Согласно табл. 1.1 существует несколько технологических процессов производства отливок по газифицируемым моделям, которые отличаются в основном способом изготовления литейной формы. Применение того или иного технологического процесса определяется главным образом серийностью производства, массой отливки, ее конструктивными параметрами и техническими требованиями к качеству литья. Однако независимо от выбранного способа формообразования существуют общие закономерности, которые должны учитываться при разработке технологического процесса, т. к. они основываются на применении не извлекаемой из формы газифицируемой модели. К таким закономерностям относятся разработка чертежа отливки и модели, определение положения отливки в форме, расчет и конструирование литниковой системы, подготовка модели или модельного блока к формовке и др.
JIFM является универсальным способом производства отливок. Он применяется в единичном, серийном и массовом производстве отливок из цветных и черных сплавов массой от нескольких грамм до десятков тонн. Однако, как и любой другой способ производства отливок, ЛГМ имеет рациональную область применения, которая определяется конструктивной сложностью детали, ее габаритами, видом сплава и требованиями к качеству.
В единичном производстве целесообразно применять ЛГМ для получения отливок 1-3-й групп сложности при серийности не более 3-4 шт. в год и массой до 5 т, хотя в отдельных случаях можно получать отливки и большей массы. При использовании для изготовления моделей из плит пенополистирола автоматической многострунной установки для резки горячей проволокой серийность отливок можно увеличить в 10 раз и более. При подборе номенклатуры литых деталей в единичном производстве нужно исходить из следующих характеристик будущей отливки: вид сплава, конструктивная сложность, равностенность и жесткость модели из пенополистирола, трудоемкость изготовления модели и формы, наличие необходимого оборудования и материалов.
Равностенность модели определяет ее жесткость и точность, материал литой детали — возможность получения ее литьем по газифицируемым моделям. Наиболее рационально использовать ЛГМ для получения отливок для ремонтных нужд, экспериментальных отливок, литья инструментальной и штамповой оснастки.
В массовом и серийном производствах при выборе номенклатуры литых деталей следует руководствоваться следующими положениями:
• отливки должны быть 2-5-й групп сложности, которые при их производстве по извлекаемым моделям требуют применения не менее одного сложного стержня;
• толщина стенок детали должна быть в пределах 5-20 мм, но не менее 3 мм на 10-кратной длине. Внутренние замкнутые, открытые и полуоткрытые полости должны иметь проемы и отверстия, которые обеспечивали бы их заполнение сыпучим материалом при формовке;
• желательно, чтобы отношение объема отливки к ее поверхности было бы меньше единицы или близко к ней;
• чистота поверхности отливки должна быть не выше Rz40, размерная и весовая точность не выше 5 т класса (ГОСТ 26645-85);
• рационально применять ЛГМ для получения отливок из алюминиевых и медных сплавов, из серого, высокопрочного и легированного чугуна, среднеуглеродистых и хромистых сталей, нецелесообразно — из низкоуглеродистых и легированных сталей;
• наиболее эффективно применять ЛГМ для получения отливок по массе: из чугуна — до 50 кг, стали — до 10 кг, алюминиевых сплавов — до 20 кг, из медных сплавов — до 50 кг. При применении вакуума возможно получение отливок простой конфигурации массой до 2000 кг.
Окончательное решение о применении ЛГМ для производства отливок из черных и цветных сплавов должно приниматься после технико-экономического обоснования с учетом вышеприведенных положений, технических возможностей производства, капиталовложений и экологии.
Наибольшая рентабельность применения ЛГМ достигается при производстве отливок в автомобильной, электротехнической промышленности, для сельскохозяйственного и тракторного машиностроения, т. е. именно в тех отраслях промышленности, где конструкционная сложность деталей сочетается с повышенными требованиями к геометрической и весовой точности и чистоте поверхности.