Getti sostitutivi critici consegnati rapidamente con la stampa 3D con sabbia

Jul 23, 2023

Condividi questo articolo

I pezzi di ricambio critici e le fusioni difficili da reperire spesso soffrono di lunghi tempi di consegna, causati principalmente dall'attesa per procurarsi modelli tradizionali o scatole d'anima. Il costoso acquisto di utensili ricavati dal legno o dal metallo per colate a basso volume o una tantum spesso non è conveniente.

Tuttavia, le fusioni più critiche, spesso per applicazioni infrastrutturali o di trasporto, sono molto richieste e i ritardi nella catena di fornitura sono sempre più comuni. Le tecnologie dirompenti stanno guidando la crescita con la prossima generazione di getti di metallo.

La fusione in sabbia digitale utilizzando la stampa 3D a getto di legante elimina i costi elevati e i lunghi tempi di consegna dei tradizionali strumenti di fonderia. Il processo di stampa 3D su sabbia utilizza dati digitali per sostituire gli utensili stampando stampi e anime nella sabbia direttamente da file CAD. Non vengono causati ritardi nell'attesa della creazione di nuovi modelli o della riparazione delle scatole d'anima dopo anni di stoccaggio. Le parti preesistenti possono essere fornite senza il costo iniziale della creazione di nuove attrezzature per fornire una singola, ma critica, fusione di metallo sostitutiva.

Catene di fornitura senza rischi grazie al getto di legante di sabbia che produce stampi e anime per fonderia direttamente da modelli digitali che riducono drasticamente i tempi di consegna, gli investimenti in attrezzature e i difetti di fusione

Le fonderie, come i produttori di altri settori industriali, stanno beneficiando dell’integrazione della stampa 3D per risolvere le sfide della catena di fornitura e stanno operando in modo più efficiente, superando al contempo le aspettative dei clienti fornendo getti rapidi per pezzi di ricambio.

La stampa 3D con sabbia è stata utilizzata nelle fonderie per più di due decenni per creare attrezzature per la fusione dei metalli e gli odierni sistemi a getto di legante producono stampi e anime di precisione con un volume di produzione. Una testina di stampa industriale deposita selettivamente un legante in un letto di particelle di sabbia creando una parte solida uno strato sottile alla volta, simile alla stampa su fogli di carta.

ExOne lavora per aiutare a quantificare la necessità di tecnologia di stampa 3D con sabbia per costruire un quadro per l’approvvigionamento di getti di metallo a sostituzione rapida. Insieme a partner in vari settori mission-critical, stiamo lavorando per sviluppare attributi definiti e soglie associate per stabilire un metodo che stabilisca quando è efficiente ed economico approvvigionarsi di getti realizzati con stampi e anime digitali.

I vantaggi della stampa 3D possono essere sfruttati anche per migliorare la qualità di componenti difficili da reperire che spesso incontrano problemi di qualità e consistenza durante la fusione. La creazione di forme con il binder jetting offre una libertà di progettazione che consente l'innovazione negli strumenti di fusione, creando geometrie complesse e consolidate che consentono un alleggerimento e prestazioni ottimizzate delle parti non possibili con i processi tradizionali.

La libertà di progettazione della produzione additiva sblocca vantaggi come il consolidamento del nucleo per ridurre gli scarti o le funzionalità di rigging organico che aiutano i primi getti di successo per mettere rapidamente in servizio getti critici di precisione.

I motori marini funzionano in ambienti difficili con costante esposizione all'umidità e all'acqua, spesso salata, che deteriorano i componenti del motore. Poiché i motori diesel creano combustione a causa dell'elevata pressione e del calore dei cilindri, devono funzionare con rapporti di compressione elevati per generare calore sufficiente ad autoaccendere il carburante diesel.

Le testate sono componenti critici del motore che supportano altre parti importanti come gli iniettori di carburante e le valvole di aspirazione e scarico. Situati sopra la flangia della camicia e fissati al blocco cilindri con dadi e bulloni, sono esposti a temperature e pressioni estremamente elevate, espandendosi e contraendosi mentre il motore si riscalda rapidamente e si raffredda.

A causa di queste condizioni ambientali, i motori diesel marini devono essere costruiti per resistere alle pressioni estreme legate agli elevati requisiti di raffreddamento.

Hi-Tech Marine Engineering, un cantiere navale in Tailandia, si è trovato di fronte a una testata con crepe causate dalla grande quantità di stress dovuto al surriscaldamento. Con un'attività che opera tutti i giorni della settimana, la nave mercantile necessitava di una riparazione rapida per tornare in servizio, ma il componente rotto aveva quasi dieci anni e non era più in produzione presso il fornitore OEM. "I tempi di consegna sono fondamentali nella nostra attività: non possiamo aspettare i pezzi perché siamo costantemente operativi, quindi abbiamo bisogno di tempi di consegna rapidi nel rispetto del budget", ha affermato Aomthep CheinSuwan, proprietario di HiTech Marine.