Литьевые формы

Выбираем литьевые формы

В данной статье автор попытается кратко суммировать свой многолетний опыт в деле подбора оборудования по литью пластмасс для российских предприятий. Цель этой статьи не в том, чтобы указать на конкретную страну или компанию-производителя, а в том, чтобы на основе опыта автора определить вектор поиска поставщика и помочь избежать типичных ошибок, особенно начинающим производственникам.

Речь пойдет о литьевых формах, потому как это тема на российском рынке наименее подвержена какой-либо систематизации, ситуация на рынке литьевых форм нестабильна, а сам рынок разношерстен и раздроблен. Автор статьи в разные годы работал в компаниях упаковочного, строительного направления, а также индустрии товаров для дома и детей. Каждая из этих отраслей имеет как нечто общее, так и определенные особенности, о которых пойдет речь ниже. Также в статье мы осветим возможности отечественных производителей литьевых форм и основных стран-лидеров в этой области, а также изготовим «фоторобот» идеального поставщика литьевой оснастки.

2.Выбор типа материала форм исходя из требуемого количества изделий

Кратко остановимся на простом, но важном вопросе о материале, из которого нужно изготавливать формы. На эту тему написано множество специальных исследований, из которых следует, что на этапе проектирования изделия и отработке его конструкции, функционала и согласования с потребителями обычно применяются методы прототипирования и литьё в силиконовые формы. В этом случае форма для литья под давлением на ТПА, как таковая, не нужна.

Следующий этап — изготовление пилотных партий изделий (несколько сотен или тысяч штук). а иногда бывает и так, что изделий всего требуется, например, несколько тысяч штук на весь срок его жизни. В этом случае оптимально применить формы из алюминиевых сплавов, известных своей невысокой ценой, но и невысоким ресурсом. Забегая вперед, скажем, что алюминиевые формы небольших размеров можно с успехом изготовить в России, а крупные инструменты лучше всего заказать в Европе.

В остальных случаях, как правило, используют стальные формы. Качество и долговечность таких «обычных» форм зависит от нескольких десятков параметров и во многом от материалов, то есть собственно — сталей. Причем в одной современной литьевой форме обычно применяют 3-5 марок сталей: на формообразующие детали (ФОД), подвижные элементы, центрирующие элементы, плиты и т.д. Отметим, что для крупных изделий и, соответственно. больших форм существуют комбинированные системы изготовления ФОД, типа сталь-алюминий, сталь-бронза. Такие системы, активно применяющиеся европейскими изготовителями оснастки, позволяют добиться улучшения термостатирования формы, снижения веса и цены готовой формы.

3.Выбор региона изготовления форм, исходя из возможностей стран, компаний-производителей и требований к изделию

Удивительно, но в большинстве случаев уже на стадии технико-экономического обоснования пластмассового изделия можно примерно определить регион, в котором удобнее всего разместить изготовление литьевых пресс-форм. Таких регионов в современных реалиях можно выделить три: непосредственно Россия, Юго-Восточная Азия (Китай и его признанные и непризнанные территории) и Западная Европа. Не так давно у нас в стране были весьма популярны литьевые формы из Восточной Европы, например из Польши, Чехии, Болгарии, однако, в последние годы цены на такую продукцию существенно выросли и практически сравнялись с ценами Западной Европы при существенно более низком среднем качестве. Остальные более экзотические регионы, такие как Северная Америка, Индия, Ближний Восток в расчет принимать не будем.

Итак, рассмотрим российские предприятия по выпуску литьевых форм. Суть процессов, происходящих с ними в последние 20 лет можно свести к следующей формуле — резкий крах с последующим медленным и мучительным подъемом. К сожалению, средний уровень наших предприятий до сих пор далек от высот технологий и мы существенно отстаем от Западной Европы, а в некоторых направлениях и от Азии.

Не забудем также, что максимальная производительность наших даже самых лучших предприятий редко составляет более 10 форм в месяц, то есть с относительно крупными проектами обращаться в отечественные компании, к сожалению, не имеет смысла. Качество оснастки, полученное на российских заводах, сильно зависит от изначальной ее сложности. Обычно, качество форм простых и средней сложности является удовлетворительным.

Для тех заказчиков, которые решили для себя о недопустимости работы с отечественными производствами (а таких пока, к сожалению, большинство) в 99% случаев встает вопрос о выборе между «Китаем» и «Европой». Отметим еще раз, что под «Китаем» мы подразумеваем и Тайвань, и Гонконг, ну просто потому что фактически тамошние формы производятся в КНР, а под «Европой» — так любимые у нас Германию, Италию, Португалию.

Итак, вышеозначенный вопрос выбора на самом деле не так просто решается, как может показаться и дело не только в цене. Зачастую, одна и та же компания заказы на одни формы может размещать в Европе, а на другие в Китае и это совершенно правильно. Исходя из многолетнего опыты автора можно выделить несколько ключевых утверждений, которые помогут с большой долей вероятности сделать выбор между Китаем и Европой, вот они:

1)Для данной формы не нужен большой ресурс работы (в среднем не более 500 000 и точно не более 1 000 000 циклов).

2)Данное изделие не является сборочным, или частью сборки, а если все-таки сборка присутствует, то неответственного назначения (например, скажем, мыльница с присоской) .

3)Для данного изделия в принципе не является критичным возникновение некоторых дефектов, таких как неважное качество поверхности, облой, некоторое коробление, следы от толкателей и прочие небольшие дефекты.

Если все вышеуказанные постулаты приемлемы для вас, то вашей компании имеет смысл рассмотреть вопрос заказа китайских форм. Замечу, что ответить честно на все вопросы заказчику форм бывает очень трудно, однако именно это и есть залог будущего подтверждения ожиданий. Считаем неправильным как пряча голову в песок от безысходности брать формы в Китае просто «потому что нет денег», так и браво пытаться внушить себе и окружающим, что «китайские формы точно такие же, только цена ниже». Оба этих подхода очень распространены среди российских производителей, особенно не так давно работающих в отрасли. Гораздо полезнее, раз уж решились на Китай, понимать что в соотношении «цена/качество» для вас является ключевым именно первый критерий.

Что делать если хотя бы на одно утверждение недопустимо для вас? Заказывать формы в Европе. Оговоримся, естественно, Европа большая, а в каждой стране существуют сотни компаний, которые производят формы (причем существенная часть из них далеко не высокого качества). Все это так, однако рынок каждой страны в достаточной мере изучен и существует определенный статус каждого государства в свете уровня цен и качества производимой там оснастки. Например, Германия с соседними Австрией и Швейцарией по достоинству оценены как очень дорогие производители литьевых форм с повышенным качеством.

Италия и Португалия — страны с примерно равным ценовым уровнем и высоким качеством инструмента, но Португалия для среднего российского предприятия более загадочна и трудна для коммуникаций в свете географической отдаленности. Другие страны Западной Европы являются более экзотическими для размещения заказа на формы для литья и в большинстве случаев не представляют интереса, если только вам не нужен какой-то специфический продукт, формы для которого в массовом порядке и с фантастическими результатами изготавливает компания, допустим, в Нидерландах.

Итак, решив заказать формы в Европе нужно понять где именно. Кстати, что касается цен на формы, то европейские компании в последние годы стали в этом плане значительно гибче. Сказалась как возросшая доля Китая, «откусившего» сегмент простых форм, так и падение спроса на европейскую оснастку со стороны Соединенных Штатов из-за высокого курса евро, не говоря уже о разразившемся в последние месяцы финансовом кризисе, порядком сбившем цены на формы. Как было сказано выше, условно в «Германии» лучше изготовить форму с высочайшими требованиями к размерам, стабильности работы и долговечности формы, тогда как в «Португалии» реализовать более экономичный вариант с «просто» высоким качеством вашей оснастки.

Показателен пример выбора форм для литья тонкостенной упаковки. Безусловно, заказав форму в Швейцарии или Германии можно забыть о проблемах и 2-3 года наслаждаться качественной продукцией. С другой стороны, например, в Италии есть возможность приобрести аналогичные формы, в том числе и под in-mold-labeling, практически в 2(!) раза дешевле. Что перевешивает: гарантированное качество или желание окупить оснастку быстрее, но с некоторым риском? Решать только вам.

Детальный выбор компании-производителя можно сделать совместно с российскими компаниями-представителями европейских производителей, а в китайском варианте — дилерами, которых мы для краткости будем, обобщив, называть просто «поставщиками». Для этого вам нужно выбрать «идеального поставщика» для вашего проекта.

4.Как найти идеального поставщика

При словах «российский поставщик» у честного отечественного производственника сразу же возникает закономерный вопрос «а зачем он нужен?». Действительно, неужели такой умный бизнесмен (директор) не может сам, скажем, поехать в Китай (Европу), отыскать там лучший завод, качественно провести переговоры, заказать формы, отследить выполнение заказа, принять формы или отправить на доработку, организовать доставку и таможенное оформление и запустить-таки долгожданную оснастку у себя на производстве? Конечно, может!

А теперь перечитайте все вышеуказанны действия и подумайте, а не слишком ли много, мягко говоря, забот? Не превратится ли умный директор в вечно озабоченного вопросом заказа форм человека? А много ли сэкономишь при таком подходе? Все эти вопросы нуждаются в детальном изучении и каждый случай, безусловно, решается в индивидуальном порядке. Однако, по опыту, можем и тут дать некоторые рекомендации.

Итак, вам рекомендуется самостоятельно заказывать пресс-формы, если у вас

1)Есть в штате как минимум один ответственный, высококвалифицированный специалист, которому можно доверить такие вопросы, как техническое задание, технические переговоры, приемка оснастки на заводе-изготовителе, запуск на своей площадке. Специалист должен владеть как минимум техническим английским языком.

2)Вы заказываете формы постоянно и в достаточно большом количестве.

3)Для вашей компании не проблемны элементы внешнеэкономической деятельности (контракт с иностранным производителем, оплата за границу, доставка и таможенная очистка

4)Вы имеете собственный участок для ремонта форм (а в случае с Китаем и доработки новых форм), либо, как альтернатива, хороший металлообрабатывающий завод по соседству.

В случае. если ваше предприятие не удовлетворяет этим четырем критериям, рекомендуется скрипя сердце использовать услуги поставщика. Но это должен быть «правильный» поставщик! Итак, не секрет, что на ниве поставки импортного оборудования в России существуют многочисленные компании-посредники, цель которых — сделать деньги на банальной перепродаже оснастки.

Как узнать ответственную компанию-поставщика среди прочих, вроде бы, равных? Основным критерием отбора для автора этого труда всегда прежде всего служила оценка уровня профессионализма сотрудников компании-поставщика. То есть главный критерий — наличие команды профессионалов. Причем это должна быть именно команда, то есть полноценная компания-поставщик. Потому что ни один индивидуальный «агент-представитель», которых в последнее время развелось на нашем рынке довольно много, не сможет решить и половины вопросов, озвученных нами в начале этого параграфа.

Итак, оцениваем уровень персонала компании-поставщика пресс-форм. В идеале, это должны быть люди, костяк которых составляют инженеры-профессионалы, выпускники профильных вузов. Специалисты компании должны обязательно иметь опыт работы в производственных компаниях и не на последних должностях для того чтобы как можно лучше представлять себе нужды и чаяния заказчика. Они должны владеть технологией литья, технологией изготовления литьевых форм, системами автоматизированного проектирования и т.д.

С другой стороны, советуем опасаться поставщиков, которые в перечне направлений своей дейтельности имеет помимо пресс-форм еще десяток-другой направлений. Такие компании, к сожалению, обычно не в полной мере компетентны, а смысл их существования сводится к «деланию денег» на чем только можно.

Для исключения неприятных сюрпризов, компания-поставщик должна иметь положительный опыт в работе с транспортом и таможней, каналы оперативной доставки запасных частей. И, наконец, «идеальный поставщик» литьевых форм всегда должен быть в курсе реализации вашего заказа, давать четкую информацию о стадии реализации проекта в любой момент, непосредственно участвовать в процедуре приемки форм на заводе и запуске на вашем предприятии, и конечно, осуществлять гарантийный и постгарантийный сервис.

И еще маленький совет — смело пользуйтесь благами цивилизации, в частности, интернетом. На специализированных сайтах и форумах можно отыскать крупицы уникальной информации о производителях и поставщиках, а также посоветоваться со специалистами. Автора данной статьи можно, например, легко отыскать в сети под именем МихалИваныч.

5. Заключение, кратко о главном.

В настоящей статье автор попытался кратко систематизировать наиболее часто встречающиеся на практике случаи, в которых принимается решения о приобретении литьевой оснастки. Резюмируя вышесказанное, можно вывести несколько постулатов приобретателя литьевых форм:

1)Имеете маленькое производство простых изделий — заказывайте формы «под боком» в России.

2)Имеете большую фирму с юридической, инженерной и инструментальной службой — езжайте в Китай или Европу и закажите формы сами.

3)Начинаете новое направление, развиваетесь и считаете, что каждый должен заниматься тем, что лучше умеет — обратитесь к профессиональному поставщику.

4)Выбираете лучшего поставщика — главный критерий — персонал, и сегодня «кадры решают всё».

Литейная форма: особенности, технология, виды

Литейная форма — это важнейший элемент, который используется для обработки расплава металла с целью получения отливки, соответствующей всем требованиям по размерам, шероховатости, структуре, а также свойствам продукта.

В настоящее время различают два принципиально разных типа форм. Отличие между ними — в производственной технологии литейной формы. Существуют многослойные виды, которые производятся посредством нанесения суспензии, а также при помощи последующих процессов обсыпки и сушки.

Второй тип — это двухслойные. Производство этих форм осуществляется электрофоретическим методом. Основные требования, которые предъявляются к оболочке литейной формы — горячая, жесткая, газопроницаемая, точная, с гладкой контактной поверхностью, а также неразъемная.

Процесс получения многослойной оболочки протекает следующим образом: поверхность формы смачивается суспензией. Осуществляется этот процесс посредством окунания формы в необходимое вещество. После выемки блока из суспензии его сразу же обсыпают зернистым веществом. Суспензия прилипает к поверхности блока, что позволяет с большой точностью воссоздать его конфигурации, а зернистый материал необходим для того, чтобы зафиксировать суспензию на поверхности формы, а также сделать ее слой более плотным и толстым.

Свеженанесенный слой суспензии и зернистого материала практически не держится на поверхности формы. Единственное, что не дает ему сползти, — это силы смачивания. Придание необходимой прочности данной форме осуществляется в последующем процессе сушки — химического затвердевания. Получается, что для изготовления многослойной литейной формы необходимо провести три этапа — смочить оболочку суспензией, обсыпать ее зернистым материалом, а после высушить. Такая процедура в среднем проводится от 4 до 6 раз. Однако если необходимо подготовить более прочную оболочку, то количество может увеличиться до 12 раз.

Производство литейных форм двухслойных осуществляется с меньшим количеством процедур. Первый этап подготовки формы ничем не отличается от производства многослойных форм. Блок смачивается и обсыпается зернистым продуктом. Однако прежде чем начать наносить второй слой, который называется форетическим, первый необходимо еще раз смочить суспензией, обязательно содержащей электролит. К примеру, в состав может входить соляная кислота, которая является проводником 2-го рода. Кроме того, суспензия должна содержать еще и связующий элемент для литейной формы. А после проведения смачивания следует снова обсыпать зернистым материалом.

После того как на блок было нанесено два слоя, приступают к процессу высушивания формы. Этого достаточно, если необходимо получить форму, толщина стенки которой не будет превышать 6-8 мм. Если же этот показатель необходимо увеличить, то наносят еще два слоя.

Для процесса литья металла необходима литейная форма, в которую всегда заливается расплавленное вещество. Основное различие данных форм — это одноразовое и многоразовое использование. Однако и эти два разных типа форм также делятся на несколько классов.

Существуют одноразовые литейные формы с песчаной основой. Для изготовления литейных форм этого типа используют специальный кремнистый песок, который смешивается в специальной машине с водой, а также другими связующими элементами. Формы из этой категории используются для производства деталей любых конфигураций и размеров.

Если осуществляется процесс литья цветных металлов, то чаще всего используются одноразовые оболочковые формы. Оболочковые формы гипсовые (состоят из гипса и быстрозатвердевающего полимера) применяются для процесса облицовки модели литья. После того как гипсовая оболочковая форма высыхает, ее разрезают на две части, которые еще раз высушивают. После этого форма соединяется и в нее можно заливать металл.

Для того чтобы успешно реализовывать процесс литья по расплавляемым моделям, используются оболочковые формы на основе диоксида кремния. Это вещество является порошком, который скрепляется между собой при помощи различных связующих элементов. Использование таких форм происходит в том случае, если необходимо изготовить деталь с высокой температурой плавления.

Литейную форму из легкоплавкого металла наполняются разными элементами. Это может быть парафин или замораживаемая впоследствии ртуть, либо пластмасса. После производства модели ее облицовывают каким-нибудь огнеупорным материалом. Для уплотнения формы и огнеупорного слоя используется вибрация. После окончания процесса затвердения оболочку нагревают, из-за чего блок расплавляется и вытекает, а форма остается и может быть использована для заливки в нее металла.

Литейные формы, которые относят к многоразовой группе в плане их использования, изготавливают из таких материалов, как чугун, медь, латунь или же жаростойкая сталь. Свое применение многоразовые формы нашли в литье цветных металлов. Их используют для отлива цинковых, латунных или алюминиевых сплавов. Кроме них, также активно используются формы из графитового материала. Такие блоки выдерживают до нескольких сотен отливок. Процесс изготовления литейных форм из графита осуществляется путем механического воздействия на материал. Чаще всего конструкция такой формы представляет собой несколько деталей, которые скреплены между собой. Единственной открытой частью у этой формы является отверстие, через которое заливают расплав.

Если говорить о многократных формах, использующихся для литья, то можно также выделить изложницы. Это формы открытого типа, в которые поступление расплавленного металла осуществляется самотеком. Чаще всего изготовление литейной формы-изложницы осуществляется из чугуна. Однако следует знать, что при литье металла в изложницы необходимо строго соблюдать определенные правила и учитывать некоторые особенности.

  • Необходимо тщательно следить за чистотой изложницы перед каждым последующим этапом заливки металла.
  • Необходимо предотвращаться разбрызгивание металла на стенки формы в момент его заливки внутрь.

После каждого процесса отливки приступают к очистке изложницы, а на внутреннюю поверхность всегда наносят формовочные противопригарные краски. Изложница может выдерживать до 100 отливок, прежде чем станет непригодной для использования.

Материалы, использующиеся для изготовления литейных форм, получили название формовочных.

Для формовки литейных форм разового использования необходимо следить, чтобы материал соответствовал таким требованиям, как прочность, стойкость к динамическим воздействиям, оказываемым на форму, а также способность выдерживать гидростатическое давление, которое оказывает залитый металл.

Для того чтобы изготавливаться формы для многоразового использования, необходимо предъявлять более высокие требования к материалу по его прочности. Однако важно понимать, что при всех требованиях, которые предъявляются к этим материалам, они должны иметь приемлемую цену. В противном случае изготовленные детали в таких формах будут иметь очень высокую конечную себестоимость. А цена для продажи будет еще выше.

Литьевые формы

Литьевые формы (пресс-формы) имеют широкое применение в массовом производстве различных изделий и деталей любой сложности.

В литьевые формы материал для формирования поступает в загрузочную полость через литниковые каналы. Формообразующая полость и загрузочная камера изготавливаются отдельно, поэтому перед подачей материала пресс-форма полностью сомкнута. Литьевые пресс-формы изготавливается с нижней и верхней загрузочной камерой.

Для производства сложных изделий в литьевые формы изготавливаются пресс-формы с несколькими гнездами, для изделия состоящего из одной детали, пресс-форма производится с одной формирующей полостью.

Функции литьевой пресс-формы:

  • равномерное распределение расплава внутри пресс-формы;
  • формирование изделия;
  • охлаждение и застывание материала;
  • извлечение изделия.

Литьевая пресс-форма состоит:

  • системы литьевых каналов;
  • система формообразования и вентилирования;
  • система термостатирования;
  • система для выталкивания изделия и т.д.

Для литьевой пресс-формы немаловажное значение имеет время имеет время формирования и охлаждения изделия, так же важен процесс извлечения изделий, при изъятии изделия из формы ни деталь, ни форма не должны быть повреждены. В зависимости от конструкции изделие можно: вытолкнуть, вывинтить, снять, оторвать, отрезать.

Пресс-формы для литья имеют различную классификацию, в зависимости от их функционального назначения, конструкция и материала для прессования.

По характеру эксплуатации литьевые пресс-формы делятся на съемные и стационарные. Съемные формы снимаются с пресса после каждого процесса прессования. Съемные пресс-формы используют для производства малых партий изделий или деталей. В стационарных формах изделие извлекается без снятия самой формы. Кроме того, на производстве используют так же и полустационарные изделия, в которых снимается только та часть формы, которая оформляет изделие.

Основным недостатком пресс-форм для литья является не такая высокая производительность, чем у пресс-форм прямого прессования, но технология литья в пресс-формах позволяет изготавливать точные изделия, не требующие дальнейшей механической обработки.

Источники:
Выбираем литьевые формы
Все понимают, что при работе с пластиком, и формовка, и сварка, а также покраска не последнее дело. Переработка или ремонт делается не так уж сложно.
http://e-plastic.ru/specialistam/%D0%92%D1%8B%D0%B1%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%B5%D0%BC+%D0%BB%D0%B8%D1%82%D1%8C%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B5+%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%8B/
Литейная форма особенности, технология, виды
Одним из важнейших процессов в промышленности является процесс отливки различных деталей, сырья и прочего. Однако чтобы успешно изготовить нужную вещь, необходимо изготовить для него литейную форму, которая во многом определяет конечный результат.
http://fb.ru/article/335958/liteynaya-forma-osobennosti-tehnologiya-vidyi
Литьевые формы
Пресс-формы для литья изделий в Екатеринбурге
http://u-teh.com/products/press-form/litevye-formy/

COMMENTS