第1章：ディープ?ダイブ：伝統的鋳造欠陥の根本的課題

1.1 一般的な鋳造欠陥とその深い原因

鋳造欠陥は、高いスクラップ率の直接的な原因である。これらの欠陥は偶発的なものではなく、従來の鋳造工程に內在する物理的?工程的な制約によって決まるものである。

まず気泡とともに火口.ポロシティは主に、注湯や凝固の過程で液體金屬中のガス（水素や鋳型のアウトガスなど）が効果的に排出されない、または排出されないことに起因する。液體金屬中に溶解しているガスが冷卻?凝固中に溶解度の低下により放出されると、排出が間に合わなければ鋳物の內部や表面に気泡が形成されます。これに関連して、凝固中に金屬が體積収縮する自然現象である収縮がある。冷卻システムが適切に設計されておらず、鋳型の溫度が局所的に高くなったり、十分な補修収縮が行われなかったりすると、引け巣と呼ばれる內部の空洞や窪みが形成されます。

次ページサンドウィッチとともに不正解モデル.従來の砂型鋳造では、砂型と砂中子を別々に複數個製作した後、組み立てて接合するのが一般的です。この際、砂中子の微小な破斷や不適切な接合により、砂粒子が金屬液に巻き込まれ、砂巻き込み欠陥が発生することがある。また、鋳型のパーティング面や砂中子の位置が正確でないと、鋳物の上下がずれるミスモールドの欠陥につながることもあります。

終わり冷蔵とともにひび.金屬液の流動性が悪かったり、注湯溫度が低すぎたり、湯道設計が狹かったりすると、2つの金屬流が前縁で完全に合流する前に凝固し、つながりの弱い冷偏析が殘る。また、冷卻凝固の際、鋳物內に不均一な応力があると、収縮時に熱亀裂が発生することがある。

1.2 従來の金型製造の「高コスト」と「低効率」のジレンマ

従來の鋳造工程のもうひとつの核心的な問題點は、金型製造工程にある。伝統的な木製または金屬製の中子箱の製造は、労働集約的で熟練工に依存する工程であり、リードタイムが長く、多大なコストがかかる。些細なデザイン変更でも金型を作り直す必要があり、その結果、高い追加コストと數週間から數ヶ月の待ち時間が発生する。

このような物理的な金型への過度の依存は、鋳物の設計の自由度を根本的に制限する。複雑な內部ランナーや中空構造は、伝統的な鋳型製造プロセスでは一體成形できず、複數の中子に分解し、複雑な治具と手作業で組み立てなければならない。 ².このプロセスの制限により、設計者は、最適な冷卻ができない穴あけプロセスに対応するために冷卻チャネルを簡素化するなど、製造性のために部品の性能を妥協し犠牲にせざるを得なくなる。

要約すると、従來の鋳造の高いスクラップ率は、孤立した技術的な問題ではなく、そのコアプロセスの産物である。伝統的な「物理的試行錯誤」モードは、鋳造工場に欠陥を発見させ、鋳型の修正と再試験の長いプロセスを経る必要性を生じさせ、これはハイリスクで低効率のサイクルである。3Dプリンティングの革命的価値は、従來の「物理的試行錯誤」モードとなる生産プロセス全體を根本的に再構築する「鋳型レス」ソリューションを提供することである。3Dプリンティングの革命的な価値は、従來の「物理的な試行錯誤」モデルを「デジタルシミュレーションによる検証」モデルに変えることで、生産プロセス全體を根本的に再構築する「型なし」ソリューションを提供することであり、その結果、陳腐化の原因のほとんどを根源から排除することができる。

第2章 3Dプリンティング：技術からソリューションへの革命的ブレークスルー

2.1 モールドレス生産：陳腐化の根本原因を取り除く

3Dプリンティングの核となる利點は、「金型レス」の製造方法であり、従來の鋳造に特有の金型関連の課題をすべて回避できるため、スクラップ率を根本的に削減できる。

CADから直接砂型へ。 アディティブ?マニュファクチャリングにおけるバインダージェッティングは、これを実現する鍵となる。これは、3D CADのデジタルモデルに基づいて、工業用プリントヘッドから粉末（珪砂やセラミック砂など）の薄い層に液體バインダーを正確に噴霧することで機能します。層ごとに接著することで、デジタルファイルの3Dモデルは、強固な砂型または砂中子の形で構築されます。このプロセスにより、物理的な鋳型に頼る必要が完全になくなります。長時間の金型設計と製造が不要なため、金型製造サイクルを數週間から數ヶ月から數時間または數日に短縮することができ、「プリント?オン?デマンド」と設計変更への迅速な対応が可能になり、先行投資と試行錯誤のコストを大幅に削減することができる。

一體成形と複雑な構造 3Dプリンティングのレイヤーごとの製造アプローチは、これまでにない自由な設計を可能にする。これにより、エンジン內部の蛇行したランナーのように、従來は複數の部品に分割しなければならなかった複雑な砂中子を、1つの全體に成型することができる。これにより、鋳造工程が簡素化されるだけでなく、より重要なことは、中子の組み立て、接著、位置合わせの必要性が完全に排除されるため、砂の巻き込み、寸法の狂い、そのような問題に起因する成形不良などの一般的な欠陥が根絶されることです。

2.2 プロセスの最適化：鋳造品質を保証するデータ

3Dプリンティングの価値は、「型なし」そのものにとどまらない。物理的な製造が行われる前にデータを検証し、最適化することを可能にし、「修復」を「予見」に変える。

デジタルシミュレーションとデザイン 3Dプリント前のデジタル設計段階で、エンジニアは高度な有限要素解析（FEM）ソフトウェアを使用して、注湯、補集収縮、冷卻プロセスの正確な仮想シミュレーションを行うことができます。これにより、実際の生産前に、気孔、収縮、亀裂につながる潛在的な欠陥を予測し、修正することが可能になります。例えば、ランナー內の液體金屬の流れをシミュレートすることで、注湯システムの設計を最適化し、スムーズな充填と効果的なガス抜きを確保することができます。このデジタルな先見性は、最初の試運転の成功率を大幅に向上させ、鋳造の歩留まりを源泉で保証します。

優れた砂の特性。 3Dプリンターで作られた砂型は、その層ごとの構造により、従來のプロセスでは困難だった均一な密度と通気性を達成することができる。これは鋳造プロセスにとって極めて重要である。均一なガス透過性により、砂型內で発生したガスが注湯プロセス中にスムーズに排出され、ガス抜き不良による気孔欠陥が大幅に減少します。

形狀による冷卻。 コンフォーマル冷卻技術は、鋳造金型の分野における3Dプリンティングのもう一つの革命的な応用である。金屬3Dプリンティングで製造された金型インサートは、鋳物の表面輪郭を正確に模倣するように設計できる冷卻ランナーを備えている。これにより、高速で均一な冷卻が実現し、不均一な収縮による変形や収縮が大幅に減少するため、スクラップ率が劇的に低下する。データによると、フォロースルー冷卻を備えた金型は、射出サイクルタイムを最大70%短縮し、同時に製品品質を大幅に向上させることができる。

物理的な試行錯誤」から「デジタルな先見性」へ。 3Dプリンティングの中核的な貢獻は、「試行錯誤」という従來の鋳造モデルを「先見的な製造」に変えることである。3Dプリンティングは、鋳物工場がコスト効率の高い方法で、デジタル環境で何度も反復を行うことを可能にし、これは考え方とビジネスプロセスの根本的な転換である。この「ハイブリッド製造」モデルは、従來の鋳物工場が3Dプリンティングを採用しやすくし、最も効率的な生産を可能にする。例えば、3Dプリンティングは、最も複雑で誤差が生じやすい砂中子を作成するために使用でき、その後、従來の方法で作られた砂型と組み合わせることができるため、「強みの積み重ね」が可能になる。

第3章 SANTIテクノロジー：鋳造業界を強化するデジタルエンジン

3.1 中核設備：鋳造革新のための「ハードパワー

3DPTEKは中國における積層造形分野のパイオニアでありリーダーとして、自社開発のコア設備で鋳造業界に強力な「ハードパワー」サポートを提供している。

同社の主力製品ラインは以下の通りである。3DPサンドプリンター技術におけるリーダーシップを強調するフラッグシップ?デバイス3DPTEK-J40004000×2000×1000mmという超大型の造型サイズで、世界的に高い競爭力を誇っています。この大きなサイズにより、大型で複雑な鋳物をスプライシングの必要なく一體成形することができ、スプライシングによって生じる潛在的な欠陥をさらに排除することができます。同時に、例えば

3DPTEK-J1600Plusこのような裝置は、±0.3mmの高い精度と効率的な印刷速度を提供し、優れた品質を確保しながら迅速に生産する。

さらに、SANTIテクノロジーのSLS（選択的レーザー焼結）裝置などのシリーズがある。レーザーコア-6000この機械は精密鋳造の分野でも優れている。このシリーズの裝置は、特にインベストメント鋳造用のワックス鋳型の製造に適しており、航空宇宙部品や醫療部品などのハイエンドの精密部品により正確なソリューションを提供します。

サンディ?テクノロジー社は、裝置サプライヤーであるだけでなく、材料とプロセスソリューションのエキスパートでもあることは特筆に値する。同社は、鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム、銅、マグネシウム、その他の鋳造合金に適合する20種類以上のバインダーと30種類以上の材料配合を開発してきました。これにより、同社の設備は幅広い鋳造用途にシームレスに組み込むことができ、顧客に包括的な技術サポートを提供している。

3.2 オール?リンク?サービス：統合キャスティング?ソリューション

サンディ?テクノロジーの競爭優位性は、ハードウェアだけでなく、チェーン全體にわたって提供する統合ソリューションにある。同社は強力な「三位一體」の革新システム-「研究所＋ポスドク?ワークステーション＋研究開発チーム」を持っている。このモデルは、継続的な技術の反復と技術革新の勢いを保証し、320以上の特許の蓄積は、同社の技術的リーダーシップの強力な証拠である。

同社は、設計、3Dプリントから鋳造、機械加工、検査まで、「ワンストップ」のターンキー?サービスを提供している。この垂直統合モデルは、顧客のサプライチェーン?マネジメントを大幅に簡素化し、コミュニケーション?コストとリスクを削減し、鋳物工場が本業に集中できるようにする。

3.3 古典的事例：データ主導の価値証明

成功事例は、潛在顧客を納得させる最も説得力のあるツールである。サンディ?テクノロジーは、一連の実際のプロジェクトを通じて、3Dプリンティング技術がもたらす重要なビジネス価値を定量化した。

には自動車用水冷モーターハウジング一例として、このケースは、3DP砂型鋳造プロセスが「大型、薄肉、複雑な螺旋狀の冷卻溝」という一體成形の問題をいかに解決するかを完璧に示している。 ²¹.新エネルギー車の分野でこの技術が成功裏に適用されたことで、高性能で複雑な構造の鋳物の生産において、その大きな利點が証明された。

一方工業用ポンプ本體SANDIの場合、SANDIは「3DP外型＋SLS內型」のハイブリッド製造モデルを採用した。この補完戦略は生産サイクルを80%短縮し、同時に鋳物の寸法精度をCT7レベルまで向上させ、ハイブリッド製造モードの強力な効果を完璧に証明した。

Xinxin鋳物工場との合弁プロジェクトは、最も強力なビジネス論を提供する。3Dプリンティング技術を導入することで、この鋳物工場は1,351 TP3Tの売上高の増加、利益率の倍増、リードタイムの半減、301 TP3Tのコスト削減を達成した。この一連の定量的數値は、鋳物産業における3Dプリンティング技術の投資収益率について反論の余地のない証拠を示している。

下の表は、3Dプリンティングが鋳造業界のペインポイントにどのように対処できるかを、技術レベルとビジネス価値の両面から視覚化したものです：

第4章 未來への展望：鋳造産業におけるデジタル化と持続可能性

3Dプリンティング技術は、鋳造業界を従來の「製造業」から「スマート製造業」への根本的な変革へと導いている。関連レポートによると、中國の積層造形産業の規模は高成長を続けており、2022年には320億人民元を超えるという。このデータは、デジタルトランスフォーメーションが不可逆的な業界トレンドになっていることを明確に示している。

將來、3Dプリンティングは人工知能（AI）、IoT、その他のテクノロジーと深く統合され、生産ラインの完全自動化とインテリジェントな管理を実現するだろう。鋳物工場は、AIアルゴリズムを使って鋳造パラメーターを最適化し、IoTセンサーを使って生産工程をリアルタイムで監視することで、歩留まり率と生産効率をさらに向上させることができる。

さらに、複雑な軽量設計を実現する3Dプリンティングの獨自の利點は、自動車、航空宇宙、その他の川下産業が製品性能を向上させ、エネルギー消費を削減するのに役立ち、これは世界的な持続可能な開発に完璧に適合します。3Dプリンティングのオンデマンド生産モデルと高い材料利用率（90%以上の未融著粉末はリサイクル可能）も廃棄物の発生を大幅に削減し、鋳造業界に以下をもたらします。鋳造業界に環境に優しい発展の道をもたらす。

結語 3Dプリンティングは鋳造の終わりではなく、その革新者である。3Dプリンティングは、「モールドレス」と「デジタル」という2つの核となる利點を通じて、従來の鋳造業界にかつてない柔軟性、効率性、品質保証を與える。これにより鋳物工場は、高いスクラップ率から脫卻し、より高い効率性、競爭力、革新性を備えた新時代を迎えることができる。競爭の激しい市場で抜きん出ようとする鋳物工場にとって、SanDi Technologyに代表される3Dプリンティング技術の採用は、もはやオプションの選択肢ではなく、未來への必要な道なのです。

3D打印如何解決鑄造高報廢率問題：革新鑄造工藝，提升品質與效率最先出現在三帝科技股份有限公司。

鋳物工場やエンジニアにとって、引け巣をなくすことは常に複雑な課題であり、従來の方法は経験に頼ることが多く、鋳型の設計、注湯システム、冷卻工程を試行錯誤しながら調整してきました。 .しかし、アディティブ?マニュファクチャリング技術、特に工業用砂型3Dプリンティングの出現により、鋳物の設計と製造は革命を起こし、収縮の問題を完全に解決する前例のない新しい方法を提供するようになった。  

1.鋳造収縮の根本原因：従來の鋳型の幾何學的限界

3Dプリンターがどのように問題を解決するのかを理解するためには、まず従來の鋳造の問題點を深く分析する必要がある。引けが発生する主な原因は2つある：

1. 収縮不足を補う： 鋳物が凝固して収縮する際、注湯システムと押し湯を通して、常に液體金屬を補給する必要がある。補充路が適切に設計されていなかったり、不十分であったりすると、補充が最も必要な部分に液體金屬を運ぶことができず、結果としてボイドが発生する。 ?
2. 不均一な凝固： 鋳物の異なる領域の冷卻速度が一定でない場合、熱が効果的に拡散することは困難であり、ホットジョイント（ホットスポット）が形成される。このホットスポットは最後に凝固した部分であり、周囲の金屬が凝固すると、液體金屬の補足がなくなり、引け巣が非常に形成されやすくなる。 ?

従來の鋳造では、鋳型と中子は、加工性と離型性によって形狀が制限される物理的な工具によって製造される。例えば、冷卻水経路のために開けられた穴は直線にしかならない。 .このため、技術者が凝固プロセスを正確に制御するために、金型內に複雑で灣曲したメイクアップ収縮溝やフォロースルー冷卻溝を設計することは難しく、収縮不良のリスクが高まります。 .  

2.3Dプリンティング?ソリューション：金型やダイに「生命」を與える設計の自由度

産業用サンド3Dプリンターの主な利點は次のとおりです。デザインの自由歌で応える金型レス生産3次元CADファイルから直接、砂型や中子をレイヤーごとにプリントします。 .この特性は、従來のプロセスの幾何學的制限を根本的に打ち破り、以下のように収縮をなくすいくつかの強力な手段を提供する：  

オプション1：正確な注入のための充填?収縮チャンネルの最適化

3Dプリンティング技術を使用することで、エンジニアは、機械加工性を考慮することなく、金型內の最適なメイクアップ収縮システムを設計することができる。

• 一體型注入システム： 従來は、スプルーシステム（スプルーとライザーを含む）を別々に製作し、組み立てる必要がありました。3Dプリンティングでは、スプルーシステム全體、フィラーライザー、金型本體を一體でプリントすることができます。この統合された設計は、シームレスな接続とチャネルの正確なアライメントを保証し、組み立てエラーによる収縮不良のリスクを大幅に低減します。 ?
• 精密に設計されたフィラーライザー： 3Dプリンティングでは、鋳物のホットジョイント部分の上に引け巣ライザーを正確に設計して印刷することができ、凝固収縮によって生じる空隙を埋める溶融金屬の一定の流れを確保することができます。鋳物上部のオーバーフロー?ライザーが効果的にガスを排出し、鋳物の空隙欠陥を減少させることが示されている。 ?
• アンダーカットや複雑な構造的障壁を排除する： 従來の製法では、複雑なアンダーカットや內部通路があるため、複數の中子を組み立てる必要があり、組み立て誤差が大きくなるだけでなく、中子が外れたり、位置がずれたりしやすかった。3Dプリンティングでは、複數の個々の中子を複雑な一體型中子に組み合わせることができるため、組み立ての必要がまったくなくなり、鋳造の精度と品質が向上する。 ?

オプション2：均一凝固のためのコンフォーマル冷卻

金型そのものについても、3Dプリンティングは同様に革命的である。以下はその例である。コンフォーマル冷卻(コンフォーマル冷卻)技術により、鋳物の表面輪郭に合わせて鋳型內に冷卻溝を設計することができます。 .  

• 原則： 従來の冷卻チャンネルは、直線狀に穴が開けられているため、冷卻すべきすべての領域をカバーできず、鋳型の溫度が不均一になる。一方、コンフォーマル冷卻では、3Dプリンティングを使用して、曲線狀の蛇行した冷卻チャンネルを鋳型に組み込み、鋳物の表面にぴったりとフィットさせます。 ?
• アドバンテージだ： この設計は、より均一な冷卻をもたらし、金型の局所的な過熱のリスクを大幅に低減します。よりバランスの取れた溫度勾配は、凝固プロセスがより制御され、ホットジョイントの形成を根本的に減らし、ひいては収縮を防ぐことを意味する。形狀追従冷卻鋳型を使用することで、鋳型の冷卻中の溫度変化が18℃と低くなり、鋳物の反りのリスクが大幅に低減することが実証されています。 ?

オプション3：デジタル?シミュレーションと迅速な反復作業で問題を未然に防ぐ

3Dプリントのデジタルワークフローは、エンジニアに生産に入る前の「試行錯誤」の貴重な機會を提供する。 .  

• 鋳造シミュレーションソフト： エンジニアは、鋳造シミュレーションソフトウェア（Cimatronなど）を使用して、溶融金屬の流動と凝固をシミュレーションすることができます。シミュレーションの結果、収縮のリスクがあることが判明した場合、スプルーや押湯の位置を変えるなどして鋳型の設計を素早く調整し、再度仮想テストを行うことができます。 ?
• ラピッドプロトタイピングと反復： 物理的なプロトタイプが必要な場合、3Dプリントは數時間から數日で金型やコアをプリントすることができます。これにより、エンジニアはわずかなコストとスピードで、設計を何度も繰り返し、検証することができます。この俊敏な開発モデルは、高価な金型製作と長い待ち時間を必要とする従來の鋳造では考えられません。 ?

3.不具合をなくすだけでなく、効率を飛躍的に高める

3D印刷技術の使用は、鋳造収縮の問題を解決するために、製品の品質向上だけでなく、ビジネス価値の一連のチェーンをもたらす：

• コスト削減： 3Dプリンティングは、高価な物理的な金型や工具を作る側面を排除することにより、生産コストを大幅に削減します。調査によると、3Dプリンティングは、従來の方法と比較して、最大50%-90%を節約することができます。 ?
• 納期を短縮する： 金型製作にかかる時間が數週間から數カ月から數時間に短縮され、企業は市場の需要により迅速に対応できるようになった。ある企業では、砂型3Dプリンターを使用することで、リードタイムを9週間短縮することができました。 ?
• スクラップ率の低減： 鋳型の精度と一貫性が大幅に改善され、人為的ミスや鋳型の磨耗による鋳造不良が減少し、スクラップ率が大幅に減少した。 ?
• プロセスを簡素化する： 複數の部品を1つの統合部品に統合することで、複雑な組立工程が簡素化され、熟練労働者への依存が軽減される。 ?

結論：3Dプリンター - 鋳造産業の「特効薬

鋳造収縮は孤立した技術的な問題ではなく、複雑な設計と高精度の要件に直面した従來の鋳造プロセスが露呈した體系的な課題である。工業用砂型3Dプリンターは、そのユニークな技術的優位性により、問題を根源から解決する「治療法」を提供します。エンジニアにかつてない設計の自由度を與えることで収縮のリスクを排除し、最適化された內部構造や冷卻システムの構築を可能にする。 .  

現代の鋳造企業の優れた品質、効率的な生産とコストの最適化を追求するために、3D印刷は、もはや使い捨ての "追加オプション "ではなく、キー技術の最初の機會を獲得するために市場での激しい競爭の中で、産業の高度化を促進する。それは機器の一部だけでなく、未來への "デジタル鋳造 "の橋に、以前の "鋳造の問題 "が解決されるように！ .

3D打印如何通過優化內部結構來消除鑄件縮孔最先出現在三帝科技股份有限公司。

I. 鋳造サイズに基づく裝置選択戦略

鋳物のサイズは、砂型3Dプリンターの仕様を決定する際の中心的な要素であり、現在の要件と將來の開発とのバランスを取る必要があります：

1. 既存の鋳物寸法の統計分析
   1. 企業は、製品の種類（自動車部品、航空構造部品、ポンプ、バルブシェルなど）の分類、鋳物のサイズ範囲の各タイプの長さ、幅、高さの統計、図面サイズ分布ヒストグラムに従って、包括的に過去1-2年の鋳造受注を整理する必要があります。例えば、ある自動車鋳物工場の統計によると、60%エンジンブロック鋳物の長さは300-500mm、幅は200-350mm、高さは150-250mmである；
   1. 最も割合の高い「コアサイズ範囲」を特定し、これを基準にプリンターを絞り込む。上記のケースのように、3DPTEKの 3DPTEK-J1800(造型サイズ1800×1200×1000mm)は簡単にエンジンブロックの砂の印刷ニーズのほとんどをカバーすることができ、"小さな馬車"(設備の造型サイズが大きすぎて、設備のスペースと印刷コストを浪費する)や "大きすぎて仕事"(設備)を避けることができます。(設備の鋳型のサイズは大きな鋳物を印刷するのに十分ではありません)。
2. 將來の事業拡大を考慮
   1. 企業の今後3～5年の市場計畫、新製品開発計畫と合わせて、鋳造サイズの変更を予見してください。風力発電設備の鋳造事業を展開する計畫であれば、風力発電のハブやブレードなどの大型鋳物（風力発電のハブの直徑は3～5メートルまで）のサイズを事前に調査し、設備のアップグレードに十分なスペースを確保する必要があります；
   1. 大規模な鋳造がたまにしか行われない場合は、3DPTEKの 3DPTEK-J4000 超大型プリンター（最大造型サイズ4000×2000×1500mm）、または「サンドカットブロック＋複合アセンブリ」印刷戦略（3DPTEK裝置は部分印刷をサポートし、ブロックカット作業を容易にします）、設備調達コストを削減します。
3. 特殊サイズへの対応
   1. 超長尺、超幅広、超薄肉などの特殊な寸法の鋳物（アスペクト比5：1以上の細長いシャフト鋳物、肉厚5mm以下の薄肉部品など）は、造型寸法だけでなく、設備の印刷精度と安定性を検討する必要があります。3DPTEKのボンデッドインジェクション技術は、特殊な寸法の鋳物の造型を±0.3mmの高精度で行い、寸法の狂いによる鋳物の廃棄を防ぎます。寸法の狂いによる鋳物の廃棄を避けることができます。

鋳造材料に適した裝置パラメータの選択

異なる鋳造材料（鋳鉄、鋳造アルミニウム、鋳鋼など）は、砂の強度、通気性、ガス発生に対する要求が異なるため、対応する設備パラメーターと材料技術に合わせる必要がある：

1. 材料特性と砂の需要分析
   1. 鋳鉄部品：鉄は流動性がよく、凝固収縮が緩やかであるため、鋳造中に砂型が浸食され、破損するのを防ぐために、砂型の強度を高くする必要がある（引張強度≥0.8MPa）。高強度フラン樹脂バインダーと3DPTEK設備の組み合わせは、珪砂とともに、鋳鉄部品の砂型印刷の要求を満たすことができます；
   1. アルミニウム鋳造：アルミニウムの液體凝固速度は速く、空気を吸収しやすいため、鋳造ポロシティの欠陥を避けるために、良好な透磁率（透磁率値≥150）と低アウトガス（アウトガス≤15ml/g）の砂が必要です。3DPTEKのオープンソース材料プロセスは、バインダーのニーズに応じてバインダーの処方を調整することができ、セラミック砂、ジルコニア砂、およびその他の低アウトガス、高透磁率の砂に適しており、アルミニウム鋳造砂のプリントを満たすために鋳造することができます。
2. 材料適合性とパラメータ調整
   1. 3DPTEKの砂型3Dプリンターは、幅広い鋳物砂（石英砂、真珠砂、クロマイト砂など）に対応しており、企業は鋳物材料やコストを考慮して砂の材料を柔軟に選択できる。例えば、ハイエンドのステンレス鋳物を製造する場合、ジルコニウム砂（高溫耐性と化學的安定性）を3DPTEKの特殊バインダーと一緒に使用し、砂型の洗い流し防止と固著防止特性を強化します；
   1. 裝置のノズルパラメーター（オリフィス徑、噴霧回數など）や加熱?硬化パラメーター（硬化溫度、時間）は、砂の材質やバインダーの種類などの特性に応じて精密に調整する必要がある。例えば、細粒の石英砂を使用する場合は、噴霧孔の直徑を小さくし（例えば、0.3mmから0.2mm）、噴霧回數を増やして、バインダーが砂粒子を均一に覆うようにする必要があり、熱硬化性バインダーの場合は、加熱硬化曲線を最適化し（例えば、硬化溫度を150℃から180℃に上昇させ、硬化時間を30秒から45秒に延長する）、砂の種類の強度を確実に硬化させるようにする必要がある。
3. 新素材の応用と技術サポート
   1. 鋳造業界では、高性能で軽量な鋳物への需要が高まるにつれて、新しいタイプの砂素材（金屬粉末を混合した複合砂やナノ改質砂など）が徐々に適用されるようになっています。3DPTEKは、企業のニーズに合わせて新しい素材プロセスを研究開発し続け、サンドプリンティングへの新素材の適用を迅速に実現できるよう、素材ソリューションをカスタマイズしています。

3DPTEKサンド3Dプリンタの総合的な利點

1. フルサイズの製品マトリックス: 3DPTEKには、1.6メートルから4メートルまでの砂型3Dプリンターが揃っています。 3DPTEK-J1600Proそして3DPTEK-J1600Plusそして3DPTEK-J1800そして3DPTEK-J1800Sそして3DPTEK-J2500そして3DPTEK-J4000 このような企業のさまざまなサイズ、鋳物の印刷ニーズの異なるサイズを満たすために、機器の仕様の制限に起因する企業を避けるために、注文を逃したようなモデルの様々な。
2. オープンソース素材プロセス20%-30%は使用者が必要に応じてバインダーと砂の配合を調整し、材料コストを削減することをサポートすると同時に、高性能の樹脂バインダー、硬化剤、洗浄剤を備えており、砂型造型の安定した品質を確保し、企業の材料選択とプロセス最適化の問題を解決します。
3. 高精度成形技術ピエゾ式インクジェット技術、高解像度インクジェットシステム、特殊バインダー配合を採用し、±0.3mmの高精度印刷を実現。鋳物の機械加工代を効果的に削減し、鋳物の品質と生産効率を向上させ、特に航空宇宙、自動車など精度が厳しく要求される産業に適している。
4. サンドボックスなしのフレキシブルエリア造型として 3DPTEK-J4000 砂場のないフレキシブルエリア形成技術の革新的な使用は、ローカル印刷をサポートし、費用対効果が高く、特大の砂型の製造を達成するために効率的であることができ、従來のボックス印刷と比較して、裝置のフットプリントは30%以上削減され、印刷コストは15%-20%削減されます。

3DPTEK砂型3Dプリンターの包括的な利點と組み合わせて、鋳物のサイズと材料に基づく上記の選択戦略を通じて、企業は裝置のパラメータを正確に一致させることができ、裝置の性能と生産ニーズの間の高い互換性を達成すると同時に、鋳物の品質を向上させ、生産コストを削減し、市場競爭力を強化することができます。

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. 産業用ワックス3Dプリンターとは？コア定義＋従來のプロセスとの比較

この工業用ワックスモールド3Dプリンタは、以下の技術に基づいています。選択的レーザー焼結 (SLS) テクノロジー鋳造用ワックスパウダー/ワックス狀パウダーからなる高精度のワックスモールドを製造するための工業用機械で、層ごとに溶融され、ロストワックスインベストメント鋳造に直接使用することができます。従來のワックスモールドプロセスに比べ、大きな利點があり、特に大型の鋳造シーン（部品サイズ500mm以上）に適しています：

鋳物工場向け工業用ワックスモールド3Dプリンターの4つの主な利點（業界のペインポイントの解決）

1.サイクルタイムを短縮 80%、注文要件への迅速な対応

大きな自動車エンジンブロックのワックス型を作るのに、従來のプロセスでは3週間かかるが、工業用3Dプリンターではわずか3日でできる。ある航空宇宙産業の鋳造工場では、LaserCore-5300を使用してタービンブレードのワックスモデルをデザインから完成品まで48時間で造形し、従來のプロセスより80%短縮し、新製品の試作サイクルを3ヶ月から1ヶ月に短縮し、市場で最初のチャンスを摑んだ。

2. 精度が5倍向上し、鋳造不良が減少

工業級ワックスモールド3Dプリンターは±0.1mmの精度とRa≤1.6μmの表面仕上げを持ち、鋳造の後処理工程を減らすことができる。従來のプロセスで作られたワックス鋳型の誤差が大きいため、鋳造のスクラップ率は15%以上である。一方、3Dプリンターで作られたワックス鋳型はスクラップ率を5%以下に減らし、鋳造工場は大型バルブの鋳造品を生産し、スクラップ損失を年間80萬元減らすことができる。

3.構造的な制約を打破し、ハイレベルな鋳造を実現する

離型」の問題を考慮する必要がないため、特にハイエンドの製造では、従來のプロセスでは実現不可能な設計が可能になる：

1. 航空宇宙タービンブレード內部の多層冷卻チャンネル(従來のプロセスでは、ワックス型を5セット分解する必要があったが、3Dプリンティングは組み立てミスのない1回限りのプロセスである。)
2. 車だ：一體型エンジン?ブロック?ランナー(10%による掘削後工程の削減と流體効率の向上）；
3. 重機：大型シェル用薄肉ハニカム構造體(肉厚は2mmと薄く、20%の軽量化、15%の強度アップ）。

4.長期的なコスト削減 40%、設備投資を相殺

産業グレードのワックス成型3Dプリンターは初期投資が高い（5萬ドル以上）にもかかわらず、ライフサイクル全體で見るとコスト面で大きなメリットがある：

• 金型コストの削減：従來の大型CNCワックス金型は20萬人民元以上かかるが、3Dプリンターなら完全に削減できる；
• 人件費の削減：1人で3臺の機械を操作できるため、従來の工程に比べて80%の労働力を削減できる；
• スクラップ損失の削減：精度の向上により、鋳造スクラップ率を15%から5%に削減し、年間50萬元以上の材料コストを削減した。

工業用ワックス3Dプリントのワークフロー：デザインからワックスモールドまでの6ステップ（大規模鋳造用）

工業用ワックス3Dプリント工程は高度に自動化されており、複雑な人間の介入を必要としない。 主な工程は以下の通り（例えば、大型タービンブレードのワックス成形）：

1. デジタル設計と最適化ワックス鋳型の3DモデルはSolidWorks/AutoCADで構築され、鋳造金屬の特性に応じて収縮率を確保し（例えば、スチールは1%から2%に拡大する必要がある）、スプルーとベントの構造を設計し、STL形式のファイルとしてエクスポートされます；
2. 機器パラメータ設定鋳造用ワックスパウダーをプリンター（LaserCore-6000など）にセットし、大型ワックスモデルの印刷に適したパラメータ（層厚0.08～0.35mm、レーザー出力55～300W、造型速度80～300cm3/h）を設定する；
3. 自動印刷裝置が始動すると、レーザーはスライスの軌跡に従ってワックス粉末を層ごとに焼結する。 大型のワックス型（例えば1050×1050×650mm）は、人手を介さずに印刷するのに10～20時間かかり、夜間でも無人で印刷できる；
4. 印刷後の後片付けワックスモールドが完成した後、キャビティから取り出し、表面の余分なワックスパウダーを圧縮空気で吹き飛ばし（このワックスパウダーは直接リサイクルできる）、ワックスモールドに穴や亀裂がないかチェックする（3Dプリントされたワックスモールドの欠陥率は1%以下）；
5. ワックス金型組み立て（大量生産）バッチ鋳造が必要な場合は、個々のワックス型を「ワックスツリー」に取り付け、鋳造工程の効率を上げる；
6. ロストワックス鋳造に適しているワックスモールドはセラミックスラリーに浸漬され、高溫耐性のセラミックシェルが形成される。その後、700～1000℃の窯で燃焼させてワックスモールドを除去し（3Dプリント用ワックスモールドの灰分含有量は0.1%未満で、燃焼は完全で殘留物はない）、金屬を流し込むことができるようにする。

鋳造工場で使用する工業用ワックス3Dプリンターの選び方 4つの選択基準

1.造型スペースを優先する：大規模鋳造のニーズに合わせる

寸法が500-1000mmの大型鋳造部品（自動車エンジンブロック、航空宇宙フレームなど）は、500×500×500mm以上の造型スペースを持つモデルを選択する必要があります：

• 中小規模の鋳物工場向け（成形品サイズ500-700 mm）：700 x 700 x 500 mmの成形スペースを持つモデル（例：LaserCore-5300）をご用意しています；
• 大型鋳物工場（成形品サイズ700-1000mm）：成形スペース1050 x 1050 x 650mmのモデル（例：LaserCore-6000）を推奨します。

2.技術タイプロックSLS：ワックス鋳型の強度と精度を確保する

SLS技術はワックス粉末をレーザーで焼結する技術で、ワックスモールドは高密度（≥0.98g/cm3）と高強度（曲げ強度≥15MPa）を持ち、セラミックペーストのコーティングやハンドリング時の外力に耐え、変形を避けることができます。他の技術（FDMなど）で作られたワックスモールドは強度が低く、破損しやすく、大規模な鋳造には適していません。

3.精度、速度、材料適合性というコア?パラメーターに焦點を當てる

• 正確±0.1mmモデルを選択することで、鋳造寸法を確保し、後処理を最小限に抑えることができます；
• 成形率大型ワックス鋳型の生産効率を高めるため、200 cm3/h以上の機種（例：AFS LaserCore-6000 最大300 cm3/h）が優先されます；
• 素材の互換性様々な合金（アルミニウム合金、鋼、チタン合金）の鋳造をサポートするために、幅広い種類の鋳造用ワックス（低灰分鋳造用ワックス、高溫用ワックスなど）が必要です。

4.ソフトウェアとサービス：移行を難しくしないために

1. このソフトウェアは、主要なCADフォーマット（STL/OBJ）と互換性があり、鋳造シミュレーション（ワックス鋳型構造の最適化と欠陥の低減）を備えていなければならない；
2. サービス?プロバイダーは、無料のオペレーター?トレーニング（3日以內に操作をマスターできるようにする）、機器の設置と試運転、24時間のアフターサービス（國內ドアツードアサービス≦24時間）、といったフル?プロセスのサポートを提供することが義務付けられている。

V. 2025年における工業用ワックスモールド3Dプリンターの人気モデルの推奨（さまざまな鋳造ニーズに適している）

業界からのフィードバックと実際の応用事例に基づいて、2025年の以下の3つのモデルは、エントリーからハイエンドまでのシナリオをカバーする大型鋳造分野で、良いパフォーマンスを発揮するだろう：

モデルのハイライト分析

1. AFS-500參入コストが低く、操作が簡単で、1人で複數の機械を管理することができ、初めて3Dプリンティングに挑戦する中小鋳物工場や、工業用工具、バルブなどの中小ワックス金型に適している；
2. レーザーコア-5300タービンブレード用ワックスモールドは航空宇宙産業で広く使用されており、表面仕上げが高いため、後研磨の必要がなく、鋳造品の歩留まりが95%以上に向上する；
3. レーザーコア-6000この機械は、1050mmのワックス金型を印刷できる中國では數少ないもので、1回の運転で20個の中小サイズのワックス金型（自動車部品など）を入れ子にすることができ、機械の稼働率が60%向上した。

工業用ワックス金型3Dプリントのよくある問題＋専門家による解決策

1.設備への初期投資が高い？-- 段階的投資でリスク軽減

中小規模の鋳物工場は、高付加価値部品（例：精密バルブ）のワックス成形用にエントリーレベル機種（例：AFS-500）を購入し、利益率の高い注文によって迅速にコストを回収し、1～2年後に上位機種にアップグレードすることができます。

2.ワックス鋳型の不完全燃焼による鋳造品の欠陥？-- 焼結?焼成パラメータの最適化

1. 印刷時：ワックスモールドの焼結密度が≥0.98g/cm3になるようにレーザー出力を調整し（55-80W）、內部の空隙を減らす；
2. 焼成：窯の溫度を700℃から1000℃まで徐々に上げ、2～3時間保持し、ワックス型が完全に気化するのを確認する（これはセラミックシェルの重量の変化で確認できる）。

3.ワックスパウダーのリサイクルは難しい、材料廃棄？-- 自動リサイクルシステムの構成

自動篩い分けと乾燥機能を持つワックスパウダー再生設備を選択することにより、未焼結のワックスパウダーは処理後そのまま再利用することができ、材料利用率は90%から95%以上に向上し、年間20萬元の材料コストを節約することができる。

4.チームが操作に習熟しておらず、生産性に影響を及ぼしている？-- 機材＋トレーニング」のオールインワン?サービスを優先する。

AFSブランドのような）無料のトレーニングを提供しているサービスプロバイダを選択し、1対1のオペレータは、機器の正常な動作を確保するために、機器の日常的な操作、トラブルシューティングをマスターするために教える。

VII.結論：工業用ワックスモールド3Dプリンター、鋳造業の変革に「必攜の設備」となる

競爭が激化する大規模鋳造業界では、「高精度、高速サイクルタイム、低コスト」がコアコンピテンシーとなっています。産業グレードのワックス3Dプリンターは、サイクルタイムを80%短縮し、精度を5倍向上させ、長期的にコストを40%削減することで、鋳造企業が従來のプロセスの制約を打破するのに役立ちます。ファウンドリが従來のプロセスの制約を打破できるよう支援します。

2025年には、LaserCoreシリーズのようなモデルが製品化されることで、航空宇宙、自動車、重機などの業界において、設計からワックスモールドまでの迅速な対応が可能になります。鋳物工場にとって、適切な産業用ワックス3Dプリンターを選択することは、コストを削減し効率を高めるだけでなく、困難な鋳造の注文を解除し、ハイエンド製造への足がかりを與えることになります。

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まず、4つの主要な痛みのポイントの伝統的な大規模な砂のプロセスは、どのようにクラックする4メートル3D印刷？

従來の大規模な砂の製造（2メートル以上の大きさ）では、「鋳型の作成-砂の中子の分解-手作業による組み立て」の複數の段階が必要であり、これは難題でした。4メートルの砂の3Dプリントは、「統合された鋳型＋デジタルプロセス」によって完全なブレークスルーを達成します。4メートルの砂の3Dプリンティングは、「統合された造型＋デジタルプロセス」による畫期的なものです：

第二、4メートル級大型砂型3Dプリンターコアの分析：3DPTEK-J4000パラメータと技術的優位性

1.主要パラメータ：大型鋳物のフルシナリオ要件を満たす

3DPTEK-J4000 業界のベンチマーク設備として、小型プリンターの単純な拡大ではなく、以下のコアパラメータを持つ大規模な砂製造のための排他的な設計です：

1. 最大成形サイズ4,000mm×2,000mm×1,000mm（スプライシングなしで長さ4m、幅2mのサンドパターンを印刷可能）；
2. プロセスタイプインクジェットバインダーインジェクション（3DP）、石英砂、セラミック砂、セラミック砂などの特殊鋳物砂に適しています；
3. 精度と解像度寸法精度±0.3mm、ノズル解像度400dpi、表面粗さRa6.3μm；
4. 層の厚さと効率層厚は0.2～0.5mmに調整でき、中型の砂パターン（例えば長さ2メートルのポンプ胴體パターン）を2～3セット、1日で印刷できる；
5. 材料の利用100%の未硬化砂が、5%以下の材料廃棄でリサイクルされた。

2.コア技術：コスト削減のための「砂を使わないフレキシブルエリア成形

従來の4メートル砂型造型機では、大きな砂箱を固定する必要があり、1つのプリントに數十トンの砂を入れる必要があり、非常にコストがかかる。また 3DPTEK-J4000 サンドレス?フレキシブル?エリア成形技術」によって畫期的なことが達成された：

• 固定砂箱が不要になり、砂層面積を砂パターンの大きさに合わせて動的に調整し、70%砂の使用量を減らすことができます；
• 大型サンディングボックスのインフラ投資が不要（従來のサンディングボックスのコストは20萬元以上）；
• 設備購入費は2.5メートル級と同じで、投資回収率は50%と高い。

4m砂3Dプリンティングの5つの核となる利點：ビジネスの競爭力を直接的に高める

1.短いサイクルタイム80%、市場機會をつかむ

従來のプロセスでは、4メートルのエンジンブロックの砂型を作るのに6週間かかるが、3DPTEK-J4000は印刷を完了するのに3日しかかからず、設計から鋳物の納品までの全サイクルが3ヶ月から1ヶ月に圧縮された。ある重機械企業は3DPTEK-J4000を使用して大型ギアボックスのシェル砂型を製作し、新製品を予定より2ヶ月早く市場に投入し、30%の市場シェアを獲得した。

2. "特大＋複雑 "一體成型に向けて

従來の工程にあった「ストリッピング」や「スプライシング」の制約を考慮する必要がなく、難しい設計も可能：

• 航空宇宙：長さ4メートルのタービンケーシング內部多層冷卻チャンネル(従來の製法では12個の砂中子を分割する必要があり、3Dプリンターで一度に造型する）；
• エネルギー：直徑3メートルの風力タービン用フランジトポロジーに最適化された軽量化構造(重量20%減、強度15%増）；
• 産業機械分野：長さ4メートルのポンプボディースパイラルワーム構造(スプライシングギャップがなく、流體効率が8%向上）。

3.長期的なコスト削減40%、短い投資回収期間

設備への初期投資は高いが、ライフサイクル全體で計算すると、コスト面でのメリットは大きい：

1. 金型コストの節約：大型鋳物は1年に2-3セットの金型を交換する必要があるが、3D印刷は完全に排除することができ、1年に100萬元以上の節約になる；
2. スクラップロスの削減：ある鋳物工場は大型バルブ砂の生産で、スクラップ率が18%から4%になり、年間50萬元の損失を削減した；
3. デジタル在庫：砂型はCADファイルとして保存されるため、倉庫に物理的な金型を積み重ねる必要がなく、100 m2の保管スペースを節約できる。

4.バッチ＋カスタム "のデュアルモード生産に対応

4メートルの造型スペースは、大きな砂型の印刷だけでなく、大量生産のための小さな部品の入れ子も可能にする：

1. 200個の小型ポンプ?ボディ?コアを1回の印刷で入れ子にすることができる（従來のプロセスではバッチ生産が必要）；
2. 大砂型1セット＋小砂中子バッチ」の混合印刷に対応し、60%の設備稼働率を向上；
3. カスタマイズニーズへの迅速な対応、デザインの変更はCADファイルを更新するだけで済み、再モデリングは不要です。

5.環境要件に準拠し、グリーン生産を助ける

世界的な環境規制の強化（中國の「デュアルカーボン」政策、EUの炭素関稅など）が進んでおり、4メートル砂型3Dプリンティングは主に2つの技術によって環境ニーズに対応している：

1. 低VOCバインダー（國家基準60%以下の排出量）を使用し、大気汚染を削減する；
2. 砂100%はリサイクル?再利用され、固形廃棄物の排出を年間100トン以上削減し、グリーンファクトリー認証の要件を満たしている。

第4回 砂3Dプリンター4メートル 4大産業応用シナリオ（実例あり）

1.自動車と商用車：新エネルギートラックの中核部品

• 用途：全長4メートルの新エネルギー大型トラック一體型モーター?ハウジング大型エンジンブロックの砂型；
• 例えば、ある自動車會社は次のようなケースを想定している。 3DPTEK-J4000 モーターシェルの砂型を印刷することで、サイクルタイムは4週間から3日に短縮され、鋳造品は薄肉部（2.5mm）に欠陥がなく、モーターの30%の軽量化と100kmの航続距離延長を実現した。

2.航空宇宙?防衛：大型軽量構造部品

• 用途：長さ4メートル航空エンジンのタービンケーシングミサイルランチャータンク サンドパターン
• 利點：砂中子スプライシングエラーを回避する統合印刷、CT7レベルまでの鋳造寸法精度、航空宇宙 "ゼロ欠陥 "要件を満たす。

3.産業機械とエネルギー部門：重機の中核部品

• 用途：長さ4メートル大型ポンプボディ ウォームケーシング直徑3メートルの風力タービン?ギアボックス?ハウジングの砂型成形；
• 事例：ある重工業企業がポンプ本體の砂型印刷に使用し、流體流路の表面仕上げが50%改善され、ポンプ本體の効率が75%から82%に改善され、年間エネルギー消費量が120萬元節約された。

4.美術?建築分野：特大ブロンズ彫刻

• 用途：全長60メートルのブロンズ彫刻分割砂型(南京の「九頭の馬」の彫刻など）；
• 利點：大型の木製型枠が不要になり、複雑で蕓術的なテクスチャーが可能になり、彫刻の制作サイクルが1年から3ヶ月に短縮される。

V. 適切なソリューションの選択：3DPTEKの「機器＋エコロジー」統合サービス

3DPTEKは「エンド?ツー?エンド」のソリューションを提供し、企業変革の難易度を下げる：

• 獨自素材30種類以上の砂結合剤（アルミニウム合金鋳造用低粘度砂結合剤、鋼鉄鋳造用高耐熱砂結合剤など）を配合し、鋳造品質を確保；
• インテリジェント?ソフトウェア鋳造シミュレーションシステムを搭載し、金屬液の流れ、冷卻収縮をシミュレートし、砂の設計を事前に最適化し、試行錯誤のコストを削減することができます；
• フル?プロセス?サービスCADモデリング、砂型印刷から鋳造品の後処理まで全工程をサポート；
• アフターサービス國內では24時間ドアツードアサービス、海外では5つのサービスセンター（ドイツ、アメリカ、インドなど）、スペアパーツの到著サイクル≤72時間で、年間を通じて機器の電源を確保する≥ 95%。

2025年の大規模砂型3Dプリンティングの將來動向："より大きく、よりスマートに "に向けて

1.サイズのブレークスルーの継続：6～10メートルの裝置を開発中

3DPTEKは、將來的に「長さ8メートルの船舶用プロペラ」や「直徑10メートルの原子力機器シェル」を印刷し、大型鋳造品の欠陥を完全に排除できる6メートルのサンドプリンターの研究開発を開始した。

2.AI+3Dプリンティング：プロセス全體のインテリジェント制御を可能にする

自動完成のための統合AIシステム：

• 砂型設計の最適化（鋳物材料と寸法に応じた最適な砂型構造の自動生成）；
• 印刷プロセスのモニタリング（砂割れを避けるためのバインダー注入量のリアルタイム調整）；
• 品質予測（AIアルゴリズムが鋳造品に起こりうる欠陥を予測し、事前に工程を調整する。）

3.マルチマテリアル複合印刷：広がるアプリケーションの境界線

將來的には、この機械は「砂＋金屬粉」の複合印刷を実現し、砂型の主要部分（スプルーなど）に高溫耐性の金屬コーティングを印刷することができるようになる。チタン合金、超高張力鋼耐火合金の鋳造、ハイエンド機器分野での応用拡大。

結論：4メートルの砂型3Dプリンターが大型鋳物製造の新時代を開く

重工業企業にとって、4メートルの大型砂型鋳造3Dプリンターは、もはや「技術的な目新しさ」ではなく、「競爭力強化の必要性」である。従來のプロセスのサイズとサイクルタイムの制約を打ち破り、「大規模＋複雑さ＋低コスト」のトリプルブレイクスルーを実現する。従來のプロセスのサイズとサイクルタイムの制約を打ち破り、「大規模＋複雑さ＋低コスト」のトリプルブレイクスルーを達成する。

3DPTEK-J4000のような設備が実用化されたことで、自動車、航空宇宙、産業機械業界では、設計から鋳造までが迅速に行えるようになった。今後、6～10メートル級設備の研究開発とAI技術の融合により、大型鋳物製造は「完全デジタル化、不良ゼロ、グリーン化」という新たな段階に入り、この技術を率先して敷設する企業は市場競爭で絶対的な優位に立つことになる。

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I. 砂型3Dプリンティングとは？コア定義＋プロセスの特徴（従來の造型との違い）

サンド3Dプリンティングは次のようなものである。積層造形の原理デジタルCADモデルをソリッドな砂型／中子に直接変換する工業技術。伝統的な「型作り-砂を回す」工程の代わりに、砂はプリンターによって層ごとに敷き詰められ、バインダーを噴霧して硬化させます。中子プロセスはバインダージェッティング技術例えば、3DPTEKのJ1600Pro、J2500、J4000モデルは、従來のモールディングに比べ大きな利點を提供します：

第二に、鋳物工場は砂型3Dプリンティングを使用しなければならない。

1.サイクルタイムを短縮 80%、注文要件への迅速な対応

従來のプロセスでは、複雑な砂型（ポンプ本體やタービンケーシングなど）を製造するのに2～4週間かかるのに対し、砂型3Dプリントはわずか1～2日で完了する。特に以下の用途に適しています。プロトタイプ成形、小ロットカスタマイズ、緊急スペアパーツ生産シナリオ -- ある鋳物工場では、3DPTEK J1600Proを使用して、ポンプボディの砂型パターンを設計から納品までわずか36時間でプリントしている。従來のプロセスに比べて80%の短縮となり、製品の市場投入を2週間早めることに貢獻している。

2.構造的な制約を打破し、困難な鋳造を実現する

サンド3Dプリンティングは、「リリース」の問題を考える必要がなく、従來のプロセスでは不可能だったデザインを簡単に実現できる：

1. 航空宇宙分野でタービンブレード內部冷卻チャンネル(従來のプロセスでは、砂中子を5セット以上分解する必要があり、組み立てミスが起こりやすい）；
2. 自動車軽量薄肉モーターハウジング(肉厚は2mmまで可能、従來の砂型は割れやすい）；
3. 産業機械オイル通路一體型ギアボックス?ハウジング(穴あけ後の工程を減らし、スクラップ率を減らす）。

3.長期的なコスト削減 40%、設備投入コストを相殺

砂型3Dプリンターの初期投資は高いものの、ライフサイクル全體で計算すると、コスト面でのメリットは大きい：

• 金型製作のコストをなくす（大型の金屬製金型一式には10萬ドル以上かかるが、3Dプリンターなら完全になくすことができる）；
• スクラップ率の低減（デジタル設計＋シミュレーションの最適化により、鋳造スクラップ率を15%から5%以下に低減）；
• 人件費の削減（自動印刷、複數の砂中子を手作業で組み立てる必要がないため、50%の労力削減）。

4.環境保護要求を遵守し、グリーン生産を実現する。

環境規制が世界的に強化される中（EUのREACH基準など）、砂型3Dプリンティングは主に2つの技術によって環境保護のニーズに応えている：

• 採用低排出ガスバインダー(業界標準50%を下回るVOC排出量を持つ3DPTEK獨自の配合）；
• 未硬化の砂は100%リサイクルすることができ、固形廃棄物の発生と環境処理コストを削減することができる。

砂型3Dプリントの原理：デザインから砂までの4ステップ（全工程自動化）

砂の3Dプリンティング（バインダージェッティング技術）のプロセスは、複雑な人為的介入を伴わないシンプルで高度に自動化されたもので、次のようなコアステップを踏む：

1. デジタル設計とシミュレーションエンジニアはCADソフトウェアを使用して砂モデルを作成し、3DPTEK鋳造シミュレーションシステムを使用して液體金屬の流れ、冷卻、収縮のプロセスをシミュレートし、砂モデルの注湯システムと押湯の位置を最適化し、鋳物の引け巣や気孔などの欠陥を回避します；
2. レイヤー?バイ?レイヤー印刷成形プリンターは、厚さ0.26～0.30mmの砂（石英砂／クロマイト砂はオプション）を自動的に敷き詰め、スライスデータに基づいて硬化させたい部分にバインダーをスプレーし、砂の形狀を一層ずつ作り上げていく；
3. 養生と砂の洗浄印刷後、砂型は密閉された環境で2～4時間硬化（強化）させた後、未硬化の砂（そのままリサイクル可能）を圧縮空気で吹き飛ばす；
4. キャスティングと後処理溶かした金屬（アルミニウム、鋼鉄、銅合金など）を砂型に流し込み、冷卻した後、割って鋳物を取り出し、仕上げを行う。砂型造型工程では、すべての工程が人の手を介さずに行われる。

3DPTEK Sand 3Dプリンターのパラメータ（異なる産業に適用可能）

3DPTEKは、業界をリードするブランドとして、小型から超大型までの鋳造ニーズをカバーするサンドプリンターの數機種を発売しており、以下のコアパラメータを備えています：

コアの強みすべてのモデルが「砂＋バインダー」のカスタム配合をサポートしており、3DPTEKは異なる合金のニーズ（例えば、低粘度のバインダーにはアルミニウム合金鋳物、高溫耐性の砂には鋼鉄鋳物）に適合する30以上の獨自の配合を持っています。

第5回 砂型3Dプリンター 4大産業応用シナリオ（実例あり）

1.自動車部門：電動化移行を支える中核的存在

• アプリケーションのシナリオ：電気自動車水冷モーターケーシング、軽量バッテリートレイ砂型成形.;
• 例：ある商用電気トラック?メーカーは、3DPTEK J2500を使用してモーター?ケースの砂型パターンを印刷し、「統合された冷卻チャネル」設計を実現することで、モーターの熱効率を30%向上させるとともに、ケースの重量を25%削減し、航続距離を50km伸ばした。

2.航空宇宙産業：複雑な部品の高精度鋳造

• アプリケーションのシナリオ：タービンブレード、航空エンジン燃焼室砂型成形.;
• 利點：砂型の寸法精度はCT7レベルに達し、航空部品の「誤差ゼロ」の要求を満たすと同時に、従來の砂中子の組み立て誤差によるブレードのスクラップを避けることができる。

3.産業機械産業：大型設備の中核部品

• アプリケーションのシナリオ：大型ポンプとコンプレッサー?ハウジングの砂型成形.;
• 事例：ある重工業會社は、3DPTEK J4000を使って、長さ4メートルのポンプボディの砂型を印刷した。従來の工程では、3セットの金型（30萬元以上のコスト）を製作する必要があったが、3D印刷では金型のコストが直接不要になり、生産サイクルが4週間から3日に短縮された。

4.エネルギーおよび海洋産業：超大型鋳物の製造

1. アプリケーションのシナリオ：船舶プロペラ、風力タービンシェル砂型成形.;
2. 利點：J4000モデルの幅4メートルの印刷サイズは、非常に大きな砂型を一度に印刷できるため、スプライシングの必要がなく、鋳物の型閉め不良を減らすことができます。

3DPTEKの砂型3Dプリントソリューションを選ぶ理由とは？(4つのコアコンピタンス)

1.さまざまな容量要件に適応するフルシーン機器カバレッジ

1.6メートルのコンパクトマシン（J1600Pro）から、4メートルのメガマシン（J4000）まで。少量試作から大量生産までJ1600Proは1日當たり5～8個の鋳型を生産する中小規模の鋳物工場向けで、J4000は1日當たり2～3個の特大鋳型を生産する大規模鋳物工場向けである。

2.鋳造の質を保障する専有材料の方式

3DPTEKは30以上の顆粒 – 接著剤専用処方異なる合金に最適化されている：

1. アルミニウム合金鋳造：低粘度バインダー、良好な砂浸透性、鋳造気孔率を低減します；
2. 鋼鉄鋳造: 高力つなぎ、砂型の高溫抵抗（1500℃の上で）、砂の打つことの欠陥を避けること；
3. 銅合金鋳造：鋳物表面の介在物を防ぐため、低灰分バインダーを使用。

3.移行の難しさを軽減する統合的な技術サポート

機器＋ソフトウェア＋サービス」のフルプロセスサポートを提供：

1. 無料鋳造シミュレーション?ソフトウェア(砂の設計を最適化し、試行錯誤のコストを削減する）；
2. 社內の鋳造技術センターでは、砂試験や鋳造プロセスのデバッグでお客様をサポートすることができます；
3. オペレーター?トレーニングの実施（3日以內に機器の操作を確実にするための1対1の指導）。

4.生産の安定性を確保するためのグローバルなアフターセールス?ネットワーク

設備はヨーロッパ、アジア、中東など20カ國以上に上陸しており、アフターセールスの対応スピードも速い：

1. 國內24時間ドアツードアサービス（遠隔地は48時間）；
2. 海外5カ所（ドイツ、インド、アメリカなど）のサービスセンターで、スペアパーツを迅速に交換；
3. 年2回の無料機器メンテナンスで機器の壽命を延ばす（平均壽命8年以上）。

2025年の砂型3Dプリンティングの將來動向（注目すべき3つの方向性）

1.AI+3Dプリンティングによる欠陥ゼロの鋳造

砂型3Dプリンターの未來は統合されるAI 設計最適化システム-- 入力鋳造パラメータ（材料、サイズ、性能要件）、AIが自動的に最適な砂構造を生成することができ、印刷プロセスをリアルタイムで監視しながら、バインダーの注入量、砂の敷設厚さを調整することにより、砂パターンの亀裂、不均一な密度やその他の問題を回避し、 "ゼロ欠陥 "を達成するために！「を実現する。

2.98%の材料利用率を持つクローズドループの砂リサイクル

しぼる自動砂回収システムさらに、未硬化の砂と古い砂を選別し、汚染除去してリサイクルし、材料の利用率を現在の90%から98%以上に引き上げる。

3.アプリケーションの境界を広げるマルチマテリアル複合印刷

將來の砂型3Dプリンターは、「砂＋金屬粉」の複合プリントを可能にする。つまり、砂型模型の主要部分（ゲートなど）に金屬コーティングをプリントして、砂型模型の高溫耐性を向上させ、また、砂型模型に対応できるようにする。超高張力鋼、チタン合金耐火合金鋳造、航空宇宙、高級機器に用途拡大。

結論：サンド3Dプリンティングは「オプション技術」ではなく、「変革をもたらす必須ツール」である。

競爭が激化する金屬鋳造業界では、「迅速な対応、複雑な構造、グリーンなコスト削減」がコアコンピタンスとなっています。を実現し、鋳物工場が従來のプロセス制約を打破するのを助けます。

3DPTEKは、砂型3Dプリンティングのリーダーとして、複數の裝置モデル、獨自の材料配合、統合された技術サポートを通じて、さまざまな規模の鋳物工場にカスタマイズされたソリューションを提供しています。自動車、航空宇宙、産業機械、エネルギー分野のいずれにおいても、砂型3Dプリンティングを選択することは、「コスト削減と効率化＋技術的リーダーシップ」という二重の利點を選択することを意味し、2025年以降に鋳物工場が生き殘るための中核的な方法でもあります。

砂型 3D 打印技術：2025 年重塑金屬鑄造行業，縮短 80% 周期 + 降本方案解析最先出現在三帝科技股份有限公司。

I. 産業グレードSLS 3Dプリンターとは？コア定義と技術的特徴

工業用SLS 3Dプリンタは、高出力のレーザーを使用して、以下のことを行う。ナイロン、複合ポリマー、特殊鋳造用砂/ワックスこれは、粉末材料とその他の材料を選択的に融合し、ソリッド3Dパーツを層ごとに構築するための工業用裝置です。その中核となる技術特性は、デスクトップレベルのSLS裝置とは大きく異なります：

加えて、工業用SLSプリンティングはサポート構造を必要としない（未焼結パウダーが自然にパーツを支える）ため、従來のプロセスでは不可能だったことを簡単に実現できる。複雑な內部チャネル、軽量格子構造、活性成分オールインワン?モールディング。

産業グレードSLS 3Dプリンティングを選択する製造業者にとっての4つの主な利點

航空宇宙、自動車、醫療、鋳造などの分野で、工業グレードのSLS技術は、生産性と技術革新を向上させる鍵となっている：

1.設計の自由度に上限がなく、従來のプロセスの制約を打ち破る

支持構造が不要なため、エンジニアは設計を行うことができる。複雑な內部空洞、一體化された可動部品、トポロジーに最適化された軽量構造-- 航空宇宙の中空構造部品や自動車エンジンの複雑なランナー部品などは、CNC機械加工や射出成形などの従來の工程では実現が難しい。

2.標準的な部品の強度、大量生産のシナリオで直接使用される。

SLSプリント部品は「プロトタイプ」ではなく、有用な機能を備えた完成部品である。一般的に使用されるPA12（ナイロン12）、PA11（ナイロン11）、ガラス繊維強化ナイロン射出成形部品に近い機械的特性、優れた耐薬品性、耐衝撃性を持つこれらの材料は、自動車內裝部品や醫療用手術器具のような大量生産の場面で直接使用することができる。

3.減らされた生産の調達期間 70% の市場の需要への急速な応答

CADモデルから完成部品まで、工業用SLSプリンティングがすべてを可能にする3～7日これは、通常數週間かかる従來の金型製作よりもはるかに速い。R&Dチームのプロトタイプ検証、小ロットのカスタマイズ生産、緊急予備部品の補充にとって、この利點は市場投入までの時間を劇的に短縮し、市場機會をつかむことができる。

4.コスト削減のためのスケールアップと生産移行の支援

工業用SLS裝置は、1回の印刷で數十から數百のパーツを入れ子にすることができ、次のような用途に最適です。小ロット大量生産また、SLSは「ブリッジ製造」ツールとしても使用できます。高価な射出成形用金型に移行する前に、SLSを使用して移行部品を迅速に製造することで、金型投資のリスクを回避し、初期製造コストを削減することができます。

工業用SLS 3Dプリンティングのコア材料：ナイロンを超え、鋳造用途の材料が新たなホットスポットに

SLS材料といえばナイロンが真っ先に思い浮かぶが、工業用機器はマルチ材料に対応するようになり、特に鋳造部門では特殊な材料が従來の鋳造プロセスのデジタル変革を推進している：

1.鋳物砂: 金屬鋳造の鋳型/中子の直接生産

を組み合わせることで珪砂／セラミックサンドレーザー焼結用の特殊バインダーと混合された工業用SLSプリンターは、金屬鋳造用の砂型パターンや中子を直接印刷することができ、以下のような利點がある：

• ポンプボディ、タービンハウジング、自動車エンジンブロックなどに最適。複雑な內部空洞鋳物.;
• 従來の木型?金型が不要になり、金型製作コストとリードタイムを削減；
• 砂型は寸法精度が高く（誤差≤0.1mm）、表面が滑らかであるため、鋳造歩留まりが向上する。

2.鋳造用ワックス：インベストメント鋳造用ワックス鋳型の効率的製造

工業用SLS裝置は、以下の印刷が可能です。低灰分キャスティングワックスワックス型をCNCで加工する従來の方法とは異なり、航空タービンブレード、寶飾品、精密金物のインベストメント鋳造に使用される：

• 低表面粗さ(Ra≤1.6μm)で精密部品鋳造のニーズに対応；
• 灰分 <0.1% の殘余無し鋳造の dewaxing が、鋳造の欠陥を避ける時；
• 生産サイクルタイムの短縮 50%、少量の精密ワックス金型の迅速な生産に適しています。

3DPTEK工業用SLS鋳造裝置に関する推奨事項

業界をリードするブランドとして、3DPTEKは、産業グレードの生産ニーズに適合した、鋳造シナリオ用の特別モデルを提供しています：

• SLSサンド3Dプリンター造型長さは最大1000mmで、大型鋳物砂型の大量生産に対応し、大型機械部品の鋳造に適している；
• SLSワックスモデル3Dプリンター高解像度印刷（層厚0.08mm）、従來のインベストメント鋳造プロセスにシームレスに統合するための標準的な鋳造ワックス配合と互換性があります。

工業用SLS 3Dプリントの仕組み：デザインから完成品まで5つのステップで実現

産業グレードのSLSプリント工程は高度に自動化されており、複雑な手作業を必要としない5段階のコア工程を備えている：

1. 3Dデザインと前処理部品の設計はCADソフトウェアで行われ、構造は特別なソフトウェアで最適化され（肉厚の増加、入れ子の配置など）、SLS裝置で認識されるSTLファイルが生成される；
2. パウダー敷設この裝置は自動的に粉體原料を成型臺に均等に敷き詰め、層厚は次のように制御されます。0.08-0.35mm(精密調整可能）；
3. 選択的レーザー焼結部品の斷面軌跡に基づく高出力レーザー走査により、粉末粒子を融合?固化させ、単層部品構造を形成する；
4. 幾重にも重なる成形プラットフォームが一段下げられ、新しいパウダーが再び敷かれ、部品が完全に成形されるまでレーザー焼結ステップが繰り返される；
5. 冷卻と粉末化部品は密閉された環境でゆっくりと冷卻され（変形を避けるため）、未焼結粉末は冷卻後に除去される（リサイクル可能で、材料利用率は90%以上）。

V. 産業用SLS 3Dプリンター産業アプリケーション：4つの主要分野における典型的なシナリオ

高精度、高い互換性、迅速な生産という利點を持つ工業グレードのSLS技術は、多くの主要産業に上陸しており、典型的な応用シナリオは以下の通りである：

1.航空宇宙：軽量化と高信頼性の両立

• 子供を産む軽量ダクト、エアハンドリングコンポーネント格子構造は、強度を維持しながら部品30%-50%の重量を減らすために最適化されています；
• 複雑な衛星構造部品や航空機內部マウントを組み立てなしで製造し、故障のリスクを低減。

2.自動車：ラピッドプロトタイピングと少量生産の組み合わせ

• 研究開発段階：ラピッドプリントハウジング、ブラケット、ダッシュボードプロトタイプ設計は3日以內に検証され、開発サイクルが短縮される；
• 量産段階：自動車內裝部品やメンテナンス用スペア部品のカスタマイズ部品を小ロットで生産することで、金型への投資を回避し、コストを削減する。

3.醫療分野：パーソナライゼーションと安全性の両立

• カスタマイズ患者固有の解剖モデル(整形外科手術計畫モデルなど）により、醫師が正確な手術計畫を立てることができます；
• 醫療グレードの規格と生體適合性を満たす素材を使用し、個人向けの整形外科器具と手術用具を製造。

4.ファウンドリー部門：伝統的プロセスのデジタル変革を促進する

• 大型金屬鋳物：ポンプ本體やタービンケーシングなどの複雑な部品の砂型／中子を直接印刷する；
• 精密部品鋳造：航空タービンブレード、寶飾品などの精密部品のインベストメント鋳造用の低灰分ワックス鋳型の印刷。

ケーススタディ：歐州の自動車部品サプライヤーがSLS 3Dプリンティングを使用して40%のコスト削減と70%の効率向上を実現

ある歐州の自動車部品サプライヤーは、短期間で生産するためにカスタマイズされた治具を必要としていた。 従來の解決策はCNC加工を使用することであったが、これには10日間のリードタイムと高い設備コストが必要であった。3DPTEK 産業グレードSLS 3Dプリンタその後だ：

• 材料選択：高強度PA12パウダーを使用し、部品の強度は工具の使用條件を満たしている；
• 生産サイクル：設計から完成品までわずか3日、70%はCNC加工より短い；
• コスト管理：金型や複雑な機械加工が不要なため、全體的なコストを40%削減；
• 結果：短期間での生産に成功し、金型製造におけるSLS技術の実現可能性を検証。

3DPTEK工業用グレードSLS 3Dプリンター：なぜ業界で選ばれているのか？

産業用SLS裝置の數あるブランドの中で、3DPTEKは「量産志向」の設計コンセプトで製造企業に人気の選択肢となっており、そのコア?コンピタンスは4つのポイントに反映されている：

1. 大型化と高速化を両立モデルによっては成形長さが1000mmに達するものもあり、大型部品の生産をサポートする。同時に、印刷速度は業界平均より20%速いため、大量生産の効率が向上する；
2. 高いマルチマテリアル適合性エンプラ、鋳物砂、鋳造ワックスなど幅広い素材に対応でき、1臺で複數のシーンに対応できる；
3. フルプロセス?ソリューションプリント機器から、電子部品まで幅広い製品を提供。鋳造シミュレーションソフト、後処理裝置オールインワンのソリューションにより、サードパーティのツールを追加する必要がない；
4. グローバル?テクニカル?サポート生産ラインの安定稼働を確保するため、設備據付、運転トレーニング、アフターメンテナンスまで、フルサイクルサービスを提供する。

VIII.2025年における産業用SLS 3Dプリンティングの將來動向：3つの方向性

材料科學と自動化技術の進歩に伴い、工業用SLS印刷は、より高い効率、より広い応用、より高い品質に向かって発展し、將來的には3つの主要なトレンドは明らかである：

1. 精度を犠牲にすることなく印刷速度を向上レーザー出力の最適化と同時マルチレーザー焼結技術により、0.08mmの高精度を維持しながら、印刷速度は50%以上向上する；
2. 素材カテゴリーの拡大高溫複合材料（PEEKベースの粉末など）や金屬ベースの複合材料粉末は徐々に上陸し、高溫?高強度シナリオにおけるSLSの応用を拡大するだろう；
3. クローズド?ループ?インテリジェント生産統合されたリアルタイム?モニタリング?システムは、AIアルゴリズムによって印刷プロセスを監視し、レーザー?パラメーターを自動的に調整することで、「不良品ゼロ」の量産を達成し、スクラップ率を低減する。

IX.結論：工業用SLS 3Dプリンティングは「プリンター」を超えた、製造革新のためのツールである

工業用SLS 3Dプリンターは、もはや単なる「プロトタイピングマシン」ではなく、設計-生産-応用の全プロセスをリンクできる「設計-生産-応用」マシンである。生産グレードのソリューションSLS 技術は、航空宇宙産業における軽量化や自動車用途に使用することができます。航空宇宙産業における軽量化要件、自動車産業における高速応答時間、醫療分野におけるパーソナライゼーション、鋳造産業におけるデジタル化など、産業グレードのSLS技術は、効率的で費用対効果の高いソリューションを提供します。

製造企業にとって、3DPTEKの砂/ワックス造型モデルのような適切な産業グレードSLS裝置を選択することは、生産性を向上させるだけでなく、従來のプロセスの限界を打破し、イノベーションの高臺をつかむことにつながります。

工業級 SLS 3D 打印機：復雜零件精密制造的革新方案，2025 年技術解析與行業應用最先出現在三帝科技股份有限公司。

鋳物工場の経営者として、このような狀況に遭遇することはよくあることですか？

--顧客は少量の試用部品をしたい、20萬に金型をして、注文の結果は50枚だけで、計算すると、金型の費用は稼いだお金より多いことがわかり、注文をあきらめるしかない！
--顧客はハニカム構造を持つ航空宇宙部品の注文を受け、従來の砂中子の組み立て誤差は部品サイズよりも大きく、スクラップになった鋳物を見つめるのは大きな頭痛の種だった！
--3D印刷で競合他社は、よく知られている自動車用バッテリーパックの受注を取り、獨自のオファーは、他の30%よりも低いか、入札を獲得していない、と最終的に私たちよりも速く、他の人の配信についてお問い合わせ2ヶ月、非常に無力！

--顧客は設計を変更するために移動しない、スクラップ金型の300セット以上が倉庫に積み上げられ、アカウントをチェックすると、金型の在庫が利益の半年を占めていることが判明し、あまりにも痛みを味わう！

--顧客は複雑な構造の作品を送り、価格は問題ではないと言ったが、評価は伝統的な鋳造プロセスは行うことができないことを発見し、このような高付加価値の注文を見て、唯一のあきらめることができる！

3Dプリンティング砂型鋳造技術を十分に理解していただくための記事です！

サンド3Dプリンティングとは？

サンド3Dプリンティングは比較的新しい技術で、簡単に言えば、鋳物砂から特殊な材料を層ごとに「積み上げる」積み木のようなものだ。

従來の砂型を作る方法では、型を作り、その型を使って形を作るという複雑な工程が必要な場合があり、非常に奇妙で複雑な形をした砂型を作りたい場合は特に難しく、コストもかかります。しかし、砂型3Dプリントは違います。設計された鋳物の3Dモデルのデータを3Dプリンターに入力すると、プリンターがモデルの形狀や構造に従って、特殊な砂や砂のような材料を、層ごとに正確な方法で入れて結合し、ちょうど無數の非常に薄い「砂シート」を使って徐々に完全な砂型を作っていくようにします。この方法では、どんなに複雑な形狀であっても、コンピューターで設計さえできれば、プリントアウトすることができ、スピードはかなり速く、従來の方法のように複雑な型を作る必要がないため、時間とコストを大幅に節約することができる。

砂型3Dプリンタの原理

サンド3Dプリンティングは、通常バインダージェッティング（BJ）基本原則は以下の通り：

1. 砂を撒く印刷機は、特定の鋳物砂（珪砂、セラミック砂、コーテッドサンドなど）を印刷臺に均等に敷き詰めます。
2. スプレーバインダースプレーノズルは、コンピューターモデル（CADデータ）に従ってバインダーを正確に噴射し、砂粒同士を特定の領域で結合させる。
3. 何度も重ねるプラットフォームが降ろされ、砂が再び撒かれ、バインダーが噴霧され、硬化し、砂絵全體が完成するまで層ごとに成形される。
4. 再処理結合していないルースサンドの除去、印刷された砂型の硬化と洗浄。

3Dプリンターによる砂型鋳造が解決する中核的な問題とは？

それぞれの技術の存在や誕生には、必ず「使命」がある。一般に、特定の問題に対する解決策として知られる、市場の需要を満たすこと、これがその存在価値である。以下では、従來の鋳造で遭遇した茨の道を解決する砂の3Dプリンティング技術について、次のように考えてみたい：

• 複雑形狀部品の製造従來の砂型鋳造では、航空エンジンのブレード內部の微細な冷卻水路のような複雑な形狀を正確に造形することは困難で、コストもかかる。3Dプリント砂は、デジタルモデルに基づいて複雑な形狀を簡単に現実のものにすることができ、自動車エンジンブロックの緻密な凹凸を持つ砂から、醫療機器の外殻の微妙なバイオニック構造を持つ砂まで、完璧に表現することができる。
• 長い生産リードタイム従來の砂型鋳造は、鋳型の設計、鋳型の製造、鋳型のデバッグなどの長いプロセスを経る必要があり、大規模な鋳型の製造サイクルは數ヶ月を超えることが多い。新しい自動車エンジンブロックの研究開発など、従來の鋳造金型のスクラップリメイクは少なくとも2週間、3D印刷砂は、新しいモデルの印刷の日に完了することができ、翌日には鋳造に入れることができます。
• コスト管理の難しさ3D印刷砂オンデマンド印刷、正確な砂、90%以上の材料利用率、廃棄物を削減します。印刷プロセスの高度な自動化は、人件費を削減することができます。ある小さな鋳物工場を例に取ると、年間生産能力5,000個の小型管継手鋳物で、3Dプリント砂の導入後、材料費は年間15萬元削減され、人件費は20萬元削減される。
• 鋳物の精度が低い鋳型の摩耗、パーティング面のフィッティングエラーによる伝統的な砂型は、鋳造サイズの偏差は、多くの場合、±1mm以上であり、その後の加工代、材料の無駄、および局所的な緩み、砂の巻き込みやその他の欠陥が発生しやすく、その結果、鋳物の不均一な機械的特性。 精密駆動のデジタルモデルによる3D印刷砂型、±0.5mm以下の砂のサイズの精度は、砂の緩み不均一を避けるために、均一なコンパクトさを達成することができ、同時に、大幅に鋳物の信頼性の高い內部品質を確保するために、収縮穴、収縮を低減するために凝固プロセスを最適化します。同時に、凝固プロセスを最適化し、引け巣、引け緩みを大幅に低減し、鋳物の安定した信頼性の高い內部品質を確保する。
• 高い環境圧力3D印刷砂の生産、未使用の砂をリサイクルして再利用することができ、非常に少ない廃棄物、印刷プロセスは、有害ガスの排出量を削減し、ワークショップの環境を改善し、化學結合剤を大量に必要としない。統計によると、3D印刷砂を使用した後、鋳物工場の廃棄物排出量は80%以上削減され、粉塵、有害ガスの濃度は環境基準に達しています。

鋳物工場は、砂型3Dプリンターを購入する必要があるかどうかをどのように評価するのでしょうか？

砂型3Dプリンターの価格は決して安くはなく（通常、サイズが大きくなるほど高価になる）、購入するには比較的慎重で、特に中小規模の鋳物工場が多い。上司が購入する必要があるかどうかを評価するために、私たちは伝統的な鋳物工場の上司に參考になるように、いくつかの評価ポイントを以下にまとめました：

生産要件

• 製品の複雑性鋳物工場が、航空エンジンのブレードや自動車のシリンダーブロックなど、複雑な形狀や微細な構造、內部流路を持つ鋳物を製造することが多い場合、従來のプロセスの要件を満たすことは難しく、砂型3Dプリンターが優位性を発揮できる。
• 生産規模と生産量小型の多品種鋳造の場合、砂型3Dプリンターは、金型を必要とせずに製品を迅速に切り替える柔軟性を提供し、コストとサイクルタイムを削減します。しかし、大規模な単一品種の鋳物では、従來のプロセスの方がコスト効率が高い場合があります。
• 納期要件砂型3Dプリンターはリードタイムを短縮し、顧客が厳しい納期スケジュールを設定している場合、迅速な注文対応を可能にする。

費用対効果

• 設備投資砂型3Dプリンターの購入費用、設置費用、試運転費用、メンテナンス費用などを考慮する必要がある。
• ランニングコスト印刷材料、エネルギー消費、人件費などを含む。従來の鋳造プロセスを比較し、長期的なランニングコストの高低を分析する。
• ポテンシャルゲイン製品品質の向上、サイクルタイムの短縮、スクラップ率の低下など、砂型3Dプリンターを使用する潛在的なメリットを考えてみましょう。

技術力

• 従業員スキル既存の従業員が3Dプリンティング技術をどの程度習得しているかを評価し、専門家としてのトレーニングや採用が必要かどうかを判斷する。
• テクニカルサポート設置や試運転、トレーニング、故障修理などのサービスがタイムリーで効果的かどうかを含め、機器サプライヤーの技術サポート能力を理解すること。

市場競爭

• 業界動向もし競合他社がすでにサンド3Dプリンティングを採用し、優位に立っているのであれば、鋳物工場は競爭力を維持するためにサンド3Dプリンティングの購入を検討する必要があるかもしれません。
• 顧客ニーズ砂型3Dプリンターの購入は、鋳物工場が製品の品質と生産性を向上させ、市場での競爭力を高めるために先進技術を採用することを望む顧客のニーズを満たすのに役立つ。

環境要件

• 地域の環境保護要求が厳しい場合、従來の鋳造工程は廃砂処理や排ガス排出などの面で大きな圧力を受けている。砂型3Dプリンターは、材料の利用率が高く、廃棄物が少ないという利點があるため、企業が環境保護要求を満たすのに役立つ。

砂型3Dプリンターに必要な人材とは？

多くの伝統的な鋳造企業が3D印刷砂型鋳造関連の専門家が裝備されていない可能性があることを考慮し、我々は特別に労働者の位置は、スキルや通常の職務のどのような側面を持っている必要があります照合しているので、工場が參照を行うために募集しています。

プロフェッショナルの條件：

1. 機械工學、材料科學、鋳造工學、積層造形およびその他の関連職種；
2. サンド3Dプリンティング（バインダージェッティング）技術に精通し、関連機器の操作経験があることが望ましい；
3. の使用に関する専門知識CAD、3Dモデリング?ソフトウェア（SolidWorks、AutoCAD、Magicsなど）基本的なデータ処理能力を有する；
4. 鋳造プロセスを理解し、砂の材料特性、後処理プロセス、一般的な鋳造欠陥の分析に精通している；
5. 機器のメンテナンスやトラブルシューティングを行い、機器操作における一般的な問題を獨自に解決する能力；
6. チームプレーが得意で、鋳造エンジニアや製造チームと密接に協力し、製造プロセスを最適化できる；
7. 新しい技術を素早く理解する學習能力が高く、鋳造業界における積層造形の応用に強い関心を持つ。

仕事內容

1. 持つサンド3Dプリンター機器の試運転、印刷ジョブの実行、品質管理などの日常業務；
2. CADモデルの最適化、スライス、印刷パラメータの設定など、3D印刷データの処理；
3. 印刷工程を監督し、砂型の品質が鋳造要件を満たしていること、必要な後処理（洗浄、硬化など）が実施されていることを確認する；
4. 設備のメンテナンス、トラブルシューティング、印刷工程における問題解決などを擔當し、設備の安定稼働を図る；
5. 鋳造技術チームと協力し、砂型を3Dプリントするプロセスを最適化し、鋳造品質と生産効率を向上させる；
6. 鋳物製造における砂型3Dプリンティングの応用を継続的に改善するために、新しい材料やプロセスを研究?導入する；
7. 3Dプリンティング技術の社內トレーニングを擔當し、チーム全體の技術レベルを向上させる。

概要

要約すると、砂型3Dプリンティング技術は従來の鋳物工場に多くのチャンスと変化をもたらし、複雑な形狀の部品製造の問題、長い生産サイクル、コスト管理の難しさ、鋳造精度の悪さ、環境保護の圧力や一連の茨の道に直面している従來の鋳造プロセスを効果的に解決することができます。生産需要、費用対効果、技術能力、市場競爭、環境要件などの包括的な評価を通じて、鋳物工場の所有者は、より科學的かつ合理的に砂の3Dプリンタを導入するかどうかを判斷することができます。プロの技術者を裝備し、円滑な著陸の鋳物工場で、この技術を確保することであり、最大のパフォーマンスの鍵を果たしている。

競爭が激化する鋳物市場では、積極的に変更を加える、新技術を受け入れるためのイニシアチブを取る、変革と企業のアップグレードと持続可能な発展を達成するための最初の機會をつかむことができるかもしれません。伝統的な鋳物工場にとって、砂の3D印刷技術は、技術の変化だけでなく、ボトルネックの開発のブレークスルーだけでなく、絶好の機會のコア競爭力を向上させる。私は、すべての鋳物工場のボスが自分の企業の実際の狀況を組み合わせることができ、完全に企業の意思決定の長期的な発展に最も適したように、長所と短所を比較検討することを願っています。

3D打印砂型鑄造，傳統鑄造廠老板必看最先出現在三帝科技股份有限公司。

1.従來の鋳造法の限界への対応

複雑な構造の成形が難しい 

従來の鋳造プロセスでは、複雑な形狀の砂型を製造する際に、しばしば膨大な技術的困難と高コストに直面する。例えば、航空機のエンジンブレードは通常、內部に微細で複雑な冷卻溝があるため、このような鋳型を製造する従來のプロセスは非常に困難である。砂型3Dプリンターは、デジタルモデリングとレイヤーバイレイヤー印刷技術により、複雑な形狀の砂型の製造を容易に実現し、技術的な敷居とコストを大幅に削減することができます。

カスタマイズ生産には限界がある 

パーソナライズされた消費とニッチ市場の臺頭により、小ロットでカスタマイズされた鋳物の需要は爆発的に伸びている。しかし、従來の鋳造プロセスでは、型開けコストが高く、カスタマイズのサイクルも長いため、市場の迅速な対応ニーズに応えることは難しい。砂型3Dプリンターは金型を必要とせず、顧客の特別な仕様、形狀、性能要件に応じて砂型パターンを迅速に設計?印刷できるため、カスタマイズ生産の柔軟性と効率が大幅に向上する。

2.生産効率の向上とコスト管理

長い生産リードタイム

従來の砂型鋳造では、鋳型の設計、鋳型の製造、鋳型の試運転に時間がかかり、大型鋳型の製造サイクルは數ヶ月を超えることが多い。この間、設計変更や金型の欠陥により手直しが発生し、製造サイクルがさらに延びることもあります。砂型3Dプリンターは金型を作る必要がなく、デジタルモデルから直接プリントするため、製品開発サイクルを大幅に短縮し、生産効率を向上させることができます。

コスト管理の難しさ

伝統的な鋳造鋳型の製造工程では、材料の浪費が深刻で、複雑な鋳型の材料利用率は30%以下である。 さらに、鋳型工からモデラー、鋳型の修理工に至るまで、投入人員が多く、コストをさらに押し上げる。砂型3Dプリンターオンデマンド印刷、正確な砂、90%以上の材料利用率。印刷工程の高度な自動化、人件費を削減し、大幅に生産コストを削減します。

3.製品の品質向上

寸法精度が低い

従來の砂型は、鋳型の摩耗、パーティング面のフィッティングエラーなどの問題により、鋳造サイズの偏差が±1mmを超えることが多く、その後の機械加工代、材料の無駄が発生します。デジタルモデルの精密駆動による砂型3Dプリンタ、±0.5ミリメートル以下の砂のサイズの精度は、機械加工プロセスを削減し、コストを削減します。

內部品質にムラがある

伝統的な砂パターンは、局所的な緩み、砂の巻き込みなどの問題が発生しやすく、その結果、鋳物の機械的特性が不均一になり、亀裂やその他の欠陥が発生しやすくなります。砂の3Dプリンタは、均一なコンパクトさを達成することができ、砂の緩い不均一を回避すると同時に、凝固プロセスを最適化し、大幅に鋳物の安定した信頼性の高い內部品質を確保するために、収縮穴、収縮緩みを低減し、製品の性能と壽命を向上させます。

4.環境面でのメリット

伝統的な鋳型製造は大量の廃金屬と廃プラスチックを発生し、廃砂は砂処理後に山積みになる。工場の10,000トンの鋳物の年間生産能力は、廃砂の年間排出量は5,000トン以上、処理の高コストと環境の汚染。生産の砂3Dプリンタは、未使用の砂は、非常に少ない廃棄物をリサイクルして再利用することができます。また、印刷プロセスは、有害ガスの排出量を削減し、ワークショップの環境を改善し、化學バインダーの多くを必要としません。

5.鋳物工場が砂型3Dプリンターに値する理由

生産効率の向上

砂型3Dプリンターは市場の需要に素早く対応でき、特に小ロット製品の頻繁な再モデリングに適しています。これにより、鋳物工場は顧客の個別のカスタマイズニーズに迅速に対応し、顧客満足度と市場競爭力を向上させることができます。同時に、サンド3Dプリンターは大量生産をサポートし、短時間で高品質のサンドモデルを大量にプリントして大量生産のニーズに応え、生産効率と生産高を向上させることができます。

生産コストの削減

砂型3D印刷技術は、鋳型を開けることなく砂型パターンを直接印刷するため、鋳型を開けるコストを大幅に削減でき、特に小ロットや複雑な構造の生産ニーズに適している。さらに、砂型3D印刷裝置は簡単な訓練だけで操作でき、多くの人手と相乗効果を必要としないため、熟練工への依存を効果的に減らすことができ、鋳物工場は採用が難しく、高価な労働力の問題に容易に対処できる。

製品品質の向上

砂型3Dプリンターはより正確である。3DPTEKつまり、鋳物の寸法精度が飛躍的に向上し、製品の一回合格率が大幅に高まり、スクラップ率が減少し、鋳物工場は資源をより効率的に活用できるようになる。同時に、3Dプリントされた砂型は精度と表面品質が向上し、サンディングや仕上げ作業の量を減らし、生産工程をよりクリーンにし、製品の品質と工程の一貫性を向上させる。

生産管理の最適化

砂型3Dプリンターはコンパクトな本體設計で、設置面積が小さく、柔軟な設置が可能であるため、中小規模の鋳物工場のさまざまな現場レイアウト要件に適している。モジュラー生産ソリューションは、企業が容易に拡張し、マルチマシン連攜を実現することもサポートします。砂型3Dプリンターの一部はデジタル監視システムをサポートし、ビジネスマネージャーはリアルタイムで生産の進捗狀況や機器の狀態を監視し、完全に制御可能な生産プロセスを実現することができます。

6.おわりに

砂型3Dプリンターの出現は、従來の鋳造プロセスにおける多くの問題を解決するだけでなく、鋳造業界にかつてないチャンスをもたらす。生産効率の改善、生産コストの削減、製品品質の向上、生産管理の最適化により、鋳物工場に強力な競爭力をもたらす。技術の絶え間ない進歩に伴い、砂型3Dプリンターは製造業の將來においてますます重要な役割を果たすようになり、鋳物産業をより効率的で環境に優しく、よりスマートな方向へと促進する。

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サンドボックスレス3Dプリンターと呼ばれる理由は？

ボックスレス3Dプリンターは、従來の砂型3Dプリンターとは大きく異なり、砂型3Dプリントプロセスで従來の箱を使用しないため、このような名前が付けられました。これを実現するさまざまな方法を紹介しよう：

従來のサンドボックスの役割と限界砂箱は、伝統的な砂型鋳造プロセスやいくつかの伝統的な砂型3Dプリント技術に不可欠な部分です。砂を保持し、砂が造型されるスペースを提供し、造型プロセス中に砂が特定の形狀を維持することを保証し、砂箱の取り扱いと閉鎖における砂の完全性を保証するために使用されます。しかし、砂箱の大きさが固定されているため、製造できる砂模型の大きさが制限され、製造コストやメンテナンスコストが高く、砂模型の構造が複雑なため、砂箱の設計や製造が難しく、砂模型の放熱性や通気性にも影響し、鋳造品の品質に影響を與える可能性がある。

サンドレス3Dプリンターの仕組みサンドボックスレス3Dプリンターはサンドボックスレスフレキシブルエリア形成技術を採用し、ノズルにより砂とバインダーを直接テーブル上で層ごとに積み上げる。裝置には精密な砂撒きシステムがあり、砂を印刷領域に均等に撒くことができ、ノズルはモデルの斷面情報に従ってバインダーを正確に噴霧し、砂粒子を結合させて砂の形狀を層ごとに形成します。このプロセスでは、造型スペースと制約を提供する砂箱は必要なく、印刷の柔軟性と自由度が大幅に向上します。

命名の根拠この3Dプリンターの名稱は、従來のサンドボックスの制約から解放され、サンド3Dプリンティングの新しいモードを生み出すという、その中核となる技術的特徴を直接的に反映している。このネーミングは単純明快で、従來の砂型3Dプリント裝置との本質的な違いを強調し、プリント工程で砂箱の助けを借りずに砂型パターンの製造において高精度と高効率を達成できるという獨自の利點を強調している。

サンドレスボックス3Dプリンタと従來のサンド3Dプリンタの比較

ボックスレス3Dプリンターの動作原理と従來の砂型3Dプリンターの動作原理には明確な違いがある。伝統的な砂型3Dプリンターは、固定された砂箱に頼って造型空間を定め、砂箱に頼って部分的なサポートを提供し、印刷経路は砂箱によって制限される。一方、砂型3Dプリンターはフレキシブルエリア造型技術を採用し、必要に応じて印刷プラットフォームを拡大し、サイズの制限を突破し、より高い精度で砂とバインダーを供給し、內部の砂の蓄積とバインダーの注入を調整してサポートを提供するため、印刷経路はより自由でフレキシブルになり、砂型の印刷効率と品質を効果的に向上させることができる。印刷効率と砂の品質を効果的に向上させることができる。

鋳造分野におけるサンドレスボックス3Dプリンターの未來

鋳造分野におけるサンドレス3Dプリンターの開発は、主に以下の點で非常に有望である：

技術革新とブレークスルー

サンドボックスフリーの3Dプリンターは、SANDIの次のような技術革新をもたらし続けている。 3DPTEK-J4000 砂場のない柔軟なゾーン造型技術を採用し、印刷プラットフォームを拡大するためにカスタマイズすることができ、最大砂型4メートル、10メートル+レベルの生産ニーズを満たすために、従來の鋳造設備のサイズの制限を突破し、大型で複雑な鋳物の製造の可能性を提供する。

コスト面で大きなメリット

一方では、所有コストが削減され、4メートル以上のボックスレス3Dプリンターの価格は2.5メートル機と同等であるため、企業はより大きな砂型造型能力をより低い単価で得ることができる。一方、ボックスレス3Dプリンターは、砂やバインダーなどの材料を正確に使用できるため、材料の無駄が少なく、製造コストを削減できます。

市場需要の力強い伸び

航空宇宙、自動車、エネルギー動力などの分野では、大型で複雑な高精度鋳造品の需要が増加し続けている。例えば、航空エンジン部品、自動車エンジンブロックなどの製造は、サンドレス3Dプリンターがこれらの分野の鋳物の高性能要件を満たすことができ、市場の可能性は大きい。

設計の自由度が大幅に向上

サンドレス3Dプリンターは、従來の方法では実現が困難な複雑な形狀や空洞を製造することができ、部品の統合や軽量設計を実現し、製品革新のためのより多くのスペースを提供し、製品の性能を向上させ、コストを削減し、市場における企業の競爭力を高めるのに役立ちます。

生産性の大幅な向上

従來の鋳型造型法に比べ、砂場レス3Dプリンターによる砂型や中子の造型は數時間から數日しかかからないため、新製品の開発?生産サイクルを大幅に短縮することができ、メーカーは市場の需要の変化に迅速に対応し、生産性と経済効率を向上させることができる。

優れた環境性能

サンドレス3Dプリンターは、オンデマンドで材料を使用するため、廃棄物や余った材料の廃棄コストを削減し、一部の裝置では環境に優しい材料やバインダーを使用できるため、環境汚染を削減し、持続可能な開発の要件を満たし、鋳物工場がますます厳しくなる環境規制の制限を満たすのに役立ちます。

産業統合の深化

サンドボックス3Dプリンタと鋳物工場の統合が深化し続け、企業は鋳物工場の合併や買収を通じて、他の方法は、 "3D印刷+鋳造 "プロセスを開くには、全體のソリューションとして、業界全體のチェーンを提供し、グリーン、インテリジェント、ハイエンドの開発の方向に鋳物産業を促進する。

探索無砂箱3D打印機最先出現在三帝科技股份有限公司。