Сравнение 3d-печати и традиционного литья песком цена

Когда заказчики спрашивают про сравнение 3d-печати и традиционного литья песком цена, многие сразу смотрят на цифры в коммерческих предложениях. Но за 12 лет работы с BJ-технологиями я понял: если считать только стоимость отливки — получится лукавая арифметика. Например, в 2022 году мы теряли заказ на корпусные детали для энергетики, потому что наша 3D-печать форм выходила на 18% дороже литья. Но когда клиент сам посчитал логистику бракованных песчаных форм (из-за трещин в стержнях) и простой линии на 4 дня — разница стала +11% в пользу аддитивных технологий.

Где калькулятор врет

В традиционном литье часто 'забывают' включить в расчеты стоимость оснастки для формовки. Для партии в 50 отливок из чугуна деревянная модель обходится в 120-200 тыс. рублей — это убивает экономику мелких серий. При 3D-печати на оборудовании типа нашего BJ-500 стоимость формы сразу включает все: и 'модель', и 'стержни'.

Еще один подводный камень — геометрия. Помню случай с решетками теплообменника: в литье требовалось 7 составных стержней с точностью ±0,3 мм. Сборщики тратили по 40 минут на форму, 30% уходило в брак. Аддитивная форма печаталась цельной — и это давало экономию 340 рублей на деталь даже при более дорогом материале.

Сейчас в CH Leading Additive Manufacturing мы часто проводим для клиентов тестовые расчеты. Выкладываем реальные цифры: стоимость материала, амортизацию, зарплату оператора. И тут видно, что переломный момент — 15-20 штук. До этого литье проигрывает, после — требует индивидуального просчета.

Скрытые затраты традиционного литья

В 2023 году мы анализировали проект для судостроительного завода — крыльчатка насоса. По прайсу литейки выходило 2800 руб/шт против наших 3200. Но когда запросили данные по браку, оказалось: из-за сложных каналов охлаждения 23% отливок имели раковины. Доработка каждой — +900 рублей, плюс транспорт между цехами.

Сроки — это вообще отдельная история. Стандартный цикл изготовления оснастки для литья — 3-5 недель. За это время мы успеваем не только напечатать формы, но и сдать первую партию отливок. Для ремонтных предприятий, где каждый день простоя стоит сотни тысяч, это критично.

Есть и экологические платежи. Песчаная пыль от формовочных смесей требует дорогой системы вентиляции — в расчетах на 1 кг отливки это добавляет 12-15 рублей. В 3D-печати используется связанный песок, выбросы почти нулевые.

Когда 3D-печать экономически оправдана

Лучший пример — наша работа с турбинной компанией в прошлом месяце. Нужны были опытные образцы лопаток с внутренними каналами охлаждения. Традиционное литье требовало 6 стержней, сборка с допуском 0,05 мм. Стоимость оснастки — 1,2 млн рублей.

Мы напечатали 3 варианта форм за 4 дня на оборудовании BJ-300T. Общая стоимость — 210 тыс. рублей. При тираже 8 штук экономия составила 74%. Кстати, один из образцов оказался бракованным — но мы за сутки перепечатали форму, тогда как в литье пришлось бы переделывать оснастку за 2 недели.

Еще один кейс — мелкосерийное производство декоративных решеток. Клиент думал, что литье выгоднее при 100+ штуках. Но когда мы показали, что можем печатать формы без литниковой системы (сократили расход металла на 17%), экономика изменилась.

Технологические ограничения BJ-печати

Не все идеально. Для массивных отливок (свыше 200 кг) наши BJ-машины проигрывают в скорости. Форма 1200×800×600 мм печатается 36 часов — для литья это слишком долго. Хотя для уникальных изделий, как станина станка весом 1,8 тонны, клиент готов ждать — альтернатива была бы делать деревянную модель 3 месяца.

Есть проблемы с точностью углов. На вертикальных стенках свыше 150 мм появляется 'эффект ступенчатости' — до 0,7 мм отклонения. Для ответственных деталей приходится делать припуск на механическую обработку. В традиционном литье с ЧПУ-моделями этот параметр лучше.

Материалы — отдельная тема. Наш стандартный песчаный композит выдерживает до 1650°C. Для нержавейки хватает, а вот для жаропрочных сплавов уже нужны спецматериалы — их стоимость в 2,3 раза выше. Но мы в CH Leading как раз ведем разработки по керамическим составам — уже есть образцы с стойкостью 1800°C.

Практические кейсы из опыта CH Leading

В прошлом году делали формы для алюминиевого картера двигателя. Клиент требовал сравнить оба метода. При серии 35 штук разница была минимальной: 1870 руб/шт (литье) против 1920 (3D). Но когда добавили стоимость доработки литников (в литье 12% брака по подрезам) — баланс сместился до 2100 против 1920.

Интересный случай был с художественным литьем — решетка для исторического здания. В литье нужно было делать 23 стержня, ручную доводку. Стоимость — 84 тыс. за форму. Мы напечатали за 41 тыс., причем геометрию сложных орнаментов повторили точнее.

Сейчас тестируем гибридный подход для крупных серий: первые 50 штук — 3D-формы для проверки конструкции, потом переход на традиционное литье. Так клиент экономит на быстром старте и получает оптимизированную оснастку для массового производства.

Что считать в итоге

Когда просишь сделать сравнение 3d-печати и традиционного литья песком цена, нужно смотреть на полный цикл: от техзадания до готовой отливки. Наш опыт показывает: для серий до 100 штук, сложной геометрии и срочных проектов BJ-технологии чаще выигрывают. Даже если цифра в коммерческом предложении выше.

Стоимость простоя оборудования, брак, доработки, хранение оснастки — все это съедает мнимую экономию литья. Особенно сейчас, когда цены на металл растут, а точность 3D-печати позволяет снизить припуски на механическую обработку.

В CH Leading мы обычно предлагаем пробный расчет на реальной детали. Часто после первого же теста клиенты понимают: экономия — это не только цена в прайсе, а возможность получить отливку через 3 дня вместо 3 недель. И это того стоит.