Chương 1: Phân tích sâu sắc: Thách thức về nguồn gốc của các khuyết tật đúc truyền thống

1.1 Các khuyết tật đúc thường gặp và nguyên nhân sâu xa của chúng

Đầu tiên làlỗ khívớico lại. Lỗ khí chủ yếu do khí (như hydro, khí từ khuôn) bị cuốn vào hoặc không thể thoát ra hiệu quả trong quá trình rót và đông đặc kim loại lỏng. Khi khí hòa tan trong kim loại lỏng được giải phóng do độ hòa tan giảm khi làm lạnh và đông đặc, nếu không được thoát ra kịp thời, nó sẽ tạo thành bọt khí bên trong hoặc trên bề mặt vật đúc. Liên quan đến điều này là lỗ rỗng, một hiện tượng tự nhiên khi kim loại co lại trong quá trình đông đặc. Nếu hệ thống làm lạnh được thiết kế không phù hợp, dẫn đến nhiệt độ khuôn mẫu cục bộ quá cao hoặc không đủ bù co, sẽ tạo thành lỗ rỗng hoặc lõm bên trong, được gọi là lỗ rỗng.

Tiếp theo làcát kẹpvớiloại saiTrong quá trình đúc khuôn cát truyền thống, khuôn cát và lõi cát thường được chế tạo thành nhiều mảnh riêng biệt trước khi lắp ráp và dán lại với nhau. Trong quá trình này, bất kỳ vết nứt nhỏ nào trên lõi cát hoặc việc dán không chính xác đều có thể dẫn đến việc các hạt cát bị cuốn vào kim loại lỏng, tạo thành khuyết tật cát lẫn. Ngoài ra, nếu bề mặt phân chia khuôn hoặc vị trí lõi cát không chính xác, cũng có thể gây ra khuyết tật lệch khuôn, khiến phần trên và phần dưới của vật đúc bị lệch vị trí.

Cuối cùng làLạnh cáchvớivết nứtKhi tính lưu động của kim loại lỏng kém, nhiệt độ rót quá thấp hoặc thiết kế kênh rót hẹp, hai dòng kim loại lỏng không thể hoàn toàn hợp nhất ở phía trước mà đã đông đặc, sẽ để lại vết lạnh kết nối yếu. Trong quá trình làm lạnh và đông đặc, nếu bên trong vật đúc có ứng suất không đồng đều, có thể tạo ra vết nứt nhiệt khi co lại.

1.2 Khó khăn về “chi phí cao” và “hiệu quả thấp” trong sản xuất khuôn mẫu truyền thống

Sự phụ thuộc quá mức vào khuôn vật lý cũng hạn chế cơ bản sự tự do trong thiết kế đúc. Quy trình chế tạo khuôn truyền thống không thể đúc nguyên khối các đường dẫn bên trong phức tạp và cấu trúc rỗng, mà phải chia thành nhiều lõi cát độc lập, sau đó lắp ráp bằng các công cụ phức tạp và thủ công. ²Những hạn chế trong quy trình này buộc các nhà thiết kế phải thỏa hiệp, hy sinh hiệu suất của các bộ phận để đổi lấy khả năng sản xuất, ví dụ như đơn giản hóa các kênh làm mát để phù hợp với quy trình khoan, từ đó không thể đạt được hiệu quả làm mát tối ưu.

Chương 2: In ấn 3D: Những đột phá mang tính cách mạng từ công nghệ đến giải pháp

2.1 Sản xuất không khuôn mẫu: Loại bỏ triệt để nguyên nhân gây ra phế phẩm

Trực tiếp từ CAD đến khuôn cát. Công nghệ phun chất kết dính (Binder Jetting) trong sản xuất gia công là chìa khóa để đạt được mục tiêu này. Nguyên lý hoạt động của công nghệ này là đầu in công nghiệp sẽ phun chính xác chất kết dính lỏng lên lớp bột mỏng (như cát silic, cát gốm) dựa trên mô hình CAD 3D. Thông qua quá trình kết dính từng lớp, mô hình 3D trong tệp tin kỹ thuật số được xây dựng dưới dạng khuôn cát hoặc lõi cát thực thể. Quá trình này hoàn toàn không phụ thuộc vào khuôn vật lý. Do không cần thiết kế và sản xuất khuôn trong thời gian dài, chu kỳ sản xuất khuôn có thể được rút ngắn từ vài tuần hoặc thậm chí vài tháng xuống còn vài giờ hoặc vài ngày, giúp thực hiện "in theo yêu cầu" và phản ứng nhanh với các thay đổi thiết kế, giảm đáng kể chi phí đầu tư ban đầu và chi phí thử nghiệm.

Đúc nguyên khối và cấu trúc phức tạp. Phương pháp sản xuất lớp chồng lớp bằng in 3D mang lại sự tự do thiết kế chưa từng có. Nó có thể tạo ra các lõi cát phức tạp, vốn phải được chia thành nhiều phần trong quy trình truyền thống, như các đường dẫn uốn lượn bên trong động cơ, thành một khối thống nhất. Điều này không chỉ đơn giản hóa quy trình đúc, mà quan trọng hơn là loại bỏ hoàn toàn các công đoạn lắp ráp, dán và căn chỉnh cốt cát, từ đó loại bỏ các khuyết tật thường gặp như cát lẫn, sai lệch kích thước và sai hình dạng do các vấn đề này gây ra.

2.2 Tối ưu hóa quy trình: Sử dụng dữ liệu để đảm bảo chất lượng sản phẩm đúc

Mô phỏng và thiết kế số. Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật số trước khi in 3D, các kỹ sư có thể sử dụng phần mềm phân tích phần tử hữu hạn (FEM) tiên tiến để mô phỏng chính xác các quá trình rót, bù co và làm mát. Điều này cho phép dự đoán và sửa chữa các khuyết tật tiềm ẩn có thể dẫn đến lỗ khí, lỗ co hoặc vết nứt trước khi sản xuất thực tế. Ví dụ, bằng cách mô phỏng dòng chảy của kim loại lỏng trong kênh dẫn, có thể tối ưu hóa thiết kế hệ thống rót, đảm bảo việc đổ đầy ổn định và thoát khí hiệu quả. Khả năng dự đoán kỹ thuật số này đã nâng cao đáng kể tỷ lệ thành công của lần thử nghiệm đầu tiên, đảm bảo tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng từ nguồn gốc.

Tính năng cát đúc xuất sắc. Do đặc tính xây dựng từng lớp, khuôn cát in 3D có thể đạt được độ đồng nhất và độ thoáng khí mà công nghệ truyền thống khó có thể đạt được. Điều này rất quan trọng đối với quá trình đúc. Độ thoáng khí đồng nhất đảm bảo khí sinh ra bên trong khuôn cát có thể thoát ra ngoài một cách trơn tru trong quá trình rót, giảm đáng kể các khuyết tật lỗ khí do thoát khí không thông suốt.

Làm mát theo hình dạng. Công nghệ làm mát theo hình dạng là một ứng dụng cách mạng khác của in 3D trong lĩnh vực khuôn đúc. Các chi tiết khuôn được sản xuất bằng in 3D kim loại có thể thiết kế các kênh làm mát hoàn toàn theo đường viền bề mặt của chi tiết đúc. Điều này cho phép làm mát nhanh chóng và đồng đều, giảm đáng kể biến dạng và lỗ rỗ do co ngót không đều, từ đó giảm tỷ lệ phế phẩm một cách đáng kể. Theo dữ liệu liên quan, việc sử dụng khuôn có hệ thống làm mát theo hình dạng có thể rút ngắn thời gian chu kỳ ép phun lên đến 70%, đồng thời nâng cao đáng kể chất lượng sản phẩm.

Từ "thử nghiệm vật lý" đến "dự đoán số". Đóng góp cốt lõi của in 3D là chuyển đổi mô hình "thử và sai" truyền thống trong đúc sang "sản xuất dự đoán". Công nghệ này cho phép các nhà máy đúc thực hiện vô số lần lặp lại trong môi trường kỹ thuật số với chi phí thấp và hiệu quả cao, đánh dấu một sự thay đổi căn bản trong tư duy và quy trình kinh doanh. Mô hình "sản xuất kết hợp" này giúp công nghệ in 3D dễ dàng được các xưởng đúc truyền thống chấp nhận và đạt được hiệu quả sản xuất cao nhất. Ví dụ, có thể sử dụng in 3D để sản xuất các lõi cát phức tạp nhất và dễ xảy ra lỗi nhất, sau đó kết hợp chúng với khuôn cát được sản xuất bằng phương pháp truyền thống, từ đó "bổ sung những điểm mạnh và bù đắp những điểm yếu".

Chương 3: Công nghệ San Di: Động cơ số hóa thúc đẩy ngành đúc

3.1 Thiết bị cốt lõi: "Sức mạnh cứng" của sự đổi mới trong đúc khuôn

Sản phẩm chủ lực của công ty làMáy in cát 3DP, nổi bật vị thế dẫn đầu về công nghệ. Thiết bị chủ lực3DPTEK-J4000Với kích thước định hình siêu lớn 4000×2000×1000 mm, sản phẩm này có tính cạnh tranh cao trên toàn cầu. Kích thước siêu lớn này cho phép đúc các chi tiết phức tạp và lớn thành một khối duy nhất mà không cần ghép nối, từ đó loại bỏ các khuyết tật tiềm ẩn do ghép nối gây ra. Đồng thời, ví dụ như...

杏彩体育网:3DPTEK-J1600PlusThiết bị này có độ chính xác cao ±0,3 mm và tốc độ in hiệu quả, đảm bảo chất lượng vượt trội trong quá trình sản xuất nhanh chóng.

Ngoài ra, công nghệ của San DiThiết bị SLS (Selective Laser Sintering)series, such as杏彩体育网:LaserCore-6000, cũng thể hiện xuất sắc trong lĩnh vực đúc chính xác. Dòng thiết bị này đặc biệt thích hợp cho sản xuất khuôn đúc bằng sáp, cung cấp giải pháp chính xác hơn cho các bộ phận cao cấp và tinh vi trong ngành hàng không vũ trụ, y tế, v.v.

3.2 Dịch vụ toàn chuỗi: Giải pháp đúc tích hợp

3.3 Trường hợp điển hình: Chứng minh giá trị dựa trên dữ liệu

以Vỏ động cơ làm mát bằng nước cho ô tôVí dụ, trường hợp này minh họa hoàn hảo cách công nghệ đúc cát 3DP giải quyết thách thức đúc nguyên khối cho các chi tiết có kích thước lớn, thành mỏng và hệ thống kênh làm mát xoắn ốc phức tạp. ²¹。Sự ứng dụng thành công của công nghệ này trong lĩnh vực xe năng lượng mới đã chứng minh những ưu điểm nổi bật của nó trong sản xuất các chi tiết đúc có cấu trúc phức tạp và hiệu suất cao.

Ở một nơi khácThân bơm công nghiệpTrong trường hợp này, San Di Technology đã áp dụng mô hình sản xuất kết hợp "3DP bên ngoài + SLS bên trong". Chiến lược tận dụng ưu điểm của cả hai công nghệ này đã giúp rút ngắn chu kỳ sản xuất xuống 80%, đồng thời nâng cao độ chính xác kích thước của chi tiết đúc lên cấp CT7, hoàn toàn chứng minh hiệu quả mạnh mẽ của mô hình sản xuất kết hợp.

Chương 4: Tầm nhìn tương lai: Số hóa và phát triển bền vững trong ngành đúc

Kết luận In ấn 3D không phải là kẻ hủy diệt của ngành đúc, mà là người cách mạng hóa nó. Thông qua hai ưu điểm cốt lõi là "không cần khuôn mẫu" và "số hóa", công nghệ này mang lại cho ngành đúc truyền thống sự linh hoạt, hiệu quả và đảm bảo chất lượng chưa từng có. Nó giúp các nhà máy đúc thoát khỏi tình trạng tỷ lệ hỏng hóc cao, bước vào một kỷ nguyên mới hiệu quả hơn, cạnh tranh hơn và sẵn sàng đón nhận sự đổi mới. Đối với bất kỳ doanh nghiệp đúc nào muốn nổi bật trong thị trường cạnh tranh khốc liệt, việc áp dụng công nghệ in 3D do SanDe Technology đại diện không còn là một lựa chọn có thể bỏ qua, mà là con đường duy nhất dẫn đến tương lai.