Быстрое литье металлов: ключевые преимущества и промышленные применения

Литье под давлением и литье в оболочки обычно не считаются процессом быстрого прототипирования. Это требует дорогого оборудования и высокого уровня экспертизы и обычно подходит для больших партий металлических деталей. Во многих отношениях это металлический эквивалент литья под давлением, еще один процесс, предпочтительный для массового производства, а не для мелкосерийного или прототипирования.

Тем не менее, 3ERP — не ваша типичная компания быстрого прототипирования. За годы мы заметили спрос среди наших клиентов на мелкосерийное литье под давлением, поэтому мы установили партнерства с несколькими литейными компаниями, чтобы предлагать профессиональные литейные услуги — даже в очень малых объемах. Ответ был невероятно положительным.

Трансформация литья под давлением в процесс быстрого прототипирования металлов — переломный момент для продуктовых дизайнеров, которые теперь могут заказывать литые металлические детали так же легко, как обрабатываемые. Эта статья обсуждает некоторые из основных преимуществ и возможных применений быстрого литья металлов, единственного решения быстрого прототипирования для литья металлов.

Почему выбрать быстрое литье металлов?

При создании прототипа с помощью быстрого литья металлов продуктовый дизайнер может пользоваться двумя уникальными наборами преимуществ.

Первый набор преимуществ касается самого процесса литья металлов. Например, литье под давлением — производственный процесс, использующий формообразующую полость для создания деталей из расплавленного металла. Обычно это очень дорогой процесс, потому что требуется специализированное оборудование. Однако его преимущества значительны.

Одно из преимуществ литья под давлением — его экономия масштаба. В отличие от ЧПУ-обработки, литье под давлением наиболее рентабельно при заказе больших объемов. Это потому, что формообразующая полость может использоваться много раз для создания множества единиц детали, при этом стоимость на единицу постепенно снижается по мере увеличения размера заказа. Это одна из характеристик, которую оно разделяет с литьем под давлением, которое также имеет высокие начальные затраты, но низкую последующую стоимость на единицу.

Еще одно преимущество литья под давлением — его способность изготавливать очень большие металлические детали, такие как блоки цилиндров автомобильных двигателей, шасси камер и корпуса прожекторов, которые было бы трудно обработать из металлической заготовки. Процесс также дает отличную чистоту поверхности, размерную точность и прочность на разрыв.

Преимущества литья под давлением:

• Дешево в серии
• Большие детали
• Хорошая чистота поверхности
• Высокая размерная точность
• Высокая прочность на разрыв

Второй набор преимуществ касается аспекта быстрого прототипирования быстрого литья металлов. Клиенты, использующие наши услуги быстрого литья металлов, не только получают награды процесса литья под давлением, но могут также получать свои детали, изготовленные со скоростью, объемом и ценой, обычно ассоциируемыми с дешевыми процессами прототипирования.

Главное преимущество быстрого литья металлов — оно дает продуктовым дизайнерам финальный прототип, который может быть почти идентичен готовой детали. Поскольку литье под давлением — профессиональный процесс для конечных деталей, быстрое литье металлов — одна из самых репрезентативных услуг прототипирования для таких деталей. Это удобство прототипирования в сочетании с качеством конечного использования.

Аналогично, быстрое литье металлов дает инженерам возможность механически тестировать прототипыsoon-to-be литых продуктов более точным образом. Прототип блока цилиндров, изготовленный быстрым литьем, например, можно прогнать через испытания на заводе, давая точную картину того, как будет работать конечная литая деталь.

Сочетание литья под давлением с быстрым прототипированием также позволяет бизнесам пользоваться другими аспектами быстрого прототипирования. Во-первых, есть скорость и удобство. И с 3ERP ваши литые металлические прототипы могут быть экспертно доведены до ума на наших ЧПУ-обрабатывающих центрах, добавляя детали, гравировку или другие особенности.

Преимущества быстрого литья металлов:

• Доступно в малых количествах (50+)
• Быстрое выполнение
• Профессиональный процесс
• Репрезентативные прототипы
• Комбинирование с ЧПУ или процессами отделки поверхности

Ультра-малые партии литьем в оболочки

Может быть головной болью для дизайнеров, когда требуется одна или всего несколько литых деталей для верификации дизайна детали — особенно при тестировании ее механических свойств.

Одно возможное решение — 3D-печать. Поскольку DMLS и SLM становятся всё популярнее, 3D-печать металлических деталей больше не очень дорога. Кроме того, доступно больше материалов: можно получить детали, 3D-печатные из алюминия, стали, нержавейки, титана и т.д. Проблема, однако, в том, что механические свойства 3D-печатного прототипа никогда не будут соответствовать готовой детали на 100% из-за разных производственных процессов. Поэтому инженеры так отчаянно хотят делать настоящие литые детали для механических испытаний.

Ни одна из крупных литейных компаний не готова делать единичные литые детали, так как они настроены на массовое производство. Для них неудобно или не рентабельно создавать мелкосерийные восковые узоры вообще. Но именно здесь вступает 3ERP. Мы можем подготовить восковые узоры с помощью 3D-печати, и когда мы доставляем их литейным компаниям, это становится для них легкой работой.

При изготовлении 20–50 литых деталей ситуация немного иная. Дорого печатать более 20 восковых узоров, и еще не рентабельно делать алюминиевую форму для воска. Какое решение для такого размера заказа? Опять же, 3ERP имеет ответы. Мы можем сделать мастер-модель либо 3D-печатью, либо ЧПУ-обработкой, затем создать силиконовые формы с мастер-модели. 20–50 восковых узоров затем можно завершить процессом вакуумного литья.

Для нескольких сотен литых деталей или более, традиционные литейные компании с радостью удовлетворят потребности клиента. Однако все еще трудно идентифицировать компании, надежные в плане качества. Мы считаем, что нашли самых надежных производственных партнеров на рынке в этой области.

Применения быстрого литья металлов

Быстрое литье металлов можно использовать для создания прототипов и мелкосерийных деталей в нескольких отраслях. Некоторые из самых распространенных применений включают:

Автомобилестроение

Литье под давлением регулярно используется для создания металлических деталей для автомобилей, и быстрое литье металлов позволяет автокомпаниям получать и тестировать прототипы для новых автомобилей.

Литые металлические автозапчасти включают:

• Блоки цилиндров
• Охлаждающие вентиляторы
• Крышки топливных баков
• Пневмоклапаны грузовиков/автобусов
• Рычаги переключения передач
• Радиаторы фар
• Коробки передач
• Педали

Медицина

Превосходная прочность и чистота поверхности литья под давлением делают процесс подходящим для нескольких медицинских и здравоохранительных продуктов, которые могут изготавливаться в малых количествах быстрым литьем металлов.

Литые металлические медицинские детали включают:

• Кардиостимуляторы
• Детали больничных кроватей
• Корпуса фонендоскопов
• Мониторы
• Детали аппаратов для диализа
• Кислородные насосы

Электроника

Массово производимые детали для потребительской электроники часто делаются процессом литья под давлением, и быстрое литье металлов — эффективный способ прототипировать электронные детали или создавать мелкосерийные заказы специализированных электронных продуктов.

Литые металлические детали электроники включают:

• Корпуса планшетов
• Соединители принтеров
• Корпуса наушников
• Застежки умных часов
• Шасси камер

Свяжитесь с 3ERP сегодня, чтобы обсудить ваши варианты для быстрого литья металлов.