Als Eckpfeiler der industriellen Fertigung sieht sich die Gie\u00dfereiindustrie seit langem mit einer Reihe von tief verwurzelten Herausforderungen konfrontiert. Unter anderem sind hohe Ausschussraten eine \"versteckte Kostenquelle\", die nicht nur eine direkte Verschwendung von Rohstoffen bedeutet, sondern auch zu langen Produktentwicklungszyklen, hohen Nachbearbeitungskosten und dem Verlust wertvoller Marktchancen f\u00fchrt. Bei einigen komplexen Strukturen und hohen technischen Anforderungen an die Gussteile sinkt die Ausbeute des traditionellen Verfahrens drastisch. Dieses Dilemma hat die Industrie dazu veranlasst, dringend nach einem technologischen Wandel zu suchen, der die Ursachen des Problems angeht. In diesem Zusammenhang bietet die additive Fertigung (allgemein bekannt als 3D-Druck) mit ihren einzigartigen Vorteilen f\u00fcr die traditionelle Gie\u00dfereiindustrie einen neuen Weg, um eine subversive ganze Kette digitaler L\u00f6sungen f\u00fcr die Umwandlung und Aufwertung der Industrie bereitzustellen.<\/p>\n\n\n\n
Gussfehler sind die direkte Ursache f\u00fcr hohe Ausschussraten. Diese Fehler sind nicht zuf\u00e4llig, sondern werden durch die physikalischen und verfahrenstechnischen Grenzen herk\u00f6mmlicher Gussverfahren diktiert.<\/p>\n\n\n\n
erstensLuftblasen<\/strong>zusammen mitKrater<\/strong>. Porosit\u00e4t entsteht haupts\u00e4chlich dadurch, dass Gase (z.B. Wasserstoff, Ausgasungen aus der Form) im fl\u00fcssigen Metall w\u00e4hrend des Gie\u00df- und Erstarrungsprozesses nicht wirksam abgeleitet werden k\u00f6nnen. Wenn das im fl\u00fcssigen Metall gel\u00f6ste Gas aufgrund der verringerten L\u00f6slichkeit w\u00e4hrend des Abk\u00fchlens und Erstarrens freigesetzt wird, bilden sich Blasen im Inneren oder an der Oberfl\u00e4che des Gussteils, wenn sie nicht rechtzeitig abgeleitet werden. Damit verbunden ist die Schrumpfung, ein nat\u00fcrliches Ph\u00e4nomen der Volumenkontraktion des Metalls w\u00e4hrend der Erstarrung. Wenn das K\u00fchlsystem nicht richtig ausgelegt ist, was zu lokal hohen Formtemperaturen oder unzureichender Nachschwindung f\u00fchrt, bilden sich innere Hohlr\u00e4ume oder Vertiefungen, die als Lunker bezeichnet werden.<\/p>\n\n\n\n N\u00e4chste.eingeklemmt.<\/strong>zusammen mitfalsches Modell<\/strong>. Beim herk\u00f6mmlichen Sandguss m\u00fcssen Sandformen und Sandkerne in der Regel zusammengesetzt und verklebt werden, nachdem sie aus mehreren Teilen separat hergestellt wurden. Bei diesem Prozess kann jeder winzige Bruch des Sandkerns oder eine unsachgem\u00e4\u00dfe Verbindung dazu f\u00fchren, dass Sandpartikel in die Metallfl\u00fcssigkeit gelangen und Sandeinschl\u00fcsse entstehen. Wenn die Formtrennfl\u00e4che oder der Sandkern nicht genau positioniert ist, kann dies au\u00dferdem zu Formfehlern f\u00fchren, bei denen die oberen und unteren Teile des Gussteils nicht richtig ausgerichtet sind.<\/p>\n\n\n\n EndeK\u00fchllagerung<\/strong>zusammen mitknistert<\/strong>Wenn der Fluss des fl\u00fcssigen Metalls schlecht ist oder die Konstruktion des Gie\u00dfkanals eng ist, bleibt eine schwache Verbindung zur\u00fcck. Wenn die Flie\u00dff\u00e4higkeit des fl\u00fcssigen Metalls schlecht ist, die Gie\u00dftemperatur zu niedrig ist oder die Konstruktion des Gie\u00dfkanals eng ist, erstarren die beiden Metallstr\u00f6me, bevor sie an der Vorderkante vollst\u00e4ndig zusammenflie\u00dfen k\u00f6nnen, und es bleibt eine schwach verbundene kalte Segregation zur\u00fcck. Und wenn w\u00e4hrend der Abk\u00fchlung und Erstarrung ungleichm\u00e4\u00dfige Spannungen innerhalb des Gussteils auftreten, kann es w\u00e4hrend der Schrumpfung zu thermischen Rissen kommen.<\/p>\n\n\n\n Ein weiterer Kernpunkt des traditionellen Gie\u00dfverfahrens ist die Herstellung der Formen. Die traditionelle Herstellung von Holz- oder Metallkernk\u00e4sten ist ein arbeitsintensiver, von Fachkr\u00e4ften abh\u00e4ngiger Prozess mit langen Vorlaufzeiten und erheblichen Kosten. Jede kleine Design\u00e4nderung bedeutet, dass die Form neu gebaut werden muss, was hohe zus\u00e4tzliche Kosten und wochen- oder sogar monatelange Wartezeiten verursacht.<\/p>\n\n\n\n Diese \u00fcberm\u00e4\u00dfige Abh\u00e4ngigkeit von physischen Formen schr\u00e4nkt auch die Designfreiheit von Gussteilen grundlegend ein. Komplexe Innenkan\u00e4le und hohle Strukturen k\u00f6nnen nicht in einem St\u00fcck durch herk\u00f6mmliche Formenbauverfahren geformt werden. Sie m\u00fcssen in mehrere einzelne Kerne zerlegt werden, die dann durch komplexe Vorrichtungen und Handarbeit zusammengesetzt werden. 2<\/sup>. Diese Prozesseinschr\u00e4nkung zwingt die Konstrukteure dazu, Kompromisse einzugehen und die Leistung der Teile f\u00fcr die Herstellbarkeit zu opfern, z. B. durch die Vereinfachung der K\u00fchlkan\u00e4le, um Bohrprozesse zu erm\u00f6glichen, die keine optimale K\u00fchlung zulassen.<\/p>\n\n\n\n Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen, dass die hohe Ausschussrate beim traditionellen Gie\u00dfen kein isoliertes technisches Problem ist, sondern ein Produkt der Kernprozesse. Der traditionelle \"physische Versuch und Irrtum\"-Modus f\u00fchrt dazu, dass die Gie\u00dferei bei der Entdeckung von Fehlern einen langen Prozess der Form\u00e4nderung und erneuten Pr\u00fcfung durchlaufen muss, was ein risikoreicher, wenig effizienter Zyklus ist. Der revolution\u00e4re Wert des 3D-Drucks besteht darin, dass er eine \"formlose\" L\u00f6sung bietet, die den gesamten Produktionsprozess grundlegend umgestaltet, was der traditionelle \"physische Versuch und Irrtum\"-Modus sein wird. Der revolution\u00e4re Wert des 3D-Drucks besteht darin, dass er eine \"formlose\" L\u00f6sung bietet, die den gesamten Produktionsprozess grundlegend umgestaltet und das traditionelle \"physische Trial-and-Error\"-Modell in eine \"digitale Simulations\u00fcberpr\u00fcfung\" umwandelt, die das Risiko vor den Prozess stellt und damit die meisten Ursachen f\u00fcr Obsoleszenz von der Quelle her beseitigt.<\/p>\n\n\n\n Der Hauptvorteil des 3D-Drucks ist seine \"formlose\" Produktionsmethode, die es erm\u00f6glicht, alle mit dem traditionellen Gie\u00dfen verbundenen Probleme zu umgehen und so die Ausschussrate radikal zu reduzieren.<\/p>\n\n\n\n Direkt vom CAD in die Sandform.<\/strong> Binder Jetting in der Additiven Fertigung ist der Schl\u00fcssel dazu. Dabei wird fl\u00fcssiges Bindemittel von einem industriellen Druckkopf auf der Grundlage eines digitalen 3D-CAD-Modells pr\u00e4zise auf d\u00fcnne Pulverschichten (z. B. Quarzsand, Keramiksand) gespr\u00fcht. Durch die schichtweise Bindung wird das 3D-Modell in der digitalen Datei in Form einer festen Sandform oder eines Sandkerns aufgebaut. Dieses Verfahren macht physische Formen v\u00f6llig \u00fcberfl\u00fcssig. Da die langwierige Konstruktion und Herstellung von Formen entf\u00e4llt, kann der Zyklus f\u00fcr die Herstellung von Formen von Wochen oder sogar Monaten auf Stunden oder Tage verk\u00fcrzt werden. Dies erm\u00f6glicht \"Print-on-Demand\" und eine schnelle Reaktion auf Design\u00e4nderungen, wodurch sich die Vorabinvestitionen und die Kosten f\u00fcr Versuch und Irrtum erheblich verringern.<\/p>\n\n\n\n Einteiliges Gie\u00dfen und komplexe Strukturen.<\/strong> Der schichtweise Fertigungsansatz des 3D-Drucks bietet eine noch nie dagewesene Designfreiheit. Er erm\u00f6glicht es, komplexe Sandkerne, die traditionell in mehrere Teile aufgeteilt werden m\u00fcssten, wie z.B. die m\u00e4andernden Kufen im Inneren eines Motors, zu einem einzigen Gussst\u00fcck zu formen. Dies vereinfacht nicht nur den Gie\u00dfprozess, sondern, was noch wichtiger ist, es macht den Zusammenbau der Kerne, das Verkleben und die Fehlausrichtung vollst\u00e4ndig \u00fcberfl\u00fcssig und beseitigt damit h\u00e4ufige Defekte wie Sandeinschl\u00fcsse, Ma\u00dfabweichungen und Fehlformen, die durch solche Probleme verursacht werden.<\/p>\n\n\n\n Der Wert des 3D-Drucks geht weit \u00fcber die \"Formlosigkeit\" selbst hinaus. Er bringt den Herstellungsprozess in eine v\u00f6llig neue digitale Dimension, indem er es erm\u00f6glicht, Daten zu validieren und zu optimieren, bevor die physische Herstellung stattfindet, wodurch aus \"Nachbesserung\" \"Vorausschau\" wird.<\/p>\n\n\n\n Digitale Simulation und Design.<\/strong> W\u00e4hrend der digitalen Entwurfsphase vor dem 3D-Druck k\u00f6nnen Ingenieure mit Hilfe fortschrittlicher Finite-Elemente-Analyse-Software (FEM) genaue virtuelle Simulationen des Gie\u00dfens, der Nachschrumpfung und des Abk\u00fchlungsprozesses durchf\u00fchren. Auf diese Weise k\u00f6nnen potenzielle Defekte, die zu Porosit\u00e4t, Schrumpfung oder Rissen f\u00fchren k\u00f6nnten, bereits vor der eigentlichen Produktion erkannt und korrigiert werden. Durch die Simulation des Flusses des fl\u00fcssigen Metalls in den Gie\u00dfkan\u00e4len kann beispielsweise das Design des Gie\u00dfsystems optimiert werden, um eine reibungslose Bef\u00fcllung und effektive Entl\u00fcftung zu gew\u00e4hrleisten. Diese digitale Vorausschau verbessert die Erfolgsquote des ersten Probelaufs erheblich und garantiert die Gussausbeute an der Quelle.<\/p>\n\n\n\n Ausgezeichnete Sandeigenschaften.<\/strong> 3D-gedruckte Sandformen k\u00f6nnen aufgrund ihres schichtweisen Aufbaus eine gleichm\u00e4\u00dfige Dichte und Luftdurchl\u00e4ssigkeit erzielen, die mit herk\u00f6mmlichen Verfahren nur schwer zu erreichen sind. Dies ist f\u00fcr den Gie\u00dfprozess von entscheidender Bedeutung. Eine gleichm\u00e4\u00dfige Gasdurchl\u00e4ssigkeit sorgt daf\u00fcr, dass die in der Sandform entstehenden Gase w\u00e4hrend des Gie\u00dfens reibungslos entweichen k\u00f6nnen, wodurch Porosit\u00e4tsfehler, die durch eine schlechte Entl\u00fcftung verursacht werden, erheblich reduziert werden.<\/p>\n\n\n\n K\u00fchlen mit Form.<\/strong> Die Technologie der konformalen K\u00fchlung ist eine weitere revolution\u00e4re Anwendung des 3D-Drucks im Bereich der Gussformen. Durch 3D-Druck aus Metall hergestellte Formeins\u00e4tze haben K\u00fchlkan\u00e4le, die so gestaltet werden k\u00f6nnen, dass sie die Oberfl\u00e4chenkonturen des Gussteils exakt nachahmen. Dadurch wird eine schnelle, gleichm\u00e4\u00dfige Abk\u00fchlung erreicht und die Verformung und Schrumpfung aufgrund ungleichm\u00e4\u00dfiger Schrumpfung erheblich reduziert, was die Ausschussrate deutlich verringert. Den Angaben zufolge k\u00f6nnen Formen mit Durchlaufk\u00fchlung die Zykluszeiten beim Einspritzen um bis zu 70% reduzieren und gleichzeitig die Produktqualit\u00e4t deutlich verbessern.<\/p>\n\n\n\n Vom \"physischen Versuch und Irrtum\" zur \"digitalen Voraussicht\".<\/strong> Der zentrale Beitrag des 3D-Drucks besteht darin, das traditionelle Gie\u00dfereimodell von \"Versuch und Irrtum\" in eine \"vorausschauende Fertigung\" zu verwandeln. Er erm\u00f6glicht es den Gie\u00dfereien, zahlreiche Iterationen in einer digitalen Umgebung auf kosteneffiziente Weise durchzuf\u00fchren, was einen grundlegenden Wandel in der Denkweise und im Gesch\u00e4ftsprozess darstellt. Dieses Modell der \"hybriden Fertigung\" macht es traditionellen Gie\u00dfereien leichter, den 3D-Druck zu \u00fcbernehmen, und erm\u00f6glicht eine h\u00f6chst effiziente Produktion. So kann der 3D-Druck beispielsweise zur Herstellung der komplexesten und fehleranf\u00e4lligsten Sandkerne verwendet werden, die dann mit Sandformen kombiniert werden k\u00f6nnen, die mit traditionellen Methoden hergestellt wurden, um so \"auf St\u00e4rken aufzubauen\".<\/p>\n\n\n\n Als Pionier und Marktf\u00fchrer auf dem Gebiet der additiven Fertigung in China bietet 3DPTEK der Gie\u00dfereiindustrie mit seiner selbst entwickelten Kernausr\u00fcstung eine starke \"Hard Power\" Unterst\u00fctzung.<\/p>\n\n\n\n Die wichtigsten Produktlinien des Unternehmens sind3DP Sanddrucker<\/strong>die seine f\u00fchrende Rolle in der Technologie unterstreicht. Flaggschiff-Ger\u00e4te3DPTEK-J4000<\/a>Mit einem extragro\u00dfen Gussformat von 4000 x 2000 x 1000 mm ist sie weltweit \u00e4u\u00dferst wettbewerbsf\u00e4hig. Dieses gro\u00dfe Format erm\u00f6glicht es, gro\u00dfe und komplexe Gussteile in einem St\u00fcck zu formen, ohne dass eine Verbindung erforderlich ist, wodurch potenzielle Defekte, die durch die Verbindung entstehen, vermieden werden. Gleichzeitig k\u00f6nnen Sie zum Beispiel<\/p>\n\n\n\n1.2 Das Dilemma der traditionellen Formenherstellung \"hohe Kosten\" und \"geringe Effizienz\"<\/h3>\n\n\n\n
Kapitel 2: 3D-Druck: Ein revolution\u00e4rer Durchbruch von der Technologie zur L\u00f6sung<\/h2>\n\n\n\n
2.1 Formlose Produktion: Beseitigung der Ursachen f\u00fcr Veralterung<\/h3>\n\n\n\n
2.2 Prozessoptimierung: Daten zur Gew\u00e4hrleistung der Gussqualit\u00e4t<\/h3>\n\n\n\n
Kapitel 3: SANTI TECHNOLOGY: Ein digitaler Motor, der die Gie\u00dfereiindustrie st\u00e4rkt<\/h2>\n\n\n\n
3.1 Kernausr\u00fcstung: \"harte Kraft\" f\u00fcr Gussinnovationen<\/h3>\n\n\n\n