Aplicarea tehnologiei de prototipare rapidă în turnarea investițiilor

Prototiparea rapidă (RP) este un high-tech dezvoltat în anii 1990. Poate transforma rapid conceptele de design din mintea oamenilor în obiecte reale. Este deosebit de demn de menționat faptul că întregul proces de dezvoltare a produsului nu necesită matrițe și echipamente de proces, ceea ce scurtează mult ciclul de producție de încercare a prototipurilor și a produselor noi și devine rapid un mijloc și un instrument important pentru a spori competitivitatea întreprinderilor. Sondajul chestionarului pe internet publicat de INCAST 2004 (11) arată că mai mult de 93% din peste 400 de producători de turnare de investiții din Europa au folosit prototipuri rapide. Toți cei intervievați sunt de acord că utilizarea acestei noi tehnologii este esențială pentru accelerarea noilor produse. Este foarte important să dezvoltăm și să îmbunătățim capacitatea întreprinderilor de a răspunde rapid la piață.

Aplicarea metodelor comune de prototipare rapidă în turnarea investițiilor

Aplicarea tehnologiei de prototipare rapidă în turnarea investițiilor include în principal următoarele aspecte:

1. Faceți o investiție

Atunci când realizează modele, mașina de realizare a prototipurilor rapide nu poate introduce doar modele geometrice tridimensionale stabilite de alte programe CAD, ci poate primi și fișiere de date scanate prin CT industrial (computer tomograf). De exemplu, mai întâi scanați piesa (elice cu șurub, Figura 12-1a) prin CT pentru a obține o imagine bidimensională a secțiunii sale transversale (Figura 12-1b). Ulterior, software-ul de procesare a imaginilor combină imaginile bidimensionale ale fiecărei secțiuni (Figura 12-1c) pentru a forma un model geometric tridimensional (Figura 12-1d). Apoi trimiteți-l la mașina de realizare a prototipurilor rapide pentru a realiza un model (Figura 12-1e) [2]. Această metodă de restaurare (inversă) nu numai că poate restabili piesele mașinii, ci și poate imita anumite organe umane.

2. Realizarea matrițelor (turnare prin compresie) și a altor echipamente de proces

Există două metode pentru realizarea matrițelor de turnare de precizie prin prototipare rapidă: una este aceea de a face mai întâi o matriță principală și apoi de a reface profilarea din cauciuc epoxidic sau siliconic; cealaltă metodă este de a utiliza blocul de profilare tridimensional generat în sistemul CAD Modelul geometric este introdus direct în mașina de prototipare rapidă pentru a face turnarea rășinii. Acest tip de profilare este potrivit în principal pentru producția de loturi mici (zeci de piese). Dacă un strat metalic gros de aproximativ 2 mm este pulverizat pe suprafața matriței principale, iar rășina epoxidică este umplută după aceea pentru a face un profil compozit metal-epoxidic, acesta poate îndeplini cerințele de a produce sute de piese turnate de precizie. Când se utilizează metoda SLS, de exemplu, obiectul de prelucrare este schimbat din pulbere de rășină în pulbere de oțel cu un strat subțire de rășină termorezistentă la suprafață, laser sinterizat pentru a forma un compacte, și apoi ars pentru a îndepărta rășina și, în final, lichid de cupru este infiltrat în porii compactului. Profilarea rezultată este similară metalului în ceea ce privește rezistența și conductivitatea termică. În plus, tehnologia de prototipare rapidă poate fi utilizată și pentru a produce anumite matrițe de formă neregulată.

3. Producția directă de piese turnate

La începutul anilor 1990, Laboratorul Național Sandiana din Statele Unite a efectuat un studiu special numit Fast Casting (FastCAST), care a fost denumit Direct Shell Casting (DSPC). Din păcate, există foarte puține rapoarte mai târziu.

În 1994, Z Corporation din Statele Unite a dezvoltat cu succes tehnologia de imprimare 3D Imprimarea 3D. Tehnologia a fost inițial inventată și brevetată de profesorul Ely Sachs de la Massachusetts Institute of Technology. Principiul de bază este similar cu metoda SLS. În primul rând, un strat de material refractar sau pulbere de plastic este pulverizat cu o rolă. Diferența față de SLS este că, în loc să conducă un cap cu emisie laser, acesta conduce un cap de imprimare cu jet de cerneală pentru a pulveriza lipici pentru „imprimare” în funcție de forma secțiunii transversale a produsului. Repetați acțiunile de mai sus până când piesele sunt finalizate, deci este denumită „tehnologie de imprimare 3D”. Avantajele sale sunt costuri reduse de operare și materiale și viteză mare. Dacă pulberea pulverizată este o pulbere mixtă de gips și ceramică, poate fi transformată direct și rapid într-o matriță (matriță din gips) pentru turnarea aluminiului, magneziului, zincului și a altor piese turnate din aliaj neferos, numită ZCast (Figura 12-2) .

Comparația efectelor aplicării metodelor de prototipare rapidă utilizate în mod obișnuit 

În prezent, metodele de prototipare rapidă mai populare din producția actuală includ litografia tridimensională (SLA), sinterizarea selectivă cu laser (SLS), depunerea prin fuziune (FDM), fabricarea laminatelor (LOM) și turnarea directă a matriței (DSPC)) Așteptați. În ultimii ani, multe instituții străine de cercetare au comparat metodele de mai sus în ceea ce privește calitatea modelelor de producție și performanța în turnarea investițiilor. Rezultatele sunt după cum urmează:

• 1) Metoda SLA are cea mai mare precizie dimensională a modelului, urmată de SLS și FDM, iar metoda LOM este cea mai mică [4].
• 2) Rugozitatea suprafeței modelului Suprafața modelului este lustruită și finisată și măsurată cu un rugometru de suprafață. Rezultatele sunt prezentate în Tabelul 12-1 [4]. Se poate observa că rugozitatea suprafeței este mai fină prin metodele SLA și LOM, iar metoda FDM este cea mai groasă.
• 3) Capacitatea de a reproduce părți fine Abilitatea acestor patru metode de a reproduce părți fine a fost investigată cu un raft cu un pas al dinților de aproximativ 3 mm ca obiect. Ca urmare, SLA este cel mai bun, iar FDM este cel mai rău [4].
• 4) Performanța în turnarea investițională Printre cele patru metode de mai sus, produsul în sine este o metodă de matriță cu ceară (cum ar fi FDM sau SLS), care se poate adapta cu ușurință la cerințele procesului de turnare investițională și, fără îndoială, are o performanță mai bună. Deși modelele de rășină sau hârtie pot fi, de asemenea, arse, acestea nu sunt la fel de ușor de adaptat la cerințele turnării de investiții precum matrițele de ceară. Sunt necesare îmbunătățiri continue pentru a evita dezavantajele.

Compararea rugozității suprafeței modelelor

Din punct de vedere general, deși metoda SLA are o oarecare incompatibilitate cu procesul de turnare a investiției, este populară datorită acurateței sale dimensionale și a calității suprafeței. În țările străine, în special în industria aerospațială și militară Întreprinderile de turnare a investițiilor sunt utilizate pe scară largă. Deși calitatea metodei SLS este ușor inferioară celei SLA, este ușor de adaptat la cerințele procesului de turnare de investiții. Prin urmare, tot mai multe aplicații sunt utilizate în turnarea investițiilor interne. Deși metoda FDM este cea mai ușor de adaptat la cerințele procesului de turnare prin investiție, precizia dimensională și calitatea suprafeței matrițelor de ceară nu sunt satisfăcătoare; în timp ce metoda LOM este de o calitate acceptabilă, dar este dificil de adaptat la turnarea investițională. Prin urmare, este dificil de adaptat la turnarea investițională. Promovarea și aplicarea celor două metode în turnarea investițiilor sunt supuse anumitor restricții.

Noi evoluții în aplicația SLA și SLS în investiții

1. Nouă rășină fotopolimerizabilă

Metoda SLA a fost comercializată încă din 1987. A fost inițial utilizată pentru a realiza modele fizice și prototipuri cu anumite funcții. La începutul anilor 1990, software-ul QuickCast al 3D System Inc din Statele Unite a fost dezvoltat cu succes, permițând mașinii de prototipare rapidă SLA să producă o structură în formă de fagure (Figura 12-3a), menținând în același timp un aspect neted și dens (Figura 12 -3b), nu numai că economisește 90% din materialele de turnare, dar și atunci când coaja este trasă, modelul se prăbușește mai întâi spre interior fără a sparge coaja. În plus, oamenii au descoperit treptat că, pentru rășinile de fotopolimerizare pentru fabricarea matriței, trebuie să îndeplinească și următoarele cerințe speciale:

• Vâscozitate - dacă vâscozitatea rășinii este prea mare, va fi dificil să se scurgă rășina rămasă în cavitate după realizarea modelului. Dacă există prea multă rășină reziduală, aceasta poate sparge în continuare coaja în timpul coacerii, astfel încât separarea centrifugă este adesea necesară. Măsuri. În plus, suprafața modelului finit este, de asemenea, dificil de curățat.
• Cenușa reziduală - aceasta este poate cea mai importantă cerință. Dacă cenușa reziduală după coajă este coaptă, aceasta va provoca incluziuni nemetalice și alte defecte pe suprafața turnării.
• · Conținutul elementelor din metal greu - acest lucru este deosebit de important pentru turnarea superaliajelor. De exemplu, antimoniul este un element relativ comun în rășinile de fotopolimerizare SLA. Dacă apare în cenușa reziduală după ce coaja este arsă, aceasta poate contamina aliajul și poate provoca chiar și casarea turnării.
• Stabilitate dimensională - dimensiunea modelului trebuie să rămână stabilă pe toată durata operației. Din acest motiv, absorbția redusă a umezelii rășinii este, de asemenea, foarte importantă.

În ultimii ani, DSM Somos din Statele Unite a dezvoltat cu succes un nou tip de rășină fotopolimerizabilă Somos 10120, care îndeplinește cerințele principale menționate mai sus și este destul de favorizat de producătorii de turnare prin investiții. Acest nou produs a fost turnat în trei fabrici diferite de turnare de precizie în trei aliaje (aluminiu, titan și aliaj de cobalt-molibden) și a obținut rezultate satisfăcătoare.

2. Utilizați modelul SLA pentru producția de loturi mici

Există două probleme principale care trebuie luate în considerare în producția de loturi mici de piese turnate de precizie folosind modele SLA: una este acuratețea dimensională pe care modelul și turnarea o pot obține, iar cealaltă este dacă costul de producție și timpul de livrare au avantaje. Mai multe fabrici de turnare de precizie din Statele Unite, cum ar fi Solidiform, Nu-Cast, PCC și Uni-Cast, au folosit modele SLA pentru a arunca sute de piese turnate. După măsurarea reală a dimensiunii turnării, analiza statistică arată că este utilizată noua rășină fotopolimerizabilă 11120 dezvoltată de DSM Somos. Cu tehnologia QuickCast, modelul SLA rezultat are o abatere de dimensiune de cel mult 50% din valoarea toleranței la turnare. Mărimea majorității pieselor turnate îndeplinește cerințele de toleranță, iar rata de trecere este mai mare de 95% (Figura 12-4) [7].

Deși costul realizării unui model SLA este mult mai mare decât cel al fabricării aceleiași forme de ceară și durează mai mult, dar nu este nevoie să proiectăm și să fabricăm profilarea. Prin urmare, atunci când o singură piesă este produsă în loturi mici, costul și timpul de livrare sunt încă avantaje. Cu cât turnarea este mai complexă, cu atât este mai evident acest avantaj. Luați exemplul turnării de precizie în aviație în formă complexă produsă de Nu-Cast (Figura 12-5) [7], costul fabricării matriței este de aproximativ 85,000 de dolari SUA, se produc 4 matrițe de ceară în fiecare zi și costul fiecărei ceară mucegai (inclusiv materiale și forță de muncă) 150 USD. Dacă se adoptă metoda SLA, fiecare model SLA costă 2846 de dolari SUA, dar nu este nevoie să proiectăm și să fabricăm matrițe. Din acest calcul, dacă producția este mai mică de 32 de bucăți, costul utilizării matrițelor SLA este mai mic decât cel al matrițelor de ceară; dacă sunt mai mult de 32 de bucăți, costul este mai mare decât matrițele de ceară (Figura 12-6); folosind matrite de ceară, este nevoie de 14-16 săptămâni pentru proiectarea și fabricarea matrițelor, iar matrița SLA nu necesită o matriță. Prin urmare, dacă producția este mai mică de 87 de bucăți, folosind matrițe SLA, livrarea pieselor turnate este mai rapidă decât matrițele din ceară (Figura 12-7). Dar mai mult de 87 de piese, matrița de ceară este mai rapidă [7]. Un alt factor care trebuie luat în considerare este că, dacă se folosește matriță de ceară, atunci când produsul este actualizat, matrița trebuie refăcută, ceea ce este costisitor; în timp ce cu aspect SLA, tot ce trebuie făcut este să schimbați modelul geometric CAD, care este mult mai ușor și mai rapid decât refacerea matriței. .

3. Model de ceară impregnată cu pulbere de polistiren sinterizat SLS

SLS a folosit inițial un laser pentru a sinteriza o pulbere de ceară specială într-o matriță de ceară, care este foarte potrivită pentru caracteristicile procesului de turnare de investiții. Încă de la sfârșitul anului 1990, existau peste 50 de turnătorii în Statele Unite, producând aproximativ 3000 de matrițe de ceară și turnându-le cu succes. Produceți o varietate de piese turnate din metal. Cu toate acestea, pudra de ceară nu este cel mai ideal material de turnare. Rezistența matriței de ceară realizată din aceasta este insuficientă și este ușor de înmuiat și deformat atunci când temperatura este ridicată și este ușor de rupt când temperatura este scăzută. Prin urmare, la începutul anilor 1990, unii utilizatori SLA din Statele Unite au încercat să înlocuiască pudra de ceară cu pulberi termoplastice precum polistirenul (PS) sau policarbonatul (PC). Acest tip de material este transformat într-o formă liberă și poroasă (porozitatea depășește 25%), ceea ce reduce riscul de umflare și crăpare a cochiliei în timpul demoldării. După ce coaja este trasă, conținutul de cenușă este mai mic, dar suprafața modelului este aspră. Prin urmare, după ce modelul este realizat, acesta trebuie să fie ceruit și lustruit manual pentru a face suprafața netedă și densă. În prezent, această metodă a fost utilizată pe scară largă în țară și în străinătate.

Vă rugăm să păstrați sursa și adresa acestui articol pentru reimprimare:Aplicarea tehnologiei de prototipare rapidă în turnarea investițiilor  

Compania Minghe Casting este dedicată producției și furnizează piese de turnare de calitate și de înaltă performanță (gama de piese turnate sub presiune din metal include în principal Turnare sub presiune cu perete subțire,Hot Cast casting sub presiune,Turnare sub presiune în cameră rece), Serviciu rotund (Serviciu de turnare sub presiune,Prelucrare Cnc,Fabricarea mucegaiului, Tratament de suprafață). Orice cerință personalizată de turnare sub presiune din aluminiu, magneziu sau turnare sub presiune din Zamak / zinc și alte cerințe de turnare sunt binevenite să ne contacteze.

Sub controlul ISO9001 și TS 16949, toate procesele sunt efectuate prin sute de mașini avansate de turnare sub presiune, mașini cu 5 axe și alte facilități, variind de la blastere la mașini de spălat Ultra Sonic. Minghe nu numai că are echipamente avansate, dar are o echipă de ingineri cu experiență, operatori și inspectori pentru a face realitatea designul clientului.

Producător contract de piese turnate sub presiune. Capacitățile includ piese de turnare sub presiune din aluminiu cu cameră rece de la 0.15 lbs. la 6 lbs., schimbare rapidă configurată și prelucrare. Serviciile cu valoare adăugată includ lustruire, vibrare, debavurare, sablare, vopsire, placare, acoperire, asamblare și scule. Materialele lucrate includ aliaje precum 360, 380, 383 și 413.

Asistență la proiectarea turnării sub presiune din zinc / servicii de inginerie simultană. Producător personalizat de piese turnate sub presiune din zinc. Pot fi fabricate piese turnate în miniatură, piese turnate sub presiune înaltă, piese turnate multi-glisante, piese turnate convenționale, piese turnate sub formă de unități și piese turnate independente și piese turnate sigilate în cavitate. Piesele turnate pot fi fabricate în lungimi și lățimi de până la toleranță de +/- 24 in.  

Producător certificat ISO 9001: 2015 de magneziu turnat sub presiune, capabilitățile includ turnare sub presiune cu magneziu de înaltă presiune de până la 200 tone cameră fierbinte și 3000 tone cameră rece, proiectare scule, lustruire, turnare, prelucrare, vopsire cu pulbere și lichide, QA complet cu capacități CMM , asamblare, ambalare și livrare.

Certificat ITAF16949. Serviciul de turnare suplimentar include investiții de turnătorie,turnare cu nisip,Turnarea gravitației, Pierdere spumă turnare,Turnare centrifugă,Turnarea în vid,Turnare permanentă a matriței, .Capacitățile includ EDI, asistență tehnică, modelare solidă și procesare secundară.

Industrii de turnare Părți Studii de caz pentru: Mașini, biciclete, aeronave, instrumente muzicale, ambarcațiuni, dispozitive optice, senzori, modele, dispozitive electronice, carcase, ceasuri, mașini, motoare, mobilier, bijuterii, jiguri, telecomunicații, iluminat, dispozitive medicale, dispozitive fotografice, Roboți, sculpturi, echipamente de sunet, echipamente sportive, scule, jucării și multe altele. 

Ce vă putem ajuta să faceți în continuare?

∇ Accesați pagina principală pentru China turnare sub presiune

By Producător de turnare sub presiune Minghe | Categorii: Articole utile |Material Etichete: Turnare din aluminiu, Turnarea zincului, Turnarea cu magneziu, Turnare cu titan, Turnare din oțel inoxidabil, Turnare din alamă,Turnarea bronzului,Distribuirea videoclipului,Istoricul companiei,Turnare din aluminiu | Comentarii dezactivate