Производство металлических деталей методом 3D-печати из выплавляемого воска по сравнению с DMLS
Мир производства прототипов из металлических сплавов а мелкосерийное производство значительно продвинулось вперед благодаря технологии 3D-печати . Однако есть некоторые традиционные техники, которые не исчезли, а развились.
Это случай производства восковых моделей. , тысячелетняя техника, которая развилась от необходимости изготовления оригинального воска более или менее ручным способом, изготовления легких восковых форм и возможности производить короткие серии, пока, наконец, не появилась возможность изготавливать детали на 3D-принтерах из смолы, таких как Form 2 и литейная смола или 3D-принтеры FDM с специальными материалами для выплавляемого воска (MoldLay), которые произвели революцию на рынке, как и PolyCast, благодаря высокой точности и отличному качеству поверхности. .
Видео 1:Изготовление деталей по выплавляемым моделям с использованием PolyCast. Источник:Polymaker
Возвращаясь к истокам 3D-печати, мы находим PLA, дешевый материал, используемый почти во всех 3D-принтерах, включая бытовые принтеры, способный изготавливать оригинальную деталь, которая затем вставляется в массу песка и связующего для формирования формы при нагревании. в духовке.
Несколько лет назад (2015 г.), когда этот метод еще не был широко распространен, ennomotive, инновационная платформа с глобальным сообществом инженеров, попросила их по запросу клиента предложить инновационный, более быстрый и дешевый способ создавать свои прототипы из титана сплавы для мира авиации, и, если это возможно, также производить короткие серии, полностью функциональные, без экономических затрат и время, затрачиваемое на традиционный процесс изготовления металлических форм для литья под давлением или литья деталей.
В то время один из инженеров сообщества из сектора Газа, который развивал свои инженерные исследования в США и чей последний проект был посвящен этой технике 3D-печати из PLA и производству методом потерянный воск предложил его в качестве решения. Он очень хорошо знал свои достоинства.
Клиент недоверчиво относится к решению, которое сэкономило ему месяцы и многие тысячи евро , и это не было использовано или предложено никем из тысяч инженеров компании, прокомментировал:«Изготовленная таким образом деталь соответствует строгим стандартам авиационных правил?» Ответ был сокрушительным:«Да, и есть также такие которые начинают его использовать, и мы можем связать вас с тем, кто может это сделать, транспортировка займет еще 3 дня".
В то время 3D-принтеры могли изготавливать металлические детали , они по-прежнему делали только с несколькими сплавами, они не получали ни необходимой отделки, ни тех же технических характеристик изделия, изготовленного литьем (и центрифугированием, или вакуумом, если необходимо), кроме чтобы это было медленно и дорогосильный> .
Но технология продолжает свое развитие, улучшаются технические свойства изготавливаемых деталей, а также их стоимость и количество доступных сплавов. Тем не менее, технология потерянного воска по-прежнему полностью актуальна и развивается на основе 3D-печати FDM, поэтому, несмотря на то, что технология DMLS значительно продвинулась , что бы теперь порекомендовали инженеры сообщества, если бы они снова спросили на ennomotive.com?
Ну, ответ таков, что варьируется, и многое, в зависимости от детали, технических требований, размеров, материалов и т. д.., и вполне может случиться так, что эволюция методов производства, некоторые из инженеров рекомендуют:«Изменить конструкцию» o « Изменить материалы», как они сделали в первый раз, спросив, почему эта деталь была сделана из титанового сплава, а не из какого-то типа смолы, который мог бы соответствовать требуемым техническим характеристикам.
Именно поэтому существует ряд рекомендаций при выборе технологии изготовления , но это опытный взгляд инженера-конструктора, который хорошо знает эти методы (и глаз, потому что они совершенствуются с каждым днем), что может быть достигнуто при наилучшем сочетании качество/стоимость.
- В настоящее время две технологии позволяют получить очень похожую отделку поверхности. , выделяя то или иное в зависимости от качества процесса и материала. Например, есть принтеры DMLS, которые обеспечивают отличное качество поверхности, но есть и нити для 3D-печати FDM (PolyCast), которые обеспечивают абсолютно гладкую поверхность.
- Как и в случае с шероховатостью поверхности, с геометрической точностью споры довольно равные, правда, с технологией DMLS , окончательные детали с большей точностью 0,1 мм ± 0,3% достигнуты.
- Что касается размеров, большие куски можно напечатать на потерянном воске , например, 2 м, тогда как DMLS обычно меньше , хотя впоследствии их можно будет соединить, достигнув необходимого размера.
- Где потерянный воск имеет преимущество, можно выбрать нужный материал , без ограничений, а каталог материалов для ДМЛС хоть и увеличивается, но ограничен.
- Напротив, технология DMLS позволяет создавать более сложные геометрические формы. (например, внутренние конструкции) и более тонкие стенки, что не допускается технологией выплавляемого воска, допускающей сложную геометрию, но с ограничениями.
- DMLS позволяет одновременно печатать разные компоненты, интегрированные в одну деталь (хотя это было не так).
- Но если у вас есть скорость и стоимость, что имеет основополагающее значение для отрасли, на данный момент это благоприятно для потери парафина, поэтому он до сих пор широко используется в авиационной промышленности; Хотя быстрый прогресс технологии DMLS делает ее ближе и с каждым днем все больше используется в отрасли.
Итак, в упомянутом выше отрывке , так как его геометрия не была слишком сложной , а материалом был специальный сплав , для производства коротких сериалов он, вероятно, снова выберет потерянный воск , особенно теперь, когда есть материалы для 3D-печати FDM, такие как PolyCast, нить, разработанная исключительно для изготовления по выплавляемым моделям. Хотя к моменту, когда вы читаете эту статью, таблицы могли измениться. Спросим ли мы инженерное сообщество еще раз? Или мы будем в курсе новинок 3D-печати?
Развитие материалов и технологий происходит настолько быстро, что решения, признанные актуальными сегодня, устареют менее чем через 5 лет. Неистовый темп развития аддитивного производства не остановить.
Статья создана в сотрудничестве с ennomotive.
3D печать
- Изучение 3D-печати Polyjet
- Что такое биопечать?
- Что такое 4D-печать?
- Разоблачение 3D-печати:3 заблуждения о 3D-печати
- Азбука 3D-печати
- 3D-печать и обработка на станках с ЧПУ
- Советы по проектированию для 3D-печати с прямым лазерным спеканием металла
- Биоразлагаемые материалы для 3D-печати
- 3D-печать с прямым лазерным спеканием металлов (DMLS):обзор технологии
- Что такое литье металла по выплавляемым моделям?