Эффективная технология литья по выплавляемым моделям малых серий

Модель напечатанная на принтере Voxeljet

Бурное развитие новых технологий меняет установившиеся взгляды на экономическую целесообразность использования тех или иных процессов для изготовления конкретных отливок в литейном производстве и порождает новые, комбинированные, прогрессивные технологии, расширяющие возможности современного производства.

Производство отливок способом литья по выплавляемым моделям предполагает изготовление больших серий отливок (серийное и массовое производство), что обусловлено высокой стоимостью изготовления технологической оснастки.  При таких условиях производитель выходит на высокую рентабельность производства. Между тем, в ряде отраслей, к примеру в станкостроении, возникает насущная необходимость в производстве высокоточных отливок малых серий, производство которых способом литья по выплавляемым моделям не эффективно с экономической точки зрения.

Хороший вариант решения данной задачи дает немецкая компания Voxeljet, которая предлагает технологию 3D печати для изготовления выплавляемой модели из синтетического полимера PMMA (полиметилметакрилат) и 3D принтеры для реализации данной технологии. Модели из PMMA могут заменить восковых моделей и могут быть произведены с высокой скоростью и точностью. К примеру, новейшие принтеры voxeljet могут произвести пластмассовую модель колеса Francis (диаметром 500 мм) за 24 часа.

Материал моделиполиметилметакрилат, размягчается при 73°С и выплавляется без остатка при температуре свыше 700°С, что делает его  пригодными для использования в качестве моделей литья по выплавляемым моделям.

Schmolz + Bickenbach (специализированный сталелитейный завод, с номенклатурой отливок от 30 грамм до 20 т) имеет опыт работы с 3D-печати пластиковых моделей. «В прошлом мы использовали модели, произведенные в сервисном центре voxeljet«, рассказывает Томас Peipp -инвестиционный менеджер кастинг на Schmolz + Bickenbach Guss GmbH, Ennepetal (Германия). «В 2013 году очевидные преимущества технологии 3D печати и постоянно растущие объемы заказов, побуди нас купить собственный принтер voxeljet VX1000, позволяющий нам печатать части размером до: 1060 x600x500 мм и максимальным весом — 70 кг. Теперь мы можем предложить нашим клиентам еще более быструю и эффективную поддержку«, добавил он.

Построение модели осуществляют в специальном контейнере, где пластиковый порошок наносят равномерным тонким слоем на рабочую поверхность, после чего ведут печать данного слоя распылением растворителя из головки принтера, в соответствии с чертежом. Растворитель обеспечивает прочное сцепление (прилипание) частиц порошка в локально ограниченной области. Заданный объект создается многократным нанесением слоя порошка и последующей печати. По окончании печати, оставшиеся не связанными частицы порошка, отделяются от модели, которую затем пропитывают воском для обеспечения закрытой, гладкой поверхности.

Последующие шаги являются стандартными рутинными операциями литья по выплавляемым моделям, как в случае использования восковой модели. Выгорание модели происходит при температуре 700°C или чуть более, формы выгорают полностью, не оставляя следов.

ВЫВОД

Технология изготовления пластиковой модели методом 3D печати исключает дорогостоящую операцию – изготовление пресс-форм, что резко снижает себестоимость производства и создает предпосылки изготовления отливок по выплавляемым моделям малых серий.

Заинтересованным посетителям сайта предлагаем фильм (с комментариями на английском языке) демонстрирующий описанную технологию в действии.

Источник: foundrymag.com

Статьи по теме