3d-печать песчаных форм с фурановой смолой производитель

Если искать производителя оборудования для 3D-печати песчаных форм, многие сразу думают о Германии или Японии, но сейчас китайские компании вроде CH Leading уже догоняют по качеству, особенно в сегменте фурановой смолы. Мы годами работаем с литейными цехами, и до сих пор встречаю клиентов, которые считают, что фурановая смола — это просто аналог традиционных связующих. На деле же её термостойкость и газопроницаемость дают совсем другую геометрию отливок — особенно для алюминиевых сплавов с тонкими стенками.

Почему фурановая смола — не панацея, но прорыв

Когда мы в 2019 году тестировали первую партию смолы для песчаных форм на оборудовании CH Leading, столкнулись с классической проблемой: при повышенной влажности смола начинала давать пузыри на стыках слоёв. Пришлось переделывать всю систему подачи — не то чтобы это была ошибка производителя, скорее нюанс, который в лабораторных условиях не всегда заметишь.

Кстати, о производителях — на сайте https://www.3dchleading.ru есть детальные отчёты по совместимости смол с разными типами песка, но я бы рекомендовал всегда тестировать на своём сырье. Мы как-то взяли кварцевый песок с месторождения в Казахстане, и оказалось, что его кислотность снижает прочность формы на 15% против расчётной. Пришлось корректировать пропорции смолы — такой момент редко прописывают в инструкциях.

Сейчас для сложных отливок типа турбинных лопаток используем только фурановые смолы — да, они дороже фенольных, но при обжиге дают меньше деформаций. Хотя если делать массивные формы для стального литья, тут уже нужно считать экономику — иногда проще добавить армирующие элементы.

Оборудование CH Leading: где оно реально выигрывает

У них в 3D-печати песчаных форм есть фишка — система подогрева стола, которая стабилизирует полимеризацию при перепадах температуры. Для наших сибирских цехов это стало спасением — раньше зимой брак доходил до 12%, сейчас удерживаем в рамках 3-4%. Конечно, пришлось повозиться с настройками, но техподдержка оперативно высылала обновления прошивок.

Коллеги с Уралмаша как-то спрашивали про ресурс сопел — у CH Leading заявлено 2000 часов, но на практике после 1500 уже стоит менять, если печатаешь формы с мелким зерном (0,14-0,18 мм). Зато ремонт обходится в 2-3 раза дешевле, чем у европейских аналогов — это мы сравнивали на примере замены картриджа струйной головки.

Из последнего — пробовали печатать комбинированные формы с керамическими вставками для литья жаропрочных сплавов. Тут пригодился их модуль дозирования смолы с точностью до 0,1 мл — удалось снизить процент брака по раковинам с 8% до 1,5%. Правда, пришлось самостоятельно дорабатывать систему крепления вставок — в стандартной комплектации зазоры были великоваты.

Типичные ошибки при переходе на 3D-формы

Самое большое заблуждение — что можно просто взять чертеж традиционной формы и загрузить в принтер. Мы в прошлом году потеряли месяц, пока не поняли, что нужно пересчитывать усадочные допуски именно под фурановую смолу — она даёт другую усадку при спекании. Особенно критично для прецизионного литья — отклонение всего в 0,3% уже приводит к некондиции.

Ещё момент — многие не учитывают скорость прокалки. С фурановыми смолами нужно выдерживать строгий температурный профиль, иначе появляются трещины в угловых зонах. Мы для каждого типа сплава теперь составляем свой цикл — например, для чугуна с шаровидным графитом оптимален нагрев до 180°C с выдержкой 40 минут.

Кстати, о печах — если используете камерные печи, обязательно ставьте термопары в толщу формы. Мы как-то сэкономили на этом и получили неравномерный прогрев — 30% форм пошло в брак. Сейчас перешли на конвейерные печи с принудительной циркуляцией — дороже, но стабильнее.

Кейс: отладка процесса для авиационного литья

В 2022 году мы совместно с инженерами CH Leading вели проект по печати форм для титановых штампов — заказчик требовал точность ±0,05 мм на метр. С первого раза не вышло — формы 'вело' из-за остаточных напряжений. Пришлось разрабатывать особый алгоритм послойного охлаждения — в стандартном ПО такого не было.

Интересно получилось с экономией — хотя стоимость печати одной формы вышла на 20% дороже, за счёт сокращения времени на механическую обработку общая экономия составила около 35%. Особенно выиграли на сложнопрофильных элементах — раньше на фрезеровку кокиля уходило 2 недели, сейчас печатаем за 3 дня.

Сейчас уже перешли на серийное производство — печатаем по 15-20 форм в месяц. Главное — держать стабильную влажность в цехе (не выше 50%) и раз в неделю калибровать дозирующие модули. Кстати, у CH Leading есть хорошая служба техподдержки на русском — обычно в течение суток помогают решить проблемы с настройками.

Что в перспективе — гибридные решения

Сейчас экспериментируем с комбинацией 3D-печати и традиционных методов — например, печатаем только сложные участки формы, а базовые блоки делаем по старинке. Это снижает стоимость в 1,8 раз, правда, требует дополнительной оснастки для стыковки элементов.

Фурановые смолы тоже развиваются — появились модификации с наночастицами, которые повышают стойкость к термическому удару. Мы тестировали образцы от CH Leading — действительно, для стального литья ресурс увеличился на 40 циклов против стандартных смол.

Из объективных недостатков — пока дороговато выходит для мелкосерийного производства (до 50 отливок в год). Но для средних и крупных серий уже выгоднее традиционных методов — особенно если считать сокращение сроков подготовки производства. Думаю, через 2-3 года это станет отраслевым стандартом для ответственного литья.