Послойное наращивание элементов оснастки для получения литья всё чаще используется в современном производстве. И мы расскажем вам о реальном примере, когда 3D-технологии прямой печати формы по цифровой модели позволили получать реальные детали на отечественном заводе.
Использование аддитивных технологий позволяет сократить количество промежуточных операций и ускорить время от проектирования отливки до получения её в реальности.
Классическая технология
В качестве примера были взяты отливки рабочих органов установки электроцентробежных насосов для нефтедобычи. Естественно, что качество работы установок зависит от деталей, входящих в их состав. Получают эти детали из чугуна путём литья в песчаные формы по технологии холоднотвердеющих смесей (ХТС).
Обычно по чертежам, с помощью расчётов и опыта конструкторов и технологов, модельщики изготавливают модель отливки из дерева, пластика, металла или полистирола. Модель проектируется с учётом усадки металла в процессе кристаллизации и неравномерности охлаждения.
В большинстве случаев к модели проектируются и изготавливаются стержни, формирующие полости в отливке, которые невозможно получить, применяя только модель.
Таким образом, для получения качественной отливки необходимо правильно состыковать массу нюансов, начиная с проектирования и заканчивая заливкой и кристаллизацией расплава.
Аддитивная технология
Для печати деталей электроцентробежных насосов был использован отечественный 3D-принтер, предназначенный для изготовления литейных форм и стержней в серийном производстве из песчано-полимерной смеси прямо по цифровой модели.
Технология позволяет за 10 – 12 часов сделать до 2 тонн форм или стержней. Модельная оснастка при этом не нужна. Особенно хорошо работает такой принтер при широкой номенклатуре изделий и малых сериях.
В современных условиях важно, что инновационное оборудование изготавливается именно в нашей стране:
- разработано, производится и обслуживается в России
- расходные материалы для печати применяются отечественные
- техническая поддержка и сервис осуществляется на территории РФ
Используя подобное оборудование, заказчик:
- исключает внешнеэкономические риски
- получает конкурентоспособные цены
- использует отечественное программное обеспечение
- становится независимым от санкций
Сравнение двух технологий
История об аддитивных технологиях в литейном производстве была бы неполной, если бы на заводе не провели сравнение между классической технологией получения чугунных деталей насосов в формы ХТС и в формы, полученные на 3D-принтере.
Первое и неоспоримое преимущество использования 3D-печати форм – это полное отсутствие необходимости изготавливать модельную оснастку, по которой получают формы и стержни для отливки. В технологии ХТС этот передел занимает 80 % всего времени, отведённого на проектирование отливки. В 3D-технологии этого этапа нет, значит, сокращается не только время, но и другие факторы – финансовые и человеческие ресурсы производства. Сроки реализации проекта и финансовые затраты сокращаются.
В лаборатории завода были проверены свойства форм, полученные по обеим технологиям. Оценивался предел прочности при растяжении смеси в отверждённом состоянии и газотворная способность смеси. Оба этих показателя оказались практически одинаковы и не выходили за пределы нормы.
Отливки, полученные по испытываемым технологиям, также были оценены по основным показателям качества в заводской лаборатории:
- шероховатость
- геометрическая точность
Каких-либо значимых расхождений по параметрам качества деталей обнаружено не было.
Уровень дефектности литейных форм, а также дефектность отливок и деталей, осталась на одинаковом уровне, соответственно, в пределах 5% и 20%.
Характеристики деталей насосов, полученные с помощью аддитивных технологий, даже превзошли серийные детали, изготовленные по классической технологии ХТС.
Таким образом, совершенно очевидно, что будущее литейного производства не обойдётся без широкого внедрения ещё одной технологии получения форм – это 3D-печать. Она существенно снижает стоимость и ускоряет скорость выполнения проектов. А результат по качеству не уступает традиционным способам получения отливки.
cltgroup #cлт #производства #санкции против россии #3dпечать