В России создали первую установку для высокоточного литья металлов

Аватар пользователя Джельсомино

О создании первой российской установки для вакуумно-индукционного литья заявили конструкторы ВятГУ. По их словам, разработка превосходит аналоги по эффективности и в перспективе способна полностью заместить импорт сложных изделий, необходимых в авиации, машиностроении, энергетике, медицине и других областях. Об этом рассказали в пресс-службе вуза.

Вакуумно-индукционное центробежное литье (VICC, согласно международному обозначению) – технология, позволяющая получать изделия высокой сложности, необходимые практически во всех сферах современной промышленности. VICC хорошо работает с титановыми и жаропрочными никель-хромовыми сплавами, суперсплавами и химически активными сплавами, объяснили ученые.

 

Двумерный сверхтвердый квантовый газ

2 сентября 2021, 09:03

В России создали материал, предсказанный около полувека назад

Сегодня в России спрос на высокоточное литье значительно превышает предложение, отметили специалисты. По их словам, в связи с санкциями практически все производства в стране испытывают острый дефицит как изделий, так и литейных установок. Параллельный импорт обходится дорого и не обеспечивает техническую поддержку от производителя.

Конструкторы Инжинирингового центра ВятГУ разработали первую отечественную установку для VICC – "Сириус RCM10". По их словам, она превосходит аналоги по эффективности и основана только на российских компонентах.

"В отличие от существующих в мире установок, наша способна работать в режиме нон-стоп, без остановок на "отдых". Максимальные размеры изделий и их минимальная толщина, степень точности и шероховатость поверхности отливок по нашей технологии не уступает аналогам", – рассказал руководитель Инжинирингового центра ВятГУ Игорь Криницын.

 

Одна литейная машина с загрузкой до килограмма при работе только в одну смену может совершить до 8000 циклов литья в год, что дает до пяти тонн готовых отливок, объяснили ученые.

По их словам, производство многих изделий без установки VICC чрезвычайно трудозатратно или просто невозможно. Проведение литья в вакууме, как объяснили ученые, позволяет увеличить сложность и качество изделий, расширить диапазон используемых сплавов.

Работа над новым вязкоупругим материалом в лаборатории ВятГУ_1

1 июля 2021, 03:00

Уникальный материал для защиты зданий от землетрясений создали в России

"Благодаря нашей разработке можно укрепить или создать внутри страны производство деталей турбореактивных двигателей, силовых установок для мини-авиации, компактных энергетических установок, ряда медицинских и промышленных инструментов, имплантатов и эндопротезов, автомобильных и машиностроительных компонентов, элементов химической аппаратуры, разнообразной электроаппаратуры", – подчеркнул Криницын.

Кроме того, ученые ВятГУ предложили использовать для изготовления литейных форм для VICC фосфатные связующие вместо этилсиликатных композиций, что значительно повышает экологичность производства и удешевляет процесс за счет снижения требований к квалификации персонала.

В настоящее время команда ученых разрабатывает версию установки с максимальной загрузкой до пяти килограмм, а также готовится к запуску в Кировской области литейного кластера, опыт которого поможет масштабировать новое производство для решения общероссийских проблем.

Авторство: 
Копия чужих материалов
Комментарий автора: 

В надежде на содержательные комментарии

Комментарии

Аватар пользователя МГ
МГ(10 лет 9 месяцев)

то есть, Германия в перспективе не нужна от слова совсем

отличная новость!

Аватар пользователя Турист
Турист(11 лет 5 месяцев)

-- Детали до 1 килограмма сможем делать сами...

Аватар пользователя micro
micro(9 лет 2 месяца)

В настоящее время команда ученых разрабатывает версию установки с максимальной загрузкой до пяти килограмм

Полагаете не справятся?

Аватар пользователя Турист
Турист(11 лет 5 месяцев)

-- Справятся! ;) 

Хотя для силовых агрегатов это мизер. 

Но и на Германию уже можно не смотреть -- её промышленность уже в прошлом. 

Аватар пользователя Сергей Низовцев

А точное литье и применяется, в основном,  для мелких деталей - просто временные затраты на доработку "напильником" smile7.gif (фрезерным, токарным станками ...) что мелкой отливки, что  крупной, не сильно отличаются.

А этот метод, кроме повышения точности отливки, увеличивает прочность из-за меньшего количества дефектов структуры

Аватар пользователя МГ
МГ(10 лет 9 месяцев)

ну хоть так! и вообще - к чему нам гигантомания? пусть этим Церетели страдает :))

Аватар пользователя мыльный перец
мыльный перец(4 года 12 месяцев)

Хорошо! В.Маяковский.

Аватар пользователя Aleks177
Aleks177(11 лет 6 месяцев)

Новость реально трагическая.

первая российская установка.... одна литейная машина с загрузкой до килограмма

Такие машинки ювелиры строили в гаражах уже весьма давно. Как-то и сам помогал строить такую, так как готовые, как и все в ювелирной отрасли, продается с черезвычайной наценкой. Они и готовые в продаже есть, смотрите каталоги "саппфира" или "Ювина". Вот если бы создали установку с весом опоки в тонну - была бы серьезная новость.

Опять же килограмм тут металла, или веса опоки?

Аватар пользователя GTK31
GTK31(9 лет 2 недели)

Вакуумная в гаражах? Да ну нафиг!

Индукционную центробежную для литья титановых имплантов местной разработки видел лет 20 назад в Уфе. Но та  была не вакуумная.

Аватар пользователя Aleks177
Aleks177(11 лет 6 месяцев)

Просто вакуумная - самая безопасная, у меня ни одного происшествия с ней не было. Центробежная в вакууме, с индуктивным нагревом тигля - она сложная, но ничего невероятного в ней нет. Да, нужно крепить к полу и желательно к капитальной стене на случай заклинки механизма уравновешивания, но и что?

Аватар пользователя GTK31
GTK31(9 лет 2 недели)

Просто вакуумная

Принимал участие в разработке и наладке автоматизированной установки вакуумного напыления титана. Вот поверьте на слово - ни разу не просто. А тут комбо: вакуум+титан+центробежное литье . Не говорю, что сделать нельзя, но это задача далеко не простая.

Аватар пользователя Aleks177
Aleks177(11 лет 6 месяцев)

Напыление да, двухплазменный источник ионов по патенту ГДР - весьма непрост. Но литье - оно попроще.

Аватар пользователя mmx
mmx(10 лет 3 месяца)

Не надо божий дар с яичницей путать, золото вовсе не равно стали-титану. В конце концов золото и серебро обрабатывали ещё в те времена, когда о железе даже не мечтали.

Аватар пользователя ВладимирС
ВладимирС(7 лет 10 месяцев)

В тонну не особо и точное литьё нужно. И ранее литейные машины  литья под давлением делали для небольших деталей. Не более десятков килограмм. Очень сомневаюсь, что в этой  отрасли что то уж очень кардинально изменилось. 

Аватар пользователя Aleks177
Aleks177(11 лет 6 месяцев)

Как раз повышение точности литья больших заготовок - болезненная тема. Одно дело снять полграмма стружки с "держателя датчика", и другое дело обработать привалочную плоскость соплового аппарата турбины ГЭС, сняв десятки килограмм припуска и напуска  с фланца  диаметром несколько метров, для такого карусельный станок нужен.

Да, крупняк чаще льют по "газифицируемой модели", то есть делают пенопластовую деталь, обмазываают формосмесью, прокаливают и льют. При грамотном совании арматуры в формосмесь -оно самое эффективное, всякие турбины для ГЭС так и делают.

Аватар пользователя Николаев Александр

Советский патент 1977 года по МПК B22D13/00 B22D27/16 

Индукционная центробежная печь для плавки и литья

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в устройствах для плавки и литья, Лреимущественно зубных протезов. Известна центробежная печь для плавки и литья, включающая индуктор, с токо- и водоподводящими устройствами, связанными с вращающимися полыми токоподводами, снабженными на 1 онцах электрическими контактами и резиновыми манжетами, тигель с установленными на нем опоками и траверсу для закрепления опок 1. Недостатками известной печи являются невозможность заливки литейных форм, изготовленных из формовочных материалов без связующего за счет применения вакуума, значительная продолжительность и трудоемкость формовки опоки, необходимость прогревания опоки для выплавления восковой модели литейной формы, сравнительно большой припуск на обработку, отсутствие возможности удаления образующихся при отливке газов из опоки. Целью изобретения является разработка индукционной центробежной печи, которая бы позволяла получать отливки в литейных формах, получаемых методом вакуумной формовки. Это достигается тем, что один из вращающихся токоподводов снабжен каналом, связанным с вакуум-проводом и муфтой дли подключения опок к источнику вакуума, а другим концом с опоками, при этом муфта установлена стационарно.

Или вот 

При центробежном литье расплав через воронку заливается во вращающуюся (со скоростью 150-1200 об/мин) металлическую форму-изложницу, сделанную из серого высокопрочного чугуна или стали. Распределяясь под действием центробежной силы по внутренней поверхности изложницы и кристаллизуясь, расплав образует отливку, которая после снятия фланца извлекается из формы.

Центробежное литье осуществляется на машинах с горизонтальной, наклонной и вертикальной осями вращения. На первых двух типах получают цилиндрические заготовки и изделия, диаметр которых меньше их длины (водопроводные и канализационные трубы, втулки и т. п.), а на третьих —- цилиндрические заготовки, диаметр которых больше их высоты (венцы шестерен, дисковые и кольцевые заготовки и т. п.). Подобные отливки массой от нескольких килограммов до 2 т и с толщиной стенок 3—200 мм могут отливаться из чугуна, стали, бронзы и других сплавов. Центробежным способом можно получить двухслойные заготовки поочередной заливкой в форму различных расплавов (сталь – чугун, чугун + бронза и др.). Кристаллизация расплава в металлической форме под действием центробежной силы обеспечивает получение плотных отливок с мелкозернистой структурой и высокими механическими свойствами. Другими преимуществами этого оригинального метода литья являются возможность получения пустотелых отливок без применения стержней и большой выход годных отливок, достигающий 95%.

Рис. 1. Схема процесса центробежного литья на машине с горизонтальной осью вращения.

В нашей стране выпускаются полуавтоматические машины с горизонтальной осью вращения для центробежной отливки труб и других подобных отливок. Снабженные металлическими формами и подвижным желобом, они позволяют получать заготовки длиной до 6 м. В 1971 г. в павильоне «Механизация и автоматизация литейного производства» на ВДНХ демонстрировалась уникальная деталь «цилиндр-рубашка отсасывающего вала». Подобные отливки диаметром 700-И500 и длиной до 8500 мм, массой до 45 т и с толщиной стенок 25-130 мм отливают на горизонтальной центробежной машине ЦЛМ-1 на Ижевском заводе бумагоделательных машин.

В труболитейной промышленности успешно эксплуатируются линии центробежного литья чугунных водонапорных труб диаметром 80, 125, 100-М50, 200-300 мм, укомплектованные автоматическими установками для изготовления стержней раструба. Для получения гильз, втулок, маслот и подобных им заготовок из сплавов черных и цветных металлов в нашей стране широко используются полуавтоматические центробежные машины с горизонтальной осью вращения моделей 552 и 553 конструкции ВНИИлитмаша. В отдельных отраслях промышленности применяются центробежные машины с вертикальной осью вращения модели 563 конструкции ВНИИлитмаша, а также многочисленные конструкции специального назначения: для отливки чугунных канализационных труб в формы, футерованные песчано-глинистой смесью, заливки баббитом вкладышей подшипников, отливки пустотелых шаров и др.

Последние годы характеризуются дальнейшим прогрессом в области центробежного литья. Созданы и освоены оригинальные многопозиционные автоматические установки для литья труб и цилиндрических заготовок. Они работают по принципу непрерывной разливки слитков. Внедрены в производство вакуумно-центробежные установки для центробежного литья в среде инертного газа аргона или технического азота, которые служат для получения отливок из пленочувст-вительных и жаропрочных (легированных хромом, алюминием, титаном и другими редкими металлами) сплавов, а также для литья титана.

Директивы XXIV съезда КПСС по девятому пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР предусматривают к 1975 г. в 2,5 раза повысить выпуск центробежных машин по сравнению с 1970 г.

Оригинальный процесс центробежного литья в неподвижной форме создали инженеры-литейщики Ленинградского завода имени Лепса Н. М. Тучкевич и В. С. Рутес. Из обычного трехфазного электромотора они вытащили якорь, а на его место поставили тигель-форму. Залив в тигель алюминиевый расплав и включив электрический ток, изобретатели получили втулку. В основе центробежного литья в неподвижные формы лежит способность бегущего по обмоткам статора электрического тока создавать вращающееся магнитное поле, которое приводит во вращение залитый в тигель-форму расплав. Это обеспечивает более высокие механические свойства отливок, чем при заливке расплава во вращающиеся формы-изложницы. Эффект объясняется следующим. Во время интенсивного вращения расплава в тигле-форме газовые пузырьки и частицы неметаллических примесей объединяются вместе и быстро всплывают к центру заготовки. Кроме того, интенсивное перемешивание расплава в форме дробит образующиеся кристаллы.

В результате структура металла отливки становится мелкозернистой, а следовательно, плотной.

После Великой Отечественной войны литейщики «оседлали» вакуум: кандидат технических наук Б. М. Ксенофонтов предложил новый метод литья — вакуумное всасывание расплава в неподвижную литейную форму. Метод вакуумного всасывания в настоящее время применяется главным образом для производства цилиндрических болванок и прутков, а также трубчатых заготовок. Их диаметр колеблется в пределах 40-100 мм, а длина — 1200-1400 (для стали и медных сплавов) и 1200-4000 мм (для алюминиевых сплавов). На установках вакуумного всасывания с последующей кристаллизацией расплава под всесторонним давлением и применением песчаных стержней можно получать весьма сложные тонкостенные отливки из стали, медных и алюминиевых сплавов. Они отличаются большой плотностью и более высокими, чем при литье в металлические кокили и центробежном процессе, механическими свойствами.

При получении отливки расплав из тигля засасывается в металлическую водоохлаждаемую форму, разрежение в которой создается вакуум-насосом через выравнивающий величину разрежения вакуум-баллон. Форма присоединяется к нему резиновым шлангом и трубопроводом, на котором размещены трехходовой распределительный кран, регулятор степени разрежения и вакуумметр. Трехходовой кран соединяет форму с вакуум-баллоном для ее заполнения расплавом или с атмосферой перед извлечением отливки. Специфическими преимуществами этого литейного процесса являются: спокойное заполнение полости формы расплавом, удаление из расплава растворенных в нем газов и экономия металла, так как при вакуумном всасывании не нужна литниковая система.

Рис. 2. Схема литья вакуумным всасыванием.

Общее время, затрачиваемое на получение отливки, обычно составляет 45—50 сек.

На ВДНХ СССР демонстрировалась оригинальная отечественная промышленная установка для получения методом вакуумного всасывания слитков из латуни и бронзы диаметром 81—82 и длиной 1000 мм, массой 42 кг. Цикл получения двух слитков в зависимости от используемых сплавов составляет 130—160 сек.

Литье вакуумным всасыванием длительное время применяется на Московском тормозном заводе, где из медных сплавов отливают втулки с высокими механическими свойствами.

В ГДР разработан оригинальный метод вакуумного отсоса газов из песчаных стержней в процессе заливки формы расплавом. При отливке в кокиль гладкой цилиндровой головки массой 4 кг вакуумный отсос газов из стержня, образующего полость водяной рубашки, позволил снизить брак отливок с 60 до 30%. Величина вакуума составляла 80-М20 мм рт. ст. Для создания вакуума завод использует передвижную установку, смонтированную на трехколесной тележке. Описанный метод особенно эффективен при литье цветных сплавов, склонных к газонасыщенности.

Так то машину в ВятГУ сделали хорошую, нужную. Но она точно не первая в нашей стране. 

Аватар пользователя Remchik
Remchik(13 лет 11 месяцев)

Новые физические принципы, извините, не открываются часто. Если мы сделаем шикарный двигатель для Лады, вы будете хвалить, а не говорить, что движки делали все кому не лень, а про эту установку вдруг так говорите :)

Аватар пользователя Николаев Александр

? В заголовке говорится, 

О создании первой российской установки для вакуумно-​индукционного литья

Это банально не так. Вот собственно и всё. Установка важная и нужная, но не первая. 

 

Аватар пользователя Remchik
Remchik(13 лет 11 месяцев)

Первая российская в нынешних реалиях - это созданная в РФ, т.е в период с распада СССР по сей день. Обычно когда так пишут, это и имеют в виду. За эти 30+ лет у нас были другие подобные установки?

Аватар пользователя Николаев Александр

Тут человек выше говорит, что подобные делал для ювелирки. 

Аватар пользователя freeman
freeman(11 лет 9 месяцев)

Движок для лады и так шикарен, в сравнении с большинством иностранных прделий. 

Аватар пользователя Aleks177
Aleks177(11 лет 6 месяцев)

Схема литья вакуумным всасыванием

Нарисована настолько самобытно, что не узнал установку, которая долгое время была у меня под верстаком, и которые делал для знакомых ювелиров. Площадка под опоку, должна иметь снизу "ловитель", а от него в верхней трети труба с краном. Затем тройник к ваккум-ресиверу и насосу. В моей версии. к ручке крана проволокой крепилась педаль из фанерки, чтобы открыть кран ногой. Так как в одной руке клещи с опокой, а в другой клещи с тиглем. Ресивер вакуммируется за пару минут до работы, он нужен, чтобы использовать более маломощный и дешевый насос, заодно не пустить горячий воздух в насос. В более серьезной версии. между краном и тройником добавляется воздухо-охладитель - это металлическая емкость, заполненная гранитным щебнем 20-й фракции, вход и выход на противоположных донцах. Этот узел из старого порошкового огнетушителя - работал годами. Ловитель выстелен картонкой, он не участвует в работе, но при пробое опоки, не пускает расплавленный металл в трубки, что сберегает их от гибели, а работающего от потерь времени на ремонт.

Аватар пользователя Вертер
Вертер(7 лет 4 месяца)

Содержательный камментарий чего? Зявлений об очередных не имеющих аналогов? Не понятно коомерческая эксплуатация будет, или как всегда, слова не соответсвуют действительности. Потребители уже выстроились в очередь с заказами или еще нужно немного доработать, годков пять-шесть и на небольшую сумму в десяток милиёнов?

Аватар пользователя macmealan
macmealan(8 лет 7 месяцев)

Мешаете восторженно восхищаться будущими победами. Фу таким быть

Аватар пользователя дедуля
дедуля(5 лет 3 месяца)

,Ещё в конце 50ых нам, студентам-металлургам кое что толковали о таких технологиях, но как видимо всё отложили в "долгий ящик" и сейчас начинают ворошить его мозгами и руками. Что ж пожелаем успеха в этом начинании.

Аватар пользователя Aleks177
Aleks177(11 лет 6 месяцев)

Не заметил сразу жуткую фразу:

удешевляет процесс за счет снижения требований к квалификации персонала.

Это те самые грабли, на которые наступают дефективные менеджеры раз за разом. Малообученный или даже неумный рабочий рано или поздно устраивает аварию или минимум простой. В СССР наоборот стремились повысить образованность рабочих, чтобы было меньше аварий и брака. В доковидобесные времена, половина ремонтов оборудования, за которые бралась фирма, где работаю (сейчас уже почти неделя без заказов...), были именно от криворукости рабочих, которые даже не прочитали инструкцию, не то что какие-то еще пособия. А ведь интернет сейчас крайне доступен, можно найти и прочитать учебники или пособия по любой теме.

Аватар пользователя freeman
freeman(11 лет 9 месяцев)

Да у нас электриков то нормальных нету. Точнее они то есть, только уже пристроены. 

Найдите хоть одного электромонтажника который по пуэ проводку раскидает ? 

Скрытый комментарий Arioch (c обсуждением)
Аватар пользователя Arioch
Arioch(5 лет 4 месяца)

первые абзацы - дважды , убери повтор

Аватар пользователя Джельсомино

Спасибо.

Комментарий об администрации:*** Повод для хамства Алексу подарили родители ***

Комментарий администрации:  
*** Неполживец АфтерШока: "Даже наглые манипуляции в виде преувеличений в десятки раз не повод для хамства" (с) ***
Аватар пользователя djsantehnik
djsantehnik(13 лет 3 месяца)

Без сборочного чертежа ничего не понятно

Комментарий администрации:  
*** отключен (белоленточная пропаганда) ***