
Когда слышишь про ?песчаные 3D-принтеры?, сразу представляется что-то вроде волшебной машины, которая льёт формы без брака. На деле же — каждый производитель борется с осыпанием углов и точностью сопел годами. Вот, к примеру, китайская CH Leading Additive Manufacturing — они лет семь бились над температурной стабилизацией в камере, пока не добились повторяемости в 98% для песчаных стержней. Но об этом позже.
Струйное связывание песка (Binder Jetting) многие до сих пор путают с SLS — мол, тоже порошок. А там принцип другой: не сплавление, а склеивание. Именно поэтому стойкость связующего — ключевой параметр. У нас на тестах в 2020-м состав от одного немецкого поставщика давал трещины при сушке, хотя по паспорту выдерживал 180°C.
Кстати, про производители промышленных 3D-принтеров — часто гонятся за скоростью, забывая про деформацию нижних слоёв. У CH Leading в новых моделях стоит система подогрева платформы до 60°C, но и это не панацея для влажного климата.
Заметил ещё: если в песке есть примеси кальция — связующее может давать гелеобразование. Пришлось как-то переделывать всю партию стержней для литья турбин, потому что лаборатория не проверила фракционный состав.
В 2022-м мы ставили три промышленный 3D-принтер с струйным связыванием песка от CH Leading на заводе в Татарстане. Проблема была не в машинах, а в логистике — песок с Урала шёл с пересортицей. Пришлось ставить просеивающий модуль прямо в цеху.
Самое сложное — калибровка сканирующей системы. Лазер должен идти строго параллельно столе, иначе на крупных формах (свыше 1.5 м) кромки ?плывут?. Инженеры CH Leading приезжали дважды, в итоге заменили оптику на кастомную.
Интересно, что их прошивка сама подбирает шаг сканирования в зависимости от влажности в цехе. Мелочь, а экономит 3-4 часа на перенастройке.
После печати — прокалка при 220-280°C. Казалось бы, тривиально? Но если не выдержать ramp-up время, связующее испаряется слишком быстро — появляются поры. Особенно критично для тонкостенных форм.
Однажды пришлось выбраковать целую партию крыльчаток — технадзор обнаружил микротрещины в каналах охлаждения. Причина — перепад температуры в печи всего на 15 градусов между зонами.
CH Leading сейчас экспериментирует с двухэтапным нагревом, но пока данные противоречивые. В ноябре будут новые испытания.
Сейчас много появилось ?аналогов? китайских 3D-принтер с струйным связыванием песка — вроде бы те же параметры, а на деле ремни ГРМ ставят от принтеров для пластика. Через 200 моточасов растягиваются.
У CH Leading хотя бы все компоненты сертифицированы под промышленную эксплуатацию. Их сайт https://www.3dchleading.ru выложил даже отчёты по износу сопел — честно, 800 часов при работе с кварцевым песком.
Кстати, их команда основана спецами именно из области BJ — это чувствуется в мелочах. Например, в ПО есть ручная коррекция вязкости связующего ?на лету?.
Сейчас пробуем гибридные материалы — песок с целлюлозными волокнами. Прочность на разрыв выше, но пока нестабильно ведёт себя при прокалке.
CH Leading анонсировали на 2024 год систему мониторинга давления в соплах в реальном времени — если реализуют, это снимет 70% проблем с засорением.
Лично я с осторожностью смотрю на ?революционные? новинки. В литейке надёжность важнее скорости. Как говаривал наш технолог: ?Лучше медленный принтер, чем быстрый брак?.