3DP印刷砂型鋳造の完全なプロセスフローとアプリケーションケース分析

2023年5月8日、北京三迪科技有限公司とその子会社である武公県新鑫非鉄金属鋳造有限公司は、「3DP砂型印刷技術のグリーンインテリジェント鋳造への応用実践」をテーマにオンライン報告を行いました。報告は、三迪科技製品技術副社長の趙浩博士と新鑫鋳造総経理の譚達によって行われました。南極熊が報告を生中継しました。

この記事では、この生放送の主な内容を振り返ってみましょう。

2023年、工業情報化部、国家発展改革委員会、生態環境部は共同で「鋳造・鍛造産業の高品質発展の促進に関する指導意見」を発表した。発展目標は次のように指摘している。「2025年までに、鋳造および鍛造産業の全体的なレベルがさらに向上し、...重点分野のハイエンド鋳造および鍛造でブレークスルーを達成し、独立した知的財産権を持ついくつかのコアテクノロジーを習得し、統合ダイカスト、モールドレス鋳造、砂型3Dプリント、超高強度鋼の熱間成形、精密冷間および温間熱間鍛造、軽量高強度合金などの高度なプロセステクノロジーを産業化および応用します。重要なタスクの中には、「高度な鋳造技術と設備を開発し、高密度粘土砂自動成形、...、プロセス鋳造、砂型3Dプリントなどの高度な鋳造技術と設備の開発に重点を置く」ことが提案されています。 ”

趙昊博士は、3DP砂型3Dプリント技術は主にグリーンスマート鋳造に使用できると述べました。

● 複雑でハイエンドな製品の製造：航空宇宙、軍事産業など、製品構造設計と製品性能を向上させる。
● 迅速な研究開発と試作：新エネルギー車部品の研究開発と試作、金型投資と廃棄物の削減、生産環境の改善。
● 小ロット多品種製造：船舶、ポンプ、バルブ、機器、計器、データ駆動型、高速かつ柔軟、新製品開発の加速。

Sandi Technology チームは 1994 年に設立されました。SLS/SLM レーザー 3D 印刷と 3DP/BJM バインダージェット 3D 印刷技術を独自に開発しています。29 年間にわたり 1,000 社以上の顧客に継続的にサービスを提供しており、航空宇宙、軍事、自動車、船舶のポンプとバルブ、エンジニアリング機械などの分野で使用されています。同社の製品は、設備、材料プロセス、製造サービスにわたります。

サンディテクノロジー-ロンユアンモールディングAFS-Jシリーズ設備は、最新世代の高速振動粉末敷設技術（HSVC9.0サイレント）を採用し、高性能成形技術とインテリジェントアルゴリズム技術を組み合わせ、優れた成形精度、バランスのとれた制御可能な鋳造性能、優れた信頼性をユーザーに提供します。 AFS-J1600Plus は、1600×1000×700mm の成形サイズ、400dpi のノズル解像度、15 秒/層の成形速度を提供できます。より大型の AFS-J2100 は、2160×1330×700mm の成形サイズを提供でき、ノズル解像度は 200～800dpi に調整できます。

砂型材料に関しては、Sandi Technology-Longyuan Molding AFS-Jシリーズの設備には、高性能の樹脂バインダー、硬化剤、洗浄剤が装備されており、元の標準砂型材料と組み合わせることで、成形品質と安定性を確保できます。同時に、全国のユーザーにオープンソースの砂材料プロセスソリューションを提供し、ユーザーの使用コストを積極的に最適化します。

趙昊博士は、子会社のXinxin Castingとの協力を通じて、Sandi Technologyはユーザーにワンストップの全工程にわたる迅速な鋳造納品ソリューションを提供できると述べた。

Xinxin CastingのゼネラルマネージャーであるTan Dawei氏は、3DP砂型鋳造のプロセスとXinxin Castingの応用事例をさらに紹介しました。お客様の部品設計図を受け取った後、鋳造工程設計、3DP砂型最適化設計、箱の配置を行い、得られた3Dプリントデータファイルを3Dプリンターにインポートして砂型を製造します。印刷された砂型と砂中子は鋳造前に組み立てられ、成形されます。最後に、一連の後処理を行って最終製品を取得し、検査します。 Sandi Technology と Xinxin Casting は、プロセス全体のあらゆるリンクにおいて独自の利点と豊富な経験を持っています。

現在の開発段階では、3DP 技術は、納品サイクル、小ロット生産コスト、金型精度、経済的利益のいずれの点でも、従来の製造プロセスに比べてすでに一定の利点を備えています。

譚大偉氏によると、新鑫鋳造は銅やアルミニウムなどの非鉄金属合金の鋳造、機械加工、新型自動車部品の研究開発、3Dプリントの開発とサービスなどを専門とする企業で、2021年に陝西省で初めて3DP砂型プリント設備を導入した急速鋳造会社となった。3Dプリントのインテリジェント化を通じて、グリーンでフレキシブル、ハイエンドの急速鋳造能力を確立した。

同社は敷地面積22,000平方メートル、建築面積は18,000平方メートル。最先端の鋳造・加工設備を50台以上保有しています。 3DP砂型印刷装置3台とSLS選択的レーザー焼結3D印刷装置3台があり、年間約1,800トンの鋳物を生産しています。

サービス分野は主に軍事産業、自動車、機械製造などです。

その後、譚大偉氏は、複雑な内部空洞耐圧構造を持つ製品である水冷モーターケースを例に、新鑫鋳造のグリーン鋳造事例をいくつか挙げた。主な技術的難しさは、砂型のガス排出量が14ml/g未満であること、砂型の強度が2.0MPa以上であること、複雑な内部冷却ランナーの鋳造要件を満たし、耐圧性が0.3MPaであることだ。

実施計画：上記の技術要件を満たすために、FR01と高シリカ砂を使用します。

事件の詳細については、Antarctic Bear のライブ放送リプレイをご覧ください。

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