Чому ливарники вибирають ХТС-процес

У ливарному виробництві, як і будь-якому іншому, аби досягти оптимального співвідношення «якість продукції – вартість – витрати», необхідно міняти підхід до технологічного процесу, переходити на використання сучасних матеріалів, впроваджувати передові технології. Одна з них – це лиття у холодно-твердіючі суміші. ХТС, як кажуть експерти галузі, – це повне управління процесом, контроль часу роботи, виробництва та якості литва.

Що являють собою холодно-твердіючі суміші?

ХТС – це суміші, що твердіють на повітрі, у оснастці та поза нею під дією  газоподібних, порошкоподібних та рідких затверджувачів або каталізаторів. Лиття у холодно-твердіючі суміші використовується для виготовлення відливок будь-якої конфігурації з чорних та кольорових славів. ХТС можна легко адаптувати до будь-яких вимог виробництва, якості (у тому числі, чистоти, розмірної та масової точності, товарного виду), можливостям інвестицій, екологчіних та кліматичних умов, кваліфікації персоналу.

ТОВ «Укрфаворіт» (м. Мелітополь, Запорізька обл.) вже 12 років допомагає підприємствам переходити на лиття у холодно-твердіючі суміші. ХТС дозволяє виготовляти відливку за технологіями, заснованими на використанні синтетичних смол. «Укрфаворіт» – компанія-практик, яка провела більш ніж 1,5 тысячі випробувань на 500 підприємствах країни. Її зусиллями, поичнаючи з 2008 року, більше 200 українських ливарних підприємств з 640 вже опанували цей вид лиття. Українські ливарники кажуть, що ХТС – це універсальний спосіб, що дозволяє знизити собівартість продукції за рахунок використання хімічної реакції замість газу і автоматизації процесу – замість великого штату співробітників.

Види ХТС процесів

ХТС-процеси розділяють на Cold-Box процеси (використовують для виготовлення стрижнів)та No-Bake процеси (виокристовують для виготовлення форм). No-Вake процеси полягають у полімеризації смол під дією різного типу затверджувачів. Процес обумовлений протіканням екзотермічно ї реакції, на його динаміку впливають реакційність зв’язуючого, «сила» каталізатору та температура.

Виділяють декілька видів NO–BAKE процесів формовки:

• Alpha-set процес – лужна система;
• Pep-set процес – фенол-уретанова система;
• Furan-процес – система кислотного затвердження.

До COLD–BOX процеів відносяться:

• Аmin-процесс та Resol-CO2 процес.

В Україні найбільше розповсюдження отримали два No-Bake процеси: Alpha-set – його використовують 37% підприємств та furan – 50%. Відносно новий pep-set процес використовується лише одним відсотком підприємств України.  Використання Resol-СО2 та Аmin-процесів в Україні складає 6%.

Особливості ХТС-процесів, їх переваги

Метод лиття у холодно-твердіючі суміші заснований на властивостях піщано-смоляної суміші твердіти під впливом каталізатора. При цьому:

• Забезпечується чистота поверхні, витримується точність геометричних розмірів відливки, досягається висока якість виробів;
• Деформація під час виробництва форм відсутня, кількість дефектів мінімальна;
• За рахунок використання більш простого обладнання собівартість продукції знижується;
• З’являється можливість автоматизації процесу виготовлення сумішей;
• Скорочуються енерговитрати за рахунок відсутності операції сушіння;
• Знижується трудомісткість фінішних операцій.

Інші види литва: ПГС (лиття у піщано-глиністі суміші), ЛВМ (лиття по виплавлюваних моделях), ЛГМ (лиття по газификованих моделях), ЛПТ (лиття під тиском)

Суттєву роль українського литва (близько 95%) отримують, використовуючи класичні піщано-глиністі та холодно-твердіючі суміші. Інші 5% об’єму роздподілені серед інших видів лиття.

Піщано-глиністі суміші (ПГС) використовують для виготовлення форм та стрижнів. Вони складаються з 3 основних компонентів: пісок, глина, вода. Для покращення різних властивостей суміші використовують додаткові добавки.

До недоліків піщано-глиністих сумішей відносяться:

• великий об’єм допоміжних матеріалів, а це – додаткові виробничі площі та спецобладнання для їхньої пеперобки;
• недостатні точність та якість поверхні відливок, і як наслідок – великі втрати матеріалу у стружку;
• склданість та велика вартість механізації та автоматизації виготовлення форм та отримання відливок;
• використання великої кількості сипучіх матеріалів.

Альтернативними методами лиття є: лиття по виплавлюваних моделях, у оболонкові форми, у металеві форми (кокілі), лиття під тиском, відцентрове лиття. Різниця усіх цих способів: у матеріалах, що використовуються для форми; у технології виготовлення форми; в умовах заливання форми (вільне заливання та заливання під тиском); в умовах формування відливки (наприклад, кристалізація металу відливки під дією відцентрових сил). Усе це визначає технологічні можливості способу лиття і впливає на якість відливки, що отримується.

Лиття по виплавлюваних моделях (ЛВМ). Для отримання відливки застосовуються разові чіткі нероз’ємні керамічні оболонкові форми. Перед заливкою розплаву модель видаляється з форми виплавленням. Такий вид лиття найчастіше застосовується для отримання відливок з тонкими стінками складної конфігурації. Кожна модель може бути використана для отримання лише однієї відливки, адже у процесі виготовлення форми она витоплюється.

Лиття по газифікованих моделях (ЛГМ). Для отримання відливки використовується модель, яка газифікується під час заливки розплавленого металу у форму. За цією технологією моделі виготовляють з пінополістеролу. Під час заливки метал випаровує модель та заповнює об’єм, що звільнився. До 90% відливок можна застосовувати без механічної обробки.

Лиття під тиском(ЛПТ). Спосіб, при якому сплав набуває форми відливки під високим тиском. Він застосовується для сплавів кольорових металів черех їхню низьку температуру плавлення і для деяких сталей. Цей спосіб дозволяє виготовляти відливки великої площі з малою товщиною стінок (менш 1 мм).

Порівнюючи усі види ливарних процесів, експерти галузі віддають перевагу ХТС-процесу, який визначається сучасним рівнем управління, отриманням якісно нових характеристик форми, що призводить до розмірної чіткості та універсальності. Екологічність ХТС-процесу досягається за рахунок повторного використання піску та смол у якості зв’язуючіх.

Георгій Саркісян, начальник технічного відділу ТОВ «Укрфаворіт», говорячи про ХТС-процес, відзначає сучасний рівень комп’ютеризації та управління процесом лиття, отримання технологічних властивостей форми, які призводять до кращої якості поверхні, розмірної точності та універсальності.

Власниця ТОВ ООО «Укрфаворіт» Олена Ісаєва місію своєї компанії бачить у тому, аби зробити лиття простішим, а продукцію – кращою. «Підприємство, що використовує у своїй роботі передові технології та сучасні матеріали, отримує високу продуктивність за короткий строк, мінімальну кількість задіяних співобітників, їхню безпеку та екологічність виробничого процесу, – каже Олена Ісаєва. – Ми 12 років працюємо з іноземними партнерами, були у Польщі, Данії, Німеччині, Англії, відвідали десятки підприємств з ХТС-процесом. У кожному цеху працює 50-60 осіб, людський фактор мінімізовано, досконалена автоматизація процесів та технологій. Ось чого треба прагнути».

Для впровадження ХТС-процесу на виробництві, безумовно, потрібні вкладення. На старому обладнанні, зі старими потужностями неефективно працювати з матеріалами, що використовуються у ХТС. Дуже важливим є дотримання у цеху температурного режиму, адже від нього залежить ефективність ливарного процесу. Якщо власник підприємства все-таки наважиться на інвестування та модернізацію, то у недалекому майбутньому він отримає зменшення собівартості продукції, що виробляється. У ХТС-процесі не використовується газ, а є хімічна реакція, яка дозволяє виробляти продукцію у будь-яких часових проміжках.

Використання ХТС – це майбутнє кожного підприємства, яке йде вперед, яке готове опановувати нові ринки та технології, підприємства, що думає про свій завтрашній день, бажає заробляти у Європі, де завжди є потреба у високоякісній продукції. Компанія «Укрфаворіт», як експерт у ливарній галузі, надає допомогу та супровід на усіх етапах впровадження ХТС-процесу, зокрема, бере участь у підготовці виробництва, аж до запуску, здійснює технологічну підтримку та допомагає знайти кадри, надає консультації з модернізації та закупівель обладнання, оснащення та високоякісних матеріалів для ливарного виробництва.

Ми впевнені у тому, що створювати майбутнє треба сьогодні, аби вже завтра відчути усі переваги використання ХТС-процесу у виробництві.