Материал подготовлен техническими специалистами компании «Компаньон Консалт» — инжиниринг, подбор и поставка оборудования для литейного производства. Параметры конкретной установки уточняются по паспорту и техническому заданию.
Литьё по 3D-печатным формам
Это обычное литьё, у которого убрали самый долгий и дорогой этап — изготовление модельной оснастки. Форму и стержни печатают прямо из 3D-модели, дальше идёт привычный техпроцесс: заливка, выбивка, обрубка, механообработка, контроль.
Как устроен процесс
Шесть шагов от модели до готовой детали. Нажмите на шаг — покажем, что происходит и на что смотреть.
3D-модель детали и литниковой системы
Технолог проектирует не оснастку, а сразу форму: разъём, литники, выпоры, припуски и усадку закладывают в модель. Менять конструкцию можно до самой печати — это правка файла, а не переделка модельного комплекта.
Три маршрута печати
Маршруты не конкурируют, а дополняют друг друга: крупную форму печатают на 3DP, а сложные внутренние стержни к ней — на SLS.
Струйная печать связующим по песку
Печатающие головки наносят связующее на слой песка, форма растёт слой за слоем вместе с литниковой системой. Самый быстрый способ получить крупную форму.
- Что печатается
- литейная форма и стержни целиком
- Где сильнее
- крупные и средние отливки, сжатые сроки, частые изменения конструкции
- Материал
- кварцевый или керамический песок, фурановое либо фенольное связующее
- Толщина слоя
- 0,2–0,5 мм (у самых крупных машин 0,5–0,8 мм)
Лазерное спекание плакированного песка
Лазер спекает песок по контуру сечения. Прочность и точность выше, чем у печати связующим, поэтому маршрут берут под стержни со сложными внутренними каналами.
- Что печатается
- стержни и вставки со сложной внутренней геометрией
- Где сильнее
- масляные и охлаждающие тракты, коллекторы, тонкие каналы
- Материал
- плакированный песок
- Толщина слоя
- 0,08–0,35 мм
Печать выплавляемых моделей
Печатается сама модель из полимера, по ней делают керамическую оболочку, модель выжигают. Точное литьё без пресс-формы для модели.
- Что печатается
- выплавляемая модель
- Где сильнее
- тонкостенные детали, минимальная стенка от 2 мм, сложная поверхность
- Материал
- полимер PSB
- Толщина слоя
- 0,08–0,35 мм
Когда печать выгоднее оснастки
Печать выигрывает не всегда: на большой серии одинаковых отливок модельный комплект дешевле в пересчёте на деталь. Подвиньте ползунок — покажем, что происходит с затратами и сроком.
Оценка качественная: сравниваются подготовка производства и стоимость одной формы. Точный расчёт зависит от габарита отливки, сплава и загрузки участка — присылайте деталь, посчитаем.
модельных комплектов
Нет оснастки — нет её изготовления, хранения и ремонта.
вместо недель
Форма печатается из готовой модели, а не ждёт очереди в модельном участке.
цельная форма
Каналы, рёбра и полости печатаются заодно — нет сборки из десятка стержней.
итераций конструкции
Изменение детали стоит правки файла, а не нового комплекта.
Разобранные задачи
Пять случаев из практики производителя оборудования — что было сложным и как решили.
Корпуса КРУЭ 126–1100 кВ
Задача: опытные образцы и последующая серия крупных алюминиевых корпусов.
Решение: опытные — печатная песчаная форма и литьё под низким давлением, комплект за 5–7 дней; серия — кокиль под низким давлением.
Сложные корпусные детали
Задача: точное литьё крупных тонкостенных корпусов с тонкими каналами.
Решение: составной процесс «3DP + SLS» — крупная форма и печатные стержни к ней.
Тонкостенная конструкция, стенка 2 мм
Задача: цельное формование крупного изделия с минимальной стенкой.
Решение: печать выплавляемых моделей из полимера PSB и точное литьё по ним.
Блок цилиндров
Задача: цельная отливка со сложными внутренними полостями.
Решение: печатная песчаная форма и гравитационное литьё, материал — чугун.
Корпус-улитка диаметром 1400 мм
Задача: крупная тонкостенная деталь, которую обычно варят из частей.
Решение: печать формы и литьё цельной деталью из высокохромистого сплава — выше точность и чище поверхность, чем при традиционной формовке.
Связующие: от них зависит форма
Прочность формы, газовыделение при заливке и остаток после выбивки определяет не принтер, а связующее.
Смоляное
Высокая прочность и твёрдость формы, быстрое отверждение, низкое газовыделение. Для кварцевого и керамического песка.
Водное
Низкая вязкость, малый остаток после спекания, экологичнее сольвентного. Для печати металлических порошков.
Сольвентное
Высокая прочность «сырца» и точность, малый остаток после удаления связующего.
Керамическое
Для оксида алюминия и карбида кремния: легко распыляется, держит точность сырца.
Материалы отливок: алюминиевые и медные сплавы, чугун, литая сталь, магниевые, жаропрочные и титановые сплавы.
Порошковая металлургия на Binder Jetting
Тот же принцип струйной печати связующим работает и по металлическому порошку — только печатается уже не форма, а сама деталь.
заготовка нужной формы, но без прочности
связующее удаляют, порошок сплавляется, деталь даёт усадку
механообработка ответственных поверхностей и контроль
Серийность
Камера заполняется деталями плотно во всём объёме, поддержки не нужны — себестоимость падает с ростом партии.
Ниши
Замена MIM на средних сериях, вставки пресс-форм с конформным охлаждением, державки инструмента с внутренними каналами, теплоотводы.
Материалы
Нержавеющая сталь 304 и 316L, инструментальная сталь, титановые, медные, жаропрочные и вольфрамовые сплавы, карбид кремния.
Маршруты в одной таблице
| Маршрут | Что печатается | Где сильнее всего | Материал печати |
|---|---|---|---|
| 3DP — струйная печать по песку | литейная форма и стержни целиком, вместе с литниковой системой | крупные и средние отливки, сжатые сроки, частые изменения конструкции | кварцевый или керамический песок, фурановое либо фенольное связующее |
| SLS по песку | стержни и вставки со сложными внутренними каналами | тонкие каналы, масляные и охлаждающие тракты, высокая прочность стержня | плакированный песок |
| SLS по воску и полимеру | выплавляемые модели для точного литья | тонкостенные детали, минимальная стенка от 2 мм, сложная поверхность | полимер PSB |
Оборудование по теме
Модели в каталоге
Частые вопросы
Читайте также
- Промышленные 3D-принтеры: технологии, материалы, выбор
- Кузнечно-прессовое оборудование: виды и выбор
Получить подбор и цену
Считаете переход на печать литейных форм или подбираете принтер под свою номенклатуру? Инженеры Компаньон Консалт определят маршрут под вашу отливку, посчитают расход песка и связующего, подберут типоразмер машины и организуют поставку с пусконаладкой. Цена — по запросу.
- Телефон: 8 800 350-03-75 (звонок по России бесплатный)
- E-mail: info@cmpnn.com
- Адрес: Москва, 1-я улица Ямского Поля, 15с2
Опишите деталь (габарит, сплав, программа выпуска) — вернёмся с маршрутом, расчётом и сроками.
