ЛИТЬЁ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ
Литьё по выплавляемым моделям (ЛВМ, точное литьё) — способ получения отливок сложной формы в неразъёмной керамической оболочке. Модель из легкоплавкого состава выплавляется из готовой оболочки, поэтому у формы нет разъёма: отливка выходит без облоя, с точной геометрией и минимальными припусками под механическую обработку.
Это единственная из литейных технологий, которая позволяет получить деталь со сложными внутренними полостями, тонкими стенками и поднутрениями — там, где кокиль и песчаная форма требуют разъёма и стержней.
Литьё по выплавляемым моделям строится на разовой модели и разовой форме. Модель изготавливается из воскообразного состава в пресс-форме, покрывается слоями огнеупорной суспензии с обсыпкой, после чего вытапливается — освободившаяся полость и есть будущая отливка.
Поскольку модель удаляется, а не извлекается, форма может быть замкнутой. Отсюда главное преимущество метода: геометрия отливки ограничена не возможностью разъёма формы, а только возможностью изготовить модель.
Ключевой эффект ЛВМ — отсутствие разъёма формы. Нет линии разъёма, нет облоя, нет смещения полуформ, а значит точность выше, а припуск под обработку меньше.
ПРОЦЕСС
Технологические этапы
1
Пресс-форма
Изготовление металлической пресс-формы под модель — по чертежу, эскизу или образцу детали.
2
Модель
Запрессовка модельного состава. Мелкие детали собираются в блок на общий стояк.
3
Оболочка
Послойное нанесение огнеупорной суспензии с обсыпкой и сушкой каждого слоя.
4
Выплавление
Удаление модельного состава из готовой оболочки. Полость повторяет модель без разъёма.
5
Прокалка и заливка
Прокалка оболочки и заливка расплава в горячую форму, у нас — с вакуумированием.
6
Выбивка и отрезка
Разрушение оболочки, отрезка от стояка, зачистка, контроль и механическая обработка.
ВОЗМОЖНОСТИ
Что мы льём по выплавляемым моделям
Участок ЛВМ рассчитан на отливки от 1 грамма до 500 кг. Заливка вакуумная — она снижает газовую пористость и позволяет заполнять тонкие сечения, которые при обычной заливке недоливаются.
Работаем по этой технологии с медными сплавами — бронзами и латунями. Марки те же, что и в остальных наших процессах: БрОЦС5-5-5, БрОФ10-1, БрАЖ9-3Л, БрАЖМц10-3-2, БрАМц9-2, латуни ЛЦМц40-1,5, ЛЦС25-2, ЛЦК16-4 и другие по требованию чертежа.
| Параметр | Значение |
| Масса отливки | от 1 г до 500 кг |
| Сплавы | оловянные и безоловянные бронзы, латуни |
| Заливка | вакуумная |
| Партия | от единичных деталей до серии |
| Исходные данные | чертёж, 3D-модель, эскиз или образец детали |
| Оснастка | пресс-формы и модели изготавливаем сами |
| Обработка | черновая и чистовая на станках с ЧПУ до готовой детали |
СРАВНЕНИЕ
ЛВМ, кокиль и песчаная форма — когда что
ЛВМ не заменяет остальные процессы, а закрывает то, что им не даётся: сложную геометрию и высокую точность на небольших и средних отливках.
| Критерий | По выплавляемым моделям | В кокиль | В песчаную форму |
| Разъём формы | Нет | Есть | Есть |
| Сложность геометрии | Максимальная, включая поднутрения | Ограничена извлечением из формы | Ограничена стержнями и разъёмом |
| Точность и чистота поверхности | Высокая | Средняя | Ниже средней |
| Припуск под обработку | Минимальный | Умеренный | Значительный |
| Толщина стенки | Тонкая | Средняя | Средняя и толстая |
| Масса отливки | до 500 кг | до 1600 кг | крупные отливки |
| Стоимость оснастки | Высокая (пресс-форма) | Высокая (кокиль) | Низкая |
| Оправдано при | сложной форме и жёстких допусках | серии простых деталей | единичных и крупных отливках |
ПРИМЕНЕНИЕ
Какие детали делают по этой технологии
ЛВМ выбирают, когда деталь нельзя получить в разъёмной форме или когда механическая обработка литой заготовки обошлась бы дороже точного литья:
- Корпусные детали арматуры — с внутренними каналами и переменным сечением стенки.
- Рабочие колёса и крыльчатки — лопатки сложного профиля, которые в кокиле не извлечь.
- Детали насосов и компрессоров из бронзы и латуни, где важна плотность металла.
- Элементы редукторов — рычаги, вилки, кронштейны со сложной пространственной формой.
- Импортозамещение — восстановление снятой с производства детали по образцу, когда чертежа нет.
- Мелкая серия ответственных деталей, где припуск и последующая обработка съедают экономию от песчаной формы.
ОГРАНИЧЕНИЯ
Когда ЛВМ не подходит
Честный разбор границ метода экономит время на этапе запроса:
- Единичная простая деталь. Пресс-форма под модель — отдельная статья затрат. На одной простой втулке дешевле центробежное литьё или литьё в землю.
- Крупная отливка. Выше 500 кг работают другие процессы: кокиль до 1600 кг, песчано-глинистая форма — для крупных деталей.
- Простые тела вращения. Втулки, кольца и трубные заготовки быстрее и дешевле получаются центробежным литьём, и структура металла у них плотнее за счёт центробежных сил.
- Сроки. Цикл ЛВМ длиннее: сначала пресс-форма, потом модели, потом многослойная оболочка с сушкой каждого слоя.
Если по вашему чертежу выгоднее другой процесс — мы об этом скажем на этапе расчёта, а не после запуска в работу.
ОСНАСТКА
Пресс-формы и модели — наши
Изготовление модельной оснастки — часть нашего производства, а не подряд на стороне. Мы делаем пресс-формы, модели и кокили, поэтому геометрию модели можно доработать по результатам первой пробной отливки без потери недель на согласование с внешним изготовителем.
Для запуска достаточно чертежа, 3D-модели или образца детали. По образцу восстанавливаем размеры и подбираем сплав по химическому составу — это обычная задача при замене импортных комплектующих.
СМЕЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Другие технологии литья
Подробнее об организации работы по чертежам, форматах документации и сроках расчёта — на странице Литьё по чертежам заказчика.
Нужна отливка сложной формы?
Пришлите чертёж, 3D-модель или образец — скажем, какой процесс выгоднее, и посчитаем за 24 часа.
Получить расчёт
Чем литьё по выплавляемым моделям отличается от точного литья?
Это одно и то же. «Точное литьё» — обиходное название группы способов, дающих отливку с малым припуском; ЛВМ — основной из них. В технической документации корректнее писать «литьё по выплавляемым моделям».
От какой партии ЛВМ окупается?
Зависит от того, сколько механической обработки экономит точная отливка. Если деталь простая, пресс-форма не окупится и на сотне штук. Если сложная, с полостями и поднутрениями, — ЛВМ может оказаться выгоднее уже на единичном заказе, потому что альтернатива это фрезеровка из целой заготовки. Считаем оба варианта по вашему чертежу.
Какие сплавы вы льёте по этой технологии?
Бронзы и латуни — оловянные, безоловянные, алюминиевые. Конкретную марку подбираем под условия работы узла: нагрузку, скорость скольжения, среду. Если в чертеже указана марка, льём по ней и подтверждаем химический состав.
Можно ли отлить деталь по образцу, без чертежа?
Да, это штатная ситуация при замене импортных комплектующих. По образцу снимаем размеры, определяем сплав и изготавливаем пресс-форму. Если образец изношен, восстанавливаем номинальную геометрию по посадочным местам.
Что даёт вакуумная заливка?
Меньше газовой пористости и лучше заполняемость тонких сечений. При обычной заливке воздух из тупиковых полостей вытесняется хуже, и тонкие рёбра могут недоливаться. Для ответственных деталей это разница между годной отливкой и браком.
Отливка приходит начисто или требует обработки?
Как договоримся. Можем поставить отливку с припуском под вашу обработку, а можем сделать готовую деталь: у нас свой участок механической обработки с ЧПУ, включая токарные, фрезерные и шлифовальные операции.