отливка слова

Когда слышишь ?отливка слова? в кулуарах производства, половина новичков думает о бракёрах, которые в карманах носят образцы шрифтов. На деле же это про другое — про ту самую ситуацию, когда маркировка на отливке плывёт, расплывается или вовсе не читается. У нас в АО Шаньси Боин Литье с этим сталкивались не раз — особенно на ответственных узлах для промышленных роботов, где каждая буква на клейме должна быть чёткой, иначе приёмка встаёт.

Почему ?слово? теряется в металле

Всё начинается с оснастки. Если пуансон для маркировки сделан с недочётами — скажем, кромки букв недостаточно острые, или глубина реза не выдержана — при заливке чугуна графитовая обмазка затекает в мелкие полости. Особенно критично это для отливка слова на тонкостенных деталях компрессоров: там и без того мало места, а если ещё и клеймо ?поплывёт?, деталь уходит в брак.

Помню, как-то раз для японских заказчиков делали партию крышек клапанов — по чертежу требовалась маркировка серии из восьми символов. Оснастку делали в срочном порядке, фрезеровщик сэкономил время на чистовой обработке пуансона. В результате на каждой третьей отливке буква ?А? выглядела как ?О?, а цифра ?4? сливалась с соседним знаком. Пришлось срочно переделывать оснастку, но сроки уже были сорваны.

Кстати, не всегда виновата оснастка. Иногда сам процесс заливки вносит коррективы — если температура расплава выше нормы, чугун ведёт себя более жидкотекуче, заполняет мельчайшие полости, включая и углубления маркировки. Но тогда не только буквы расплываются, но и возникают проблемы с усадочными раковинами рядом с клеймом. Приходится балансировать между температурой и скоростью заливки.

Графит и его капризы

Особенно сложно с высокопрочным чугуном с шаровидным графитом — тот самый ВЧШГ, который мы массово льём для сельхозтехники. Графитовые включения, если их распределение неравномерное, могут ?подрывать? кромки маркировки изнутри. Выглядит это как микротрещины по контуру букв. Невооружённым глазом не всегда заметно, но при увеличении видно, что отливка слова будто бы обрамлена рытвинами.

Была у нас история с отливками картеров для тракторов — на партии в 500 штук маркировка местами была чёткой, местами — почти стёртой. Металлографический анализ показал, что в зонах с нечитаемой маркировкой графит сгруппировался в крупные скопления именно под поверхностью клейма. Вероятно, сказалась скорость охлаждения — в тех формах, где стержни были плотнее утрамбованы, теплоотвод был хуже, графит успевал вырасти.

С тех пор при разработке технологии для деталей с маркировкой мы отдельно прописываем требования к плотности набивки стержней в зоне клейма. Казалось бы, мелочь — но именно такие мелочи и отличают брак от годной продукции.

Опыт АО Шаньси Боин Литье: как доводили маркировку до ума

На нашем сайте byzz.ru можно увидеть, что мы специализируемся на отливках для автомобилей и промроботов — как раз тех изделиях, где маркировка часто является обязательным требованием заказчика. Пришлось набить шишек, пока не выработали стабильный процесс.

Например, для крышек подшипников компрессоров европейский заказчик требовал лазерную маркировку — но её стоимость была неприемлема для серии. Стали экспериментировать с литьевой оснасткой: увеличили угол наклона стенок знаков, применили финишную полировку пуансонов алмазной пастой. Не скажу, что это полностью решило проблему — на первых партиях всё равно был процент брака, но уже приемлемый.

Интересно, что для деталей из серого чугуна проблема стоит менее остро — там структура металла более однородная, меньше склонность к образованию включений в приповерхностном слое. Но и там есть нюансы — если маркировку наносят на ребро жёсткости, возможно искажение из-за напряжений при охлаждении.

Когда стандарты мешают, а не помогают

В ГОСТах и ТУ часто прописывают требования к читаемости маркировки, но редко указывают, как именно её добиться. Фраза ?знаки должны быть чёткими и легко читаемыми? — это по сути отмазка для приёмки, а не руководство для технолога. Мы в АО Шаньси Боин Литье со временем завели внутренний альбом эталонов — фотографии приемлемой и неприемлемой маркировки для разных типов отливок.

Особенно полезным это оказалось для новых операторов ОТК — раньше они часто браковали отливки с неидеальной, но читаемой маркировкой, что вело к потерям. Теперь есть на что посмотреть и с чем сравнить. Кстати, этот опыт мы частично вынесли на сайт byzz.ru в разделе технических требований — чтобы заказчики сразу понимали, что можно ожидать.

Порой кажется, что проблема отливка слова — это вообще не про металлургию, а про психологию восприятия. Один приёмщик может забраковать отливку с чуть смазанной цифрой, другой — пропустить откровенный брак. Стандартизация визуальной оценки — возможно, даже важнее, чем совершенствование технологии.

Что в сухом остатке: неочевидные выводы

За годы работы я пришёл к выводу, что проблема с маркировкой решается не в литейном цехе, а в инструментальном. Качество пуансона, материал для его изготовления, способ фиксации в форме — вот ключевые моменты. Мы сейчас перешли на твердосплавные пуансоны для серийных деталей — дорого, но окупается за счёт снижения брака.

Ещё один момент — иногда помогает не углублять маркировку, а наоборот, делать её выпуклой. Особенно для деталей, которые потом подвергаются пескоструйной обработке. Выпуклые знаки меньше страдают от абразива. Правда, это требует переделки оснастки — не каждый заказчик готов на такие затраты.

В общем, отливка слова — это та самая ?мелочь?, которая на поверку оказывается сложной технологической задачей. И решать её нужно системно, а не когда брак уже пошёл партией. Как это часто и бывает в литейном производстве.