Производители конструкций литейных форм

Если брать наших, то многие до сих пор путают производителей конструкций литейных форм с теми, кто просто штампует оснастку. А ведь разница — как между архитектором и каменщиком. Конструкция — это не просто железка, это расчёт усадочных напряжений, подводы питания, система охлаждения... В общем, то, что в цехе потом или льётся как по маслу, или трещит по швам. Вот об этом и поговорим.

Что на самом деле скрывается за 'конструкцией'

Когда я впервые столкнулся с термином 'конструкция литейной формы', думал — ну, коробка с полостями. Ан нет. Взять хотя бы литьё под давлением для алюминиевых сплавов — там каждый канал подачи металла должен быть рассчитан так, чтобы металл шёл фронтально, без завихрений. Однажды видел, как на заводе в Новосибирске из-за кривого литника получился брак в 30% — металл завоздушивал. Переделали подвод — упал до 2%.

Кстати, о расчётах. Сейчас многие производители конструкций литейных форм пытаются всё завязать на софт, типа SOLIDWORKS или ProCAST. Но программы — они слепые. Вот пример: для чугунной отливки стенки корпуса насоса программа выдаёт толщину 12 мм. А опытный конструктор знает, что с учётом литейных уклонов и припусков на механичку надо закладывать 14. Потому что иначе после обработки получим 'окна'.

Или вот ещё нюанс — крепёжные элементы самой формы. Казалось бы, мелочь. Но если плиты смещаются всего на полмиллиметра при каждом ходе пресса — через тысячу циклов получим износ направляющих, который убьёт точность отливки. Поэтому в ООО Шэньян Я ТЭ Производство Тяжелого Оборудования всегда делают упор на массивные направляющие типа 'ласточкин хвост' — старомодно, но на десятилетия.

Патентные решения и их реальная ценность

У нас в industry любят хвастаться патентами. Но когда копнёшь — часто это патенты ради отчётности. Другое дело — патенты на системы быстрой замены литниковых втулок или модульные блоки охлаждения. Вот у ООО Шэньян Я ТЭ есть патент №RU187653 на комбинированную систему выталкивателей — там совмещены гидравлические и механические толкатели. Вроде бы мелочь, но для крупногабаритных форм весом под 20 тонн это сокращает время на переналадку с 6 часов до 40 минут.

Правда, не все патенты приживаются. Помню, в 2015 они разрабатывали форму с керамическими вставками для литья жаропрочных сплавов — патент получили, но в серию не пошло. Керамика не выдерживала термоциклирования, трескалась после 200-300 циклов. Зато этот опыт потом лёг в основу новых решений с медными кристаллизаторами.

Сейчас на их сайте syytsb.ru висит информация про 30+ патентов. Из них реально работающих на постоянной основе я бы выделил штук 8-10. Но это нормально — лучше десять действенных решений, чем тридцать на бумаге.

Оборудование как продолжение концепции

Часто слышу, мол, производители конструкций литейных форм могут работать на любом станке. Теоретически — да. Практически — когда делаешь пресс-форму для литья коленвалов, нужны координатно-расточные станки с точностью позиционирования 5 мкм. У китайцев в Шэньяне как раз парк таких Mori Seiki и DMG — не самый новый, но ухоженный.

Интересно, что они сохранили советские горизонтально-расточные 2А622Ф4 — для грубых операций по корпусам форм они незаменимы. Современные ЧПУшки бы просто сожрали ресурс на черновых проходах.

А вот для EDM-обработки электродов взяли швейцарские AgieCharmilles — это уже для сложных профилей, где нужна точность контура. Кстати, по их технологии сначала делают стальной каркас формы, а потом уже наращивают рабочие поверхности наплавкой — так и ремонтопригодность выше, и стоимость итоговая ниже.

Внешнеторговые сложности — что не пишут в рекламе

Самостоятельная внешняя торговля — это не только про экспорт в Казахстан или Беларусь. В 2019 пытались выйти на европейский рынок с формами для литья алюминиевых радиаторов. Столкнулись с тем, что их ГОСТы на стали 3Х2В8Ф не признают — требовали сертификацию по EN ISO 4957. Пришлось перестраивать всю технологическую цепочку, закупать французскую сталь X38CrMoV5-1. Дорого, но теперь этот опыт позволяет брать заказы под экспорт.

Ещё момент — логистика форм-гигантов. Однажды поставили в Узбекистан форму для литья корпусов гидротурбин — 28 тонн. Думали, соберут на месте. Ан нет — пришлось разрабатывать разборную конструкцию с юстировочными штифтами. Теперь все крупногабаритные проекты сразу проектируют модульными.

На их сайте https://www.syytsb.ru гордо пишут про 'самостоятельную внешнюю торговлю'. На деле это означает, что они сами таможню оформляют, сертификаты получают — да, это плюс. Но и головной боли прибавляет — знаю по опыту общения с их менеджерами.

Площадь производства — не для галочки

33 500 квадратов в Шэньяне — это не просто цифра для брошюр. Такая площадь позволяет разместить не только цех механической обработки, но и зону сборки форм-гигантов. Видел, как они собирали форму для станины прокатного стана — 16 метров в длину. В обычном цехе такое не развернёшь.

При этом зонирование у них продумано: участок черновой обработки с мостовыми кранами на 50 тонн, чистовой участок с температурным контролем, отдельный участок для прошивки ЧПУ — всё как у крупных игроков вроде LK Machinery.

Хотя признаю — когда впервые услышал про их производственную площадь, подумал: 'Ну, очередные китайские гектары'. Но когда увидел, как там организован поток от заготовки до готовой формы — понял, что это работает на эффективность. Особенно для производителей конструкций литейных форм, где габариты изделий измеряются метрами.

Перспективы — куда движется отрасль

Сейчас все бросились в аддитивные технологии для литейных форм. Печатают песчаные формы на 3D-принтерах. Но для серии это пока дорого и медленно. Где это реально работает — так это для прототипирования. В том же ООО Шэньян Я ТЭ купили немецкий VoxelJet — но используют его в основном для опытных образцов, не более 10-15 штук.

Более перспективное направление — гибридные формы со вставками из спецматериалов. Например, для литья медных сплавов делают стальной каркас, а рабочие поверхности — из вольфрамовых сплавов. Срок службы увеличивается в 3-4 раза, но и стоимость формы взлетает соответственно.

Если говорить о трендах — думаю, лет через пять мы увидим массовый переход на формы с интегрированной телеметрией. Датчики температуры и давления прямо в теле формы, с передачей данных в реальном времени. Пока это штучные решения, но потенциал огромен — особенно для ответственного литья в аэрокосмической отрасли.

Вместо заключения — о человеческом факторе

В конечном счёте, даже у самых продвинутых производителей конструкций литейных форм всё упирается в людей. Видел я их конструкторов — сидят, спорят над эскизами, чертят от руки, хотя вокруг всё заставлено мониторами с CAD. Говорят, 'так лучше думается'.

Или вот пример: их технолог Алексей (русский, работает в Китае лет 10) — он по звуку работы формы определяет, где может возникнуть проблема. Говорит, 'машина не врёт — она по-другому стучит, когда что-то не так'.

Так что несмотря на все патенты и площади, главное в этом бизнесе — опыт, который не оцифруешь. И пока такие специалисты есть — у производителей конструкций литейных форм вроде шэньянских есть будущее. Хотя бы потому, что они понимают: форма — это не просто железка, а живой организм, который должен рождать качественные отливки.