При литье рабочего колеса из нержавеющей стали используется технология 3D-печати.

3D-печать определяется Комитетом F42 Американского общества испытаний и материалов как создание объектов путем осаждения материалов с использованием печатающих головок, сопел или других технологий принтера.В данной статье рассматривается специальная технология трехмерной печати, называемая инжекцией связующего, которая представляет собой процесс нанесения жидкого связующего через сопло для соединения порошкового материала.Связанный материал представляет собой песок, который можно отливать непосредственно с помощью трехмерной печати.

Как это работает?

3D-печать работает как 2D-принтер дома или в офисе.Однако в этом процессе используется тонкий слой бумаги из специального литейного песка и специально разработанных связующих веществ для изготовления деталей литейной формы вместо бумаги.Повторить процесс нужно всего за несколько шагов, пока не будет получена желаемая форма.Под руководством данных системы автоматизированного проектирования (САПР) песок распределяется, а связующие вещества выборочно распределяются.

Затем уменьшите площадку с определенным шагом и уложите новый слой песка.Затем используйте данные САПР, чтобы снова применить связующее к этой новой конфигурации.Этот процесс повторяется до тех пор, пока детали не будут завершены.В то время детали можно было извлечь из окружающего песка и использовать для литья.

Трехмерно напечатанное рабочее колесо с песчаным сердечником диаметром 26 дюймов имеет пять жил, диаграмма сопротивления показана на рисунке.

Для обработки и перетягивания половины формы и стержня можно использовать песок, закалку и специальное инженерное связующее.Это основа отливки деталей.Напечатанный песок также можно использовать для представления формы, моделирования или инженерной модели деталей.Он представляет собой тактильную часть, которую можно использовать для установки и даже установки приспособлений в цехе механической обработки.После распыления он выглядит как отливка из песка и гравия, весом около 0,06 фунта на кубический дюйм.

Основа любой традиционной технологии формования, которую можно использовать для литья, безопасна для любого сплава.Этот стержень может быть сложным и не требует никакой сборки, поскольку в процессе 3D-печати исключаются традиционные инструменты, такие как стержневой ящик.Одним из преимуществ отсутствия компонентов сердечника является то, что внутренний канал стержня отливки становится чище, на соединениях узла стержня нет ребер, нет дефектов отливки, нет плохих компонентов стержня или грязи в этих соединениях.

Этот процесс 3D-печати уменьшает необходимость очистки внутренних каналов после отливки, что приводит к улучшению качества внутренних насосных каналов.Этот внутренний сердечник также может быть изготовлен без растяжения, что может обеспечить лучшую производительность или эффективность насоса.

Трехмерно напечатанная песчаная сердцевина рабочего колеса диаметром 26 дюймов имеет пять лопастей, как показано на рисунке.

При производстве стержней, для которых не требуются стержневые ящики, правила проектирования и эффективности не ограничиваются технологичностью литейных форм.Это не всеобъемлющая технология.Его необходимо использовать с существующими процессами или как отдельный процесс.Производители насосов и конечные пользователи должны объединить их в разумное время и в разумном месте.

Для сердечников, которые могут быть слишком тонкими для транспортировки, может быть предложено решение.Ядро можно распечатать в запечатанной коробке, чтобы обеспечить полную доставку.Думайте об этом как о русской матрешке.3D-принтер может изготавливать все куклы одновременно и в одном месте.Конечный пользователь открывает коробку сборки и удаляет ядро.

Его можно использовать как любой другой стержень в процессе литья.

Гибкость

Еще одним преимуществом этого печатного стержня является то, что его можно заменить в любое время.Для внесения изменений нет необходимости оценивать стоимость пресс-формы.Если выкройка корпуса насоса имеет достаточный дизайн, и все, что нужно конечному пользователю, — это модернизировать внутренний канал, то его можно распечатать без инструментов и суеты.Это может быть огромным преимуществом, одноразовым или пробным.

Рабочее колесо диаметром 28 дюймов с трехмерной печатью и песчаным сердечником имеет шесть лопастей.Диаграмма сопротивления показана ниже.

Многим людям нравится что-то пробовать, прежде чем вкладывать значительные средства в постоянные инструменты или воплощать в жизнь инженерную идею.Процесс трехмерной печати позволяет брать образцы без влияния высокой стоимости литейной оснастки и длительного производственного цикла, связанного с формой.

Песок для печати также можно превратить в литейные формы.Эти формы позволяют печатать и моделировать любой процесс формования, что позволяет литейному цеху собирать ценную информацию о заполнении, затвердевании и выходе продукции.Это помогает литейным предприятиям совершенствовать, проверять и оптимизировать процесс перед заказом оснастки, тем самым исключая замену оснастки в начале производства.Чтобы быстро выйти на рынок, 3D-печать может помочь потребовать немедленного изготовления отливок и форм в течение нескольких недель или месяцев.Один из лозунгов аддитивного производства — делать то, что хотят пользователи, и тогда, когда они этого хотят.

Крыльчатка с трехмерным напечатанным песчаным сердечником диаметром 28 дюймов имеет шесть жил, как показано на рисунке.

Дополнительные преимущества

Что касается традиционных продуктов, то 3D-печать имеет большие перспективы развития.Поврежденные литейные инструменты не нужно будет заменять или ремонтировать при работе, которая выполняется лишь изредка.Утерянные инструменты не нуждаются в замене.Компания может распечатать решение и использовать любые доступные инструменты.

Опять же, это не всеохватывающая технология.Комбинируйте и сочетайте, чтобы сохранить низкую стоимость, которая необходима только при необходимости.В дальнейшем мод может храниться на сервере или флешке, а не в репозитории.

Чем сложнее отливка, тем сложнее сама суть производства, и тем больше производителей и конечных пользователей должны попробовать 3D-печать в качестве решения.

Такое изменение в способе производства деталей насосов может сэкономить деньги и время, а также позволит деталям и продуктам быстрее выйти на рынок.Инженеры также могут тестировать несколько решений одновременно, а затем инвестировать в дорогостоящие постоянные инструменты.Им не нужно жертвовать эффективностью проектирования ради возможности быстрого производства продукции.

Трехмерная печатная модель из песка из 7 пропеллеров диаметром 30 дюймов.

Процесс запуска

Конечные пользователи должны изучить и опробовать эту технологию.Чтобы начать этот процесс, им следует связаться с поставщиками технологий 3D-печати.Важно хорошо общаться и координировать свои действия с поставщиками 3D-технологий.Пользователи должны честно обсудить связанные с этим риски и то, что для них наиболее важно, например, стоимость, качество и время.Им следует использовать время, проведенное с поставщиком, для объяснения технологии и спрашивать поставщика, что он может предоставить, а что не может предоставить.

Пользователи должны понимать, что не все можно сделать с помощью 3D-печати, и так быть не должно.Неудачный опыт любой новой технологии обходится всем дорого.Поставщикам решений, производителям и конечным пользователям следует избегать использования хороших решений для решения неправильных проблем.

Найдя подходящие функции поставщика и соответствующие процессы для приложения, конечные пользователи смогут использовать компоненты быстрее и реже.Эта технология может сэкономить затраты на прототипирование и производство.Производители и конечные пользователи должны провести исследование, чтобы определить, является ли 3D-печать их выбором.