Окружающей среды и природопользования



бет4/46
Дата18.07.2016
өлшемі9.9 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   46

6.2 Изготовление моделей

6.2.1 Изготовление общих моделей


6.2.1.1 Для изготовления моделей, называемых также литейной оснасткой, требуется высокий уровень навыков для соблюдения жестких допусков, применяемых к моделям и стержневым ящикам. Этот этап играет важнейшую роль в процессе литья, т.к. полученные отливки не могут быть лучше моделей, используемых в их изготовлении. Модели изготавливаются с помощью ручных инструментов, универсальных станков или системой САПР/САП на станках с числовым программным управлением (ЧПУ). В отдельных цехах по изготовлению моделей применяется автоматизированное проектирование (САПР) для проектирования моделей. Траектории перемещения режущего инструмента разрабатываются системой автоматизированного производства (САП). Сигнал с этих компьютеров поступает на инструменты станков с ЧПУ, которые затем режут промышленную модель по форме. Такие автоматизированные системы обеспечивают большую точность и согласование размеров, чем ручные методы.

6.2.1.2 Материалами для моделей (Рисунок 6.4) и стержневых ящиков (Рисунок 6.5) обычно являются металл, пластмасса, древесина или гипс. В технологиях прецизионного литья и литья по газифицируемым моделям используются воск и полистирол, соответственно. У изготовителей моделей имеется широкий спектр инструментов, включая инструменты дерево- и металлообработки. Для соединения деталей моделей используются механическая оснастка и клеи. В качестве наполнителей для заполнения или сглаживания внутренних прямых углов используются воск, пластмасса или полистирол [5].

Рисунок 6.4 - Деревянная модель [6]

Рисунок 6.5 - Стержневые ящики [6]

6.2.2 Быстрое прототипирование (RP)


6.2.2.1 Быстрое прототипирование представляет собой метод очень быстрого перехода от концепции продукта к образцу литейной формы. Термин «Быстрое прототипирование» включает все организационно - технические мероприятия от формулирования концепции до изготовления продукта.

6.2.2.2 Быстрое прототипирование можно применять на любом этапе разработки продукта, т.е. для концептуальных моделей, геометрических прототипов, функциональных прототипов или технических или коммерческих прототипов. Все существующие на данный момент технологии допускают изготовление детали-прототипа по трехмерному чертежу. Они применяются также для непосредственного спекания песка при изготовлении форм или стержней. Данный метод заключается в построении объекта по проектной модели посредством соединения частей или слоев сырьевого материала типа полимерной смолы, воска, бумаги или керамического порошка. Пример восковой модели приведен на Рисунке 6.6

Рисунок 6.6 - Модели из термополимера (воска) в машине RP [6]
6.2.2.3 Существует 4 основных этапа быстрого прототипирования:

- создание модели 3D-CAD;

- организация интерфейса между системой 3D-CAD и системой быстрого прототипирования. Например, данные CAD можно конвертировать в файловый формат STL (стандартный трансформационный формат);

- деление файла STL на тонкие поперечные слои;

- выполнение модели RP.

6.2.2.4 К преимуществам быстрого прототипирования, особенно для сложных форм, относятся:

- сокращение времени на разработку и возможность быстрого изменения во время разработки;

- экономия затрат, материалов и времени;

- раннее выявление ошибок [7], [8].

Обзор возможных методов приведен в Таблице 6.2.
Таблица 6.2 - Описание методов быстрого прототипирования [8]


Процесс

Принцип

Материалы

Особые свойства

Жидкость – твердое тело

Полимеризация локальным воздействием ультрафиолета на УФ- отверждаемую смолу

УФ- отверждаемые смолы

Акрилаты, эпоксиды



- усадка и деформации

- нужны опоры для модели



Твердое тело – твердое тело

Контуры слоя вырезаются из фольги

Бумага, металлы, полимеры

- без опор

- расход основного материала



Осаждение материала, демонстрирующее термосплавление

ABS, воск, эластомеры

- нужны опоры для модели




Напыление материала

Воск, полимеры

-.нужны опоры для модели

Порошок – твердое тело

Агломерация порошка при спекании

Металлы, керамика, песок, полистирол, нейлон, полиамид, воск

- без опор

- пористость

- усадка


Агломерация порошка при проекции связок

Глинозем

- без опор

- пористость


6.3 Сырье и обработка сырьевых материалов


6.3.1 Основные потоки сырьевых материалов, поступающих на литейное производство, представлены металлическими слитками, литейным ломом и формовочным песком. Можно выделить различия между предприятиями черной и цветной металлургии. На литейных предприятиях цветной металлургии обычно плавят только внутренние возвратные материалы и сплавы в слитках (Рисунок 6.7). Переплавка внешнего лома обычно считается отдельной операцией, входящей обычно в производство вторичного металла. При поступлении внешнего лома, он подлежит сначала спектроскопическому анализу для определения типа сплава. На предприятиях черной металлургии в качестве исходного материала используют передельный и отборный, а также стальной лом, помимо внутреннего возвратного материала. Поступающий металл разного качества хранится в отдельных местах для обеспечения контроля за подачей в плавильную печь.

Рисунок 6.7 - Алюминиевый лом (слева) и слитки (справа) [6]
6.3.2 Сырьевые материалы, включая флюсы в виде болванок и порошка; литейные коксы для вагранок; раскислители и огнеупорные материалы обычно хранятся в закрытых помещениях. После доставки обработка сводится к минимуму. Порошковые материалы могут храниться в закрытых бункерах и подаются по пневматическому транспортеру, или хранятся и подаются в герметичных мешках, как показано на Рисунке 6.8.

Рисунок 6.8 - Пневматические транспортеры и бункеры для порошковых материалов [6]
6.3.3 Формовочный песок обычно поставляется насыпью и выгружается непосредственно в бункер пневматическим транспортером, ленточным транспортером или грейфером. Специальные формовочные смеси могут поступать в мешках или бочках. Отработанные пески хранятся в бункерах для регенерации, а также в бункерах и насыпью в кучах для использования вне литейного производства или утилизации.

6.3.4 Жидкие связующие материалы и нефтепродукты поставляются в бочках, контейнерах для насыпных материалов или автоцистернами. Они хранятся в таре, в которой поставляются, или, в случае автоцистерн, выгружаются непосредственно в специальное место хранения. Контейнеры соединены трубопроводом непосредственно с устройством для смешивания песка/смолы/катализатора. Отдельные катализаторы и сореагенты используются в газообразной форме, однако, они поставляются также в жидкой форме и обрабатываются аналогичным образом до их возгонки и смешивания с газом-носителем. Возгонка выполняется в закрытом месте и может осуществляться различными методами.

6.3.5 Огнеупорные материалы, разделительные составы и другие вспомогательные материалы хранятся в закрытых помещениях.

6.3.6 Твердые кусковые остатки типа отработанных огнеупоров и шлака хранятся в отдельных кучах, в раздельных местах хранения или в ящиках. Они перемещаются и обрабатываются с применением небольших грузоподъемных механизмов. Мелкие твердые остатки собираются в фильтрующей установке в большие мешки или контейнеры, которые можно помещать на хранение перед транспортировкой для утилизации. Должны быть приняты конкретные меры в целях предупреждения загрязнения почвы материалами различных классов. Возможные воздействия перечислены в Таблице 6.3.

6.3.7 Металлическая часть загрузки в плавильную печь тщательно отбирается и взвешивается, чтобы обеспечить соблюдение требуемого состава. Состав шихты рассчитывается исходя из среднего химического состава каждого компонента, потерь от окисления при плавке и требуемого конечного состава отливки. Различные элементы шихты соединяются в устройстве загрузки (например, вагонетке с откидывающимся дном, вибропитателе, скиповом подъемнике) с качающимся магнитом, которое обычно оснащено системой взвешивания для обеспечения накопления необходимого количества.

6.3.8 В шихту могут добавляться дополнительные легирующие элементы в виде ферросплавов типа FeSi, FeMn, FeCr, или в чистом виде, типа Cu, C, Ni. Однако большинство лигатур добавляются в расплавленный металл для предупреждения потерь металла из-за окисления. Легирующие элементы обычно имеются на литейных предприятиях в малых количествах и всегда хранятся внутри здания, предпочтительно вблизи от плавильной установки [1].
Таблица 6.3 - Потенциальное загрязнение грунта сырьевыми материалами литейного производства в черной металлургии [3], [9]


Операции

Соответствующие загрязнители

Потенциальное влияние

Хранение сырьевых материалов

Хранение лома – снаружи, часто на земле

Сыпучие материалы с лома – металлические и покрытия

Локальное загрязнение поверхности грунта

Масла – могут включать:

- ПАУ из масел двигателей внутреннего сгорания;

- ПХБ из конденсаторов (в основном в дробленом очищенном ломе, кроме случаев, когда успешно проведено удаление ПХБ)


Просачивание в подпочвенные и верхние грунтовые воды

СОЖ – могут быть хлорированы

Жидкости в подземных резервуарах

Нефтепродукты, например, топливное масло, дизельное топливо

Утечка в грунт с просачиванием в подпочвенные и верхние грунтовые воды

Обработка, транспортировка и использование сырьевых материалов

Химические связующие вещества – случайное пролитие или утечки

Феноловые смолы

Содержание свободного фенола от 0.5 до 5 %

Растворимы в воде; могут просачиваться в грунтовые воды.

Быстрый распад менее 400 млн-1.

При большей концентрации и объемах разлива распадаются медленнее из-за токсичности для бактерий


Носители растворителя в смолах

например, метанол, до 20 % объема

В основном растворимы в воде, могут просачиваться в грунтовые воды

Уретановые смолы

Ароматические растворители1

Растворители могут просачиваться в грунтовые воды

Фурановые отвердители

Толуоловые, ксилоловые, бензолсульфокислоты

Могут просачиваться в грунтовые воды или изменять характеристики грунта, например, накопление металлов

Смолы на основе мочевины

Аммиак

Могут просачиваться в подпочвенные и верхние грунтовые воды

Кремниевые смолы

Щелочной pH

Могут просачиваться в грунтовые воды или изменять харак-теристики грунта, например, мобили-зацию металлов

Покрытия форм

Изопропиловый спирт (IPA)

Растворим в воде, может просачиваться в грунтовые воды

Топливо, продукты техобслуживания:

- случайное пролитие или утечки (в частности, вокруг пунктов заправки)

- умышленное выливание на землю


Топливные масла, дизельное топливо, бензин с ПАУ и продуктами сгорания SO42-;

Смазочные и гидравлические масла;

Закалочные масла;

Трансформаторные масла (потенциал для ПХБ)



Масла могут просачиваться в подпочвенные и верхние грунтовые воды.

Воздушный унос и осаждение ПАУ и SO42- при сгорании топливных масел.

SO42- просачивается в грунт.

ПАУ, ПХБ склонны к адсорбции на грунт



1 Более ранние составы содержали ПАУ (в основном нафталины), однако разработаны составы с низким содержанием нафталинов, устранившие данный загрязнитель.

Каталог: userfiles -> file
file -> Е. Ахетов Аудан әкімі С. Тәуіпбаев 2011 жыл Тереңөзек кенті әкімі аппаратының
file -> Бағдарламасының мониторингі бойынша жедел есептілік Есепті кезең 2013 жыл
file -> Келісемін бекітемін кәсіпкерлік және өнеркәсіп басқармасының бастығы Сырдария ауданының әкімі
file -> Жамбыл облысында «Қолжетімді тұрғын үй – 2020» бағдарламасын іске асыру жөніндегі жоспар
file -> Бағдарламасының мониторингі бойынша жедел есептілік Есепті кезең 2012 жыл Іске асыру кезеңі
file -> Бағдарламасының мониторингі бойынша жедел есептілік Есепті кезең 2012 жыл Іске асыру кезең
file -> Білім берудің тиісті деңгейлерінің мемлекеттік жалпыға міндетті білім беру стандарттарын бекіту туралы Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2012 жылғы 23 тамыздағы №1080 Қаулысы «Білім туралы»


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   46


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет