샌드 3D 프린팅을 통해 중요한 교체 주물을 빠르게 전달

Jul 23, 2023

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중요한 교체 부품과 조달하기 어려운 주조품은 리드 타임이 길어지는 경우가 많으며, 대부분은 기존 패턴이나 코어 박스를 조달하기 위한 대기 시간으로 인해 발생합니다. 소량 또는 일회성 타설을 위해 목재나 금속으로 가공된 툴링을 고가로 구입하는 것은 비용 효율적이지 않은 경우가 많습니다.

그러나 인프라나 운송 분야에 사용되는 가장 중요한 주조품은 수요가 높으며 공급망 지연이 점차 일반화되고 있습니다. 파괴적인 기술은 차세대 금속 주조로 성장을 주도하고 있습니다.

바인더 제트 3D 프린팅을 사용한 디지털 샌드캐스팅은 기존 주조 툴링에 비해 비용이 많이 들고 리드 타임이 몇 달에 걸쳐 발생하는 일을 없애줍니다. 모래 3D 프린팅 프로세스는 디지털 데이터를 사용하여 CAD 파일에서 직접 모래에 있는 금형과 코어를 인쇄함으로써 툴링을 대체합니다. 수년간 보관한 후 새로운 패턴이 생성되거나 코어 박스가 수리될 때까지 지연이 발생하지 않습니다. 단일하지만 중요한 교체 금속 주조를 공급하기 위해 새로운 툴링을 만드는 초기 비용 없이 레거시 부품을 공급할 수 있습니다.

리드 타임, 툴링 투자 및 주조 결함을 대폭 줄이는 디지털 모델에서 직접 주조 금형 및 코어를 생산하는 모래 바인더 분사를 통해 위험을 제거한 공급망

다른 산업 부문의 생산업체와 마찬가지로 주조업체도 3D 프린팅을 통합하여 공급망 문제를 해결하고 교체 부품을 위한 신속한 주조를 공급함으로써 고객의 기대를 뛰어넘는 동시에 보다 효율적으로 운영되고 있습니다.

샌드 3D 프린팅은 주조소에서 20년 이상 금속 주조 도구를 만드는 데 사용되었으며 오늘날의 바인더 분사 시스템은 생산량에 맞춰 정밀 금형과 코어를 생산합니다. 산업용 프린트헤드는 종이에 인쇄하는 것과 유사하게 한 번에 얇은 층 하나의 견고한 부품을 생성하는 모래 입자층에 바인더를 선택적으로 증착합니다.

ExOne은 빠른 대체 금속 주조품 조달을 위한 프레임워크를 구축하기 위해 모래 3D 프린팅 기술의 필요성을 정량화하는 데 도움을 주기 위해 노력하고 있습니다. 다양한 업무 핵심 산업 분야의 파트너와 함께 우리는 정의된 속성 및 관련 임계값을 개발하여 디지털 금형 및 코어로 만든 주물을 소싱하는 것이 효율적이고 경제적인 시기에 대한 방법을 확립하기 위해 노력하고 있습니다.

3D 프린팅의 이점은 주조 중에 품질 및 일관성 문제가 자주 발생하는 조달하기 어려운 부품의 품질을 향상시키는 데에도 활용될 수 있습니다. 바인더 제팅으로 형태를 구축하면 주조 툴링의 혁신을 가능하게 하는 설계 자유가 제공됩니다. 즉, 기존 공정에서는 불가능했던 경량화 및 최적화된 부품 성능을 가능하게 하는 복잡하고 통합된 형상을 생성합니다.

적층 제조의 자유로운 설계 덕분에 스크랩 감소를 위한 코어 통합이나 성공적인 첫 번째 타설에 도움이 되는 유기 리깅 기능과 같은 이점이 있어 정밀 중요 주조물을 신속하게 서비스에 투입할 수 있습니다.

선박용 엔진은 습기와 물(종종 염수 포함)에 지속적으로 노출되는 열악한 환경에서 작동하며, 이로 인해 엔진 부품이 성능이 저하됩니다. 디젤 엔진은 높은 실린더 압력과 열로 연소를 생성하기 때문에 디젤 연료를 자동 점화하기에 충분한 열을 생성하려면 높은 압축비로 작동해야 합니다.

실린더 헤드는 연료 분사기, 흡입 및 배기 밸브와 같은 다른 중요한 부품을 지원하는 엔진의 중요한 구성 요소입니다. 라이너 플랜지 상단에 위치하며 너트와 볼트로 실린더 블록에 고정되어 있는 이 부품은 매우 높은 온도와 압력에 노출되어 엔진이 급속히 가열되고 냉각됨에 따라 팽창하고 수축합니다.

이러한 환경 조건으로 인해 선박용 디젤 엔진은 높은 냉각 요구 사항과 관련된 극심한 압력을 견딜 수 있도록 제작되어야 합니다.

태국 조선소인 Hi-Tech Marine Engineering은 과열로 인한 큰 스트레스로 인해 실린더 헤드에 균열이 발생하는 문제에 직면했습니다. 주중 매일 운영되는 비즈니스의 경우, 화물선을 다시 작동하려면 빠른 수리가 필요했지만, 파손된 부품은 거의 10년이 지났고 더 이상 OEM 공급업체에서 생산하지 않습니다. HiTech Marine의 소유주인 Aomthep CheinSuwan은 "우리 사업에서는 배송 시간이 매우 중요합니다. 우리는 지속적으로 작업을 하고 있기 때문에 부품을 기다릴 수 없기 때문에 예산에 맞춰 빠른 처리 시간이 필요합니다"라고 말했습니다.