Про практику адитивного виробництва в ливарництві та засоби лабораторного відпрацювання піщаних формувальних чи стрижневих сумішей для цього

Анотація

Розглянуто приклади ливарного виробництва за участю адитивного виробництва (АВ, або синонім – 3D-друк) форм і стрижнів без модельно-стрижневої оснастки. Адитивні технології роблять процес топологічної оптимізації конструкцій найбільш ефективним, дозволяючи виробляти конструкції (в тому числі піщані для лиття металу) практично будь-якої геометричної форми. АВ піщаних форм реалізують на установках, в яких, зокрема, за найпоширенішим способом “Binder Jetting” почергово насипають шар сипкої піщаної суміші, на поверхню якої з друкувальних головок за спеціальною програмою вприскують зв’язувальний компонент (ЗК). Для цього обладнання випускають такі компанії, як ExOne та Voxeljet. З періодики про АВ проаналізовано інформацію про досвід впровадження 3D-друку піщаних форм в компанії «КАМАЗ» на установці SMAX від ExOne з метою мотивації досліджень для подальшого поширення технології АВ. Запропоновано спосіб лабораторного дослідження піщаних сумішей з вітчизняних матеріалів для 3D-формовки і прості засоби його застосування з описом виготовлення оснастки та методикою її використання. Спосіб відрізняється низькими витратами коштів при виготовленні зразків різних складів формувальних і стрижневих сумішей для АВ та випробуванні їх на стандартних для діючих формувальних лабораторій зразках без застосування капіталоємних установок АВ, що не випускаються серійно в Україні. Можливі варіанти попереднього підігрівання компонентів для прискорення тверднення сумішей та формовки зразків з диференційованою міцністю – міцним облицювальним шаром для контакту з металом та наповнювальним шаром меншої міцності і більшої газопроникності. За аналогією значного поширення сухих будівельних сумішей створюється можливість розробки розмаїття сухих формувальних сумішей, кінетика просочення яких (для наступного їх тверднення) визначатиметься товщиною, гранулометричним складом циклічно нанесених сухих прошарків, а також концентрацією і масою активних компонентів.