Когда владельцы бизнеса и инженеры рассматривают возможность инвестирования в аддитивное производство, их первоочередной вопрос звучит так: «Подходит ли та или иная технология для изготовления конкретной детали?». Сегодня мы сфокусируемся на 3D‑печати сложных песчаных литейных форм и стержней методом Binder Jetting (BJ), который позволит вашему предприятию снизить стоимость деталей, в том числе крупногабаритных, при серийном производстве.
В основе Binder Jetting лежит послойное склеивание композитного порошка связующим веществом. Расходными материалами могут быть кварцевый и керамический песок, гипс, полимеры, металлы и керамика. При печати песком в роли связующего выступают, как правило, фурановые и фенольные смолы.
Вы читаете сокращенную версию обзора. Подробнее о преимуществах и
практических примерах внедрения каждой из технологий читайте в материале нашего блога
Основная ценность BJ‑печати заключается в том, что отпадает необходимость в модельной оснастке. Если ваше производство связано с созданием сложных изделий, кастомизацией, мелкосерийным производством или проведением НИОКР в сжатые сроки, Binder Jetting может стать вашим главным конкурентным преимуществом.
Рассмотрим десять отраслей и типичные детали, которые выгоднее изготавливать с применением технологии Binder Jetting. Проверьте, готово ли ваше производство к внедрению BJ‑принтеров.
Контрольный список: отрасли и типичные детали
1. Автомобилестроение и железнодорожный транспорт
Если вы стремитесь повысить производительность двигателя или снизить вес компонентов электромобилей, 3D‑печать избавит вас от сложностей традиционной сборки.
- Двигатели внутреннего сгорания: блоки цилиндров, головки цилиндров, впускные коллекторы (особенно со сложными воздушными или водяными рубашками охлаждения) и пресс‑формы картеров.
- Электромобили: крупногабаритные корпуса аккумуляторных батарей, корпуса системы охлаждения электропривода и легкие компоненты шасси.
- Железнодорожный транспорт: сложные крупногабаритные рамы тележек, корпуса клапанов тормозной системы и выпускаемые небольшими партиями рельсовые скрепления.
2. Аэрокосмическая промышленность
BJ‑принтер выгоден для создания авиадеталей с тонкостенными конструкциями или глубокими полостями, которые невозможно извлечь из формы традиционным способом.
- Силовые установки: жаровые трубы камер сгорания, корпуса двигателей (с тонкостенными сложными полостями) и корпуса турбин из высокотемпературных сплавов.
- Компоненты спутников и ракет: обшивка корпусов ракет со сложными криволинейными формами и высокоточные кронштейны для спутников.
3. Строительная техника и тяжелое машиностроение
Здесь подойдут массивные, тяжелые детали, требующие внутреннего армирования.
- Экскаваторы и погрузчики: износостойкие формы для ковшей, базовые секции стрел кранов с внутренними ребрами и крупные сборные поворотные платформы.
- Горная промышленность и металлургия: формы для щековых дробилок, большие толстостенные футеровки для шаровых мельниц и сверхбольшие рамы прокатных станов.
4. Энергетика и производство электроэнергии
Используйте технологию Binder Jetting в производстве очень крупных компонентов для энергетики, где классическая сборка формовочной оснастки приводит к погрешностям в точности.
- Традиционная энергетика: сверхбольшие цилиндры паровых турбин, сложные лопатки рабочих колес гидротурбин, ступицы ветряных турбин и буровые долота.
- Возобновляемая энергия: кастомизированные кронштейны для солнечных панелей, основания резервуаров для хранения водорода под высоким давлением и коррозионно-стойкие фитинги для трубопроводов АЭС.
5. Насосы, клапаны и общее машиностроение
В вашем ведении тысячи единиц учета и вы хотите избавиться от высоких затрат на хранение литейной оснастки? Ответ – BJ‑печать.
- Насосы: рабочие колеса центробежных насосов (сложные лопатки), износостойкие компоненты шламовых насосов и корпуса вакуумных насосов.
- Клапаны: корпуса многоходовых шаровых или дроссельных клапанов, седла высоконапорных задвижек и компактные специализированные пожарные клапаны.
- Детали общего машиностроения: корпуса угловых конических редукторов, седла подшипников с глубокими полостями и большие фланцы.
6. Бытовая техника и электроника
Задействуйте технологию Binder Jetting для быстрого прототипирования и прецизионного литья.
- Основные компоненты: прецизионные корпуса компрессоров, фланцы барабанов стиральных машин и формы для кастрюль рисоварок.
- Электроника: легкие рамы дронов, редукторы для электроинструмента и заготовки для литья корпусов ноутбуков под давлением.
7. Сельскохозяйственная техника
- Культиваторы: корпуса многоступенчатых редукторов тракторов, износостойкие лемехи и валы ротационных культиваторов.
- Уборочная техника: жатки комбайнов с большой рамой, молотильные барабаны со спиральными лопастями и початкоотрывающие вальцы кукурузоуборочных комбайнов.
8. Судостроительная техника и морская инженерия
- Судостроение: крупногабаритные блоки судовых двигателей, рамы дверей кают и опоры трубопроводов, устойчивые к воздействию морской воды.
- Морская инженерная техника: опоры свай большого диаметра, соединители подводных трубопроводов, устойчивые к высокому давлению, и корпуса оборудования для опреснения воды.
9. Медицинское оборудование и инструменты
- Медицина: большие рамы оборудования для МРТ, высокоточные зубные имплантаты и ортезы на суставы (для литья титана).
- Инструменты: литейные поддоны, большие опорные плиты пресс‑форм и штамповочные пластины.
10. Архитектура, строительство и изобразительное искусство
- Архитектура: декоративные элементы зданий со сложными узорами и изготовленные на заказ железные перила.
- Строительные материалы: жаропрочные футеровки печей и формы для машин для производства кирпича.
- Искусство: сложные бронзовые или железные скульптуры и индивидуальные культурные артефакты.
Когда следует инвестировать в BJ‑принтер?
Если ваше предприятие или бизнес сталкивается с одной из следующих проблем, самое время рассмотреть возможность приобретения песчаного 3D‑принтера.
- Чрезмерно высокие затраты на оснастку: партии производимых изделий слишком малы, чтобы оправдать затраты на традиционную металлическую форму стоимостью выше 10 тысяч долларов.
- Ограничения геометрии: ваши инженеры идут на компромисс с производительностью, потому что деталь невозможно отлить с помощью традиционных моделей.
- Неприемлемые сроки выполнения заказа: вам нужен прототип отливки через 7 дней, а модельная мастерская предложила 8 недель.
- Проблемы со сборкой и точностью: вам приходится склеивать несколько песчаных стержней, что приводит к высокому проценту брака. 3D‑печать позволяет объединить их в одно монолитное изделие.
Итак, аддитивная установка, основанная на технологии Binder Jetting, – больше чем просто 3D‑принтер. Это решение, позволяющее сократить циклы НИОКР, снизить затраты на прототипирование и раскрыть потенциал проектировщика или дизайнера. Если детали, которые вы производите традиционным литьем, есть в списке выше, вы, вероятно, теряете деньги.
В полной версии статья доступна в блоге iQB Technologies
Чтобы извлечь максимальную выгоду при создании песчаной оснастки, воспользуйтесь BJ‑решениями бренда CUBRUS. Обратитесь за бесплатной консультацией к нашим экспертам