Применение аддитивных технологий в производстве деталей для транспорта нового поколения

От чертежа к отливке: успешная реализация проекта деталей для трамвая «под ключ»

Наш заказчик – транспортная компания "СИНАРА-ГРТ " (Городской Транспорт), является одним из лидеров в области разработки и реализации проектов модернизации городского общественного транспорта в Челябинске, Ростове-на-Дону и Краснодаре.

Отказ от импорта – путь к технологическому суверенитету.

К нам компания обратилась за помощью в реализации проекта по импортозамещению литых стальных деталей (букса, рычаг, рама и т.д.), ранее производимых компанией Škoda, для подвески нового трамвая, улучшенного по всем характеристикам.

Конструктора из Синары адаптировали чертежи и стандарты Škoda под Российские ГОСТы, сохранив высокое качество отливки и ее эксплуатационных свойств.

Авторский контроль: Часть 1

Разведка

Первая командировка в Челябинск позволила оценить возможности местного литейного производства и составить план литья крупногабаритных деталей, массой от 100 до 300 и выше килограмм металлоемкости. Убедившись, что производственные мощности площадки соответствуют требованиям, мы дали команду нашему конструкторскому бюро на начало проектирования и отправились обратно. Работа закипела.

Никогда не планируйте однодневную командировку из Москвы в Челябинск! Из-за разницы в часовых поясах времени на сон категорически не хватает. Всегда планируйте время с запасом.

Теоретическая часть

Этап проектирования

Мы подключили к проектированию нашего главного инженера и трёх конструкторов.

Особенности проектирования формы для крупногабаритной отливки:

  • Для равномерной, плавной кристаллизации при проектировании были предусмотрены экзотермические прибыли и холодильники.

Проектирование и 3D-печать форм в общей сложности заняли около месяца.

  • Проектирование самой простой отливки с моделированием литейных процессов заняло 2 недели.
  • Отливку посложнее (раму) проектировали около 3 недель.
  • Печать в общей сложности заняла около недели.

Печатали и отправляли мы формы поэтапно, начиная с самых простых и заканчивая сложными.

Вместе с формами мы передали заказчику интеллектуальную собственность - инструкции по сборке, технологии заливки, а также чертежи вспомогательных элементов форм ("холодильников"), позволившие им изготовить эти элементы самостоятельно.

Авторский контроль: Часть 2

Этап сборки

Тонкости аддитивных технологий

Сборку форм производили в соответствии со всеми технологическими этапами - включая сушку, нанесение антипригарного покрытия на формы и "холодильники", установку экзотермических прибылей. Все эти процессы были тщательно продуманы и запланированы на этапе проектирования.

Мы стремимся к созданию оболочковых форм с минимальной толщиной стенок, что позволяет снизить газообразование при заполнении формы расплавом.

Однако такие тонкостенные формы могли бы не выдержать высоких температур (температура при заливке составляла 1560 ˚ C), и давления масс расплавленного металла.

В случае отливки деталей для трамвая, вес самой крупной отливки составлял свыше 300 килограмм. Кроме того, форма имела сложную конфигурацию с большим количеством стыков. Если во время заливки металл где-то пробил бы форму и расплав начал уходить, остановить его было бы невозможно. Щель в 2 миллиметра легко размывается до 2 сантиметров.

Для страховки мы обсыпаем такие формы песком, помещая их в ящики - опоки. Таким образом, даже если металл начнет прорываться сквозь форму, он будет остановлен слоем песка, затвердеет и не сможет вырваться дальше.

Литейная площадка заранее подготовила опоки.

Трудности при сборке, конечно же, случились. Некоторые холодильники были выточены не в размер по чертежу. Возможность точечной доработки песчаных форм с помощью простых инструментов, таких как наждачная бумага и напильник, значительно упростила процесс. Мы оперативно исправили недочеты прямо на производстве при сборке.

Авторский контроль: Часть 3

Этап заливки

Тонкости аддитивных технологий

Заливка всегда является самым волнительным этапом – на компьютере проект выглядит идеально, но на практике часто возникают различные трудности. Наша услуга «авторский контроль» предполагает оказание помощи при сборке форм и контроль над процессом их заливки.

Поэтому мы, как авторы литейной технологии и песчаных форм, отправились на производство, чтобы проконтролировать процесс заливки.

Для заливки металла привлекли опытного металлурга-литейщика, который специально сварил необходимый сплав из легированной стали. К 12 часам ночи сплав был готов. Заливка прошла успешно.

На следующий день сотрудники производства в нашем присутствии выбили отливки из форм. Применённая технология полностью себя оправдала. Удовлетворенные результатом, мы вернулись в Москву.

Ещё раз мы выезжали для контроля заливки двух оставшихся, наиболее крупногабаритных форм. Все прошло по той же схеме и так же успешно.

 В результате совместной работы были получены качественные стальные отливки, удовлетворяющие заказчика.




Аддитивные технологии занимают свою нишу на современном рынке стального литья

И вот почему.

  • Лидер по скорости реализации проекта от идеи до отливки

Если бы в этом проекте использовали традиционный способ формообразования, для изготовления модельного комплекта необходимо было бы создать модельную оснастку:

  • Комплект верхней и нижней модели;
  • Порядка 10 стержневых ящиков;
  • Далее следовал бы этап формовки,
  • И только затем – заливка металлом.
  • А если бы понадобилась корректировка?

И это только для 1 отливки. А отливок было 5.

 Процесс растянулся бы не менее, чем на год.

Благодаря применению аддитивных технологий, мы значительно сократили сроки – от проекта до отливки всех деталей прошло не более 2 месяцев.

  • Исключены затраты на модельную оснастку

Использование традиционного способа формообразования предполагает значительные материальные затраты на создание вышеперечисленной модельной оснастки.

  • Комплект верхней и нижней модели для 5 отливок : 1,5 млн рублей
  • Все стержневые ящики (около 30 шт) : 9 млн рублей.

Нам же не требуется создание дорогостоящей оснастки.

«Цифровые» формы позволяют проверить литейную технологию перед проектированием и изготовлением дорогостоящей оснастки для серийного производства.

А если возникает потребность в изменениях, мы можем внести корректировки в цифровую 3D-модель в течение 1 рабочего дня, без необходимости переделывать оснастку и снова тратить время и ресурсы.

  • Точность 3D-печати до 0,4 мм. – залог качества отливок.

Точная проработка деталей и возможность оперативной корректировки 3D-моделей демонстрируют высокую эффективность и позволяют получить качественные, соответствующие всем техническим требованиям отливки.

Позвоните нам!
Личный кабинет
Вам будет доступна история заказов, управление рассылками, свои цены и скидки для постоянных клиентов и прочее.
Ваш логин
Ваш пароль
Работаем для вас с 9:30 до 18:00
МО, г. Балашиха, ул. Звездная, вл.13А, комната 7
Посмотреть на карте