La fundición con patrón gasificado ( LGM ) es un método para producir piezas fundidas usando un patrón hecho de un material que se gasifica cuando el metal fundidoen un molde . El material más común para los modelos es la espuma de poliestireno .
La fundición sobre patrones gasificados como un nuevo proceso tecnológico apareció a mediados de la década de 1950. Su propósito principal era mejorar la precisión de la fundición y, al mismo tiempo, reducir significativamente los costos de equipos y materiales en comparación con la tecnología de fundición de inversión.
El método de fundición en modelos gasificados tiene una serie de ventajas. :
| No p. p. | Índice | FP | XTS | WPF | LVM | LGM |
|---|---|---|---|---|---|---|
| una | Precisión (máx), clase según GOST 26645-85 | 6…7 | 5…6 | 6…7 | 4…5 | 3…4 |
| 2 | Rugosidad (min, Ra) según GOST 26645-85 | 10…16 | 6,3…10,0 | 3,2…6,3 | 3,2…5,0 | 3,2…6,3 |
| 3 | Consumo de materiales de moldeo/portadores de energía | 1/1 | 2…4 | 0,2…0,5 | 5…10 | 0,2…0,5 |
| cuatro | Intensidad laboral | -- | 0,7…0,9 | 1.1…1.2 | 2,3…2,5 | 0,2…0,8 |
| 5 | El costo del equipo modelo. | -- | 2…5 | 2…5 | ||
| 6 | Costes de organización de la producción | -- | 1.1…1.2 | 1.1…1.2 | 1,5…3,0 | 1,8…2,0 |
El costo de organizar la producción de LGM incluye el diseño y fabricación de moldes . La tecnología LGM permite obtener piezas fundidas con un peso de 10 gramos a 2000 kilogramos con un acabado superficial de Rz40, precisión dimensional y de peso hasta clase 7 (GOST R 53464-2009).
Materiales de fundiciónLa tecnología LGM continúa desarrollándose activamente en todo el mundo, pero muchas empresas rusas continúan utilizando métodos de fundición obsoletos, más costosos y que requieren más esfuerzo y tiempo. La introducción del método moderno de casting en LGM se ve obstaculizada por la falta de información y los estereotipos arraigados.
Para la fabricación de modelos, se utiliza poliestireno fundido de fracciones finas de 0,3 mm a 0,9 mm. (dependiendo de las dimensiones de la pieza). El poliestireno se espuma previamente en un baño de vapor y se seca. El poliestireno expandido se sopla en los moldes, los moldes se colocan en un autoclave y se mantienen hasta que se sinterizan los gránulos de poliestireno. Luego se enfrían y sacan los modelos terminados. Otra forma de hacer modelos es en máquinas modelo, lo que aumenta la productividad de 2 a 4 veces.
Los modelos se ensamblan en bloques (arbustos) mediante pegado o soldadura. Los bloques modelo se pintan en 1 capa con un revestimiento antiadherente especial por inmersión en un baño, o con una configuración compleja de piezas fundidas, por vertido. El secado de los bloques pintados se lleva a cabo en una cámara a una temperatura de 40-60C durante 2-3 horas.
Los bloques modelo se moldean en matraces especiales en una mesa vibratoria mediante el llenado gradual con arena o en capas.
Los matraces moldeados se alimentan a la sección de vertido. Los matraces están conectados a un sistema de vacío. Se coloca una película de polietileno encima del molde. Después de encender la bomba de vacío y el sistema de limpieza de gases, la arena de fundición adquiere la fuerza necesaria.
El metal se vierte directamente en los elevadores de poliestireno. El metal caliente quema (gasifica) el poliestireno y toma su lugar. Los gases que escapan son aspirados a través de la capa de pintura hacia la arena por un sistema de vacío. El metal repite exactamente la forma del bloque de poliestireno con modelos.
Los bloques de fundición de los modelos se enfrían en arena de 5 minutos a varias horas, dependiendo del espesor de la fundición, la masa de la pieza y las condiciones técnicas estipuladas por el proceso tecnológico.
Después de retirar los bloques del matraz y cortar las piezas fundidas del sistema de compuerta, se limpian de los restos del revestimiento antiadherente.
| Desperdicio | método tradicional | proceso LGM |
|---|---|---|
| Polvo | 50 kg | dieciséis |
| Monóxido de carbono | 250 kg | - |
| óxido de azufre | 1,5-2 kg | 0,2-0,3 kg |
| residuo sólido | 1200-1500 kg | 0,05 - 0,1 |
| aguas residuales | 0,3-0,5 m3 | - |
El uso de tecnologías de fundición gasificada es un paso importante en el campo de la protección del medio ambiente. Las tecnologías LGM se utilizan activamente en todo el mundo.
En las fundiciones tradicionales, la principal fuente de sustancias tóxicas liberadas a la atmósfera son los aglutinantes y las resinas sintéticas utilizadas en la fabricación de machos y moldes. Al verter, se liberan sustancias nocivas en el aire de la sala de producción, y su limpieza parece ser una tarea bastante complicada. En el proceso LGM, se crea un modelo para fundición a partir de poliestireno expandido. Durante el proceso de combustión, el poliestireno se descompone por completo en componentes gaseosos. Los moldes de fundición están conectados a un sistema de vacío, por lo que todos los gases nocivos entran inmediatamente en el sistema de limpieza, prácticamente sin entrar en el local.
La fundición en modelos gasificados se refiere a una producción con pocos residuos. La arena moldeada se tamiza cuidadosamente, los elevadores la alimentan al enfriador, después de lo cual se vuelve a moldear. Esto elimina los gases nocivos y el polvo. Los recubrimientos antiadherentes a base de agua prácticamente no contaminan la arena y se separan fácilmente durante el tamizado y en el sistema de enfriamiento. Una o dos veces al año, la arena se limpia mediante regeneración térmica. Para la eliminación de polvo en producción se utilizan plantas de aspiración y ciclones con un alto grado de depuración. El uso repetido de arena le permite lograr pérdidas mínimas: solo 0.5-1% (polvo de arena de cuarzo, residuos de pintura). En los complejos de fundición para modelos gasificados, se utiliza el suministro de agua circulante de los hornos de fusión. El calor utilizado no se recupera. Se utiliza para calentar las instalaciones de producción y también se suministra a las salas de secado y almacenamiento de modelos de poliestireno. Esto le permite reducir significativamente el consumo externo de agua y el vertido de aguas residuales al alcantarillado, así como minimizar el consumo de energía eléctrica o térmica necesaria para la calefacción. Más bien se refiere a la protección indirecta del medio ambiente. El suministro de agua no afecta en gran medida el respeto por el medio ambiente de la producción, pero la reducción del consumo de energía de fuentes externas reduce el daño causado a la naturaleza por las calderas o centrales eléctricas.
En toda la cadena tecnológica de la fundición gasificada, el moldeo es uno de los factores más importantes para la obtención de piezas fundidas de precisión de alta calidad. El moldeado es el llenado de un matraz con modelos de poliestireno con arena. Hay dos dificultades asociadas con esto. Lo primero es rellenar con arena todo el espacio libre de la mufla, todas las cavidades y canales de los modelos. Si esto no se hace, el metal atravesará la pared del revestimiento quemado durante el vertido y se hundirá en la arena. La segunda dificultad es el moldeado de piezas con paredes delgadas. La exposición excesiva o desigual a la arena puede dañar la pieza.
Un algoritmo de modelado simplificado se ve así:
| Fundición , producción de fundición | |
|---|---|
| Tipos de fundición | |
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