1 台のサンド 3D プリンターを安定した生産ラインに拡張することは、主に建物にさらに多くの機械を設置することではありません。データ、砂、バインダー、仕掛品、人員は継続的に移動し、追跡可能な状態を維持する必要があります。砂の供給、脱粉、養生、塗装、検査がボトルネックになると、高速プリンターでも高い効果的な出力を実現できません。
ターゲットのキャストとシフトごとに必要な出力から始めて、ライン構成にまで遡って作業します。
マシンを数える前に容量を定義する
少なくとも 3 つの代表的なタスク グループを収集します。頻繁に発生する中子、大型の金型、および多品種少量の注文です。各グループについて、境界サイズ、実際の砂の量、ビルドごとのパーツ、パーツの重量、洗浄の難易度、仕上げ時間、および納品のペースを記録します。名目ビルド速度は、ネスト密度、ボックス交換時間、稼働時間が含まれた後でのみ月次生産量となります。
基本的な容量モデルは以下をカバーする必要があります。
- ビルド ボックスごとの代表的なパーツ。
- シフトおよびボックス交換時間ごとに完了するビルド。
- 硬化と粉末除去を並行して行う能力。
- メンテナンス、プリントヘッドのチェック、計画的なダウンタイム。
- 初品の検証、やり直し、異常なバッチ。そして
- 注文構成と予備能力の季節変動。
出力を定義したら、1 台のプリンターに複数の交換ボックスが必要か、または複数のプリンターで砂の供給、回収、後処理システムを共有するかを決定できます。
機能エリアが充実したライン
データと本番の準備
ファイル検査、鋳造プロセス設計、スライス、ネスティング、作業指示書、バージョン管理がここに属します。フロアに送信されるファイルは承認されたリビジョンと一致する必要があり、各ジョブは砂ロット、バインダー ロット、および重要な設定まで追跡できる必要があります。
新しい砂、再生砂、バインダーの保管場所
材料には明確な識別、管理された保管、および相互汚染に対する対策が必要です。回収された砂はふるいにかけ、粉塵を取り除き、冷却または再生してから、承認された比率でのみ使用する必要があります。 「リサイクル可能」とは、テストせずに無制限に再利用できることを意味するものではありません。
印刷と素材の移動
印刷領域には、安定した温度と湿度、圧縮空気、電源、ネットワーク アクセス、およびメンテナンス クリアランスが必要です。衝突、金型の損傷、粉塵の移動を減らすために、ビルドボックス、カート、クレーン、フォークリフトのルートを歩道から分離する必要があります。
脱粉、硬化、コーティング
洗浄ステーションでの抽出、集塵、照明、部品のサポートは、安全性と歩留まりの両方に影響します。複雑な通路では、専用のツールと、緩んだ砂が除去されたことを確認する文書化された方法が必要です。硬化、含浸、またはコーティングには、別のステーション、乾燥能力、および制御された待機エリアが必要な場合があります。
検査とリリース
検査は外観を超えたものでなければなりません。重要な寸法、重量、金型の強度、表面の完全性、残留砂、コーティングおよびロットの記録は、部品のリスクに応じて調整する必要があります。品質結果は、最終検査時に孤立したままではなく、ネスティング、印刷、材料管理にフィードバックされる必要があります。
砂型と中子の応用ページで完全なプロセスのコンテキストをご覧ください。
砂の供給と回収の設計
供給システムは、材料の相互汚染を防ぎながら、安定した砂の温度、水分、粒子の分布および流れを維持する必要があります。サイロの容量は、計画されたシフトをカバーし、サンプリング、空の化、およびメンテナンスを可能にする必要があります。自動配信により手動での取り扱いが軽減されますが、それでもレベルの監視、詰まりへの対応、粉塵制御、ダウンタイム計画が必要です。
リカバリー設計は鋳造プロセスから始まります。ビルドからの結合していない砂、粉末除去中に除去された砂、および注入後の使用済みの砂は同等ではありません。印刷への適性は、強熱減量、粒度分布、微粉、pH または酸要求値などのシステム関連の尺度を使用して検証する必要があります。受け入れられなかった物質の隔離および廃棄ルートを提供します。
再コーティングから脱粉末および回復までのバインダー ジェッティング ワークフローに関するガイドでは、これらの手順について詳しく説明しています。
デジタルプロダクションでは役割を単に取り除くのではなく、役割を変える
繰り返しのパターン作成や組み立て作業が一部減少する一方で、データ エンジニアリング、メンテナンス、材料管理、プロセス分析が増加します。一般的な責任には次のようなものがあります。
- 鋳造プロセス エンジニア: 溶融金属ランナー システム、ライザー、中子設計、鋳造検証。
- データおよびネスティング エンジニア: ファイル バージョン、スライス、ビルド ボリュームの使用率。
- 機械オペレーター: 始動、箱の交換、資材の取り扱い、日常の点検。
- 後処理技術者: 脱粉、硬化、コーティング、移動。
- 品質技術者: 寸法、強度、トレーサビリティ、例外リリース。
- メンテナンス技術者: プリントヘッド、砂の供給、集塵、機械設備、ユーティリティ。
1 人が複数の役割を担当する場合もありますが、責任とシフトの引き継ぎは明確にする必要があります。トレーニングには、プリンター ソフトウェアだけでなく、粉塵、化学物質、持ち上げ、高温の鋳造環境も含める必要があります。
パイロットからスケールまでの段階的なパス
- プロジェクトの検証: 代表的な中子を印刷し、仕上げと鋳造の結果を確認します。
- 安定した単一マシン操作: 材料、パラメータ、メンテナンス、トレーサビリティ、品質基準を確立します。
- サイクル バランシング: 実際の注文を使用して、砂の供給、洗浄、養生、検査の能力を検証します。
- モジュール式拡張: バイパスや復旧計画を維持しながら、マシンやオートメーションを追加します。
大規模なスマート ファウンドリは、スケールの可能性を示しています。機械の数、人員配置、生産高はエンジニアリングに情報を提供できますが、新しいラインはすべて、独自の注文構成、構築、およびプロセス目標に合わせて規模を決定する必要があります。 6 段階のファウンドリ導入ロードマップに進みます。
大規模なリファレンス
寧夏回族自治区の KOCEL グループ内のインテリジェント機器事業は、粉末上に結合剤を選択的に噴射する 3D プリンティングに基づく大容量鋳造 3D プリンティング プラントを開発しました。プロジェクト情報には、それぞれの高さが約 5.2 メートル、およそ 35 トンの 14 台のサンド プリンターがあり、従来の工場では 100 人以上が必要だった作業を 30 人以上の従業員が操作して実行していると説明されています。報告された効率は同等の海外の装置の 3 ～ 5 倍で、装置コストは輸入ソリューションの約半分でした。
このプロジェクトでは、鋳造リードタイムの 70% 短縮、±0.5 mm 以内の寸法制御、累計販売台数が 300 台を超え、日本やオーストリアを含む市場への輸出が報告されました。一部の作業員は、高温で粉塵の舞う成形作業から、装置の操作、デジタル スケジュール設定、品質監視に移った。
このデータは、サンド プリンティングがパイロット マシンを超えて拡張できることを示していると同時に、実際の鋳造、ビルドの使用率、仕上げサイクルに合わせて機器の数、人員配置、生産能力を再計算する必要がある理由も示しています。
SJ-1200 サンド 3D プリント システム は、スタンドアロン マシンまたはラインの一部として評価できます。レイアウト、シフト、マテリアル フローについて話し合うには、建物の寸法、ターゲットの鋳物、毎月の需要を送信してください。
よくある質問
完全なサンド 3D プリンティング ラインにはどのような設備が必要ですか?
プリンターに加えて、ラインには通常、砂と結合剤の供給、ビルドボックスの処理、脱粉と集塵、硬化またはコーティング、検査、および砂処理装置が必要です。材料システム、鋳造、自動化ターゲットによって正確な構成が決まります。
月間目標出力には何台のプリンタが必要ですか?
代表的なネスト、ボックスごとの時間、シフト、使用率、仕上げのボトルネックを計算します。需要を公称印刷速度で割るだけでは十分ではありません。粉末の除去、硬化、または検査により、実際の生産量が制限されることがよくあります。
プリントサンドは回収して再利用できますか?
一部の砂は、選別、除塵、冷却または再生およびテスト後に、承認された比率で再利用できます。プロセスのさまざまな時点で採取された砂は同等ではないため、材料と鋳造システムの再利用率を検証する必要があります。
ラインにはどのくらいの床面積と労働力が必要ですか?
それは、プリンターの数、サイロ、ビルドボックスの移動、クリーニング方法、シフトによって異なります。機械の設置面積だけでなく、メンテナンス、防火、防塵、フォークリフト、安全な歩行者ルートも含めます。
シフトごとに何を監視する必要がありますか?
ジョブ ファイルのリビジョン、砂と結合剤のロット、環境条件、パラメータ ステータス、プリントヘッドまたはマシンの例外、クリーニング結果、重要な寸法、金型の損傷、最終的なリリース ステータスを記録します。