Главная
Статьи
Литье по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям

Содержание

Введение

Изготовленные методом 3D-печати модели для литья открывают возможности для расширения литейного цеха и делают литьевое производство более рентабельным. Выплавляемые модели, напечатанные по технологии стереолитографии, стали хорошей альтернативой деталям из воска. Такая технология значительно сокращает время изготовления деталей и исключает высокие затраты на дорогостоящие пресс-формы. Благодаря превосходной точности, повторяемости и более низким затратам по сравнению с традиционными методами, напечатанные модели выводят литейный цех на новый уровень как в плане производительности так и в плане качества отливок.

Обзор традиционной технологии литья по выплавляемым моделям

Процесс литья по выплавляемым моделям

Как следует из названия для осуществления процесса литья по выплавляемым моделям нужна сама выплавляемая модель. Традиционно, при серийном производстве такую модель производили в несколько этапов, изначально производится форма из металла на чпу станке и в последующем уже в эту форму заливают воск для получения самой выплавляемой модели, которая является точной копией конечного металлического изделия. После этого изделие оснащают литником и слой за слоем покрывают керамической жаропрочной суспензией, а затем подвергают обжигу. Нагретый воск в керамической оболочке расплавляется и вытекает, после чего в нее заливается расплавленный металл. Когда металл застывает, форму передают на вибростенд, где керамическая оболочка разрушается и остается почти готовая деталь. За этим следует этап финишной обработки, где срезается литник и поверхность шлифуется до получения необходимого качества поверхности.

Процесс изготовления выплавляемой модели из воска традиционным методом

Из-за сложности технологии такой процесс может длиться несколько месяцев и стоить около 40 000 долларов. Это реальная оценочная стоимость изготовления одной детали. Сложность обусловлена тем, что для начала пресс-форму нужно спроектировать, затем каким-то образом изготовить, после этого выполнить качественную заливку восковой смеси и в заключении аккуратно и без повреждений извлечь из оснастки. Длительность процесса объясняется большими временными затратами на изготовление самой пресс-формы. Только для создания конструкторской документации может понадобиться более двух недель, а на изготовление оснастки - до трех месяцев! И все хорошо если после тестовой отливки изделие окажется нужной геометрии и пройдет контроль качества, иначе весь процесс начнется заново.

Альтернатива традиционному методу - 3D-печать выплавляемых моделей методом стереолитографии

Печать моделей с помощью технологии SLA

Стереолитография (SLA) - это самая точная технология 3D-печати, которая основана на послойном отверждении фотополимера лазерным лучом. Происходит это следующим образом: с помощью специальной программы оператор подготавливает трехмерную модель для построения, которая передается на 3D-принтер, где нарезается на 2D-слои нужной высоты. При запуске печати лазер создает на поверхности жидкой фотополимерной смолы сечение определенной формы в соответствии с цифровой моделью. В местах соприкосновения лазера со смолой происходит мгновенное фотоотверждение смолы.

После отрисовки и отверждения текущего слоя платформа построения опускается на величину, равную толщине одного слоя, и чистящее лезвие выравнивает поверхность смолы, подготавливая ее для следующего отверждения. Процесс повторяется для каждого слоя детали, до тех пор, пока заданная 3D-модель не будет построена.

Преимущества напечатанных деталей для литья по выплавляемым моделям

Технология 3D-печати методом стереолитографии значительно упрощает процесс изготовления моделей для литья. Во-первых, в дизайн модели легко вносить изменения, что дает большую свободу проектирования. Во-вторых она позволяет оптимизировать конструкцию и получать модели с полой структурой по технологии TetraShell, что приводит к пропорционально меньшей зольности и сводит к минимуму коэффициент теплового расширения при обжиге. В-третьих, стереолитография обеспечивает лучшее качество поверхности, лучшую детализацию и превосходную точность. И наконец, напечатанные модели для литья не ограничиваются размерами рабочей области 3D-принтера. Детали можно печатать по сегментам, а затем методом склеивания собирать их в одну целую модель.

Технология TetraShell и ее применение на производстве

TetraShell – новая технология создания выплавляемых моделей для литейного производства с облегченной внутренней структурой, напоминающей сетчатую структуру.

Модель с полой структурой TetraShell, изготовленная с помощью технологии SLA

За счет полой внутренней структуры TetraShell обеспечивает экономию материала и времени построения модели. TetraShell структура также позволяет исключить избыточное давление на керамическую оболочку в процессе обжига (выжигания). Это чрезвычайно важно, так как при выжигании модели из керамической формы необходимо следить за тем, чтобы оболочка оставалась неповрежденной. При увеличении температуры материал расширяется, создавая давление изнутри на керамическую оболочку. Технология QuickCast позволяет получать полые модели, которые при нагреве расширяются внутрь и не создают избыточного давления на керамическую форму.

Примеры отливок с применением технологии TetraShell

В результате применения технологии TetraShell улучшается качество модели, сокращается время производства модели и отливок, уменьшается себестоимость изделий.

Заключение

3D-печать - это альтернативный метод производства моделей для литья, гораздо более эффективный и экономически выгодный. Традиционное литьевое производство не может изготовить прототип конечной металлической детали за один день, обеспечив при этом идеальное соответствие размерам отливки. Трехмерная печать позволяет решить эту задачу. Напечатанные модели также исключают риск повреждения при извлечении из оснастки, транспортировке и обработке. К тому же с помощью 3D-печати можно изготовить детали любой сложности и размеров, а также создавать полую структуру, что делает процесс выплавления и литья более удобным. Все это влияет на конечную стоимость выплавляемых моделей, экономит десятки тысяч долларов на изготовление пресс-форм, а значит, делает процесс изготовления металлических отливок намного более рентабельным.

Если вы задумались о внедрении аддитивных технологии, но испытываете сомнения, мы ответим на все вопросы, сделаем тестовое изделие или сканирование, чтобы вы смогли принять окончательное решение.

Записаться можно удобным для вас способом:

по электронной почте: [email protected],
через чат на сайте,
по телефону: 8 (800) 500-33-91,
или через форму подачи заявки на любой странице.

Заказать принтеры или другие промышленные решения можно по этой ссылке.