Литье в песчаные формы различной геометрии рентабельно и широко востребовано. Инновационное оборудование предназначено для оперативного производства мастер-моделей для последующей работы с различными сплавами. Система несложна, суть методики заключается в поэтапном нанесении слоев литейного песка, перемешанного с отвердителем, и связывающего сырья. Активатор, имеющийся в сыпучем компоненте, укрепляет каркас. Формирование слоев выполняется, пока не будет готов требуемый объект. Разработка позволяет создавать заготовки любой конфигурации.

Преимущества технологии                                

Трехмерная печать существенно сокращает расходы и сроки налаживания серийного производства. Это самый дешевый и массовый вариант подготовки литья. Насыщенный ассортимент связующих материалов дает возможность быстро корректировать схему процесса, уменьшить вес продукта, позволяет изготавливать тонкостенные модели и уникальные изделия.

Достоинства метода:

• работа с высококачественным литейным сырьем;
• критерии оценки формовочных материалов просты в применении;
• налажен механизм прецизионного нанесения фиксирующих веществ;
• возможна агрегация песчаных конструкций без поддерживающих структур;
• нет необходимости в постобработке итогового изделия – они готовы к эксплуатации сразу после распечатки.

Принципы методологии

Деятельность технологов литейного производства направлена на минимизацию трудоемких операций. На помощь приходят аддитивные методики, способные ускорить работу, упростив начальные этапы процесса формирования отливки. Конфигурации должны максимально соответствовать параметрам будущей детали, поэтому был найден рациональный вариант – трехмерная печать штампа, позволяющая сэкономить ресурсы и время.

Литье в песок представляет собой систему поэтапного построения объекта. Основные шаги технологии:

• разработка 3D-прототипа;
• распечатка заготовки;
• тестирование элементов мастер-модели;
• заливка в созданную форму алюминиевых или магниевых сплавов, стали или чугуна;
• охлаждение отливок и извлечение готового предмета;
• 3D-сканирование изготовленного объекта;
• анализ на дефекты и корректировка.

Трехмерную форму обычно использует однократно, затем создается новая модель. На продолжительность процесса влияют размер объекта, варианты оснастки, наличие полостей и их количество, необходимость запекания.

Качество продукта зависит от состава и свойств песка. Определены 5 параметров, определяющих характеристики готового изделия: прочность (способность не менять установленные очертания предмета), термостойкость, газопроницаемость (вероятность появления пор внутри конструкции), возможность плотно сжиматься (предотвращение образования трещин), вероятность неоднократного применения.

Схема 3D-печати штампов состоит из следующих шагов:

1. Главный технологический модуль наносит песок и связующее вещество.
2. Платформа построения сдвигается вниз.
3. Формируется следующий слой расходного материала.
4. Первые три операции повторяются до завершения распечатки изделия.

Оперативное производство формообразующих заготовок дает возможность создавать опытные образцы и небольшие партии продукции, прорабатывать концепцию для крупных серий.

Сферы применения

Технология литья в песчаные формы

 востребована в различных отраслях промышленности, включая автомобилестроение, нефтехимический сектор, металлургию. Метод используют для изготовления элементов из низкоуглеродистых стальных сплавов, для обработки цветных металлов. Разработка помогает получать макеты массой до сотен тонн. Таким способом производят и небольшие кольца, маховики, подшипниковые корпуса, и крупногабаритные корпусные детали, комплектующие для металлорежущих станков.

Оборудование, создающее качественные штампы

3D принтеры для печати отливок функционируют по технологии Binder Jetting. В зависимости от требуемой зоны построения, можно подобрать оптимальный вариант оборудования. 

Хорошо зарекомендовали себя следующие аппараты по созданию песчаных заготовок:

• VoxelJet VX 200;
• VoxelJet VX 500;
• VoxelJet VX 1000;
• VoxelJet VX 2000;
• VoxelJet VX 4000.