الصين هي دولة مسبك، وقد وصل إنتاج المسبك في عام 2021 إلى 51.3 مليون طن، ويحتل حجم الصناعة المرتبة الأولى في العالم. تُظهر إحصائيات بيانات جمعية المسابك الصينية أن المسابك المحلية الحالية البالغ عددها 26000 مسبك محلي، بما في ذلك حجم سوق المسبوكات الرملية يبلغ حوالي 120 مليار يوان. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، يواجه تطوير الصناعة صعوبات في السنوات الأخيرة، وتبرز في المقدمة ضغوط توفير الطاقة وخفض الانبعاثات، ونقص العمال المهرة، والتجانس الخطير للمنافسة وغيرها من القضايا. من أجل الخروج من المعضلة، استثمرت الشركات الكثير من الأموال في تطوير المنتجات الجديدة والتحول التكنولوجي، ومع تباطؤ التنمية الاقتصادية، وتوهين العائد الديموغرافي وارتفاع التكاليف الشاملة، وصناعة الصب، والانخفاض العام في القيمة المضافة للمنتجات، والتحول الصناعي والارتقاء بوتيرة التباطؤ، والحاجة الملحة لاستكشاف طريق جديد للتحول والتطوير. لم تكن التكنولوجيا التقليدية غير قادرة على تغيير الوضع، وهناك حاجة ملحة للعديد من شركات المسابك "الابتكار والتمكين" للتكنولوجيا الجديدة - بتكلفة أقل، وعوائد يمكن التنبؤ بها، وبناء تكنولوجيا منتجات المؤسسة من التحويل المنخفض إلى التحويل الراقي ل "القناة الخضراء".

في هذا السياق، كانت تقنية الطباعة الرملية ثلاثية الأبعاد 3DP (المعروفة أيضًا باسم "تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الرملية النفاثة الموثقة") في مجال رؤية الناس، بعد سنوات من التطوير والنضج، تنافسية للغاية. في هذه الورقة، يمكننا أن نرى معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد الرملية المحلية ظهرت في خط إنتاج مؤسسة صب خاصة في مدينة شيانيانغ بمقاطعة شنشي، لمنتجات الصب الخاصة بهم لإعطاء المزايا التقنية "المنافسة غير المتكافئة"، ودخول سوق الصب الراقية بنجاح.

صب الرمل وتزوير الرمل والبثق واللحام والطحن وغيرها من تكنولوجيا معالجة المعادن، مقارنة بتكنولوجيا تشكيل المعادن الأكثر بساطة وكفاءة، لذلك يتم استخدامها على نطاق واسع. يتم استخدام صب الرمل التقليدي بشكل أساسي في قالب تحويل الرمل أو طريقة تشكيل القالب أو الصندوق الأساسي، وتحتاج إلى تصنيع قالب خشبي أو قالب معدني، وتصنيع القوالب يستغرق وقتًا طويلاً وتكلفة عالية ومخاطر، بحيث تواجه العديد من شركات المسابك في المرحلة الأولى من تطوير منتج جديد معضلة الاختيار - إذا فتحت القالب ولم تتمكن من الحصول على الطلب، فستكون خسارة رسوم القالب مقابل لا شيء. في هذه الحالة ، بالإضافة إلى تطوير منتج جديد ، من الصعب أيضًا تلبية بعض الكميات الصغيرة من الأجزاء والأجزاء المعقدة من الطلب. من ناحية أخرى ، فإن خراطة رمل القالب نفسها لديها أيضًا العديد من أوجه القصور في العملية ، مثل هامش التجميع المخصص لتجميع القالب وإزالة القالب وهامش الميل لسحب القالب ، مما يؤدي إلى منتجات صب الرمل مع كمية أكبر من إزالة الآلات ، وخطأ كبير في الأبعاد ، وتشطيب سطح الصب السيئ ومشاكل أخرى. ولذلك، فإن متطلبات الجودة الأعلى للمسبوكات المعقدة يجب أن تتخلى عن عملية الصب بالرمل وتتحول إلى عمليات بديلة أخرى أكثر تكلفة، مثل الصب بالضغط والصب الدقيق، إلخ.

يمكن أن يؤدي ظهور تقنية الطباعة بالرمل ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد إلى حد كبير إلى تغيير الوضع غير المواتي الذي يعاني منه صب الرمل. لا يتطلب استخدام تقنية الطباعة بالرمل ثلاثية الأبعاد 3DP قوالب، ويمكن الانتهاء من الطباعة المباشرة للرمل بأقل وقت وأقل تكلفة لتطوير منتج جديد وتسليم المنتجات الصغيرة والمتوسطة. بعد التحقق من صحة عملية 3DP، يمكن إتقان عملية الصب، وتوقيع العقد بنجاح، ثم الاستثمار في فتح القوالب لتصنيع كميات كبيرة، مما يمكن أن يوفر الكثير من الاستثمار في القوالب. من حيث الجودة، لا يخضع نوع الرمل ثلاثي الأبعاد ثلاثي الأبعاد لقيود عملية خراطة رمل القالب، مع مستوى 10 ميكرون من الدقة العالية، والبنية المعقدة لشكل حر واحد، يمكن أن تكون دقة سطح صب الألومنيوم المصبوب من الألومنيوم المصبوب قابلة للمقارنة مع الصب الدقيق، ولكن أيضًا يقلل من أخطاء التجميع الناتجة عن معدل الخردة، مما يقلل من عمالة العمال، والفوائد الاقتصادية الإجمالية كبيرة جدًا.

في السنوات الأخيرة، مدفوعة بكل من التكنولوجيا والطلب في السوق، تطورت تكنولوجيا الطباعة الرملية ثلاثية الأبعاد في الصين بسرعة. قامت شركة Beijing Longyuan Automatic Forming System، المحدودة (وهي شركة تابعة لشركة SANDI Technology، ويشار إليها باسم "Longyuan Forming")، وهي شركة رائدة في مجال معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد المحلية ومزود خدمات التصنيع، بتطوير وإطلاق سلسلة AFS-J1600 و AFS-J2100 من معدات الإنتاج الضخم بشكل مستقل، والتي حققت سرعة طباعة أقل من 15 ثانية/طبقة واجتازت اختبار ثبات المعدات لمدة 1000 ساعة. اجتازت المعدات اختبار ثبات المعدات لمدة 1000 ساعة، وتتمتع بدقة طباعة جيدة وجودة متأصلة، وهي مصممة لتلبية احتياجات الألومنيوم المصبوب والحديد الزهر والمغنيسيوم والصلب المصبوب وغيرها من التطبيقات، وهي مجهزة بمجموعة واسعة من أنظمة المواد الكاشطة والمواد الرابطة.

Ltd. مجموعتين من طابعات الرمل ثلاثية الأبعاد Longyuan Forming 3DP لإنتاج الرمل في عام 2021، والتي حلت الآن محل عملية خراطة الرمل بالقالب الخشبي بالكامل. فهي لا توفر تكلفة ووقت فتح القالب فحسب، بل تتجنب أيضًا المخاطر الناجمة عن التصميم غير المعقول للقالب وإصلاح القالب. وقد تم تحسين كفاءة الإنتاج إلى حد كبير، خاصة بالنسبة للإنتاج التجريبي للمنتجات ذات القيمة المضافة العالية مع دورة زمنية قصيرة ودقة عالية ودفعة صغيرة، والتي يمكن تسليمها بجودة عالية وكفاءة عالية بسهولة أكبر، وأصبحت ميزة تنافسية كبيرة.

صب Xinxin من خلال صب لونغيوان صب طابعة الرمل 3DP باستخدام عملية الصب السريع بالرمل لإنتاج تجريبي لمصنع سيارات لكتلة المحرك، نظرًا لتعقيد هيكل الأسطوانة، وسمك الجدار صغير، إذا كانت الطريقة التقليدية لدورة الإنتاج تستغرق أكثر من شهر واحد. تم تحسين معدات الطباعة بالرمل 3DP التي تنتجها الرمال والدقة والقوة من العملية التقليدية بشكل كبير، وقوة الشد تصل إلى 2MPa، وخشونة سطح الصب أقل من Ra12.5، يتم التحكم في العيوب بشكل جيد، ولا توجد عصارة أو مسامية أو تشققات أو انحباس الخبث، ولا توجد عيوب وعيوب سطحية. استغرق الأمر 10 أيام فقط لتسليم المسبوكات الجاهزة من الحديد الزهر الرمادي (HT250)، وتم تقصير دورة الإنتاج بمقدار 2/3، وتم تخفيض التكلفة بمقدار 30%.

تتبنى شركة Xinxin Casting عملية الصب السريع بالرمل من خلال طابعة الرمل ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد Longyuan Forming لتجربة تصنيع إطارات المركبات خفيفة الوزن لمؤسسة سيارات الطاقة الجديدة، وتستغرق دورة الإنتاج 40 يومًا إذا تم تصنيعها بالطرق التقليدية. وباستخدام الصب السريع بالطباعة الرملية ثلاثية الأبعاد 3DP، تصل دقة الأبعاد للقالب المصبوب النهائي إلى مستوى CT7، وتكون خشونة السطح أقل من Ra12.5 ميكرومتر، ويكون سطح الصب خاليًا من الثقوب الهوائية والشقوق، ويكون الشكل كاملًا والهيكل واضحًا. تم تسليم المصبوب النهائي من سبائك الألومنيوم (ZL101) أخيرًا في 6 أيام، مما أدى إلى تقصير دورة الإنتاج بمقدار 85% وتقليل التكلفة بمقدار 32%.

قال المسؤول عن شركة شين شين للمسبوكات تان داوي إن الطلب الآن أكثر من اللازم، طابعتان للرمل ثلاثية الأبعاد 3DP على مدار 24 ساعة في التشغيل المستمر، وقدرة الطباعة الشهرية الحالية البالغة 20 طناً من الرمل بعيدة كل البعد عن تلبية الطلب الضخم في السوق. ستقدم شركة Xinxin Casting المزيد من طابعات الرمل ثلاثية الأبعاد 3DP في الخطوة التالية، لتحقيق الطاقة الإنتاجية الشهرية لما يقرب من 100 طن تقريبًا، وتبلغ قيمة الإنتاج السنوي ما يقرب من 100 مليون يوان من الهدف. "في الوقت الحاضر، يمكننا إنتاج جميع أنواع الهياكل المعقدة، وقد تم تحسين الكفاءة بمقدار الضعف وانخفضت التكلفة بمقدار النصف. وفي الوقت نفسه، نظرًا لأن دورة التسليم قد تم تقصيرها بشكل كبير، فقد تحسنت ربحية المنتج بشكل كبير، ونحصل على فائدة حقيقية". في العديد من شركات الصب التقليدية لا تزال بسبب ارتفاع استهلاك الطاقة، والتلوث العالي، ودقة المنتج لا يمكن أن تلبي المتطلبات وتواجه معضلة الانتقال في الوقت الحالي، وقد اتخذت شين شين الصب الصب الأخضر 3D الطباعة الخضراء من الصريح حققت اختراقا بنجاح.

باختصار، تتميز تقنية الطباعة بالرمل ثلاثية الأبعاد 3DP لأداء الرمل وسرعة المعالجة وحجم الصب وغيرها من التحسينات والتحسينات الأخرى بمزايا واضحة، وقد تم تطبيقها بشكل ناضج على إنتاج الصب، وهي مناسبة بشكل خاص لتطوير المنتجات الجديدة والمنتجات المعقدة وإنتاج المنتجات الصغيرة. مع التقدم في السوق والزيادة التدريجية في سرعة وجودة متطلبات تطوير المنتجات الجديدة، أعتقد أنه في السنوات القليلة المقبلة، في مواجهة مئات المليارات من سوق صب الرمال، ستحتل الطباعة بالرمل 3DP المزيد والمزيد من الحصة، مما يساعد على تطوير مسبك الصين عالي الجودة.

[نبذة عن لونجيوان للقولبة
شركة Longyuan AFS المحدودة هي شركة تابعة لشركة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وهي واحدة من أوائل الشركات في الصين التي حققت التصنيع والخدمة في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد الصناعية. في عام 1994، طورت الشركة أول معدات طباعة ثلاثية الأبعاد صناعية ذات حقوق ملكية فكرية مستقلة في الصين - آلة تلبيد النماذج الأولية السريعة بمسحوق الليزر الانتقائي في منطقة انتقائية - وهي واحدة من أوائل الشركات في الصين التي حققت تصنيع وخدمة الطباعة الصناعية ثلاثية الأبعاد، وهي مؤسسة وطنية عالية التقنية، ومؤسسة عالية التقنية في تشونغ قوانكون، ومؤسسة مبتكرة في منطقة هايديان، ومؤسسة متخصصة في بكين، ومورّد للمعدات التكنولوجية الرئيسية للتصنيع الذكي.
تركز شركة Lonrun على معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد وخدمات التصنيع، وتمتلك الشركة ما يقرب من 30 عامًا من الخبرة في خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد، من خلال معهد الأبحاث، ومحطات عمل ما بعد الدكتوراه، ومركز التكنولوجيا الهندسية "الثالوث" نظام الابتكار المتآزر "الثالوث"، لتوفير ضمان تقني قوي. من خلال التلبيد الانتقائي بالليزر الانتقائي SLS المطور ذاتيًا، والذوبان الانتقائي بالليزر SLM، والطباعة الرملية ثلاثية الأبعاد 3DP، والطباعة المعدنية النافثة للحبر BJ، والترسيب بالطاقة الموجهة DED وسلسلة أخرى من المعدات الذكية، ومن خلال توزيع مراكز التصنيع الذكية في البلاد لتزويد المستخدمين بالطباعة الرملية الصب السريع، والصب الدقيق لطباعة الشمع، والنماذج الأولية السريعة للأجزاء النهائية، والطباعة ثلاثية الأبعاد المعدنية المتدرجة وغيرها من خدمات التصنيع السريع. أكثر من 1,000 مستخدم لخدمات المعدات والمعالجة في مجالات الفضاء والسيارات والدراجات النارية والنقل بالسكك الحديدية وصمام مضخة السفن وتصنيع الآلات والصب الفني ومعالجة المعادن وغيرها من المجالات.