3D打印如何解决铸造高报废率问题：革新铸造工艺，提升品质与效�?/a>最先出现在三帝科技股份有限公司�?/p> ]]> Являясь краеугольным камнем промышленного производства, литейная отрасль давно столкнулась с рядом трудностей, имеющих глубокие корни. Среди них высокий процент брака - "скрытая стоимость", которая не только означает прямые потери сырья, но и приводит к длительному циклу разработки продукции, высоким затратам на доработку и потере ценных рыночных возможностей. Для некоторых сложных структур, с высокими техническими требованиями к отливкам, выход традиционного процесса будет резко снижаться. Эта дилемма заставила отрасль срочно искать технологические изменения, которые устранили бы первопричины проблемы. В этом контексте аддитивное производство (широко известное как 3D-печать) с его уникальными преимуществами для традиционной литейной промышленности обеспечивает подрыв всей цепочки цифровых решений для преобразования и модернизации отрасли обеспечивает новый путь.

Глава 1: Глубокое погружение: корневая проблема дефектов традиционного литья

1.2 Дилемма "высокой стоимости" и "низкой эффективности" традиционного производства пресс-форм

Другой основной проблемой традиционного процесса литья является процесс изготовления формы. Традиционное производство деревянных или металлических коробок - это трудоемкий процесс, зависящий от высококвалифицированных работников, с длительными сроками изготовления и значительными затратами. Любое незначительное изменение конструкции означает необходимость переделки формы, что приводит к большим дополнительным затратам и неделям или даже месяцам ожидания.

Такая чрезмерная зависимость от физических форм также существенно ограничивает свободу проектирования отливок. Сложные внутренние бегунки и полые структуры не могут быть отлиты в единое целое с помощью традиционных процессов изготовления форм и должны быть разобраны на множество отдельных стержней, которые затем собираются с помощью сложной оснастки и ручного труда. ². Эти технологические ограничения вынуждают конструкторов идти на компромисс и жертвовать характеристиками детали ради технологичности, например, упрощать каналы охлаждения, чтобы приспособить их к процессам сверления, не обеспечивающим оптимального охлаждения.

Таким образом, высокий процент брака при традиционном литье - это не отдельная техническая проблема, а продукт его основных процессов. Традиционный режим "физических проб и ошибок" заставляет литейное производство при обнаружении дефектов проходить через длительный процесс модификации формы и повторного тестирования, что представляет собой высокорисковый и низкоэффективный цикл. Революционная ценность 3D-печати заключается в том, что она предоставляет "бесформенное" решение, коренным образом перестраивающее весь производственный процесс, который станет традиционным режимом "физических проб и ошибок". Революционная ценность 3D-печати заключается в том, что она предоставляет "бесформенное" решение, которое коренным образом меняет весь производственный процесс, превращая традиционную модель "физических проб и ошибок" в модель "цифрового моделирования проверки", которая ставит риск перед процессом, тем самым устраняя большинство причин устаревания из первоисточника.

2.1 Бесформенное производство: устранение основных причин устаревания

Основным преимуществом 3D-печати является ее "бесформенный" метод производства, который позволяет обойти все проблемы, связанные с формами, присущие традиционному литью, что радикально снижает количество брака.

Непосредственно из CAD в песчаную форму. Струйное нанесение связующего в аддитивном производстве - ключ к достижению этой цели. Она осуществляется путем точного распыления жидкого связующего на тонкий слой порошка (например, кварцевого или керамического песка) с помощью печатающей головки промышленного класса на основе цифровой модели 3D CAD. Склеивая слой за слоем, 3D-модель в цифровом файле создается в виде твердой песчаной формы или песчаного стержня. Этот процесс полностью исключает необходимость использования физических форм. Поскольку нет необходимости в длительном проектировании и изготовлении формы, цикл изготовления формы может быть сокращен с недель или даже месяцев до нескольких часов или дней, что позволяет печатать по требованию и быстро реагировать на изменения в дизайне, значительно сокращая первоначальные инвестиции и затраты на проб и ошибок.

Цельное формование и сложные конструкции. Послойное изготовление с помощью 3D-печати дает беспрецедентную свободу проектирования. Он позволяет отливать сложные песчаные сердечники, которые традиционно должны быть разделены на несколько частей, например, извилистые бегунки внутри двигателя, в единое целое. Это не только упрощает процесс литья, но и, что более важно, полностью исключает необходимость сборки, склеивания и смещения сердечников, устраняя, таким образом, такие распространенные дефекты, как захват песка, отклонения размеров и неправильная форма, вызванные этими проблемами.

Цифровое моделирование и проектирование. На этапе цифрового проектирования, предшествующего 3D-печати, инженеры могут использовать передовое программное обеспечение для анализа методом конечных элементов (FEM), чтобы провести точное виртуальное моделирование процессов заливки, усадки и охлаждения. Это позволяет предвидеть и устранить потенциальные дефекты, которые могут привести к пористости, усадке или трещинам, еще до начала производства. Например, моделируя течение жидкого металла в бегунках, можно оптимизировать конструкцию системы заливки, чтобы обеспечить плавное заполнение и эффективное удаление воздуха. Такое цифровое прогнозирование значительно повышает процент успеха первого пробного прогона и гарантирует выход отливок на начальном этапе.

Отличные свойства песка. 3D-печатные песчаные формы благодаря своей послойной конструкции могут достигать равномерной плотности и воздухопроницаемости, которых трудно добиться при использовании традиционных процессов. Это очень важно для процесса литья. Равномерная газопроницаемость обеспечивает беспрепятственный выход газов, образующихся внутри песчаной формы, в процессе заливки, что значительно снижает дефекты пористости, вызванные плохим отводом воздуха.

Охлаждение с помощью формы. Технология конформного охлаждения - еще одно революционное применение 3D-печати в области литейных форм. Вставки в формы, изготовленные с помощью 3D-печати металла, имеют охлаждающие бегунки, которые могут быть спроектированы таким образом, чтобы в точности повторять контуры поверхности отливки. Это обеспечивает быстрое и равномерное охлаждение, значительно снижая деформацию и усадку, вызванную неравномерной усадкой, что значительно уменьшает количество брака. Согласно данным, пресс-формы с охлаждением по ходу движения могут сократить время цикла впрыска до 70%, при этом значительно улучшая качество продукции.

От "физических проб и ошибок" к "цифровому предвидению". Основной вклад 3D-печати заключается в преобразовании традиционной модели литейного производства "проб и ошибок" в "предвосхищающее производство". Она позволяет литейщикам выполнять многочисленные итерации в цифровой среде с минимальными затратами, что является фундаментальным изменением в мышлении и бизнес-процессах. Такая модель "гибридного производства" облегчает освоение 3D-печати традиционными литейными предприятиями и обеспечивает наиболее эффективное производство. Например, 3D-печать можно использовать для создания самых сложных и подверженных ошибкам песчаных стержней, которые затем можно комбинировать с песчаными формами, изготовленными традиционными методами, таким образом "опираясь на сильные стороны".

Глава 3: SANTI TECHNOLOGY: цифровой двигатель для расширения возможностей литейной промышленности

Являясь пионером и лидером в области аддитивного производства в Китае, компания 3DPTEK обеспечивает мощную поддержку литейной промышленности с помощью самостоятельно разработанного основного оборудования.

Основными продуктовыми линейками компании являютсяПесочный принтер 3DPчто подчеркивает ее лидерство в области технологий. Флагманские устройства3DPTEK-J4000Благодаря большому размеру отливки 4000 x 2000 x 1000 мм она является высококонкурентной в мировом масштабе. Такой большой размер позволяет отливать крупные и сложные отливки одним куском без необходимости сращивания, что исключает возможные дефекты, возникающие при сращивании. В то же время, например

3DPTEK-J1600PlusПодобные устройства обеспечивают высокую точность ±0,3 мм и высокую скорость печати, что позволяет добиться превосходного качества при быстром производстве.

Кроме того, компания SANTI TechnologyОборудование для селективного лазерного спекания (SLS)Такие серии, какLaserCore-6000Машины также отлично зарекомендовали себя в области точного литья. Оборудование этой серии особенно подходит для изготовления восковых форм для литья по выплавляемым моделям, обеспечивая более точное решение для высококлассных, тонких деталей, таких как аэрокосмические и медицинские детали.

Стоит отметить, что SANDI Technology является не только поставщиком оборудования, но и экспертом в области материалов и технологических решений. Компания разработала более 20 связующих и 30 рецептур материалов, совместимых с чугуном, стальным литьем, алюминием, медью, магнием и другими литейными сплавами. Благодаря этому оборудование компании может быть легко интегрировано в широкий спектр литейных производств, обеспечивая клиентам всестороннюю техническую поддержку.

Компания предлагает услуги "под ключ" - от проектирования и 3D-печати до литья, механической обработки и контроля. Такая вертикально интегрированная модель значительно упрощает управление цепочкой поставок заказчика, снижает затраты на связь и риски, а также позволяет литейному заводу сосредоточиться на своей основной деятельности.

21. Успешное применение этой технологии в области новых энергетических транспортных средств доказало ее значительные преимущества в производстве высокопроизводительных отливок сложной структуры.

С другой стороныКорпус промышленного насосаВ случае с компанией SANDI была принята гибридная модель производства "внешняя форма 3DP + внутреннее ядро SLS". Эта дополнительная стратегия позволила сократить производственный цикл на 80%, и в то же время повысить точность размеров отливок до уровня CT7, что отлично доказало мощный эффект гибридного способа производства.

Проект совместного предприятия с литейным заводом Xinxin Foundry - самый веский аргумент в пользу бизнеса. Внедрив технологию 3D-печати, литейный завод добился увеличения оборота на 1 351 TP3T, удвоил прибыль, вдвое сократил время выполнения заказа и снизил затраты на 301 TP3T - ряд количественных показателей, которые служат неопровержимым доказательством окупаемости технологии 3D-печати в литейной промышленности.

В таблице ниже показано, как 3D-печать может решить болевые точки литейной промышленности как на техническом, так и на бизнес-уровне:

Дефекты литья или болевые точки	Причины и ограничения традиционных ремесел	Решения и преимущества 3D-печати
воздушно-пузырьковая	Плохое удаление воздуха из формы; жидкий металл попадает в газ	Равномерная и контролируемая воздухопроницаемость песка; оптимизированная система заливки с цифровым моделированием
кратер	Неравномерное охлаждение; недостаточная усадка	Прогнозируемая оптимизация с помощью численного моделирования; равномерное охлаждение с помощью фасонных каналов охлаждения
Сэндвич, неправильная форма	Многожильная сборка, склеивание и несоосность; погрешности прилегания торцевых поверхностей	Сложные сердечники отливаются в единое целое, что исключает необходимость сборки; не требуются физические разделительные поверхности
Высокая стоимость формовки	Требуются физические формы, высококвалифицированный труд, длительные сроки изготовления.	Бесформенное производство; печать непосредственно из файлов CAD, производство по требованию
Неэффективность и длительное время выполнения заказа	Долгое изготовление формы; многократные пробы и ошибки	Сокращение времени цикла 80%; возможность быстрого итеративного проектирования; печать по требованию
Увеличение стоимости бизнеса	Низкая рентабельность и нестабильность поставок	Оборот вырос на 1 35%, маржа удвоилась; затраты снизились на 30%

Глава 4: Взгляд в будущее: цифровизация и устойчивость в литейной промышленности

Технология 3D-печати ведет литейную промышленность от традиционного "производства" к фундаментальной трансформации "умного производства". Согласно соответствующему отчету, масштабы китайской индустрии аддитивного производства продолжают расти высокими темпами, и в 2022 году они превысят 32 млрд юаней. Эти данные ясно показывают, что цифровая трансформация стала необратимой тенденцией развития отрасли.

В будущем 3D-печать будет глубоко интегрирована с искусственным интеллектом (ИИ), IoT и другими технологиями для достижения полной автоматизации и интеллектуального управления производственными линиями. Литейные заводы смогут использовать алгоритмы искусственного интеллекта для оптимизации параметров литья, а датчики IoT - для мониторинга производственного процесса в режиме реального времени, что позволит еще больше повысить выход продукции и эффективность производства.

Кроме того, уникальные преимущества 3D-печати в реализации сложных легких конструкций помогут автомобильной, аэрокосмической и другим отраслям промышленности улучшить характеристики продукции и снизить энергопотребление, что идеально подходит для глобального устойчивого развития. Модель производства 3D-печати по требованию и высокий коэффициент использования материала (несвязанный порошок выше 90% может быть переработан) также значительно снижают образование отходов, что открывает перед литейной промышленностью экологически безопасный путь развития для литейной промышленности.

заключительные замечания 3D-печать - это не конец литья, а его новаторство. Она дает традиционной литейной промышленности беспрецедентную гибкость, эффективность и гарантию качества благодаря двум основным преимуществам - "бесформенности" и "цифровости". Это позволяет литейному производству освободиться от высокого уровня брака и вступить в новую эру большей эффективности, конкурентоспособности и инноваций. Для любого литейного предприятия, стремящегося выделиться на конкурентном рынке, внедрение технологии 3D-печати, представленной компанией SanDi Technology, - это уже не просто выбор, а необходимый путь в будущее.

3D打印如何解决铸造高报废率问题：革新铸造工艺，提升品质与效�?/a>最先出现在三帝科技股份有限公司�?/p> ]]> //srqwj.com/ru/blogs/li-yong-3d-da-yin-ji-shu-shi-xian-kuai-su-sha-xing-zhu-zao/ Wed, 27 Nov 2024 03:51:44 +0000 //srqwj.com/?p=1827 Статья о том, как использовать современную технологию 3D-печати для быстрого литья и использовать возможности бизнеса, чтобы вывести его на новый уровень.

利用3D打印技术实现快速砂型铸造的指南最先出现在三帝科技股份有限公司�?/p> ]]> На волне перемен в производстве технология 3D-печати постепенно вытесняет традиционные методы производства, особенно в области литья в песчаные формы. Благодаря технологии 3D-печати можно не только значительно повысить эффективность производства, но и добиться изготовления сложных деталей. В этой статье мы подробно рассмотрим, как использовать технологию 3D-печати для быстрого литья песка.

I. Преимущества 3D-печати литья песка

Традиционное литье в песчаные формы часто основывается на ручном изготовлении форм, что занимает много времени, требует больших трудозатрат и высокой квалификации работников. В отличие от этого, литье в песчаные формы с помощью 3D-печати создается непосредственно по цифровым моделям, что дает следующие преимущества:

Повышение эффективности производства: Нет необходимости в изготовлении формы, прямая печать песчаного рисунка, что значительно сокращает время производства.
Высокая гибкость конструкции: Можно создавать сложные структуры, которые трудно реализовать с помощью обычных процессов.
высокая точность: Цифровое производство обеспечивает постоянство и точность продукции.
экономическая эффективность: Подходит для мелкосерийного производства и индивидуального заказа с большей экономичностью.

II. Детали технологического процесса

1. подготовка цифровой модели

Сначала с помощью программного обеспечения CAD была разработана 3D-модель детали, после чего были проведены следующие оптимизационные работы:

Учитывайте требования к процессу литья: Добавьте соответствующую усадочную маржу.

Проектирование литейных систем и стояков: Обеспечивает беспрепятственный поток металлических жидкостей.

Выполнение анализа моделирования заполнения и затвердевания: Прогнозирование качества и эксплуатационных характеристик отливок.

Оптимизация структуры модели: Обеспечьте жизнеспособность печати.

2. Выбор устройства печати

На рынке существует две основные технологии 3D-печати песочных узоров:

Селективное лазерное спекание (SLS): Подходит для прецизионных деталей.

Струйная обработка вяжущего: Подходит для крупных отливок. Необходимо учитывать при выборе оборудования:

Размер печати: Выберите оборудование, соответствующее размеру детали.

Точность печати: Обеспечение выполнения требований к конструкции.

эффективность производства: Подбирается в соответствии с требованиями производства.

Совместимость материалов: Убедитесь, что устройство поддерживает необходимый материал для печати.

3. Подготовка материалов

Материалы для песочной печати в основном включают в себя:

Специальный литейный песок: Равномерный размер частиц и хорошая текучесть.

связующее вещество: Обеспечьте прочность песка.

катализаторы: Ускоряет процесс затвердевания. Выбор материала оказывает непосредственное влияние на качество отливки и должен быть оптимизирован в соответствии с конкретным сценарием применения.

4. Управление процессом печати

В процессе печати необходимо обратить внимание на следующие ключевые моменты:

Контроль температуры и влажности в помещении для печати: Убедитесь, что среда печати стабильна.

Равномерность распределения песка: Обеспечивает плотность песчаной формы.

Регулировка дозировки связующего вещества: Обеспечьте прочность песка.

Контроль времени отверждения: Избегайте чрезмерного или недостаточного отверждения.

5. процессы после обработки

После печати необходимо выполнить песочный рисунок:

Очистка от сыпучего песка: Обеспечьте гладкую поверхность.

Испытание на прочность: Убедитесь, что песчаная форма может выдержать давление литья.

Контроль размеров: Обеспечение соответствия спецификациям проекта.

обработка поверхности: Улучшение качества поверхности отливок.

III. Точки контроля качества

Чтобы обеспечить качество отливки, на ней нужно сосредоточиться:

1. Контроль качества песка

Испытание на уплотнение: Убедитесь, что песок плотный.

Испытание на прочность при сжатии: Убедитесь, что песчаная форма может выдержать давление литья.

Проверка воздухопроницаемости: Чтобы избежать пористости в отливках.

Проверка точности размеров: Обеспечение соответствия требованиям к конструкции.

2. Контроль процесса литья

Контроль температуры налива: Обеспечьте металлический поток жидкости.

Регулировка скорости налива: Избегайте попадания металлических жидкостей на песчаную форму.

Контроль условий охлаждения: Обеспечьте равномерное охлаждение отливки.

Определение времени освобождения формы: Избегайте деформации отливок.

V. Перспективы применения

Технология литья песка с помощью 3D-печати быстро развивается и в будущем будет играть важную роль в следующих областях:

Производство деталей для аэрокосмической промышленности: Для удовлетворения потребностей в высокоточных и сложных конструкциях.

Разработка прототипов деталей для автомобильной промышленности: Сокращение цикла НИОКР.

Производство ключевых компонентов для строительной техники: Повышение производительности.

Художественное литье и другие виды персонализации: Реализация сложных проектов.

заключительные замечания

Технология 3D-печати литья песка - это продукт глубокой интеграции традиционного производства и современных цифровых технологий, который не только повышает эффективность производства, но и предоставляет новые возможности для инноваций. С непрерывным прогрессом технологий этот процесс будет широко использоваться во все большем количестве областей. Предприятиям, использующим эту технологию, необходимо полностью учитывать собственные потребности, правильно выбирать оборудование и параметры процесса, а на практике постоянно оптимизировать и совершенствовать его, чтобы в полной мере реализовать его преимущества.

Часто задаваемые вопросы:

利用3D打印技术实现快速砂型铸造的指南最先出现在三帝科技股份有限公司�?/p> ]]>