Сравнение 3d-печати и традиционного литья песком заводы

Когда заходит речь о выборе между аддитивными технологиями и классическими литейными цехами, многие до сих пор мыслят шаблонами – мол, 3D-печать для прототипов, а серийное производство только литьё. Но в реальности всё сложнее, особенно когда речь идёт о песчаных формах.

Где традиционное литьё до сих пор непоколебимо

В нашем цеху под Гуанчжоу до сих пор работает участок классического литья с формами из песка. Для массового выпуска простых деталей – крышек, корпусов, фланцев – это до сих пор выгоднее. Разовое изготовление оснастки, потом – штампуй сотни одинаковых отливок. Но вот когда приходит заказ на сложную гидравлическую деталь с внутренними каналами... Тут уже начинаются проблемы.

Помню, как в прошлом году пытались отлить турбинный направляющий аппарат с обратными уклонами. Три недели возились с разъёмами формы, потом ещё брак пористости пошёл. В итоге клиент ушёл к конкурентам, которые уже перешли на 3D-печать песчаных форм.

Именно после таких случаев начинаешь реально оценивать, где традиционные методы себя изживают. Не в объёмах дело, а в сложности геометрии.

Переломный момент: когда 3D-печать форм стала выгодной

Лет пять назад мы в CH Leading начали экспериментировать с технологией струйного склеивания – сначала для сувенирной продукции. Но настоящий прорыв случился, когда удалось добиться стабильного качества форм для литья алюминиевых сплавов.

Ключевым оказалось не просто печатать формы, а интегрировать этот процесс в существующую литейную цепочку. Пришлось переучивать технологов, которые 20 лет работали с деревянными моделями. Самый сложный момент – убедить их, что 3D-печать не угроза, а инструмент.

Сейчас наш отдел в Гуандуне печатает формы для деталей, которые классическими методами просто не сделать. Внутренние полости, сложные траектории охлаждения – это уже рутина. Но до сих пор сталкиваемся с консерватизмом заказчиков.

Технические подводные камни, о которых не пишут в брошюрах

Вот смотрите – в рекламе все говорят про свободу геометрии, но никто не предупреждает про усадку композитного песка. Мы на этом обожглись с первой же промышленной партией – отливки вышли с отклонениями по размерам.

Пришлось разрабатывать поправочные коэффициенты, учитывающие и температурный режим, и ориентацию формы в принтере. Сейчас у нас уже накоплена база таких поправок для разных типов сплавов.

Ещё момент – газопроницаемость напечатанных форм. С традиционными песчаными формами проблем нет, а здесь приходится точно рассчитывать систему вентиляции. Один раз чуть не взорвали форму при литье чугуна – газы не успевали выходить.

Экономика процесса: где кроется реальная выгода

Когда считаешь стоимость, нельзя просто сравнивать цену одной формы. В традиционном литье основные затраты – оснастка, в 3D-печати – материалы и время работы оборудования.

Для мелких серий до 50 штук аддитивные технологии почти всегда выигрывают. Особенно если деталь сложная. Мы для одного завода печатали формы для литья корпусов насосов – экономия на оснастке окупила весь цикл.

Но вот для тысяч одинаковых деталей – спорный вопрос. Хотя... если учитывать сроки выхода на рынок, то иногда и для крупных серий имеет смысл. Помню случай, когда конкурент три месяца делал оснастку, а мы за две недели напечатали формы и уже отлили первую партию.

Практические кейсы из опыта CH Leading

В прошлом квартале работали с автомобильным заводом – нужно было срочно запустить производство кронштейнов новой модели. По традиционной технологии – 4 недели на оснастку. Мы за 6 дней напечатали формы, ещё через три дня отлили пробную партию.

Ещё запомнился заказ на литье деталей для аэрокосмической отрасли. Там требования к точности такие, что классическими методами нереально выполнить. Пришлось комбинировать – часть формы печатали, часть делали традиционно. Результат клиента устроил, но себестоимость вышла высокая.

Сейчас ведём переговоры о поставке оборудования для 3D-печати форм на один из уральских заводов. Интересно, что их технологи сначала скептически отнеслись, но после пробной партии стали сами предлагать варианты оптимизации конструкций.

Что ждёт литейное производство в ближайшие годы

Если судить по нашим клиентам, полного перехода на 3D-печать форм не будет ещё лет десять. Слишком много устоявшихся процессов, оборудования, специалистов.

Но гибридные решения – когда сложные элементы делаются аддитивно, а базовые – традиционно – будут развиваться активно. Мы в CH Leading как раз в этом направлении работаем.

Главное преимущество, которое я вижу – это гибкость. Сегодня печатаешь формы для запчастей к станкам, завтра – для архитектурного литья. Без переналадки производства. В современных условиях это иногда важнее, чем низкая себестоимость.

Кстати, на сайте www.3dchleading.ru мы выкладываем реальные кейсы – не только успешные, но и с анализом неудач. Потому что в нашем деле важно понимать не только возможности, но и ограничения технологий.