3d-печать песчаных форм завод

Когда слышишь '3D-печать песчаных форм завод', многие представляют ряды принтеров в белых халатах. На деле же — это бетонный пол, запах смолы и вечная пыль в подшипниках. CH Leading Additive Manufacturing (Guangdong) Co., Ltd. (https://www.3dchleading.ru) — одна из немногих, кто прошел путь от экспериментальных установок до серийных решений. Их команда с фокусом на BJ-технологии десятилетиями оттачивала нюансы, которые в учебниках не опишешь.

Почему BJ-технология — не просто 'струйное склеивание'

Вот смотришь на оборудование CH Leading — кажется, всё как у других: струйная головка, подача порошка, камеры. Но когда начинаешь лить по их формам, понимаешь разницу. Не в точности геометрии дело, а в том, как ведет себя смесь после пропечатывания. У них состав связующего подобран так, что даже при 40% влажности в цехе не возникает 'эффекта капилляра' на углах.

Как-то пробовали повторить их рецептуру по патентам — получилась либо крошащаяся масса, либо липкая. Секрет оказался в температуре подачи песка. Они греют материал до 26°C, а не до комнатной, как все. Мелочь? На партии в 500 отливок это экономит 3% брака.

Кстати, их последняя модель принтера для песчаных форм имеет двойную систему просеивания. Одна — для первичной очистки, вторая — для удаления статического заряда. Без этого в южных регионах Китая пески слипались в комья.

Заблуждения о 'готовых решениях'

Часто клиенты приходят с запросом 'хочу как у CH Leading', но не готовы к переделке вентиляции. Их установки требуют не стандартных 500, а 800 кубов воздуха в час — из-за особенностей испарения связующего. Приходится объяснять, что экономия на вытяжке обернется залипанием подвижных частей.

Еще один миф — 'послепечатная обработка не нужна'. На самом деле их формы требуют продувки сжатым воздухом под 2 атм. Если делать меньше — в полостях остаются микрочастицы, которые дают раковины в чугунном литье.

Самое сложное — убедить заказчика, что для стальных отливок нужны формы с добавкой 7% циркона. Да, дороже, но у CH Leading есть статистика: при литье нержавейки стандартные кварцевые формы живут в 2.3 раза меньше.

Кейс: переход от ручного опоки к заводскому циклу

В 2022 году мы внедряли их систему на заводе в Цзянсу. Проблема была не в печати, а в логистике. Их инженеры предложили нестандартное решение — конвейер с магнитными захватами. Оказалось, что вакуумные присоски оставляют следы на сырых формах.

За месяц настроили синхронизацию между принтером и сушильной камерой. Важно было выдержать интервал в 11-13 минут — если меньше, поверхность 'запекалась', если больше — теряла прочность.

Сейчас линия дает 1200 форм в сутки, но пришлось пожертвовать сложностью геометрии. Максимальный выступ — 45 мм, иначе ломается при транспортировке. CH Leading честно предупреждали об этом в техзадании.

Оборудование: где можно сэкономить, а где нет

Их базовый принтер стоит как три китайских аналога, но есть нюанс — они дают гарантию на сопла 18 месяцев. У других через полгода начинается 'эффект сабли' — капли летят не вертикально, а по дуге.

Экономить на системе подогрева платформы — самоубийство. Их разработка поддерживает 65±0.5°C по всей площади. Пробовали заменить на локальные ТЭНы — перепад всего в 3 градуса вызывал коробление углов.

Интересно, что они оставили возможность ручной калибровки через шестигранник, хотя у всех давно сенсорные экраны. Объясняют это просто: при вибрации цеха автоматика сбивается, а механический упор всегда возвращается в ноль.

Про материалы: не только кварцевый песок

Многие не знают, но CH Leading тестировали циркон-корундовые смеси еще в 2019. Оказалось, для алюминиевых сплавов это избыточно, а для титана — необходимо. Их отчеты показывают, что при литье титана кварц дает выпот поверхностных оксидов.

Сейчас разрабатывают композит с добавкой волластонита — пытаются снизить теплопроводность форм. Проблема в том, что при спекании игольчатая структура разрушается. В лаборатории получается, а в цехе — нет.

Важный момент: их песок для 3D-печати имеет не 4, а 6 фракций. Мелкая (0.1-0.3 мм) идет на контуры, крупная (0.5-0.7) — на основу. Если использовать монодисперсный песок, расход связующего вырастает на 22%.

Перспективы: куда движется отрасль

Судя по последним разработкам CH Leading, скоро увидим гибридные решения — комбинацию BJ-печати с УФ-отверждением. Это позволит наращивать толщину слоя до 0.5 мм без потери разрешения.

Еще их инженеры зачем-то экспериментируют с инфракрасным сканированием каждого слоя. Кажется, хотят предсказывать деформации еще до завершения печати. Пока получается с погрешностью 0.8 мм — для художественного литья нормально, для машиностроения нет.

Лично я считаю, что будущее за интеграцией с цифровыми двойниками. Их команда как раз нанимает специалистов по моделированию тепловых полей — видимо, готовят решение для прогнозирования усадочных раковин.

Выводы для практиков

Главное — не гнаться за разрешением печати. Для 95% задач достаточно 300 dpi, а более высокие значения лишь увеличивают время цикла. CH Leading в своих рекомендациях прямо указывают: 'Оптимальный режим — 280 dpi при скорости 45 секунд на слой'.

Не стоит недооценивать подготовку данных. Их программное обеспечение автоматически добавляет технологические уклоны, но иногда перестраховывается — приходится править вручную.

И да — регулярно калибруйте датчики температуры. У них есть случаи, когда разница в 5 градусов между датчиком и реальной платформой приводила к расслоению высоких форм. Теперь рекомендуют поверку каждые 400 часов работы.