Развитие ЛГМ

В 1956 году американский ученый Шройер (H.F.Shroyer) открыл способ литья с использованием пенополистирольных моделей, а в 1958 году получил патент на технологию ЛГМ (номер патента USP2830343). Хотя Шройер разрабатывал технологию для производства художественных изделий, на его метод обратили большое внимание в литейной промышленности. На начальном этапе применения модели вырезались из полистирольных блоков, для формовки использовали смесь песка и глины.

В 1961 году немецкий профессор А. Wittemoser (А. Виттемозер) и две компании Grunzweig и Harrtmann купили патент и начали разработки, в 1962 году начали промышленное производство обычных чугунных отливок с применением полистирольных моделей. С этого момента происходит подъем технологии ЛГМ и распространение по развитым странам, таким как Англия, Америка, Франция, Япония. Например: в 1963 году в США по технологии ЛГМ было произведено 12 000 т чугунного литья, максимальный вес одной отливки составлял 15 т. До середины 60х годов 20 века 150 литейных заводов западных стран объединились в «Международную ассоциацию ЛГМ», годовое производство которых составило более 300 000 т. В начале 70х годов ассоциация включала в себя уже более 200 литейных предприятий, в 1970 году годовое производство по технологии ЛГМ только в США составило 400 000 т.

Технология производства чугунных отливок с использованием сухого песка без связующих компонентов была разработана в 1964 году немецким ученым H.Nellen-ом и американцем R.T.Smith (Смитом) и была подана заявка на патент. Т.к. в процессе заливки сухой песок без связующих компонентов часто проваливался, в 1967 году Виттемозер предложил вместо песка в качестве формовочного материала использовать магнитную металлическую дробь, что получило название «Магнитное литье». В 1973-1974 годах с помощью технологии ЛГМ стабильно можно было получать только единичные большие отливки, но в 1974 году компания ВВС представила масштабную разливочную линию с использованием автоматического разливочного устройства по технологии магнитного литья.

Однако в технологии магнитного литья существовали технологические ограничения по размеру отливок и их форме, а также сложности в технологическом процессе, что мешало осуществить полную автоматизацию производства.

В 1971 году японский ученый Нагано разработал способ вакуумной заливки, при котором для формовки использовался сухой кварцевый песок без связующих добавок и специально разработанная вакуумная опока, к которой подключалось устройство по выкачиванию воздуха для уплотнения формовочного песка. В результате появилась возможность избежать проваливания песка в процессе заливки.

До 1980 года для использования технологии ЛГМ необходимо было получить разрешение компании “Full Mold Process, Inc”. Начиная с 1980 года данный патент перестал действовать, что привело к быстрому развитию технологии ЛГМ во всем мире. В таких странах как США, Япония, Англия, бывший Сов.Союз, Германия, Италия стали создаваться линии ЛГМ, специализированные цеха и заводы. Столь быстрое внедрение было возможно благодаря ряду преимуществ: простая система регенерации песка, небольшое количество операций, легкость получения и сбора моделей (были разработаны специальные виды полистирола, автоматические предвспениватели и модельные автоматы), отсутствие ограничений по размеру и количеству получаемых отливок.

История развития ЛГМ в Китае

В октябре 1965 года Научно-исследовательский институт министерства машиностроения и Шанхайское производственно-технологическое научно-исследовательское подразделение начали проводить исследования ЛГМ. В 1966 году через год испытаний и экспериментов добились первых успехов. В конце этого же года удалось получить первую большую стальную отливку (11т). В 1967 и 1971 году соответственно ввели в производство изготовление стальных и чугунных отливок. Также в 1970 и 1974 году удалось получить максимально большие изделия: 50 т из стали и 32,5 т из чугуна, это заложило основу развития ЛГМ в Китае и начало промышленного внедрения.

Начиная с 60х годов 20 века в Китае в Пекине, Шанхае, а затем и в соседних городах появилось около 100 предприятий и институтов, занимающихся изучением и применением технологии ЛГМ. ЗА это время было произведено более 10 000 т литья по технологии ЛГМ. Для повышения качества отливок, исправления недостатков технологии и снижения загрязнения окружающей среды, китайские специалисты одновременно со специалистами Европы и Америки прошли путь от технологии сухого песка, магнитного литья до применения вакуума, данная технология получила название «Технология литья третьего поколения».

С 80х годов 20 века стали появляться специализированные заводы по изготовлению предвспенивателей полистирола и модельных автоматов, появились заводы, специализирующиеся на изготовлении полистирольных моделей и специальных клеев для моделей, 5-7 заводов применяли технологию ЛГМ для производства больших партий отливок, более 10 заводов производили маленькие партии больших и средних деталей, 5-7 предприятий занимались изучением и совершенствованием методов ЛГМ.

В 90х годах часть китайских заводов начала закупать за границей целые линии или ключевое оборудование для ЛГМ. Установка этого оборудования позволила повысить уровень производства по технологии ЛГМ, производство начало выходить на промышленные масштабы.

В настоящее время технология ЛГМ в Китае достигла европейского и американского уровня, на территории Китая функционирует большое количество крупных и мелких заводов, производящих как оборудование, так и литье. С каждым годом экспорт оборудования и готовых изделий возрастает.