Nell'industria della colata verso un processo intelligente, la stampante 3D a sabbia, in virtù del vantaggio della "struttura complessa senza stampo e ad alta precisione dello stampaggio in un unico pezzo", è diventata l'attrezzatura chiave per migliorare la competitività delle imprese. Tuttavia, esistono molti modelli di stampanti 3D a sabbia sul mercato (con dimensioni di stampaggio che vanno da 500×500×500 mm a 4000×2000×1500 mm e materiali adatti che coprono sabbia di silice, sabbia di zirconio, sabbia di ceramica, ecc. Questo articolo prende come esempio la stampante 3D 3DPTEK a sabbia e fornisce un'analisi approfondita su come abbinare accuratamente i parametri dell'apparecchiatura in base alle dimensioni della colata e al materiale per massimizzare i benefici dell'investimento nell'apparecchiatura.

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.