Точное литьё под давлением и вакуумом по гипсовым формам производитель

Когда слышишь ?точное литьё под давлением и вакуумом по гипсовым формам производитель?, многие сразу представляют себе что-то вроде волшебной технологии, где детали выходят идеальными с первого раза. На деле же, это постоянная борьба с физикой материала и тонкостями процесса. Главное заблуждение — считать, что вакуум и давление сами по себе решают все проблемы. На самом деле, качество гипсовой формы, подготовка шихты и даже температура в цехе в день заливки играют не меньшую роль.

Гипсовая форма — это не просто ?форма?

Многие заказчики, да и некоторые коллеги по цеху, недооценивают значение самой формы. Речь не о простой гипсовке, а о сложной композиционной системе. Мы, например, долго экспериментировали с различными присадками для повышения жаропрочности и газопроницаемости. Чистый гипс — катастрофа для тонкостенных отливок из алюминиевого сплава, он просто не отдаёт газ под вакуумом как надо, и получается брак по пористости.

Один из наших провалов в начале пути был связан как раз с этим. Залили партию корпусных деталей для приборов. Внешне всё идеально, но при механической обработке вскрылась внутренняя пористость, вся партия ушла в лом. Причина — сэкономили на разработке состава для формы, взяли стандартный строительный гипс с минимальными модификациями. После этого пришлось плотно работать с химиками.

Сейчас мы используем многослойные формы. Первый контактный слой — это высокопрочный гипс с дисперсными наполнителями, который даёт точность поверхности. А последующие, армирующие слои — уже другие составы, для прочности и стабильности. Без такого подхода о точном литье под давлением и вакуумом можно забыть. Это базис.

Вакуум и давление: не ?или?, а ?и?

В запросе часто идёт сочетание ?литьё под давлением и вакуумом?. Это ключевой момент. Некоторые трактуют это как две разные технологии, но в современном процессе они неразделимы. Вакуум в форме откачивает воздух из полости, чтобы расплав заполнил мельчайшие детали рельефа. А давление, часто инертным газом, доставляет этот расплав в форму быстро и без турбулентностей.

У нас на производстве стоит установка, где эти процессы синхронизированы. Но добиться этой синхронности — целое искусство. Задержка подачи давления в доли секунды после создания вакуума может привести к недоливу в тонких сечениях. Параметры для каждой новой детали, особенно сложно-конфигурационной, приходится подбирать почти заново, делая пробные отливки.

Вот, к примеру, делали мы недавно теплоотвод для электроники. Ребристая структура, толщина ребра — менее 1.5 мм. Без вакуума металл просто не затекал в такие каналы, а без контролируемого давления заполнение было неравномерным. Пришлось делать несколько итераций, меняя точку впуска металла и последовательность операций. В итоге вышли на стабильный результат, но это типичная рутина для производителя в этой нише.

Алюминиевый сплав: не всякий подходит

Специализация на алюминиевых сплавах для тонкостенного литья — это отдельная история. Не любой АК12 или АК9 пойдёт. Нужны сплавы с хорошей жидкотекучестью, но при этом с определёнными механическими свойствами после литья. Часто идёт работа на стыке: технологи требуют одну литейную характеристику, а конструкторы — другие прочностные.

Мы плотно сотрудничаем с металлургами. Иногда приходится вносить коррективы в стандартный химический состав сплава, добавлять модификаторы для измельчения зерна прямо в процессе плавки. Иначе в тонкой стенке структура получается крупнозернистой и хрупкой. Это та деталь, которую в спецификациях заказчика не увидишь, но без неё готовая деталь не пройдёт испытания на ударную вязкость, например.

Запоминается случай с одним заказом на партию корпусов. Сплав был вроде бы стандартный, но поставщик шихты сменился, и мы не сразу отследили. В итоге, отливки прошли ОТК по геометрии, но при термоциклировании дали микротрещины. Пришлось разбираться, анализировать фрактограммы. Виноваты оказались примеси в новом сырье. Теперь входной контроль шихты — святое.

Оборудование и ?ручные? операции

Несмотря на всю автоматизацию, в литье по гипсовым формам остаётся много ручного, почти ювелирного труда. Изготовление мастер-модели, сборка литниковой системы из воска, нанесение того самого первого контактного слоя гипса на хрупкую восковку — всё это делают люди с большим опытом. Машина не чувствует, где может образоваться воздушный мешок.

У нас в цехе есть печь для выплавления воска и прокалки форм. Так вот, режим прокалки — это не просто ?поднять до 700 градусов?. Это многочасовая программа с несколькими плато температуры, чтобы гипсовая форма не пошла трещинами от остаточной влаги и чтобы выгорели все органические остатки. Если поторопиться — форма лопнет при заливке. Если медлить — страдает производительность. Баланс.

И даже после идеальной заливки есть финишные операции. Обрубка литников, зачистка. Гипсовая форма, в отличие от металлической, одноразовая. Её после отливки разбивают. Поэтому каждая отливка уникальна, и след от литника на каждой чуть отличается. Требуется аккуратная доводка, особенно если это видимая поверхность изделия. Автоматизировать это полностью пока нерентабельно для мелкосерийного производства.

Кейс и место на рынке

Когда мы говорим о том, чтобы быть известным профессиональным производителем в этой области, как, например, заявлено в описании ООО ?Чэнду Йехуа наука и техника?, это подразумевает не просто наличие цеха, а накопленную базу технологических карт на разные типы деталей. Это главный актив.

Возьмём, к примеру, нашу работу по производству сложных корпусных деталей для авиационной вспомогательной аппаратуры. Деталь с внутренними полостями, каналами и наружным оребрением. Никакая механическая обработка из цельной заготовки здесь экономически нецелесообразна. Только точное литьё. Мы потратили около двух месяцев на отработку технологии именно для этого изделия: проектирование литниковой системы, подбор состава формы, температурных режимов. Зато теперь это серийная деталь с минимальным процентом брака.

Сайт нашей компании, https://www.cdyhkj.ru, — это, по сути, витрина таких наработок. Там мы не просто пишем ?мы делаем литьё?, а стараемся показать сложные, реализованные проекты. Потому что наш потенциальный клиент — это чаще всего инженер, который ищет решение для конкретной, нетривиальной детали. Ему нужны не общие слова, а понимание, что мы сталкивались с похожими проблемами и знаем, как их решать. Работа, начатая ещё в 2005 году, дала именно этот опыт — не столько в тоннах отлитого металла, сколько в решённых технологических головоломках. В этом, на мой взгляд, и заключается суть настоящего производства в этой сфере.