Использования аддитивных технологий в литейном производстве для изготовления литейной оснастки.

- Ручной – дополняет наладочный режим советчиком оператора-технолога, блокирующим некорректные действия оператора.- Программирование – обеспечивает ввод значений технологических параметров, программу нагрева печи подогрева форм, программу кристаллизации, режим подготовки расплава.- Автоматизированный – обеспечивает рабочий цикл вакуумного литья при условии ввода оператором паспортных данных на выплавляемые лопатки, марки материала, номера плавки, индивидуального номера лопатки.Оборудование применяемое для литья сложных заготовок, может быть различным, в зависимости от материала и количества изготавливаемых деталей, а также экономически целесообразно подобранным. Если речь идёт о изготовлении заготовок и деталей, которые изготавливаются при температуре не выше 200°С, то для этого используют 3dпечать, для изготовления с более тугоплавкими материалами, требуются установки мощнее и дороже. После литья или наплавки слоёв обязательно потребуется механическая доработка деталей. Один из вариантов оборудования для печати 3d моделей. Система 3D-печати Fortus 900mc позволяет развернуть аддитивное производство изделий промышленного уровня. На данном принтере можно изготавливать детали с высокой степенью точности и повторяемости. Линейка из 9-10 основных полимерных материалов, применяемых на данном устройстве, хорошо подходит для создания крепежных деталей, функциональных прототипов, различной оснастки. Эксплуатационные свойства этих термопластов (прочность, термо- и УФ-стойкость, химическая и биологическая инертность и др.) позволяют производить изделия как для медицины и пищевой промышленности, так для машиностроительных отраслей.На данный момент Stratasys Fortus 900 является единственной в мире системой 3D-печати, официально одобренной для гражданского самолетостроения (FAA, EASA, Росавиация), поскольку принтер обеспечивает наивысшую повторяемость и точность среди промышленных FDM систем [13].Для работы на выше написанном оборудовании требуются квалифицированные кадры, которые могут обслуживать, настраивать, а также писать программы. Рассмотрим программы или софт позволяющие создавать электронные файлы (модели) и выводить их на печать. Перечислим самые используемые программы: Kissslicer, Cura, Slic3r, CraftWare, 123D Catch, 3D Slash, TinkerCAD, 3DTin, Blender 3D. Перечисленные выше программы это маленькая часть, существующих на данный момент, с каждым днем количество увеличивается, обновляется. Каждый индивидуально может подобрать себе удобный для работы софт, что позволяет развивать направление 3dпечати.3.ОРГАНИЗАЦИЯИЭКОНОМИКАПРОИЗВОДСТВА3.1. Расчет количества оборудования и его загрузкиКоличество оборудования считается в зависимости от выполнения плана производства. Если производство массовое, то количество оборудования зависит не только от штук, но и от сложности детали. Чем сложнее деталь, тем больше необходимо манипуляций с заготовкой, что бы получить деталь в заданных требованиях чертежа. Давайте посчитаем оборудование необходимое для изготовления детали «Колпак», если количество деталей в год необходимо изготовит 10000 тыс. штук, сложность изготовления средняя, количество оборудования для механической обработки 6 станков. Оборудование необходимое для работы, литьевая форма, 3d принтер и компьютер, станок с ЧПУ [14]. где Ср – расчетное количество оборудования (станков) данного типа, шт.;∑Тшт– суммарное штучное время по операциям, выполняемым на данном типе оборудования, мин.;N– годовой объем выпуска деталей, шт.;Fд – действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования, час;60 – переводный коэффициент из часов в минуты.Действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования в часах при пятидневной рабочей неделе с двумя выходными днями рассчитанпо формуле:где в.д. – количество выходных дней (субботы и воскресенья) = 104 дня;п.д. – количество праздничных дней = 10 дней;п.п.д. – количество предпраздничных дней (продолжительность рабочего дня меньше на 1 час) = 8 дней;Z – число смен работы оборудования;Кр – коэффициент, учитывающий время пребывания станка в ремонте.Коэффициент загрузки данного типа оборудования определяем по формуле:Средний коэффициент загрузки оборудования определяем по формуле:где ƩСр – общее количество расчетного оборудования;ƩСп – общее количество принятого оборудования.Методом подбора, определим количество необходимых станков для выполнения механической обработки «Колпак». Согласно расчёту будет достаточно двух станков, которые будут дорабатывать деталь после литья, при этом количество изготавливаемых детали можно повысить до 11000 тысяч штук, что позволит полностью загрузить оборудование и не давать ему простаивать.4. ТЕХНИКАБЕЗОПАСНОСТИИПОЖАРНАЯТЕХНИКА4.1. Обеспечение безопасности на участке при работе на установках аддитивного производстваДля работы на участке необходимо соблюдать технику безопасности, которая написана в инструкции или паспорте, прилагаемом к оборудованию. В зависимости от цеха или участка инструкция может быть скорректирована, согласно нормативно правовой документации охраны труда, а также законам РФ. Во время и окончания работы нахождение посторонних лиц на площадке запрещено. Материалы и лишнее оборудование, запрещены на площадке. Необходимо соблюдение требований санитарии и личной гигиены. Знание правил оказания первой помощи. Знать схему эвакуации и пожарные выходы.4.2. Противопожарные мероприятия на участке аддитивного производстваПлощадка или участок, на которой выполняется работа, должна быть оснащена противопожарной сигнализацией, специализированным оборудованием для локализации пожара (огнетушители, гидранты), а также эвакуационные выходы.Должна быть предусмотрена специализированная система оповещения, о возникновении пожара, передачи данных о пожаре в специализированную службу.Противопожарные мероприятия проводятся перед запуском оборудования визуальным осмотром целостности проводки, отсутствием повреждения принтера для печати, отсутствием запахов гари, а также проверкой освещения и вентиляции площадки или участка.ЗаключениеВ дипломной работе рассмотрен процесс литья в песчано-глинистую форму. Деталь взята из дизайнерского обвесамотоцикла. Углубляясь в процесс литья в песчано-глинистую форму, были описаны процессы создания опоки и литейной формы в сборе. Раньше на производстве создавались прототипы модели из дерева, после чего делалась форма, теперь с помощь аддитивных технологий можно создавать прототипы моделей, которые будут напечатаны на 3dпринтере. С точки зрения экономики, использование аддитивных технологий для единичного производства может быть оправдано сложностью изготовления детали, также многое будет зависеть от материала. На данном этапе материал легко плавный позволяет печатать качественные модели и детали сложной формы. Деталь изготавливаемые из тугоплавких материалов не целесообразно получать с помощью печати, так как это дорогостоящий процесс, после деталь необходимо дорабатывать механической обработкой. Целесообразно такой метод применять для деталей сложной формы, которые нет возможности изготавливать стандартными методами.Оборудование написанное в дипломной работе позволяет выполнять различные виды работы, для которой требуются квалифицированные специалисты, начиная от инженера до механика.Аддитивные технологии малоразвиты в нашей стране, поэтому применение на предприятиях может присутствовать, но в ограниченном количестве. Поэтому направление еще совсем молодое и перспективное.Список использованных источников1. Технология литейного производства [Электронный ресурс]: учебник / Ю. И. Категоренко [и др.]; под ред. Ю. И. Категоренко, В. М. Миляева. 2-е изд., перераб. и доп. Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2018. 684 с.;2. Энциклопедия Кругосвет. Литье металлов.https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/METALLOV_LITE.html;3. Электронный учебник; https://de.ifmo.ru/bk_netra/page.php?tutindex=3&index=103#:~:text=Под%20типом%20производства%20понимается%20классификационная,производственных%20условий%20на%20рабочих%20местах;4. ГОСТ 17711-93 СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ (ЛАТУНИ) ЛИТЕЙНЫЕ. https://docs.cntd.ru/document/1200009231;5. JUNIOR. Инженерные полимеры.https://junior3d.ru/article/fotopolimernaya-smola.html;6.Технический справочник. http://tekhnar.ru/materialy/lc40s.html;7. ГОСТ 7505-89ПОКОВКИ СТАЛЬНЫЕ ШТАМПОВАННЫЕ.https://docs.cntd.ru/document/1200008739;8. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК В ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫХ ФОРМАХ. Рецензент – В.А. Ягуткин, доцент канд. техн. наук. https://elar.usfeu.ru/bitstream/123456789/954/2/Djemilev%2C_Iliushin.pdf;9. ГОСТ 3.1102-2011 Единая система технологической документации. Стадии разработки и виды документов. Общие положения. https://nuvis.com.ua/GOST_3.1102-2011_ESKD.pdf.10. Эволюция сверлильных станков. https://www.chitalnya.ru/work/2320878/;11. "АТМ Групп"https://atmt.ru/hermle-c32u;12. Электромеханика. http://www.el-mech.ru/products/granulmet/granulnaya-metallurgiya-additivnye-tehnologii_71.html;13. Фолипласт. https://www.foliplast.ru/product/poderzhannoe-oborudovanie/3d-printer-stratasys-fdm-fortus/;14. Студопедия. https://studopedia.ru/6_152848_raschet-neobhodimogo-kolichestva-oborudovaniya-ego-zagruzki.html;