Приложението на технологията за бързо прототипиране при леене на инвестиции

Rapid Prototyping (RP) е високотехнологична разработка през 1990-те години. Той може бързо да превърне дизайнерските концепции в съзнанието на хората в реални обекти. Особено заслужава да се спомене, че целият процес на разработване на продукти не изисква никакви форми и технологично оборудване, което значително съкращава пробния производствен цикъл на прототипи и нови продукти и бързо се превръща във важно средство и инструмент за повишаване на конкурентоспособността на предприятията. Проучването на въпросника в Интернет, публикувано от INCAST 2004 (11), показва, че повече от 93% от повече от 400 производители на леене за инвестиции в Европа са използвали бързи прототипи. Всички интервюирани са съгласни, че използването на тази нова технология е от съществено значение за ускоряване на новите продукти. Много е важно да се развиват и подобряват способностите на предприятията да реагират бързо на пазара.

Прилагането на общи методи за бързо прототипиране при леене на инвестиции

Прилагането на технология за бързо прототипиране при отливане на инвестиции включва основно следните аспекти:

1. Направете инвестиция

Когато прави модели, машината за бързо прототипиране може не само да въвежда триизмерни геометрични модели, създадени от друг CAD софтуер, но също така да получава файлове с данни, сканирани с индустриална CT (компютърна томография). Например, първо сканирайте частта (винтов витло, Фигура 12-1а) чрез CT, за да получите двуизмерно изображение на нейното напречно сечение (Фигура 12-1b). Впоследствие софтуерът за обработка на изображения комбинира двуизмерните изображения на всяка секция (Фигура 12-1в), за да образува триизмерен геометричен модел (Фигура 12-1d). След това го изпратете до машината за бързо прототипиране, за да направите шаблон (Фигура 12-1д) [2]. Този възстановителен (обратен) инженерен метод може не само да възстанови частите на машината, но и да имитира определени човешки органи.

2. Изработване на форми (пресоване) и друго технологично оборудване

Има два метода за производство на прецизни леярски форми чрез бързо прототипиране: единият е първо да се направи майсторска форма, а след това да се преработи профилиране от епоксидна или силиконова гума; другият метод е да се използва триизмерният профилиращ блок, генериран в CAD системата. Геометричният модел се въвежда директно в машината за бързо прототипиране, за да се формова смола. Този тип профилиране е подходящ главно за дребно партидно производство (десетки парчета). Ако върху повърхността на основната форма се напръска метален слой с дебелина около 2 мм и след това се напълни епоксидна смола, за да се направи композитен метално-епоксиден профил, той може да отговори на изискванията за производство на стотици прецизни отливки. Когато се използва методът SLS, например, обектът на обработка се променя от прах от смола в прах от стомана с тънък слой термореактивна смола на повърхността, лазерно синтерован до образуване на компактна, след което се изпича за отстраняване на смолата и накрая медна течност се инфилтрира в порите на компакта. Полученото профилиране е подобно на метала по отношение на якост и топлопроводимост. В допълнение, технологията за бързо прототипиране може да се използва и за направата на определени форми с неправилна форма.

3. Директно производство на отливки за мухъл

В началото на 1990 -те години на миналия век Националната лаборатория Sandiana в САЩ проведе специално проучване, наречено Fast Casting (FastCAST), което беше наречено Direct Shell Casting (DSPC). За съжаление, има много малко доклади по -късно.

През 1994 г. Z Corporation на САЩ успешно разработи технологията за 3D печат 3D печат. Технологията първоначално е изобретена и патентована от професор Ели Сакс от Масачузетския технологичен институт. Основният принцип е подобен на метода SLS. Първо, слой от огнеупорен материал или пластмасов прах се напръсква с валяк. Разликата от SLS е, че вместо да управлява лазерно излъчваща глава, тя задвижва мастилено-струйна печатаща глава, за да пръска лепило за "отпечатване" според формата на напречното сечение на продукта. Повторете горните действия, докато частите бъдат завършени, така че тя е наречена „технология за 3D печат“. Неговите предимства са ниските експлоатационни разходи и разходите за материали и висока скорост. Ако пръсканият прах е смесен прах от гипс и керамика, той може директно и бързо да се направи форма (гипсова форма) за леене на алуминий, магнезий, цинк и други отливки от цветни сплави, наречена ZCast (Фигура 12-2) .

Сравнение на често използваните методи за бързо прототипиране Ефекти от приложението 

Понастоящем най-популярните методи за бързо прототипиране в действителното производство включват триизмерна литография (SLA), селективно лазерно синтероване (SLS), отлагане чрез разтопяване (FDM), производство на ламинат (LOM) и директно леене на плесени (DSPC) През последните години много чуждестранни изследователски институции сравниха горепосочените методи по отношение на качеството на производствените модели и ефективността при отливането на инвестиции. Резултатите са следните:

• 1) Методът SLA има най -високата размерна точност на шаблона, следван от SLS и FDM, а методът LOM е най -ниският [4].
• 2) Повърхностна грапавост на шаблона Повърхността на шаблона е полирана и завършена и измерена с измервател на грапавостта на повърхността. Резултатите са показани в Таблица 12-1 [4]. Може да се види, че грапавостта на повърхността е по -фина чрез методите SLA и LOM, а методът FDM е най -дебелият.
• 3) Способността за възпроизвеждане на фини части Способността на тези четири метода за възпроизвеждане на фини части е изследвана с багажник със стъпка на зъбите около 3 мм като обект. В резултат на това SLA е най -добрият и FDM е най -лошият [4].
• 4) Ефективност при леене при инвестиции Сред горните четири метода самият продукт е метод с восъчна форма (като FDM или SLS), който лесно може да се адаптира към изискванията на процеса на леене на инвестиции и несъмнено се представя по -добре. Въпреки че смолите или хартиените шарки също могат да бъдат изгорени, те не са толкова лесни за адаптиране към изискванията за леене за инвестиции, колкото восъчните форми. Необходими са непрекъснати подобрения, за да се избегнат недостатъците.

Сравнение на повърхностната грапавост на шарките

От обща гледна точка, въпреки че методът SLA има известна несъвместимост с процеса на инвестиционно леене, той е популярен поради добрата си точност на размерите и качеството на повърхността. В чужди страни, особено в космическата и военната индустрия, предприятията за леене на инвестиции са широко използвани. Въпреки че качеството на SLS метода е малко по -ниско от това на SLA, лесно е да се адаптира към изискванията на процеса на инвестиционно леене. Следователно, все повече и повече приложения се използват във вътрешното леене за инвестиции. Въпреки че методът FDM е най -лесният за адаптиране към изискванията на процеса на инвестиционно леене, точността на размерите и качеството на повърхността на восъчните форми не са задоволителни; докато методът LOM е с приемливо качество, но е трудно да се адаптира към леене за инвестиции. Поради това е трудно да се адаптирате към инвестиционното леене. Насърчаването и прилагането на двата метода в инвестиционното леене подлежат на определени ограничения.

Нови разработки в прилагането на SLA и SLS при леене на инвестиции

1. Нова светлинно втвърдяваща се смола

Методът SLA е комерсиализиран още през 1987 г. Първоначално е бил използван за направата на физически модели и прототипи с определени функции. В началото на 1990-те години на миналия век софтуерът QuickCast на 3D System Inc в САЩ беше успешно разработен, което позволи на машината за бързо прототипиране на SLA да произведе структура с форма на пчелна пита (Фигура 12-3а), като същевременно поддържа гладък и плътен външен вид (Фигура 12 -3b), Не само спестява 90% от формоващите материали, но и когато корпусът е изстрелян, моделът първо се срутва навътре, без да напуква черупката. В допълнение, хората постепенно откриха, че за светлинно втвърдяващи се смоли за производство на мухъл, те също трябва да отговарят на следните специални изисквания:

• Вискозитет-ако вискозитетът на смолата е твърде висок, ще бъде трудно да се източи останалата смола в кухината, след като моделът е направен. Ако има твърде много остатъчна смола, тя все още може да напука обвивката по време на печенето, така че често е необходимо центробежно разделяне. Мерки. В допълнение, повърхността на готовия модел също е трудна за почистване.
• Остатъчна пепел-това е може би най-важното изискване. Ако остатъчната пепел след обвивката се изпече, това ще доведе до неметални включвания и други дефекти на повърхността на отливката.
• · Съдържание на тежки метални елементи - това е особено важно за отливането на суперсплави. Например, антимонът е сравнително често срещан елемент в SLA леки втвърдяващи се смоли. Ако се появи в остатъчната пепел след изстрелването на черупката, тя може да замърси сплавта и дори да доведе до бракуване на отливката.
• Стабилност на размерите-размерът на шаблона трябва да остане стабилен по време на цялата операция. Поради тази причина ниското усвояване на влагата на смолата също е много важно.

През последните години DSM Somos от САЩ успешно разработи нов тип лек за втвърдяване на смола Somos 10120, който отговаря на гореспоменатите основни изисквания и е доста предпочитан от производителите на леене за инвестиции. Този нов продукт е излят в три различни завода за прецизно леене в три сплави (алуминий, титан и кобалт-молибденова сплав) и постига задоволителни резултати.

2. Използвайте SLA модел за малко партидно производство

Има два основни въпроса, които трябва да бъдат разгледани при малкото партидно производство на прецизни отливки, използващи SLA модели: единият е точността на размерите, която моделът и отливката могат да постигнат, а другият е дали производствените разходи и времето за доставка имат предимства. Няколко завода за прецизно леене в САЩ, като Solidiform, Nu-Cast, PCC и Uni-Cast, са използвали SLA модели за отливане на стотици отливки. След реално измерване на размера на отливката, статистическият анализ показва, че се използва новата полимерна смола 11120, разработена от DSM Somos. С технологията QuickCast полученият SLA модел има отклонение в размера не повече от 50% от стойността на толерантност при леене. Размерът на повечето отливки отговаря на изискванията за толеранс, а процентът на преминаване е повече от 95% (Фигура 12-4) [7].

Въпреки че цената за изработване на SLA модел е много по -висока от тази на изработката на същата восъчна форма и отнема повече време, но няма нужда да се проектира и произвежда профилирането. Следователно, когато едно парче се произвежда на малки партиди, цената и времето за доставка все още са предимства. Колкото по -сложно е леенето, толкова по -очевидно е това предимство. Вземете за пример сложното авиационно прецизно леене, произведено от Nu-Cast (Фигура 12-5) [7], цената на изработката на матрицата е около 85,000 4 щатски долара, всеки ден се произвеждат 150 восъчни форми и цената на всеки восък мухъл (включително материали и труд) 2846 USD. Ако се приеме методът SLA, всеки модел SLA струва 32 щатски долара, но няма нужда да се проектират и произвеждат форми. От това изчисление, ако продукцията е по -малка от 32 броя, цената на използването на SLA форми е по -ниска от тази на восъчните форми; ако са повече от 12 броя, цената е по-висока от восъчните форми (Фигура 6-14); използвайки форми за восък, отнема 16-87 седмици за проектиране и производство на форми, а формата за SLA не изисква форма. Следователно, ако изходът е по-малък от 12 броя, използвайки SLA форми, доставката на отливки е по-бърза от восъчните форми (Фигура 7-87). Но повече от 7 броя, восъчната форма е по -бърза [XNUMX]. Друг фактор, който трябва да се има предвид, е, че ако се използва восъчна матрица, когато продуктът се актуализира, матрицата трябва да се направи отново, което е скъпо; докато с външния вид на SLA, всичко, което трябва да се направи, е да се промени CAD геометричния модел, което е много по-лесно и по-бързо от преработката на матрицата. .

3. Модел с восъчен импрегниран SLS синтерован полистирол

Първоначално SLS използва лазер за синтероване на специален восъчен прах във восъчна форма, който е много подходящ за характеристиките на процеса на инвестиционно леене. Още в края на 1990 г. в Съединените щати имаше повече от 50 леярни, които произвеждаха около 3000 восъчни форми и успешно ги отливаха. Произвеждайте различни метални отливки. Восъчният прах обаче не е най -идеалният формовъчен материал. Силата на восъчната форма, направена от нея, е недостатъчна и лесно се омекотява и деформира, когато температурата е висока, и е лесно да се счупи, когато температурата е ниска. Затова в началото на 1990 -те години някои потребители на SLA в САЩ се опитаха да заменят восъчния прах с термопластични прахове като полистирол (PS) или поликарбонат (PC). Този вид материал е направен в хлабава и пореста форма (порьозността е повече от 25%), което намалява риска от подуване и напукване на черупката по време на формоване. След изстрелването на черупката пепелното съдържание е по -малко, но повърхността на шаблона е грапава. Следователно, след като шарката е направена, тя трябва да бъде восъчна и полирана на ръка, за да стане повърхността гладка и плътна. Понастоящем този метод е широко използван у нас и в чужбина.

Моля, запазете източника и адреса на тази статия за повторно отпечатване:Приложението на технологията за бързо прототипиране при леене на инвестиции  

Компанията Minghe Casting се е посветила на производството и предоставя качествени и висококачествени части за леене (обхватът на частите за леене на метали включва главно Тънкостенно леене под налягане,Топъл камер Die Casting,Студено камерно леене), Кръгло обслужване (услуга за леене под налягане,Cnc обработка,Изработка на плесени, Повърхностна обработка). Всички персонализирани алуминиеви отливки, леене с магнезий или Zamak / цинк и други отливки са добре дошли да се свържете с нас.

Под контрола на ISO9001 и TS 16949, всички процеси се извършват чрез стотици усъвършенствани машини за леене под налягане, 5-осни машини и други съоръжения, вариращи от бластери до Ultra Sonic перални машини. Minghe не само разполага с модерно оборудване, но и разполага с професионални екип от опитни инженери, оператори и инспектори, за да реализират дизайна на клиента.

Договорен производител на отливки. Възможностите включват части за леене от алуминий със студена камера от 0.15 lbs. до 6 lbs., настройка за бърза смяна и обработка. Услугите с добавена стойност включват полиране, вибриране, отстраняване на обезкосмяването, струйно взривяване, боядисване, покритие, покритие, монтаж и обработка на инструменти. Материалите, с които се работи, включват сплави като 360, 380, 383 и 413.

Помощ при проектиране на леене на цинк при съпътстващи инженерни услуги Персонализиран производител на прецизни отливки от цинкова матрица. Могат да се произвеждат миниатюрни отливки, отливки под високо налягане, отливки с многоплъзгащи се форми, конвенционални отливки за форми, единични матрици и независими отливки и отливки с кухина Отливките могат да се произвеждат с дължина и ширина до 24 инча в толеранс +/- 0.0005 инча.  

ISO 9001: 2015 сертифициран производител на магнезиево леене под налягане, Възможностите включват магнезиево леене под високо налягане до 200 тона гореща камера и 3000 тона студена камера, дизайн на инструментите, полиране, формоване, обработка, боядисване на прах и течности, пълен QA с CMM възможности , монтаж, опаковане и доставка.

Сертифициран по ITAF16949 Включва допълнителна услуга за кастинг инвестиционно леене,пясъчно леене,Гравитационен кастинг, Изливане на пяна леене,Центробежно леене,Вакуумно леене,Постоянно леене на мухъл, .Възможностите включват EDI, инженерна помощ, солидно моделиране и вторична обработка.

Кастинг индустрии Казуси за части за автомобили: Мотори, Самолети, Музикални инструменти, Водни плавателни съдове, Оптични устройства, Сензори, Модели, Електронни устройства, Кутии, Часовници, Машини, Двигатели, Мебели, Бижута, Конзоли, Телеком, Осветление, Медицински изделия, Фотографски устройства, Роботи, скулптури, озвучителна техника, спортна екипировка, инструментална екипировка, играчки и др. 

Какво можем да ви помогнем да направите по-нататък?

∇ Отидете на началната страница за Китай за леене под налягане

By Производител на леене под налягане Minghe | Категории: Полезни статии |Материал Tags: Алуминиево леене, Цинково леене, Магнезиево леене, Титаново леене, Леене от неръждаема стомана, Месинг леене,Бронзово леене,Кастинг на видео,История на компанията,Алуминиево леене под налягане | Коментарите са изключени