Uporaba tehnologije hitre izdelave prototipov pri litju naložb

Hitri prototipi (RP) so visokotehnološka tehnologija, razvita v devetdesetih letih. Oblikovne koncepte v glavah ljudi lahko hitro spremeni v resnične predmete. Posebej velja omeniti, da celoten postopek razvoja izdelkov ne zahteva kalupov in procesne opreme, kar močno skrajša poskusni cikel proizvodnje prototipov in novih izdelkov ter hitro postane pomembno sredstvo in orodje za povečanje konkurenčnosti podjetij. Raziskava internetnega vprašalnika, ki jo je objavil INCAST 1990 (2004), kaže, da je več kot 11% od več kot 93 proizvajalcev ulitkov v Evropi uporabljalo hitro izdelavo prototipov. Vsi sogovorniki se strinjajo, da je uporaba te nove tehnologije bistvena za pospeševanje novih izdelkov. Zelo pomembno je razviti in izboljšati sposobnost podjetij, da se hitro odzovejo na trg.

Uporaba običajnih metod hitrega oblikovanja prototipov pri litju naložb

Uporaba tehnologije hitre izdelave prototipov pri litju naložb vključuje predvsem naslednje vidike:

1. Naložite naložbo

Pri izdelavi vzorcev stroj za hitro izdelavo prototipov ne more samo vnašati tridimenzionalnih geometrijskih modelov, ki jih je vzpostavila druga programska oprema CAD, temveč lahko sprejema tudi podatkovne datoteke, skenirane z industrijsko CT (računalniško tomografijo). Na primer, najprej skenirajte del (vijačni propeler, slika 12-1a) skozi CT, da dobite dvodimenzionalno sliko njegovega preseka (slika 12-1b). Nato programska oprema za obdelavo slik združi dvodimenzionalne slike vsakega odseka (slika 12-1c) in tvori tridimenzionalni geometrijski model (slika 12-1d). Nato ga pošljite na stroj za hitro izdelavo prototipov, da naredi vzorec (slika 12-1e) [2]. Ta obnovitvena (obratna) inženirska metoda lahko ne samo obnovi dele stroja, temveč tudi posnema določene človeške organe.

2. Izdelava kalupov (stiskanje) in druge procesne opreme

Obstajata dve metodi za izdelavo kalupov za natančno ulivanje s hitrim prototipiranjem: ena je najprej izdelava glavnega kalupa, nato pa predelava profilov iz epoksidne ali silikonske gume; druga metoda je uporaba tridimenzionalnega bloka za profiliranje, ustvarjenega v sistemu CAD. Geometrijski model je neposredno vdelan v stroj za hitro izdelavo prototipov za oblikovanje smole. Ta vrsta profiliranja je primerna predvsem za majhno serijsko proizvodnjo (na desetine kosov). Če na površino glavnega kalupa poškropite kovinsko plast debeline približno 2 mm, nato pa napolnite epoksidno smolo, da naredite kovinsko-epoksi kompozitni profil, lahko izpolni zahteve za izdelavo na stotine natančnih ulitkov. Pri uporabi metode SLS, na primer, se objekt obdelave spremeni iz smolnatega prahu v jekleni prah s tanko plastjo termoreaktivne smole na površini, laser sintra, da nastane kompaktna masa, nato pa se sproži, da se odstrani smola in na koncu bakrena tekočina se infiltrira v pore kompaktne plošče. Nastalo profiliranje je po trdnosti in toplotni prevodnosti podobno kovini. Poleg tega lahko tehnologijo hitrega izdelave prototipov uporabimo tudi za izdelavo nekaterih kalupov nepravilne oblike.

3. Neposredna proizvodnja kalupov

V zgodnjih devetdesetih letih je Nacionalni laboratorij Sandiana v ZDA izvedel posebno študijo, imenovano Fast Casting (FastCAST), ki so jo poimenovali Direct Shell Casting (DSPC). Žal je pozneje zelo malo poročil.

Leta 1994 je ameriška družba Z Corporation uspešno razvila tehnologijo 3D tiskanja 3D tiskanje. Tehnologijo je prvotno izumil in patentiral profesor Ely Sachs z Massachusetts Institute of Technology. Osnovno načelo je podobno metodi SLS. Najprej plast ognjevzdržnega materiala ali plastičnega prahu razpršimo z valjčkom. Razlika od SLS je v tem, da namesto da bi poganjal lasersko oddajajočo glavo, poganja brizgalno tiskalno glavo, da brizga lepilo za "tiskanje" glede na obliko preseka izdelka. Zgornja dejanja ponavljajte, dokler deli niso dokončani, zato se imenuje "tehnologija 3D tiskanja". Njegove prednosti so nizki obratovalni stroški in materialni stroški ter velika hitrost. Če je razpršeni prah mešani prah mavca in keramike, ga je mogoče neposredno in hitro izdelati v kalup (kalup iz mavca) za vlivanje aluminija, magnezija, cinka in drugih ulitkov iz neželeznih zlitin, imenovanega ZCast (slika 12-2) .

Primerjava pogosto uporabljenih metod hitrega oblikovanja prototipov Učinki uporabe 

Trenutno bolj priljubljene metode hitre izdelave prototipov v dejanski proizvodnji vključujejo tridimenzionalno litografijo (SLA), selektivno lasersko sintranje (SLS), talilno nanašanje (FDM), izdelavo laminatov (LOM) in neposredno ulivanje plesni (DSPC)) Počakajte. Številne tuje raziskovalne institucije so v zadnjih letih zgoraj omenjene metode primerjale glede kakovosti vzorcev proizvodnje in uspešnosti pri ulivanju naložb. Rezultati so naslednji:

• 1) Metoda SLA ima največjo dimenzijsko natančnost vzorca, sledita ji SLS in FDM, metoda LOM pa je najnižja [4].
• 2) Površinska hrapavost vzorca Površina vzorca je polirana in dodelana ter izmerjena z merilnikom hrapavosti površine. Rezultati so prikazani v tabeli 12-1 [4]. Vidimo, da je hrapavost površin z metodama SLA in LOM tanjša, metoda FDM pa najdebelejša.
• 3) Sposobnost reprodukcije drobnih delov Sposobnost teh štirih metod za reprodukcijo drobnih delov je bila raziskana z regalom z naklonom zob približno 3 mm. Posledično je SLA najboljši, FDM pa najslabši [4].
• 4) Učinkovitost pri ulivanju naložb Med zgoraj navedenimi štirimi metodami je izdelek sam po sebi metoda voščenega kalupa (kot je FDM ali SLS), ki se zlahka prilagodi zahtevam postopka ulivanja in nedvomno deluje bolje. Čeprav lahko vzorce smole ali papirja tudi zažgemo, jih ni tako enostavno prilagoditi zahtevam vlivanja po naložbah kot kalupi za vosek. Potrebne so nenehne izboljšave, da se preprečijo pomanjkljivosti.

Primerjava površinske hrapavosti vzorcev

Na splošno je metoda SLA sicer nezdružljiva s postopkom ulivanja, vendar je priljubljena zaradi dobre dimenzijske natančnosti in kakovosti površine. V tujih državah, zlasti v vesoljski in vojaški industriji, se pogosto uporabljajo podjetja za ulivanje. Čeprav je kakovost metode SLS nekoliko slabša od kakovosti SLA, jo je enostavno prilagoditi procesnim zahtevam vlivanja naložb. Zato se vse več aplikacij uporablja pri ulivanju domačih naložb. Čeprav je metodo FDM najlažje prilagoditi procesnim zahtevam pri ulivanju, dimenzijska natančnost in kakovost površine kalupov za vosek nista zadovoljiva; metoda LOM je sicer sprejemljive kakovosti, vendar jo je težko prilagoditi naložbam. Zato se je težko prilagoditi naložbam. Za promocijo in uporabo obeh metod pri ulivanju naložb veljajo nekatere omejitve.

Nova dogajanja pri uporabi SLA in SLS pri investicijskem litju

1. Nova svetlobno strjevalna smola

Metoda SLA je bila komercializirana že leta 1987. Prvotno je bila uporabljena za izdelavo fizičnih modelov in prototipov z določenimi funkcijami. V zgodnjih devetdesetih letih je bila uspešno razvita programska oprema QuickCast podjetja 1990D System Inc v Združenih državah Amerike, ki je omogočala, da stroj za hitro izdelavo prototipov SLA izdela strukturo v obliki satja (slika 3-12a), hkrati pa ohranja gladek in gost videz (slika 3 -12b), ne prihrani le 3% materialov za oblikovanje, ampak tudi, ko lupina odpusti, se vzorec najprej sesede navznoter, ne da bi lupina počila. Poleg tega so ljudje postopoma odkrili, da morajo za smole za strjevanje s svetlobo za izdelavo kalupov izpolnjevati tudi naslednje posebne zahteve:

• Viskoznost - če je viskoznost smole previsoka, bo po izdelavi vzorca težko odcediti preostalo smolo v votlini. Če je preveč ostankov smole, lahko med peko lupina še vedno razpoka, zato je pogosto potrebno centrifugalno ločevanje. Ukrepi. Poleg tega je površino končnega vzorca tudi težko očistiti.
• Preostali pepel - to je morda najpomembnejša zahteva. Če ostanek pepela po lupini peče, bo povzročil nekovinske vključke in druge napake na površini ulitka.
• · Vsebnost težkih kovin - to je še posebej pomembno za ulivanje superzlitin. Na primer, antimon je razmeroma pogost element v svetlobno strjevalnih smolah SLA. Če se po izstrelitvi lupine pojavi v preostalem pepelu, lahko kontaminira zlitino in celo povzroči, da se ulitki odstranijo.
• Dimenzijska stabilnost - velikost vzorca naj ostane stabilna med celotnim delovanjem. Iz tega razloga je zelo pomembna tudi nizka absorpcija vlage smole.

Družba DSM Somos iz ZDA je v zadnjih letih uspešno razvila novo vrsto svetlobno strjevalne smole Somos 10120, ki ustreza zgoraj omenjenim glavnim zahtevam in je pri proizvajalcih ulitkov zelo naklonjena. Ta novi izdelek je bil odlit v treh različnih obratih za natančno ulivanje v treh zlitinah (zlitina aluminija, titana in kobalt-molibdena) in je dosegel zadovoljive rezultate.

2. Uporabite model SLA za majhno serijsko proizvodnjo

Pri majhni serijski izdelavi natančnih odlitkov z vzorci SLA je treba upoštevati dve glavni vprašanji: eno je dimenzijska natančnost, ki jo lahko dosežeta vzorec in ulivanje, drugo pa je, ali imajo proizvodni stroški in čas dobave prednosti. Številne naprave za natančno ulivanje v ZDA, kot so Solidiform, Nu-Cast, PCC in Uni-Cast, so uporabile vzorce SLA za ulitke na stotine ulitkov. Po dejanski meritvi velikosti odlitka statistična analiza kaže, da se uporablja nova smola za svetlobno strjevanje 11120, ki jo je razvil DSM Somos. S tehnologijo QuickCast ima nastali vzorec SLA odstopanje v velikosti največ 50% vrednosti tolerance ulivanja. Velikost večine ulitkov ustreza tolerančnim zahtevam, hitrost prenosa pa je več kot 95% (slika 12-4) [7].

Čeprav so stroški izdelave vzorca SLA veliko višji kot stroški izdelave istega voščenega kalupa in trajajo dlje, vendar profiliranja ni treba načrtovati in izdelati. Zato so pri izdelavi enega kosa v majhnih serijah stroški in dobavni rok še vedno prednosti. Bolj ko je zalivanje bolj zapleteno, bolj očitna je ta prednost. Za primer vzemimo natančno ulitke letalskega natančnega ulivanja, ki jih proizvaja Nu-Cast (slika 12-5) [7], stroški izdelave kalupa so približno 85,000 ameriških dolarjev, vsak dan se izdelajo 4 kalupi za vosek in stroški vsakega voska plesni (vključno z materiali in delom) 150 USD. Če se sprejme metoda SLA, stane vsak model SLA 2846 ameriških dolarjev, vendar ni treba oblikovati in izdelovati kalupov. Iz tega izračuna je, če je izhod manjši od 32 kosov, stroški uporabe kalupov SLA nižji od stroškov kalupov za vosek; če je več kot 32 kosov, so stroški višji od kalupov za vosek (slika 12-6); z uporabo voščenih kalupov traja 14-16 tednov, da oblikujemo in izdelamo kalupe, kalup SLA pa ne zahteva kalupa. Če je izhod manjši od 87 kosov, je z uporabo kalupov SLA dostava ulitkov hitrejša od kalupov za vosek (slika 12-7). Toda več kot 87 kosov je plesni za vosek hitrejši [7]. Drugi dejavnik, ki ga je treba upoštevati, je, da je treba pri posodobitvi izdelka, če uporabljamo vosek, preoblikovati, kar je drago; medtem ko je pri videzu SLA vse, kar je treba storiti, je spremeniti geometrijski model CAD, kar je veliko lažje in hitreje kot ponovna izdelava kalupa. .

3. Vzorec voska impregniran s prahom s sintetiranim polistirenom v prahu

SLS je sprva z laserjem sintral poseben vosek v prahu v vosek, ki je zelo primeren za procesne značilnosti ulivanja. Že konec leta 1990 je bilo v ZDA več kot 50 livarn, ki so proizvajale približno 3000 kalupov za vosek in jih uspešno ulivale. Izdelujejo različne kovinske ulitke. Vendar vosek v prahu ni najbolj idealen material za oblikovanje. Trdnost kalupa za vosek, ki je iz njega izdelan, je nezadostna in se pri visoki temperaturi zlahka zmehča in deformira, pri nizki temperaturi pa se lahko zlomi. Zato so v začetku devetdesetih let nekateri uporabniki SLA v ZDA poskušali vosek v prahu nadomestiti s termoplastičnimi praški, kot sta polistiren (PS) ali polikarbonat (PC). Ta vrsta materiala je narejena v ohlapni in porozni obliki (poroznost je več kot 1990%), kar zmanjšuje tveganje za otekanje in razpokanje lupine med demontiranjem. Po izstrelitvi lupine je vsebnost pepela manjša, vendar je površina vzorca groba. Zato je treba po izdelavi vzorca z voskom in ročno polirati, da je površina gladka in gosta. Trenutno se ta metoda pogosto uporablja doma in v tujini.

Prosimo, hranite vir in naslov tega članka za ponatis:Uporaba tehnologije hitre izdelave prototipov pri litju naložb  

Podjetje Minghe Casting se ukvarja z izdelavo in zagotavljanjem kakovostnih in visoko zmogljivih delov za ulivanje (kovinski deli za litje v glavnem vključujejo Tankostensko litje,Vroča komora Die Casting,Lito komora za tlačno litje), Okrogla storitev (tlačno litje,Cnc obdelava,Izdelava plesni, Površinska obdelava) .Pri nas se lahko obrnete na kakršno koli litje iz aluminija, ulivanje z magnezijem ali zamakom / cinkom in druge odlitke.

Vsi postopki se pod nadzorom ISO9001 in TS 16949 izvajajo na stotine naprednih strojev za tlačno litje, 5-osnih strojev in drugih naprav, od blastrov do pralnih strojev Ultra Sonic. Minghe nima samo napredne opreme, temveč tudi profesionalno opremo skupina izkušenih inženirjev, operaterjev in inšpektorjev, da uresničijo zasnovo stranke.

Pogodbeni proizvajalec ulitkov. Zmogljivosti vključujejo aluminijaste odlitke za hladno litje iz 0.15 lbs. do 6 lbs., hitra namestitev in obdelava. Storitve z dodano vrednostjo vključujejo poliranje, vibriranje, odstranjevanje brušenja, peskanje, barvanje, prevleka, premazovanje, sestavljanje in orodje. Materiali, s katerimi se dela, vključujejo zlitine, kot so 360, 380, 383 in 413.

Pomoč pri načrtovanju litja cinka / sočasne inženirske storitve. Po meri proizvajalec natančnih ulitkov iz cinka. Izdelujejo se lahko miniaturni ulitki, visokotlačni ulitki, ulitki z večdrsnimi kalupi, običajni ulitki iz kalupov, ulitki iz kalupov in neodvisni ulitki ter ulitki, zaprti z votlino. Ulitke lahko izdelate v dolžinah in širinah do tolerance +/- 24 in.  

Proizvajalec litja magnezija s certifikatom ISO 9001: 2015. Zmogljivosti vključujejo visokotlačno litje magnezija v litju do 200 ton vroče komore in 3000 ton hladilne komore, oblikovanje orodij, poliranje, oblikovanje, obdelava, barvanje v prahu in tekočini, popoln QA z možnostmi CMM , montaža, pakiranje in dostava.

Certifikat ITAF16949. Vključena je dodatna storitev kastinga naložbeno litje,vlivanje peska,Gravitacijsko ulivanje, Izlivanje izgubljene pene,Centrifugalno ulivanje,Vakuumsko litje,Trajno litje kalupov, .Zmožnosti vključujejo EDI, inženirsko pomoč, solidno modeliranje in sekundarno obdelavo.

Livarske industrije Študije primerov delov za: avtomobili, kolesa, letala, glasbeni instrumenti, plovila, optične naprave, senzorji, modeli, elektronske naprave, ohišja, ure, stroji, motorji, pohištvo, nakit, vrtalne naprave, telekomunikacije, razsvetljava, medicinske naprave, fotografske naprave, Roboti, skulpture, zvočna oprema, športna oprema, orodje, igrače in še več. 

Kaj vam lahko pomagamo naprej?

∇ Pojdite na domačo stran za Kitajska

By Proizvajalec tlačnega litja Minghe | Kategorije: Koristni članki |Material Tags: Ulivanje aluminija, Ulivanje cinka, Magnezijev liv, Ulivanje titana, Lito iz nerjavečega jekla, Ulivanje medenine,Bronasto litje,Predvajanje videa,Zgodovina podjetja,Lito litje iz aluminija | Komentarji izključeni