
Когда речь заходит о промышленных 3D-принтерах песка для рабочих колес, многие сразу думают о немецком или американском оборудовании. Но за последние пять лет я убедился, что китайские производители вроде CH Leading Additive Manufacturing (Guangdong) Co., Ltd. дают фору по соотношению цена/качество. Особенно если нужен не просто принтер, а комплексное решение для литейного производства.
Тут есть нюанс, который часто упускают: не каждый промышленный 3D-принтер песка подойдет для отливки рабочих колес. Геометрия сложная - лопасти под разными углами, тонкие стенки. Мы в 2019 году пробовали адаптировать универсальный принтер, но столкнулись с проблемой точности в зоне перехода лопастей в ступицу. Пришлось дорабатывать программное обеспечение для генерации поддерживающих структур.
Кстати, о материалах. Не всякая формовочная смесь работает. После трех месяцев тестов с разными песками остановились на комбинации хромитового песка с фенолформальдегидной смолой. Да, дороже, но дает меньше газовых раковин в отливках. Особенно важно для насосных колес, работающих под нагрузкой.
Сейчас наш цех использует два промышленных 3D-принтера песка от CH Leading. Не буду скрывать - первый год были постоянные настройки. То температура в цехе влияет на точность, то влажность песка. Но техподдержка компании помогала оперативно - их инженеры действительно разбираются в технологии струйного склеивания (BJ).
Когда мы выбирали поставщика промышленного 3D-принтера песка, смотрели не только на технические характеристики. Важна была возможность адаптации оборудования под наши конкретные задачи. CH Leading как раз предлагали кастомизацию - мы, например, заказали усиленную систему подачи песка для нашего объема производства.
Многие недооценивают важность послепродажного обслуживания. У нас был случай, когда вышел из строя печатающий модуль - ремонт занял всего 4 дня, включая доставку запчастей из Гуанчжоу. Для производства, где каждый простой стоит денег, это критически важно.
Сейчас рассматриваем их новую модель с увеличенной камерой построения 1500×750×600 мм. Для крупных рабочих колес - то что нужно. Интересно, что они предлагают тестовую печать нашего изделия перед покупкой - хорошая практика, позволяющая оценить реальные возможности оборудования.
Самое сложное в печати форм для рабочих колес - обеспечить точное воспроизведение геометрии лопастей. Мы разработали свою методику ориентации модели в камере построения - под углом 15 градусов к оси Z. Уменьшает количество поддерживающих структур и улучшает качество поверхности.
Толщина стенок форм - отдельная история. Для разных типов рабочих колес (закрытых, полуоткрытых) нужны разные подходы. CH Leading помогли нам настроить параметры печати для каждого случая. Их технология BJ действительно отработана - видно, что основатели команды много лет в этой сфере.
Скорость печати - не самый главный параметр, как многие думают. Гораздо важнее стабильность процесса. Наш рекорд - 32 формы для рабочих колес за месяц на одном принтере. Для серийного производства вполне достаточно.
При внедрении промышленного 3D-принтера песка в производство столкнулись с неожиданной проблемой - подготовка персонала. Операторы, привыкшие к традиционному формовочному оборудованию, сначала с недоверием отнеслись к новой технологии. Пришлось организовывать обучение совместно со специалистами CH Leading.
Экономический эффект проявился не сразу. Первые полгода ушли на отладку процессов. Но сейчас экономия на оснастке составляет около 40% compared с традиционными методами. Особенно выгодно при мелкосерийном производстве и прототипировании.
Качество отливок. После перехода на 3D-печать форм брак сократился с 12% до 3-4%. В основном теперь бракуем не из-за форм, а по причинам, связанным с плавкой и заливкой.
Судя по последним разработкам CH Leading, они работают над увеличением скорости печати без потери точности. В их новой линейке обещают прирост производительности на 25-30%. Интересно, как это скажется на ресурсе оборудования - пока наши принтеры работают уже третий год без серьезных поломок.
Еще одно направление - материалы. Ведутся переговоры о разработке специальных песчаных смесей для нержавеющих сталей. Для рабочих колес химических насосов это могло бы стать прорывом.
Лично я считаю, что будущее за интеграцией 3D-печати в цифровые производственные цепочки. CH Leading как раз предлагают решения для подключения своего оборудования к системам управления производством. Мы пока тестируем эту возможность - если все заработает, сможем автоматизировать заказ форм прямо из конструкторского отдела.
В прошлом году печатали формы для рабочего колеса центробежного насоса диаметром 420 мм. Заказчик требовал точность по 7-му классу. Сделали в три итерации - подбирали параметры печати. В итоге получили отклонение не более 0,3 мм по критическим размерам.
Еще запомнился случай с колесом для пищевого насоса. Требовалась особая чистота поверхности. Пришлось экспериментировать с разными фракциями песка. В результате использовали мелкозернистый кварцевый песок с добавками - получилось даже лучше, чем ожидали.
Сейчас ведем переговоры о печати форм для титанового рабочего колеса. Это будет новый вызов - требования к точности еще выше. Но опыт работы с оборудованием CH Leading позволяет смотреть на эту задачу с оптимизмом.