Машину для литья металла под давлением перевели на ЧПУ

На Уралвагонзаводе (ГК Ростех) усовершенствовали самую большую в России машину для литья под низким давлением, предназначенную для выпуска сложнейших алюминиевых деталей для спецтехники, а также для крупногабаритных отливок. Она объединяет кокильный станок с разборной формой для литья и машину для заливки песчаных форм, которая совместима с печатью форм по 3D-моделям. При максимальной загрузке машина сможет выдавать готовую деталь каждые два часа.

На машине, изготовленной на Уралвагонзаводе, при модернизации установлена новейшая компьютерная система управления с ЧПУ: программа, написанная инженерами завода, управляет контроллерами, регулирующими движение, а также циклом заливки. Усовершенствована печь: вместо металлического тигля для плавки металла установлен графитовый, что позволило сделать процесс плавки полностью закрытым и исключить попадание посторонних примесей. Графитовые тигли напоминают разработанные еще в середине XIX в. знаменитыми уральскими металлургами Павлом Петровичем Аносовым и Павлом Матвеевичем Обуховым. Металлургам Уралвагонзавода удалось возродить сложную технологию создания графитовых тиглей, но уже с помощью современных технологий.

Впервые на Уралвагонзаводе применен кокиль, разогреваемый термоэлектрическими нагревателями до температуры 2500°С. Ранее нагрев печи осуществлялся с помощью горелки и был неуправляемым, а сейчас система позволяет регулировать температуру плавки. При помощи ЧПУ можно регулировать одновременно все режимы по заданному графику, например, управлять временем заливки и силой давления, с которой металл поступает в металлическую форму.

Алюминиевый сплав в графитовом тигле нагревается до температуры 750 градусов и плавится. Система подачи воздуха создает в печи низкое давление. Под его воздействием жидкий алюминий поднимается по металлопроводу вверх, в разборную металлическую форму (кокиль), который предварительно нагревается электрическими ТЭНами до 250 градусов. В кокиле металл остывает и кристаллизуется. После этого кокиль разбирается и заготовка идет на обработку на станках с ЧПУ.

Новое – это модернизированное старое

Машина разработана и собрана еще в конце 1980-х, но почти не использовалась. В прошлом году было принято решение ее модернизировать. Отдел главного металлурга с учетом мирового опыта в области цветного литья спроектировал кокиль и новую печь, разработал техзадания для подразделений Уралвагонзавода на модернизацию узлов и агрегатов машины. Инженеры разработали пневматическую систему, которая поднимает металл в литейную форму, а также всю автоматику и электронику, управляющую литейным процессом.

Сейчас началась разработка системы продувки аргоном для рафинирования алюминия, что позволит улучшить качество литья.

Заместитель главного металлурга Уралвагонзавода Сергей Мартыненко пояснил: «Форма полностью металлическая, многоразовая, нет необходимости изготавливать литейные стержни, кроме центрального, в результате снижаются трудоемкость и расход металла. Раньше в смену делали одну отливку, сейчас можно произвести три. Мы можем изготовить кокили на разную номенклатуру, а также печатать на 3D-принтере песчаные формы, брать заказы у других предприятий. Пробные отливки показали, что мы движемся в верном направлении. Машина не подвела: она обеспечивает все запланированные показатели, даже есть некоторый запас. Если в будущем будет меняться технология, то есть возможность увеличить давление и время выдержки».

Кокиль является многоразовым, в отличие от песчаных форм, поэтому достигается экономия на создании форм, и на литниково-питающих системах – порядка 20%. За счет получения более точных размеров изделий при отливке, уменьшается объем их последующей механической обработки и за счет этого достигается сокращение времени изготовления изделия и, соответственно, снижение себестоимости.

Модернизация уникальной машины и перевод на ЧПУ позволили повысить качество выпускаемой продукции и снизить затраты на 20% при изготовлении спецтехники.

Источник: Ростех