Литейные производства: их роль и влияние на современное машиностроение

Интересно узнать, что такое литейное производство и как они производят металлические отливки? Почему литейные производства так важны для машиностроения — особенно для производства машин вроде станков с ЧПУ?

В этой статье вы узнаете всё о увлекательном мире литейных производств и литья металлов. Мы охватим следующие темы:

• Определение литейного производства
• Сырьё, используемое в литье
• Машины, применяемые в литье
• Процесс литья
• Лучшие практики технологии литья
• Готовая продукция литейных производств
• Инвестиции Hwacheon в литейное производство и технологию литья

Готовы исследовать мир литейных производств и литья металлов? Наденьте теплозащитную экипировку, шлемы и давайте войдём внутрь!

Определение литейного производства

Литейное производство — это специально построенное предприятие, производящее металлические отливки. Это делается путем плавки металлов при очень высокой температуре в жидкое состояние в печи, литья расплава в формы, затем контролируемого охлаждения, удаления отливки из лишнего материала после затвердевания металла и финального этапа охлаждения.

Обратите внимание, что температуры расплавленных металлов могут достигать 1500 °C (2700 °F) или даже выше, в зависимости от типов материала для плавки.

Какое сырьё используется в литейном производстве?

Существует много разных типов металлов (или смесей сплавов), используемых как литейные материалы. Они могут включать металлы вроде железа, нержавеющей стали, углеродистой стали, или сплавы с медью, никелем и алюминием.

В Hwacheon Machine Tools мы производим смесь различных литейных материалов: высокопрочный чугун, модуляризированный чугун, серый чугун, высококремнистый чугун, низкотерморасширяющийся чугун и специальные чугуны.

Для снижения экологического воздействия до 55 процентов сырья может составлять металлолом. Остальные материалы — чугун (20 процентов) и восстановительный чугун (25 процентов).

Песок обычно используется для изготовления формообразующих рамок в литье (песчаное литье). В нашем случае мы используем песок из Саудовской Аравии, известный своим превосходством в литейных процессах.

Какие машины и оборудование используются в литье?

Различные машины и системы используются для оптимизации литейного производства. Это может включать плавильное оборудование, формообразующие машины (которые могут быть станками ЧПУ), оборудование для обработки песка, оборудование для термообработки, а также испытательное и контрольное оборудование.

Для нового литейного производства Hwacheon мы используем следующее передовой техники оборудование (из Южной Кореи, США и Великобритании):

• Плавильное оборудование: электрические печи по 3 тонны и 6 тонн каждая (Inductotherm — США)
• Формообразующие машины: станки Hwacheon Machine Tools, такие как SIRIUS-2500 5AX
• Оборудование для обработки песка: OMEGA (Великобритания)
• Оборудование для термообработки: 10-тонновое оборудование для отжига (Южная Корея)
• Испытательное и контрольное оборудование: спектрометр, универсальная испытательная машина, шейкер Ro-Tap, прибор для испытания твердости по Бринеллю, металлограф

Как видите, процесс производства металлических отливок в литейном производстве требует значительных инвестиций в машины и оборудование!

Как выглядит процесс литья металла?

Теперь, когда у нас есть сырьё и нужные машины, следующий шаг — собственно производственный процесс литья.

Литейное производство Hwacheon использует следующие процессы для производства металлических отливок.

#1 Плавка

Жидкий литейный материал плавится при температурах 1380 °C – 1420 °C. Материал может состоять из смеси металлолома (55%) + чугуна (20%) + восстановительного лома (25%). Другие комбинации сырья также могут использоваться в зависимости от производимой отливки.

#2 Создание и обработка формы

Модель создаётся, либо обработанная специальными станками для деревянных моделей, либо в нашем случае — центрами обработки Hwacheon ЧПУ. Песок затем уплотняется вокруг модели, образуя песчаную форму, являющуюся репликой внешней формы будущей отливки. Hwacheon использует метод фуранного песчаного литья благодаря его ключевому преимуществу в производстве разнообразных размеров и форм.

#3 Подготовка и сборка формы

Песчаная форма готовится и собирается для литья расплавленного металла.

#4 Литьё расплавленного металла в форму

На литейных станциях жидкий металл лится в форму.

#5 Охлаждение

После заливки экстремально горячие формообразующие рамы (можно буквально видеть вырывающиеся пламя!) помещаются на медленный и длинный цикл охлаждения.

#6 Извлечение отливки из формы

Когда расплавленный металл в форме остыл и затвердел, окончательная форма отливки сформирована. Песчаная форма может быть «разбита» или «встряхнута» для извлечения фактической отливки.

#7 Удаление лишнего материала с отливки

Лишние материалы, прилипшие к поверхности отливки, удаляются тщательной очисткой и зачисткой, за которым следует покраска (с использованием защитной краски).

#8 Финальная обработка готовых изделий

К последнему этапу проводятся проверки качества и испытания. Выполняется составной анализ с помощью спектрометра (для проверки смеси материалов), затем материаловое испытание с помощью универсальной испытательной машины и прибора для твердости по Бринеллю, заканчивая микроструктурным тестом (используется металлограф).

#9 Хранение/Доставка

После завершения изделия важно правильно хранить отливки в прохладных условиях в отдельной зоне.

Лучшие практики в технологии литья

Чтобы обеспечить лучшие результаты в литье, важно использовать новейшие технологии. Делимся некоторыми лучшими практиками, которые мы применяем в литейном производстве Hwacheon.

#1 Применение технологии песчаного литья

Hwacheon использует метод песчаного литья, а не другие материалы вроде воска, гипса или литья под давлением. Это связано со следующими причинами:

• Песчаное литье позволяет достичь высокой жесткости отливки и стабильности поверхности с небольшим количеством связующего.
• Замешанный песок высоко текуч, следовательно, сокращает производственное время, так как не требуется процесс обжига.
• Высокая термостойкость и низкое газовыделение в песчаном литье приводят к меньшему количеству литейных дефектов.
• Не нужен отдельный процесс для извлечения отливки из формы — просто разбейте её!
• Можно восстановить более 95% использованного песка — это делает песок ресурсосберегающим и экологичным.
• Формообразовательный процесс песка не требует высококвалифицированных операторов.
• Песчаное литье делает возможным массовое производство, а также литьё крупногабаритных отливок.

#2 Управление всем процессом

Помимо этого, Hwacheon также принимает эти другие лучшие практики технологии литья:

Во-первых, мы фокусируемся на достижении высокого качества во всём автоматизированном процессе.

Во-вторых, мы принимаем строгое управление качеством (QC), гарантируя использование только высококачественных материалов (лом, чугун). Мы также принимаем контролируемые измерения для достижения точных температур плавки материалов.

В-третьих, мы обеспечиваем контроль температуры через наблюдение за температурой растворения и температурой литья.

В-четвёртых, мы принимаем передовой контроль охлаждения. Это включает автоматический туннель охлаждения, предотвращающий трещины за счёт замедления процесса охлаждения — важное соображение, так как быстрое охлаждение приведёт к напряжениям в материале и потенциальным трещинам. Обычно время охлаждения отливки более 24 часов. Для отливок весом более 3 тонн это может достигать 48 часов.

В-пятых, мы используем кастомизированное оборудование для термообработки, гарантируя, что продукты Hwacheon подходят для высокоскоростных и высокоточных станков.

#3 Внимание к мелочам

Подождите, есть ещё. Для обеспечения высококачественного песчаного литья вы также должны заботиться о следующем.

Начните с тщательного выбора лучшего качества песка. Это должно включать:

• Контроль размера частиц
• Управление составом песка
• Контроль пыли

Далее подумайте о качестве плавки ваших материалов:

• Качество лома: без пятен, без Mn (марганца)
• Качество чугуна: должно иметь низкое Mn (марганец), P (фосфор), Ti (титан)
• Дозировочный контроль: измерять все материалы в точных количествах
• Температурный контроль: соблюдать правильную степень для плавки и литья

Наконец, рассмотрите качество охлаждения материалов. Помните, что быстрое охлаждение может внести трещины и раскалы в ваши отливки!

Каковы готовые продукты литейных производств?

Последнее, но не менее важное, какие готовые изделия делаются в литейных производствах?

Для литейного производства Hwacheon около 30 процентов готовой продукции используется для производства станков ЧПУ Hwacheon. Это включает отливки для станин станков, колонн, седлов, рам станин, корпусов шпинделей и других компонентов.

Наше литейное производство также поставляет компоненты репутабельным компаниям по всему миру. Они включают:

• Машины и их детали
• Роботизированные манипуляторы и корпуса
• Детали жёлезнодорожного транспорта
• Компоненты полупроводникового оборудования (литьё с низким тепловым расширением)
• Коррозионностойкие компоненты (например, HSCI, нержавеющие пиклирующие электроды, катодозащитные электроды)
• Детали судового двигателя
• Компоненты солнечных энергетических систем
• Многие другие машиностроительные детали

Почему Hwacheon инвестирует в бизнес литейного производства

Hwacheon гордится своим собственным литейным производством из-за важности литья во всех отраслях.

Наш покойный основатель и почетный председатель, г-н Квон Сын Гван, начал работу учеником формовщика в литейном производстве в юности. Его настойчивость, решимость и внимание к качеству привели к взятию в собственность литейного производства в 1945 году, когда Hwacheon только начинал.

Литейный материал формирует самые базовые детали во всех отраслях. Процесс литья постоянно расширяется со сдвигами в технологиях. Наше литейное производство — не только первородное право Hwacheon Group — оно также закладывает фундамент будущих отраслей.

Преимущества использования отливок Hwacheon на наших станках ЧПУ (на основе отзывов клиентов) включают:

• Способность достигать высокой жесткости, производительности, скорости и точности
• Отсутствие старения деформаций при сохранении высокой скорости и точности
• Высокая резательная производительность
• Долговечность и долговечность
• Способность соблюдать график поставок

Новое литейное производство Hwacheon площадью 21 000 кв.м

Hwacheon недавно инвестировал 28,7 млн долларов в объект передовой техники в промышленной зоне Daema.

Новый объект занимает общую площадь земли 73 000 кв.м, с построенной заводской площадью 21 000 кв.м, делая его одним из крупнейших литейных производств такого рода в Южной Корее. Начиная производство 22 декабря 2021 года, наше литейное производство сейчас нанимает 120 сотрудников и работает на мощности около 1000 тонн в месяц.

Может быть интересно, что самый тяжёлый компонент, который мы можем отлить — невероятные 8 тонн! Общая мощность объекта — 12 000 тонн в год на данный момент.

Hwacheon принял решение о этих новых инвестициях незадолго до пандемии Covid-19, чтобы разработать постоянный и надёжный бизнес по сырью для будущего. Это часть уникального преимущества Hwacheon.

Посмотрите на новое литейное производство Hwacheon! Смотрите видео здесь:

Наши будущие планы в производстве литья

«Hwacheon понимает цели и задачи литейных компонентов в производстве, потому что многие из наших операций похожи на ваши» — Президент Ким Ки Тэ

Президент Ким, пионер металлообрабатывающей отрасли, — ключевой человек, трансформировавший литейное производство Hwacheon в то, чем оно является сегодня. В течение своего 35-летнего трудового стажа в Hwacheon он носил множество шляп — в производстве станков, НИОКР, а также руководстве новым литейным производством Hwacheon.

Настольный сторонник наличия собственного литейного производства, Президент Ким предан дальнейшему углублению нашей экспертизы и знаний в производстве литья.

Hwacheon инвестировал и будет продолжать инвестировать в производственные объекты, сочетающие производственный ноу-хау (накопленный за десятилетия опыта) с новейшей технологией литья и системой автоматизации.

Hwacheon будет дальше воспитывать таланты через непрерывное промышленно-университетское сотрудничество и проекты технического сотрудничества с университетами и институтами. Наши человеческие ресурсы — самый важный актив компании — поэтому мы будем постоянно вырабатывать отличных квалифицированных рабочих.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о нашем Литейном производстве и нашем спектре станков ЧПУ.