Dans le domaine de la fabrication de pièces moulées de grande taille (par exemple, blocs moteurs, carters de machines industrielles, composants aérospatiaux).Procédé traditionnel de moulage au sableContrainte par les trois principaux problèmes que sont "la limitation de la taille, le long délai de mise en ?uvre et le co?t élevé", la fabrication de moules en sable de 4 mètres prend plusieurs mois et nécessite l'assemblage manuel de plusieurs noyaux de sable, ce qui se traduit par un taux de rebut de plus de 15%.Imprimante 3D de coulée de sable à grande échelle de 4 mètres(par) 3DPTEK-J4000 Grace à l'émergence de cet équipement, ce dilemme peut être complètement résolu : l'impression en une seule fois pour compléter le sable global de 4 mètres, raccourcir le cycle du 80%, réduire le co?t du 40%, mais aussi réaliser le processus traditionnel qui ne peut pas être complété par une structure interne complexe. Dans ce document, nous analyserons les paramètres fondamentaux, les avantages, les scénarios d'application et la valeur industrielle de cet équipement, et nous fournirons des lignes directrices de transformation technique pour les entreprises de fabrication lourde.

Tout d'abord, les 4 principaux points faibles du processus traditionnel de sable à grande échelle, comment faire face à l'impression 3D de 4 mètres ?

La fabrication traditionnelle de sable à grande échelle (plus de 2 mètres) nécessite de multiples étapes de "fabrication du moule - désassemblage du noyau de sable - assemblage manuel", ce qui constitue un problème insoluble. L'impression 3D de sable de 4 mètres constitue une percée complète grace à un "processus intégré de moulage et numérique". L'impression 3D de sable de 4 mètres est une percée grace au "processus intégré de moulage et de numérisation" :

Deuxièmement, analyse du c?ur de l'imprimante 3D à sable de 4 mètres de diamètre : paramètres et avantages techniques de la 3DPTEK-J4000

1) Paramètre clé : répondre aux exigences d'un scénario complet pour les grandes pièces moulées

3DPTEK-J4000 En tant qu'équipement de référence dans l'industrie, il ne s'agit pas d'un simple agrandissement d'une petite imprimante, mais d'une conception exclusive pour la fabrication de sable à grande échelle avec les paramètres de base suivants :

1. Taille maximale de moulageLes dimensions sont les suivantes : 4000 mm x 2000 mm x 1000 mm (peut imprimer un motif de sable entier de 4 mètres de long et de 2 mètres de large sans raccord) ;
2. Type de processusInjection de liant par jet d'encre (3DP), convient aux sables de coulée spéciaux tels que le sable de quartz, le sable de céramique et le sable de céramique ;
3. Précision et résolutionLes produits de l'industrie de l'emballage et de l'étiquetage : précision dimensionnelle ±0,3 mm, résolution de la buse 400 dpi, finition de surface jusqu'à Ra6,3μm ;
4. épaisseur de la couche et efficacitéL'épaisseur de la couche peut être réglée entre 0,2 et 0,5 mm, et 2 à 3 séries de motifs de sable de taille moyenne (par exemple, des motifs de corps de pompe de 2 mètres de long) peuvent être imprimées en une seule journée ;
5. Utilisation des matériaux100% de sable non durci recyclé avec moins de 5% de pertes de matériaux.

2. technologie de base : "moulage de zones flexibles sans sable" pour réduire les co?ts

Les machines conventionnelles de moulage en sable de 4 mètres nécessitent la fixation de grands bacs à sable, et une seule empreinte doit être remplie avec des dizaines de tonnes de sable, ce qui est extrêmement co?teux. Et 3DPTEK-J4000 Une percée a été réalisée avec la "Sandless Flexible Area Moulding Technology" (technologie de moulage sans sable de zones flexibles) :

• élimine le besoin d'un bac à sable fixe, ajuste dynamiquement la surface du lit de sable à la taille du motif de sable et réduit la quantité de sable 70% utilisée ;
• élimination de l'investissement dans l'infrastructure des grands bacs à sable (les bacs à sable traditionnels co?tent plus de 200 000 yuans) ;
• Le co?t d'achat de l'équipement est identique à celui de la classe de 2,5 mètres, avec un retour sur investissement supérieur de 50%.

Les 5 principaux avantages de l'impression 3D sur sable de 4 mètres : un coup de pouce direct à la compétitivité des entreprises

1. temps de cycle plus court 80%, saisir l'opportunité du marché

Il faut 6 semaines pour fabriquer un moule en sable de bloc moteur de 4 mètres par le processus traditionnel, mais 3DPTEK-J4000 ne prend que 3 jours pour achever l'impression, et le cycle complet, de la conception à la livraison du moulage, est compressé de 3 mois à 1 mois. Une entreprise de machinerie lourde l'a utilisé pour fabriquer un moule en sable pour une grande bo?te de vitesses. De nouveaux produits ont été mis sur le marché deux mois avant la date prévue, ce qui lui a permis de s'emparer de la part du segment de marché 30%.

2. vers un moulage intégré "surdimensionné + complexe

Il n'est pas nécessaire de prendre en compte les contraintes de "stripping" et de "splicing" des processus conventionnels, ce qui permet des conceptions difficiles :

• Aérospatiale : un carter de turbine de 4 mètres de long pour l'usine de production d'électricité de l'Union européenne.Canaux de refroidissement internes multicouches(Le processus traditionnel nécessite le fractionnement de 12 noyaux de sable, qui sont moulés en une seule fois par impression 3D) ;
• énergie : bride d'éolienne de 3 mètres de diamètreStructures de réduction de poids optimisées sur le plan topologique(Réduction de poids 20%, augmentation de la résistance 15%) ;
• Dans le domaine des machines industrielles : des corps de pompe de 4 mètres de long pour la production d'électricité.Structure de la vis sans fin(Pas de lacunes dans l'épissage, 8% d'augmentation de l'efficacité des fluides).

3. réduction des co?ts à long terme 40%, délai de récupération court

Malgré l'investissement initial élevé dans l'équipement, l'avantage en termes de co?ts est significatif lorsqu'il est calculé sur l'ensemble du cycle de vie :

1. économiser le co?t des moules : les grandes pièces moulées doivent remplacer 2 à 3 jeux de moules par an ; l'impression 3D peut être complètement éliminée, ce qui permet d'économiser plus d'un million de yuans par an ;
2. Réduction des pertes par rebut : une fonderie produisant du sable pour grandes vannes a vu son taux de rebut passer de 181 à 41 tonnes, ce qui lui a permis de réduire ses pertes annuelles de 500 000 yuans ;
3. Inventaire numérique : les modèles de sable sont stockés sous forme de fichiers CAO, ce qui évite d'empiler des moules physiques dans l'entrep?t et permet d'économiser 100 m2 d'espace de stockage.

4. prendre en charge la production bimode "batch + custom".

L'espace de moulage de 4 mètres permet non seulement l'impression de grands moules en sable, mais aussi l'imbrication de petites pièces pour la production en série :

1. 200 petits noyaux de corps de pompe peuvent être imbriqués en un seul tirage (les processus traditionnels nécessitent une production par lots) ;
2. Prise en charge de l'impression mixte "1 jeu de grands motifs de sable + lot de petits noyaux de sable", ce qui augmente l'utilisation de l'équipement de 60% ;
3. Réponse rapide aux besoins de personnalisation, les modifications de la conception ne nécessitant qu'une mise à jour du fichier CAO, sans qu'il soit nécessaire de procéder à une nouvelle modélisation.

5. respecter les exigences environnementales, contribuer à la production écologique

Les réglementations environnementales mondiales sont de plus en plus strictes (par exemple, la politique chinoise du "double carbone", les droits d'émission de carbone de l'UE), et l'impression 3D sur sable de 4 mètres répond aux besoins environnementaux par le biais de deux technologies principales :

1. Utilisation de liants à faible teneur en COV (émissions inférieures à la norme nationale 60%) pour réduire la pollution de l'air ;
2. Le sable 100% est recyclé et réutilisé, ce qui permet de réduire les émissions de déchets solides de plus de 100 tonnes par an, conformément aux exigences de la certification "usine verte".

Quatrièmement, 4 mètres d'impression 3D de sable, 4 grands scénarios d'application industrielle (avec des cas réels)

1) Véhicules automobiles et utilitaires : des composants essentiels pour les camions à énergie nouvelle

• Application : camion lourd à énergie nouvelle de 4 mètres de longBo?tier de moteur intégréLe moule en sable d'un gros bloc moteur ;
• Exemple : une entreprise automobile utilise 3DPTEK-J4000 L'impression du moule en sable de la coque du moteur permet de réduire le temps de cycle de 4 semaines à 3 jours, et le moulage ne présente aucun défaut au niveau de la paroi mince (2,5 mm), ce qui permet de réduire le poids du moteur de 30% et d'augmenter l'autonomie de 100 km.

2. aérospatiale et défense : grands composants structurels légers

• Application : 4 mètres de longEnveloppes de turbines de moteurs aéronautiquesLanceur de missiles Tank Sand Pattern ;
• Avantage : l'impression intégrée permet d'éviter les erreurs d'épissage des noyaux de sable, la précision dimensionnelle du moulage atteint le niveau CT7, ce qui permet de répondre aux exigences de l'aérospatiale en matière de "zéro défaut".

3) Machines industrielles et secteur de l'énergie : composants de base pour les équipements lourds

• Application : 4 mètres de longGrand corps de pompe Corps de vis sans finLe moulage en sable de bo?tiers de multiplicateurs d'éoliennes de 3 mètres de diamètre ;
• Cas : une entreprise de l'industrie lourde l'utilise pour imprimer le motif de sable du corps de la pompe, la finition de la surface du canal de fluide est améliorée de 50%, l'efficacité du corps de la pompe est améliorée de 75% à 82%, et la consommation d'énergie annuelle est économisée de 1,2 million de yuans.

4. dans le domaine de l'art et de l'architecture : sculptures en bronze surdimensionnées

• Demande : sculpture en bronze de 60 mètres de longMoules à sable segmentés(par exemple, la sculpture des "Neuf Chevaux" à Nanjing) ;
• Avantages : élimine le besoin de grandes moulures en bois, permet des textures artistiques complexes et réduit le cycle de production des sculptures de 1 an à 3 mois.

V. Choisir la bonne solution : les services intégrés "équipement + écologique" de 3DPTEK

Le succès de l'impression 3D sur sable de 4 mètres nécessite non seulement un équipement de haute qualité, mais aussi un soutien écologique complet. 3DPTEK fournit des solutions "de bout en bout" pour réduire la difficulté de la transformation de l'entreprise :

• Matériaux exclusifsPlus de 30 formulations de liants de sable (par exemple, liant à faible viscosité pour la coulée d'alliages d'aluminium, liant résistant aux températures élevées pour la coulée d'acier) pour garantir la qualité de la coulée ;
• logiciel intelligentIl est équipé d'un système de simulation de coulée, qui permet de simuler l'écoulement du liquide métallique, la contraction du refroidissement, d'optimiser à l'avance la conception du sable et de réduire le co?t des essais et des erreurs ;
• Service complet de traitementLes services d'assistance à la production sont complets, depuis la modélisation CAO jusqu'au post-traitement des pièces moulées, en passant par l'impression au sable, et la formation gratuite des opérateurs (dans les trois jours suivant la ma?trise de l'équipement) ;
• le service après-venteService porte-à-porte 24 heures sur 24 à domicile, 5 centres de service à l'étranger (Allemagne, états-Unis, Inde, etc.), cycle d'arrivée des pièces détachées ≤ 72 heures, pour assurer le fonctionnement du matériel tout au long de l'année ≥ 95%.

Tendances futures de l'impression 3D de sable à grande échelle en 2025 : vers le "plus grand, plus intelligent".

1. des percées continues en matière de taille : des dispositifs de 6 à 10 mètres sont en cours de développement

3DPTEK a entamé la recherche et le développement d'une imprimante à sable de 6 mètres de long, qui pourra à l'avenir imprimer des "hélices de navire de 8 mètres de long" et des "coques d'équipement nucléaire de 10 mètres de diamètre", éliminant ainsi complètement les défauts des grandes pièces moulées.

2) IA+impression 3D : permettre un contr?le intelligent de l'ensemble du processus

Système d'intelligence artificielle intégré pour une réalisation automatisée :

• Optimisation de la conception du sable (génération automatique de la structure optimale en fonction du matériau de coulée et des dimensions) ;
• Contr?le du processus d'impression (ajustement en temps réel du volume d'injection de liant pour éviter les fissures de sable) ;
• Prédiction de la qualité (les algorithmes d'IA prévoient les défauts éventuels des pièces moulées et ajustent le processus à l'avance).

3) Impression de matériaux composites : élargissement des limites d'application

à l'avenir, la machine pourra réaliser des impressions composites "sable + poudre métallique", en imprimant des revêtements métalliques résistants aux hautes températures sur des pièces clés du moule en sable (par exemple, la carotte de coulée).Alliage de titane, acier à très haute résistanceMoulage d'alliages réfractaires, élargissement de l'application dans le domaine de l'équipement haut de gamme.

Conclusion : l'impression 3D de sable de 4 mètres ouvre une nouvelle ère pour la fabrication de pièces de grande taille.

Pour les entreprises de fabrication lourde, l'imprimante 3D de moulage en sable de 4 mètres de large n'est plus une "nouveauté technologique" mais une "nécessité pour améliorer la compétitivité" - elle s'affranchit des contraintes de taille et de temps de cycle des processus traditionnels pour réaliser la triple percée "grande échelle + complexité + faible co?t". Elle s'affranchit des contraintes de taille et de temps de cycle des procédés traditionnels pour réaliser la triple percée "grande échelle + complexité + faible co?t".

La commercialisation d'équipements tels que le 3DPTEK-J4000 a permis d'accélérer le passage de la conception à la coulée dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et des machines industrielles. à l'avenir, avec la recherche et le développement d'équipements de classe 6-10 mètres et l'intégration de la technologie de l'IA, la fabrication de grandes pièces moulées entrera dans une nouvelle phase de "numérisation complète, zéro défaut et écologisation", et les entreprises qui prendront l'initiative de mettre en place cette technologie auront un avantage absolu dans la concurrence du marché.