Промышленное песчаное литьё с применением 3d-печати производители

Когда слышишь про промышленное песчаное литьё с применением 3d-печати производители, многие сразу представляют лабораторные эксперименты. На деле же это уже работающая технология для серийного литья алюминиевых головок цилиндров и стальных турбинных лопаток. Главное заблуждение — будто 3D-печать форм сразу идеальна. На практике первый отлив всегда идет с доводкой: то усадку не учли, то газопроницаемость песчаной смеси не та.

Где технология BJ реально работает

Вот пример с литьем корпусов насосов. Раньше оснастку делали 4 месяца, сейчас — 3 дня. Но важно: не всякая смола для связки песка подходит. Мы в 2021 г. провалили партию отливок для гидравлики — взяли дешевый аналог, а он дал выгорающие включения. Пришлось переделывать 40 форм.

Китайские производители вроде CH Leading Additive Manufacturing тут вырвались вперед. Их установки BJ-серии — те самые, что используют на литейном заводе в Тольятти для выпуска тормозных дисков. Видел их оборудование в работе: главное преимущество — система подачи порошка без остановки печати. Это для серии 500+ отливок в месяц — экономия 15% времени.

Кстати, про песчаное литьё с 3D-печатью часто умалчивают про финишную обработку стержней. После печати их все равно прокаливают при 200°C — иначе прочность на разрыв будет нестабильной. Мы в цехе специально держим журнал брака: так выявили, что 70% дефектов — от несоблюдения температурного режима постобработки.

Оборудование которое не подведет

Работал с разными 3D-принтерами для литья. Немецкие хороши, но дороги в обслуживании. У китайских CH Leading (https://www.3dchleading.ru) взяли S-Max 2 в 2022 — до сих пор без серьезных поломок. Ключевое — их система калибровки стола: даже при перепадах напряжения не было случаев смещения слоев.

Важный нюанс: производители часто хвалят разрешение печати, но для литья важнее скорость. Наш рекорд — 6 песчаных форм 400×400×300 мм за 18 часов. Достигли этого только с оборудованием, где два экструдера работают попеременно — как раз как у CH Leading Additive Manufacturing в их флагманской модели.

Кстати, их технология струйного склеивания — не просто копия западных аналогов. Видел в действии их систему рециркуляции песка — возвращает 92% материала против 85% у конкурентов. Для массового производства это тысячи тонн экономии в год.

Подводные камни которые не покажут в рекламе

Никто не рассказывает про влажность песка. Даже при 3% влажности вместо 1% получите брак по раковинам. Мы месяц не могли понять, почему в одних партиях идеальные отливки, а в других — трещины. Оказалось — поставщик менял карьер песка без уведомления.

Еще момент: 3d-печати производители редко упоминают про вибрацию. При печати крупных форм (свыше 600 мм) даже работающий кран в цехе вызывает микросмещения. Пришлось ставить демпфирующие платформы — сейчас это уже стандарт для новых производств.

Самое болезненное — совместимость материалов. Песок от одного производителя, смола от другого — и получаешь непредсказуемую усадку. CH Leading как раз предлагают комплексные решения: их собственные расходники стабильнее работают в связке с оборудованием.

Кейсы где технология себя оправдала

Запускали литье чугунных коллекторов для КамАЗа. Ручные стержни давали 23% брака, с 3D-печатью — упало до 7%. Но пришлось дорабатывать систему вентиляции форм — компьютерное моделирование не учело локальных перегревов.

Интересный опыт с мелкими сериями: делали 15 уникальных отливок для ремонта старых станков. Фрезеровать оснастку нерентабельно, а 3D-печать форм окупилась за 2 недели. Здесь промышленное песчаное литьё с 3D-печатью идеально — гибкость производства того стоит.

Критически важный параметр — температура выжигания модели. Для стальных отливок нужны формы, выдерживающие 1600°C. Не все 3D-принтеры могут такие печатать — только с керамическими связующими. CH Leading как раз специализируются на этом направлении — их разработки по керамическим формам сейчас тестируют на заводе в Екатеринбурге.

Что будет дальше с рынком

Уже вижу тенденцию: крупные литейные цеха закупают по 2-3 3D-принтера не для экспериментов, а для постоянной работы. В Новосибирске есть производство, где 40% стержней делают на оборудовании CH Leading — и это при годовом объеме 20 тысяч тонн отливок.

Скоро ждем прорыва в многоматериальной печати. Сейчас пробуем печатать формы с разной газопроницаемостью в отдельных секциях — для сложных отливок с тонкими стенками. Если получится, сократим брак еще на 15%.

Производители оборудования типа CH Leading Additive Manufacturing (Guangdong) Co., Ltd. уже анонсировали системы с ИИ-контролем качества — камера отслеживает дефекты печати в реальном времени. Для промышленного масштаба это необходимость — человеческий глаз не способен отследить микропоры на лету.