Изготовление и проверка качества чугунной посудой. Уникальное оборудование для производства деревянной посуды Оборудование для изготовления чугунной посуды
Чугун получают, сплавляя углерод и железо. Качество и свойства металла зависит от пропорций и примесей в сплаве. Если процент железа превышает норму, то будущий сплав будет подвержен влиянию коррозии. Поэтому специалисты тщательно следят за чистотой сплава и наличием недопустимого количества примесей.
На заводе для изготовления чугунной посуды используют серый чугун, отлитый по специальной технологии. Он может использоваться на протяжении длительного времени, не теряет своих свойств и не поддается действию коррозии.
На всех предприятиях изготовление чугунной посуды происходит на современном оборудовании с использованием финишной обработки. Чаще всего в чугуне можно обнаружить примеси таких металлов, как фосфор и кремний. Свою популярность чугунная посуда получила благодаря многим преимуществам, которые не исчезли даже с появлением новых материалов.
Формы и обработка
Массовое производство требует применения форм и оборудования для литья чугуна. На литейных заводах для изготовления чугунной посуды применяют только серый чугун, отвечающий всем требованиям.
После того как в форму заливается распаленный чугун необходимо дождаться, когда он остынет, чтобы разобрать форму и достать готовое изделие. Именно в формах отливают различные чугунные изделия. Это:
Сковородки;
Кастрюли;
Котелки;
Утятницы;
Изготавливают также горшки тарелки, вилки, ложки и многие другие предметы, которые можно встретить на кухне. Необходимость в окончательной обработке станками зависит от качества формы и окончательной обработке.
Если форма выполнена точно и не имеет дефектов, то после разборки изделие сразу отправляется на склад и не требует дополнительной обработки. Некоторая продукция нуждается в шлифовке и удалении лишнего металла. Качество каждой посуды определяют опытные специалисты, которые следят за процессом изготовления.
При необходимости обработка заключается в удалении с поверхности металла литников, задиров и раковин. Делается это при помощи шлифовальных и пескоструйных машин, которые способны эффективно обрабатывать большое количество посуды за смену.
Использование инструментов и различного оборудования позволяет изготавливать чугунную посуду в большом количестве и в широком ассортименте. Качество при этом остается высоким и не снижается.
Графитизирующий отжиг
На поверхности любой чугунной сковородки или котелка образуется защитная пленка из оксида железа. Именно она защищает от коррозии и не вступает в контакт с едой. Стабильные свойства серого чугуна достигается при помощи такого процесса, как графитизирующий обжиг при температуре от +600˚C до + 800˚C.
Этот процесс нужно повторять два раза и после каждого охлаждать металл на открытом воздухе. Графитизация осуществляется после шлифовки готового изделия и позволяет получить чугунную посуду в том виде, в каком все привыкли видеть ее на прилавках магазинов.
ЛМЗ «ЛИТТЕХ» производит и предлагает приобрести чугунную посуду с доставкой по всей России. На сайте представлены сковороды (в том числе гриль, с прессом и винтом), утятницы, варенницы, пельменницы, скалки и др. Принимаем оптовые заказы.
При производстве посуды из чугуна не применяются химические соединения. Во время нагревания поверхность не выделяет токсичные вещества, поэтому изделия являются экологически безопасными. Продукция подходит для использования на плите, в духовом шкафу, на мангале, в печи (если нет деревянных ручек).
Чугун обладает высокой теплоемкостью, отчего возможно приготовление на минимальном огне. Термостойкую посуду можно нагревать до высоких температур, не беспокоясь о перекаливании и деформации. Стенки и дно прогреваются равномерно, поэтому изделия подходят для жарки, тушения, варки блюд.
Любители поджаристой корочки оценят сковороды-гриль с прессом. На них стейки мяса и рыбы, птица, овощи получатся румяными и особенно аппетитными.
При регулярной эксплуатации поверхность постепенно пропитывается маслом, отчего приобретает естественные антипригарные свойства. Срок службы чугунной посуды российского производства измеряется десятками лет.
Производство посуды из чугуна
При изготовлении такой посуды применяют сплав углерода и железа с добавлением фосфора и кремния, который расплавляют в доменных печах. Разогретую до 1200 С массу заливают в формы. После остывания заготовки раскалываются. В результате посуда получается цельной, без швов, что способствует равномерному прогреву изделия при эксплуатации. Такое свойство важно для блюд, требующих продолжительного томления (плов). Остывшую заготовку зачищают и при необходимости оснащают дополнительными элементами (ручки, дужки и т. п.).
Как ухаживать за чугунной посудой?
Чтобы посуда прослужила вам не один десяток лет, соблюдайте указанные ниже рекомендации.
- Перед первым использованием: промойте изделие в горячей воде губкой с моющим средством и вытрите насухо; обработайте поверхность маслом и жиром; разогрейте духовку до максимальной температуры, поставьте посуду на противень и закройте дверцу и прокаливайте 20-30 минут; промойте в чистой теплой воде без моющих средств, можете использовать жидкое мыло, и вытрите насухо. В процессе эксплуатации мыть изделия следует вручную с применением моющих средств и мягкой губки. Для очистки сильных загрязнений подойдет пищевая сода. Нельзя пользоваться грубыми и металлическими щетками, абразивными средствами, поскольку они убирают масляный слой и повреждает поверхность. Насухо вытирайте посуду. Мытье в посудомоечной машине не допустимо. Так вы избежите появления ржавчины.
- При хранении обрабатывайте внутреннюю поверхность растительным маслом. Перед использованием обязательно нужно хорошо прогреть посуду.
- Для восстановления масляного «антипригарного» слоя смажьте сухую поверхность растительным маслом и прокалите изделие в духовке при температуре 200 С в течение 30-40 мин.
Бизнес-идею по производству деревянной посуды легко организовать в домашних условиях. Но чтобы развить из нее прибыльный бизнес с короткими сроками окупаемости следует увеличить производительность и снизить расходы. Такого эффекта, возможно, добиться только со специальным оборудованием. В данной бизнес-идее рассматривается быстрое производство посуды из дерева с полусферической формой.
Недорогой токарный деревообрабатывающий станок позволяет производить деревянную посуду по целому комплекту из одной заготовки. Уникальный принцип работы станка экономит расходные материалы и в разы сокращает время на производство деревянных мисок, тарелок, чаш и др.
Деревянная посуда обладает большим количеством преимуществ, что делает ее привлекательной для потребителя. Ей найдется место на каждой кухне.
Преимущества в деревянной посуде
Деревянная посуда пользуется спросом благодаря своим незаменимым преимуществам:
- Позволяет сохранять еду горячей, длительнее время. При этом не обжигает руки при подаче горячих блюд.
- Улучшает вкус пищи.
- Обладает тонизирующими бактерицидными свойствами.
- Абсолютно эколокична.
- Не бьется, прочная и долговечная.
- Можно использовать для разогрева в микроволновой печи (только для СВЧ на время не более 20 минут, иначе рассохнется, а для гриля – нельзя! ).
- Уход за деревянной посудой не требует больших затрат. Если со временем дерево потемнело его можно протереть перекисью водорода, чтобы вернуть первозданный вид (после чего обязательно выполоскать).
Розничные цены на деревянную посуду зависят от сложности изделия, размера и вида древесины. Сравнительные цены на посуду из соснового дерева:
| Наименование | Диаметр | Высота | Цена |
| Миска деревянная | 22см | 9см | 5,40$ |
| Миска деревянная | 21,5см | 8см | 5,15$ |
| Миска деревянная | 20см | 7см | 4,50$ |
| Мисочка из дерева | 19см | 6см | 3,80$ |
| Мисочка из дерева | 17,5см | 5см | 3,10$ |
При использовании специального токарного деревообрабатывающего станка на производство одной миски средних размеров уходит менее 20-ти минут вместе с шлифовальной обработкой и полировкой. Продавать деревянную посуду можно через интернет магазин, на ярмарках и рынках или знакомым. В зависимости от объемов домашнего производства.
Уникальное оборудование для изготовления деревянной посуды
От деревообрабатывающего оборудования для производства посуды из дерева зависит:
- качество готовых изделий;
- производительность домашнего производства;
- рентабельность бизнеса.
Для экономного производства деревянных мисок, которые пользуются хорошим спросом, нужен специальный станок. Его особенность заключается в уникальном принципе действия.
База ни чем не отличается от стандартного токарного деревообрабатывающего станка. Преимущество заключается в специальных дугообразных резцах, которые закреплены на шарнирах и модернизированы подачей зажатого воздуха. В местах шарнирного соединения находятся регулировочные винты, которые позволяют настроить точное перемещение резцов по требуемой траектории. Сопло подачи сжатого воздуха нацелено в место работы резцов, что позволяет не только удалять стружку из вырезанных каналов, но и охлаждать сам резец для его качественной работы. Преимущество принципа работы такого устройства наглядно отображается в процессе обработки заготовок.
Принцип работы уникального деревообрабатывающего станка
Перед началом работы следует настроить радиус перемещения дугообразного резца вокруг своей оси. Регулировочными винтами задаем дугу очертания траектории перемещения резца. Фактически мы устанавливаем форму нашей будущей миски.
Далее следует прочно закрепить заготовку в патроне токарного станка и наполнить ресивер компрессора сжатым воздухом. После чего включить станок для вращения заготовки. Подводим конец дугообразного резца к заготовке, медленно перемещая его вокруг своей оси на шарнире. В момент соприкосновения резца с заготовкой включаем подачу сжатого воздуха.
Далее резец проходит радиус по траектории в нутрии заготовки. Таким образом, формируется сферическое дно первой деревянной миски с ее внешней стороны. В процессе углубления резца образуется глубокий внутренний катал, из которого постоянно удаляется стружка благодаря сжатому воздуху. Резец в это время не перегревается и плавно вырезает формы изделия.
В следующий этап следует перевести резец в начальное положение и отступить требуемое расстояние для формирования толщины стенки миски. Уже на втором этапе, резцом одновременно вырезается для первой миски внутреннею сферическую поверхность дна, а для второй – внешнею. После выточки готовая посуда шлифуется и полируется.
Инновации делают бизнес быстроокупаемым
Этот уникальный принцип обработки дерева позволяет существенно:
- Экономить расход древесины на изготовление мисок.
- Увеличить производительность производства.
- Легко создавать в деревянной посуде сложные и сферо-образные формы.
- Получать широкий ассортимент посуды полусферической формы.
- Быстро изготавливать комплекты мисок с уже подходящими формами для вложения матрешкой (одну в другую).
Дугообразным резцом можно вырезать самые разные формы, (как показано на рисунке). Для этого предусмотрены настройки траекторий перемещения резцов. Или можно заменить сам резец на другой с иной формой дуги. В зависимости от того, какую необходимо вырезать форму деревянных:
- мисок;
- тарелок;
- казанов;
- плошек.
Все эти виды посуды на данном станке можно изготавливать целыми комплектами от 2-5 шт. в одном (в зависимости от формы).
Это прекрасное оборудование для быстрого создания бизнеса в домашних условиях без больших вложений. Некоторые умельцы могут даже попытаться сделать такой станок своими руками. Принцип действия его прост и понятен. А на изготовление такого станка не потребуется больших вложений. Производимые деревянные изделия на нем будут продаваться и конечно пригодятся для личного использования.
Владельцы патента RU 2340272:
Группа изобретений относится к кухонной чугунной посуде и способу ее изготовления. Чугунная посуда выполнена в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe 3 O 4 . Способ изготовления чугунной посуды включает литье серого чугуна, удаление литников и задиров, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки и формирование на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 путем ее нагрева и погружения в масло. При литье серого чугуна в состав шихты вводят кремний в количестве не менее 4,1% пропорционально массе чугунной посуды. После шлифования выполняют, по меньшей мере два раза, графитизирующий отжиг отливки при температуре 680÷800°С в течение 0,5÷1,0 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости. Технический результат заключается в обеспечении стабильности свойств материала, геометрических параметров и формы посуды, а также в повышении прочности сцепления оксидной пленки с металлом. 2 н. и 1 з.п. ф-лы.
Группа изобретений относится к кухонной чугунной посуде для варки, печения и жарения пищевых продуктов, а также к способам ее изготовления.
Из уровня техники известна чугунная посуда, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие в виде слоя эмали /ГОСТ 24303-80. Посуда хозяйственная чугунная эмалированная. Общие технические требования, аналог/.
Из уровня техники известен способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, удаление литников, задиров, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки и формирование на отливке защитного покрытия в виде слоя эмали /Справочник по чугунному литью. Под редакцией д-ра техн. наук Н.Г.Гиршовича. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленинград, отд-ние, 1978. - 758 с., с.642-645, аналог/.
Формирование защитного покрытия на отливке включает нанесение грунта и обжиг, а также нанесение эмали и обжиг.
Нанесение эмали и обжиг повторяют 3-5 раз.
Недостатком такой чугунной посуды и способа изготовления этой чугунной посуды является образование дефектов на эмалевом покрытии чугунной посуды в виде пузырей, уколов, отколов и трещин.
Первые два дефекта связаны с газообразованием при обжиге, последние - с напряжениями, возникающими при температурной обработке пищи в упомянутой чугунной посуде, на границе раздела материалов чугун-эмаль вследствие различия коэффициентов расширения чугуна и эмали.
Кроме того, при значительной степени окисления поверхности чугунной отливки образуется толстый легко отделяемый слой окалины, в результате чего снижается сцепление грунта и эмали.
Это снижает прочность эмалевого покрытия и срок службы чугунной посуды с защитным покрытием, нанесенным таким способом.
Из уровня техники также известна чугунная посуда, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой нанесено защитное покрытие в виде слоя консервационной смазки, состоящей из 50% парафина и 50% медицинского вазелина. РСТ УССР 114-88. Посуда чугунная черная. Общие технические условия, п.п.1.2., 2.2.2., 2.3.1., 2.5.1., аналог/.
Из уровня техники также известен способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, удаление литников, задиров, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки и нанесение на отливку защитного покрытия в виде слоя консервационной смазки, состоящей из 50% парафина и 50% медицинского вазелина /РСТ УРСР 114-88. Посуда чугунная черная. Общие технические условия, п.2.5.1., аналог/.
Недостатками такой чугунной посуды и способа изготовления этой чугунной посуды являются низкая эффективность противокоррозионной стойкости защитного покрытия, выполненного в виде нанесенной консервационной смазки, как при транспортировке, так и при эксплуатации чугунной посуды.
В результате существенно снижается срок службы чугунной посуды с защитным покрытием, нанесенным таким способом.
Из уровня техники также известна наиболее близкая по назначению и количеству общих признаков чугунная посуда, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe 3 O 4 /UA 56079 А (СОНКИН А.Л.), 15.04.2003, наиболее близкий аналог-прототип/.
Отливка изготовлена из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 2,5-4,0%.
Из уровня техники также известен наиболее близкий по назначению и количеству общих признаков способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, удаление литников, задиров, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки и формирование на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 путем ее нагрева и погружения в масло /UA 56079 А (СОНКИН А.Л.), 15.04.2003, наиболее близкий аналог-прототип/.
При литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки в состав шихты вводят кремний в количестве 2,5-4,0%.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 ее нагрев ведут до температуры 830-900°С.
Недостатками такой чугунной посуды и способа изготовления этой чугунной посуды является ее низкая коррозионная стойкость при приготовлении пищевых продуктов, содержащих органические кислоты, в том числе лимонную, уксусную и молочную кислоты.
Объясняется это тем, что в состав шихты входит кремний в недостаточном количестве (2,5-4,0%).
В результате низкое содержание кремния в сером чугуне не позволяет обеспечить его более стабильное содержание и снижает активность углерода, что приводит к высокой степени окисления чугуна и оказывает большое влияние на состав оксидной пленки (оксида железа Fe 3 O 4) на поверхности отливки.
Это не позволяет добиться высокой прочности сцепления оксидной пленки с металлом и снижает срок службы чугунной посуды.
Кроме того, при выбранном температурном режиме нагрева 830-900°С чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и «плывет», искажая первоначальную форму отливки.
В результате, геометрические параметры и форма отливки нарушаются, а высокое качество получаемой этим способом чугунной посуды не достигается, что снижает ее эксплуатационные свойства.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является в чугунной посуде и способе изготовления чугунной посуды путем изготовления отливки из серого чугуна с повышенным содержанием кремния обеспечить более стабильное его содержание для повышения активности углерода и его полного превращения в графит при тепловой обработке отливки в оптимальных режимах.
Технический результат, который достигается при решении поставленной технической задачи, заключается в обеспечении стабильности свойств материала, геометрических параметров и формы посуды, а также в повышении прочности сцепления оксидной пленки с металлом, что повышает коррозионную стойкость к органическим кислотам покрытия, срок службы, качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды.
Поставленная техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что в чугунной посуде, выполненной в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe 3 О 4 , согласно изобретению, отливка изготовлена из серого чугуна, содержащего кремний в количестве не менее 4,1%.
Повышенное содержание кремния (не менее 4,1%) в сером чугуне приводит к более стабильному его содержанию, за счет чего повышается активность углерода в процессе изготовления чугунной посуды и достигается возможность его полного превращения в графит при тепловой обработке отливки в оптимальных режимах нагрева.
Это обеспечивает получение стабильных свойств материала посуды и плотной с высокими защитными свойствами оксидной пленки покрытия.
Поставленная техническая задача решается, а технический результат достигается также тем, что в способе изготовления чугунной посуды, включающем литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, удаление литников и задиров, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки и формирование на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 путем ее нагрева и погружения в масло, согласно изобретению, при литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки в состав шихты вводят кремний в количестве не менее 4,1%, а после шлифования выполняют, по меньшей мере, два раза, графитизирующий отжиг отливки при температуре 680-800°С в течение 0,5-1,0 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
Введение в состав шихты кремния в повышенном количестве (не менее 4,1%) приводит к более стабильному его содержанию в чугуне, за счет чего повышается активность углерода в процессе изготовления чугунной посуды и достигается возможность его полного превращения в графит при тепловой обработке отливки в предложенных оптимальных режимах нагрева.
А многостадийный отжиг отливки после шлифования и перед пескоструйной обработкой при температуре 680-800°С в течение 0,5-1,0 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости в конечном итоге обеспечивает получение стабильных свойств материала посуды и плотной оксидной пленки с высокими защитными свойствами при формировании защитного покрытия, что улучшает эксплуатационные свойства чугунной посуды.
Выбранный температурный режим графитизирующего отжига 680-800°С отливки определен опытным путем и является оптимальным для получения наилучших условий для полной графитизации углерода, стабилизации свойств материала отливки, геометрических параметров и формы посуды, а также повышения прочности сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия.
Опытным путем установлено, что выбор температуры графитизирующего отжига отливки меньше 680°С не целесообразен, так как в этом случае процесс графитизации углерода замедляется, в результате чего не достигается стабилизация свойств материала отливки и снижается прочность сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия.
Опытным путем также установлено, что выбор температуры графитизирующего отжига отливки больше 800°С также не целесообразен, так как в этом случае чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и «плывет», искажая первоначальную форму отливки, в результате чего снижается качество чугунной посуды.
Кроме того, при выбранном температурном режиме нагрева 680-800°С отливка приобретает малиновый цвет побежалости, что позволяет дополнительно визуально контролировать температурный режим графитизирующего отжига, что является дополнительным техническим результатом.
Способ изготовления чугунной посуды имеет и другие отличия, которые используются в отдельных случаях его выполнения для повышения технического результата.
Так, в способе изготовления чугунной посуды, согласно изобретению, при формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 ее нагрев ведут до температуры 680-800°С.
Выбранный температурный режим нагрева 680-800°С отливки определен опытным путем и является оптимальным для получения наилучшего соотношения коррозионной стойкости, стабилизации проектных геометрических параметров и формы, срока службы и качества чугунной посуды, изготавливаемой этим способом.
При температуре нагрева отливки больше 800°С чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и «плывет», искажая первоначальную форму отливки, а толщина слоя оксидной пленки чрезмерно увеличивается, в результате чего также снижаются коррозионная стойкость защитного покрытия, а также срок службы и качество чугунной посуды.
При выбранном температурном режиме нагрева 680-800°С отливка приобретает малиновый цвет побежалости, по которому дополнительно визуально контролируют температурный режим ее нагрева.
Таким образом, за счет изготовления отливки из серого чугуна с повышенным содержанием кремния обеспечивается более стабильное его содержание для повышения активности углерода и его полное превращение в графит при тепловой обработке отливки в предложенных оптимальных режимах нагрева.
Это позволяет обеспечить стабильность свойств материала, геометрических параметров и формы посуды, а также повысить прочность сцепления оксидной пленки с металлом, что повышает коррозионную стойкость к органическим кислотам покрытия, срок службы, качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды.
Из уровня техники заявитель не выявил решения, совпадающие с совокупностью общих и отличительных существенных признаков усовершенствованной чугунной посуды и усовершенствованного способа изготовления чугунной посуды, на основании чего можно сделать вывод, что заявляемые технические решения этой группы изобретений не являются частью уровня техники и соответствуют критерию изобретения «новизна».
Из уровня техники заявитель также не выявил решения, совпадающие с отличительными существенными признаками усовершенствованной чугунной посуды и усовершенствованного способа изготовления чугунной посуды.
На основании этого можно сделать вывод, что заявляемые технические решения этой группы изобретений для специалиста не является очевидными, то есть не выплывают из уровня техники и соответствуют критерию изобретения «изобретательский уровень».
В примере конкретного выполнения заявляемая чугунная посуда выполнена в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe 3 O 4 .
Отливка изготовлена из серого чугуна, содержащего кремний в количестве не менее 4,1%.
Углерод в чугуне находится в виде графита.
Металлической основой чугуна является феррит.
В примере конкретного выполнения заявляемый способ изготовления такой чугунной посуды осуществляют следующим образом.
Для отливки чугунной посуды применяют серый чугун, в химический состав которого входят железо, а также в количествах, разрешенных органами здравоохранения, углерод, кремний, марганец, фосфор и сера с допускаемым содержанием хрома, никеля и меди.
Сначала готовят шихту для плавки серого чугуна, в которую вводят необходимые компоненты для получения чугуна с необходимым химическим составом.
Кремний в состав шихты вводят в количестве не менее 4,1%.
Количество кремния выбирают пропорционально массе чугунной посуды.
Для чугунной посуды малой массы, например сковороды блинницы, кремний вводят в количестве, близком к 4,1%.
Чем больше масса чугунной посуды, тем в большем количестве вводят в шихту кремний для улучшения заполнения литейной формы расплавом чугуна.
Например, для кастрюли кремний вводится в количестве, близком к 7,0%.
После расплава шихты выполняют литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки.
На практике для отливки чугунной посуды применяют серый чугун с преимущественно следующим химическим составом (в процентах):
Допускается наличие хрома до 0,2%, никеля до 0,3% и меди до 0,5%.
Чашеобразные отливки используют для изготовления различной кухонной чугунной посуды, в том числе:
сковорода круглая с одной ручкой;
сковорода круглая с двумя ручками;
сковорода блинница круглая с одной ручкой;
сковорода сотейник круглая с одной ручкой;
сковорода сотейник круглая с двумя ручками;
сковорода жаровня с двумя ручками;
кастрюля с крышкой;
другая посуда.
Затем отливку подвергают механической обработке, при которой последовательно выполняют удаление литников, задиров, обдирку и шлифование поверхности.
После шлифования выполняют, по меньшей мере, два раза, графитизирующий отжиг отливки при температуре 680-800°С в течение 0,5-1,0 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
Такой температурный режим графитизирующего отжига 680-800°С отливки является оптимальным для получения наилучших условий для полной графитизации углерода, стабилизации свойств материала отливки, геометрических параметров и формы посуды, а также повышения прочности сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 .
При температуре графитизирующего отжига отливки меньше 680°С процесс графитизации углерода замедляется, в результате чего не достигается стабилизация свойств материала отливки и снижается прочность сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 .
При температуре графитизирующего отжига отливки больше 800°С процесс также не целесообразен, так как в этом случае чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и «плывет», искажая первоначальную форму отливки, в результате чего снижается качество чугунной посуды.
После этого выполняют пескоструйную обработку поверхности на пескоструйной установке и формирование на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 путем ее нагрева в нагревательном устройстве и погружения в масло.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 О 4 ее нагрев ведут до температуры 680-800°С.
Такой температурный режим нагрева 680-800°С чугуна отливки является оптимальным для получения наилучшего соотношения коррозионной стойкости, стабилизации проектных геометрических параметров и формы, срока службы и качества чугунной посуды, изготавливаемой этим способом.
При температуре нагрева отливки меньше 680°С толщина слоя оксидной пленки чрезмерно уменьшается, в результате чего снижаются коррозионная стойкость защитного покрытия, а также срок службы и качество чугунной посуды.
При температуре нагрева отливки больше 800°С чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и «плывет», искажая первоначальную форму отливки, а толщина слоя оксидной пленки чрезмерно увеличивается, в результате чего снижаются коррозионная стойкость защитного покрытия, а также срок службы и качество чугунной посуды.
При выбранном температурном режиме нагрева 680-800°С серого чугуна отливка приобретает малиновый цвет побежалости, по которому дополнительно визуально контролируют температурный режим ее нагрева.
Изобретение иллюстрируется примерами 1-5 реализации способа изготовления чугунной посуды с различными температурными режимами нагрева отливки.
Изготавливалась чугунная посуда - сковорода блинница, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe 3 О 4 .
Отливка изготавливалась из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 4,0%.
После шлифования выполняли один раз графитизирующий отжиг отливки при температуре 670°С в течение 0,4 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 ее нагрев вели до температуры 670°С и погружали в масло.
При такой температуре одноразового графитизирующего отжига отливки в течение 0,4 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости процесс графитизации углерода замедлялся, в результате чего не достигалась стабилизация свойств материала отливки и снижалась прочность сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 .
Однако уменьшалась толщина слоя оксидной пленки, в результате чего снижалась коррозионная стойкость защитного покрытия и срок службы чугунной посуды.
Изготавливалась чугунная посуда - сковорода блинница с небольшой массой, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe 3 O 4 .
Отливка изготавливалась из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 4,1%.
Способ изготовления такой чугунной посуды включал все операции заявляемого способа.
После шлифования выполняли два раза графитизирующий отжиг отливки при температуре 680°С в течение 0,5 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 ее нагрев вели до температуры 680°С и погружали в масло.
При такой температуре двухразового графитизирующего отжига отливки в течение 0,5 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости процесс графитизации углерода активизировался, в результате чего достигалась стабилизация свойств материала отливки и повышалась прочность сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 .
При таком режиме нагрева и погружения в масло первоначальные геометрические параметры и форма отливки не изменялись и соответствовали ее проектным значениям.
Прочность защитного покрытия, а также качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды, полученной этим способом, удовлетворительные.
Изготавливалась чугунная посуда - сковорода сотейник со средней массой, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe 3 O 4 .
Отливка изготавливалась из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 5,5%.
Способ изготовления такой чугунной посуды включал все операции заявляемого способа.
После шлифования выполняли два раза графитизирующий отжиг отливки при температуре 740°С в течение 0,75 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 ее нагрев вели до температуры 740°С и погружали в масло.
При такой температуре двухразового графитизирующего отжига отливки в течение 0,75 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости процесс графитизации углерода еще более активизировался.
При таком режиме нагрева и погружения в масло первоначальные геометрические параметры и форма отливки не изменялись и соответствовали ее проектным значениям.
Толщина слоя оксидной пленки увеличивалась, в результате чего повышалась коррозионная стойкость защитного покрытия и срок службы чугунной посуды.
Способ изготовления такой чугунной посуды включал все операции заявляемого способа.
После шлифования выполняли три раза графитизирующий отжиг отливки при температуре 800°С в течение 1,0 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
При такой температуре трехразового графитизирующего отжига отливки в течение 1,0 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости процесс графитизации углерода еще более активизировался.
В результате этого достигалась полная стабилизация свойств материала отливки и повышалась прочность сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 .
При таком режиме нагрева и погружения в масло первоначальные геометрические параметры и форма отливки не изменялись и соответствовали ее проектным значениям.
Толщина слоя оксидной пленки увеличивалась, в результате чего повышалась коррозионная стойкость защитного покрытия и срок службы чугунной посуды.
Прочность защитного покрытия, а также качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды, полученной этим способом, хорошие.
Изготавливалась чугунная посуда - кастрюля со средней массой, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe 3 O 4 .
Отливка изготавливалась из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 7,0%.
Способ изготовления такой чугунной посуды включал все операции заявляемого способа.
После шлифования выполняли три раза графитизирующий отжиг отливки при температуре 810°С в течение 1,1 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
При таком режиме графитизирующего отжига чугун чрезмерно нагревался, становился пластичным и «плыл», искажая первоначальную форму отливки, а толщина слоя оксидной пленки чрезмерно увеличивалась, в результате чего снижалась коррозионная стойкость и срок службы защитного покрытия.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 O 4 ее нагрев вели до температуры 800°С и погружали в масло.
При таком режиме нагрева и погружения в масло происходили те же процессы, которые были характерны при графитизирующем отжиге отливки.
В результате первоначальные геометрические параметры и форма отливки изменялись и не соответствовали ее проектным значениям.
Прочность защитного покрытия, а также качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды, полученной этим способом, неудовлетворительные.
Примеры 2, 3, 4 свидетельствуют о том, что повышенное содержание кремния (не менее 4,1%) в чугуне, а также заявленные режимы графитизирущего отжига и нагрева отливки являются оптимальными для обеспечения стабилизации свойств материала, геометрических параметров и формы посуды.
Это позволяет повысить прочность сцепления оксидной пленки с металлом, коррозионную стойкость к органическим кислотам, срок службы, качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды.
Примеры 1, 5 свидетельствуют о том, что пониженное содержание кремния (менее 4,1%), а также выполнение графитизирущего отжига и нагрева отливки за пределами заявленных режимов не целесообразно, так как при этом не обеспечивается стабилизация свойств материала, искажаются геометрические параметры и форма посуды.
Это приводит к снижению прочности сцепления оксидной пленки с металлом, коррозионной стойкости к органическим кислотам, срока службы, качества и эксплуатационных свойств чугунной посуды.
Предлагаемые чугунная посуда и способ изготовления чугунной посуды могут быть многократно реализованы промышленным способом на любом предприятии по отливке хозяйственной чугунной посуды с применением стандартного оборудования и традиционных материалов, что свидетельствует о том, что заявляемые технические решения этой группы изобретений соответствуют критерию изобретения «промышленная применимость».
1. Чугунная посуда, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe 3 O 4 , отличающаяся тем, что отливка изготовлена из серого чугуна, содержащего кремний в количестве не менее 4,1% пропорционально массе чугунной посуды.
2. Способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, удаление литников и задиров, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки и формирование на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe 3 О 4 путем ее нагрева и погружения в масло, отличающийся тем, что при литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки в состав шихты вводят кремний в количестве не менее 4,1% пропорционально массе чугунной посуды, а после шлифования выполняют, по меньшей мере, два раза, графитизирующий отжиг отливки при температуре 680÷800°С в течение 0,5÷1,0 ч с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
Чугунная посуда и способ изготовления чугунной посуды
Литейное дело является актуальным и выгодным. Открывая , обеспечьте свой завод необходимым оборудованием. От качества работы промышленных машин будет зависеть качество вашей продукции. Не забывайте о соблюдении норм безопасности, обустраивайте помещение цеха согласно установленным правилам.
Прежде всего, определите, какой тип сковородок будет изготавливать ваша фирма. Чем шире ассортимент, тем успешнее бизнес. Остановите свой выбор на конкретном сырье, для посуды из алюминия и чугуна нужно разное оборудование, оно весьма дорогостоящее, поэтому лучше определитесь с одним материалом.
Оборудование для производства чугунных сковородок
Производство чугунных сковородок подразумевает наличие следующего оборудования:
- специальная разогревательная духовка 300°С;
- индукционная плавильная электропечь;
- передаточный контейнер;
- машина для песчаных форм;
- вибрирующая лента;
- специальная труба для очистки;
- распылители естественного антипригарного покрытия.
Необходима для плавки металла при температуре 1500°С. Большое производство сковородок подразумевает оборудование, вмещающее не меньше 3 тонн расплавленного сырья. Этому показателю соответствуют установки ИСТ-1800/ 0,3, УИП-1600-0,25-3,0.
В плавильный комплекс ИСТ-1800/ 0,3 входят:
- индукционная печь, оснащенная гидроцилиндрами;
- преобразователь частоты;
- компенсирующий блок конденсаторов;
- установка охлаждения;
- пульт управления на дистанции;
- водоохлаждающая комплектация;
- комплектация шинопроводов;
- комплект рукавов, хомутов;
- аппарат масляной обработки;
- пульт, отвечающий за подъем и опускание печи.
УИП-1600-0,25-3,0 имеет схожую комплектацию и характеристику:
| Характеристики / Модель | ИСТ-1800/0,3 | УИП-1600-0,25-3,0 |
|---|---|---|
| Максимальная емкость печи, кг | 3 000 | 3 000 |
| Мощность преобразователя, кВт | 1 800 | 1 600 |
| Номинальная частота контурной цепи, кГц | 0.25 | 0.25 |
| Диапазон рабочей частоты, кГц | 0.25 | 0.25 |
| Проток охлаждающей жидкости, м3/ч | 28 | 33 |
| Напряжение сети питания, В | 3 380 | 3 600 |
Расплавленный чугун способен расплавить любой другой металл, поэтому в качестве материала литейных форм на производстве чугунных сковородок используют специальный промышленный песок.
Машина для изготовления песчаных форм изготавливает до 1 500 формочек в час. Современные аппараты оснащены системой 3D. Такое устройство имеет линейка принтеров ExOne:
| Характеристики / Модель | S-Max Furan | S-Print Phenol | S-Print Silicate |
|---|---|---|---|
| Песок | кварц, корунд | кварц, синтетика | кварц, корунд |
| Связующее вещество | фурановые смолы | фенольные смолы | силикатные смолы |
| Площадь построения, мм | 1800x1000x700 | 800x500x400 | 800x500x400 |
| Толщина слоя, мм | 0,28-0,50 | 0.24 | 0,28-0,38 |
| Погрешность, мм | ±0,3 | ±0,3 | ±0,3 |
Оборудование для алюминиевых сковородок
Если вы решили выпускать продукцию из алюминия, вам потребуются:
- плавильные устройства;
- токарные станки;
- пескоструйный аппарат;
- линии автомата или полуавтомата нанесения покрытия;
- конвейерная печь.
От отечественного производителя ООО “ИнтерМаш” представлены в двух видах:
- стационарные;
- наклонные.
Такое оборудование удобно в использовании, направлено на переработку алюминиевых слитков, чушки, лома. Аппараты “ИнтерМаш” имеют следующие преимущества:
- автоматический контроль процесса (PLC);
- окно для загрузки сырья большого размера;
- огнеупорная футеровка;
- отверстие для слива снабжено перегородкой, которая управляется цилиндром на пневматике;
- системы очистки от образующихся газов;
- максимальный нагрев до 1300°C;
- система горения на основе регенераторных горелок.
Для плавки алюминия также подойдут тиристорные печи индукционного типа. Например, ИПК-СТ-3/2500-ТГ1.
Обрабатывают изделия от лишних кусков металла, помогают придать сковородкам нужную форму. Выбирайте оборудование в зависимости от функциональности и масштабов производства. Ниже представлены станки по металлу Jet с разными показателями.
| Характеристики / Модель | BD-6 | BD-8A | BD-11W |
|---|---|---|---|
| Диаметр обточки над станиной, мм | 180 | 210 | 280 |
| Диаметр обточки над поперечным суппортом, мм | 110 | 135 | 170 |
| Расстояние между центрами, мм | 200 | 450 | 700 |
| Частота вращения шпинделя, об/мин | 100-2500 | 100-2000 | 150-2000 |
| Конус шпинделя | МК-3 | МК-3 | MК-4 |
| Проходное отверстие шпинделя, мм | 20 | 20 | 26 |
| Ход поперечного суппорта, мм | 65 | 100 | 160 |
| Ход верхнего суппорта, мм | 55 | 70 | 60 |
| Пиноль задней бабки | МK-2 | МK-2 | МK-2 |
| Ход пиноли задней бабки, мм | 40 | 40 | 85 |
| Выходная мощность, кВт | 0.25 | 1 | 1.1 |
| Габаритные размеры (ДШхВ), мм | 600х300х300 | 1000х550х400 | 1390х700х1285 |
| Вес, кг | 36 | 94 | 230 |
| Цена, руб | 70 000 | 175 000 | 252 000 |
Используют в качестве глубокой очистки изделий под напором. Оборудование абразивного типа удаляет с поверхности сковороды все частицы, образовавшиеся в процессе изготовления.
Устройство Contracor DBS-100 обладает:
- давлением в 12 атм;
- производительностью 37 м2/ч;
- фильтром-сепаратором.
Модель российского производства DSG-1000 от ООО “ВМЗ” использует в качестве материала:
- стальную дробь;
- чугунную дробь;
- стальной песок;
- карбид кремния;
- электрокорунд.
Стоимость пескоструйных аппаратов – 15000-50000 руб.
Оборудование для нанесения тефлона
В случае производства сковородок с тефлоновым покрытием вам понадобится:
- распыляющее устройство;
- конвейерная или камерная печь (360-450°С).
Прежде всего, выберите суспензию с частицами тефлона необходимого размера. От этого будет зависеть дальнейший выбор распыляющего устройства. Качество отечественного оборудования и сырья для производства тефлонового напыления уступает иностранным аналогам на 5-15%.
Видео: Как изготавливают стальные сковородки
