASKNow – это виртуальные сервисы, которые позволяет создавать ”кейсы", содержащие документы, изображения и видеоконтент. Клиенты и  команда ASK Chemicals используют инструменты аннотирования и указания для улучшения совместной работы над своими “кейсами”. Что отличает предлагаемое обслуживание, так это уникальные функции, которые, полезны для литейной промышленности, в частности:

• Опции видео/аудио с низкой пропускной способностью для удаленных предприятий;

• Быстрая и простая аннотация (картинки / видео);

• Возможность записи видео и подключения к сторонним гарнитурам для прямой трансляции;

• Облачная совместная работа с аннотированными файлами для беспрепятственной передачи информации;

 и,виртуальная поддержка ASKNow - это вариант помощи нашим клиентам в виде быстрого и эффективного альтернативного сервиса, где обычные личные консультации с выездом к заказчику могут и не потребоваться. С запуском ASK Now мы смогли оказать поддержку нашим клиентам в кратчайшие сроки. Теперь долгое время ожидания и, в худшем случае, простои производства, безусловно, являются отдаленной реальностью для ASKNow..

Агентство по охране окружающей среды устанавливает стандарты выбросов опасных загрязнителей воздуха (HAP) на литейных заводах, большинство из которых связаны с выбросами от химических связующих, используемых при изготовлении форм и стержней. Некоторые органические выбросы HAP включают бензол, толуол и ксилол (БTК), а также нафталин. VEINO ULTRA ™ NB-LOSMK - это добавка к песку, разработанная компанией ASK Chemicals для снижения этих выбросов на целых 30% при ХТС формовке. (См. Рисунок 1.)

В дополнение к сокращению выбросов, VEINO ULTRA ™ NB-LOSMK также сокращает количество дыма, что способствует улучшению условий труда персонала литейного цеха. При удалении дыма из воздуха значительно улучшается обзор рабочих. Обычно при работе с большинством добавок к песку необходимо увеличить количество используемого связующего, чтобы компенсировать снижение прочности смеси, возникающее в результате добавления более мелких частиц с большой площадью поверхности. Распределение размера частиц VEINO ULTRA ™ NB-LOSMK было оптимизировано с тем, чтобы свести к минимуму негативное влияние на прочность при растяжении образцов из такой смеси. (См. Рисунок 2.) Скорость отверждения смеси, включая время живучести и время набора манипуляционной прочности, можно регулировать с помощью более медленных или более быстрых катализаторов, в зависимости от потребностей конкретного литейного производства. (См. Рисунок 3.) Как и в случае со стандартными добавками к песку, VEINO ULTRA ™ NB-LOSMK позволяет устранить просечки, металлизированный пригар и дефекты поверхности отливок в дополнение к снижению выбросов вредных веществ и дыма. Кроме того, добавка обладает способностью улавливать различные газы в форме.

Для тех литейных цехов, которые регенерируют песок механическим или термическим способом, накопление некоторых добавок в системе переработки может стать проблемой, поскольку прочность смеси на таком песке со временем будет снижаться. Эти опасения сводятся на нет при использовании VEINO ULTRA ™ NB-LOSMK, поскольку частицы удаляются в системе пылеулавливания. VEINO ULTRA ™ NB-LOSMK обеспечивает решение проблемы дыма и выбросов в литейном цехе, а также улучшает условия труда операторов.

Ответ: Существует много различных процессов обработки и модифицирования чугуна, которые обычно проводятся в ковше. Типичными методами являются обработка в промежуточном ковше, заливочном и сэндвич-методы. Более автоматизированные процессы включают плунжерный и методы пористой пробки, в то время как для модифицирования в струе процесс легко автоматизируется и обеспечивает множество преимуществ.

Однако один подход может применяться как к автоматизированной практике обработки, так и к практике модифицирования. При использовании порошковой проволоки в расплавленный металл вводится полая проволока, заполненная порошковыми сплавами. Сплавами в проволоке могут быть MgFeSi для обработки магнием (для ковкого чугуна и ЧВГ) и/или модифицирующий материал (для ковкого, серого чугуна или ЧВГ).

Проволока вытягивается из катушки, установленной на машине, и подается в расплавленный металл. После установки катушки производится настройка машины для установки требуемых параметров расплава и обеспечения автоматизации процесса. С помощью этих входных значений машина рассчитает длину проволоки, необходимую для подачи в металл. Поскольку этот процесс автоматизирован, он обеспечивает большую точность добавки магния и модифицирующих материалов.

Эти значения необходимы для расчета того, сколько проволоки требуется в расплавленном металле. На катушке содержание сплавов обычно приводится в граммах на метр проволоки, таким образом компьютер сможет точно рассчитать длину проволоки, необходимую для добавления нужного количества сплава.

Входные значения включают содержание серы до и после обработки (для ковкого чугуна и ЧВГ), объем чугуна, температуру расплава и скорость подачи проволоки. Могут потребоваться некоторые дополнительные данные, но они будут варьироваться в зависимости от текущей задачи.

Обычно уровни усвоения порошковой проволоки сопоставимы с другими методами, однако это будет зависеть от ряда факторов: содержания серы до и после обработки магнием, процента содержания магния в обработанном чугуне, количества чугуна, метров поданной в расплав проволоки и количества магния на метр проволоки. Зная эти параметры можно рассчитать предварительный процент усвоения магния.

Температура металла и геометрия ковша также влияют на усвоение магния,  результаты будут зависеть от каждого индивидуального случая.

Для работы с порошковой проволокой предпочтительно, чтобы высота ковша была больше его ширины. Обычно для обработки порошковой проволокой рекомендуется использовать ковш с соотношением высоты к диаметру 2:1. Это будет способствовать образованию высокого столба чугуна, таким образом пузырьки паров магния должны пройти большее расстояние через расплав чугуна и, следовательно, остаться в чугуне в большем количестве.

Однако можно использовать ваши текущие ковши: технология введения порошковой проволоки может быть адаптирована к любому ковшу, если это учитывается при проектировании оборудования.

Применение порошковой проволоки обеспечивает воспроизводимые результаты от ковша к ковшу, позволяет получить высококачественный чугун и простую автоматизацию процесса. В дополнение к этим преимуществам обработка порошковой проволокой также может быть экологически чистым процессом. Механизм подачи обычно включает в себя крышку с полыми трубками, через которые вводится проволока: одна из этих трубок используется для контроля и направления выбросов во время обработки и модифицирования в вытяжку. С помощью этой системы легко контролировать выбросы и не допускать, чтобы дым от обработки магнием мешал другим видам деятельности в литейном цехе.

Типичными материалами для обработки и модифицирования ковкого чугуна являются сплавы MgFeSi и FeSi литейного производства. Однако мы также предлагаем проволоку с чистым магнием и другие продукты для модифицирования, такие как ферросилиций с цирконием, стронцием, алюминием, кальцием, висмутом и даже церием. Ваш выбор зависит от того, чего вы стремитесь достичь на своем литейном производстве.

Существуют также проволоки различных диаметров, которые могут быть выбраны для обработки расплава. Стандартные диаметры проволоки составляют 9 и 13 мм, в особых случаях может быть предложена проволока диаметром 16 мм.

Различные диаметры гарантируют, что на метр проволоки можно ввести в расплав больше материала. Большие диаметры дают возможность использовать меньшую длину катушки, а также могут снизить скорость подачи проволоки в расплав.