Везде, где критически важны сложная внутренняя конфигурация и быстрые изменения для новых разработок, печать литейных форм по технологии 3D (3Д) незаменима.
Почему 3D-печать литейных форм выгодна именно для песчаного литья
Литье в песок изначально ориентировано на гибкость и сравнительно низкую стоимость формовочной смеси. Поэтому сочетание цифрового формообразования и литья в песчаные формы дает максимальный эффект.
Во-первых, песок легко поддается переработке. Неупрочненная часть смеси многократно используется повторно, что снижает суммарный расход материалов.
Во-вторых, сама идея послойного формования идеально вписывается в концепцию литья металла в песок, поскольку температура сплавов и требования к огнеупорности уже заложены в используемые смеси.
В-третьих, большинство литейных заводов имеют инфраструктуру, способную работать с напечатанными формами.
В результате клиент получает идеальную комбинацию: цифровое проектирование, быстрый выпуск форм, привычную заливку. Это одна из причин, по которой 3D-печать литейных форм сегодня рассматривается многими предприятиями как способ повышения эффективности производства.
Услуги AVP ZIAS
Группа AVP ZIAS — российский производитель промышленных 3D-принтеров серии ZIAS BPrint, работающих по технологии склеивающей струйной печати (Binder Jetting). Линейка включает установки разной производительности — от компактных решений для опытных партий до машин, способных изготавливать до двух тонн форм и стержней любой сложности за одну смену. А отлаженный метод Binder Jetting обеспечивает стабильную структуру и точность за счет послойного связывания песчаной смеси фурановыми смолами.
На базе этих установок компания развивает сервис по изготовлению песчаных форм и стержней, а также предлагает комплексные проекты по запуску аддитивных участков на площадках партнеров. При выполнении заказов используются отечественные материалы, российское программное обеспечение, собственные инженерные разработки. Это особенно важно для предприятий авиационно-космической, оборонной и металлургической отраслей, для которых критична технологическая независимость.
Предусмотрены гибкие модели сотрудничества:
- печать форм и стержней по 3D-моделям заказчика;
- полный цикл — разработка технологии + 3D-печать + литье;
- сопровождение опытных партий, запуск малосерийного производства.
Для предприятий, заинтересованных во внедрении собственных 3D-участков, оборудование поставляется под ключ по всей России (с пусконаладкой, обучением персонала, технической поддержкой).
Требования к исходникам от клиента
Для 3D-печати предпочтителен формат STL. Он широко поддерживается CAD-системами и учитывает все требования к поверхности отливки и принтерам. Допускается передача исходников в форматах популярных CAD-пакетов, если требуется совместная доработка КД. Если у заказчика нет 3D-модели, возможно создание цифрового макета по чертежам или образцу детали. Необходимо также указать марку сплава, планируемые объемы производства, требования к точности и шероховатости.
Вопрос-ответ
Можно ли использовать 3D-печатные формы для серийного литья?
3D-подход наиболее эффективен для единичных заказов, опытных партий, малых серий, особенно когда требуется оперативное изготовление и сложная геометрия отливок. Однако при грамотной организации процессов и оптимизации параметров возможно применение и для стабильного серийного потока. В частности, при большом разнообразии номенклатуры, где традиционная оснастка становится слишком дорогой. Комбинируя аддитивное формообразование с классическими линиями, предприятие может вывести на 3D-участок новые или особо сложные позиции, а массовые, не меняющиеся годами изделия оставить на стандартных маршрутах.
Как понять, подходит ли печать 3Д-форм для конкретного сплава и массы детали?
Песчаный порошок и связующие смолы рассчитаны на широкий диапазон сплавов. Напечатанные формы можно использовать для заливки чугуна, стали, алюминиевых, медных сплавов. Ограничения по массе и габаритам зависят от рабочей зоны конкретного принтера и возможностей подъемно-транспортного оборудования цеха. Установки линейки ZIAS BPrint позволяют выпускать как компактные, так и крупногабаритные формы. При этом выбираются песчаная смесь и рецептура связующего, которые подходят под температурный уровень и объем расплава. На стадии предварительного расчета технологи оценивают тепловую нагрузку, удобство выбивки и требования к термостойкости формы.
Сколько времени занимает изготовление формы и отливки?
Типовой сценарий для аддитивного участка выглядит так:
- до двух дней уходит на разработку и печать комплекта форм и стержней;
- после чего выполняется заливка;
- сами операции формования занимают часы;
- остальное время уходит на подготовку задания, загрузку, извлечение, очистку блоков.
Для сравнения: при традиционном подходе выпуск модельной оснастки может растянуться на несколько недель. Поэтому для новых изделий, прототипов, проектов с высокой степенью конструктивных изменений технология цифрового формообразования существенно сокращает общий цикл «конструкция — готовая заготовка».
