3Dプリンターによる砂型鋳造、伝統的な鋳物工場のオーナー必見

伝統的な鋳造業界では、砂型製作は常に生産性、コスト、複雑な構造鋳物を形成する能力に影響する重要な側面でした。高精度、短納期、複雑な構造の鋳物に対する市場の要求が高まる中、従来の手作業による鋳型造型や鋳型製作は、現代の製造要件を満たすことが難しくなっています。砂型3Dプリンターは、先進的な積層造形技術として、複雑な砂型や中子を鋳型なしで直接プリントすることができ、生産サイクルを劇的に短縮し、コストを削減し、設計の自由度を高めます。この記事では、従来の鋳物工場が砂型3Dプリンティング技術の導入を検討して競争力を高め、生産プロセスを最適化し、効率的で正確な鋳物を求める市場の需要に応えるべき理由について見ていきます。以下は、鋳物工場のオーナーのためだけに書かれたものであり、あなたのインスピレーションになることを願っています。

鋳物工場の経営者として、このような状況に遭遇することはよくあることですか？

--顧客は少量の試用部品をしたい、20万に金型をして、注文の結果は50枚だけで、計算すると、金型の費用は稼いだお金より多いことがわかり、注文をあきらめるしかない！
--顧客はハニカム構造を持つ航空宇宙部品の注文を受け、従来の砂中子の組み立て誤差は部品サイズよりも大きく、スクラップになった鋳物を見つめるのは大きな頭痛の種だった！
--3D印刷で競合他社は、よく知られている自動車用バッテリーパックの受注を取り、独自のオファーは、他の30%よりも低いか、入札を獲得していない、と最終的に私たちよりも速く、他の人の配信についてお問い合わせ2ヶ月、非常に無力！

--顧客は設計を変更するために移動しない、スクラップ金型の300セット以上が倉庫に積み上げられ、アカウントをチェックすると、金型の在庫が利益の半年を占めていることが判明し、あまりにも痛みを味わう！

--顧客は複雑な構造の作品を送り、価格は問題ではないと言ったが、評価は伝統的な鋳造プロセスは行うことができないことを発見し、このような高付加価値の注文を見て、唯一のあきらめることができる！

3Dプリンティング砂型鋳造技術を十分に理解していただくための記事です！

サンド3Dプリンティングとは？

サンド3Dプリンティングは比較的新しい技術で、簡単に言えば、鋳物砂から特殊な材料を層ごとに「積み上げる」積み木のようなものだ。

従来の砂型を作る方法では、型を作り、その型を使って形を作るという複雑な工程が必要な場合があり、非常に奇妙で複雑な形をした砂型を作りたい場合は特に難しく、コストもかかります。しかし、砂型3Dプリントは違います。設計された鋳物の3Dモデルのデータを3Dプリンターに入力すると、プリンターがモデルの形状や構造に従って、特殊な砂や砂のような材料を、層ごとに正確な方法で入れて結合し、ちょうど無数の非常に薄い「砂シート」を使って徐々に完全な砂型を作っていくようにします。この方法では、どんなに複雑な形状であっても、コンピューターで設計さえできれば、プリントアウトすることができ、スピードはかなり速く、従来の方法のように複雑な型を作る必要がないため、時間とコストを大幅に節約することができる。

砂型3Dプリンタの原理

サンド3Dプリンティングは、通常バインダージェッティング（BJ）基本原則は以下の通り：

1. 砂を撒く印刷機は、特定の鋳物砂（珪砂、セラミック砂、コーテッドサンドなど）を印刷台に均等に敷き詰めます。
2. スプレーバインダースプレーノズルは、コンピューターモデル（CADデータ）に従ってバインダーを正確に噴射し、砂粒同士を特定の領域で結合させる。
3. 何度も重ねるプラットフォームが降ろされ、砂が再び撒かれ、バインダーが噴霧され、硬化し、砂絵全体が完成するまで層ごとに成形される。
4. 再処理結合していないルースサンドの除去、印刷された砂型の硬化と洗浄。

3Dプリンターによる砂型鋳造が解決する中核的な問題とは？

それぞれの技術の存在や誕生には、必ず「使命」がある。一般に、特定の問題に対する解決策として知られる、市場の需要を満たすこと、これがその存在価値である。以下では、従来の鋳造で遭遇した茨の道を解決する砂の3Dプリンティング技術について、次のように考えてみたい：

• 複雑形状部品の製造従来の砂型鋳造では、航空エンジンのブレード内部の微細な冷却水路のような複雑な形状を正確に造形することは困難で、コストもかかる。3Dプリント砂は、デジタルモデルに基づいて複雑な形状を簡単に現実のものにすることができ、自動車エンジンブロックの緻密な凹凸を持つ砂から、医療機器の外殻の微妙なバイオニック構造を持つ砂まで、完璧に表現することができる。
• 長い生産リードタイム従来の砂型鋳造は、鋳型の設計、鋳型の製造、鋳型のデバッグなどの長いプロセスを経る必要があり、大規模な鋳型の製造サイクルは数ヶ月を超えることが多い。新しい自動車エンジンブロックの研究開発など、従来の鋳造金型のスクラップリメイクは少なくとも2週間、3D印刷砂は、新しいモデルの印刷の日に完了することができ、翌日には鋳造に入れることができます。
• コスト管理の難しさ3D印刷砂オンデマンド印刷、正確な砂、90%以上の材料利用率、廃棄物を削減します。印刷プロセスの高度な自動化は、人件費を削減することができます。ある小さな鋳物工場を例に取ると、年間生産能力5,000個の小型管継手鋳物で、3Dプリント砂の導入後、材料費は年間15万元削減され、人件費は20万元削減される。
• 鋳物の精度が低い鋳型の摩耗、パーティング面のフィッティングエラーによる伝統的な砂型は、鋳造サイズの偏差は、多くの場合、±1mm以上であり、その後の加工代、材料の無駄、および局所的な緩み、砂の巻き込みやその他の欠陥が発生しやすく、その結果、鋳物の不均一な機械的特性。 精密駆動のデジタルモデルによる3D印刷砂型、±0.5mm以下の砂のサイズの精度は、砂の緩み不均一を避けるために、均一なコンパクトさを達成することができ、同時に、大幅に鋳物の信頼性の高い内部品質を確保するために、収縮穴、収縮を低減するために凝固プロセスを最適化します。同時に、凝固プロセスを最適化し、引け巣、引け緩みを大幅に低減し、鋳物の安定した信頼性の高い内部品質を確保する。
• 高い環境圧力3D印刷砂の生産、未使用の砂をリサイクルして再利用することができ、非常に少ない廃棄物、印刷プロセスは、有害ガスの排出量を削減し、ワークショップの環境を改善し、化学結合剤を大量に必要としない。統計によると、3D印刷砂を使用した後、鋳物工場の廃棄物排出量は80%以上削減され、粉塵、有害ガスの濃度は環境基準に達しています。

鋳物工場は、砂型3Dプリンターを購入する必要があるかどうかをどのように評価するのでしょうか？

砂型3Dプリンターの価格は決して安くはなく（通常、サイズが大きくなるほど高価になる）、購入するには比較的慎重で、特に中小規模の鋳物工場が多い。上司が購入する必要があるかどうかを評価するために、私たちは伝統的な鋳物工場の上司に参考になるように、いくつかの評価ポイントを以下にまとめました：

生産要件

• 製品の複雑性鋳物工場が、航空エンジンのブレードや自動車のシリンダーブロックなど、複雑な形状や微細な構造、内部流路を持つ鋳物を製造することが多い場合、従来のプロセスの要件を満たすことは難しく、砂型3Dプリンターが優位性を発揮できる。
• 生産規模と生産量小型の多品種鋳造の場合、砂型3Dプリンターは、金型を必要とせずに製品を迅速に切り替える柔軟性を提供し、コストとサイクルタイムを削減します。しかし、大規模な単一品種の鋳物では、従来のプロセスの方がコスト効率が高い場合があります。
• 納期要件砂型3Dプリンターはリードタイムを短縮し、顧客が厳しい納期スケジュールを設定している場合、迅速な注文対応を可能にする。

費用対効果

• 設備投資砂型3Dプリンターの購入費用、設置費用、試運転費用、メンテナンス費用などを考慮する必要がある。
• ランニングコスト印刷材料、エネルギー消費、人件費などを含む。従来の鋳造プロセスを比較し、長期的なランニングコストの高低を分析する。
• ポテンシャルゲイン製品品質の向上、サイクルタイムの短縮、スクラップ率の低下など、砂型3Dプリンターを使用する潜在的なメリットを考えてみましょう。

技術力

• 従業員スキル既存の従業員が3Dプリンティング技術をどの程度習得しているかを評価し、専門家としてのトレーニングや採用が必要かどうかを判断する。
• テクニカルサポート設置や試運転、トレーニング、故障修理などのサービスがタイムリーで効果的かどうかを含め、機器サプライヤーの技術サポート能力を理解すること。

市場競争

• 業界動向もし競合他社がすでにサンド3Dプリンティングを採用し、優位に立っているのであれば、鋳物工場は競争力を維持するためにサンド3Dプリンティングの購入を検討する必要があるかもしれません。
• 顧客ニーズ砂型3Dプリンターの購入は、鋳物工場が製品の品質と生産性を向上させ、市場での競争力を高めるために先進技術を採用することを望む顧客のニーズを満たすのに役立つ。

環境要件

• 地域の環境保護要求が厳しい場合、従来の鋳造工程は廃砂処理や排ガス排出などの面で大きな圧力を受けている。砂型3Dプリンターは、材料の利用率が高く、廃棄物が少ないという利点があるため、企業が環境保護要求を満たすのに役立つ。

砂型3Dプリンターに必要な人材とは？

多くの伝統的な鋳造企業が3D印刷砂型鋳造関連の専門家が装備されていない可能性があることを考慮し、我々は特別に労働者の位置は、スキルや通常の職務のどのような側面を持っている必要があります照合しているので、工場が参照を行うために募集しています。

プロフェッショナルの条件：

1. 機械工学、材料科学、鋳造工学、積層造形およびその他の関連職種；
2. サンド3Dプリンティング（バインダージェッティング）技術に精通し、関連機器の操作経験があることが望ましい；
3. の使用に関する専門知識CAD、3Dモデリング・ソフトウェア（SolidWorks、AutoCAD、Magicsなど）基本的なデータ処理能力を有する；
4. 鋳造プロセスを理解し、砂の材料特性、後処理プロセス、一般的な鋳造欠陥の分析に精通している；
5. 機器のメンテナンスやトラブルシューティングを行い、機器操作における一般的な問題を独自に解決する能力；
6. チームプレーが得意で、鋳造エンジニアや製造チームと密接に協力し、製造プロセスを最適化できる；
7. 新しい技術を素早く理解する学習能力が高く、鋳造業界における積層造形の応用に強い関心を持つ。

仕事内容

1. 持つサンド3Dプリンター機器の試運転、印刷ジョブの実行、品質管理などの日常業務；
2. CADモデルの最適化、スライス、印刷パラメータの設定など、3D印刷データの処理；
3. 印刷工程を監督し、砂型の品質が鋳造要件を満たしていること、必要な後処理（洗浄、硬化など）が実施されていることを確認する；
4. 設備のメンテナンス、トラブルシューティング、印刷工程における問題解決などを担当し、設備の安定稼働を図る；
5. 鋳造技術チームと協力し、砂型を3Dプリントするプロセスを最適化し、鋳造品質と生産効率を向上させる；
6. 鋳物製造における砂型3Dプリンティングの応用を継続的に改善するために、新しい材料やプロセスを研究・導入する；
7. 3Dプリンティング技術の社内トレーニングを担当し、チーム全体の技術レベルを向上させる。

概要

要約すると、砂型3Dプリンティング技術は従来の鋳物工場に多くのチャンスと変化をもたらし、複雑な形状の部品製造の問題、長い生産サイクル、コスト管理の難しさ、鋳造精度の悪さ、環境保護の圧力や一連の茨の道に直面している従来の鋳造プロセスを効果的に解決することができます。生産需要、費用対効果、技術能力、市場競争、環境要件などの包括的な評価を通じて、鋳物工場の所有者は、より科学的かつ合理的に砂の3Dプリンタを導入するかどうかを判断することができます。プロの技術者を装備し、円滑な着陸の鋳物工場で、この技術を確保することであり、最大のパフォーマンスの鍵を果たしている。

競争が激化する鋳物市場では、積極的に変更を加える、新技術を受け入れるためのイニシアチブを取る、変革と企業のアップグレードと持続可能な発展を達成するための最初の機会をつかむことができるかもしれません。伝統的な鋳物工場にとって、砂の3D印刷技術は、技術の変化だけでなく、ボトルネックの開発のブレークスルーだけでなく、絶好の機会のコア競争力を向上させる。私は、すべての鋳物工場のボスが自分の企業の実際の状況を組み合わせることができ、完全に企業の意思決定の長期的な発展に最も適したように、長所と短所を比較検討することを願っています。