Промышленный 3d-принтер песка для литья нержавеющей стали производитель

Когда слышишь про промышленные 3D-принтеры песка для нержавеющей стали, первое, что приходит в голову — это какие-то лабораторные установки, которые вечно ломаются. Но на деле, если взять тот же песчаный 3D-принтер от CH Leading, всё иначе. Многие думают, что главное — это разрешение печати, а на самом деле ключевое — это стабильность процесса и однородность смеси. Мы в свое время тоже попались на эту удочку, купили немецкий принтер, а он с нашими песками не дружил — то слои отходят, то связующее неравномерно распределяется. Пришлось переучиваться на ходу.

Технологические нюансы, которые не пишут в инструкциях

Вот смотри, допустим берешь стандартный кварцевый песок — в теории всё должно работать. А на практике фракция 0,1-0,3 мм дает разную усадку в зависимости от влажности в цеху. Мы как-то зимой запустили партию стержней для отливки задвижек — через сутки трещины пошли. Оказалось, вентиляция слишком сушила воздух. Пришлось добавлять пластификатор, но не тот, что для гипса, а специальный для литья нержавеющей стали — там температура выше 1500°C, обычные добавки выгорают и поры создают.

Кстати про CH Leading — их принтеры изначально проектировались под наши российские пески. Не знаю, специально или так получилось, но с карьера в Калужской области песок у них стабильно работает. Хотя я бы не сказал, что это панацея — каждый раз всё равно подстройка нужна. Но хотя бы базовая калибровка не слетает после каждой второй печати, как было с нашим старым японским аппаратом.

Еще момент по связующим — фурановые смолы дают хорошую прочность, но для пищевой нержавейки не подходят. Перешли на фенол-формальдегидные, но тут свои заморочки: время жизни смеси всего 4-5 часов, поэтому принтер должен работать как часы. У CH Leading в этом плане хорошая система подогрева и дозирования — поддерживает вязкость стабильной.

Реальные кейсы из практики

Был у нас заказ на корпусные детали для нефтяной арматуры — сложные каналы охлаждения, толщины стенок от 3 мм. На промышленном 3D-принтере напечатали стержневой комплект за 36 часов, тогда как на изготовление оснастки ушло бы недели три. Но не всё гладко — при сборке формы обнаружили, что некоторые элементы дали отклонение по плоскостности 0,8 мм при допуске 0,5. Пришлось экстренно дорабатывать вручную.

А вот для решеток дренажных систем получилось идеально — геометрия сотовая, литьем такое не сделать. Отливки пошли с первого раза, правда пришлось повозиться с литниковой системой — компьютерное моделирование не учело локальные перегревы. Добавили холодильники в проблемные зоны, уменьшили брак с 12% до 3%.

Сейчас пробуем комбинировать — простые элементы делаем традиционными методами, а сложные — на принтере. Экономия на оснастке около 40%, но вот стоимость печати всё еще высокая. Хотя если считать оборачиваемость средств — выгоднее, особенно для мелкосерийного производства.

Оборудование CH Leading в работе

Их модель AMS-350 у нас в цеху уже полтора года. Из заметного — ременные приводы поначалу растягивались, пришлось заменить на цепные. Зато система подачи песка безотказная — шнеки с тефлоновым покрытием, не залипает даже при высокой влажности. Скорость печати около 30-40 л/ч в зависимости от сложности, это быстрее, чем у большинства аналогов в этом классе.

Из минусов — программное обеспечение иногда глючит при конвертации сложных STEP-файлов. Приходится разбивать модель на части вручную. Зато поддержка отвечает оперативно, обычно в течение суток проблему решают. Кстати, они постоянно обновляют базы материалов — недавно добавили профиль для цирконового песка, это для нас актуально было.

По обслуживанию — раз в полгода чистим фильтры, меняем уплотнители на печатной головке. Детали доступные, в отличие от того же Voxeljet, где запчасти приходилось месяцами ждать. Расходники у CH Leading есть на складе в Подмосковье, это важно для непрерывного производства.

Экономика процесса

Считаю, многие переоценивают рентабельность 3D-печати в литье. Да, экономия на оснастке есть, но себестоимость формы все равно выше традиционной на 15-20%. Другое дело, когда речь идет о сроках — запуск новой детали вместо 2-3 месяцев занимает 2-3 недели. Для опытных образцов это бесценно.

У нас был случай — заказчику срочно нужна была партия фланцев нестандартной конфигурации. Литьем делать — минимум 45 дней, а мы на принтере за 10 дней отлили. Правда, пришлось работать в три смены, но контракт удержали.

Сейчас считаем целесообразность для серий от 50 штук — уже близко к точке безубыточности. Для мелких партий до 10 штук — однозначно выгоднее. Особенно если геометрия сложная с обратными углами и полостями.

Перспективы и ограничения

Точность пока не дотягивает до пресс-форм — у нас стабильно ±0,3 мм против ±0,1 у механической обработки. Для большинства отливок хватает, но для ответственных деталей приходится добавлять припуск на мехобработку. Хотя для литья нержавейки это стандартная практика.

С материалами прогресс заметный — пять лет назад только кварцевый песок был, сейчас и цирконовые, и хромитовые смеси. Это позволяет работать с разными марками сталей. CH Leading как раз анонсировали новую линейку связующих для жаропрочных сплавов — интересно испытать.

Главное препятствие сейчас — это квалификация персонала. Оператор должен разбираться и в 3D-моделировании, и в литейных процессах. У нас таких специалистов пришлось выращивать самостоятельно, уходило по 6-8 месяцев на обучение. Сейчас уже есть методика, но всё равно дефицит кадров ощущается.

В целом направление перспективное, особенно для российского рынка с его малыми сериями и сложной логистикой. Оборудование типа CH Leading позволяет локализовать производство сложных отливок без гигантских инвестиций в оснастку. Думаю, через 5-7 лет это станет стандартом для машиностроительных заводов среднего масштаба.