BINDER JETTING - 3D-ПЕЧАТЬ ПЕСЧАНО-ПОЛИМЕРНЫХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/0ed/0ed48f1384c7f41d33cb97ff0384a1ac/pic_sand_1_1x.png)
Принцип работы аддитивных установок трехмерной печати песком состоит в избирательном нанесении микрокапель связующего на поверхность особым образом подготовленной песчаной смеси в соответствии с конфигурацией слоя. Последовательное формирование слоев позволяет изготавливать формы и стержни непосредственно по CAD-данным. Система управления подачей песчаной смеси обеспечивает возможность частичной регенерации несвязанного песка и его повторного использования. Подробнее о технологии Binder Jetting.
Основные операции 3D-печати Binder Jetting
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/09a/09acb9b1ce0f459d17f37b4dd8e406d0/1_1x.png)
Нанесение первого
слоя порошкового материала
на поверхность элеватора
песчаного бункера
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/86c/86c3f22cb6bb209b8539af9aff70eccc/2_1x.png)
Избирательное нанесение
связующего агента на частицы
песчаной смеси с помощью
горизонтального перемещения
печатной головки
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/779/779d3c6c509d3855b47bae0d2b6ddb1d/3_1x.png)
Завершение формирования
слоя связанного песка -
формирование стенок
литейной формы. Плита
элеватора печатного бункера
опускается горизонтально вниз
на глубину равную высоте слоя
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/6e1/6e144d43cee74fcac90047500ef56e14/1_1x.png)
Повторное нанесение песка
поверх сформированного слоя
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/e8e/e8e750a3aa2d362d25d23a6bb548ebce/2_1x.png)
Повторение шагов 2,3,4 до
завершения процесса
построения песчаной формы
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/2c4/2c49942e211ad4857cc88e8dcecdaccc/3_1x.png)
Извлечение напечатанной
литейной формы. Удаляется
несвязанный песок, форма
готова к сборке и заливке
Краткая схема аддитивного технологического процесса
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/fcb/fcbab1f040fad26227c9992190171bb6/1_1x.png)
Анализ чертежа литой детали на
технологичность, выбор
способа литья, назначение норм
точности отливки, условий
производства и.т.д.
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/e70/e70e8f8297b0784cd2e4d654cedc8ee0/2_1x.png)
Проектирование песчано-
полимерной литейной формы
и стержней. Разработка
литников и питателей.
Создание CAD-модели формы
в формате stl
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/6bd/6bdd51735a7b956951d8380f37175f0e/3_1x.png)
Математическое
моделирование процессов
литья, внесение корректировок
в CAD-модель литейной
формы
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/697/6976c0482a517e5db16d729b2847434f/4_1x.png)
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/159/1599e98f975a24fda2e182dc2a927e78/5_1x.png)
Извлечение песчаных форм из
печатного бункера, очистка,
сбор несвязанного песка в
сепаратор
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/247/24789271c1ea202f059fe0facdde8a68/6_1x.png)
Сборка песчаных форм и
установка стержней,
термообработка в случае
необходимости
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/0d0/0d04d8baa17467b5e1857e92f746918b/7_1x.png)
Заливка металла
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/dea/dea48bc512ffbfe19ceae1bb419d264d/8_1x.png)
Извлечение отливок,
удаление литниковых и питательных
структур
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/002/00261fbdcfacd1b5149877b0e88dda5d/9_1x.png)
Финишная механическая
обработка отливок
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/e2a/e2a95f7e2eecd61a70a43be9ff500eac/10_1x.png)
Контроль качества детали
Состав оборудования для печати песчано-полимерных форм и
стержней по технологии Binder Jetting
Исходя из конкретных условий заказчика состав комплекта может меняться, обеспечивая
потребности как научно-исследовательских учреждений, так и крупных промышленных
предприятий. Некоторые единицы оборудования могут быть заменены на аналогичные по
желанию заказчика, в том числе отечественного производства.
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/594/59453122d1f46bf96128222ed814c80f/Sostav_oborudovaniya_1x.png)
Материалы для 3D-печати песчано-полимерных форм по
технологии Binder Jetting
В технологии Binder Jetting можно использовать те же формовочные материалы - литейные пески и и смолы - что и для серийного традиционного производства, что позволяет применятьаддитивные технологии для изготовления опытных образцов металлических отливок, малых серийметаллических деталей, отрабатывать технологию литья для крупносерийного многономенклатурного производства без проблем и противоречий с сертификацией и приемкойгосударственным заказчиком. 3D-принтеры ExOne обладают полностью открытой системой загрузки песка и связующего, что позволяет использовать песок и связующее отечественного производства в качестве расходных материалов для 3D-печати песком после апробации производителем аддитивных машин. Система управления подачей песчаной смеси обеспечивает возможность частичной регенерации несвязанного песка и его повторного использования.
• Возможно повторное применение несвязанного песка
• Полностью открытая система подачи песка, возможно использование неоригинальных расходных материалов, в том числе и отечественного производства
На сегодняшний день компанией ExOne опробован и рекомендован к применению ряд песков и для печати литьевых форм:
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/779/779b71d2ea7ad84d2480dded77c66431/1_1x.png)
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/c7b/c7b6d2a84520439bb3edf90b66d287c1/2_1x.png)
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/d16/d16b8f72a79bace61a8cb53879f6b98a/3_1x.png)
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/a91/a91fb41235e03926899714ef836dca74/4_1x.png)
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/feb/feb7e5e9e22d06daa40a405846238168/sand_1x.png)
Цифровые данные
В качестве исходных данных лежит компьютерная модель будущего изделия - больше никаких чертежей, замеров и громоздких образцов - используются файлы в формате STL, которые генерируются непосредственно по математическим моделям CAD/CAM/CAE систем проектирования.
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/e79/e79f51f7385a9f88812af01e90e73081/tsifrovye_dannye_1x.png)
Цифровые данные позволяют осуществить инженерный анализ будущего изделия с применением современных технологий проектирования, конструкторско-технологического инженерного анализа и компьютерной симуляции процесса заливки металла, что позволяет проводить быструю корректировку конструкции отливок, литниково-питающих систем и литейных песчаных форм в процессе отработки технологии литья, обеспечивая уменьшение припусков, снижение веса отливок и повышение их качества. Моделирование потока жидкого металла и его кристаллизации как части процесса проектирования позволяет выполнить цифровые итерации конструкции литейной формы и стержней перед фактической заливкой металла. Сочетая инструменты виртуального моделирования с технологией трехмерной печати, можно максимизировать шансы на успешное изготовление прототипа желаемой отливки 6-го класса сложности при первой заливке металла в песчаную форму.
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/d49/d496ed6b373f26fb2227447e8f151e84/Inzhenernyy_analiz_1x.png)
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/047/04716a3f155d2c5c1e9dc4f41f91d5c2/Razrabotka_1x.png)
Нет ограничений по габаритным размерам
Максимальным объемом области построения обладает песчаный 3D-принтер S-Max Pro с двумя печатными бункерами (1 бункер ДШВ=1800×1000×700мм; 1260 л), однако технология позволяет печатать крупные фрагменты форм или одновременная печать множества мелких сборных фрагментов, которые можно собрать сразу же после печати.
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/bfa/bfa265e9cfc7c2973af59ae0c589a302/fragmenty_1x.png)
Процесс исключает применение модельной оснастки. Отсутствие необходимости в проектировании и изготовлении оснастки позволяет сократить время на ТПП и себестоимость изделий, проектирование модельной оснастки для которых чрезвычайно трудоемко, либо невозможно. Значительно сокращаются затраты на организацию и содержание модельных участков. Конструкция изделий не ограничена возможностями инструментального производства. Отсутствие ограничений, связанных с использованием формообразующей модельной оснастки, позволяет проектировать и изготавливать стержни и формы любой сложности и конфигурации, с 3D-печатью поднутрений и без формовочных литейных уклонов. Трудоёмкость всего цикла конструкторской и технологической подготовки производства отливок сокращается в 3-10 раз. Благодаря возможности быстрой корректировки конструкции форм в процессе отработки технологии литья обеспечивается уменьшение припусков, снижение веса и повышение качества отливок.
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/80f/80f88a21bdd8c835ef9aa7b3258ecddc/no_uklonov_1x.png)
Гибридное производство
Binder Jetting не конкурирует с традиционными технологиями литья. Применение 3D
печати в традиционных технологических цепочках дают дополнительный экономический эффект,
экономию времени и повышают эффективность производства
![](https://cdn-ru.bitrix24.ru/b21272168/landing/d06/d066759a60879d4ba99305104d31e946/gibr_2_1x.png)
На рисунках представлены операции гибридного техпроцесса литья в землю: сложные
компоненты стержневой оснастки напечатаны на 3D принтере и установлены в стандартные
чугунные опоки для серийного литья
Основные преимущества 3D-принтеров для песчаной печати ExOne
Лидер в новых технологиях
ExOne (бывшее название ProMetal) с 1996 года обладает эксклюзивным
патентом на использование Binder Jetting в области аддитивного
производства и обладает глубокими разносторонними компетенциями
в области 3D-печати песком, металлом, керамикой и композитами.
С 2002 г. начались серийные поставки 3D принтеров, работающих
по технологии BJ на рынки США и Европы. На территории РФ
эксплуатируются более 10 аддитивных машин производства ExOne,
запущенных в эксплуатацию за последние 10 лет.
Полная свобода проектирования и дизайна
Отсутствие необходимости в проектировании и изготовления оснастки
позволяет значительно сократить время изготовления и себестоимость
изделий. А поскольку при изменении конструкции объекта не требуется
создавать новую оснастку, то применение 3D-печати позволяет проводить
быструю корректировку конструкции литниково-питающих систем и
литейных песчаных форм в процессе отработки технологии литья,
обеспечивая уменьшение припусков, снижение веса отливок и повышение
их качества.
Высокая скорость печати - до 125 л/час. (20 сек./слой)
скорость печати более 10 000,00 см3/час, что позволяет использовать
3D-принтеры производства ExOne для серийного производства
Точность печати +-0,3мм
Полностью открытая система загрузки песка
материалов, в том числе отечественного производства, однако в
большинстве случаев, перед приобретением настоятельно рекомендуется
апробация материала заказчика методистами ExOne.
Быстро развивающаяся компания
мире, в том числе более 10 шт. в Российской Федерации
Используются самые современные компоненты ведущих
мировых производителей
концерном SIEMENS AG и могут быть интегрированы в
облачные системы согласно концепции Индустрия 4.0.
Надежное и экономичное оборудование
отсутствие необходимости в складских помещениях для
хранения оснастки, партнерская лизинговая программа от
SIEMENS Leasing
3D-машины, печатающие песчаные формы: