Capitolo 1: Approfondimento: la sfida alla radice dei difetti della colata tradizionale

1.1 Difetti di fusione comuni e loro cause profonde

I difetti di fusione sono la causa diretta degli alti tassi di scarto. Questi difetti non sono accidentali, ma sono dettati dalle limitazioni fisiche e di processo insite nei processi di fusione convenzionali.

in primo luogobolla d'ariainsieme acratere. La porosità deriva principalmente dal coinvolgimento o dall'incapacità di scaricare efficacemente i gas (ad esempio idrogeno, degassamento dello stampo) nel metallo liquido durante il processo di colata e solidificazione. Quando il gas disciolto nel metallo liquido viene rilasciato a causa della ridotta solubilità durante il raffreddamento e la solidificazione, si formano bolle all'interno o sulla superficie del getto se non vengono scaricate in tempo. A ciò è collegato il ritiro, che è un fenomeno naturale di contrazione del volume del metallo durante la solidificazione. Se il sistema di raffreddamento non è progettato correttamente, con conseguenti temperature dello stampo localmente elevate o un ritiro insufficiente, si formeranno vuoti interni o depressioni, noti come fori da ritiro.

Il prossimo.incastratoinsieme amodello errato. Nella colata in sabbia convenzionale, gli stampi e le anime di sabbia devono essere assemblati e incollati dopo essere stati realizzati separatamente da più pezzi. In questo processo, qualsiasi piccola rottura dell'anima di sabbia o un incollaggio non corretto può portare alla cattura di particelle di sabbia nel liquido metallico, formando difetti di intrappolamento della sabbia. Inoltre, se la superficie di separazione dello stampo o il nucleo di sabbia non sono posizionati con precisione, possono verificarsi difetti di stampaggio in cui le parti superiori e inferiori del getto sono disallineate.

finebarriera al freddoinsieme acrepitiiQuando la fluidità del liquido metallico è scarsa, la temperatura di colata è troppo bassa o il design del canale di colata è stretto, i due flussi metallici si solidificano prima di potersi fondere completamente sul bordo d'attacco, lasciando una segregazione fredda debolmente collegata. Inoltre, durante il raffreddamento e la solidificazione, se le sollecitazioni all'interno della colata sono disomogenee, possono verificarsi cricche termiche durante il ritiro.

1.2 Il dilemma "alto costo" e "bassa efficienza" nella produzione di stampi tradizionali

Un altro punto dolente del processo di fusione tradizionale è il processo di produzione degli stampi. La produzione tradizionale di casse in legno o metallo è un processo ad alta intensità di manodopera, dipendente da personale altamente qualificato, con tempi di consegna lunghi e costi significativi. Ogni minima modifica al progetto comporta la necessità di ricostruire lo stampo, con conseguenti costi aggiuntivi elevati e settimane o addirittura mesi di attesa.

L'eccessiva dipendenza da stampi fisici limita inoltre in modo sostanziale la libertà di progettazione dei getti. Le guide interne complesse e le strutture cave non possono essere modellate in un unico pezzo con i processi tradizionali di costruzione degli stampi e devono essere smontate in più anime individuali, che vengono poi assemblate con attrezzature complesse e lavoro manuale. ². Questa limitazione del processo costringe i progettisti a scendere a compromessi e a sacrificare le prestazioni del pezzo per la sua producibilità, ad esempio semplificando i canali di raffreddamento per adattarli a processi di foratura che non consentono un raffreddamento ottimale.

In sintesi, l'alto tasso di scarti della fusione tradizionale non è un problema tecnico isolato, ma un prodotto dei suoi processi fondamentali. La modalità tradizionale di "prova ed errore fisico" fa sì che la fonderia, nel momento in cui scopre dei difetti, debba affrontare un lungo processo di modifica dello stampo e di ritestatura, un ciclo ad alto rischio e a bassa efficienza. Il valore rivoluzionario della stampa 3D è quello di fornire una soluzione "senza stampo", che rimodella fondamentalmente l'intero processo produttivo, che sarà la modalità tradizionale di "prova ed errore fisico". Il valore rivoluzionario della stampa 3D è che fornisce una soluzione "senza stampo" che rimodella fondamentalmente l'intero processo produttivo, trasformando il tradizionale modello di "prova ed errore fisico" in un modello di "verifica di simulazione digitale", che mette il rischio davanti al processo, eliminando così alla fonte la maggior parte delle cause di obsolescenza.

Capitolo 2: Stampa 3D: una svolta rivoluzionaria dalla tecnologia alla soluzione

2.1 Produzione senza stampi: eliminare le cause principali dell'obsolescenza

Il vantaggio principale della stampa 3D è il suo metodo di produzione "senza stampo", che le consente di aggirare tutte le sfide legate agli stampi insite nella fusione tradizionale, riducendo così radicalmente i tassi di scarto.

Direttamente dal CAD allo stampo in sabbia. Il Binder Jetting nella produzione additiva è la chiave per raggiungere questo obiettivo. Funziona spruzzando con precisione il legante liquido su strati sottili di polvere (ad esempio sabbia di silice, sabbia ceramica) da una testina di stampa industriale basata su un modello digitale CAD 3D. Incollando strato per strato, il modello 3D contenuto nel file digitale viene costruito sotto forma di uno stampo o nucleo di sabbia solido. Questo processo elimina completamente la necessità di ricorrere a stampi fisici. Poiché non sono necessarie lunghe fasi di progettazione e produzione dello stampo, il ciclo di produzione dello stampo può essere ridotto da settimane o addirittura mesi a ore o giorni, consentendo il "print-on-demand" e una risposta rapida alle modifiche del progetto, riducendo in modo significativo gli investimenti iniziali e i costi di prova ed errore.

Stampaggio di pezzi unici e strutture complesse. L'approccio alla produzione a strati della stampa 3D offre una libertà di progettazione senza precedenti. Consente di modellare in un unico pezzo complesse anime di sabbia che tradizionalmente dovrebbero essere suddivise in più parti, come i meandri di un motore. Questo non solo semplifica il processo di fusione, ma soprattutto elimina completamente la necessità di assemblare, incollare e disallineare le anime, eliminando così i difetti più comuni, come l'intrappolamento della sabbia, le deviazioni dimensionali e le forme errate causate da questi problemi.

2.2 Ottimizzazione del processo: dati per garantire la qualità della colata

Il valore della stampa 3D va ben oltre il concetto di "senza stampo". Porta il processo di produzione a una dimensione digitale completamente nuova, consentendo di convalidare e ottimizzare i dati prima che avvenga la produzione fisica, trasformando la "riparazione" in "previsione".

Simulazione e progettazione digitale. Durante la fase di progettazione digitale che precede la stampa 3D, gli ingegneri possono utilizzare un software avanzato di analisi agli elementi finiti (FEM) per eseguire accurate simulazioni virtuali dei processi di colata, ritiro e raffreddamento. In questo modo è possibile anticipare e correggere potenziali difetti che potrebbero causare porosità, restringimenti o crepe prima della produzione effettiva. Ad esempio, simulando il flusso del metallo liquido nei canali, è possibile ottimizzare la progettazione del sistema di colata per garantire un riempimento regolare e uno sfiato efficace. Questa previsione digitale migliora notevolmente il tasso di successo della prima prova e garantisce la resa della colata all'origine.

Eccellenti proprietà della sabbia. Gli stampi in sabbia stampati in 3D, grazie alla loro costruzione a strati, possono raggiungere densità e permeabilità all'aria uniformi, difficili da ottenere con i processi convenzionali. Questo aspetto è fondamentale per il processo di fusione. La permeabilità uniforme ai gas garantisce che i gas generati all'interno dello stampo in sabbia possano fuoriuscire senza problemi durante il processo di colata, riducendo in modo significativo i difetti di porosità causati da uno scarso sfogo.

Raffreddamento con forma. La tecnologia di raffreddamento conformazionale è un'altra applicazione rivoluzionaria della stampa 3D nel campo degli stampi per colata. Gli inserti per stampi realizzati con la stampa 3D in metallo sono dotati di guide di raffreddamento che possono essere progettate per imitare esattamente i contorni della superficie della colata. In questo modo si ottiene un raffreddamento rapido e uniforme, riducendo in modo significativo la deformazione e il ritiro causati da una contrazione non uniforme, riducendo così drasticamente il tasso di scarto. Secondo i dati, gli stampi dotati di raffreddamento a flusso continuo possono ridurre i tempi del ciclo di iniezione fino a 70%, migliorando al contempo in modo significativo la qualità del prodotto.

Da "prova ed errore fisico" a "previsione digitale". Il contributo principale della stampa 3D è quello di trasformare il modello tradizionale di fonderia "per tentativi ed errori" in "produzione anticipata". Consente alle fonderie di eseguire numerose iterazioni in un ambiente digitale in modo economicamente vantaggioso, il che rappresenta un cambiamento fondamentale nella mentalità e nei processi aziendali. Questo modello di "produzione ibrida" facilita l'adozione della stampa 3D da parte delle fonderie tradizionali e consente una produzione più efficiente. Ad esempio, la stampa 3D può essere utilizzata per creare le anime di sabbia più complesse e soggette a errori, che possono poi essere combinate con gli stampi di sabbia realizzati con metodi tradizionali, "costruendo sui punti di forza".

Capitolo 3: TECNOLOGIA SANTI: un motore digitale per potenziare l'industria delle fonderie

3.1 Attrezzature di base: "hard power" per l'innovazione della colata

In qualità di pioniere e leader nel campo della produzione additiva in Cina, 3DPTEK fornisce un forte supporto "hard power" all'industria delle fonderie con le sue attrezzature di base sviluppate in proprio.

Le linee di prodotti principali dell'azienda sonoStampante 3DP a sabbiache evidenzia la sua leadership tecnologica. Dispositivi di punta3DPTEK-J4000Con una dimensione di formatura extra large di 4000 x 2000 x 1000 mm, è altamente competitiva a livello mondiale. Queste grandi dimensioni consentono di modellare getti grandi e complessi in un unico pezzo senza la necessità di giuntare, eliminando ulteriormente i potenziali difetti causati dalla giunzione. Allo stesso tempo, ad esempio

3DPTEK-J1600PlusDispositivi come questi offrono un'elevata precisione di ±0,3 mm e velocità di stampa efficienti per garantire una qualità superiore e una produzione rapida.

Inoltre, la tecnologia SANTIApparecchiature SLS (sinterizzazione laser selettiva)Serie comeLaserCore-6000Le macchine sono eccellenti anche nel campo della fusione di precisione. Questa serie di apparecchiature è particolarmente adatta alla produzione di stampi in cera per la microfusione, offrendo una soluzione più accurata per i componenti di alta gamma e di pregio, come quelli aerospaziali e medici.

Vale la pena ricordare che SANDI Technology non è solo un fornitore di attrezzature, ma anche un esperto di soluzioni per materiali e processi. L'azienda ha sviluppato oltre 20 leganti e 30 formulazioni di materiali compatibili con ghisa, acciaio fuso, alluminio, rame, magnesio e altre leghe di colata. Ciò garantisce che le sue attrezzature possano essere integrate senza problemi in un'ampia gamma di applicazioni di colata, fornendo ai clienti un'assistenza tecnica completa.

3.2 Servizi All-link: soluzioni di fusione integrate

Il vantaggio competitivo di SANDY Technology non risiede solo nel suo hardware, ma anche nelle soluzioni integrate che fornisce lungo l'intera catena. L'azienda dispone di un solido sistema di innovazione "Trinity" - "istituto di ricerca + postazione di lavoro post-dottorato + team di R&S". Questo modello garantisce un'iterazione tecnologica continua e uno slancio innovativo, e l'accumulo di oltre 320 brevetti è una forte prova della sua leadership tecnologica.

L'azienda offre un servizio "one-stop" chiavi in mano, dalla progettazione e stampa 3D alla fusione, alla lavorazione e all'ispezione. Questo modello integrato verticalmente semplifica notevolmente la gestione della catena di fornitura del cliente, riduce i costi e i rischi di comunicazione e consente alla fonderia di concentrarsi sulla sua attività principale.

3.3 Caso classico: prova del valore basata sui dati

I casi di successo sono lo strumento più persuasivo per convincere i potenziali clienti. Attraverso una serie di progetti reali, SANDY Technology ha quantificato il significativo valore commerciale della tecnologia di stampa 3D.

secondoAlloggiamenti per motori raffreddati ad acqua per autoveicoliA titolo di esempio, questo caso dimostra perfettamente come il processo di fusione in sabbia 3DP risolva il problema dello stampaggio in un unico pezzo di "canali di raffreddamento a spirale complessi, di grandi dimensioni e con pareti sottili". ²¹. L'applicazione di successo di questa tecnologia nel campo dei veicoli a nuova energia ha dimostrato i suoi vantaggi significativi nella produzione di getti ad alte prestazioni e a struttura complessa.

Dall'altroCorpo pompa industrialeNel caso di SANDI, SANDI ha adottato il modello di produzione ibrido "stampo esterno 3DP + nucleo interno SLS". Questa strategia complementare ha ridotto il ciclo di produzione di 80% e allo stesso tempo ha migliorato l'accuratezza dimensionale dei getti fino al livello CT7, dimostrando perfettamente il potente effetto della modalità di produzione ibrida.

Il progetto di joint venture con la Xinxin Foundry fornisce l'argomentazione commerciale più forte. Con l'introduzione della tecnologia di stampa 3D, la fonderia ha ottenuto un aumento del fatturato di 1.351 TP3T, ha raddoppiato i margini di profitto, ha dimezzato i tempi di consegna e ha ridotto i costi di 301 TP3T, una serie di cifre quantitative che forniscono una prova inconfutabile del ritorno sull'investimento della tecnologia di stampa 3D nell'industria della fonderia.

La tabella seguente mostra come la stampa 3D possa risolvere i problemi del settore delle fonderie sia a livello tecnico che di valore commerciale:

Capitolo 4: Guardare al futuro: digitalizzazione e sostenibilità nell'industria della fonderia

La tecnologia di stampa 3D sta portando l'industria delle fonderie dalla tradizionale "produzione" alla "produzione intelligente". Secondo il rapporto in questione, la scala dell'industria cinese della produzione additiva continua a crescere a un ritmo elevato e nel 2022 supererà i 32 miliardi di RMB. Questi dati dimostrano chiaramente che la trasformazione digitale è diventata una tendenza irreversibile del settore.

In futuro, la stampa 3D sarà profondamente integrata con l'intelligenza artificiale (AI), l'IoT e altre tecnologie per ottenere la completa automazione e la gestione intelligente delle linee di produzione. Le fonderie potranno utilizzare algoritmi di intelligenza artificiale per ottimizzare i parametri di fusione e sensori IoT per monitorare il processo di produzione in tempo reale, migliorando così ulteriormente i tassi di rendimento e l'efficienza produttiva.

Inoltre, i vantaggi unici della stampa 3D nella realizzazione di progetti complessi e leggeri aiuteranno l'industria automobilistica, aerospaziale e altre industrie a valle a migliorare le prestazioni dei prodotti e a ridurre il consumo di energia, il che si adatta perfettamente allo sviluppo sostenibile globale. Il modello di produzione on-demand della stampa 3D e l'elevato tasso di utilizzo del materiale (la polvere non legata superiore a 90% può essere riciclata) riducono anche in modo significativo la generazione di rifiuti, portando l'industria della fonderia a un percorso di sviluppo ecologico. un percorso di sviluppo ecocompatibile per l'industria della fonderia.

osservazioni conclusive La stampa 3D non è la fine della fusione, ma il suo innovatore. Offre all'industria tradizionale della fonderia una flessibilità, un'efficienza e una garanzia di qualità senza precedenti, grazie ai suoi due vantaggi fondamentali: "senza stampo" e "digitale". Consente alle fonderie di liberarsi dagli alti tassi di scarto e di entrare in una nuova era di maggiore efficienza, competitività e innovazione. Per qualsiasi fonderia che voglia distinguersi in un mercato competitivo, l'adozione della tecnologia di stampa 3D, rappresentata da SanDi Technology, non è più una scelta opzionale, ma un percorso necessario verso il futuro.

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L'eliminazione dei fori da ritiro è sempre stata una sfida complessa per le fonderie e gli ingegneri, con metodi tradizionali che spesso si basano sull'esperienza e sulla regolazione della progettazione degli stampi, dei sistemi di colata e dei processi di raffreddamento attraverso tentativi ed errori. . Tuttavia, con l'avvento delle tecnologie di produzione additiva, in particolare la stampa 3D di sabbia di livello industriale, la progettazione e la produzione di colate sono state rivoluzionate, offrendo nuove modalità senza precedenti per risolvere completamente i problemi di ritiro.  

1. Cause principali del ritiro da colata: limiti geometrici degli stampi convenzionali

Per capire come la stampa 3D risolva i problemi, è necessario prima analizzare a fondo i punti dolenti della fusione tradizionale. Le ragioni principali della formazione del ritiro possono essere attribuite a due fattori:

1. Compensare le carenze di ritiro: Quando una colata si solidifica e si ritira, deve essere costantemente rifornita di metallo liquido attraverso il sistema di colata e il riser. Se i canali di rifornimento non sono progettati correttamente o sono insufficienti, il metallo liquido non può essere trasportato nelle aree in cui il rifornimento è più necessario, con conseguente creazione di vuoti. ?
2. Solidificazione non uniforme: Se la velocità di raffreddamento delle diverse aree della colata non è coerente, il calore fatica a diffondersi efficacemente, con la formazione di giunti caldi (hot spot). Questi punti caldi sono le ultime aree solidificate, quando il metallo circostante si è solidificato, mancano del supplemento di metallo liquido e sono molto facili da formare fori da ritiro. ?

Nella colata convenzionale, gli stampi e le anime sono prodotti da utensili fisici la cui geometria è limitata dalla lavorabilità e dalla sganciabilità. Ad esempio, i fori praticati per i canali di raffreddamento possono essere solo rettilinei. . Ciò rende difficile per gli ingegneri progettare canali di ritiro complessi e curvi o canali di raffreddamento successivi all'interno dello stampo per controllare con precisione il processo di solidificazione, aumentando così il rischio di difetti di ritiro. .  

2. soluzioni di stampa 3D: libertà di progettazione per dare "vita" a stampi e matrici

I vantaggi principali delle stampanti 3D industriali a sabbia sonoLibertà di progettazionerispondere con il cantoProduzione senza stampiStampa stampi in sabbia e anime strato per strato direttamente da file CAD 3D. . Questa proprietà supera radicalmente le limitazioni geometriche dei processi convenzionali e fornisce diversi potenti mezzi per eliminare il restringimento:  

Opzione 1: ottimizzazione del canale di riempimento e contrazione per un'infusione precisa

Utilizzando la tecnologia di stampa 3D, gli ingegneri possono progettare il sistema di ritiro ottimale all'interno dello stampo senza dover considerare la lavorabilità.

• Sistema di versamento integrato: Tradizionalmente, il sistema di canale di colata (compresi il canale di colata e il riser) deve essere fabbricato e assemblato separatamente. La stampa 3D consente di stampare l'intero sistema di canale di colata, il riser di riempimento e lo stampo stesso in un unico pezzo. Questo design integrato garantisce un collegamento perfetto e un allineamento preciso dei canali, riducendo notevolmente il rischio di guasti da ritiro dovuti a errori di assemblaggio. ?
• Rialzi di riempimento progettati con precisione: La stampa 3D consente di progettare e stampare in modo preciso i riseratori di contrazione sopra le aree di giunzione calda della colata, assicurando un flusso costante di metallo fuso per riempire i vuoti creati dal ritiro di solidificazione. è stato dimostrato che i riser di sovraflusso sopra la colata possono efficacemente sfogare i gas, riducendo così i difetti di porosità della colata. ?
• Eliminare le barriere strutturali complesse: Nei processi tradizionali, i complessi sottosquadri e i passaggi interni richiedono l'assemblaggio di più anime, il che non solo aumenta gli errori di assemblaggio, ma può anche portare facilmente ad anime dislocate o disallineate. La stampa 3D consente di combinare più anime individuali in un'unica anima complessa e integrata, eliminando del tutto la necessità di assemblaggio e migliorando l'accuratezza e la qualità della fusione. ?

Opzione 2: raffreddamento conformazionale per una solidificazione uniforme

Per gli stampi stessi, la stampa 3D può essere altrettanto rivoluzionaria. DaRaffreddamento conforme(conformal cooling), che consente di progettare canali di raffreddamento all'interno dello stampo che si adattano ai contorni della superficie del getto. .  

• Principio: I canali di raffreddamento convenzionali sono perforati in linea retta e non coprono tutte le aree da raffreddare, con conseguenti temperature non uniformi dello stampo. Il raffreddamento conforme, invece, utilizza la stampa 3D per integrare nello stampo canali di raffreddamento curvi e a serpentina, che si adattano perfettamente alla superficie della colata. ?
• Vantaggio: Questo design consente un raffreddamento più uniforme e riduce significativamente il rischio di surriscaldamento localizzato dello stampo. Un gradiente di temperatura più equilibrato significa che il processo di solidificazione è più controllato, riducendo radicalmente la formazione di giunti caldi ed evitando così il ritiro. è stato dimostrato che l'uso di uno stampo per il raffreddamento a forma di stampo riduce la variazione di temperatura durante il raffreddamento dello stampo fino a 18°C, riducendo così in modo significativo il rischio di deformazione del getto. ?

Opzione 3: simulazione digitale e iterazione rapida per prevenire i problemi prima che si verifichino

Il flusso di lavoro digitale della stampa 3D offre agli ingegneri preziose opportunità di "prova ed errore" prima di passare alla produzione. .  

• Software di simulazione della colata: Gli ingegneri possono utilizzare un software di simulazione della colata (ad esempio Cimatron) per simulare il flusso e la solidificazione del metallo fuso. Se i risultati della simulazione mostrano un rischio di ritiro, il progetto dello stampo può essere rapidamente modificato, ad esempio cambiando la posizione del canale di colata o dell'alzata, e poi testato di nuovo virtualmente. ?
• Prototipazione e iterazione rapida: Se è necessario un prototipo fisico, la stampa 3D può stampare uno stampo o un'anima in poche ore o giorni. In questo modo, gli ingegneri possono iterare e convalidare i progetti più volte a una frazione del costo e della velocità. Questo modello di sviluppo agile è inimmaginabile con la fusione tradizionale, che richiede la costruzione di stampi costosi e lunghi tempi di attesa. ?

3. Non solo l'eliminazione dei difetti, ma anche un salto di efficienza.

L'uso della tecnologia di stampa 3D per risolvere il problema del ritiro della colata, non porta solo un miglioramento della qualità del prodotto, ma anche una serie di catene di valore commerciale:

• Ridurre i costi: La stampa 3D riduce significativamente i costi di produzione eliminando i costosi aspetti legati alla costruzione di stampi e utensili. Secondo le ricerche, la stampa 3D può far risparmiare fino a 50%-90% rispetto ai metodi tradizionali. ?
• Accorciare i tempi di consegna: I tempi di produzione degli stampi si sono ridotti da settimane o addirittura mesi a ore, consentendo alle aziende di rispondere più rapidamente alle richieste del mercato. In un caso, un'azienda è riuscita a ridurre i tempi di consegna di nove settimane utilizzando una stampante 3D a sabbia. ?
• Riduzione del tasso di scarto: L'accuratezza e la consistenza degli stampi sono state notevolmente migliorate, riducendo i difetti di colata dovuti all'errore umano o all'usura dello stampo, riducendo così in modo significativo il tasso di scarti. ?
• Semplificare il processo: Il consolidamento di più parti in un unico componente integrato semplifica i complessi processi di assemblaggio e riduce la dipendenza da manodopera altamente specializzata. ?

Conclusione: la stampa 3D - una "cura" per l'industria della fonderia

Il ritiro della colata non è un problema tecnico isolato, ma il processo di colata tradizionale, a fronte di una progettazione complessa e di requisiti di alta precisione, presenta delle sfide sistemiche. Le stampanti 3D industriali a sabbia, con i loro vantaggi tecnologici unici, offrono una "cura" per il problema alla sua origine. Eliminano il rischio di ritiro dando agli ingegneri una libertà di progettazione senza precedenti, consentendo loro di costruire strutture interne e sistemi di raffreddamento ottimizzati. .  

Per il perseguimento di una qualità eccellente, di una produzione efficiente e dell'ottimizzazione dei costi delle moderne imprese di fonderia, la stampa 3D non è più un'inutile "opzione aggiuntiva", ma promuove l'aggiornamento industriale, nella feroce competizione sul mercato per conquistare la prima opportunità per le tecnologie chiave. Non si tratta solo di un'attrezzatura, ma anche di un ponte per la "fusione digitale" verso il futuro, in modo da risolvere i precedenti "problemi di fusione"! .

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I. Strategia di selezione delle apparecchiature in base alle dimensioni del getto

Le dimensioni della colata sono un fattore centrale nel determinare le specifiche di una stampante 3D a sabbia, che deve essere scelta tenendo conto sia delle esigenze attuali che degli sviluppi futuri:

1. Analisi statistica delle dimensioni dei getti esistenti
   1. Le imprese devono analizzare in modo esaustivo gli ultimi 1-2 anni di ordini di colata, in base alla classificazione del tipo di prodotto (ad esempio parti automobilistiche, componenti strutturali per l'aviazione, pompe e gusci di valvole), alle statistiche relative alla lunghezza, alla larghezza e all'altezza di ciascun tipo di getti, all'istogramma di distribuzione delle dimensioni del disegno. Ad esempio, le statistiche di una fonderia automobilistica hanno rilevato che i getti del blocco motore 60% hanno una lunghezza di 300-500 mm, una larghezza di 200-350 mm e un'altezza di 150-250 mm;
   1. Identificare la "gamma di dimensioni del nucleo" con la percentuale più alta e utilizzarla come base per filtrare le stampanti. Come nel caso precedente, il metodo 3DPTEK 3DPTEK-J1800(dimensioni di stampaggio 1800×1200×1000 mm) può facilmente coprire la maggior parte delle esigenze di stampa della sabbia del blocco motore, per evitare "piccoli carri trainati da cavalli" (le dimensioni di stampaggio dell'attrezzatura sono troppo grandi, con spreco di spazio per l'attrezzatura e costi di stampa) o "troppo grandi per il lavoro" (attrezzatura). (le dimensioni della formatura dell'attrezzatura non sono sufficienti per stampare fusioni di grandi dimensioni).
2. Considerare la futura espansione dell'attività
   1. In combinazione con la pianificazione del mercato dell'impresa per i prossimi 3-5 anni e con il piano di sviluppo di nuovi prodotti, è necessario prevedere le modifiche alle dimensioni delle fusioni che potrebbero essere necessarie. Se si intende sviluppare l'attività di fusione di attrezzature per l'energia eolica, è necessario studiare in anticipo le dimensioni di mozzi, pale e altre fusioni di grandi dimensioni (diametro del mozzo per l'energia eolica fino a 3-5 metri), per riservare spazio sufficiente per gli aggiornamenti delle attrezzature;
   1. Se le fusioni di grandi dimensioni vengono effettuate solo occasionalmente, prendete in considerazione 3DPTEK. 3DPTEK-J4000 Stampanti di dimensioni ultra-grandi (dimensioni massime di stampaggio 4000×2000×1500 mm), o strategia di stampa "blocco con taglio a sabbia + assemblaggio combinato" (l'apparecchiatura 3DPTEK supporta la stampa parziale, che facilita l'operazione di taglio del blocco), riducendo i costi di acquisto delle apparecchiature.
3. Gestione di requisiti dimensionali speciali
   1. Per i getti di dimensioni speciali, come quelli extra-lunghi, extra-larghi, extra-sottili, ecc. (ad esempio, getti di alberi allungati con un rapporto d'aspetto superiore a 5:1, parti a parete sottile con uno spessore inferiore a 5 mm), è necessario esaminare la precisione di stampa e la stabilità dell'attrezzatura oltre alle dimensioni di stampaggio. La tecnologia di iniezione incollata della 3DPTEK garantisce che lo stampaggio di getti di dimensioni speciali venga eseguito con un elevato grado di precisione di ±0,3 mm, evitando lo scarto dei getti a causa di deviazioni nelle dimensioni. evitare lo scarto di getti a causa di deviazioni dimensionali.

II. Selezione dei parametri dell'apparecchiatura adatti ai materiali di colata

I diversi materiali di colata (ad esempio ghisa, alluminio fuso, acciaio fuso) hanno requisiti diversi per quanto riguarda la resistenza della sabbia, la permeabilità all'aria e la generazione di gas, che devono essere abbinati ai parametri delle apparecchiature e alla tecnologia dei materiali corrispondenti:

1. Proprietà del materiale e analisi della domanda di sabbia
   1. Parti in ghisa: a causa della buona fluidità del ferro e del moderato ritiro di solidificazione, la resistenza dello stampo in sabbia deve essere elevata (resistenza alla trazione ≥ 0,8MPa), al fine di evitare l'erosione e la rottura dello stampo in sabbia durante la colata. Il legante in resina furanica ad alta resistenza abbinato all'apparecchiatura 3DPTEK, insieme alla sabbia silicea, può soddisfare i requisiti della stampa in sabbia per le parti in ghisa;
   1. Colata di alluminio: la velocità di solidificazione del liquido di alluminio è rapida e facile da assorbire, per cui è necessaria una sabbia con una buona permeabilità (valore di permeabilità ≥ 150) e un basso degassamento (degassamento ≤ 15ml/g) per evitare difetti di porosità della colata. Il processo open-source dei materiali di 3DPTEK può regolare la formula del legante in base alle esigenze del legante, ed è adatto alla sabbia ceramica, alla sabbia di zirconia e ad altre sabbie a basso degassamento e alta permeabilità, per soddisfare le stampe della sabbia per la colata di alluminio.
2. Compatibilità dei materiali e regolazione dei parametri
   1. La stampante 3D a sabbia 3DPTEK supporta un'ampia gamma di sabbie per colata (tra cui sabbia di quarzo, sabbia perlata, sabbia di cromite, ecc.), consentendo alle aziende di scegliere in modo flessibile i materiali della sabbia in base ai materiali di colata e alle considerazioni sui costi. Ad esempio, per la produzione di getti in acciaio inossidabile di alta gamma, la sabbia di zirconio (resistente alle alte temperature e chimicamente stabile) viene utilizzata con lo speciale legante di 3DPTEK per migliorare le proprietà anti-lavaggio e anti-aderenti dello stampo in sabbia;
   1. I parametri dell'ugello (ad esempio, diametro dell'orifizio, frequenza di spruzzatura) e i parametri di riscaldamento e polimerizzazione (temperatura e tempo di polimerizzazione) dell'apparecchiatura devono essere regolati con precisione in base alle caratteristiche del materiale della sabbia e del tipo di legante. Ad esempio, quando si utilizza sabbia di quarzo a grana fine, è necessario ridurre il diametro del foro di spruzzatura (ad esempio, da 0,3 mm a 0,2 mm) e aumentare la frequenza di spruzzatura per garantire che il legante copra uniformemente le particelle di sabbia; per il legante termoindurente, è necessario ottimizzare la curva di polimerizzazione del riscaldamento (ad esempio, aumentare la temperatura di polimerizzazione da 150℃ a 180℃ e prolungare il tempo di polimerizzazione da 30 secondi a 45 secondi), in modo da garantire la resistenza del tipo di sabbia.
3. Applicazione di nuovi materiali e supporto tecnico
   1. Con l'aumento della domanda di getti leggeri e ad alte prestazioni da parte dell'industria della colata, si stanno gradualmente applicando nuovi tipi di materiali di sabbia (come la sabbia composita mescolata con polvere di metallo e la sabbia nano-modificata). 3DPTEK continua a ricercare e sviluppare nuovi processi di materiali che possono essere adattati alle esigenze delle imprese e a personalizzare le soluzioni di materiali per aiutarle a realizzare rapidamente l'applicazione di nuovi materiali nella stampa di sabbia.

Vantaggi completi delle stampanti 3D a sabbia 3DPTEK

1. Matrice dei prodotti a grandezza naturale3DPTEK dispone di una linea completa di stampanti 3D a sabbia di dimensioni comprese tra 1,6 e 4 metri. 3DPTEK-J1600Pro, e3DPTEK-J1600Plus, e3DPTEK-J1800, e3DPTEK-J1800S, e3DPTEK-J2500, e3DPTEK-J4000 Una varietà di modelli, come ad esempio per soddisfare le diverse dimensioni delle imprese, le diverse dimensioni delle esigenze di stampa dei getti, per evitare le imprese a causa delle limitazioni delle specifiche delle attrezzature ordini mancati.
2. processo del materiale open sourceIl sistema supporta gli utenti a regolare la formula del legante e della sabbia in base alle esigenze per ridurre il costo del materiale 20%-30%. Allo stesso tempo, è dotato di un legante resinoso ad alte prestazioni, di un agente indurente e di un agente pulente per garantire la qualità stabile dello stampaggio in sabbia e risolvere i problemi di selezione del materiale e di ottimizzazione del processo dell'impresa.
3. Tecnologia di stampaggio ad alta precisioneAdotta la tecnologia a getto d'inchiostro piezoelettrico, il sistema a getto d'inchiostro ad alta risoluzione e la formula speciale del legante per ottenere una stampa ad alta precisione di ±0,3 mm, che riduce efficacemente la tolleranza di lavorazione dei getti e migliora la qualità della colata e l'efficienza della produzione, particolarmente adatta per il settore aerospaziale, automobilistico e altri settori con requisiti di precisione molto severi.
4. Modellatura flessibile dell'area senza cassetta di sabbiaCome 3DPTEK-J4000 L'uso innovativo della tecnologia di formatura di aree flessibili senza scatola di sabbia, il supporto per la stampa locale, può essere conveniente ed efficiente per ottenere la produzione di stampi di sabbia sovradimensionati, rispetto alla stampa tradizionale della scatola, l'ingombro dell'attrezzatura è ridotto di oltre 30% e il costo di stampa è ridotto di 15%-20%.

Grazie alla strategia di selezione di cui sopra, basata sulle dimensioni e sul materiale della colata, combinata con i vantaggi completi delle stampanti 3D a sabbia 3DPTEK, le imprese possono abbinare con precisione i parametri dell'apparecchiatura per raggiungere un elevato grado di compatibilità tra le prestazioni dell'apparecchiatura e le esigenze di produzione, e allo stesso tempo migliorare la qualità delle colate, ridurre i costi di produzione e aumentare la competitività del mercato.

2025 砂型 3D 打印機選型指南：根據鑄件尺寸、材質選對設備參數最先出現在三帝科技股份有限公司。

I. Che cos'è una stampante 3D industriale a cera? Definizione di base + confronto con i processi tradizionali

La stampante 3D con stampo a cera di livello industriale si basa sulla tecnologiaSinterizzazione laser selettiva (SLS) Tecnologiaè una macchina industriale per la produzione di stampi in cera di alta precisione realizzati con polvere di cera per colata / polvere simile alla cera, che vengono fusi strato per strato e possono essere utilizzati direttamente per la microfusione a cera persa. Presenta notevoli vantaggi rispetto al processo tradizionale di formatura della cera ed è particolarmente adatta a scenari di fusione di grandi dimensioni (dimensioni dei pezzi superiori a 500 mm):

I 4 vantaggi principali delle stampanti 3D per stampi a cera di livello industriale per le fonderie (che risolvono i problemi del settore)

1. Tempo di ciclo ridotto 80%, risposta rapida ai requisiti degli ordini

Per realizzare uno stampo in cera di un blocco motore automobilistico di grandi dimensioni con i processi tradizionali sono necessarie tre settimane, ma le stampanti 3D di livello industriale possono farlo in soli tre giorni. Una fonderia aerospaziale ha utilizzato LaserCore-5300 per stampare un modello in cera di una pala di turbina, dalla progettazione al prodotto finito, in 48 ore, abbreviando 80% rispetto al processo tradizionale e comprimendo il ciclo di produzione di prova di un nuovo prodotto da 3 mesi a 1 mese, cogliendo così la prima opportunità sul mercato.

2. 5 volte più preciso, riducendo gli scarti di colata

La stampante 3D per stampi in cera di livello industriale ha una precisione di ±0,1 mm e una finitura superficiale di Ra≤1,6μm, in grado di ridurre il processo di post-trattamento della colata. A causa del grande errore dello stampo in cera realizzato con il processo tradizionale, il tasso di scarto della colata è superiore a 15%; mentre lo stampo in cera stampato in 3D riduce il tasso di scarto a meno di 5%, una fonderia produce fusioni di valvole di grandi dimensioni e riduce la perdita di scarto di 800.000 RMB all'anno.

3. Superare le limitazioni strutturali per ottenere una fusione di alto livello.

Non è necessario considerare i problemi di "rilascio dello stampo", consentendo di realizzare progetti che sarebbero impossibili da ottenere con i processi convenzionali, soprattutto per la produzione di fascia alta:

1. Aerospaziale:Canali di raffreddamento multistrato all'interno delle pale della turbina(Il processo tradizionale richiede 5 serie di stampi in cera da smontare, mentre la stampa 3D è un processo unico senza errori di assemblaggio).
2. Auto:Piste integrate nel blocco motore(Riduzione del processo di post-perforazione e aumento dell'efficienza del fluido di 10%);
3. Macchinari pesanti:Struttura a nido d'ape a parete sottile per gusci di grandi dimensioni(spessore della parete fino a 2 mm, riduzione del peso 20%, aumento della resistenza 15%).

4. Riduzione dei costi a lungo termine 40%, per compensare gli investimenti nelle attrezzature

Nonostante l'elevato investimento iniziale (oltre 50.000 dollari) per una stampante 3D industriale con stampaggio a cera, i vantaggi in termini di costi sull'intero ciclo di vita sono notevoli:

• Eliminazione dei costi degli stampi: i tradizionali stampi in cera CNC di grandi dimensioni costano oltre 200.000 RMB, che possono essere completamente eliminati con la stampa 3D;
• Riduzione dei costi di manodopera: una persona può operare su 3 macchine, riducendo la manodopera 80% rispetto ai processi tradizionali;
• Riduzione della perdita di scarti: il miglioramento della precisione ha ridotto il tasso di scarti di colata da 15% a 5%, con un risparmio di oltre 500.000 RMB di costi di materiale all'anno.

Flusso di lavoro della stampa 3D in cera industriale: 6 fasi dalla progettazione allo stampo in cera (per la fusione su larga scala)

Il processo di stampa 3D industriale della cera è altamente automatizzato e non richiede un intervento umano complesso. Le fasi principali sono le seguenti (ad esempio, lo stampaggio in cera di una pala di turbina di grandi dimensioni):

1. Progettazione e ottimizzazione digitaleIl modello 3D dello stampo in cera viene costruito in SolidWorks/AutoCAD, si tiene conto del ritiro in base alle proprietà del metallo di colata (ad esempio, l'acciaio deve essere ingrandito da 1%-2%), si progetta la struttura del canale di colata e dello sfiato e si esporta come file in formato STL;
2. Impostazione dei parametri del dispositivoCaricare la polvere di cera da colata in una stampante (ad es. LaserCore-6000) e impostare i parametri: spessore dello strato 0,08-0,35 mm, potenza del laser 55-300 W, velocità di stampaggio 80-300 cm3/h, per assicurarsi che sia adatta alla stampa di modelli in cera di grandi dimensioni;
3. stampa automatizzataDopo l'avvio del dispositivo, il laser sinterizza la polvere di cera strato per strato secondo la traiettoria di taglio. Gli stampi di cera di grandi dimensioni (ad esempio 1050 x 1050 x 650 mm) richiedono 10-20 ore di stampa senza intervento umano e possono essere stampati di notte senza sorveglianza;
4. Pulizia dopo la stampaUna volta completato lo stampo in cera, rimuoverlo dalla cavità e soffiare via la polvere di cera in eccesso sulla superficie con aria compressa (questa polvere di cera può essere riciclata direttamente) e controllare che lo stampo in cera non presenti fori e crepe (il tasso di difetti degli stampi in cera stampati in 3D è inferiore a 1%);
5. Assemblaggio dello stampo in cera (produzione di massa)Se è necessaria una colata in lotti, i singoli stampi di cera sono collegati a un "albero di cera" per migliorare l'efficienza della colata;
6. Adatto per la fusione a cera persaLo stampo in cera viene immerso in un impasto ceramico per formare un guscio ceramico resistente alle alte temperature, che viene poi bruciato in un forno a 700-1000°C per rimuovere lo stampo in cera (il contenuto di ceneri dello stampo in cera per la stampa 3D è <0,1% e la combustione è completa senza residui), in modo che il metallo possa essere versato.

Come scegliere una stampante 3D a cera di livello industriale per una fonderia? 4 criteri di selezione fondamentali

1. Priorità allo spazio di stampaggio: adatto a requisiti di colata di grandi dimensioni

I pezzi di fusione di grandi dimensioni (ad esempio, blocchi motore per autoveicoli, telai aerospaziali) con dimensioni di 500-1000 mm richiedono un modello con uno spazio di formatura di ≥500×500×500 mm:

• Per le fonderie di piccole e medie dimensioni (dimensioni dei pezzi 500-700 mm): sono disponibili modelli con uno spazio di formatura di 700 x 700 x 500 mm (ad esempio LaserCore-5300);
• Fonderie di grandi dimensioni (dimensioni del pezzo 700-1000 mm): si consiglia un modello con uno spazio di formatura di 1050 x 1050 x 650 mm (ad es. LaserCore-6000).

2. Tecnologia tipo lock SLS: garantire la resistenza e la precisione degli stampi in cera.

La tecnologia SLS sinterizza la polvere di cera con il laser; gli stampi in cera hanno un'alta densità (≥0,98g/cm3) e un'elevata resistenza (resistenza alla flessione ≥15MPa), che possono sopportare le forze esterne durante il rivestimento in pasta ceramica e la manipolazione ed evitare la deformazione. Gli stampi in cera realizzati con altre tecnologie (ad esempio, FDM) hanno una bassa resistenza, si danneggiano facilmente e non sono adatti per colate su larga scala.

3. Concentrarsi sui parametri fondamentali: precisione, velocità e compatibilità dei materiali.

• accurataLa selezione di modelli da ±0,1 mm garantisce il rispetto delle dimensioni di fusione e la riduzione al minimo della post-elaborazione;
• Tasso di formazioneLa priorità è data ai modelli con più di 200 cm3/h (ad esempio AFS LaserCore-6000 fino a 300 cm3/h) per aumentare l'efficienza della produzione di stampi in cera di grandi dimensioni;
• Compatibilità dei materialiUna vasta gamma di cere per colata (ad esempio, cere per colata a basso contenuto di ceneri, cere per alte temperature) è necessaria per supportare la colata di diverse leghe (leghe di alluminio, acciaio, leghe di titanio).

4. Software e servizi: rendere meno difficile la transizione

1. Il software deve essere compatibile con i principali formati CAD (STL/OBJ) e deve essere dotato di simulazione di colata (ottimizzazione della struttura dello stampo in cera e riduzione dei difetti);
2. I fornitori di servizi sono tenuti a fornire un supporto completo al processo: formazione gratuita dell'operatore (per garantire la padronanza del funzionamento entro 3 giorni), installazione e messa in funzione delle apparecchiature, risposta post-vendita 24 ore su 24 (servizio domestico porta a porta ≤ 24 ore).

V. Raccomandazione dei modelli più diffusi di stampanti 3D industriali a cera nel 2025 (adatti a diverse esigenze di fusione)

Sulla base del feedback dell'industria e dei casi di applicazione reali, i seguenti 3 modelli nel 2025 sono eccezionali nel campo della colata di grandi dimensioni e coprono gli scenari dall'ingresso alla fascia alta:

Analisi dei punti salienti del modello

1. AFS-500Basso costo di ingresso, facile da usare, una sola persona può gestire più macchine, adatto a fonderie di piccole e medie dimensioni che provano per la prima volta la stampa 3D, per stampi in cera di piccole e medie dimensioni come utensili industriali, valvole e così via;
2. LaserCore-5300Gli stampi in cera delle pale delle turbine sono ampiamente utilizzati nell'industria aerospaziale, con un'elevata finitura superficiale, eliminando la necessità di post-lucidatura e aumentando la resa dei getti a oltre 95%;
3. LaserCore-6000La macchina è una delle poche in Cina in grado di stampare stampi in cera da 1050 mm e può annidare 20 stampi in cera di piccole e medie dimensioni (ad esempio, parti di automobili) in una singola tiratura, aumentando il tasso di utilizzo della macchina di 60%.

Problemi comuni della stampa 3D industriale di stampi in cera + soluzioni degli esperti

1. Elevato investimento iniziale in attrezzature? -- L'investimento graduale riduce il rischio

Le fonderie di piccole e medie dimensioni possono acquistare modelli entry-level (ad esempio AFS-500) per lo stampaggio a cera di pezzi ad alto valore aggiunto (ad esempio valvole di precisione), recuperare rapidamente i costi grazie a ordini ad alto margine e passare a modelli di fascia più alta dopo 1-2 anni.

2. Bruciatura incompleta degli stampi in cera che porta a fusioni difettose? -- Ottimizzazione dei parametri di sinterizzazione e cottura

1. Durante la stampa: regolare la potenza del laser (55-80W) per garantire che la densità di sinterizzazione dello stampo in cera sia ≥0,98g/cm3 e per ridurre la porosità interna;
2. Cottura: la temperatura del forno viene aumentata gradualmente da 700°C a 1000°C e mantenuta per 2-3 ore per garantire la completa vaporizzazione degli stampi in cera (verificabile dalla variazione di peso dei gusci di ceramica).

3. Il riciclaggio della polvere di cera è difficile, il materiale di scarto? -- Configurare un sistema di riciclaggio automatizzato

Scegliendo un'apparecchiatura per il riciclaggio della polvere di cera con funzione di vagliatura ed essiccazione automatica, la polvere di cera non sinterizzata può essere riutilizzata direttamente dopo il trattamento e il tasso di utilizzo del materiale è aumentato da 90% a più di 95%, con un risparmio di 200.000 yuan di costi di materiale all'anno.

4. La squadra non è esperta nel funzionamento e questo influisce sulla produttività? -- Dare la preferenza a "attrezzatura + formazione" come servizio completo.

Scegliere un fornitore di servizi che offra formazione gratuita (come il marchio AFS), formazione 1 a 1 degli operatori per padroneggiare il funzionamento quotidiano dell'apparecchiatura, risoluzione dei problemi, per garantire il normale funzionamento dell'apparecchiatura.

VII. Conclusione: la stampante 3D per stampi in cera di livello industriale, "attrezzatura indispensabile" per la trasformazione della fonderia

Nell'industria della fonderia su larga scala, sempre più competitiva, "alta precisione, tempo di ciclo veloce, basso costo" è diventata una competenza fondamentale - le stampanti 3D a cera di livello industriale aiutano le fonderie a superare i limiti dei processi tradizionali, riducendo il tempo di ciclo di 80%, aumentando la precisione di 5 volte e riducendo i costi di 40% a lungo termine. per aiutare le fonderie a superare i limiti dei processi tradizionali.

Nel 2025, la commercializzazione di modelli come la serie LaserCore fornirà una corsia preferenziale dalla progettazione allo stampo in cera per settori come quello aerospaziale, automobilistico e dei macchinari pesanti. Per le fonderie, la scelta della giusta stampante 3D a cera industriale non solo ridurrà i costi e aumenterà l'efficienza, ma sbloccherà anche gli ordini di colata più difficili e darà loro un punto d'appoggio nella produzione di fascia alta - il valore fondamentale della stampa 3D a cera industriale nell'industria delle fonderie del futuro.

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I. 4 punti dolenti del tradizionale processo di sabbiatura su larga scala, come superare i 4 metri di stampa 3D?

La tradizionale produzione di sabbia su larga scala (oltre 2 metri di dimensione) richiede più fasi di "fabbricazione dello stampo - smontaggio del nucleo di sabbia - assemblaggio manuale", che rappresentano un punto dolente intrattabile. La stampa 3D di sabbia da 4 metri rappresenta una svolta completa grazie a "stampaggio integrato + processo digitale". La stampa 3D con sabbia di 4 metri rappresenta una svolta grazie a "stampaggio integrato + processo digitale":

Seconda analisi del nucleo della stampante 3D a sabbia di grandi dimensioni da 4 metri: parametri e vantaggi tecnici di 3DPTEK-J4000

1. Parametro chiave: soddisfare i requisiti dell'intero scenario per i getti di grandi dimensioni

3DPTEK-J4000 Come attrezzatura di riferimento nel settore, non si tratta di un semplice ingrandimento di una piccola stampante, ma di un progetto esclusivo per la produzione di sabbia su larga scala con i seguenti parametri fondamentali:

1. Dimensione massima dello stampo4000 mm x 2000 mm x 1000 mm (può stampare 4 metri di lunghezza e 2 metri di larghezza di un intero modello di sabbia senza giunture);
2. Tipo di processo: Iniezione di legante a getto d'inchiostro (3DP), adatto a sabbie di colata speciali come sabbia di quarzo, sabbia ceramica e sabbia ceramica;
3. Precisione e risoluzionePrecisione dimensionale ±0,3 mm, risoluzione ugello 400 dpi, finitura superficiale fino a Ra6,3μm;
4. Spessore dello strato ed efficienzaLo spessore dello strato può essere regolato a 0,2-0,5 mm e in un solo giorno è possibile stampare 2-3 serie di modelli di sabbia di medie dimensioni (ad esempio modelli di corpo pompa lunghi 2 metri);
5. Utilizzo del materiale100% di sabbia non polimerizzata riciclata con uno spreco di materiale inferiore a 5%.

2. Tecnologia di base: "stampaggio di aree flessibili senza sabbia" per ridurre i costi

Le tradizionali macchine per lo stampaggio in sabbia da 4 metri richiedono il fissaggio di grandi casse di sabbia e una singola stampa deve essere riempita con decine di tonnellate di sabbia, il che è estremamente costoso. E 3DPTEK-J4000 Una svolta è stata raggiunta con la tecnologia "Sandless Flexible Area Moulding":

• Elimina la necessità di un box di sabbia fisso, regola dinamicamente l'area del letto di sabbia in base alle dimensioni del modello di sabbia e riduce la quantità di sabbia 70% utilizzata;
• Eliminazione dei grandi investimenti infrastrutturali per la levigatura (la levigatura tradizionale costa più di 200.000 yuan);
• Il costo di acquisto dell'attrezzatura è lo stesso della classe da 2,5 metri, con un ROI migliorato di 50%.

I 5 vantaggi principali della stampa 3D con sabbia da 4 metri: un impulso diretto alla competitività delle imprese

1. Riduzione del tempo di ciclo 80%, cogliere l'opportunità del mercato

Per realizzare un modello in sabbia di blocco motore di 4 metri con il processo tradizionale sono necessarie 6 settimane, ma 3DPTEK-J4000 impiega solo 3 giorni per completare la stampa e l'intero ciclo, dalla progettazione alla consegna della colata, viene compresso da 3 mesi a 1 mese. Un'azienda di macchinari pesanti l'ha utilizzata per realizzare stampi in sabbia per scatole del cambio di grandi dimensioni; i nuovi prodotti sono stati immessi sul mercato con 2 mesi di anticipo, conquistando il segmento di mercato 30%.

2. Verso uno stampaggio integrato "sovradimensionato + complesso

Non è necessario considerare i vincoli di "stripping" e "splicing" dei processi convenzionali, consentendo di realizzare progetti difficili:

• Aerospaziale: involucro della turbina lungo 4 metri per ilCanali di raffreddamento interni multistrato(Il processo tradizionale richiede la suddivisione di 12 anime di sabbia, che vengono stampate in un unico passaggio con la stampa 3D);
• Energia: flangia per turbine eoliche di 3 metri di diametroStrutture di riduzione del peso ottimizzate dal punto di vista topologico(riduzione del peso 20%, aumento della resistenza 15%);
• Nel campo delle macchine industriali: corpi pompa lunghi 4 metri perStruttura del verme a spirale(Nessuna lacuna nello splicing, aumento dell'efficienza del fluido di 8%).

3. Riduzione dei costi a lungo termine 40%, breve periodo di ammortamento

Nonostante l'elevato investimento iniziale nell'apparecchiatura, il vantaggio in termini di costi è significativo se calcolato sull'intero ciclo di vita:

1. Risparmio sui costi degli stampi: le fusioni di grandi dimensioni devono sostituire 2-3 serie di stampi all'anno; la stampa 3D può essere completamente eliminata, con un risparmio di oltre 1 milione di yuan all'anno;
2. Riduzione delle perdite di scarto: una fonderia con la sua produzione di sabbia per valvole di grandi dimensioni, il tasso di scarto è passato da 18% a 4%, riducendo le perdite annuali di 500.000 yuan;
3. Inventario digitale: i modelli di sabbia vengono archiviati come file CAD, eliminando la necessità di impilare gli stampi fisici nel magazzino e risparmiando 100 m2 di spazio.

4. Supportare la produzione in doppia modalità "batch + personalizzata".

Lo spazio di stampaggio di 4 metri non solo consente la stampa di grandi stampi in sabbia, ma anche il nesting di piccoli pezzi per la produzione in serie:

1. 200 piccole anime di corpo pompa possono essere annidate in un'unica tiratura (i processi tradizionali richiedono la produzione in lotti);
2. Supporta la stampa mista "1 set di modelli di sabbia grandi + lotto di anime di sabbia piccole", aumentando l'utilizzo delle apparecchiature da parte di 60%;
3. Risposta rapida alle esigenze di personalizzazione, le modifiche al progetto richiedono solo l'aggiornamento del file CAD, senza necessità di rimodellare.

5. Rispettare i requisiti ambientali, favorire la produzione ecologica

Le normative ambientali a livello mondiale si stanno inasprendo (ad esempio, la politica "dual carbon" della Cina, le tariffe sul carbonio dell'UE) e la stampa 3D con sabbia da 4 metri soddisfa le esigenze ambientali grazie a due tecnologie principali:

1. Utilizzo di leganti a basso contenuto di COV (emissioni inferiori allo standard nazionale 60%) per ridurre l'inquinamento atmosferico;
2. La sabbia 100% viene riciclata e riutilizzata, riducendo le emissioni di rifiuti solidi di oltre 100 tonnellate all'anno, il che soddisfa i requisiti per la certificazione di fabbrica verde.

Quarto, 4 metri di stampa 3D con sabbia 4 principali scenari di applicazione industriale (con casi reali)

1. Veicoli automobilistici e commerciali: componenti fondamentali per i camion a nuova energia

• Applicazione: autocarro pesante a nuova energia lungo 4 metriAlloggiamento motore integratoLo stampo in sabbia del grande blocco motore;
• Esempio: un'azienda automobilistica utilizza 3DPTEK-J4000 Stampando lo stampo in sabbia della scocca del motore, il tempo di ciclo si riduce da 4 settimane a 3 giorni, e non ci sono difetti sulla parete sottile della fusione (2,5 mm), il che consente di ridurre il peso del motore di 30% e di aumentare l'autonomia di 100 km.

2. Aerospazio e difesa: componenti strutturali leggeri di grandi dimensioni

• Applicazione: 4 metri di lunghezzaInvolucri di turbine di motori aereiStampaggio in sabbia del tubo del missile;
• Vantaggio: stampa integrata per evitare errori di giunzione dell'anima di sabbia, precisione dimensionale della colata fino al livello CT7, per soddisfare i requisiti aerospaziali di "zero difetti".

3. Macchinari industriali e settore energetico: componenti di base per attrezzature pesanti

• Applicazione: 4 metri di lunghezzaCorpo pompa grande Involucro a vite senza fineStampaggio in sabbia di scatole di trasmissione per turbine eoliche di 3 metri di diametro;
• Caso: un'azienda dell'industria pesante lo utilizza per stampare il modello di sabbia del corpo pompa, la finitura superficiale del canale del fluido è migliorata di 50%, l'efficienza del corpo pompa è passata da 75% a 82% e il consumo energetico annuale è stato risparmiato di 1,2 milioni di yuan.

4. Nel campo dell'arte e dell'architettura: sculture in bronzo di grandi dimensioni

• Applicazione: scultura in bronzo lunga 60 metriStampi in sabbia segmentati(ad esempio la scultura "Nove cavalli" a Nanchino);
• Vantaggi: elimina la necessità di grandi modanature in legno, consente di realizzare texture artistiche complesse e riduce il ciclo di produzione delle sculture da 1 anno a 3 mesi.

V. Scegliere la soluzione giusta: servizi integrati 3DPTEK "attrezzatura + ecologia

Il successo della stampa 3D con sabbia da 4 metri richiede non solo attrezzature di alta qualità, ma anche un supporto ecologico completo. 3DPTEK fornisce soluzioni "end-to-end" per ridurre le difficoltà della trasformazione aziendale:

• Materiali proprietariOltre 30 formulazioni di legante per sabbia (ad esempio, legante a bassa viscosità per la colata di leghe di alluminio, legante resistente alle alte temperature per la colata di acciaio) per garantire la qualità della colata;
• software intelligenteè dotato di un sistema di simulazione della colata, in grado di simulare il flusso del liquido metallico, la contrazione del raffreddamento, di ottimizzare in anticipo la progettazione della sabbia e di ridurre il costo delle prove e degli errori;
• Servizio completo di processoSupporto completo del processo, dalla modellazione CAD alla stampa in sabbia fino alla post-elaborazione delle fusioni, e formazione gratuita dell'operatore (entro 3 giorni dalla padronanza dell'attrezzatura);
• servizio post venditaAssistenza a domicilio 24 ore su 24, 5 centri di assistenza all'estero (Germania, Stati Uniti, India, ecc.), ciclo di arrivo dei ricambi ≤ 72 ore, per garantire l'operatività dell'apparecchiatura durante tutto l'anno ≥ 95%.

Tendenze future della stampa 3D su sabbia su larga scala nel 2025: verso "Bigger, Smarter".

1. Continui progressi in termini di dimensioni: dispositivi da 6-10 metri in fase di sviluppo

3DPTEK ha avviato la ricerca e lo sviluppo di una stampante a sabbia di 6 metri, che in futuro potrà stampare "eliche di navi lunghe 8 metri" e "gusci di apparecchiature nucleari di 10 metri di diametro", eliminando completamente i difetti delle fusioni di grandi dimensioni.

2. AI+stampa 3D: controllo intelligente dell'intero processo

Sistema AI integrato per il completamento automatico:

• Ottimizzazione della progettazione della sabbia (generazione automatica della struttura ottimale in base al materiale e alle dimensioni del getto);
• Monitoraggio del processo di stampa (regolazione in tempo reale del volume di iniezione del legante per evitare crepe nella sabbia);
• Previsione della qualità (gli algoritmi di intelligenza artificiale prevedono possibili difetti nelle fusioni e regolano il processo in anticipo).

3. Stampa di compositi multimateriale: ampliamento dei confini di applicazione

In futuro, la macchina sarà in grado di realizzare la stampa composita "sabbia + polvere metallica", stampando rivestimenti metallici resistenti alle alte temperature su parti chiave dello stampo in sabbia (ad esempio la materozza), adatti perLega di titanio, acciaio ad altissima resistenzaColata di leghe refrattarie, che amplia l'applicazione nel campo delle apparecchiature di fascia alta.

Conclusione: la stampa 3D con sabbia di 4 metri apre una nuova era nella produzione di grandi fusioni

Per le imprese manifatturiere pesanti, la stampante 3D per colata in sabbia di 4 metri di grandezza non è più una "novità tecnologica", ma una "necessità per migliorare la competitività": rompe i limiti di dimensione e di tempo di ciclo dei processi tradizionali per raggiungere il triplice risultato di "grande scala + complessità + basso costo". Rompe i limiti di dimensione e di tempo di ciclo dei processi tradizionali e raggiunge il triplice risultato di "grande scala + complessità + basso costo".

La commercializzazione di apparecchiature come 3DPTEK-J4000 ha fornito una corsia preferenziale dalla progettazione alla fusione per l'industria automobilistica, aerospaziale e dei macchinari industriali. In futuro, con la ricerca e lo sviluppo di attrezzature di classe 6-10 metri e l'integrazione della tecnologia AI, la produzione di grandi fusioni entrerà in una nuova fase di "digitalizzazione completa, zero difetti e greening" e le imprese che assumeranno la leadership nella definizione di questa tecnologia avranno un vantaggio assoluto nella competizione di mercato.

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I. Che cos'è la stampa 3D a sabbia? Definizione di base + caratteristiche del processo (che distingue lo stampaggio tradizionale)

La stampa 3D a sabbia si basa suPrincipi di fabbricazione additivaLa stampante è una tecnologia industriale che trasforma i modelli CAD digitali direttamente in stampi/anime di sabbia solida. Invece del tradizionale processo di "costruzione dello stampo - tornitura della sabbia", la sabbia viene posata strato per strato dalla stampante e polimerizzata spruzzando il legante. Il processo di produzione delle anime èTecnologia di getto del leganteI modelli J1600Pro, J2500 e J4000 di 3DPTEK, ad esempio, offrono vantaggi significativi rispetto allo stampaggio tradizionale:

In secondo luogo, la fonderia deve utilizzare la stampa 3D con sabbia per 4 motivi fondamentali (per risolvere i punti dolenti del settore)

1. Tempo di ciclo ridotto 80%, risposta rapida ai requisiti degli ordini

Mentre i processi tradizionali richiedono da 2 a 4 settimane per produrre stampi in sabbia complessi (ad esempio corpi pompa, involucri di turbine), la stampa 3D in sabbia richiede solo 1-2 giorni. Particolarmente adatta perStampaggio di prototipi, personalizzazione di piccoli lotti, produzione di ricambi di emergenzaScenario -- Una fonderia utilizza la 3DPTEK J1600Pro per stampare modelli di sabbia per corpi pompa, dalla progettazione alla consegna, in sole 36 ore, con una riduzione di 80% rispetto al processo tradizionale, contribuendo a portare i prodotti sul mercato 2 settimane prima.

2. Superare le limitazioni strutturali e realizzare fusioni difficili

La stampa 3D a sabbia elimina la necessità di pensare ai problemi di "rilascio", rendendo facile la realizzazione di progetti che sarebbero impossibili con i processi tradizionali:

1. nel settore aerospazialeCanali di raffreddamento interno delle pale della turbina(Il processo tradizionale richiede lo smontaggio di oltre 5 serie di anime di sabbia, con il rischio di errori di assemblaggio);
2. AutomotiveCorpo motore leggero e a parete sottile(Lo spessore della parete può essere di soli 2 mm, mentre la sabbia tradizionale è soggetta a fratture);
3. macchinari industrialiScatola del cambio con passaggi olio integrati(Riduce il processo di post-foratura e il tasso di scarti).

3. Riduzioni dei costi a lungo termine 40%, che compensano i costi di produzione delle attrezzature

Nonostante l'investimento iniziale più elevato per le stampanti 3D a sabbia, il vantaggio economico è significativo se calcolato sull'intero ciclo di vita:

• Eliminare i costi di stampaggio (un grande set di stampi in metallo costa più di 100.000 dollari, che possono essere completamente eliminati con la stampa 3D);
• Riduzione del tasso di scarto (progettazione digitale + ottimizzazione della simulazione, tasso di scarto di colata ridotto da 15% a meno di 5%);
• Riduzione dei costi di manodopera (stampa automatizzata, nessuna necessità di assemblare manualmente più anime di sabbia, 50% meno manodopera).

4. Rispettare i requisiti di protezione dell'ambiente e realizzare una produzione ecologica.

Con l'inasprimento delle normative ambientali a livello globale (ad esempio, le norme REACH dell'UE), la stampa 3D con sabbia soddisfa l'esigenza di protezione ambientale attraverso due tecnologie principali:

• adozioneLegante a basse emissioni(formulazione proprietaria 3DPTEK con emissioni di VOC inferiori allo standard industriale 50%);
• La sabbia non polimerizzata può essere 100% riciclata per ridurre la produzione di rifiuti solidi e i costi di trattamento ambientale.

Principio della stampa 3D a sabbia: 4 fasi dalla progettazione alla sabbia (automazione completa del processo)

Il processo di stampa 3D della sabbia (tecnologia binder jetting) è semplice e altamente automatizzato, senza complessi interventi umani, con le seguenti fasi fondamentali:

1. Progettazione e simulazione digitaleGli ingegneri utilizzano il software CAD per costruire il modello di sabbia e il sistema di simulazione di colata 3DPTEK per simulare il processo di flusso del metallo liquido, il raffreddamento e il ritiro, per ottimizzare il sistema di colata del modello di sabbia e la posizione del riser, in modo da evitare difetti come fori da ritiro e porosità nei getti;
2. Stampaggio strato per stratoLa stampante stende automaticamente sabbia di spessore 0,26-0,30 mm (sabbia di quarzo/cromite opzionale) e poi, in base ai dati di taglio, spruzza il legante sull'area da polimerizzare e costruisce la forma della sabbia strato per strato;
3. Polimerizzazione e pulizia della sabbiaDopo la stampa, lo stampo in sabbia viene lasciato a polimerizzare (consolidare) in un ambiente chiuso per 2-4 ore, dopodiché la sabbia sciolta non polimerizzata (che può essere riciclata direttamente) viene soffiata via con aria compressa;
4. Fusione e post-elaborazioneIl metallo fuso (alluminio, acciaio, leghe di rame, ecc.) viene versato nello stampo di sabbia, che viene raffreddato e quindi fessurato per rimuovere la colata per la finitura - l'intero processo viene eseguito senza l'intervento umano nel processo di stampaggio in sabbia.

Parametri della stampante 3D 3DPTEK Sand (applicabile a diversi settori)

3DPTEK, in qualità di marchio leader del settore, ha lanciato diversi modelli di stampanti a sabbia, che coprono le esigenze di fusione da piccole a molto grandi, con i seguenti parametri fondamentali:

Punti di forza fondamentaliTutti i modelli supportano formulazioni personalizzate "Sabbia + Legante" e 3DPTEK dispone di oltre 30 formulazioni proprietarie per soddisfare le esigenze di leghe diverse (ad esempio, la colata di leghe di alluminio per leganti a bassa viscosità, la colata di acciaio per sabbia resistente alle alte temperature).

Quinto, la stampa 3D con sabbia 4 principali scenari di applicazione industriale (con casi reali)

1. Il settore automobilistico: un supporto fondamentale per la transizione all'elettrificazione

• Scenari di applicazione:Involucro del motore raffreddato ad acqua del veicolo elettrico, stampaggio in sabbia del vassoio della batteria leggera.;
• Esempio: un produttore di camion elettrici commerciali ha utilizzato la 3DPTEK J2500 per stampare un modello di sabbia per la cassa del motore, ottenendo un design a "canale di raffreddamento integrato" che ha aumentato l'efficienza termica del motore di 30%, riducendo al contempo il peso della cassa di 25% e aumentando l'autonomia di 50 km.

2. Industria aerospaziale: colata ad alta precisione di parti complesse

• Scenari di applicazione:Pale di turbina, stampaggio in sabbia di camere di combustione di motori aeronautici.;
• Vantaggio: la precisione dimensionale dello stampo in sabbia raggiunge il livello CT7, che soddisfa il requisito di "errore zero" per le parti aeronautiche, e allo stesso tempo evita la rottamazione delle pale causata dall'errore di assemblaggio delle anime in sabbia tradizionali.

3. Industria dei macchinari industriali: componenti fondamentali per le grandi attrezzature

• Scenari di applicazione:Stampaggio in sabbia di pompe e alloggiamenti di compressori di grandi dimensioni.;
• Caso: un'azienda dell'industria pesante ha utilizzato la 3DPTEK J4000 per stampare un modello di sabbia per il corpo di una pompa lunga 4 metri; il processo tradizionale richiede la produzione di tre serie di stampi in metallo (con un costo di oltre 300.000 yuan), la stampa 3D elimina direttamente il costo degli stampi e accorcia il ciclo di produzione da quattro settimane a tre giorni.

4. Industria energetica e navale: produzione di getti di grandi dimensioni

1. Scenari di applicazione:Stampaggio in sabbia di eliche di navi e turbine eoliche.;
2. Vantaggio: la larghezza di stampa di 4 metri del modello J4000 consente di stampare stampi in sabbia molto grandi in una sola volta, eliminando la necessità di giuntare e riducendo i difetti di chiusura dello stampo nei getti.

Perché scegliere la soluzione di stampa 3D su sabbia di 3DPTEK? (4 competenze chiave)

1. Copertura completa dell'attrezzatura della scena, adattata ai diversi requisiti di capacità

Dalle macchine compatte da 1,6 metri (J1600Pro) alle mega-macchine da 4 metri (J4000) perDalla produzione di prova in piccoli lotti alla produzione di massa su larga scalaLa J1600Pro è disponibile per fonderie di piccole e medie dimensioni con una capacità di 5-8 forme al giorno, mentre la J4000 è disponibile per fonderie di grandi dimensioni con una capacità di 2-3 forme extra-large al giorno.

2. Formula proprietaria del materiale per garantire la qualità della colata

3DPTEK ha più di 30granulo – Formulazione esclusiva per gli agenti legantiottimizzato per le diverse leghe:

1. Colata in lega di alluminio: legante a bassa viscosità, buona permeabilità alla sabbia, riduce la porosità della colata;
2. Colata in acciaio: legante ad alta resistenza, resistenza alle alte temperature dello stampo in sabbia (sopra i 1500℃), evitando i difetti della punzonatura in sabbia;
3. Colata in lega di rame: legante a basso contenuto di ceneri per evitare inclusioni sulla superficie di colata.

3. Supporto tecnico integrato per ridurre le difficoltà di transizione.

Fornire un supporto completo al processo "attrezzatura + software + servizio":

1. gratuitoSoftware di simulazione della colata(Ottimizzare la progettazione della sabbia e ridurre i costi di tentativi ed errori);
2. Il centro tecnologico di colata interno può assistere i clienti con prove in sabbia e debug del processo di colata;
3. Fornire una formazione all'operatore (istruzione 1 a 1 per garantire il funzionamento dell'apparecchiatura entro 3 giorni).

4. Rete globale di assistenza post-vendita per garantire la stabilità della produzione

Le apparecchiature sono state sbarcate in più di 20 paesi in Europa, Asia, Medio Oriente, ecc. e la velocità di risposta post-vendita è rapida:

1. Servizio nazionale porta a porta 24 ore su 24 (48 ore per le aree remote);
2. 5 centri di assistenza all'estero (Germania, India, USA, ecc.) per una rapida sostituzione dei pezzi di ricambio;
3. Manutenzione gratuita dell'apparecchiatura 2 volte l'anno per prolungarne la vita (vita media di oltre 8 anni).

Tendenze future della stampa 3D su sabbia nel 2025 (3 direzioni da tenere d'occhio)

1. Stampa AI+3D per una fusione senza difetti

Il futuro della stampa 3D su sabbia sarà integratoAI Sistema di ottimizzazione della progettazione-- Inserendo i parametri di colata (materiale, dimensioni, requisiti di prestazione), AI può generare automaticamente la struttura ottimale della sabbia, mentre il monitoraggio in tempo reale del processo di stampa, regolando la quantità di iniezione di legante, lo spessore di posa della sabbia, per evitare crepe, densità non uniforme e altri problemi nel modello di sabbia, per ottenere una produzione "zero difetti! produzione".

2. Riciclaggio della sabbia a ciclo chiuso con un tasso di utilizzo del materiale di 98%

sfruttare (una risorsa)Sistema di recupero automatico della sabbiaInoltre, la sabbia non polimerizzata e quella vecchia saranno vagliate, decontaminate e riciclate e il tasso di utilizzo del materiale sarà aumentato dagli attuali 90% a più di 98%, riducendo ulteriormente il costo del materiale e rispettando i requisiti della politica "Double Carbon".

3. Stampa di compositi multimateriale per ampliare i confini delle applicazioni

La stampante 3D a sabbia del futuro consentirà la stampa composita "sabbia + polvere metallica", stampando rivestimenti metallici in aree chiave del modello a sabbia (ad esempio, le porte) per migliorare la resistenza alle alte temperature del modello a sabbia e per adattarlo alle esigenze del mercato.Acciaio ad altissima resistenza, leghe di titanioColata di leghe refrattarie, applicazioni in espansione nel settore aerospaziale e nelle apparecchiature di fascia alta.

VIII. Conclusione: la stampa 3D su sabbia non è una "tecnologia opzionale" ma uno "strumento di trasformazione indispensabile".

Nell'industria della fusione dei metalli, sempre più competitiva, "risposta rapida, struttura complessa, riduzione dei costi verdi" è diventata una competenza fondamentale - la stampa 3D della sabbia, accorciando il tempo di ciclo di 80%, realizzando progetti difficili e riducendo i costi a lungo termine di 40%. per aiutare le fonderie a superare i tradizionali vincoli di processo.

3DPTEK, in qualità di leader nella stampa 3D in sabbia, fornisce soluzioni personalizzate per fonderie di diverse dimensioni grazie a molteplici modelli di attrezzature, formulazioni di materiali proprietari e supporto tecnico integrato. Che si tratti del settore automobilistico, aerospaziale, dei macchinari industriali o dell'energia, scegliere la stampa 3D in sabbia significa scegliere il doppio vantaggio della "riduzione dei costi e dell'efficienza + leadership tecnologica", che è anche il modo principale per le fonderie di sopravvivere nel 2025 e oltre.

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I. Che cos'è una stampante 3D SLS di livello industriale? Definizione di base e caratteristiche tecniche

Le stampanti 3D SLS di livello industriale utilizzano un laser ad alta potenza perNylon, polimeri compositi, sabbie/cere per colata specialiè un'apparecchiatura di livello industriale per la fusione selettiva di materiali in polvere e altri materiali per costruire parti solide in 3D strato per strato. Le sue caratteristiche tecniche principali sono notevolmente diverse da quelle delle apparecchiature SLS di livello desktop:

Inoltre, la stampa SLS di livello industriale non richiede alcuna struttura di supporto (la polvere non sinterizzata sostiene naturalmente il pezzo), rendendo più facile ottenere risultati impossibili con i processi tradizionali.Canali interni complessi, struttura reticolare leggera, componenti attiviModanatura all-in-one.

4 vantaggi fondamentali per i produttori che scelgono la stampa 3D SLS di livello industriale

Nei settori aerospaziale, automobilistico, medicale, delle fonderie e in altri campi, la tecnologia SLS di livello industriale è diventata la chiave per migliorare la produttività e l'innovazione; i vantaggi principali si riflettono nei quattro punti seguenti:

1. Nessun limite massimo di libertà di progettazione, superando le tradizionali limitazioni di processo

Non è richiesta alcuna struttura di supporto, consentendo agli ingegneri di progettareCavità interne complesse, parti mobili integrate, costruzione leggera ottimizzata per la topologia-- Come le parti strutturali cave nel settore aerospaziale e i complessi componenti di scorrimento nei motori automobilistici, sono difficili da ottenere con i processi tradizionali, come la lavorazione CNC e lo stampaggio a iniezione.

2. Resistenza dei pezzi a norma, direttamente utilizzabili in scenari di produzione di massa

I pezzi stampati con SLS non sono "prototipi", ma pezzi finiti con funzionalità utili. Comunemente si usaPA12 (nylon 12), PA11 (nylon 11), nylon rinforzato con fibre di vetroQuesti materiali, con proprietà meccaniche vicine a quelle dei pezzi stampati a iniezione, oltre a un'eccellente resistenza chimica e agli urti, possono essere utilizzati direttamente in scenari di produzione di massa come parti interne di automobili e strumenti medico-chirurgici.

3. Riduzione dei tempi di produzione 70%, risposta rapida alla domanda del mercato

Dal modello CAD al pezzo finito, la stampa SLS di livello industriale è tutto ciò che serve3-7 giorniSi tratta di un'operazione molto più rapida rispetto alla costruzione tradizionale degli stampi, che di solito richiede settimane. Per la convalida dei prototipi da parte del team di R&S, la produzione personalizzata di piccoli lotti e il rifornimento di emergenza di pezzi di ricambio, questo vantaggio può ridurre drasticamente il time-to-market e cogliere l'opportunità del mercato.

4. Sostenere la scalabilità e la transizione della produzione per ridurre i costi.

I dispositivi SLS di livello industriale possono annidare decine o addirittura centinaia di pezzi in un'unica tiratura, rendendoli ideali perProduzione di massa in piccoli lottiPuò anche essere utilizzato come strumento di "produzione ponte", utilizzando la SLS per produrre rapidamente pezzi di transizione prima di passare a costosi stampi a iniezione, evitando il rischio di investimenti in stampi e riducendo i costi di produzione iniziali.

Materiali di base per la stampa 3D SLS di livello industriale: oltre al nylon, i materiali per applicazioni di fusione diventano un nuovo punto di riferimento

Quando si parla di materiali SLS, la prima cosa che viene in mente è il nylon, ma le attrezzature industriali sono diventate compatibili con i multimateriali e i materiali specializzati, in particolare nel settore della fonderia, stanno guidando la trasformazione digitale dei processi di fonderia tradizionali:

1. Sabbia da fonderia: produzione diretta di stampi per colata di metallo / anime

combinandoSabbia di quarzo / sabbia di ceramicaMiscelate con un legante speciale per la sinterizzazione laser, le stampanti SLS di tipo industriale possono stampare direttamente modelli di sabbia e anime per la fusione dei metalli, con vantaggi fondamentali che includono:

• Adatto per corpi pompa, alloggiamenti di turbine, blocchi di motori automobilistici, ecc.Getti a cavità interna complessa.;
• Elimina la necessità di stampi tradizionali in legno/metallo, riducendo i costi di attrezzaggio e i tempi di consegna;
• Lo stampo in sabbia ha un'elevata precisione dimensionale (errore ≤0,1 mm) e una superficie liscia, che migliora il tasso di resa della colata.

2. Cera per colata: produzione efficiente di stampi in cera per la colata a iniezione.

I dispositivi SLS di livello industriale possono stampareCera per colata a basso contenuto di ceneriViene utilizzata per la microfusione di pale di turbine aeronautiche, gioielli e hardware di precisione, in contrapposizione alla tradizionale lavorazione CNC di stampi in cera:

• Bassa rugosità superficiale (Ra≤1,6μm) per soddisfare le esigenze di fusione di parti di precisione;
• Contenuto di ceneri <0,1%, nessun residuo durante la decerazione della colata, evitare difetti di colata;
• Tempo di ciclo di produzione ridotto 50%, adatto alla produzione rapida di stampi in cera di precisione in piccoli lotti.

Raccomandazioni sulle attrezzature per la fusione 3DPTEK Industrial SLS

In qualità di marchio leader del settore, 3DPTEK offre modelli specializzati per scenari di fonderia, adattati alle esigenze della produzione industriale:

• Stampante 3D SLS a sabbiaLa lunghezza di formatura è fino a 1000 mm, il che supporta la produzione di massa di stampi in sabbia per colata di grandi dimensioni ed è adatto per la fusione di parti meccaniche di grandi dimensioni;
• Stampante 3D SLS per modelli in ceraStampa ad alta risoluzione (spessore dello strato 0,08 mm), compatibile con le formulazioni standard di cera da colata per una perfetta integrazione nei processi tradizionali di microfusione.

La stampa 3D SLS di livello industriale: dalla progettazione al prodotto finito in 5 fasi

Il processo di stampa SLS di livello industriale è altamente automatizzato, con un processo centrale in 5 fasi che elimina la necessità di complessi interventi manuali:

1. Progettazione e pre-elaborazione 3DLa progettazione del pezzo viene eseguita con un software CAD, la struttura viene ottimizzata da un software speciale (ad esempio, aumento dello spessore delle pareti, disposizione dei nidi) e viene generato un file STL che viene riconosciuto dal dispositivo SLS;
2. Posa della polvereL'apparecchiatura distribuisce automaticamente il materiale in polvere in modo uniforme sulla piattaforma di formatura, con lo spessore dello strato controllato a0,08-0,35 mm(regolabile con precisione);
3. Sinterizzazione laser selettivaLa scansione laser ad alta potenza basata sulla traiettoria della sezione trasversale del pezzo fonde e solidifica le particelle di polvere per formare una struttura monostrato del pezzo;
4. si accumulano strato dopo stratoLa piattaforma di formatura viene abbassata di un livello, la macchina viene rifornita di nuova polvere e la fase di sinterizzazione laser viene ripetuta fino alla completa formazione del pezzo;
5. Raffreddamento e polverizzazioneI pezzi vengono raffreddati lentamente in un ambiente chiuso (per evitare deformazioni) e la polvere non sinterizzata viene rimossa dopo il raffreddamento (riciclabile, con un tasso di utilizzo del materiale superiore a 90%).

V. Applicazioni industriali delle stampanti 3D SLS: scenari tipici in 4 settori principali

Grazie ai vantaggi dell'alta precisione, dell'elevata compatibilità e della rapidità di produzione, la tecnologia SLS di livello industriale è approdata in molti settori chiave e gli scenari applicativi tipici sono i seguenti:

1. Aerospaziale: combinazione di leggerezza ed elevata affidabilità

• dare alla luce un bambinoCondotti leggeri, componenti per il trattamento dell'ariaLa struttura reticolare è ottimizzata per ridurre il peso del pezzo 30%-50% mantenendo la resistenza;
• Produzione di componenti strutturali complessi per satelliti, supporti interni per aerei senza assemblaggio, riducendo il rischio di guasti.

2. Automotive: prototipazione rapida combinata con una produzione a basso volume

• Fase di R&S: stampa rapidaAlloggiamento, staffa, prototipo di cruscottoIl progetto viene convalidato entro 3 giorni, abbreviando il ciclo di sviluppo;
• Fase di produzione di massa: produzione di piccoli lotti di pezzi personalizzati per interni di autoveicoli e ricambi di manutenzione, evitando investimenti in stampi e riducendo i costi.

3. Campo medico: personalizzazione e sicurezza allo stesso tempo

• personalizzazioneModelli anatomici specifici per il paziente(ad esempio, modelli di pianificazione chirurgica ortopedica) per aiutare i medici a sviluppare piani chirurgici precisi;
• Produzione di strumenti ortopedici e attrezzi chirurgici personalizzati, con materiali che soddisfano gli standard medici e di biocompatibilità.

4. Settore delle fonderie: promuovere la trasformazione digitale dei processi tradizionali

• Fusioni metalliche di grandi dimensioni: stampa diretta di stampi in sabbia per parti complesse come corpi pompa e carcasse di turbine;
• Fusione di parti di precisione: stampa di stampi in cera a basso contenuto di ceneri per la microfusione di parti di precisione come pale di turbine aeronautiche, gioielli, ecc.

Caso di studio: fornitore automobilistico europeo utilizza la stampa 3D SLS per ridurre i costi di 40% e migliorare l'efficienza di 70%

Un fornitore europeo di automobili aveva bisogno di una dima personalizzata per un'attività di produzione a breve termine. La soluzione tradizionale consisteva nell'utilizzare la lavorazione CNC, che richiedeva tempi di consegna di 10 giorni e costi elevati per le attrezzature.Stampante 3D 3DPTEK SLS di livello industrialeDopo:

• Selezione del materiale: la polvere PA12 ad alta resistenza viene utilizzata per soddisfare i requisiti di resistenza dell'utensile;
• Tempo di ciclo produttivo: solo 3 giorni dalla progettazione al prodotto finito, 70% più breve della lavorazione CNC;
• Controllo dei costi: non sono necessari stampi e lavorazioni complesse, con una riduzione dei costi complessivi di 40%;
• Risultato: completamento con successo di un breve ciclo di produzione e verifica della fattibilità della tecnologia SLS nella produzione di utensili.

Stampante 3D 3DPTEK SLS di livello industriale: perché è la scelta preferita del settore?

Tra i numerosi marchi di apparecchiature SLS industriali, 3DPTEK è diventata una scelta popolare per le aziende manifatturiere grazie alla sua filosofia di progettazione "orientata alla produzione di massa", che si riflette nella sua competenza di base in quattro punti:

1. Grandi dimensioni e alta velocità allo stesso tempoAlcuni modelli hanno una lunghezza di stampaggio fino a 1000 mm, che supporta la produzione di pezzi di grandi dimensioni; allo stesso tempo, la velocità di stampa è 20% superiore alla media del settore, il che migliora l'efficienza della produzione di massa;
2. Elevata compatibilità multimaterialePuò essere adattata a un'ampia gamma di materiali come tecnopolimeri, sabbia per colata, cera per colata, ecc. in modo che una sola macchina possa soddisfare le esigenze di più scenari;
3. Soluzioni di processo completeFornisce un'ampia gamma di servizi che vanno dai dispositivi di stampa alleSoftware di simulazione della colata, apparecchiature di post-lavorazioneLa soluzione all-in-one elimina la necessità di strumenti aggiuntivi di terze parti;
4. Assistenza tecnica globaleServizio a ciclo completo che comprende l'installazione delle apparecchiature, la formazione sul funzionamento e la manutenzione post-vendita per garantire un funzionamento stabile della linea di produzione.

VIII. Tendenze future della stampa 3D industriale SLS nel 2025: 3 direzioni di interesse

Con il progresso della scienza dei materiali e della tecnologia di automazione, la stampa SLS industriale si svilupperà verso una maggiore efficienza, un'applicazione più ampia e una qualità più elevata:

1. Maggiore velocità di stampa senza sacrificare la precisioneLa velocità di stampa sarà aumentata di oltre 50% grazie all'ottimizzazione della potenza del laser e alla tecnologia di sinterizzazione multi-laser simultanea, mantenendo un'elevata precisione di 0,08 mm;
2. Ampliamento delle categorie di materialiI materiali compositi ad alta temperatura (come le polveri a base di PEEK) e le polveri composite a base di metallo saranno gradualmente sbarcati, ampliando l'applicazione della SLS in scenari ad alta temperatura e ad alta resistenza;
3. Produzione intelligente a ciclo chiusoIl sistema di monitoraggio integrato in tempo reale controlla il processo di stampa attraverso algoritmi di intelligenza artificiale e regola automaticamente i parametri del laser per ottenere una produzione di massa a "zero difetti" e ridurre i tassi di scarto.

IX. Conclusione: la stampa 3D SLS di livello industriale, più di una "stampante", uno strumento per l'innovazione manifatturiera

Le stampanti 3D SLS di livello industriale non sono più solo "macchine per la prototipazione", ma "macchine per la progettazione-produzione-applicazione" in grado di collegare l'intero processo di progettazione-produzione-applicazione.Soluzioni per la produzioneLa tecnologia SLS può essere utilizzata nell'industria aerospaziale per il lightweighting e nelle applicazioni automobilistiche. Che si tratti di requisiti di leggerezza nel settore aerospaziale, di tempi di risposta rapidi nell'industria automobilistica, di personalizzazione nel settore medico o di digitalizzazione nell'industria della fonderia, la tecnologia SLS di tipo industriale offre soluzioni efficienti e convenienti.

Per le aziende manifatturiere, la scelta della giusta attrezzatura SLS di livello industriale, come i modelli di stampaggio a sabbia/cera di 3DPTEK, non solo migliora la produttività, ma supera anche le limitazioni dei processi tradizionali e coglie l'opportunità di innovare: questo è il valore fondamentale della stampa 3D SLS di livello industriale nel futuro della produzione.

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Come titolare di una fonderia, vi capita spesso di trovarvi in questa situazione?

-I clienti vogliono fare piccole quantità di parti di prova, fare uno stampo in metallo a 200.000, il risultato dell'ordine è solo 50 pezzi, un calcolo ha trovato che il costo dello stampo è più che il denaro guadagnato, può solo rinunciare all'ordine!
--Il cliente ha ricevuto un ordine per un pezzo aerospaziale con struttura a nido d'ape, e l'errore di assemblaggio del nucleo di sabbia tradizionale era maggiore della dimensione del pezzo, ed è stato un grande mal di testa fissare la fusione scartata!
--Concorrenti con la stampa 3D ha preso una nota batteria automobilistica ordini, la loro offerta è inferiore agli altri 30% o non ha vinto l'offerta, e, infine, ha chiesto la consegna di altri più veloce di noi 2 mesi, molto impotente!

-I clienti non si muovono per cambiare il design, più di 300 set di stampi di scarto accatastati nel magazzino, controllare i conti ha scoperto che l'inventario stampo occupato mezzo anno di profitto, che è troppo doloroso da gustare!

-I clienti hanno inviato una struttura complessa dei pezzi sopra, e ha detto che il prezzo non è un problema, una valutazione ha trovato che il processo di fusione tradizionale non può essere fatto, guardando a tali ordini ad alto valore aggiunto può solo essere rinunciato!

Qui di seguito aiutiamo tutti i capi uno per uno a fare chiarezza, un articolo per farvi comprendere appieno la tecnologia di fusione in sabbia con stampa 3D!

Che cos'è la stampa 3D con sabbia?

La stampa 3D su sabbia è una tecnologia relativamente nuova: in parole povere, è come costruire dei blocchi, con un materiale speciale che si "impila" strato per strato nella sabbia di colata.

In passato, il metodo tradizionale per la realizzazione di stampi in sabbia poteva richiedere la creazione di uno stampo e poi l'utilizzo dello stampo per modellarlo, un processo complicato che può risultare particolarmente difficile e costoso se si vogliono realizzare stampi in sabbia con forme molto strane e complesse. La stampa 3D con sabbia è diversa: funziona con un modello 3D nel computer. Si inseriscono i dati del modello 3D della fusione progettata nella stampante 3D e la stampante, in base alla forma e alla struttura del modello, inserisce sabbia speciale o materiali simili alla sabbia, secondo lo strato per strato in modo preciso e si lega, proprio come se si utilizzassero innumerevoli "pezzi di sabbia" molto sottili per costruire gradualmente un modello di sabbia completo. In questo modo, non importa quanto sia complessa la forma, purché possa essere progettata al computer, può essere stampata, la velocità è abbastanza veloce e non è necessario realizzare stampi complessi come il metodo tradizionale, risparmiando molto tempo e costi.

Principio della stampante 3D a sabbia

La stampa 3D su sabbia viene solitamente eseguita utilizzandoBinder Jetting (BJ)I principi di base sono i seguenti:

1. spargere sabbiaLa stampante distribuisce uniformemente sulla piattaforma di stampa una sabbia di colata specifica (ad esempio, sabbia di silice, sabbia ceramica o sabbia rivestita).
2. legante sprayGli ugelli spruzzatori spruzzano con precisione il legante secondo un modello computerizzato (dati CAD) per unire i grani di sabbia in un'area specifica.
3. accumularsi ripetutamenteLa piattaforma viene abbassata, la sabbia viene nuovamente sparsa e il legante viene spruzzato, indurendo e modellando strato per strato fino a completare l'intera stampa su sabbia.
4. ritrattareRimozione della sabbia sciolta non legata, indurimento e pulizia dello stampo in sabbia stampato, che può essere successivamente utilizzato per la fusione di metalli.

Quali sono i problemi principali affrontati dalla fusione in sabbia con stampa 3D?

L'esistenza o la nascita di ogni tecnologia deve avere una sua "missione". Comunemente conosciuta come soluzione a un problema specifico, per soddisfare la domanda del mercato, è questo il valore della sua esistenza. Di seguito diamo uno sguardo alla tecnologia di stampa 3D della sabbia per risolvere i problemi spinosi incontrati nella fusione tradizionale:

• Produzione di pezzi di forma complessaLa colata di sabbia tradizionale è difficile e costosa per la produzione di forme complesse, come i sottili canali di raffreddamento all'interno delle pale dei motori aeronautici, che sono difficili da modellare con precisione con i processi tradizionali. La sabbia stampata in 3D può facilmente trasformare in realtà forme complesse basate su modelli digitali, dalla sabbia con un denso blocco concavo e convesso del motore automobilistico alla sabbia con la sottile struttura bionica del guscio esterno del dispositivo medico, che può essere resa perfettamente.
• lunghi tempi di produzioneLa colata in sabbia tradizionale richiede un lungo processo di progettazione di stampi, produzione di stampi, debug di stampi, ecc. e il ciclo di produzione di stampi su larga scala spesso supera i mesi. La sabbia di stampa 3D non ha bisogno di creare stampi e stampa direttamente in base al modello digitale; le modifiche al progetto possono essere apportate solo manipolando il modello al computer e ristampando il modello, il che accorcia notevolmente il ciclo di produzione. Ad esempio, per la ricerca e lo sviluppo di un nuovo blocco motore per autoveicoli, il rifacimento tradizionale dello stampo di colata dura almeno due settimane, mentre la stampa 3D della sabbia può essere completata il giorno stesso della stampa del nuovo modello e il giorno successivo può essere messa in colata.
• Difficoltà nel controllo dei costiLo spreco di materiale nella produzione di stampi tradizionali è grave, il tasso di utilizzo di stampi complessi è inferiore a 30% e i costi di manodopera sono elevati. La stampa 3D di sabbia su richiesta, sabbia accurata, tasso di utilizzo del materiale superiore a 90%, riduce gli sprechi. L'elevato grado di automazione del processo di stampa può ridurre i costi di manodopera. Prendiamo come esempio una piccola fonderia, con una capacità produttiva annua di 5.000 pezzi di getti di piccoli raccordi per tubi, dopo l'introduzione della sabbia stampata in 3D, il costo del materiale sarà ridotto di 150.000 yuan all'anno e il costo della manodopera di 200.000 yuan.
• Bassa precisione dei gettiLo stampo tradizionale in sabbia è soggetto a usura dello stampo, errore di montaggio della superficie di separazione, deviazione delle dimensioni della colata spesso superiore a ±1 mm, successiva lavorazione, spreco di materiale, all'allentamento locale, all'intrappolamento della sabbia e ad altri difetti, con conseguenti proprietà meccaniche non uniformi dei getti. Il modello di sabbia stampato in 3D dal modello digitale dell'azionamento preciso, l'accuratezza delle dimensioni della sabbia fino a ±0,5 mm o meno, può raggiungere una compattezza uniforme, per evitare che la sabbia si allenti in modo non uniforme e, allo stesso tempo, ottimizzare il processo di solidificazione per ridurre in modo significativo i fori di ritiro, il restringimento, per garantire una qualità interna affidabile della colata. Allo stesso tempo, il processo di solidificazione è ottimizzato per ridurre significativamente i fori da ritiro e l'allentamento da ritiro, garantendo così una qualità interna stabile e affidabile dei getti.
• Alta pressione ambientaleLa produzione tradizionale di stampi di fusione produce una grande quantità di rifiuti metallici e plastici, mentre la produzione di sabbia per la stampa 3D consente di riciclare e riutilizzare la sabbia inutilizzata, con pochissimi rifiuti, e il processo di stampa non richiede un gran numero di leganti chimici, riducendo l'emissione di gas pericolosi e migliorando l'ambiente dell'officina. Secondo le statistiche, dopo l'utilizzo della sabbia per la stampa 3D, le emissioni di rifiuti della fonderia si sono ridotte di oltre 80%, le concentrazioni di polveri e gas nocivi hanno raggiunto gli standard ambientali.

Come fa una fonderia a valutare se ha bisogno di acquistare una stampante 3d a sabbia?

Il prezzo di una stampante 3D a sabbia non è economico (di solito più grandi sono le dimensioni, più costoso è il prezzo), l'acquisto è relativamente prudente, soprattutto per le fonderie di piccole e medie dimensioni. Per aiutare i capi a valutare se è necessario acquistarla, abbiamo compilato alcuni punti di valutazione qui di seguito, per dare ai capi delle fonderie tradizionali un riferimento, e poi in base alla propria situazione decidere se acquistare:

requisito di produzione

• Complessità del prodottoSe le fonderie producono spesso getti con forme complesse, strutture fini o canali interni, come le pale dei motori aeronautici, i blocchi cilindri automobilistici, ecc. è difficile soddisfare i requisiti del processo tradizionale, le stampanti 3D a sabbia possono rappresentare un vantaggio.
• Dimensioni e volume della produzionePer le fusioni di piccole dimensioni e multivariate, le stampanti 3D a sabbia offrono la flessibilità di cambiare rapidamente i prodotti senza bisogno di stampi, riducendo i costi e i tempi di ciclo. Tuttavia, per le fusioni di grandi dimensioni e monovarietali, i processi tradizionali possono essere più convenienti.
• Requisiti del periodo di consegnaLe stampanti 3D a sabbia consentono tempi di consegna più brevi e una risposta più rapida agli ordini se il cliente ha tempi di consegna stringenti.

efficacia dei costi

• Investimenti in attrezzatureè necessario tenere conto dei costi di acquisto di una stampante 3D a sabbia, dei costi di installazione e messa in funzione e dei costi di manutenzione.
• costo di esercizioInclude i materiali di stampa, il consumo energetico, i costi di manodopera, ecc. Confronto con il processo di fusione tradizionale e analisi dei costi di gestione a lungo termine, alti e bassi.
• guadagno potenzialeConsiderate i potenziali vantaggi dell'utilizzo di stampanti 3D a sabbia in termini di miglioramento della qualità dei prodotti, tempi di ciclo più brevi e riduzione degli scarti.

capacità tecnica

• Competenze dei dipendentiValutare il grado di padronanza della tecnologia di stampa 3D da parte dei dipendenti esistenti e stabilire se è necessario formarli o assumerli come specialisti.
• Assistenza tecnicaCapire la capacità di assistenza tecnica del fornitore di apparecchiature, compreso se i servizi come l'installazione e la messa in servizio, la formazione e la riparazione dei guasti sono tempestivi ed efficaci.

concorrenza di mercato

• Tendenze del settoreTenete d'occhio i vostri colleghi per vedere se stanno già adottando la stampa 3D a sabbia e se i concorrenti la stanno già utilizzando e stanno ottenendo un vantaggio, le fonderie potrebbero dover considerare di acquistarla per rimanere competitive.
• necessità del clienteL'acquisto di stampanti 3D a sabbia può contribuire a soddisfare le esigenze dei clienti che desiderano che le fonderie adottino tecnologie avanzate per migliorare la qualità e la produttività dei prodotti e per aumentare la competitività sul mercato.

requisito ambientale

• Se i requisiti locali di protezione ambientale sono severi, il processo di fusione tradizionale è sottoposto a grandi pressioni in termini di trattamento della sabbia di scarto e di emissioni di gas di scarico, ecc.

Che tipo di talento è necessario per la stampa 3D su sabbia?

Considerando che molte imprese tradizionali di fonderia potrebbero non essere dotate di professionisti legati alla fusione in sabbia con stampa 3D, abbiamo appositamente raccolto la posizione dei lavoratori che devono avere quali aspetti delle competenze e delle mansioni abituali, in modo che le fabbriche nel reclutamento per fare riferimento.

Requisiti professionali:

1. Ingegneria meccanica, Scienza dei materiali, Ingegneria delle fonderie, Fabbricazione additivae altre professioni correlate;
2. La familiarità con la tecnologia di stampa 3D con sabbia (Binder Jetting) e l'esperienza nell'utilizzo delle relative attrezzature sono preferibili;
3. Competenza nell'uso diSoftware CAD e di modellazione 3D (ad es. SolidWorks, AutoCAD, Magics, ecc.)con competenze di base nell'elaborazione dei dati;
4. Comprensione del processo di fusione, familiarità con le proprietà dei materiali della sabbia, processo di post-trattamento e analisi dei comuni difetti di fusione;
5. Capacità di mantenere e risolvere i problemi delle apparecchiature e di risolvere in modo indipendente i problemi comuni di funzionamento delle apparecchiature;
6. Buon giocatore di squadra, in grado di lavorare a stretto contatto con gli ingegneri di fusione e il team di produzione per ottimizzare il processo di produzione;
7. Forte capacità di apprendimento, in grado di cogliere rapidamente le nuove tecnologie, e vivo interesse per l'applicazione della produzione additiva nel settore della fonderia.

Descrizione del lavoro:

1. essere responsabile diStampante 3D a sabbiaoperazioni quotidiane, compresa la messa in funzione delle apparecchiature, l'esecuzione dei lavori di stampa e il controllo della qualità;
2. Elaborazione dei dati di stampa 3D, compresa l'ottimizzazione del modello CAD, lo slicing e le impostazioni dei parametri di stampa;
3. Supervisionare il processo di stampa per garantire che la qualità dello stampo in sabbia soddisfi i requisiti di colata e che vengano eseguite le necessarie lavorazioni successive (ad esempio, pulizia, indurimento, ecc.);
4. è responsabile della manutenzione delle apparecchiature, della risoluzione dei problemi nel processo di stampa per garantire un funzionamento stabile delle apparecchiature;
5. Collaborare con il team della tecnologia di fusione per ottimizzare il processo di stampa 3D degli stampi di sabbia per migliorare la qualità della fusione e l'efficienza della produzione;
6. Ricercare e introdurre nuovi materiali e processi per migliorare continuamente l'applicazione della stampa 3D a sabbia nella produzione di colate;
7. Responsabile della formazione interna del personale sulla tecnologia di stampa 3D per migliorare il livello tecnico generale del team.

riassunti

In sintesi, la tecnologia di stampa 3D a sabbia porta molte opportunità e cambiamenti per le fonderie tradizionali, in grado di risolvere efficacemente il processo di fusione tradizionale, che deve affrontare problemi di produzione di parti di forme complesse, un lungo ciclo di produzione, un difficile controllo dei costi, una scarsa precisione di fusione, nonché la pressione sulla protezione ambientale e una serie di questioni spinose. Attraverso una valutazione completa della domanda di produzione, dell'efficacia dei costi, delle capacità tecniche, della concorrenza di mercato e dei requisiti ambientali, i proprietari delle fonderie possono valutare in modo più scientifico e razionale se introdurre la stampante 3D a sabbia. Dotato di personale tecnico professionale, è quello di garantire che questa tecnologia in fonderia in l'atterraggio regolare, giocare la chiave per le massime prestazioni.

Nel mercato sempre più competitivo delle fonderie, prendere l'iniziativa di abbracciare le nuove tecnologie, apportare attivamente i cambiamenti, può essere in grado di cogliere la prima opportunità per realizzare la trasformazione e l'aggiornamento delle imprese e lo sviluppo sostenibile. Per le fonderie tradizionali, la tecnologia di stampa 3D con sabbia non è solo un cambiamento tecnologico, ma anche una svolta nello sviluppo dei colli di bottiglia, per migliorare la competitività di base dell'opportunità perfetta. Spero che tutti i capi delle fonderie possano combinare la situazione reale delle proprie imprese, soppesare appieno i pro e i contro, per prendere le decisioni più adatte allo sviluppo a lungo termine dell'impresa, in modo che l'impresa, nella marea dei tempi, possa cavalcare le onde, navigando verso un più ampio mare blu del mercato.

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1. Affrontare i limiti dei processi di fusione tradizionali

Difficoltà a modellare strutture complesse 

I processi di fusione convenzionali spesso incontrano enormi difficoltà tecniche e costi elevati nella produzione di stampi in sabbia di forme complesse. Ad esempio, le pale dei motori degli aerei hanno solitamente canali di raffreddamento fini e complessi all'interno, per cui il processo tradizionale di produzione di tali stampi è estremamente difficile. La stampante 3D a sabbia, grazie alla modellazione digitale e alla tecnologia di stampa layer-by-layer, può facilmente realizzare forme complesse di stampi a sabbia, riducendo notevolmente la soglia tecnica e i costi.

La produzione personalizzata è limitata 

Con l'aumento dei consumi personalizzati e dei mercati di nicchia, la domanda di getti personalizzati in piccoli lotti sta crescendo in modo esplosivo. Tuttavia, il processo di fusione tradizionale, con i suoi alti costi di apertura degli stampi e il lungo ciclo di personalizzazione, difficilmente riesce a soddisfare le esigenze di risposta rapida del mercato. Le stampanti 3D a sabbia non richiedono stampi e sono in grado di progettare e stampare rapidamente modelli di sabbia in base alle specifiche, alle forme e alle prestazioni richieste dai clienti, migliorando notevolmente la flessibilità e l'efficienza della produzione personalizzata.

2. Migliorare l'efficienza produttiva e il controllo dei costi

lunghi tempi di produzione

La colata in sabbia tradizionale richiede un lungo processo di progettazione, produzione e messa in servizio degli stampi, con un ciclo di produzione per stampi di grandi dimensioni spesso superiore a diversi mesi. Durante questo periodo, inoltre, le modifiche alla progettazione o i difetti dello stampo possono comportare una rilavorazione, allungando ulteriormente il ciclo di produzione. Le stampanti 3D a sabbia non richiedono la realizzazione di stampi e stampano direttamente da modelli digitali, il che può abbreviare notevolmente il ciclo di sviluppo del prodotto e migliorare l'efficienza della produzione.

Difficoltà nel controllo dei costi

Nel processo tradizionale di produzione di stampi per colata, lo spreco di materiale è grave e il tasso di utilizzo del materiale di stampi complessi è inferiore a 30%. Inoltre, dagli stampisti ai modellatori e ai riparatori di stampi, l'apporto di manodopera è elevato, il che fa lievitare ulteriormente i costi. Stampante 3D a sabbia on-demand, sabbia accurata, tasso di utilizzo del materiale superiore a 90%. alto grado di automazione nel processo di stampa, riduzione dei costi di manodopera, riduzione significativa dei costi di produzione.

3. Migliorare la qualità del prodotto

Bassa precisione dimensionale

Lo stampo a sabbia tradizionale, a causa dell'usura dello stampo, degli errori di montaggio della superficie di separazione e di altri problemi, presenta una deviazione delle dimensioni della colata spesso superiore a ± 1 mm, con conseguenti spese di lavorazione e spreco di materiale. La stampante 3D a sabbia, grazie all'azionamento di precisione del modello digitale, garantisce un'accuratezza delle dimensioni della sabbia fino a ± 0,5 mm o inferiore, riducendo il processo di lavorazione e i costi.

Qualità interna non uniforme

Il modello di sabbia tradizionale è soggetto ad allentamento locale, all'intrappolamento della sabbia e ad altri problemi, con conseguenti proprietà meccaniche non uniformi dei getti, inclini a crepe e altri difetti. La stampante 3D a sabbia è in grado di ottenere una compattezza uniforme, di evitare l'allentamento della sabbia in modo non uniforme e, allo stesso tempo, di ottimizzare il processo di solidificazione, riducendo in modo significativo i fori di ritiro e gli allentamenti, per garantire una qualità interna stabile e affidabile dei getti, migliorare le prestazioni e la durata del prodotto.

4. Vantaggi ambientali

La produzione tradizionale di stampi per colata produce una grande quantità di rifiuti metallici, rifiuti plastici, accumuli di rifiuti di lavorazione della sabbia. A fronte di una capacità annua di 10.000 tonnellate di fusioni della fabbrica, le emissioni annue di rifiuti di sabbia superano le 5.000 tonnellate, con elevati costi di trattamento e inquinamento dell'ambiente. La stampante 3D a sabbia nella produzione, la sabbia inutilizzata può essere riciclata e riutilizzata, con pochissimi rifiuti. Inoltre, il processo di stampa non richiede un gran numero di leganti chimici, riducendo l'emissione di gas nocivi e migliorando l'ambiente dell'officina.

5. Motivi per cui le fonderie meritano stampanti 3D a sabbia

Miglioramento dell'efficienza produttiva

Le stampanti 3D a sabbia sono in grado di rispondere rapidamente alla domanda del mercato e sono particolarmente adatte alla rimodellazione frequente di piccoli lotti di prodotti. Consente alle fonderie di soddisfare rapidamente le esigenze individuali di personalizzazione dei clienti e di migliorare la soddisfazione dei clienti e la competitività sul mercato. Allo stesso tempo, la stampante 3D a sabbia supporta la produzione di massa e può stampare un gran numero di modelli di sabbia di alta qualità in breve tempo per soddisfare le esigenze della produzione di massa e migliorare l'efficienza e la produzione.

Riduzione dei costi di produzione

La tecnologia di stampa 3D della sabbia stampa direttamente i modelli di sabbia senza aprire gli stampi, riducendo così notevolmente i costi di apertura degli stampi, particolarmente adatti alle esigenze di produzione di piccoli lotti e di strutture complesse. Inoltre, l'apparecchiatura per la stampa 3D della sabbia può essere utilizzata con una semplice formazione e non richiede una grande sinergia di manodopera, il che può ridurre efficacemente la dipendenza da lavoratori qualificati, in modo che le fonderie possano facilmente affrontare il problema del difficile reclutamento e della manodopera costosa.

Migliorare la qualità del prodotto

Le stampanti 3D a sabbia sono più precise, come la3DPTEKdi attrezzature per la stampa 3D, il che significa che l'accuratezza dimensionale delle fusioni è notevolmente migliorata, il tasso di passaggio unico dei prodotti è aumentato in modo significativo, il tasso di scarti è ridotto e la fonderia può utilizzare le proprie risorse in modo più efficiente. Allo stesso tempo, gli stampi in sabbia stampati in 3D hanno una migliore precisione e qualità della superficie, riducendo la quantità di lavori di levigatura e ravvivatura, rendendo il processo di produzione più pulito e migliorando la qualità del prodotto e la coerenza del processo.

Ottimizzare la gestione della produzione

Con un design compatto, la stampante 3D a sabbia ha un ingombro ridotto e un'installazione flessibile, adatta ai diversi requisiti di layout del sito delle fonderie di piccole e medie dimensioni. La soluzione di produzione modulare può anche supportare l'impresa ad espandersi facilmente e a raggiungere un collegamento multi-macchina. Una parte della stampante 3D a sabbia supporta il sistema di monitoraggio digitale, i responsabili aziendali possono monitorare l'avanzamento della produzione e lo stato delle apparecchiature in tempo reale, per ottenere un processo di produzione completamente controllabile, i dati di funzionamento delle apparecchiature possono essere memorizzati automaticamente per facilitare l'ottimizzazione delle strategie di produzione.

6. Osservazioni conclusive

L'avvento delle stampanti 3D a sabbia non solo risolve molti problemi del processo di fusione tradizionale, ma offre anche opportunità senza precedenti all'industria della fonderia. Le fonderie possono contare su una forte competitività grazie al miglioramento dell'efficienza produttiva, alla riduzione dei costi di produzione, al miglioramento della qualità dei prodotti e all'ottimizzazione della gestione della produzione. Con il continuo progresso della tecnologia, le stampanti 3D a sabbia svolgeranno un ruolo sempre più importante nel futuro dell'industria manifatturiera, promuovendo l'industria della fonderia verso una direzione più efficiente, più ecologica e più intelligente.

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Perché si chiama stampante 3D senza sandbox?

Le stampanti 3D senza scatola sono così chiamate perché sono significativamente diverse dalle stampanti 3D a sabbia convenzionali, in quanto eliminano l'uso di scatole tradizionali nel processo di stampa 3D a sabbia. Ecco alcuni dei molti modi in cui si differenziano:

Il ruolo e i limiti delle sandbox tradizionaliLa scatola di sabbia è parte integrante del processo tradizionale di fusione in sabbia e di alcune tecniche tradizionali di stampa 3D in sabbia. Serve a contenere la sabbia, a fornire lo spazio per la modellazione, a garantire che la sabbia mantenga una forma specifica durante il processo di modellazione e a garantire l'integrità della sabbia durante la movimentazione e la chiusura della scatola. Tuttavia, le dimensioni fisse della cassa di sabbia limitano le dimensioni del modello di sabbia che può essere prodotto, e i costi di produzione e manutenzione sono elevati. Per la struttura complessa del modello di sabbia, la cassa di sabbia è difficile da progettare e fabbricare, e può anche influenzare la dissipazione del calore e la permeabilità all'aria del modello di sabbia, con conseguenti ripercussioni sulla qualità dei getti.

Come funzionano le stampanti 3D a scatola chiusaLa stampante 3D senza sabbia adotta la tecnologia di formazione di aree flessibili senza sabbia, in cui la sabbia e il legante sono costruiti strato per strato direttamente sul tavolo dall'ugello. L'apparecchiatura è dotata di un preciso sistema di spandimento della sabbia, in grado di distribuirla uniformemente nell'area di stampa, e l'ugello spruzza accuratamente il legante in base alle informazioni sulla sezione trasversale del modello, in modo che le particelle di sabbia si leghino per formare la forma della sabbia strato per strato. In questo processo, non è necessaria una scatola di sabbia per fornire spazio e vincoli di stampaggio, il che migliora notevolmente la flessibilità e la libertà di stampa.

Base della denominazioneIl nome della stampante 3D riflette direttamente la sua caratteristica tecnologica principale, che consiste nell'abbandonare i vincoli della tradizionale sand box e creare una nuova modalità di stampa 3D a sabbia. Questo schema di denominazione è semplice e chiaro e mette in evidenza la differenza essenziale con le tradizionali apparecchiature di stampa 3D a sabbia, sottolineando il vantaggio unico di poter raggiungere un'elevata precisione e un'alta efficienza nella produzione di modelli di sabbia senza l'assistenza di una sand box durante il processo di stampa.

Stampante 3D a scatola senza sabbia vs stampante 3D tradizionale a sabbia

Esiste una netta differenza tra il principio di funzionamento di una stampante 3D senza scatola e quello di una stampante 3D tradizionale a sabbia. Le stampanti 3D a sabbia tradizionali si basano su una scatola di sabbia fissa per definire lo spazio di stampaggio e si affidano alla scatola di sabbia per fornire un supporto parziale, e il percorso di stampa è limitato dalla scatola di sabbia; mentre le stampanti 3D a scatola di sabbia adottano una tecnologia di formazione dell'area flessibile, espandono la piattaforma di stampa su richiesta, superano le limitazioni dimensionali e forniscono sabbia e legante in modo più accurato, regolano l'accumulo interno di sabbia e l'iniezione di legante per fornire supporto, e la pianificazione del percorso di stampa è più libera e flessibile, il che può effettivamente migliorare l'efficienza di stampa e la qualità della sabbia. La pianificazione del percorso di stampa è più libera e flessibile e può migliorare efficacemente l'efficienza di stampa e la qualità dello stampo di sabbia.

Il futuro delle stampanti 3D sandless box nel settore delle fonderie

Lo sviluppo delle stampanti 3D senza sabbia nel settore della fonderia è molto promettente, soprattutto per i seguenti aspetti:

Innovazioni e scoperte tecnologiche

Le stampanti 3D sandbox-free continuano a fornire innovazioni tecnologiche, come ad esempio la stampante SANDI 3DPTEK-J4000 L'adozione della tecnologia di formatura a zone flessibili senza sabbiera, può essere personalizzata per espandere la piattaforma di stampa, la formatura a sabbia massima di 4 m, per soddisfare le esigenze di produzione di 10 m + livello, rompendo i limiti dimensionali delle attrezzature di colata tradizionali, per la produzione di getti grandi e complessi fornisce la possibilità.

Vantaggi significativi in termini di costi

Da un lato, si riducono i costi di gestione: le stampanti 3D senza scatola da 4 metri e più grandi hanno un prezzo paragonabile a quello delle macchine da 2,5 metri, consentendo alle aziende di ottenere una maggiore capacità di stampaggio in sabbia a un costo unitario inferiore. Dall'altro lato, si riducono gli sprechi di materiale, poiché le stampanti 3D boxless sono in grado di utilizzare con precisione materiali come sabbia e legante, riducendo i costi di produzione.

Forte crescita della domanda di mercato

La domanda di fusioni di grandi dimensioni, complesse e di alta precisione continua a crescere nei settori aerospaziale, automobilistico, energetico e in altri campi. Ad esempio, per la produzione di componenti per motori aeronautici, blocchi motore per autoveicoli, ecc. le stampanti 3D senza sabbia possono soddisfare i requisiti di elevate prestazioni per le fusioni in questi settori e il potenziale di mercato è enorme.

Aumento significativo della libertà di progettazione

Le stampanti 3D Sandless sono in grado di produrre geometrie complesse e cavità difficilmente realizzabili con i metodi tradizionali, realizzando l'integrazione delle parti e la progettazione leggera, dando più spazio all'innovazione dei prodotti, contribuendo a migliorare le prestazioni dei prodotti, a ridurre i costi e ad aumentare la competitività delle imprese sul mercato.

Aumento significativo della produttività

Rispetto ai metodi tradizionali di costruzione degli stampi, la stampa 3D senza sabbia di stampi o anime può richiedere solo poche ore o pochi giorni, il che può abbreviare significativamente il ciclo di sviluppo e produzione di nuovi prodotti, aiutando i produttori a rispondere più rapidamente ai cambiamenti della domanda del mercato e a migliorare la produttività e l'efficienza economica.

Eccellenti prestazioni ambientali

Le stampanti 3D Sandless utilizzano materiale su richiesta, riducendo gli scarti e i costi di smaltimento del materiale avanzato, e alcune apparecchiature possono utilizzare materiali e leganti ecologici, riducendo l'inquinamento ambientale, soddisfacendo i requisiti dello sviluppo sostenibile e aiutando le fonderie a rispettare i limiti sempre più stringenti delle normative ambientali.

Approfondire l'integrazione industriale

L'integrazione di stampanti 3D e fonderie continua ad approfondirsi, le imprese attraverso fusioni e acquisizioni di fonderie e altri modi per aprire il processo "stampa 3D + fusione", per fornire una soluzione globale all'intera catena industriale e promuovere l'industria della fonderia verso una direzione verde, intelligente e di fascia alta.

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