РАЗВИТИЕ НА ЛЕАРСКИТЕ ТЕХНОЛОГИИ , ПРЕДСТАВЕНИ НА ...

РАЗВИТИЕ НА ЛЕАРСКИТЕ ТЕХНОЛОГИИ,
ПРЕДСТАВЕНИ НА GIFA’07
РАЗВИТИЕ ЛИТЕЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ,
ПРЕДСТАВЛЕНИ НА GIFA’07
DEVELOPMENT OF FOUNDRI TECHNOLOGYES
PRESENTED GIFA’07
Акад. Арсов Я., ст.н.с. I ст. дтн Момчилов Е.,
н.с. инж. Бъчваров Г., н.с. инж. Иванов Г., н.с. инж. Станев Л., маг. инж. Кайтазов Г.
Институт по металознание"Акад. А. Балевски" - БАН - София, България
E-mail: arsov@ims.bas.bg, emom@ims.bas.bg,
gbachvarov@abv.bg, stanev@ims.bas.bg, kaitazov@ims.bas.bg
Abstract: The present article summarizes the authors’ impressions from their visit to the 11th International Foundry Trade Fair GIFA
2007 in Dusseldorf, Germany, between 12 th and 16 th July 2007. Some technological innovations, products and materials necessary for the
modern foundry production are presented. It is purposed to inform the metal foundry experts about development and trends in this area.
Под мотото “Чудния свят на металите” от 12 до 16 юни в
Дюселдорф – Германия се проведоха четирите международни
изложения GIFA, METEC, THERMPROCESS и NEWCAST.
Повече от 1700 предприятия, обединения и изследователски
центрове представиха развитието на леярските технологии,
леярските продукти, металургията и термичните процеси.
Четирите изложения тази година бяха посетени от над 77000
специалисти от всички краища на света – с около осем
процента повече отколкото през 2003 г. Повече от 50 процента
беше делът на чуждестранните посетители. Много
привлекателни бяха съпътстващите основната програма
международни конгреси, симпозиуми и семинари.
Президентът на Сдружението на немските леяри (VDG) и
президент на GIFA ′07 Ханс Дитрих Хонзел определя двете
големи теми на изложението: развитието на лярните трябва да
бъде подчинено на цялостното обслужване на клиентите
(партньорите) и на съхраняване на тенденцията за подобряване
на качеството и олекотяване на изделията. Едно интересно
изследване показва, че в новопроизведените в Европа
автомобили количеството на алуминиевите сплави от 50 кг
през 1990 г. се е увеличило на 132 кг през 2005 г. и се очаква
през 2010 г. ново повишение с още 25 кг. През 2005 г. общото
тегло на алуминиевите детайли в новите автомобили,
произведени в Европа, е било два милиона тона (фиг. 1)
Движейки се по пътищата на нашия континент тези
автомобили за една година са икономисали един милиард литра
горива, с което емисиите от СО 2 са намалели с 40 милиона
тона.
Фиг. 1 Детайли от алуминиеви сплави използвани в
конструкцията на автомобил
На изложението можеха да се видят широк спектър от
нови леярски продукти от колянови стави и кутии за лаптопи и
5
мобилни телефони, до алуминиеви джанти и тежките няколко
тона корабни двигатели (фиг. 2).
Фиг. 2 Голeмогабаритни отливки от черни сплави
Вниманието на специалистите е насочено към
оптимизация на процесите, опазване на околната среда и
намаляване разходите за материали, горива и енергия.
Пример за това е разработената и усъвършенствана от
FOSECO технология “Kaltek” за иззиждане на обикновени и
стопорни леярски кофи. От изработени от топлоустойчиви
материали плочи се изгражда пакет, оформящ вътрешната
контактна със стопилката зона. Този пакет се монтира в
стоманения кожух на кофата (фиг. 3). Междинното
пространство се уплътнява с обикновена формовъчна смес.
Понеже се използват сухи материали, не е необходимо
допълнително изсушаване на кофата. Температурният спад на
течната стомана, дори в неподгрята кофа, е само 30 о С.
Стопилката остава чиста от неметални и шлакови включвания,
а енергийните разходи за сушене и подгряване на кофата
намаляват чувствително.
Фиг. 3 Леярска кофа иззидана по технологията “Kaltek”

Една налагаща се тенденция е използването на
топлоизолационните и екзотермични мъртви глави с метален
гофриран накрайник, произвеждани чрез машинно формоване
/FOSECO/ (фиг. 4). Такъв тип мъртва глава се състои от
закрита изолационна или екзотермична втулка и деформиращ
се метален накрайник. Тя се монтира върху модела
посредством метален дорник. При уплътняването на
формовъчната смес гофрираният накрайник се свива, което
позволява достатъчно уплътняване на сместта в контактната
зона между мъртвата глава и отливката.
Фиг. 4 Мъртви глави с метален гофриран накрайник
И тази година един от основните акценти беше
развитието на технологическите методи за производство на
отливки и съответстващото им технологично оборудване и
инструменти.
За производството на алуминиеви отливки в момента
преобладава леенето под налягане. Движеща сила е
автомобилната индустрия с нейните изисквания за
олекотяващи решения и по-високи серии. В областта на
леенето под налягане отново беше силно участието на големите
в бранша фирми BUЕLER, Frech, IDRA, Mueller Weingarten,
UBE и др. Общата тенденция за постигане на пълна
автоматизация и контрол на процеса е запазена и допълнена с
нови решения.
Фирмата BUЕLER показа усъвършенствани машини за
леене под налягане на алуминиеви и магнезиеви сплави,
машини за полутечно щамповане от хоризонтален тип с
възможност за контролируемо запълване на формата и
вакуумиране. Машините са със затварящи усилия до 4200 т. Те
са снабдени със съвременни системи за управление, контрол на
налягането и събиране на данни, които позволяват ефективно и
просто програмиране, гъвкави решения и оценяване на
качеството.
Mueller Weingarten показа нова серия хоризонтални
машини за леене под налягане със студена камера и затваряща
сила 2000-4000т с гъвкави регулируеми топилни и дозиращи
системи, увеличена опорна площ, регулируеми скорости и
налягане на буталния механизъм.
Няколко фирми, между които Single Temperiertechnik,
IECI, Tool-Temp, предлагат апарати за прецизно поддържане
(нагряване/охлаждане) на температурите на формите при леене
на алуминиеви, цинкови и магнезиеви сплави до 350 о С.
Pfeifer vacuum е разработила метод за многостепенното
вакуумиране при леене под налягане, при който се постига подълбок
вакуум, по-добра стабилност на процеса и по-голяма
независимост от пропуските. Създава се надежден контрол на
процеса и на действащото в кухината на формата налягане.
Леенето под ниско налягане е отдавна познат метод, който
намира все по широко приложение, особено за производството
на отливки, от които се изисква много високо качество. На
GIFA ′07 бяха представени фирмите, предлагащи машини за
леене под ниско налягане и между тях Kurtz, LPM, INDUGA.
Развитието в тази област е насочено към разширяване
приложението на машини за леене под ниско налягане за
6
отливки от магнезиеви сплави, месинг и бронз, като се
използват и керамични, пясъчни и гипсови форми.
Така например фирмата INDUGA представя комплексна
технология, включваща напълно автоматизирана машина за
леене под ниско налягане на арматурни детайли от месинг с
производителност 500 до 900 отл/смяна в зависимост от
конфигурациите. Конструкцията на формата, изработена от
берилиев бронз и сърцата от стомана са представени като
KNOW HOW на фирмата (фиг. 5).
Фиг. 5 Машина за леене под ниско налягане на арматурни
отливки от месинг във форма от берилиев бронз
Фирма “Илинден” ЕООД показа последното поколение на
машини за леене с газово противоналягане заедно със станция
за обработка на стопилката и платформа за технологическо
обслужване. Фирмата произвежда също и машини за леене под
ниско налягане.
Трябва да се отбележи, че почти всички производители на
леярски машини предлагат допълнително пакети от
комплексни решения: изработване на леярски инструменти,
първа отливка с формата, оптимизиране на процеса,
механизиране на леярския модул,роботи за почистване на
отливките и отстраняване на леяковата система.
В областта на специалните методи на леене все по-голямо
внимание се отделя на производството на сложни и качествени
детайли от алуминиеви и магнезиеви сплави чрез реолеене и
тиксолеене или тиксощамповане.
Водеща фирма в областта на производството на машини
за полутечно щамповане продължава да бъде японската фирма
UBE. Успешно се получават по този метод на хоризонтални и
вертикални машини сложни отливки от системата на
окачването на автомобила, заготовки за автомобилни колела и
др. Отливките са със сложна конфигурация и с намалени
дефекти в обема. Характеризират се с високи якост,
относително удължение и ударна жилавост близки по стойност
до тези на кованите продукти.
Тук трябва да се отбележи и участието на Института по
металознание “Акад. А.Балевски” в изложението с
висококачествени детайли, произведени по тази технология, в
това число и усилените с композитни материали детайли за
автомобилостроенето, които се характеризират с високи
механични свойства и високо качество на повърхнините.
В стремежа си да даде адекватен отговор на тенденцията
за замяна на чугунени отливки с такива от алуминиеви сплави,
които да са с голяма якост, газоплътни при повишено налягане
и с невисоки производствени разходи UBE е развила собствен
процес на леене New Rheo cast process (NRS). Реализирането му
се основава на реологичните характеристики на сплавта,
получавани след интензивното й разбъркване в температурния
интервал между солидуса и ликвидуса. Освен японската фирма
UBE към създаване на специализирани машини за приготвяне
на метални суспензии (каши) се е насочила шведската фирма

Rheometal. Тя предлага високопроизводителни инсталации за
получаване на порции метални суспензии. Произвежданите
инсталации са съвместими със съществуващите машини за
леене под налягане и полутечно щамповане.
В момента на този процес се обръща все по-голямо
внимание. Така фирмата ТНТ Presses Inc-USA е разработила
Sub Liquidus Casting-SLС TM – процес на леене в кашообразно
(полутвърдо) състояние /Rheocasting/. Същността е: течната
сплав с предварително издребнени зърна се въвежда в камерата
на машина при температура малко над ликвидуса.
Сфероидалната структура на α -фазата се формира по време
на охлаждане на стопилката при контролирани температурни
условия, като топлината се отвежда предимно към буталото и
по-малко към стените на формата. Добре охладената метална
“каша” се насочва към кухината на металната форма. Посочват
се следните предимства: използват се стандартни леярски
сплави – първични и вторични; произвеждат се заготовки с
форма, най-близка до окончателната; минимизират се разхода
на материал и изискванията за механична обработка; кратък
леярски цикъл, подобен на този при гравитационното леене в
кокила; увеличава се живота на формата – два пъти спрямо
леенето в метални форми и четири до пет пъти спрямо Squieeze
Casting; детайлите са с подобрени механични свойства и
газонепропускливи без допълнителна импрегнация.
За фирмите, които имат налично оборудване за леене под
налягане или полутечно щамповане, съществува възможността
да осъществят тъй-нареченият процес тиксолеене или
тиксощамповане. За целта има в редовно производство на
заготовки, получени чрез непрекъснато или полунепрекъснато
леене. Австрийската фирмата SAG предлага три вида готови
тиксосплави: Thixalloy 425 (AlSi6Cu3Mg); 630 (AlSi7Mg0,3),
650 (AlSi7Mg0,6), под формата на кръгли пръти с диаметър
60-150 мм.
Както бе споменато по-горе има тенденция към
разширяване приложението на леенето под ниско налягане в
пясъчни форми. Ориентиран към тази цел е разработения от
EUROTECH GROUP метод за производство на пясъчни форми.
Той се състои в запълване на формовия инструмент с пясъчна
смес под действието на сгъстен въздух и последващо
уплътняване с многобутална преса. Постигнато е успешно
комбиниране на този метод с леене под ниско налягане,
известно като МРТ /Multy – Pouring Giesssystem/ (Фиг. 6).
Фиг. 6 Инсталация за производство на пясъчни форми за леене
под ниско налягане
Методът за вакуумно формоване бе представен също от
EUROTECH GPOUP (фиг. 7). Той е известен с това, че
7
осигурява във висока степен възпроизводимостта с голяма
точност на размерите и високо качество на повърхнините.
Поради това, че във формовъчните материали няма вредни
химически компоненти, методът е особено благоприятен по
отношение на околната среда. Използва се при детайли от
железни сплави с тегло от 10 до 1000 кг, а в сектора на леките
сплави - от 100 гр до 50 кг.
Фиг. 7 Форма, получена чрез вакуумно формоване
и промишлена инсталация за процеса
Счита се, че областта на приложение на вакуумното
формоване се разширява заради неговите предимства, които са
адекватни на изискванията на модерното леярство.
Трябва да отбележим, че в България методът за вакуумно
формоване е усвоен успешно в Техническия университет в
София.
Във връзка с увеличаване потребностите от
висококачествени отливки, за които леенето под налягане е
най-подходящ метод фирмата REINFELDEN е разработила
следните нови сплави за леене по този метод:
Silafon-36 AlSi9MgMn - характеризира се с висока
пластичност и ниско съдържание на желязо;
Castasil-37 AlSi9Mn - нетермообработваема сплав
за леене под налягане, предназначена за автомобило
строенето;
Magsimal-59 AlMg5Si2Mn – новоразработена сплав за
леене под налягане с отлични свойства в лято
състояние;
Magsimal-33 AlMg5Si2Mn – за тънкостенни отливки до 2
mm със намалена прилепваемост към формата и
висока корозоустойчивост.
Фиг. 8 Тяло за високоволтов прекъсвач с тегло 530 кг.
При леярските сплави се забелязва връщане на натрия
като модифи-катор за подевтектичните AlSi сплави.
Все по-големи стават изискванията към отливките от
алуминиеви сплави. Фирмата REINFELDEN участва при
разработването на отговорни детайли за тела за високоволтови
прекъсвачи с тегло 530 кг от сплав Аnticorodal - 70 /А356.0/
(фиг. 8).

Фирмата Hydro Aluminium предлага голям избор на
стандартни алуминиеви сплави, отговарящи най-общо на EN
1676, които в повечето случаи се отличават с по-голяма
чистота. Всички сплави могат според изискванията на
клиентите да бъдат с издребнени и модифицирани структури.
Фирмата произвежда сплави и по спецификация на клиентите и
работи непрекъснато върху развитието на стандартните сплави,
както и за създаване на нови от групата AlSiMnMg и
AlMgSiMn.
За специалистите, които познават сплавите на WAW –
IMCO трябва да се съобщи, че името на фирмата от 01.01.2007
г. е Aleris Recycling /German Works/ GmbH. Каталогът на
фирмата освен подробни сведения за произвежданите сплави
дава и много полезна за практиката информация за избора на
сплавите и леярския процес, контрола на качеството на
стопилката, обработката на повърхностите на отливките,
защитата им от корозия и много други.
Философията на австрийската фирма SAG Aluminium
Lend се изразява в мотото: “напредък чрез алуминий”. Тя също
произвежда едновременно със стандартните алуминиеви
сплави и такива по клиентски спецификации. Това е основна
практика и на DUBAL, един от големите световни
производители на висококачествени алуминиеви сплави (0,07
% Fe). По този начин могат да се постигнат индивидуалните
изисквания към крайния продукт чрез една перфектна отливка.
Водейки се от идеята “Висока технология чрез изследване” в
SAG е разработена алуминиева сплав MAXXALLOY ULTRA,
която е подходяща за сложни отливки, получавани под
налягане за детайли от рамата на автомобила. Характеризира
се с механични свойства, чиито стойности надхвърлят тези на
стандартните сплави.
Фирмата Aluwerk Hettstedt произвежда алуминиевите
сплави главно от групата на деформируемите във вид на
пресовани полуфабрикати или на отлети в кокили блокове с
различни размери Това позволява на фирмата да реагира погъвкаво
на нуждите на клиентите.
GfE – Mir GROUP e cъздадена през 2004 г. чрез
сливането на три фирми с дългогодишен опит в
производството на лигатури, използвани при производството и
отливането на стомана и цветни сплави. Известна е като
доставчик на сплави, използвани в авиационната и космическа
индустрия, автомобилостроенето и машиностроенето, както и
за производство на магнити, акумулатори и други. Фирмата
произвежда:
- специални сплави : Al-Mo; Al-Nl-Si-Ti; Al-V
- алуминиеви лигатури: Al-Bе; Al-B; Al-Cr; Al-Si; Al-Sr;
Al-Sr-Si; Al-Ti-B; Al-Zr
- берилиеви лигатури; Al-Be; Be-Cu; Be-Mg; Be-Ni
- Bi 99.999% и Bi-Pb сплави
- Феро-бор; цериев миш метал; хром; ферохром;
специални хромови сплави; специални медни сплави : Cu-As;
Cu-B; Cu-Ti; Cu-Zn; Mg -99.8% ; магнезиеви сплави и други
видове специални сплави.
Произвеждайки от много години продукти за подготовка
на формообразуващите повърхнини на металните форми за
леене на цветни сплави фирмата FOSECO предложи ново
преработено издание на справочника DAYCOT Handbuch,
който съдържа описание на функциите на обмазките за кокили,
методите за подготовката и използването им, както и
препоръки за избора на най-подходящи обмазки за всяка
конкретна отливка. Таблиците с данни за обмазките са
разширени и подобрени. Там са представени и някои нови
изолиращи бавноизносващи се обмазки като: DAYCOT2040;
DAYCOT3950; DAYCOT4050G. DAYCOT7039 е изолираща
обмазка за горно сърце на форми за леене на автомобилни
8
колела и за охлаждани с въздух форми за цилиндрови глав.
DAYCOT7029 е силно изолираща обмазка /паста/ за мъртви
глави и леякови системи. Материалът в справочника е
разработен с оглед на това, за избора на обмазките и решаване
на проблемите при тяхното използване да даде на
леяротехнолозите и техните сътрудници информация за
правилното им теоретично и технически обосновано третиране
и чрез това да се постигне повишаване ефективността при
леене в метални форми.
Фирмата DRACHE Umwelttechnik предлага станалата
популярна последните години обмазка “Boron Nitrid” за
алуминиеви и магнезиеви отливки, която позволява лесно
отделяне на отливката. Тя е добре задържаща се към нагрятите
метални повърхности. Подходяща е за различни видове
приложения.
Познатата от няколко години в България фирма НА
/Huetenes Alberttous/ представи с обмазки от вида КS,
приложими при леене на цветни сплави в метални форми,
защитно покритие за чугунени и стоманени тигли, високо
температуроустойчива паста за нагряти части на формите
/плъзгачи, избивачи, направляващи елементи и др/. В
производствената номенклатура на НА са включени и широка
гама от продукти, използвани при алуминиеви, медни, цинкови
и магнезиеви сплави. Подчертава се, че това са материали,
които могат да се употребяват без риск за здравето на
персонала и без да предизвикват замърсяване на околната
среда. Това беше един от акцентите на изложението. Към тях
спадат продукти за рафиниране и дегазиране /без хексахлор/, за
очистване на шлака, за издребняване на структурите със
съдържащи Тi-B соли, модифициране на Al-Si –сплави с Na и
др.
С много богато разнообразие от продукти, предназначени
да подпомогнат подобряване качеството на отливките от
алуминиеви леярски и деформируеми сплави, бронз, месинг,
магнезиеви и цинкови сплави се представи фирмата Schaefner.
Покрита е една много голяма област на приложение – леене
под налягане, гравитационно леене в постоянни и пясъчни
форми, прецизно леене и непрекъснато леене за производство
на полуфабрикатил. Към тях се включват и такива за обработка
стопилките на под- и надевтектични алуминиево-силициеви
сплави като GAlSi18CuNiMg, самотвърдеещата GAlZn10Si8,
AlMg3, AlMg3Si и др. Освен препарати за рафиниране,
издребняване и модифициране, фирмата предлага и няколко
обмазки за форми CILLOLIN , както и специална обмазка за
термично натоварени части – леякови тръби, накрайници за
термодвоики, стени на тигли и леякови системи.
На ГИФА ′07 бяха представени много от известните
фирми производители на керамични изделия за леярското
производство. Те предлагат графитошамотни , силициевокарбидни
и тонграфитни тигли, произвеждани по различни
технологии. Най-висококачествените от тях се формоват чрез
изостатично пресоване. Заслужава да се отбележат тиглите на
Морган с търговската марка ULTRAМELT /SiC/ с качество
РREMIUM, подходящи за работа в много агресивни условия
при топене в газови и ниско/средно честотни индукционни
пещи с използване на тежък флюс за медни сплави и скъпи
метали.
Сменяемите тигли за индукционни пещи с вместимост от
0,1 до 8 тона/Fe на фирмата Prokon (фиг. 9) представляват
икономична алтернатива за обичайните набивни тигли за
индукционни пещи. Те намаляват времето за престой поради
пренабиване на пещите до минимум. В рамките на няколко
часа тигела е синтерован и готов за работа. За бързата му
смяна са разработени и патентовани приспособления. Тези
тигли се използват за топене на чугун, ниско и високо легирани

стомани и медни сплави, като за всеки отделен случай се
изработват от определен материал. Няма опасност от силикоза.
Използва се основна или кисела маса.
Фиг. 9 Сменяеми тигли за индукционни пещи
Фирмите, производители на тигли, предлагат и много
други изделия от комлектовката на леярските пещи, машините
за леене и спомагателни технологични инструменти като:
леякови тръби, накрайници за термодвойки, роторни тръби за
дегазиране, потопяеми звънци за обработка на стопения метал
и др. Ceram Tec представи своите керамични леякови тръби,
изработени от материал, създаден на базата на алуминиев оксид
с голяма чистота и титанов оксид, обединени в уникална
комбинация, чрез специално разработен реакционен процес до
един микропорьозен материал. Благодарение на особената си
структура, той притежава благоприятна комбинация от
свойства: ниска топлопроводимост, незначително топлинно
разширение, устойчивост на термични удари, корозионна
устойчивост и неприлепваемост на стопилките към него.
Трябва да се отбележи, че произвежданите от фирма ТЕХ-
КЕРАМИК М гр. Мездра алумотитанатни леякови тръби от
комплектовката на машини за леене с противоналягане и
машини за леене под ниско налягане и много други керамични
изделия, се отличават също с добри експлоатационни качества.
В духа на тенденциите за непрекъснато увеличаване на
изискванията към летите детайли и заготовки, темата методи и
технически средства за контрол на състоянието на стопените
сплави, от които те се отливат, беше застъпена на GIFA ′07.
Фирмите FMA, МК, FOSSECO и IDEKO показаха
последна генерация апарати за оценка направо в леярната на
газонаситеността и замърсяването на стопилката с неметални
включвания, а също и степента на издребняване и
модифициране на стопените алуминиеви сплави. Забелязва се
стремеж да се осигури възможно най-краткото време за
получаване на резултатите, като се включват софтуерни
продукти за автоматизиране на процеса, а също и тенденция за
намаляване на цените на уредите. FMA предлага два уреда за
определяне на количеството на водорода (0.05 – 9.99 сm 2 /100g)
за по-малко от 1 минута.
Фирма MK представя уред за вакуумтест заедно с
електронна везна , а също и стационарен уред за контрол на
стопилката чрез термоанализ за оценка степента на
издребняване и модифициране на структурата.
IDEKO предлага пълна гама от посочените по–горе
уреди.
Нов апарат за директно измерване съдържанието на водорода е
АLSPEK – H на FOSEKO (фиг.10). Той е снабден с
електрохимичен сензор, който е в състояние да извършва
9
измервания в реално време. Уредът може да представя в
графичен вид температурата и съдъжанието на водорода.
Подходящ е за бързо провеждане, както на единични
измервания в тигела или леярската кофа, така и за постоянен
контрол в течение на часове в една пещ. С него могат да се
провеждат измервания в реално време при дегазиране на
стопилката и поради това той може да се включи в
управлението му и да се използва за оптимизиране на
процесите на обработка на стопилката.
Фиг. 10 Апарат за директно измерване съдържанието
на водорода в стопена алуминиева сплав
Съоръженията за дегазиране на стопилката са познати
отдавна. На GIFA ′07 можеше да се види едно по-нататъшно
тяхно развитие. FOSECO e разработила МТS метод за
обработка на стопени сплави. В основата му е известната
система FDU за дегазиране с аргон или азот, като предлага
допълнителна възможност едновременно да се въвеждат в
стопилката и продукти за нейната обработка. Продуктите под
формата на гранулат се подават от дозиращо устройство. В
резултат от движението на стопилката става възможно
равномерното му разместване. Посочват се следните
предимства: намаляване на загубите на метал, намаляване на
съдържанието на газове и включвания, удължаване живота на
съоръжението. Подобни апарати имат фирмите Schaefer и
HOESCH.
Стремителното развитие на изискванията за качество и
надеждност особено в автомобилостроенето и авиационната
промишленост е довело до това, че рентгеновия контрол при
отливките с това предназначение е вече индустриален стандарт.
Фирмата ВОSЕLLО HT е един от водещите
производители на специално рентгеноскопско оборудване, за
проверка на различни отливки и за високоскоростен
автоматизиран рентгенов контрол на автомобилни колела с
тегло до 50 кг. без ограничение на програмите, с възможности
до 50 контролни позиции и контролен капацитет до 145
отливки за час. Това е постигнато чрез използване на няколко
сполучливи технически решения – автоматично захващане на
колелото направо на веригата на конвейера /намалява се
мъртвото време/. Четиритете независими електродвигателя
позволяват по-голяма скорост на въртене на проверяваното
колело и висока точност на позициониране.
С развитието на техническия прогрес нарастват
изискванията за по-точно установяване и локализиране на
леярските дефекти. Една модерна система за пролъчващ
контрол се предлага от фирмата Рhoenix/x-ray. Създадени са
допълнителни възможности за доокомплектовката й с 3D
Computer – Tomographie System. Така може да се извърши
прецизно локализиране на всички намиращи се в отливката
обемни дефекти и автоматичен анализ на порите във всяко

направление.Засега това е едно компромисно, но по-евтино
решение от компютърния томограф СD на института OEGI
При изследването обекта се пролъчва докато се завърти на 360 о
обикновено на няколко стъпки. С тази информация може да се
пресъздаде 3D модел на обекта и той да се разгледа сечение по
сечение и с това да се покаже цялостно обекта (фиг. 11).
Електронният модел може да бъде манипулиран, което
позволява особеностите и дефектите на структурата да бъдат
показани на екран и оценени без да се припокриват.
Компютърната томография може да бъде използвана за
контрол на широк кръг материали – метали, пластмаса,
керамика и много други.
Фиг. 11 3D модел на отливка за компютърно томографско
изследване на дефектите
За проверка газоплътността на отливките PFEIFER –
VACUUM e създал нов модел уред за индикация на газов теч,
който използва хелий.
Методи за безразрушителен контрол бяха представени от
DIFFU – THERM. Това са тестове за установяване на
повърхностни пукнатини чрез проникваща цветна течност или
магнитен прах.
Почистването на отливките и подобряване на външния им
вид е задължителна дейност, към която се предявяват все поголеми
и по-сложни изисквания.
Словенската фирма FERRO CRATIL предлага нова
генерация от камери за струйно почистване, които могат да се
комплектоват с прахозасмукваща уредба или с ефективен
рециклиращ филтър. Камерите могат да се окачват на стена или
да се поставят на стойка.
Cold Jet System и ASCOJET са създали система за
почистване на форми с използване на сух лед /твърд
въгледвуокис/ (фиг.12), като алтернатива на дробоструйната
обработка. Използването й намалява престоите, не се налага
разглобяването на формите, те не се повреждат от
“обслужването”, не се запушват вентилационните канали. При
необходимост могат да се почистват отделни “горещи петна”
на формата без да се налага охлаждането й. Успешно се
почистват места, които са недостъпни за другите методи на
почистване. Този метод се използва успешно при постоянни
форми, кутии за сърца, пресформи и др.
Фиг. 12 Почистване на форма с използване
на сух лед (твърд въгледиокист)
10
За да отговори на много различаващите се потребности на
леярните и пресовоковашките цехове от дробоструйна
обработка Wheel labrator Grup предлага съоръжения за
дробоструйна обработка на най-малки заготовки и такива с
тегло до 150 т, които с успех и същевременно при
благоприятни разходи се използват за отстраняване на сърца,
пясък, почистване или финна повърхностна обработка.
Loser предлага машини за почистване на вътрешни и
външни повърхнини на отливки за автомобилни колела, а също
и специални шлайф- и полирмашини за извършване на
финишни операции върху отливки.
Сериозни усилия се полагат при почистването на
отливките да се осигурят безвредни условия за персонала. За
целта се разработват манипулатори с многофункционални
глави, управляващи се от шумо- и прахоизолиращи кабини.
Това позволява на редица фирми да назначават на тези работни
места и хора с увреждания.
В много случаи е икономически по-целесъобразно вместо
бракуване на отливките, ако това се разрешава, да се извърши
поправка на поразените от дефекти зони. За допустими
поправки на повърхностни дефекти, типични за лятите детайли
и такива, които се откриват след механичната им обработка,
познатата в България фирма DIAMANT предлага две основни
групи продукти: Plastic Metal и Dichtol.
Новите технологии навлизат все по-широко при
производството на отливки. Фирмата CALLIDUS предлага 3D
Laser Scan – System. С нейна помощ е възможно да се извърши
по реален обект възпризвеждане на повърхнините му /Revers
Engineering/, да се създадат 3D модели, да се изработи модел
/Rapid prototaiping/ или инструмент /Rapid tooling/, да се
направи симулация или анимация с подходящ Sofware, ако има
CAD данни могат да се установят разликите и да се изготви
протокол.
На изложението бяха представени много голямо
разнообразие от софтуерни продукти, свързани с леярските
технологии. Между фирмите, които са ги разработили на
GIFA’07 участваха МAGMA /която има свой представител в
България/, Novacast и др. Разнообразието от предлаганите
продукти е много голямо. То обхваща всички етапи от
конструирането до окончателното производство и
експлоатация на летите и готови детайли.
На GIFA’07 бяха представени продукти за оптимизиране
на леярския процес в посока намаляване на замърсяването на
стопената сплав и работната среда.
Фиг. 13 Керамични и пенокерамични филтри
HOFMANN CERAMIC представи широка гама от филтри
(фиг.13) с кръгли отвори, устойчиви на термичен удар,
осигуряващи ламинарен поток, с приложение при отливки от
сив и сфероидален чугун, тежки и леки цветни сплави.
Подчертава се, че процесът на производството им не влияе
отрицателно на околната среда. Фирмата предлага също и
пенокерамични филтри за всички най-често срещани видове
отливки.

Нова генерация пенокерамични филтри Stelex , специално
разработени за въглеродни и ниско легирани стомани,
представи FOSECO. Те се характеризират с ниско тегло,
устойчивост на шлака и на термични удари, ниско ниво на
вътрешните напрежения.
Нова филтърна система тип карусел, предназначена за
големи чугунени и стоманени отливки, е създала фирмата
VESUVIUS grup. Същата може да се използва успешно и при
отливки от цветни сплави. Карусела е проектиран така, че да
позволява тангенциалното навлизане на стопилката в канала
пред филтрите. Каруселната филтърна система (фиг.14) е
изградена от 6 бр. филтри UDICELL R и 6 бр. ъглови елементи,
които лесно се сглобяват без да е необходимо топлоустойчиво
лепило.
Фиг. 14 Филтърна система тип карусел за големи
чугунени и стоманени отливки
Използваните органични системи за свързване при
изработването на пясъчни сърца създават проблем с отделянето
на значителни количества дим и газове. В последните години
се обръща все по-голямо внимание за предпазване на хората и
околната среда. Така че поносимостта на изискванията за
защита на околната среда към леярските форми и сърца става
решителен критерий. С водоразтворима готварска сол от една
страна, както и с използване на специални свързващи системи
от друга страна е възможно преодоляване на този проблем. По
този начин могат да се правят само формови компоненти с
проста геометрия. За да се отговори на нуждата за по-голяма
свобода на формата на сърцата фирмата СERAM TEC
доразвива известната пясъчнострелна технология за
производство на пясъчни сърца в такава за сърца на базата на
готварската сол, в резултат на което става възможно
производството на сърца със сложна конфигурация за леене в
пясъчна форма и кокили. Използването им при леене под
налягане е възможно и при интерес може да се
експериментира.
Леенето се прилага за производството на всички детайли,
за които е икономически неизгодно или технологично
невъзможно да се произвеждат по други начини. Работните
условия в леярните изискват голямо физическо натоварване.
Суровите условия на работа, заедно с глобалната световна
конкуренция водят до затваряне на много леярни и отблъскване
на работещите в тази област, а също и преместване на
производството в страни с по-евтин труд. По-ниското
заплащане влияе върху персоналните разходи. Това обаче не
може да компенсира непрекъснатото увеличение на разходите
за инфраструктура, суровини и енергия. Освен това започва и
преориентиране за цената на труда на база на сравнение с найвисоката.
По тези причини необходимостта от автоматизацията
в леярството става по-голяма, отколкото в много други
производствени дейности. Целта е да се подобрят работните
условия за персонала и качеството на продукцията. Една кауза
е да се използват роботи, понеже могат да издържат на
екстремални условия и да извършват работата с високо
11
качество. Други предимства на индустриалните роботи е
тяхната компактност и товароносимост.
Фирмите KUKA, АВВ и други са разработили решения,
които позволяват оптималното осъществяване на връзката
човек-робот за работа в условията на леярната при леене в
пясъчни и постоянни форми и други приложения. Специално
предназначени за леярското произвоство роботи се
характеризират с малки размери и маса, голяма дълбочина,
точност на преместването и сигурност. Могат да работят при
повишена до 180 о С температура и поради това са използвани за
тяхната комплектовка специални устойчиви на високи
температури уплътнения, детайли от неръждаема стомана и
други корозоустойчиви материали. Прилагат се за леене с
пясъчни форми и сърца, леене под налягане, кокилно леене,
леене под ниско налягане и леене с противоналягане, при
коване и щамповане. Използват се и за допълнителна обработка
на заготовките: отрязване на леяци и мъртви глави, фрезоване,
шлайфане, полиране, изпитване и палетиране.
Научните изследвания в областта на леярството бяха
представени чрез участието на много изследователски
институти, центрове, технически университети и лаборатории,
между които Института за изследване на материали и
технологии Fraunhofer, леярския институ на RWTH – Aachen,
Австрийския леярски институт, Техническия университет в
Клаущал, Техническия университет Фрайберг и др.
Прави впечатление, че освен работата по
усъвършенстване и развитие на известни технологии като
леенето в кокили, под ниско и високо налягане, с
противоналягане, по стопяеми модели и т.н., усилено се работи
в областта на изследването и трансфера на тиксолеенето на
алуминиеви, магнезиеви и медни сплави. Вече се правят опити
и за тиксолеене на стомани (фиг.15).
Фиг. 15 Eкспериментална отливка от стомана отлята
чрез тиксолеене
Ново направление на научните изследвания е свързано с
развитието на леярски технологии за производство на клетъчни
метални структури с отворена или затворена пористост от
различни материали: алуминий, магнезий, мед, никел, кобалт и
стомана. Тези високо порести пяни с голяма специфична площ
могат да се използват в много области на техниката като
топлообменници или реактори, а в модифициран вид и в
автомобилостроенето. Една нова област на тяхното
приложение е биомиметиката. Използването на биологически
модели при конструирането на промишлени продукти открива
нови перспективи в областта на микроструктурираните
повърхности и структурно оптимизираните гъбести материали.
Чрез микроструктурирането могат да бъдат получени директно
чрез леене функционално оптимизирани повърхности с
елементи (клетки) под 10 мкм., като при това се спести
следващата механична обработка. Едно примерно приложение
на тези метални структури е възможността да се изработват
протези за имплантиране с отворена пористост и с биологичен

реакционен керамичен слой (фиг. 16).
Фиг. 16 Протеза за инплантиране с отворена пористост
и биологичен реакционен покривен керамичен слой
В последния ден на изложението в Дюселдорф за първи
път бяха раздадени международните награди “NEWCAST”
2007 за изключителни новости за производството на лети
метали. Наградите бяха в три категории. В категория “Отливка
с най-добър функционален интегритет” наградата бе връчена
на фирма “Georg Fischer” GmbH за произведена с леене в
пясъчна форма алуминиева отливка “Топлообменник”. В
категория “Най-удачна алтернатива на друг метод за
производство” наградата спечели фирма “Claas Guss” GmbH за
отливка от чугун “Моторна основа”. В категория “Най-добро
леярско техническо решение, чрез разширяване на границите
на леярството” наградата бе присъдена на фирма “Adolf Foelh”
GmbH + Со KG за цинкова отливка “Направляваща стойка”.
Не може да се пропусне представянето на световния
леярски форум на фирми, изложители от България.
“Група Технология на металите Ангел Балевски холдинг”
АД представи своите предприятия, свързани с леярското
производство: Алуком АД; Метаком АД; Осъм АД; Арма АД;
Центромет АД и Вапцаров АД.
На щанда на “Група Технология на металите” Института
по металознание “Акад. А.Балевски” показа част от своите
разработки от черни и цветни сплави в това число
висококачествени отливки, произведени по технологията
Squieeze Casting.
Машините за леене с газово противоналягане, под ниско
налягане и свързаните с тях инструменти и керамични изделия
бяха представени от “Илинден” ООД; “Оригинал” ООД и
“TЕХКЕРАМИК-М”.
“Каолин” АД присъстваше като водещ доставчик на
минерални суровини в югоизточна Европа.
Radomir Metal Industries Corp. участва като производител
на крупни отливки от стомана до 150 т.
Поради голямия интерес проявяван от специализираната
публика за в бъдеще се предлага международното изложение
на отливки NEWCAST да се провежда на всеки две години.
12