В области производства крупных отливок (например, блоков двигателей, корпусов промышленного оборудования, аэрокосмических компонентов).Традиционный процесс формовки в песчаной формеВ связи с тремя основными проблемами: ограничением размеров, длительным сроком изготовления и высокой стоимостью - изготовление 4-метровых песчаных форм занимает несколько месяцев и требует ручной сборки нескольких песчаных стержней, в результате чего количество брака составляет более 15%.4-метровый крупногабаритный 3D-принтер для литья в песок(в виде) 3DPTEK-J4000 От имени появления этого оборудования, чтобы полностью сломать эту дилемму: 1 время печати, чтобы завершить 4-метровый общий песок, сократить цикл 80%, снизить стоимость 40%, но и для достижения традиционного процесса не может быть завершена сложная внутренняя структура. В этой статье мы проанализируем основные параметры, преимущества, сценарии применения и промышленную ценность этого оборудования, а также предоставим рекомендации по техническому преобразованию для предприятий тяжелой промышленности.

Во-первых, 4 основные болевые точки традиционного крупномасштабного песчаного процесса, как взломать 4-метровую 3D-печать?

Традиционное крупномасштабное производство песка (размером более 2 метров) требует нескольких этапов "изготовление формы - разборка песчаного ядра - ручная сборка", что является неразрешимой проблемой. 3D-печать 4-метрового песка достигает полного прорыва благодаря "интегрированной формовке + цифровому процессу". 4-метровая песчаная 3D-печать - это прорыв в области "интегрированного формования + цифровой процесс":

Второй, 4-метровый крупногабаритный песочный 3D-принтер: анализ параметров и технических преимуществ 3DPTEK-J4000

1. ключевой параметр: соответствие требованиям полного сценария для крупных отливок

3DPTEK-J4000 Являясь эталонным оборудованием в отрасли, он представляет собой не простое увеличение небольшого принтера, а эксклюзивную разработку для крупномасштабного производства песка со следующими основными параметрами:

1. Максимальный размер пресс-формы: 4000 мм x 2000 мм x 1000 мм (можно напечатать 4 метра в длину и 2 метра в ширину цельного песочного рисунка без сращивания);
2. Тип процесса: Струйное впрыскивание связующего (3DP), подходит для специальных песков для литья, таких как кварцевый песок, керамический песок и керамический песок;
3. Точность и разрешение: Точность размеров ±0,3 мм, разрешение сопла 400 точек на дюйм, чистота поверхности до Ra6,3 мкм;
4. Толщина слоя и эффективностьТолщина слоя может регулироваться в пределах 0,2-0,5 мм, и за один день можно напечатать 2-3 комплекта песочных шаблонов среднего размера (например, шаблоны корпуса насоса длиной 2 метра);
5. Использование материалов: 100% незатвердевшего песка переработано с менее чем 5% отходов материала.

2. основная технология: "безпесочное формование гибких участков" для снижения затрат

Традиционные 4-метровые песчаные формовочные машины требуют установки больших ящиков для песка, в которые необходимо засыпать десятки тонн песка, что чрезвычайно дорого. И 3DPTEK-J4000 Прорыв был достигнут благодаря технологии "Беспесчаная технология формовки гибких участков":

• Устраняет необходимость в стационарном ящике для песка, динамически регулирует площадь песчаного слоя в зависимости от размера песчаного рисунка и уменьшает количество используемого песка 70%;
• Отказ от больших инвестиций в инфраструктуру шлифовального ящика (традиционный шлифовальный ящик стоит более 200 000 юаней);
• Стоимость приобретения оборудования такая же, как и для класса 2,5 метра, а окупаемость инвестиций на 50% выше.

5 основных преимуществ 3D-печати 4-метровым песком: прямой толчок к повышению конкурентоспособности бизнеса

1. сокращение времени цикла 80%, использование возможностей рынка

Для изготовления 4-метровой песчаной формы блока двигателя традиционным способом требуется 6 недель, но 3DPTEK-J4000 требует всего 3 дня для завершения печати, а весь цикл от разработки до поставки отливки сокращается с 3 месяцев до 1 месяца. Компания тяжелого машиностроения использовала его для изготовления крупной песчаной формы корпуса коробки передач, новая продукция появилась на рынке на 2 месяца раньше запланированного срока, чтобы захватить долю рынка в сегменте 30%.

2. На пути к "негабаритной + сложной" интегральной формовке

Нет необходимости учитывать ограничения, связанные с "зачисткой" и "сращиванием" традиционных процессов, что позволяет создавать сложные конструкции:

• Аэрокосмическая промышленность: корпус турбины длиной 4 метра дляВнутренние многослойные каналы охлаждения(Традиционный процесс требует разделения 12 песчаных стержней, которые формируются за один проход с помощью 3D-печати);
• Энергия: фланец ветряной турбины диаметром 3 метраОптимизированные по топологии структуры, снижающие вес(Снижение веса 20%, увеличение прочности 15%);
• В области промышленного оборудования: 4-метровые корпуса насосов дляСтруктура спирального червя(Отсутствие пробелов при сращивании, увеличение эффективности жидкости на 8%).

3. долгосрочное снижение затрат 40%, короткий срок окупаемости

Несмотря на высокие первоначальные инвестиции в оборудование, при расчете на весь срок службы преимущество в стоимости оказывается значительным:

1. Экономия стоимости пресс-формы: для крупных отливок требуется замена 2-3 комплектов пресс-форм в год, 3D-печать может быть полностью исключена, что позволит сэкономить более 1 млн. юаней в год;
2. Сокращение потерь от брака: литейный завод, производящий крупный клапанный песок, сократил количество брака с 18% до 4%, снизив ежегодные потери на 500 000 юаней;
3. Цифровая инвентаризация: песчаные модели хранятся в виде файлов CAD, что избавляет от необходимости складывать физические формы на складе и экономит 100 м2 складских площадей.

4. поддержка двухрежимного производства "партия + заказ"

Четырехметровое пространство для формовки позволяет не только печатать большие песчаные формы, но и раскладывать небольшие детали для массового производства:

1. За один тираж можно вложить 200 сердечников для корпусов небольших насосов (традиционные процессы требуют серийного производства);
2. Поддерживает смешанную печать "1 комплект крупного песочного рисунка + партия мелкого песочного ядра", что повышает загрузку оборудования на 60%;
3. Быстрое реагирование на потребности заказчика, изменения в конструкции требуют только обновления файла CAD, без необходимости повторного моделирования.

5. соблюдение экологических требований, содействие экологизации производства

Глобальные экологические нормы ужесточаются (например, китайская политика "двойного углерода", тарифы ЕС на выбросы углекислого газа), а 3D-печать с 4-метровым песком отвечает экологическим требованиям благодаря двум основным технологиям:

1. Использование связующих с низким содержанием летучих органических соединений (выбросы ниже национального стандарта 60%) для снижения загрязнения воздуха;
2. Песок 100% перерабатывается и используется повторно, сокращая выбросы твердых отходов более чем на 100 тонн в год, что соответствует требованиям сертификации "зеленого" завода.

В-четвертых, 4 метра песчаной 3D-печати 4 основных сценария применения в промышленности (с реальными примерами)

1. Легковые и коммерческие автомобили: основные компоненты для новых энергетических грузовиков

• Применение: 4-метровый тяжелый грузовик новой энергииВстроенный корпус двигателяФормы для отливки большого блока двигателя;
• Пример: автомобильная компания использует 3DPTEK-J4000 Печать песчаной формы для корпуса двигателя сокращает время цикла с 4 недель до 3 дней, а отливка не имеет дефектов на тонкой стенке (2,5 мм), что позволяет снизить массу двигателя на 30% и увеличить запас хода на 100 км.

2. аэрокосмическая и оборонная промышленность: крупные легкие структурные компоненты

• Применение: 4 метра в длинуКорпуса турбин авиационных двигателейРакетная пусковая установка Танк Песчаный узор;
• Преимущество: интегрированная печать позволяет избежать ошибок сращивания песчаных сердечников, точность размеров отливки до уровня CT7, что позволяет удовлетворить требования аэрокосмической промышленности "ноль дефектов".

3. промышленное оборудование и энергетический сектор: основные компоненты для тяжелого оборудования

• Применение: 4 метра в длинуКорпус большого насоса Червячный корпусФормовка в песчаной форме корпусов редукторов ветряных турбин диаметром 3 метра;
• Пример: предприятие тяжелой промышленности использует его для печати песочного рисунка на корпусе насоса. Качество поверхности канала для жидкости улучшилось на 50%, эффективность корпуса насоса повысилась с 75% до 82%, а годовое потребление энергии сэкономило 1,2 миллиона юаней.

4. в области искусства и архитектуры: бронзовые скульптуры больших размеров

• Применение: бронзовая скульптура длиной 60 метровСегментированные песчаные формы(например, скульптура "Девять лошадей" в Нанкине);
• Преимущества: Устраняет необходимость в больших деревянных формах, позволяет создавать сложные художественные текстуры и сокращает цикл производства скульптур с 1 года до 3 месяцев.

V. Выберите правильное решение: комплексные услуги 3DPTEK "оборудование + экология"

Для успешной 3D-печати 4-метровым песком требуется не только высококачественное оборудование, но и полная экологическая поддержка. 3DPTEK предлагает "сквозные" решения для снижения сложности трансформации предприятия:

• Собственные материалыБолее 30 рецептур песчаных связующих (например, низковязкое связующее для литья алюминиевых сплавов, термостойкое связующее для стального литья) для обеспечения качества литья;
• интеллектуальное программное обеспечение: В комплект поставки входит система моделирования литья, которая позволяет моделировать поток металлической жидкости, охлаждающее сужение, заранее оптимизировать конструкцию изложницы и снизить затраты на метод проб и ошибок;
• Полное процессуальное обслуживание: Полное сопровождение процесса от CAD-моделирования, печати на песке до последующей обработки отливок, бесплатное обучение оператора (эксплуатация оборудования в течение 3 дней);
• послепродажное обслуживаниеКруглосуточное обслуживание на дому, 5 сервисных центров за рубежом (Германия, США, Индия и др.), цикл поступления запасных частей ≤ 72 часа, чтобы обеспечить работу оборудования в течение всего года ≥ 95%.

Будущие тенденции крупномасштабной песочной 3D-печати в 2025 году: на пути к "большему, более умному"

1. Продолжение прорыва в области размеров: в разработке находятся устройства длиной 6-10 метров

Компания 3DPTEK начала исследования и разработку 6-метрового песочного принтера, который в будущем сможет печатать "корабельные винты длиной 8 метров" и "оболочки для ядерного оборудования диаметром 10 метров", полностью устраняя дефекты крупных отливок.

2. ИИ+3D-печать: интеллектуальное управление всем процессом

Интегрированная система искусственного интеллекта для автоматического завершения работ:

• Оптимизация конструкции песка (автоматическое создание оптимальной структуры в соответствии с материалом и размерами отливки);
• Контроль процесса печати (регулировка объема впрыска связующего в режиме реального времени для предотвращения образования трещин на песке);
• Прогнозирование качества (алгоритмы искусственного интеллекта предсказывают возможные дефекты в отливках и заранее корректируют процесс).

3. Печать композитами из нескольких материалов: расширение границ применения

В будущем машина сможет реализовывать композитную печать "песок + металлический порошок", нанося высокотемпературные металлические покрытия на ключевые части песчаной формы (например, литник), подходящие дляТитановый сплав, сверхпрочная стальЛитье из тугоплавких сплавов, расширяющее сферу применения в области высокотехнологичного оборудования.

Вывод: 4-метровая песчаная 3D-печать открывает новую эру производства крупных отливок

Для предприятий тяжелой промышленности 4-метровый 3D-принтер для литья в песчаные формы уже не "технологическая новинка", а "необходимость для повышения конкурентоспособности" - он разрушает ограничения традиционных процессов по размеру и времени цикла и позволяет достичь тройного прорыва "масштабность + сложность + низкая стоимость". Он разрушает ограничения традиционных процессов по размеру и времени цикла и достигает тройного прорыва "масштабность + сложность + низкая стоимость".

Коммерциализация такого оборудования, как 3DPTEK-J4000, обеспечила быстрый путь от проектирования до литья для автомобильной, аэрокосмической промышленности и промышленного оборудования. В будущем, с исследованием и разработкой оборудования класса 6-10 метров и интеграцией технологий искусственного интеллекта, производство крупного литья вступит в новую стадию "полной цифровизации, отсутствия дефектов и экологизации", и предприятия, которые возьмут на себя инициативу по внедрению этой технологии, получат абсолютное преимущество в рыночной конкуренции.