Что должны знать литейщики о 3D печати

VX4000

Использование 3D печати в литейном производстве возрастает высокими темпами. Сегодня уже стала стандартом 3D печать песчаных литейных форм и стержней. В настоящее время это производство лежит в области производства прототипов и малых партий, однако границы производства все больше и больше смещается в сторону больших объемов, так как производительность систем 3D печати продолжает улучшаться, что очень хорошо просматривается на деятельности компании voxeljet.

СПРАВКА

voxeljet является ведущим производителем систем промышленной 3D-печати. В компании также работают сервисные центры для производства форм и стержней при изготовлении металлического литья, а также моделей в Германии, США и Великобритании, которые в состоянии производить по требованию заказчика песчаные формы и пластиковые модели для литья по выплавляемым моделям, на основе данных CAD.

С точки зрения общих затрат, 3D печать всегда более экономичная альтернатива традиционным способам до определенного размера партии, так как отсутствуют затраты на изготовление оснастки, инструмента и приспособлений. Чем меньше размер партии, тем большее преимущество затрат, которые предоставляют технологии voxeljet. 3D-печать отливок со сложной геометрией является наиболее экономичным выбором, даже партий в несколько сотен единиц, хотя она не может заменить классическую технологию литья при большой серии.

Следующее преимущество вытекает от сокращения работ постобработки литых заготовок. То же самое относится и к технологии литья по выплавляемым моделям, где 3D печатные пластиковые модели заменяют классические восковые модели, для производства которых требуются шприц-формы, изготовление которых забирает много времени и обходится очень дорого.

Печатные песчаные формы для литья металла

В отличие от обычного изготовления форм, в которых производство типовых модельных комплектов может занять несколько недель, 3D печать позволяет печатать даже сложные песчаные формы, как правило, за ночь или в течение нескольких дней. Формы создаются без дорогостоящей оснастки и производятся в полностью автоматизированном процессе, чисто на основе данных CAD в процессе наслоения, в котором 300-микронные слои кварцевого песка  наносятся многократно и избирательно склеиваются связующим, с использованием системы печатающей головки. После завершения процесса печати, формы должны быть распакованы и очищены от лишнего песка, вот и все. Поскольку песчаные формы производятся непосредственно на основе данных CAD, они установили стандарт, где обеспечиваются ответственные детали и точность.

Наряду с более коротким временем производства, 3D печать дает гораздо меньшее ограничение свободы дизайна, чем при обычном производстве, т.к. отпала небходимость контролировать литейные уклоны, разделительные линии, выточки. Даже формы, которые модифицированы на этапе тестирования могут быть напечатаны непосредственно в соответствии с новыми данными CAD, без модифицирования оснастки и инструмента, что отнимает много времени.

Сочетание 3D печатных стержней и классической конструкции формы

В современных инновациооных производствах хорошей практикой является сочетание 3D-печатных стержней и форм, полученных традиционными методами. Такой подход является хорошим выбором, среди прочего, при производстве сложных стержней с поднутрениями, которые необходимы, к примеру, для рабочих колес. Стержни могут быть напечатаны в 3D-принтере, а затем интегрированы в обычную форму. Эти преимущества включают в себя меньшее количество деталей и гораздо менее трудоемкий процесс формообразования, так как метод исключает затраты времени на сборку сложных стержней, а также сводит к минимуму последующую окончательную обработку.

Стабильность и прочность 3D-печатных и полученных традиционными методами форм практически равны, со значениями прочности на изгиб в диапазоне от 220 до 380 Н/см2.

Преимущества 3D-печати для литья по выплавляемым моделям

В дополнение к печати песчаных форм, все больше и больше литейщиков также полагаются на модели, произведенные на  3D-принтерах для литья по выплавляемым моделям. Этот метод облегчает легкий и простой производства восковых моделей. Хотя этит модели изготовлены из пластика, а не из воска, это не не имеет никакого отношения к последующим стадиям процесса. Производство моделей PMMA на 3D принтерах достаточно просто: они печатаются точно в соответствии с данными САПР. Для повышения качества, пластиковые модели также пропитывают воском, что создает особенно мелкопористую и однородную поверхность.

 В дополнение к производству моделей с минимальными затратами и без использования оснастки и инструментов, метод также дает впечатляющую экономию времени. К примеру, сервисный центр Voxeljet может предоставить модели в размерах до 1000 х 600 х 500 миллиметров за несколько рабочих дней. Большая рабочая коробка также может быть использована для печати небольших партий продукции в одном задании печати. Последующие операции литья по выплавляемым моделям идентичны, используется ли классические восковые модели или 3D печатные модели.

Источник: www.voxeljet.de

Статьи по теме