Работает новый интернет-магазин www.rundist.biz

>>> CASTING MACHINERY <<<


Главная /

Резистивная или индукционная литейная машина?

         Цель данной статьи - подробнее рассмотреть все «за» и «против» при выборе литейной машины. Также надеемся, что статья будет интересна владельцам литейной машины «Рундист Р4» (далее Р4), и позволит им увидеть дополнительные возможности при ее использовании.

         Литейная машина «Рундист» производится более 7 лет. Последняя ее модификация - «Р4» - выпускается без изменений около 4 лет. За это время схемотехнические и конструкционные решения показали себя как стабильные и надежные, изменялись только комплектующие - на комплектующие с лучшим качеством.

         Литейная часть Р4 спроектирована и выполнена из жаропрочной стали с вваренными нержавеющими фланцами. Массивность конструкции и прецизионность исполнения корпуса - залог длительной эксплуатации и герметичности машины. Мы уделяем большое внимание герметичности Р4, поскольку это влияет не только на расход аргона, но и на качество отливки, допрессовки аргоном металла и уровень разрежения, воздействующий на опоку во время литья.

          Конструкция литейной части Р4 проста и понятна каждому литейщику, а электрическая «начинка» стойки управления - каждому электрику. Мы применяем комплектующие ведущих производителей: пневматика – Италия, электроника – Германия, Франция, прокладки – Германия, керамика – Польша, плюс всегда высокое качество сборки – в результате высокая надежность «Р4».

          В нагревателе Р4 используется резистивная спираль накаливания из материала – кантал, напряжение питания 20В.

          Многие, услышав, что машина не индукционная, а резистивная, говорят – «прошлый век».

          Давайте рассмотрим, так ли это.

          Р4 с комнатной температуры до 1000 С нагревается за 30 мин. Да, в этом она явно проигрывает индукционным, которые достигают этой температуры через 5 - 8 мин. Но для обеспечения такой скорости индукционным машинам необходимы:

- в 3-5 раз большая мощность чем у Р4;

- внешнее водяное охлаждение (стоимость от 500 до 4000 USD или встроенное, входящее в стоимость машины), а в Р4 охлаждение не требуется.

          Время между плавками - немаловажный показатель, и тут выигрыш на стороне индукционных машин но уже не такой весомый:

- у индуктора те же 5 –8 мин

- у Р4 7 – 12 мин в зависимости от навески (300 – 600 гр).

          Питание. На постсоветском пространстве разброс напряжения между фазами в трехфазной сети может достигать более 5%, а вы, работая на своем перевертыше или центробеге, об этом не имели понятия. Только с покупкой новой машины это вышло наружу - хорошо если при этом не сгорел индуктор и электроника – и для обеспечения безаварийной работы индуктора Вам придется :

- докупать к индукционной машине трехфазный стабилизатор стоимостью 2000 – 4000 USD.

- Для Р4 перекосы фаз, пониженное или повышенное напряжение - не помеха, потому что сама машина однофазная, а три фазы используются только для питания вакуумного насоса. При пониженном напряжении просто несколько увеличится время разогрева, а при повышенном - уменьшится.

          Расходники. Обычно, под этим словом подразумевается самые быстро изнашиваемые, находящиеся в горячей зоне компоненты машины: тигель, запорный шток, прокладки. Про термопару, которая у Р4 находится непосредственно в запорном штоке, говорить не приходится, так как еще ни разу за все время производства нам не пришлось заменять ее ни по гарантии, ни после ее окончания.

          - в индукционных машинах для того, чтобы засыпать металл в тигель для последующего литья, нужно открыть верхнюю крышку, давая прямой доступ воздуха к раскаленным тиглю и запорному штоку, что приводит к их быстрому износу, порой до 10 плавок. Только один известный производитель индукционных машин относительно недавно начал применять вакуумированный засыпной бункер в машинах, и совсем не среднего класса.

          - в Р4 изначально применялся засыпной вентиль и малое давление аргона, подаваемое во время засыпания шихты, дабы не пустить внутрь камеры плавления воздух и омыть от него саму шихту в момент засыпки. Результат – в среднем более 900 плавок для тигля и запорного штока, и это далеко не рекордный.

           Прокладки. Применяемые в Р4 прокладки под опоки производятся из спирально витого графита, обжатого нержавеющими обоймами, и по своей сути они практически вечны: абсолютно не подвержены выгоранию и могут быть повреждены только механически неосторожными действиями литейщика. Но даже после этого, в зависимости от характера повреждений, поддаются восстановлению путем шлифования поврежденной плоскости до одного уровня.

           Перемешивание расплава - один из самых важных моментов при литье, а одна из самых частых причин отбраковки изделий – это разброс пробы вдоль отливки.

           - в индукционных машинах эффективность вымешивания расплава сильно зависит от мощности индуктора и количества металла в тигле. Если малая мощность индуктора (4 – 6 кВт) и много металла (около 600 г.) в тигле, перемешивание порой невозможно, поэтому некоторые производители снабжают свои машины ручным перемешивателем и требуют предварительно лигировать и гранулировать металл, для дополнительного механического перемешивания гранул между собой.

           - в Р4 применяется механическое, с электроприводом, перемешивание расплава металлическим вымешивателем специальной формы, повторяющим конусную форму дна тигля, вращающимся вокруг запорного штока. Длительность вымешивания не ограниченна. Все это позволяет лигировать металл непосредственно в тигле перед литьем, уменьшая время на подготовку к литью устранив потери при грануляции.

           Грануляция. Как мы видим, в индукционных машинах грануляция зачастую просто необходимость, но она применяется и для очищения вторичного металла от шлаков. Поэтому Р4 тоже снабжена режимом грануляции с регулируемыми временными задержками поднятия и опускания запорного штока, и может доукомплектовываться гранулятором и грануляционным тиглем.

           Опоки. В Р4 применяются проставочные кольца и прокладки для постановки разных по диаметру и длине опок. Используемые типоразмеры: Ф70х120-160мм, Ф85х140-180мм, Ф100х160-250мм, Ф154х250-290мм. Широкий спектр опок позволяет не только экономить формомассу, но и увеличивать количество отлитых за одну отливку изделий. Переходя на более длинные елки, вы уменьшаете количество отливаемых за день опок, и в результате снижаете количество оборотного металла, идущего в стояк и прибыль каждой отливки.

           Управление. Компьютеризированное управление индукционными машинами приводит к существенному удорожанию установки и вопросам о правильном программировании, а результат многие знают по своему производству, когда из машины выезжает опока с еще не кристаллизовавшимся металлом, и при этом все восторгаются скорострельностью установки. Помощь и необходимость компьютера в таких ситуациях сомнительна.

           Создавая Р4, мы старались реализовать пожелания клиентов, и управление машиной от модели к модели претерпевало изменение в соответствии с этими пожеланиями. От ручного управления к автоматическому, пневматический подъем верхней крышки для удобства обслуживания камеры плавления, и т.д. Мы рассматривали вариант компьютерного управления, но рынок диктует свое, было принято решение автоматизировать только конечный, важнейший участок литейного цикла – вымешивание и сброс металла. Именно на этом участке после многократных отливок за день литейщик допускает ошибки - то забудет перемешать металл перед сбросом, то подать большое давление аргона после сброса. Таким образом, модификация Р4 обрела переключатель «casting cycle» – «литейный цикл». Время литейного цикла регулируется, а сам цикл автоматизирован и включает в себя все необходимые последовательности действий при сбросе металла в опоку, заданные таймерами.

            Методики литья. В основном применяется следующая последовательность: вакуум под опокой - сброс металла в опоку - допрессовка аргоном. В некоторых установках с герметизированным тиглем создается избыточное давление аргона, которое выталкивает металл из тигля. Применение вибрации при литье, как еще один тип литья, мы не будем рассматривать по причине малой распространенности.

            В Р4 реализованы следующие методики:

           1. базовая методика: вакуум под опокой - сброс металла - допрессовка аргоном;

           2. вакуум под опокой – вакуумирование над опокой для удаления воздуха, попавшего в момент постановки опоки. Таким образом мы можем произвести отливку на разнице вакуума, например, под опокой -0,9 Бар, над опокой -0,4 Бар - сброс металла - допрессовка аргоном.

           3. вакуум под опокой – вакуумирование над опокой – заполнение пространства над опокой аргоном, создание инертной среды для протекающего металла - сброс металла - допрессовка аргоном. Нужно сказать, что вакуумирование расплава может привести к выгоранию низкотемпературных компонентов сплава, и, как следствие к повышению пробы. Данные методики можно применять только с разрешения технолога.

           4. в Р4 тигель не герметичен, но при подаче аргона с одновременным поднятием запорного штока на коротком участке времени, достаточном для сброса металла (3-5 секунд), создается разница давления аргона над и под тиглем, что позволяет ускорить уход металла из тигля приблизительно в два раза:

- одновременное вакуумирование над и под опокой до -0,6 Бар,

- заполнение аргоном пространства над опокой до 0,3 Бар, под опокой разряжение продолжает расти до -0,9 Бар,

- поднятие запорного штока с одновременной, или задержанной на 1-2 секунды, подачей давления аргона,

- сброс металла,

- допрессовка аргоном 2-3 Бара.

           Данная методика подходит не всем и не для всех изделий, а также требует изменения настроек машины, поэтому нигде ранее не была описана.

Резюме

          Как видно, разница между работой индукционной и резистивной машиной Р4, в основном, заключается только в скорости выхода на заданную температуру только при первом разогреве. Индукционная машина однозначно проигрывает в затратах: сама машина дороже, плюс необходимое дополнительное оборудование и затраты на его обслуживание, в оплате за энергию, ведь ее уже потребляют и дополнительные устройства - охладитель и стабилизатор.

           Таким образом, решаясь купить индукционную литейную машину, покупатель соглашается не только на большие капиталовложения, но и на большие сроки окупаемости приобретенного оборудования.

            Предприятия, владельцы, зав производством, литейщики, которые по разным причинам выберут индуктор - кто по убеждению, кто за хороший откат, а кто из-за того, что привык ездить на дорогой тачке - сами делают свой выбор.

            7 летний опыт производства показывает, что мы приняли правильные решения при создании литейной машины Р4, и это подтверждают десятки наших клиентов из Украины, Беларуси, России, Польши, и нам очень приятно, что предприятия, развиваясь и наращивая мощности, приобретают еще одну машину - и это машина «Рундист Р4».

Технический отдел компании «Рундист» Украина, Львов
 rev.12.08.2010

Логин:

Пароль:  

 

Зарегистрироваться / Забыли пароль?