“Зачем чинить то, что и так работает?”
Давайте определим понятие «Цифровая литейка». Слышали о такой?
А мы слышали. И видели.
Рассказываем.
Итак, «цифровая литейка» – это литейное производство, все процессы которого оцифрованы:
- Компьютерное проектирование литейной оснастки в САПР,
- Изготовление литейной оснастки на 3D-принтере,
- Цифровой контроль залива и охлаждения расплава,
- Контроль геометрии конечного изделия с помощью 3D-сканера,
- Обработка поверхности изделия на станке с ЧПУ.
Редкая компания сегодня решится на модернизацию оборудования, ввиду объективных процессов в Российской экономике, а конкурировать жизненно необходимо. Все усложняют санкции: доступные еще вчера детали, невозможно купить ни за какие деньги.
Вот и приходится выкручиваться. Вместо покупки новой техники – глубокая модернизация старой.
Вместо замены детали – ремонт, а чаще всего изготовление собственными силами или на стороне.
Другими словами, требуется сделать работу за производителя: изготовить деталь с надежностью и качеством оригинала.
Неплохая задача, правда?
Сломалась литая деталь станка. Что в текущей ситуации делают на предприятии? Отдают деталь в конструкторский отдел, где конструкторы выполняют чертеж, передают его в цех производственной оснастки, где создается литейная форма, далее в литейном цеху получают отливку, затем инструментальщики «доводят» деталь на станке с ЧПУ и пробуют смонтировать.
Упс, не попали в размеры…
Цикл повторяется. Процесс занимает от пары недель до пары месяцев.
Станок стоит…
Если бы литейка была цифровой…
«Из девяти этапов процесса литья, мы оцифровали шесть, ускорив производство в 5-6 раз»
«Из девяти этапов процесса литья, мы оцифровали шесть, ускорив производство в 5-6 раз»
Заказчик принес нам деталь без чертежей. Необходимо изготовить ее исправную копию.
Цифровой процесс выглядит так:
Оцифровка производства это не только сокращение времени выпуска готовой продукции, это исключение человеческого фактора при создании литейной оснастки.
Традиционная оснастка выглядит так
Цифровая оснастка выглядит так
Цифровую оснастку можно виртуально «пролить» в программе и убедиться, что форма собрана верно и везде проливается, отсутствуют газовые пузыри и кристаллизация проходит в правильном направлении.
Цифра прощает ошибки, жизнь не всегда.
Пример производства отливки в «Цифровой литейке».
850 кг за 1 неделю
Задача: получить литую деталь магистрального компрессора массой 0,85 тонны.
Срок: 1 неделя.
1. Заказчик предоставил чертежи конечного изделия, но основе которых была спроектирована сама деталь.
- Конечная деталь – цилиндр компрессора для прокачки газа на магистральном трубопроводе.
- Металлоёмкость конечного изделия 850 кг.
- Материал: высоколегированная сталь
2. Далее мы спроектировали 3D-модель песчаной литейной формы.
Форму распечатали на 3D принтере FHZL. Вес формы – 1 тонна.
Для построения песчаной формы мы использовали:
- кварцевый песок, фракции 0,2 мм
- катализатор для активации песка - 0,4% от объема песка (4 кг)
- фурановая смола - 1,8% от объема песка (18 кг)
- печать производилась на аддитивной установке с камерой построения 1800×1000×700 мм
- габаритные размеры собранной песчаной формы составили 1166х878х1020 мм,
Включая литники и выпары.
- печать формы производилась в две смены, общее время печати составило 17 часов.
Супербыстрая печать: 1 тонна песка за 17 часов.
Затраты на 3D печать песчаной формы:
- 1 тонна песка 6 000 руб.
- катализатор (активатор) 4 кг. – 3 276 руб.
- фурановая смола (биндер) 18 кг. – 19 278 руб.
Итого: 28 554 руб (без учета зарплаты сотрудника, электричества и т.д.)
При том, что создание той же формы традиционным способом стоит:
– 1 400 000 руб.
Срок изготовления: 1,5 месяца.
Производство 1 отливки
Клиент вернулся с большим заказом.
По итогу проекта, клиент заказал еще 7 таких компрессоров. Давайте посчитаем экономию от «цифровой литейки» в данном случае.
__
При традиционном процессе изготовления модельной оснастки:
Оснастку можно использовать повторно, поэтому затраты на производство оснастки делятся на 8 отливок.
Итого: 175 000 руб. за отливку.
Срок изготовления оснастки и 8 отливок – 60 дней,
От момента принятия проекта в работу, до получения готовых отливок,
__
При аддитивном процессе оснастка одноразовая.
Необходимо напечатать 8 комплектов.
Итого: 28 554 руб. за отливку.
Срок изготовления 8 комплектов оснасток с отливками – 5 дней, от момента принятия проекта в работу, до получения готовой отливки.
*в данных расчетах не учитывались следующие затраты:
для традиционного процесса:
- трудозатраты на формование
- затраты на смесь ПГС или ХТС (что может составлять до 15 000 руб. на отливку)
- дальнейшее хранение модельной оснастки на складе
для аддитивного процесса:
- трудозатраты на создание 3D-модели (как правило, это занимает 1 день)
Производство 8 отливок
Вывод
Наша литейка сэкономила на проекте 1 176 000 рублей.
Мы глубоко убеждены, что сэкономленные деньги сегодня приравниваются к заработанным.
Технология 3D-печати песчаной литейной оснастки относительно новая и встречают ее холодно, несмотря на колоссальную экономию средств (как и любое новшество в традиционном производстве), поэтому не судите строго. Вдруг среди читателей есть производственники, и вам было бы интересно ее у себя внедрить. Теперь вы знаете, что вы не одни.
Технология не будет полезной тем, кто производит одну и ту же продукцию годами и большими партиями. Выгоднее использовать традиционную многоразовую оснастку - она быстро отобьется.
Ну а если ваш хлеб - это опытное производство или литье деталей на заказ для множества заказчиков, то вам технология однозначно поможет снизить расходы.