Показать меню Технической информации

Фильтрация с использованием фильтров SEDEX для получения качественного литья

(информация от компании Foseco)

SEDEX - литейные фильтры, используемые в про­мышленности уже более 15 лет. За этот период фильтр и его применение непрерывно развивались в сотрудничестве с ве­дущими литейными производствами. Наиболее частое ис­пользование в литейных предприятиях по всему миру явля­ется доказательством способности фильтра SEDEX удовле­творить требования заказчика.

Применение литейных фильтров SEDEX для изго­товления наиболее ответственного литья обеспечивает сохранение механических и динамических свойств сплава от­ливок." Использование традиционных литниковых систем даже с увеличенными шлакоуловителями не является доста­точным для задержания шлака и взвешенных продуктов ре­акции и обеспечения высоких требований стандартов каче­ства современного литья. Эти требования можно легко и по­стоянно обеспечивать с применением литейных фильтров SEDEX.

Особенности литниковой системы с применением фильтров SEDEX:
- компактная, короткая и прямая система;
- уменьшение возврата;
- больше свободного места на модельной плите;
- меньше плавильные затраты на залитый куст;
- эффективное задержание шлака и песчаных включений;
- снижение брака;
- повышение надежности процесса;
- улучшение физических свойств отливок;
- совершенствование точности диагностики брака.

Конструкция куста отливок трубной арматуры показывает компактность литниковой сис­темы при использовании фильт­ров SEDEX. Эффективность фильтров SEDEX связана с их пенообразной структурой, в которой около 90% объема - это открытые, пере­плетенные, сопряженные поры. В результате, создается множество изменений в направ­лении и скорости движения жидкого металла, что способствует интенсивному контакту с поверхностью фильтра, при котором мелкие неметаллические включения задержива­ются в пенообразной структуре; т.е. включения отсеиваются не только на поверхности фильтра. Форма поры представляет собой пентагональный додекаэдр.

На снимках показана микрострук­тура отфильтрованного ЧШГ в зоне между двумя ячейками фильтра.

Четко видна полоса силумина покры­вающая пору, выше которой большое количество захваченных частиц сульфида магния, асcоциирующегося с вырожденным шаровид­ным графитом. (Х45)

На снимке показана секционная структура фильтра.

Показать меню Технической информации

Техника применения фильтров SEDEX

(информация от компании Foseco)

Пример соотношений элементов для обычной литниковой системы

Соотношение сечений компонентов литниковой системы с применением фильтра SEDEX

Расчет размеров литниковой системы с фильтром.

Время заполнения и модель фор­мы определяют размеры и конструкцию литниковой системы, время на заливку определяется минимальным сечением системы. В случае традиционной литни­ковой системы лимитирующим сечени­ем считается общая площадь питателей. В случае литниковой системы, предусматривающей установку фильтра SEDEX, наименьшим или лимитирую­щим сечением считается сечение стояка.

 

Для обеспечения равномерного заполнения всего объема формы реко­мендуется располагать все литниковые ходы в нижней части, а питатели на верхнем уровне литников. Исключение из этого правила делается для автомати­ческих формовочных линий, работающих с фиксированным диаметром стояка.

В этом случае за расчетное лими­тирующее сечение должно приниматься сечение в непосредственной близости от осно­вания стояка, в точке сопряжения с литником; за этой точкой литниковая система может рассчитываться в соответствии с общими рекомендациями.

Расчет размера лимитирующего сечения для особых литниковых систем может быть легко осуществлен при помощи следующей формулы:

На практике зарекомендовавшим себя является следующее соотношение меж­компонентами литниковой системы:

Стояк                          Литник                             Питатели

1,0               :                1,1                      :                  1,2

Данное соотношение в виде прогрессирующего возрастания площади сечения компонентов литниковой системы поддерживает спокойное заполнение формы с низкой турбуленцией потока. Результирующие зоны с рассчитанными сечениями должны быть распределены в зависимости от вида модели, площадь литников делится на число лит­ников, а площадь питателей на количество требуемых питателей.

Расчет эффективной высоты заливки

Фирма FOSECO поставляет фильтры SEDEX в широком диапазоне размеров, в соответствии со спецификацией.

Определение площади, типа и номера фильтра SEDEX.

Требуемая площадь фильтра будет зависеть от сле­дующих факторов:
- минимального сечения литниковой системы;
- геометрии отливки (потери на сопротивление);
- пропускной способности фильтра, кг/см²;
- массы заливаемого металла;
- уровня загрязнения расплава;
- в случае высокопрочного чугуна - от технологии мо­дифицирования, % добавленного Mg и уровня содержания серы перед сфероидизацией.

Для выбранной эффективной площади фильтра можно использовать один или, при большой площади, несколько фильтров меньшего размера. В последнем случае, они долж­ны располагаться как можно ближе к полости отливок, таким образом, чтобы собрать максимальное количество включений.

Пропускная способность зависит от нескольких пара­метров процесса. Вышеуказанные величины приведены толь­ко в качестве примера.

Практикой было подтверждено, что в случае высоко­прочного чугуна выбираемая площадь фильтра должна рав­няться, по крайней мере, трем площадям поперечного сечения стояка (или критического сечения). В случае серого и ковкого чугуна она должна быть минимум в два раза больше сечения стояка. На начальном этапе рекомендуется выби­рать площадь фильтра с запасом, окончательные размеры фильтра могут быть подоб­раны после накопления достаточного опыта применения в условиях существующего производства.

Пористость фильтра в целом определяется заливаемым сплавом. Высокопроч­ный чугун и специальные сплавы типа Ni-резист и SiMo, содержат большое количе­ство продуктов реакции, поэтому обычно применяется грубый фильтр SEDEX (10 ppi - пор на линейный дюйм). Усовершенствование процесса, со снижением количества продуктов реакции, позволяет некоторым производствам работать с фильтрами более тонкой фильтрации (20 ppi), но тем не менее это все еще считается исключением.

Серый чугун, содержащий меньшее количество продуктов реакции, обычно фильтруется SEDEX 20 ppi, в данном случае усовершенствование процесса позволяет также использовать фильтр 30 ppi.

Ковкий чугун с наименьшим уровнем металлургических включений и свойст­венной ему высокой температурой заливки обладает хорошими литейными характери­стиками и позволяет использовать фильтр SEDEX 30 ppi.

Подбор модели кармана фильтра и ее расположения.

Эффективность фильтрации в большой степени зависит от правильности уста­новки фильтра; для облегчения решения этой задачи на производстве фирма FOSECO разработала ряд моделей кармана фильтра. Литейным производствам настойчиво ре­комендуется воспользоваться преимуществом наличия данных моделей - ис­пользование моделей кармана фильтра SEDEX поможет обеспечить правильное поло­жение, зону подвода металла и плоскость опоры со стороны выпуска металла для вы­бранного типа фильтра.

В большинстве случаев место установки фильтра и подходящая модель карма­на, главным образом, определяется чертежом модельной плиты.

Типы и размеры моделей кармана фильтра, доступные на настоящий момент, перечислены в сводной спецификации.

Показать меню Технической информации

Модели для карманов пенокерамических фильтров SEDEX

Для формовочных линий с горизонтальным разъемом

Для формовочных линий с вертикальным разъемом (ДИСАМАТИК)

Для форм с горизонтальным разъемом существуют три различных типа модели кармана фильтра, позволяющие разместить фильтр:
- вертикально
- горизонтально
- наклонно под углом прим. 15°

Специально разработанные модели кармана фильтра также существуют и для форм с вертикальным разъемом (например, для машин ДИСАМАТИК). В основном для этого используется два типа фильтров для различных задач:
- установки фильтра вручную в специально разработанную литниковую чашу;
- установка фильтра в низ формы.

Для форм с вертикальным разъемом требуется простановщик стержней для механизированной установки фильтра в открытую полуформу в кратчайшее время и с требуемой точностью.

Сервисные инженеры FOSECO, как правило, оказывают техническую под­держку в применении фильтров с расчетом и разработкой литниковых систем для кон­кретного производства.

Применение фильтров SEDEX в формах с вертикальным разъемом.

Преимущества применения фильтров SEDEX в формах с вертикальным разъе­мом сводятся к следующему:
- упрощается литниковая система;
- улучшается контроль заполнения формы;
- снижается скорость заполнения формы;
- снижается турбуленция и размыв формы;
- снижаются поверхностные дефекты газового происхождения;
- улучшается обрабатываемость отливок.

Для форм с вертикальным разъемом, существуют некоторые дополнительные аспекты, которые следует учитывать при расчете и разработке литниковых систем.

Формы могут быть подразделены на три основные категории:
- С одной отливкой в форме.
- С двумя или несколькими отливками, расположенными на одном уровне.
- Два или несколько уровней расположения отливок.

Кроме типа форм, необходимо принимать в расчет положение питателей - чем меньше размеры отливки, тем меньше должны быть питатели, чтобы обеспечить спо­койное заполнение всего куста отливок. Для обеспечения этого также нужно учиты­вать положение лимитирующего сечения или дросселя. Каждое из трех типов распо­ложения отливок может питаться одним из трех нижеописанных способов, давая в ре­зультате девять вариантов литниковой системы.

- Подвод питателей снизу.

Может применяться система с лимитирующим сечением в стояке, поперечные сечения литника(ов) и питателя(ей) могут применяться с увеличением на 10%.

- Боковой подвод.

Лимитирующее сечение должно располагаться перед питателем - сечение пита­теля может применяться с увеличением на 10%.

- Подвод питателей сверху.

Подвод через питающий узел (KALPUR), лимитирующее сечение должно рас­полагаться в питателе (ях); сечения литников и стояка должны быть больше, чем у пи­тателя (ей).

В любом случае дроссельное сечение должно располагаться после фильтра; это обеспечивает его полное погружение в жидкий металл в течение всего периода залив­ки.

Важно, чтобы фильтр размещался в правильно подобранном по конструкции и размерам кармане фильтра. Карман должен предотвратить смещение или выпадение фильтра во время обдува или перемещения формы, а также важно, чтобы карман при заливке обеспечивал хорошую опорную поверхность обратной стороне фильтра.

Фирма FOSECO является производителем и постав­щиком, сертифицированным на стандарт DIN ISO 9001.

Важнейшие свойства изделия, подвергающиеся контролю:
- Размеры фильтра
- Вес фильтра
- Прочность на сжатие в холодном состоянии
- Пористость
- Противодействие термическому удару

После эффективности фильтрации важнейшими свойствами фильтра считаются термический удар и сопротивление размыву. Данные свойства регулярно проверяются с использованием жидкого чугуна. Для этой задачи было разработано специальное испытание - проверка на термодинамический удар. Широкое ис­пользование данного испытания позволяет фирме FO­SECO постоянно улучшать качество и свойства фильт­ров SEDEX. Все это гарантирует, что перед отправкой Покупателю изготовленные фильтры подвергаются суровой проверке наиболее практичным из возможных и наиболее уместным образом.