На участке цифровых технологий отдела главного металлурга Уралвагонзавода к пуско-наладке готов первый на предприятии 3D-принтер промышленного масштаба: в стадии завершения строительно-монтажные работы. Металлурги УВЗ подчеркивают, что внедряемая технология универсальна и ее возможности практически безграничны. Она позволит существенно ускорить изготовление отливок, в том числе и крупных. Новая технологическая линия будет использоваться для изготовления опытных форм и стержней для литейного производства. Промышленный 3D-принтер печатает формы и стержни габаритом 1800х1000х750 мм, либо их фрагменты аналогичного размера для создания более крупных отливок.
Новое оборудование высокопроизводительно: изготовление двух тонн стержней занимает всего около 16 часов. Еще одно его преимущество – высокая точность исполнения и 100-процентное качество продукции. «Нам больше не придется проектировать и изготавливать дорогостоящую литейную оснастку для опытных, новых изделий и сложных отливок малых серий.
Конструктору достаточно будет разработать 3D-модель необходимой отливки, по которой также в 3D будет спроектирована и изготовлена форма. Готовые стержни отправятся в литейный цех. Кроме того, для решения задач корпорации их можно будет транспортировать на любые расстояния», – пояснил заместитель главного металлурга Уралвагонзавода Сергей Мартыненко.
Внедрение 3D-принтера промышленного масштаба – второй этап развития участка цифровых технологий отдела главного металлурга Уралвагонзавода. С 2015 г. здесь успешно функционирует 3D-принтер печатающий высокопрочным ABS-пластиком, который позволяет создавать компоненты размером 406x355x406 мм. Он предназначен и используется для изготовления литейной оснастки, негативов, пресс-форм, приспособлений и наглядных макетов из пластика. Для создания полного цикла современного инжиниринга на участке планируется приобрести оборудование оптического или лазерного 3D сканирования, необходимого для анализа отклонений от математической 3D модели. Промышленный рентгеновский томограф, который позволит проводить дефектоскопию отливок.
Справка:
Сегодня большим спросом пользуются технологические комплексы для быстрого изготовления песчаных форм сложной геометрии. Такое оборудование способно быстро создавать заготовки для последующего литья из сталей, чугуна, алюминиевых и магниевых сплавов. Технология заключается в многократном поочередном нанесении слоя смешанного с отвердителем литейного песка и слоя связующего вещества. Отсутствие производственных ограничений позволяет проектировать и изготавливать формы любой сложности и конфигурации.
Технология 3D-печати песчаных форм значительно сокращает материальные затраты и время на подготовку серийного производства. В отдельных случаях экономия времени составляет 10-12 месяцев. Широкий спектр связующих материалов позволяет улучшить параметры литейного процесса, снизить массу формы и отливать тонкостенные изделия.
«Эта технология важна для нас по двум причинам. Во-первых, успех производства зависит от способности быстро обращать идеи в готовые изделия. Во-вторых, мы наблюдаем тренд, выражающийся в уходе от массового производства в сторону изготовления уникальных товаров. 3D-печать как нельзя лучше подходит для кастомизации, так как можно быстро создавать отличающиеся друг от друга изделия». — Роланд Стаппер, генеральный директор 3Dealise о 3D-печати песчаных форм.
Преимущества технологии
- Использование самых качественных литейных материалов, проверенных временем
- Система оценки качества используемого песка
- Проверенная временем технология прецизионного нанесения связующих материалов
- Прямой синтез песчаных форм без применения поддержек материала
- Отсутствие необходимости постобработки
- Литейные формы готовы к заливке сразу после из печати
- Возможно изготовление литейных форм и стержней любой геометрии
Как это работает
Для производства песчаных литьевых форм используется технология послойного построения изделия. Каждый слой песчаной формы состоит из двух материалов, добавленных последовательно:
- Формовочный песок: устройство подачи и выравнивания песка подает формовочный песок на поверхность к камере построения.
- Связующее вещество: печатная головка выборочно наносит литейные смолы на песок. Активатор, находящийся в песке упрочняет связующее вещество. Таким образом, формируется единичный слой. Процесс повторяется, пока не будет построена литейная форма.
Основные этапы литья в песчаные формы:
Подготовка 3D-модели песчаной формы
3D-печать формы для литья
Проверка всех частей формы
Заливка металла в форму
Извлечение изделия из формы
3D-сканирование полученного изделия
Анализ модели на дефекты
Готовое изделие
Основные операции 3D-печати литейных форм
1. Нанесение
Основной технологический модуль для 3D-печати с контейнером построения.
2. Готовый слой
Платформа построения опускается вниз
3. Следующий слой
Наносится новый слой активированного песка на связующее вещество
4. Повтор
Операции 1-3 повторяются до тех пор, пока не будет завершена печать готовой продукции
5. Постобработка
Удаление несвязанного песка, заливка металла в литейную форму
Схема технологического комплекса по печати песчаных форм
Назначение технологического комплекса
- Быстрое изготовление песчано-полимерных форм сложной геометрии для получения литых заготовок из алюминиевых и магниевых сплавов, сталей и чугунов, а также внутренних стержней для применения в кокильной оснастке.
- Изготовление песочно-полимерных формообразующих элементов штампов. Изменяя состав комплекса, можно обеспечивать потребности как научно-исследовательских учреждений, так и крупных предприятий.
Применение формовочных песков и смол, аналогичных используемым в литейной промышленности, позволяет не только изготавливать опытные образцы и малые серии, но и отрабатывать технологию литья этих заготовок для крупносерийного производства.
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
