2025 دليل اختيار الطابعة ثلاثية الأبعاد الرملية 2025: اختيار معلمات الماكينة المناسبة بناءً على حجم الصب والمواد

في صناعة الصب نحو عملية ذكية، أصبحت الطابعة ثلاثية الأبعاد الرملية بحكم ميزة "خالية من القوالب، وعالية الدقة، والهيكل المعقد للقولبة من قطعة واحدة"، المعدات الرئيسية لتعزيز القدرة التنافسية للمؤسسات. ومع ذلك، هناك العديد من نماذج الطابعات ثلاثية الأبعاد الرملية في السوق (بأحجام صب تتراوح من 500 × 500 × 500 مم إلى 4000 × 2000 × 1500 مم، والمواد المناسبة التي تغطي رمل السيليكا، ورمل الزركونيا، ورمل السيراميك، وما إلى ذلك)، والاختيار غير السليم للنماذج لن يؤدي فقط إلى المعدات المعطلة وإهدار التكاليف، ولكن أيضًا يؤثر على تسليم الإنتاج بسبب جودة الطباعة دون المستوى المطلوب. تأخذ هذه المقالة طابعة 3DPTEK الرملية ثلاثية الأبعاد 3D كمثال، وتقدم تحليلاً متعمقًا حول كيفية مطابقة معلمات المعدات بدقة وفقًا لحجم ومواد الصب، وذلك لتحقيق أقصى قدر من فوائد الاستثمار في المعدات.

أولاً - استراتيجية اختيار المعدات على أساس حجم الصب

يعد حجم الصب عاملاً محوريًا في تحديد مواصفات الطابعة ثلاثية الأبعاد الرملية، والتي يجب موازنتها مع المتطلبات الحالية والتطورات المستقبلية:

1. التحليل الإحصائي لأبعاد الصب الحالية
   1. تحتاج الشركات إلى فرز شامل للسنتين أو السنتين الماضيتين من طلبات الصب، وفقًا لنوع المنتج (مثل قطع غيار السيارات، والمكونات الهيكلية للطيران، والمضخات وأغلفة الصمامات) تصنيف، وإحصاءات عن الطول والعرض والارتفاع لكل نوع من أنواع المسبوكات نطاق الحجم، الرسم البياني لتوزيع حجم الرسم البياني. على سبيل المثال، وجدت إحصائيات مسبك السيارات أن مسبوكات كتلة المحرك 60% بطول 300-500 مم، وعرض 200-350 مم، وارتفاع 150-250 مم;
   1. حدد "نطاق الحجم الأساسي" الذي يحتوي على أعلى نسبة مئوية واستخدمه كأساس لتصفية الطابعات. كما هو الحال في الحالة أعلاه، فإن 3DPTEK 3DPTEK-J1800(حجم القوالب 1800×1200×1000 مم) يمكن أن يغطي بسهولة معظم احتياجات طباعة قوالب رمل كتلة المحرك، لتجنب "العربات الصغيرة التي تجرها الخيول" (حجم قولبة المعدات كبير جدًا، مما يؤدي إلى إهدار مساحة المعدات وتكاليف الطباعة) أو "كبير جدًا بالنسبة للمهمة" (المعدات). (حجم قولبة المعدات لا يكفي لطباعة المسبوكات الكبيرة).
2. النظر في التوسع في الأعمال التجارية في المستقبل
   1. جنبًا إلى جنب مع تخطيط السوق الخاص بالمؤسسة للسنوات 3-5 القادمة، وخطة تطوير المنتجات الجديدة، والحكم المسبق على تغييرات حجم الصب التي قد تنطوي عليها. إذا كنت تخطط لتطوير أعمال مسبوكات معدات طاقة الرياح، فأنت بحاجة إلى التحقيق مسبقًا في حجم محاور طاقة الرياح والشفرات والمسبوكات الكبيرة الأخرى (قطر محور طاقة الرياح يصل إلى 3-5 أمتار)، لحجز مساحة كافية لتحديث المعدات;
   1. إذا كانت المصبوبات الكبيرة لا تتم إلا من حين لآخر، ففكر في نظام 3DPTEK 3DPTEK-J4000 طابعات كبيرة الحجم للغاية (الحد الأقصى لحجم القوالب 4000×2000×1500 مم)، أو استراتيجية الطباعة "كتلة القطع بالرمل + التجميع المشترك" (تدعم معدات 3DPTEK الطباعة الجزئية، مما يسهل عملية قطع الكتل)، مما يقلل من تكاليف شراء المعدات.
3. التعامل مع متطلبات الحجم الخاص
   1. بالنسبة للمسبوكات ذات الأبعاد الخاصة مثل المسبوكات ذات الأبعاد الطويلة جدًا والعريضة جدًا والرقيقة جدًا وما إلى ذلك (مثل مسبوكات الأعمدة الممدودة التي تزيد نسبة العرض إلى الارتفاع عن 5:1، والأجزاء رقيقة الجدران بسماكة أقل من 5 مم)، من الضروري فحص دقة الطباعة وثبات المعدات بالإضافة إلى أبعاد الصب. تضمن تقنية الحقن بالربط من 3DPTEK أن يتم صب المسبوكات ذات الأحجام الخاصة بدرجة عالية من الدقة تبلغ ± 0.3 مم، مما يجنب تخريد المسبوكات بسبب الانحرافات في الأبعاد. تجنب تخريد المسبوكات بسبب الانحرافات في الأبعاد.

ثانيا - اختيار بارامترات المعدات المناسبة لمواد الصب

مواد الصب المختلفة (مثل الحديد المصبوب والألومنيوم المصبوب والصلب المصبوب) لها متطلبات مختلفة لقوة الرمل ونفاذية الهواء وتوليد الغاز، والتي يجب أن تتوافق مع معايير المعدات وتكنولوجيا المواد المقابلة:

1. خصائص المواد وتحليل الطلب على الرمال
   1. أجزاء الحديد الزهر: نظرًا للسيولة الجيدة للحديد وانكماش التصلب المعتدل، يجب أن تكون قوة القالب الرملي عالية (قوة الشد ≥ 0.8MPa)، من أجل منع القالب الرملي من التآكل والكسر أثناء الصب. يمكن أن تلبي مادة رابطة راتنج الفوران عالية القوة التي تتوافق مع معدات 3DPTEK، جنبًا إلى جنب مع رمل السيليكا، متطلبات الطباعة بالرمل لأجزاء الحديد الزهر;
   1. صب الألومنيوم: سرعة تصلب سائل الألومنيوم سريعة وسهلة الامتصاص للهواء، مما يتطلب رملًا ذا نفاذية جيدة (قيمة النفاذية ≥ 150) وانخفاض الغازات المنبعثة (الغازات المنبعثة ≤ 15 مل/غم) لتجنب عيوب مسامية الصب. يمكن لعملية المواد مفتوحة المصدر من 3DPTEK ضبط صيغة المادة الرابطة وفقًا لاحتياجات المادة الرابطة، ومناسبة لرمل السيراميك ورمل الزركونيا وغيرها من الرمال منخفضة الغازات وعالية النفاذية، لتلبية صب مطبوعات رمل صب الألومنيوم.
2. توافق المواد وتعديل المعلمات
   1. تدعم طابعة 3DPTEK الرملية ثلاثية الأبعاد مجموعة كبيرة من رمال الصب (بما في ذلك رمال الكوارتز ورمال اللؤلؤ ورمال الكروميت وغيرها)، مما يسمح للشركات باختيار مواد الرمل بمرونة بناءً على مواد الصب واعتبارات التكلفة. على سبيل المثال، عند إنتاج مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ عالية الجودة، يتم استخدام رمل الزركونيوم (مقاوم لدرجات الحرارة العالية ومستقر كيميائيًا) مع مادة الربط الخاصة من 3DPTEK لتعزيز خصائص مقاومة الاغتسال والالتصاق في قالب الرمل;
   1. يجب تعديل معلمات الفوهة (مثل قطر الفتحة وتردد الرش) ومعلمات التسخين والمعالجة (درجة حرارة المعالجة والوقت) للمعدات بدقة وفقًا لخصائص مادة الرمل ونوع المادة الرابطة. على سبيل المثال، عند استخدام رمل الكوارتز ناعم الحبيبات، من الضروري تقليل قطر فتحة الرش (على سبيل المثال، من 0.3 مم إلى 0.2 مم) وزيادة تردد الرش لضمان تغطية المادة الرابطة بالتساوي لجزيئات الرمل؛ بالنسبة للمادة الرابطة المتصلدة بالحرارة، من الضروري تحسين منحنى المعالجة بالتسخين (على سبيل المثال، زيادة درجة حرارة المعالجة من 150 درجة مئوية إلى 180 درجة مئوية، وإطالة وقت المعالجة من 30 ثانية إلى 45 ثانية)، وذلك لضمان معالجة قوة نوع الرمل.
3. تطبيق المواد الجديدة والدعم الفني
   1. مع زيادة الطلب في صناعة الصب على المسبوكات عالية الأداء وخفيفة الوزن، يتم تطبيق أنواع جديدة من مواد الرمل (مثل الرمل المركب الممزوج بمسحوق المعادن والرمل المعدل بالنانو) بشكل تدريجي. تواصل شركة 3DPTEK البحث وتطوير عمليات مواد جديدة يمكن تصميمها لتلبية احتياجات الشركات وتخصيص حلول المواد لمساعدتها على تحقيق تطبيق المواد الجديدة في الطباعة بالرمل بسرعة.

المزايا الشاملة لطابعات 3DPTEK الرملية ثلاثية الأبعاد

1. مصفوفة المنتج بالحجم الكامل:: تمتلك شركة 3DPTEK مجموعة كاملة من الطابعات ثلاثية الأبعاد الرملية التي يتراوح حجمها من 1.6 متر إلى 4 أمتار، بما في ذلك 3DPTEK-J1600Proو3DPTEK-J1600Plusو3DPTEK-J1800و3DPTEK-J1800Sو3DPTEK-J2500و3DPTEK-J4000 مجموعة متنوعة من النماذج، مثل تلبية أحجام مختلفة من الشركات، وأحجام مختلفة من احتياجات طباعة المسبوكات، لتجنب الشركات بسبب قيود مواصفات المعدات التي لم يتم طلبها.
2. عملية المواد مفتوحة المصدروهو يدعم المستخدمين لضبط المادة الرابطة وصيغة المواد الرملية حسب الحاجة لتقليل تكلفة المواد 20%-30%. وفي الوقت نفسه، فهو مجهز بمادة رابطة عالية الأداء من الراتنج، وعامل المعالجة وعامل التنظيف لضمان الجودة المستقرة لقولبة الرمل وحل مشاكل اختيار المواد وتحسين العملية في المؤسسة.
3. تقنية قولبة عالية الدقةوهي تعتمد تقنية نفث الحبر الكهروضغطي ونظام نفث الحبر عالي الدقة وصيغة خاصة للمادة الرابطة لتحقيق طباعة عالية الدقة ± 0.3 مم، مما يقلل بشكل فعال من بدل التشغيل الآلي للمسبوكات ويحسن جودة الصب وكفاءة الإنتاج، وهو مناسب بشكل خاص لصناعات الطيران والسيارات وغيرها من الصناعات ذات المتطلبات الصارمة على الدقة.
4. صب منطقة مرنة بدون صندوق رملكما 3DPTEK-J4000 الاستخدام المبتكر لتكنولوجيا تشكيل المساحات المرنة الخالية من الرمال، ودعم الطباعة المحلية، يمكن أن يحقق فعالية من حيث التكلفة في تصنيع قوالب رملية كبيرة الحجم، مقارنةً بالطباعة الصندوقية التقليدية، ويتم تقليل مساحة المعدات بأكثر من 30%، وتكلفة الطباعة بمقدار 15%-20%.

من خلال استراتيجية الاختيار المذكورة أعلاه على أساس حجم الصب والمواد، جنبًا إلى جنب مع المزايا الشاملة لطابعات 3DPTEK الرملية ثلاثية الأبعاد، يمكن للمؤسسات مطابقة معلمات المعدات بدقة لتحقيق درجة عالية من التوافق بين أداء المعدات واحتياجات الإنتاج، وفي نفس الوقت تحسين جودة المسبوكات وتقليل تكاليف الإنتاج وتعزيز القدرة التنافسية في السوق.