3D-печать для литья песка - обязательное условие для владельцев традиционных литейных цехов

В традиционной литейной промышленности изготовление песчаных форм всегда было ключевым аспектом, влияющим на производительность, стоимость и способность формировать сложные конструкционные отливки. С ростом рыночных требований к высокой точности, короткому сроку изготовления и сложной структуре отливок, традиционные методы ручной формовки и изготовления форм с трудом отвечают современным требованиям производства. Песочные 3D-принтеры, являясь передовой технологией аддитивного производства, могут напрямую печатать сложные песчаные формы и стержни без необходимости изготовления форм, что значительно сокращает производственный цикл, снижает затраты и повышает свободу дизайна. В этой статье мы рассмотрим, почему традиционные литейные предприятия должны рассмотреть возможность внедрения технологии 3D-печати песка для повышения конкурентоспособности, оптимизации производственных процессов и удовлетворения рыночного спроса на эффективное и точное литье. Эта статья написана исключительно для владельцев литейных заводов, и мы надеемся, что она вдохновит вас.

Как владелец литейного производства, часто ли вы сталкиваетесь с подобной ситуацией?

-Клиенты хотят делать небольшие партии пробных деталей, делают металлическую форму на 200 000, в результате заказ составляет всего 50 штук, при расчете выясняется, что стоимость формы больше, чем заработанные деньги, остается только отказаться от заказа!
-Клиент пришел с заказом на аэрокосмическую деталь с сотовой структурой, и традиционная ошибка при сборке песчаного сердечника была больше, чем размер детали, и это была большая головная боль - смотреть на бракованную отливку!
-Конкуренты с 3D-печати взял известный автомобильный блок аккумуляторов заказов, их собственное предложение ниже, чем другие 30% или не выиграл торги, и, наконец, поинтересовался о доставке других быстрее, чем мы 2 месяца, очень беспомощны!

-Клиенты не двигаются, чтобы изменить дизайн, более 300 комплектов пресс-форм скопились на складе, проверка счетов показала, что инвентарь пресс-форм занимал полгода прибыли, что слишком болезненно для вкуса!

-Клиенты отправили сложную структуру частей над, и сказал, что цена не проблема, оценка обнаружила, что традиционный процесс литья не может быть сделано, глядя на такой высокой добавленной стоимости заказов может быть только отказаться!

Ниже мы поможем всем начальникам по очереди четко разобраться, статья позволит вам полностью понять технологию 3D-печати литья песка!

Что такое песочная 3D-печать?

Песочная 3D-печать - относительно новая технология, проще говоря, это как строительные блоки, с помощью специального материала слой за слоем "сваянные" из литьевого песка.

В прошлом традиционный метод изготовления форм для песка требовал изготовления форм, а затем их формовки, что является сложным процессом, и было бы особенно трудно и дорого сделать формы для песка очень странных и сложных форм. Но песочная 3D-печать - это совсем другое, она работает с 3D-моделью в вашем компьютере. Вы вводите данные 3D-модели проектируемой отливки в 3D-принтер, а принтер, в соответствии с формой и структурой модели, наносит специальный песок или пескоподобные материалы, слой за слоем точным способом и скрепляет их вместе, подобно использованию бесчисленных очень тонких "песочных листов", постепенно складывающихся в законченный песчаный узор. Таким образом, независимо от сложности формы, если она может быть разработана на компьютере, она может быть распечатана, и скорость довольно быстрая, и не нужно делать сложные формы, как традиционный метод, это может сэкономить много времени и стоимости.

Принцип работы песочного 3D-принтера

Песочная 3D-печать обычно выполняется с помощьюСтруйная обработка вяжущего (BJ)Основные принципы заключаются в следующем:

1. рассыпать песок: Принтер равномерно распределяет по печатной платформе специальный литьевой песок (например, кварцевый песок, керамический песок или песок с покрытием).
2. распыляемое связующее: Распылительные форсунки точно распыляют связующее вещество в соответствии с компьютерной моделью (данные CAD), чтобы скрепить песчинки в определенной области.
3. многократно накапливаться: Платформа опускается, снова насыпается песок, распыляется связующее, слой за слоем отверждается и формуется, пока не будет завершена вся песочная печать.
4. переработка: Удаление несвязанного песка, затвердевание и очистка печатной песчаной формы, которая впоследствии может быть использована для литья металла.

Какие основные проблемы решает 3D-печать для литья песка?

Существование или рождение каждой технологии должно иметь свою "миссию". Обычно ее называют решением конкретной проблемы, удовлетворением рыночного спроса, в этом и заключается ценность ее существования. Ниже мы рассмотрим технологию песчаной 3D-печати для решения наболевших проблем, возникающих при традиционном литье, а именно:

• Производство деталей сложной формыТрадиционное литье песка сложно и дорого для производства сложных форм, таких как тонкие каналы охлаждения внутри лопастей авиационных двигателей, которым трудно придать точную форму с помощью традиционных процессов. 3D-печатный песок может легко воплотить сложные формы в реальность на основе цифровых моделей, от песка с плотными вогнутыми и выпуклыми блоками автомобильных двигателей до песка с тонкой бионической структурой внешней оболочки медицинского устройства, которые могут быть идеально визуализированы.
• длительный срок изготовленияТрадиционное литье в песок требует длительного процесса проектирования форм, изготовления форм, отладки форм и т.д., и производственный цикл крупномасштабных форм часто превышает несколько месяцев. 3D-печать песка не требует изготовления форм, а напрямую печатает в соответствии с цифровой моделью, и изменения дизайна могут быть внесены только путем манипулирования моделью на компьютере и повторной печати модели, что значительно сократит производственный цикл. Например, исследование и разработка нового автомобильного блока двигателя, традиционное литье формы лома переделать по крайней мере две недели, 3D печать песка может быть завершена в день печати новой модели, на следующий день может быть поставлен в литье.
• Сложность контроля за расходамиТрадиционные литейные формы производят серьезные материальные отходы, коэффициент использования сложных форм составляет менее 30%, и высокие трудовые затраты. 3D печать песка по требованию печати, точный песок, коэффициент использования материала более 90%, снижение отходов. Высокая степень автоматизации процесса печати позволяет снизить трудозатраты. Возьмем в качестве примера небольшой литейный завод, с годовой производственной мощностью 5 000 штук отливок небольших трубных фитингов, после внедрения 3D-печати песка, материальные затраты будут снижены на 150 000 юаней в год, а трудовые затраты будут сокращены на 200 000 юаней.
• Низкая точность отливокТрадиционная песчаная форма из-за износа формы, погрешности прилегания поверхности раздела, отклонения размера отливки часто превышает ±1 мм, припуски на последующую обработку, отходы материала, склонна к локальному разрыхлению, захвату песка и другим дефектам, что приводит к неравномерным механическим свойствам отливок. 3D печать модели песка по цифровой модели точного привода, точность размера песка до ±0,5 мм или менее, позволяет достичь равномерной компактности, избежать неравномерного разрыхления песка, и в то же время оптимизировать процесс затвердевания, чтобы значительно уменьшить усадочные отверстия, усадку, обеспечить надежное внутреннее качество отливки. В то же время процесс затвердевания оптимизирован для значительного уменьшения усадочных отверстий и усадочного рыхления, что обеспечивает стабильное и надежное внутреннее качество отливок.
• Давление окружающей средыПри производстве традиционных литейных форм образуется большое количество отходов металла, отходов пластика, песка, скапливаются отходы переработки песка. При производстве песка методом 3D-печати, неиспользованный песок может быть переработан и использован повторно, отходов очень мало, а процесс печати не требует большого количества химических связующих, уменьшается выброс вредных газов, улучшается экология цеха. По статистике, после использования песка для 3D-печати выбросы отходов литейного производства сократились более чем на 80%, концентрация пыли, вредных газов достигла экологических норм.

Как литейное производство может оценить, нужно ли ему покупать песочный 3d-принтер?

Цена песочного 3D-принтера не дешевая (обычно чем больше размер, тем дороже), покупать его нужно с относительной осторожностью, особенно малым и средним литейным предприятиям. Чтобы помочь начальству оценить, есть ли необходимость в покупке, мы составили несколько оценочных пунктов ниже, чтобы дать начальникам традиционных литейных цехов ориентир, а затем в соответствии с их собственной ситуацией решить, стоит ли покупать:

производственное требование

• Сложность продуктаЕсли литейные заводы часто производят отливки сложной формы, с тонкой структурой или внутренними каналами, такие как лопасти авиадвигателей, блоки цилиндров автомобилей и т. д., трудно удовлетворить требования традиционного процесса, песчаные 3D-принтеры могут сыграть свою роль.
• Размер и объем производстваДля небольших многосерийных отливок песчаные 3D-принтеры обеспечивают гибкость, позволяя быстро менять изделия без использования форм, что снижает стоимость и время цикла. Однако для крупномасштабных отливок одного вида традиционные процессы могут быть более экономически эффективными.
• Требования к срокам поставкиПесочные 3D-принтеры позволяют сократить сроки изготовления и быстрее реагировать на заказы, если у заказчика жесткие сроки изготовления.

экономическая эффективность

• Инвестиции в оборудованиеНеобходимо учесть стоимость приобретения песочного 3D-принтера, затраты на установку и ввод в эксплуатацию, а также расходы на техническое обслуживание.
• эксплуатационные расходы: Включает материалы для печати, потребление энергии, затраты на рабочую силу и т. д. Сравните традиционный процесс литья и проанализируйте высокие и низкие долгосрочные эксплуатационные расходы.
• потенциальная прибыльРассмотрим потенциальные преимущества использования песочных 3D-принтеров с точки зрения повышения качества продукции, сокращения времени цикла и уменьшения количества брака.

технические возможности

• Навыки сотрудников: Оцените, насколько хорошо существующие сотрудники владеют технологией 3D-печати и нужно ли их обучать или нанимать специалистов.
• Техническая поддержка: Понять возможности технической поддержки поставщика оборудования, включая своевременность и эффективность таких услуг, как установка и ввод в эксплуатацию, обучение и устранение неисправностей.

рыночная конкуренция

• Тенденции развития отрасли: Следите за своими коллегами, чтобы узнать, внедряют ли они уже песочную 3D-печать, и если конкуренты уже используют ее и получают преимущество, литейным предприятиям, возможно, стоит задуматься о ее приобретении, чтобы оставаться конкурентоспособными.
• потребность клиентаПриобретение песочных 3D-принтеров может помочь удовлетворить потребности клиентов, которые хотят, чтобы литейные предприятия внедряли передовые технологии для повышения качества и производительности продукции, а также для повышения конкурентоспособности на рынке.

экологические требования

• Если местные требования к охране окружающей среды строги, традиционный процесс литья находится под большим давлением с точки зрения обработки отработанного песка, выброса выхлопных газов и т. д., песчаные 3D-принтеры могут помочь предприятиям выполнить требования по охране окружающей среды благодаря преимуществам высокой степени использования материала и низкого уровня отходов.

Какой талант нужен для песочной 3D-печати?

Учитывая, что многие традиционные литейные предприятия могут быть не укомплектованы специалистами по 3D-печати и литью песка, мы специально сопоставили позиции работников, которым необходимо иметь какие-либо навыки и обычные должностные обязанности, чтобы заводы при наборе персонала делали ссылки.

Профессиональные требования:

1. Машиностроение, материаловедение, литейное производство, аддитивное производствои других смежных профессий;
2. Предпочтительно знакомство с технологией песочной 3D-печати (Binder Jetting) и опыт эксплуатации соответствующего оборудования;
3. Опыт использованияCAD, программное обеспечение для 3D-моделирования (например, SolidWorks, AutoCAD, Magics и т.д.)С базовыми навыками обработки данных;
4. Понимание процесса литья, знание свойств песчаных материалов, процесса последующей обработки и анализ распространенных дефектов литья;
5. Способность обслуживать и устранять неисправности оборудования и самостоятельно решать общие проблемы в работе оборудования;
6. Хороший командный игрок, способный работать в тесном контакте с инженерами по литью и производственной командой для оптимизации производственного процесса;
7. Способность к быстрому освоению новых технологий и живой интерес к применению аддитивного производства в литейной промышленности.

Описание работы:

1. отвечать заПесочный 3D-принтерПовседневные операции, включая ввод в эксплуатацию оборудования, выполнение заданий на печать и контроль качества;
2. Обработка данных 3D-печати, включая оптимизацию CAD-модели, нарезку и настройку параметров печати;
3. Контролируйте процесс печати, чтобы убедиться, что качество песчаной формы соответствует требованиям к литью, и что проведена необходимая последующая обработка (например, очистка, закалка и т. д.);
4. Отвечает за техническое обслуживание оборудования, поиск и устранение неполадок в процессе печати для обеспечения стабильной работы оборудования;
5. Сотрудничать с командой по технологии литья для оптимизации процесса 3D-печати песчаных форм с целью повышения качества литья и эффективности производства;
6. Исследовать и внедрять новые материалы и процессы, чтобы постоянно совершенствовать применение песчаной 3D-печати в производстве отливок;
7. Отвечает за внутреннее обучение персонала технологиям 3D-печати для повышения общего технического уровня команды.

резюме

В целом, технология песчаной 3D-печати открывает множество возможностей и изменений для традиционных литейных заводов, которые могут эффективно решить традиционный процесс литья, сталкивающийся с проблемами изготовления деталей сложной формы, длительным производственным циклом, сложностью контроля стоимости, низкой точностью литья, а также давлением охраны окружающей среды и рядом острых вопросов. Благодаря всесторонней оценке производственного спроса, экономической эффективности, технических возможностей, рыночной конкуренции и экологических требований, владельцы литейных заводов могут более научно и рационально судить о том, стоит ли внедрять песчаный 3D-принтер. Оснащенный профессиональным техническим персоналом, он должен гарантировать, что эта технология в литейном производстве в плавной посадке, играть ключевую роль в максимальной производительности.

В условиях растущей конкуренции на рынке литейного производства, возьмите на себя инициативу по внедрению новых технологий, активно вносите изменения, может быть, удастся воспользоваться первой возможностью для достижения трансформации и модернизации предприятий и устойчивого развития. Для традиционных литейных заводов технология песочной 3D-печати - это не только изменение технологии, но и прорыв в развитии узких мест, повышение основной конкурентоспособности и прекрасная возможность. Я надеюсь, что все боссы литейных заводов могут объединить фактическую ситуацию своих предприятий, полностью взвесить все "за" и "против", чтобы сделать наиболее подходящий для долгосрочного развития предприятия процесс принятия решений, так что предприятие в приливе времени, чтобы оседлать волны, плывя к более широкому рынку синего моря.