
Когда ищешь поставщиков для промышленной 3D-печати песчаных форм, сразу понимаешь — кремнеземный песок это не просто сырье, а целая технологическая дисциплина. Многие ошибочно считают, что достаточно купить принтер и засыпать любой песок, но на деле даже фракция 140-200 мкм дает разную усадку в зависимости от степени очистки.
В 2021 году мы тестировали три системы печати с одинаковыми параметрами — китайский CH Leading, немецкий Voxeljet и японский CMET. Ключевым оказался не разрешение печати (в литейных формах это вторично), а стабильность подачи песка. В CH Leading Additive Manufacturing использовали шнековую систему с подогревом — простая механика, но безотказная при работе с влажным песком.
Особенно важно смотреть на систему рециркуляции: если недосушенный песок идет на повторное использование, это гарантированные трещины в формах. У китайцев стоит двухуровневая сушка в контуре регенерации — не идеально, но для 85% задач хватает. Кстати, их сайт https://www.3dchleading.ru выложен с техническими спецификациями, где честно указаны пределы влажности — 0.8% против заявленных 0.5% у конкурентов.
Еще нюанс — совместимость с связующими. Мы пробовали фурановые смолы с принтерами CH Leading — пришлось калибровать сопла каждые 20 часов работы. Но для стандартных ФА-связующих проблем не было.
Здесь поставщики часто умалчивают о главном: геометрия зерна влияет на газопроницаемость сильнее, чем гранулометрический состав. Круглые зерна — выше текучесть, но меньше прочность на сжатие. Остроугольные — обратная ситуация. После месяца тестов остановились на смеси 70/30 в пользу остроугольных.
Температура в цехе — отдельная история. Летом при +30°C смола начинала полимеризоваться в трубках, хотя производитель заявлял рабочий диапазон до +35. Пришлось ставить локальный обдув печатающих головок. Кстати, в CH Leading позже добавили эту опцию в базовую комплектацию.
Самое неприятное — когда песок с разной электропроводностью дает статику на раскатном валу. Решение нашли случайно: добавили 2% молотого циркона в смесь. Не по технологии, но работает.
С немецкими установками ждешь запчасти 3 недели, с китайскими — 5 дней через Дубай. Но в CH Leading научились делать дистанционную диагностику: по видео с телефона определяли засор в фильтре тонкой очистки. Хотя их инженеры иногда предлагают странные решения — например, прогревать песок до 60°C, что категорически нельзя для фурановых смол.
Запчасти у них унифицированы — те же подшипники в конвейере можно купить у местных поставщиков. Это важнее, чем кажется: когда в пятницу вечером ломается приводной ремень, ждать посылку из Китая неделю — остановить литейный цех.
По контракту на обслуживание они требуют 4 профилактики в год. На практике хватает двух, если вовремя менять фильтры. Кстати, их фильтры с бумажными картриджами — слабое место, лучше сразу ставить циклонные сепараторы.
Считали окупаемость для литейного цеха на 500 тонн отливок в год. При работе в три смены промышленный кремнеземный песочный 3d-принтер отбивается за 14 месяцев — но только если печатать сложные сердечники, где экономия на оснастке 3-4 раза.
Скрытые затраты: электричество на сушку песка (15 кВт/ч постоянно) и утилизация отработанного материала. Кремнеземная пыль категорически не проходит по экологическим нормам — пришлось заключать отдельный договор с полигоном.
Сейчас считаем вариант с системой CH Leading — у них есть модуль регенерации песка с заявленным показателем 92%. Если на практике выйдет хотя бы 80%, это сократит затраты на сырье на треть. Ждем их инженеров с тестовыми запусками.
Следующий шаг — гибридные смеси. Тестируем добавление хромита в кремнезем для стальных отливок — прочность вырастает на 18%, но износ сопел увеличивается. Поставщики оборудования пока не готовы давать гарантии на такие эксперименты.
CH Leading анонсировали систему с дозированной подачей разных песков в один каркас — интересно, но пока сыро. Их технология струйного склеивания BJ действительно отработана, но для многокомпонентных материалов нужна другая механика.
В целом рынок смещается в сторону специализированных решений. Уже недостаточно просто продать 3d-принтер поставщики должны предлагать технологические цепочки — от подготовки песка до утилизации. CH Leading как раз двигаются в этом направлении, судя по их последним кейсам с автомобильными литейками.
Выбирая поставщика, смотрите не на спецификации, а на готовность адаптировать оборудование под ваши материалы. Тот же CH Leading Additive Manufacturing (Guangdong) Co., Ltd. не самый продвинутый в плане автоматизации, но их инженеры быстро вносят изменения в ПО под конкретные задачи.
Главный урок — не существует универсального решения. То, что работает для алюминиевого литья, не подойдет для чугуна. И да, начинайте с пробной партии в 20-30 тонн отливок — только практика покажет все нюансы.
Сейчас рассматриваем их новую модель с двойной печатающей головкой — для одновременного производства формы и сердечников. Если заявленная производительность 120 л/ч подтвердится, это изменит всю логистику нашего литейного цеха.