Производство чугунных отливок по SEIATSU-процессу на заводе Luitpoldhütte, Германия и опыт HWS-Sinto по внедрению АФЛ для «блоков цилиндров»

Е.Буданов, И.Мельников 

Luitpoldhütte - предприятие с 125- летней историей, сегодня относят к ведущим литейным производствам Европы. На заводе работают всего 385 человек, при этом объем производства на 2006 год составил 47.600 тн, а оборотный капитал - 56,9 млн. Евро. Основной пакет акций с 2002 г. контролируется итальянской инвестиционной группой Farinia Group. Показатель эффективности литейного производства №1 – 140.000 Евро и 122 тн. отливок в год на одного основного и вспомогательного сотрудника. Таким образом, Luitpoldhütte входит в число самых мощных и высокорентабельных литейных производств для мелко- и среднесерийной номенклатуры отливок весом 100…1000 кг. Завод Luitpoldhütte для проведения настоящих исследований в области современного опыта модернизации литейного производства выбран «точечно» из числа внедренных фирмой HWS-Sinto около 40 автоматических формовочных линий после 1986 года, которые в основном предназначены для производства отливок блок цилиндров. А всего по технологии Сейатцу-процессу фирмой HWS-Sinto с 1983 года поставлено около пяти сотен АФЛ.

Производство Luitpoldhütte в городе Амберг на юго-востоке Германии выпускает 160.000 готовых форм для чугунных отливок в год. В 2006 году завод произвел ок. 129.000 корпусов для тракторов и строительной техники, 43.000 корпусов компрессоров, 40.000 деталей для моторов, 32.000 блоков цилиндров, 2.600 противовесов.

Luitpoldhütte AG – это литейное производство, имеющие заказы по всему миру и производящее высококачественные литые детали. Среди заказчиков- предприятия из области сельскохозяйственного машиностроения, автомобильной промышленности (прежде всего производство грузовых машин, внедорожников и др.) и лесного хозяйства, а также в области холодильных установок. Продукция Luitpoldhütte расходится по всей Европе, отправляется в США, Канаду, Мексику и Бразилию. Наиболее крупными клиентами Luitpoldhütte являются: Caterpillar (коробки передач, 115…750 кг), Liebherr (4- и 6- цилиндровые блоки двигателей, а также блоки V6 и V8, 200…460 кг), MWM Deutz (блоки двигателей V8 и V12, 400…530 кг), General Electric (головки блоков для локомотивов), а также Iveco, Cummins, Scania и многие другие. Целью компании являются довольные клиенты, и многолетнее партнерство – лучшее доказательство правильной политики.

Luitpoldhütte производит: Корпусное литье (например, корпус коробки передач весом свыше 700 кг, картер моста, поддон картера, корпус сцепления, компрессор); Детали двигателей (маховик, картер маховика, водяная рубашка для судов, локомотивов и стационарных моторов); Блоки цилиндров крупных двигателей (для тракторов и крупных стационарных дизельных и газовых установок весом до 750 кг); Отливки для строительной техники и погрузчиков.

Производство отливок – основа бизнеса. Творчество, эффективность и 100%-ная надежность позволяют фирме Luitpoldhütte поддерживать имидж литейного предприятия, с которым легко и приятно работать. При этом ставка делается прежде всего на качество. Качество же понимается как всеобъемлющий фактор, и является результатом успешного взаимодействия всех сил, участвующих в процессе производства. В центре созидательной силы стоит человек. Сотрудники Luitpoldhütte в своей работе решают задачи на всех уровнях взаимодействия: стратегическом, оперативном и коммуникативном. Таким образом, создается питательная среда для развития новых решений и стратегий для непрерывного роста и модернизации. Предпосылкой к этому является полная информированность, постоянная коммуникация и воля к созданию новых ценностей и поиску новых путей развития.

Особое внимание на производстве уделяется проблеме защиты окружающей среда. Все нормы по выбросу вредных веществ четко регламентированы, а благодаря внедрению новых экологически безвредных технологий уровень загрязнения постоянно снижается. Кроме того, экологичность производства подтверждается сертификатом ISO 14001.

Литейное производство представлено двумя формовочными линиями по Сейатцу-процессу (метод уплотнения форм: воздушный поток + прессование) немецкой фирмы HWS-Sinto. Первая, производительностью 45 готовых форм в час, была установлена еще в 1985 году и с успехом работает до сих пор. Размер опок 750x650x300/350 мм. Запуск второй линии был произведен в 1997 году взамен устаревшей встряхивающей машины фирмы BMD, производительность 60 форм в час. Размер опок новой линии EFA-SD 6,5 с многоплунжерным прессом: 1555x1155x450/450 мм. Производимые отливки весят в среднем около 750 кг. Работа на линии ведется в две смены. Выбивка происходит при температуре 400-500°С (зависит от толщины стенок). Материалом служит серый и высокопрочный чугуны, а также чугун с вермикулярным графитом.

Стрежневое отделение. Стержневой участок оснащен в основном стержневыми автоматами немецкой фирмы Laempe (12 автоматов с объемами головки от 12 до 80 литров). 80 литровые автоматы Laempe применяются для производства стержней дизельного блока. Размер стержневого ящика: макс.750x1350 мм. Стержни изготавливаются по Cold-Box-амин-процессу.

Формовочные линии по SEIATSU-процессу HWS-Sinto для отливок «блок цилиндров» только за последние 20 лет:

• Metacast, Испания. Пр-сть 120 форм/час, опока 1200x800x400/400мм. Отливки - блоки цилиндров грузовых машин и тракторов. Сплав – СЧ.
• Ранее Steyr-Daimler-Puch, сейчас Shan-Dang, Weifang в Китае. Пр-сть 20 форм/час, опока 1420x900x450/450 мм. Отливки - блоки цилиндров дизельных двигателей. Сплав – СЧ
• BMW AG, Германия. Пр-сть 25 форм/час, опока 900 x 700 x 300/300 мм. Отливки - блоки цилиндров, автомобильное литье (нулевые серий для спортивных автомобилей). Сплав – алюминий.
• Erkunt Sanayi, Турция. Пр-сть 100 форм/час, опока 900x700x350/350 мм. Отливки - блоки цилиндров, головки блоков цилиндров, тормозные барабаны, корпуса коробок передач. Сплав – СЧ, ВЧ
• Fritz Winter, Германия. Пр-сть 200 форм/час, опока 930x710x360/300 мм. Отливки- 4-цил. блоки двигателей, V-8-блоки. Сплав – СЧ, ВЧ

• Döktas, Турция. Пр-сть 125 форм/час, опока 1100x900x350/350 мм. Отливки - 4-цил. блоки двигателей, автомобильное литье. Сплав – СЧ. ВЧ
• Cifunsa, Мексика. Пр-сть 60 форм/час, опока 1680x1070x530/530 мм. Отливки - 6-цил. и V8 блоки дизельных двигателей (John Dear, Detroit Diesel, Caterpillar и др.), автомобильное литье. Сплав – СЧ, ВЧ

• КамАЗ, Россия. Пр-сть 70 форм/ час, опока 1500x1100x400/400 мм. Отливки - блоки цилиндров дизельных двигателей, автомобильное литье. Сплав – СЧ, ВЧ
• МТЗ, Беларусь. 40 форм в час, опока 1150x950x400/400 мм. Отливки – 6-цил. блоки двигателей, корпуса коробок передач. Сплав – СЧ

• Döktas, Турция. Пр-сть 210 форм/ час, опока 700x600x250/250 мм. Отливки - блоки цилиндров, автомобильное литье. Сплав – СЧ, ВЧ
• Teksid S.p.a. Crescentino, Италия. Пр-сть 235 форм/час, опока 1000x800x300/300 мм. Отливки - 4-цил. блоки двигателей. Сплав – СЧ, ВЧ
• Hua Dong Teksid (Joint venture Teksid), Китай. Пр-сть 140/180 форм/час, опока 1000x800x350/350 мм. Отливки- 4- и 5-цил. блоки двигателей, автомобильное литье. Сплав – СЧ
• Ferrotech (бывший Brühl (UK) Ltd. Beans), Великобритания. Пр-сть 120 форм/ час, опока 1130 x 800 x 350/350 мм. Отливки - блоки цилиндров, автомобильное литье. Сплав – СЧ, ВЧ
• Tupy Fundicoes Ltda Maua, Бразилия. Пр-сть 75 форм/ час, опока 1600x1200x500+75/500 мм. Отливки - 6-цил. и V8 блоки дизельных двигателей (Cummins, Mercedes, Volvo и др.), головки блоков цилиндров. Сплав - СЧ, ВЧ

• Yangdong Co., Ltd., Китай. Пр-сть 120 форм/час, опока 1000x750х320/320 мм. Отливки – 3- и 4-цил. блоки двигателей. Сплав – СЧ
• Dong Feng Motor Corp. No. 1 Foundry, Китай. Пр-сть100 форм/час, опока 1250x900х 400/300 мм. Отливки- 4- и 6-цил. блоки двигателей. Сплав – СЧ
• Yuchai Machinery Co., Ltd., Yulin, Китай. Пр-сть 60 форм/час, опока 1400x900x450/450 мм. Отливки- 6-цил. блоки двигателей, головки блоков цилиндров. Сплав – СЧ
• Shandong Laidong Engine Co., Ltd. Huayuan, Китай. Пр-сть 100 форм/час, опока 1100x800x320/320 мм. Отливки - 4-цил. блоки двигателей. Сплав – СЧ.
• КАМАЗ, Россия. Пр-сть 100 форм/час, опока 1100x750 x300/300 мм. Отливки - 4-цил. блоки двигателей. Сплав – СЧ
• Shanxi Sanlian Steel & Iron Group Co., Ltd. Hejin, Китай. Пр-сть 100 форм/час, опока 1000x800х320/320 мм. Отливки - 4-цил. блоки двигателей. Сплав – СЧ
• WSK PZL-Rzeszow S.A., Польша. 90 форм /час, опока 1400x965x350+50/350 мм. Отливки - 6-цил. блоки двигателей, головки блоков цилиндров, корпуса коробок передач. Сплав – СЧ, ВЧ
• China National Heavy Duty Truck Corpinan (Joint venture with VOLVO), Китай. Пр-сть 105 форм/час, опока 1200x800x350/350 мм. Отливки- 4-цил. блоки двигателей. Сплав – СЧ
• Chongqing Memc Tech Co., Ltd, Китай. Пр-сть 100 форм/час, опока 1000x800x320/320 мм. Отливки - 3- и 4-цил. блоки двигателей. Сплав – СЧ
• China National Heavy Duty Truck Corp., Jinan (Joint venture with VOLVO), Китай. Пр-сть 105 форм/ час, опока 1500x1000x450/450 мм. Отливки - автомобильное литье, 4- и 6-цил. блоки двигателей. Сплав- СЧ
• DaimlerChrysler Mannheim, Германия. Пр-сть 90 форм /час, опока 1550x1100x400+50/400 мм. Отливки - 6-цилиндровые блоки двигателей, головки блоков цилиндров. Сплав - СЧ, ЧВГ
• МТЗ, Минск, РБ. Пр-сть 140 форм/час, опока 1150x950x400/400 мм. Отливки- 6-цил. блоки двигателей, головки блоков цилиндров, корпуса коробок передач, тракторное литье. Сплав – СЧ, ВЧ
• Erkunt Sanayi A.S., Турция. Пр-сть 100 форм/час, опока 1200x900x350/350 мм. Отливки - блоки цилиндров, головки блоков цилиндров, тракторное литье. Сплав – СЧ, ВЧ
• DaimlerChrysler Mannheim, Германия. Пр-сть 60 форм/час, опока 1550x1100x450/450 мм. Отливки - блоки цилиндров, головки блоков цилиндров. Сплав - СЧ, ЧВГ

Формовочные линии HWS-Sinto.

За всеми рабочими операциями при изготовлении форм легко наблюдать- выбивка охлажденных форм, распаривание и очистка опок, изготовление новых форм, простановка стержней и спаривание опок. Проще говоря, это все операции начиная со съема залитых форм с тележек до установки но­вых, готовых к заливке форм на тележечный кон­вейер. Для одновременного отвода песка после выбивки и просыпей требуется только один ленточный кон­вейер отработанного песка, и вследствие этого, только один канал для отработанной смеси под формовочной линией. Расходы на фундамент ми­нимальны, так как все агрегаты линии удобно распо­ложены над полом. Уровень вибрации значительно снижен. Стандартная формовочная линия имеет небольшие габариты, поэтому не занимает много место. Размещение линии определяется, прежде всего, размером участка охлаждения форм.

Варианты формовки, заливки и охлаждения. В основном стандартная формовочная линия состоит из участков формовки, простановки стержней, за­ливки и участка охлаждения со станцией выбивки. При планировке линии эти участки можно по-разному сочетать в соответствии с индивидуальными особенностями литейных цехов. Напри­мер, если охлаждение форм требует больше времени, существует возможность установки на линии дополнительных участков охлажде­ния - также в виде буфер­ных зон в случае крайне долгого времени охлаждения.

Формовка и про­становка стержней. Формы изготовляются на формовочной машине Сейатцу в два этапа: предварительное уплотне­ние потоком сжатого воз­духа и последующее гидравлическое прессование. Принцип фор­мовки Сейатцу исключи­тельно безвреден для окружающей среды. Уро­вень шума машины не превышает 85 дБ, что создает комфортные условия для работы. Перед спариванием форм простанавливаются стержни, срезается излишек формовочной смеси, а также высверливается литнико­вая воронка и, в случае необходи­мости, питатели, стояк и выпоры.

Заливка. Готовые к заливке формы подаются на уча­сток заливки, длина которого зависит от вида используемого заливочного устройства.

Охлаждение. Из участка заливки залитые формы транс­портируют на участок охлажде­ния. После затвердевания отливок и охлаждения формы они поступают на выбив­ную станцию. Форма с отливками выдавливается из опоки, после чего отливки отделяются от формовочной смеси. При недостатке рабочей площади можно использо­вать многоуровневый охлади­тельный конвейер, где форма с отливкой хранится на охладительной тележке, и за­тем уже поступает на выбивную решетку.

Стандартные формовочные линии HWS-Sinto

Силовая установка. Центральная гидростанция снаб­жает гидравлические цилиндры и моторы напорным маслом. Она поставляется комплектно в готовом к подключению исполнении и устанавливается в от­дельном помещении. Вся гидравлика предоставляется немецкой фирмой Bosch Rexroth.

Свободно програм­мируемое управление. Система управления всех формовоч­ных линий HWS-Sinto соответствует последним стандартам техники. Управление свободно програм­мируется в соответствии с произ­водственными характеристиками литей­ного цеха и, как результат, с рабочими операциями формовочной линии. Систему электро­ники можно комплектовать системой управления, кото­рая контролирует и реги­стрирует все функции фор­мовочной линии.

Высококлассный сервис. Сервисный персонал HWS-Sinto всегда готов придти на помощь. Являясь компетентными партнерами для клиентов, специалисты HWS-Sinto со всей ответственностью подходят к решению возможных производственно-технических проблем.

Аргументы выбора “за”: Отличная возможность контроля производства: можно наблюдать за всеми рабочими операциями на линии; Незначительная потреб­ность в рабочих площадях: площадь, занимаемая стан­дартной формовочной линией, зависит в основном от вре­мени охлаждения форм и, таким образом, от размеров участка охлаждения; Низкие расходы на фунда­мент: все элементы линии установлены над полом и легко доступны; Требуется только один ленточный транспортер для отработанного песка после выбивки и просыпей и, вследствие этого, только один канал для отработанного песка под формовочной линией.

Результат выбора линии HWS-Sinto - совершенные отливки

Использованная литература:

1. Информация сайта компании Luitpoldhütte: www.luitpoldhuette.de

2. Информация сайта компнии HWS: www.wagner-sinto.de

3. Буданов Е.Н. Опыт модернизации ведущего литейного производства Германии – завода Fritz Winter // Литейное производство. – 2005. - №5. – С.26-30.

4. Буданов Е.Н. «Чемпионы» модернизации отечественного литейного производства.// Литейное производство. – 2007. – №7

5. Голенков Ю.В. Три проекта по Seiatsu-процессу для Mersedes-Benz концерна Daimler Chrysler. // Литейщик России. – 2007. – №9

6. Буданов Е.Н. Стратегический рынок – подъем и обновление российского автопрома. // Литейщик России. – 2007. – №9

7. Афонаскин А.В. Самая крупная опочная линия в Европе и эффективное литейное производство Georg Fischer. // Литейщик России. – 2007. – №9

8. Мельников И.А. Изготовление отливок для гидравлики на двух формовочных линиях HWS в компании «Рексрот». // Литейщик России. – 2007. – №9

9. Шеремет А.Н. Самая производительная линия на заводах СНГ за последние 30 лет поставляется на Луганский литейно-механический завод. // Литейщик России. – 2007. – №9

10. Кожевников Н.Г. Две линии по Seiatsu-процессу на заводе Linde// Литейщик России. – 2007. – №9

11. Буданов Е.Н. Сотрудничество фирмы Laempe с литейными заводами концерна Georg Fischer AG // Литейщик России. – 2007. - №5

12. Попов А., Модернизация литейного производства автомобильной промышленности Японии. // Литейное производство. – 2007. – №4

13. Попов А., Стержневые центры фирмы Laempe на автомобильных концернах Японии// Литейное производство. – 2007. – №3

14. Буданов Е.Н. О новых тенденциях развития литейных технологий в 2007 г. // Литейное производство. – 2006. – №12

15. Доценко П., Попов А. Модернизация литейного производства японского концерна Mazda Motor Co. // Литейное производство. – 2006. – №9

16. Попов А., Доценко П, Модернизация литейного производства концерна Montupet. // Литейное производство. – 2006. – №9