Цифровая аддитивная литейка Михаил Рихирев, НПО «3Д Интеграция», i3D.ru
Этот обзор посвящен уже известным и признанным методам аддитивных технологий, используемым в литейном производстве крупных и тяжелых объектов. Автор не ставил целью рассмотреть весь набор способов применения аддитивного производства и все виды литья. Например, намеренно упускается такая важная и обширная отрасль, как ювелирное дело, в котором 3d-печать моделей сложных деталей уже стала отраслевым стандартом. Речь пойдет о производстве изделий в металлургии (рис. 1), машиностроении, станкостроении, где часто встают задачи опытного и/или экстренного изготовления методом литья достаточно крупных металлических объектов малыми или сверхмалыми тиражами. Задача этой статьи — систематизировать и сопоставить существующие инновационные аддитивные методы для литья как между собой, так и с традиционными методами, а также наглядно продемонстрировать все преимущества и недостатки такого сочетания технологий, рассказать о способах устранения их недостатков. Для начала дадим определения основным понятиям, которые будут активно применяться в статье. Литье (или литейное производство) — метод производства, которым изготавливают фасонные заготовки деталей путем заливки расплавленного металла в заранее приготовленную литейную форму. Полость формы имеет конфигурацию заготовки детали. После затвердевания и охлаждения металла в форме получают отлив-
18
ку-заготовку детали. Основная задача литейного производства — изготовление литейных отливок, имеющих разнообразную конфигурацию, с максимальным приближением их формы и размеров к форме и размерам детали. При литье невозможно получить отливку, форма и размеры которой соответствуют форме и размерам детали. Очень важно и то, что нет ни одного способа литья, не требующего постобработки отливки перед ее дальнейшим использованием. В нашем обзоре мы будем классифицировать литье по технологии (видам, способам, методам) получения отливок: в землю, в кокиль, по выплавляемым моделям, под давлением, электрошлаковое, по газифицируемым моделям, в формы из холоднотвердеющих смесей, выжиманием, по замораживаемым моделям, центробежное, непрерывное, вакуумное и др. Литейная форма — специальная емкость, непосредственно заполняемая в процессе литья расплавленным материалом и формирующая поверхность или
часть поверхности изготавливаемого изделия. Литейная оснастка — это комплект приспособлений для изготовления отливок, в который входят модель отливки, модели элементов литниковой системы, модельные плиты, стержневые ящики, опоки и др. Часть оснастки, включающая все приспособления, необходимые для образования рабочей полости литейной формы при ее формовке, называется модельным комплектом. Полный комплект оснастки, необходимый для получения разовой формы, называется формовочный комплект. Литейная модель (ЛМ) — это приспособление, предназначенное для получения в литейной форме рабочей полости будущей отливки. Литейная модель является, как правило, частью модельного комплекта. ЛМ могут быть неразъемными (для простых по конфигурации отливок) или же состоять из двух и более частей. В индивидуальном производстве их изготавливают из дерева или
Рис. 1. Литейный цех крупного промышленного предприятия
АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 3 • 2020
