Сокращение времени и затрат на литье в песчаные формы с помощью гибридной 3D-печати

Поделиться этой статьей

За последние годы процесс литья в песчаные формы претерпел кардинальные изменения благодаря преимуществам и преимуществам 3D-печати, также известной как аддитивное производство (АП). Будьте уверены, специалисты по литью в песчаные формы и традиционные литейные компании не обанкротятся из-за 3D-печати. Вместо этого AM может помочь традиционному процессу литья в песчаные формы, делая его более быстрым, экономичным и гибким.

Даже при использовании 3D-печати основная методология литья в песчаные формы остается практически той же:

Единственный шаг в этом традиционном процессе, который меняется в результате 3D-печати, — это изготовление фактической копии или шаблона и основного оборудования.

Традиционный метод изготовления лекал использует субтрактивные производственные технологии, такие как фрезерование на станке с ЧПУ основных форм из металла или пластика. Эти процессы придают блоку материала желаемую форму путем выборочного удаления нежелательного материала с помощью станков.

Напротив, процесс AM начинается с нуля и добавляет только необходимый материал, слой за слоем в пределах объема сборки или платформы сборки. Процесс аддитивной технологии позволяет изготавливать детали из широкого спектра полимеров, включая стандартные термопласты, термореактивные смолы, наполненные и фотополимерные смолы и даже металлы.

3D-печать литейных моделей рекомендуется в некоторых случаях по сравнению с традиционным производством:

Существует широкий спектр технологий 3D-печати, включая струйную обработку связующего песком/металлами, лазер с порошковым слоем/EBM, SLA-полимер/керамику, экструзию нитей и экструзию гранул. При выборе лучшей технологии для оборудования для литья в песчаные формы следует учитывать такие факторы, как геометрия детали, размер модели и требования к материалам. Широкоформатный 3D-принтер удовлетворит требования большего размера для многих моделей отливки в песок. Например, прямая 3D-печать гранулами позволяет использовать широкий спектр материалов со скоростью осаждения до 10 раз выше, чем при 3D-печати нитями. Кроме того, стоимость материала гранул до 10 раз ниже, чем у нити, что делает экструзию гранул экономически эффективной альтернативой субтрактивным технологиям.

Хотя технологии 3D-печати сами по себе приносят значительные преимущества в процесс литья, существует несколько преимуществ для литья в песчаные формы при объединении аддитивных и субтрактивных процессов в гибридную платформу. Например, каждый из этих ключевых методов — экструзия гранул, экструзия нитей и вычитание шпинделя — имеет преимущества и ограничения, если рассматривать их по отдельности. Однако при объединении в гибридное платформенное решение все преимущества могут быть реализованы без ограничений.

Чтобы проиллюстрировать эффективность гибридной платформы для литья в песчаные формы, мы можем изучить реальный вариант использования. Proveedora de Servicios y Suministros Industriales (PSSI) хотела использовать аддитивное производство, чтобы снизить стоимость производства модельного оборудования и одновременно сократить время. Их целью было сократить время и затраты на 50%, сохранив при этом качество размеров рисунка.

Используя гибридную платформу, в данном случае 3D-принтер для экструзии гранул Titan, компания PSSI смогла исключить сборку древесины и обработку на типичном оборудовании для изготовления деревянных моделей. В отличие от станка с ЧПУ, 3D-принтер Titan не требует постоянного труда для эксплуатации оборудования, что позволяет производить производство без освещения и сократить время более чем на 60% — с семи недель до двух с половиной недель — при одновременном снижении общей стоимости. Кроме того, выбранный материал, PETG, не только обладает большей долговечностью, чем древесина, но и имеет эквивалентные свойства при окончательной постобработке. Это обеспечивает более быстрое и недорогое решение, близкое к чистой форме, непосредственно с принтера. Алонсо Альварес, генеральный директор PSSI, сказал: «3D-печать помогла нам ускорить процесс производства нашей продукции благодаря нашей уверенности в том, что 3D-принтер будет работать круглосуточно, без необходимости особого ухода во время печати».