
Когда слышишь про промышленный аддитивный песочный принтер производители, многие сразу представляют универсальные машины 'для всего' — это первое заблуждение, с которым мы столкнулись ещё в 2019 году при тестировании китайской установки. На деле же ключевая сложность даже не в печати, а в согласованности работы дюз и стабильности подачи материала при температуре цеха выше 30°C.
Вот смотрите: большинство производителей хвастаются разрешением печати, но умалчивают про зависимость скорости от фракции песка. Мы в прошлом году потеряли две недели, пытаясь адаптировать мелкозернистый кварц 0,1-0,3 мм под стандартные параметры — пришлось полностью пересчитывать шаг двигателя. Кстати, именно тогда обратили внимание на CH Leading Additive Manufacturing — у них в техдокументации честно указаны ограничения по гранулометрическому составу.
Ещё один момент — система рециркуляции песка. В теории всё просто: неиспользованный материал возвращается в бункер. На практике же появляется микропыль, которая забивает фильтры. Приходится либо ставить дополнительные сепараторы (что удорожает систему), либо мириться с 12-15% потерей материала после 5-6 циклов. Кстати, на https://www.3dchleading.ru есть довольно подробный разбор этой проблемы с реальными цифрами потерь — редко кто из производителей публикует такие данные.
Температурная стабильность связующего — отдельная головная боль. Летом 2022 в цеху было +35°, и мы получили брак 40% отпечатанных стержней. Оказалось, полимерный отвердитель начинал менять вязкость уже при +28°. Пришлось разрабатывать систему охлаждения подающих магистралей — стандартные решения от европейских производителей не подходили по габаритам.
Помню первый запуск промышленного аддитивного песочного принтера для литейного цеха — тогда мы ошибочно считали, что главный критерий успеха это геометрическая точность. Реальность показала, что важнее способность формы выдерживать вибрацию при заливке. Один из наших ранних проектов с треском провалился именно из-за этого: детали соответствовали чертежам, но 30% форм разрушались при контакте с расплавом.
Интересный опыт получили при работе с CH Leading Additive Manufacturing (Guangdong) Co., Ltd. — их инженеры предложили модифицировать состав связующего специально для алюминиевых сплавов. Не скажу что это решило все проблемы, но процент брака снизился с 18% до 7-8%. Правда, пришлось пожертвовать скоростью — цикл печати увеличился на 15%.
Сейчас вспоминаю тот период с иронией: мы тогда три месяца пытались добиться от немецкого оборудования тех же показателей, что китайские коллеги дали за две недели доработок. Хотя нет, вру — не за две недели, а за восемнадцать дней, если считать с момента получения техзадания.
Когда анализируешь стоимость владения, обычно учитывают цену оборудования, песка и связующего. Но редко кто закладывает в расчёты: простой из-за замены фильтров (каждые 120-150 часов), повышенный расход электроэнергии на систему вентиляции (особенно зимой), и самое главное — стоимость переналадки под новый тип отливок.
Вот конкретный пример: для серийного производства крыльчаток насосов мы изначально выбрали дорогой немецкий принтер. Казалось бы, надёжно. Но когда понадобилось перейти с нержавейки на титан, выяснилось что система не поддерживает быструю смену параметров печати. В результате каждый новый материал требовал 2-3 недели перенастройки. Сейчас на промышленный аддитивный песочный принтер производители часто не акцентируют этот момент, хотя для средних предприятий он критичен.
Если говорить про CH Leading, то у них в паспорте оборудования чётко прописано: смена материала — 3-5 рабочих дней. На практике получалось 4-6 дней, но всё равно вдвое быстрее чем у конкурентов в том же ценовом сегменте. Хотя их система автоматической калибровки иногда 'капризничает' при смене влажности в цеху — приходится делать ручные корректировки.
Сейчас многие ждут прорыва в скорости печати, но я скептически отношусь к заявлениям об удвоении производительности к следующему году. Физические ограничения по текучести песка и кинетике связующего никто не отменял. Реальный прогресс видится в другом — в увеличении ресурса компонентов и снижении стоимости обслуживания.
Например, у того же CH Leading Additive Manufacturing в новых моделях увеличили срок службы дюз до 2000 часов — против 1200 у предыдущего поколения. Это даёт экономию около 15-18 тыс. евро в год для предприятия с тремя установками. Не революция, но существенное улучшение.
Ещё одно направление — интеграция с системами контроля качества. Мы в прошлом месяце тестировали прототип который в реальном времени отслеживает плотность нанесения связующего. Пока сыровато, но идея перспективная. Если производители смогут довести эту технологию до ума, это сократит процент брака ещё на 5-7%.
Исходя из нашего опыта, при выборе промышленный аддитивный песочный принтер стоит обращать внимание не на паспортные характеристики, а на ремонтопригодность в условиях вашего производства. Как минимум три раза сталкивались с ситуацией когда простая замена сенсора занимала неделю из-за необходимости ждать запчасти из-за рубежа.
Обязательно тестируйте оборудование на ваших материалах — не доверяйте демонстрациям на 'идеальном' песке. Мы сейчас всегда просим привезти пробную партию именно того песка который используем в производстве. Кстати, на https://www.3dchleading.ru есть опция тестовой печати с вашим материалом — полезная услуга, которой мало кто пользуется.
И последнее: не экономьте на обучении операторов. Лучшее оборудование будет бесполезно если персонал не понимает принципов работы. Мы в свое время наступили на эти грабли — купили дорогой японский принтер, а нормально работать на нём смогли только через полгода, после трёх обучающих сессий со специалистами.