ВАКУУМ-ПЛЕНОЧНАЯ ФОРМОВКА (ВПФ)

Вакуумно-плёночная формовка (ВПФ)

Вакуум-плёночная формовка ВПФ или V-процесс (V-process) представляет из себя очень современный и экологичный процесс получения литья, который заключается в следующем:

Модель ВПФ закрывают специальной термопластичной плёнкой,
Вакуум-пленочную (ВПФ) модель нагревают специальным электронагревательным оборудованием;
Засыпают её сухим песком,
Подводят вакуум,
За счёт получаемого разряжения форма ВПФ спрессовывается и образуется идеальный отпечаток модели.
Заливка форм, при которой плёнка газифицируется, дополнительно связывая зёрна песка и обеспечивает антипригарный эффект,
Отключение вакуума,
Песок рассыпается и возвращается в технологию,
Освобожденная готовая отливка остужается и поступает на следующий цикл – в термообрубное отделение.

ТОП-10 преимуществ технологии ВПФ (V-процесса)

Самое большое преимущество Вакуум-пленочной Формовки (ВПФ) — это высокое качество поверхности и точность получаемой отливки. В некоторых случаях можно сделать минимальные, а иногда и отказаться, от уклонов моделей. Это сильно экономит затраты на механическую обработку отливок.

Прогрессивный способ литья под вакуумом отличается от классических способов получения отливки рядом преимуществ:

Меньший износ моделей, потому что отсутствует соприкосновение песка с моделью и нагрузка от физического уплотнения смеси.
Лёгкое извлечение модели из формы — разъединение полуформы и модели происходит при особом режиме подачи вакуума, когда между соприкасающимися поверхностями практически отсутствует трение. Это как раз позволяет свести до минимума необходимость литейных уклонов. 3. Отсутствие классической системы смесеприготовления — необходим только оборотный, очищенный от стержней и остатков плёнки, сухой песок без связующего.
Формы под вакуумом имеют постоянную высокую прочность, сохраняя её при заливке и остывании отливки. Это избавляет, например, от такого брака как подутие отливок или горячих трещин.
Отливки характеризуются более плотной структурой и меньшими механическими напряжениями в результате особых условий кристаллизации и охлаждения металла.
Возможность получения тонкостенного литья, без заусенцев, с пониженной массой, отсутствием посторонних включений и идеально чистой поверхностью.
Отсутствие громоздких и дорогих систем регенерации песка, а также загрязняющих природу отвалов. Чистый качественный песок сохраняет свои свойства после многократных заливок.
Снижение уровня загрязнения производственных помещений за счёт отсутствия глинистой пыли как при получении отливок методом ПГС, или большого количества химических веществ, как при ХТС.
Бесшумность процесса — нет вибрации, которая сопровождает получение форм из ПГС или ХТС при уплотнении встряхиванием, прессованием или импульсом сжатого воздуха, а также выбивку готовых отливок.
Отличная повторяемость процесса, что позволяет стабильно получать качественное литьё.

Недостатки технологии

Недостатком вакуумно-плёночной технологии, о котором необходимо и должно сказать — это необходимость в высоком уровне технологической дисциплины! Это действительно современный способ получения литья, который требует и соответствующего подхода. Без достаточного понимания физического смысла протекающих процессов использование ВПФ приводит к отрицательным результатам. Кроме того, безусловно существуют особенности получения отливок этим способом, например: - специальные требования к конструкции литниковой системы - качество формовочного песка (размер зёрен и минимизация глинистой составляющей)

Технология V-процесса

На пустотелый формовочный стол устанавливается модель, имеющая отверстия для удаления воздуха.
Над моделью в раме натянута специальная термопластичная плёнка.
К подмодельной плите подводится вакуум, а плёнка нагревается и опускается на модель и стол, идеально облегая всю поверхность.
Сверху на плёнку из пульверизатора наносится противопригарная циркониевая краска на спиртовой или водной основе.
Далее опускается опока специальной конструкции, которая позволяет поддерживать разряжение воздуха в системе.
Опока заполняется сухим кварцевым песком без связующего с небольшим предварительным уплотнением вибрацией.
Её контр-лад также покрывается плёнкой и песок окончательно уплотняется в разряженной атмосфере.
В формовочном столе отключается вакуум и форма, песок в которой удерживается между двумя слоями плёнки вакуумом, подведённым к опоке, снимается с модельной оснастки. Важно! Вакуум в полуформе не отключается до момента выбивки отливок!
Таким же образом изготавливается и вторая полуформа, проставляются стержни, и форма заливается. Под действием горячего металла плёнка испаряется и проникает в поверхностные слои формы, взаимодействует с ранее нанесённой противопригарной краской и дополнительно упрочняет поверхностный слой формы.
Выбивка осуществляется «легко» — отключается вакуум и песок просто осыпается с готовой отливки.

В качестве исходных материалов для технологии ВПФ используются:

сухой кварцевый песок без связующего
тонкая пластичная плёнка — этиленвинилацетатная — толщиной 0,075 мм, плотностью 940 кг/м3, tпл=58°С.
специальное оборудование для вакуумно-плёночной формовки.

В качестве оборудования необходим следующий перечень оборудования:

пневмосистема подачи песка в бункеры над формовочными столами;
двухконтурная вакуумная система на основе водокольцевых насосов - отдельная для формовки и заливки;
специальные формовочные столы для получения полуформ низа и верха;
плавильные печи;
разливочные ковши;
полигональное сито;
охладитель песка с системой охлаждения воды (градирня);
модельный участок;
участок финишных операций.

Большие опоки или в случае немассового производства операции могут быть менее механизированы и более экономичны.

Преимущества внедрения на производстве метода вакуумно-плёночной формовки (ВПФ):

снижение массы отливок на 10 — 15 % за счёт уменьшения припусков на металлообработку и уклонов;
обеспечение точности отливок на уровне 8 — 9 класса, а шероховатости Rz 80 — 120 мкм;
универсальность в выборе заливаемого материала, т.к. возможно применять чёрные, цветные и даже ювелирные сплавы;
упрощение изготовления и увеличение службы модельной оснастки, которую можно изготавливать из дерева или пластика;
сокращение потерь формовочных материалов, т.к. 95 % песка возвращается в оборот;
экономия на дорогостоящим и вредном химическом связующем;
снижение брака по газовым раковинам;
снижение эксплуатационных расходов оборудования по сравнению, например, с технологией ХТС;
экологичность производства в результате снижения количества пыли, шума и отходов;
снижение себестоимости литья на 15 — 25 %.

Цена на оборудование ВПФ (V-процесс):

Объем производства	Цена, рублей, с НДС 20%
100 т/месяц	18250000
150 т/месяц	23725000
250 т/месяц	35050000

Компания «РУСЛИТТЕХ» поставляет оборудование «под ключ» для вакуумно-плёночной формовки (ВПФ) «всё из одних рук» и осуществляет технологическую поддержку при освоении данной технологии для Ваших конкретной производственной программы.

Видео демонстрации оборудования ВПФ в работе:

Из истории:

В 1654 году в городе Магдебург провели интересный эксперимент: взяв пару вакуумных полусфер, которые были плотно прижаты друг к другу, люди пытались разъединить их, используя 8 лошадей для этого. Этот эксперимент показывает нам насколько велика энергия атмосферного давления.

На этом принципе основано то, что мы назвали вакуумным процессом.

Технология вакуумной формовки (V-процесс) была разработана и запатентована в Японии в конце 1970-х годов.

Поскольку она была широко представлена в Китае с 80-х годов, технология получила быстрое развитие.
Буква V в V-процессе означает «вакуум». Этот процесс применяется для формовки с последующей разливкой и использует охлажденный сухой песок. Продукт легко извлекается из формы, под нормальным атмосферным давление. Этот процесс лучше обычного (CO2) процесса формования, как с точки зрения стоимости, так и качества, а также благодаря его гибкости для реализации сложных форм, что высоко ценится нашими клиентами.
Сейчас законодателем мод является Китай, где на многих литейных предприятиях применяется техника литья с использованием V-процесса для чугуна, стального литья, алюминиевых сплавов и т. д.