Цифровізація та автоматизація стають все більш важливими в сучасному виробництві. Інформаційні технології трансформують промислові галузі, дозволяючи виконувати завдання оперативніше і точніше, здійснювати безперервний моніторинг виробництва, виключати зайві етапи роботи та досягати високої ефективності. І ливарне виробництво не є винятком [1]. У цьому контексті 3D-друк ливарних форм пропонує нові можливості як одна з ключових технологій для переходу до інтелектуального процесу лиття [2].

Протягом багатьох років 3D-друк ливарних форм обмежувався створенням прототипів та невеликих серій через технічні обмеження комерційного обладнання. Однак ця ситуація змінюється, в тому числі завдяки спільній роботі німецької компанії Voxeljet, GE Vernova та Інституту Фраунгофера. Вони успішно розробили та провели випробування широкоформатного 3D-принтера VX9000 (рис. 1) [3].

Рис. 1. Схема конструкції системи VX9000 за методом «binder jetting» [3]

Цей принтер використовує технологію струминного друку зв’язувальних компонентів та здатний створювати ливарні піщані форми у робочому просторі, аналогічному традиційній опоці (у просвіті), розміром 9×7×1,8 метра. Це дозволяє виготовляти форми для багатотонних виливків, що раніше було неможливо для адитивного виробництва. Однією з головних цілей проекту було прискорення виробництва литих деталей для морських вітрових турбін. Замість традиційних десяти тижнів, необхідних для виготовлення піщаних форм, новий процес скорочує цей термін до двох [3]. Експериментальні випробування на ливарному заводі Baettr у Швеції підтвердили, що піщані форми, виготовлені на VX9000, не тільки відповідають, а й перевершують за точністю традиційні аналоги (рис. 2).

Рис. 2. Камера широкоформатного принтера VX9000 під час випробування на ливарному заводі Baettr (ліворуч) та зібраний друкувальний стіл (праворуч) [3]

Крім того, піщані форми значно легші у збиранні, а поверхні литих деталей потребують меншого очищення. Результати тестування були вражаючими: було виготовлено 20 референтних форм для виливків, найважчий з яких важив 7,2 тонни (рис. 3), і жоден з них не мав виявлених дефектів [3].

Рис. 3. Готовий багатотонний виливок [3]

Ця технологія демонструє, що 3D-друк ливарних форм більше не є нішевою технологією. Вона може бути застосована у великомасштабному виробництві для таких галузей, як вітроенергетика та гідроенергетика. Це дозволяє не лише скоротити терміни, а й зменшити логістичні витрати та пов'язані з ними викиди. Важливо зазначити, що VX9000 підтверджує: цифрова трансформація може бути успішно впроваджена навіть для найбільших і найскладніших ливарних процесів.

Література

1. Дорошенко В.С. Методи «цифровізації» ливарно-металургійного виробництва: віртуальний інжиніринг, цифровий двійник, адитивні технології. Метал і лиття України. 2021. № 3. С. 62-63. https://doi.org/10.15407/scin15.04.005.

2. Kang, Jw., Liu, Bl., Jing, T. et al. Intelligent casting: Empowering the future foundry industry. China Foundry 21, 409-426 (2024). https://doi.org/10.1007/s41230-024-4056-z

3. Tenorio-Lara A. VX9000 validated for multi-ton additive casting applications. 3D Printing Industry. 12.09.2025. URL: https://3dprintingindustry.com/news/vx9000-validated-for-multi-ton-additive-casting-applications-244311/