Создание доступных металлических деталей литьем с 3D-печатью

Узнайте, как литейные FDM-печатные модели позволяют производить дешевые металлические детали через инвестиционное литье.

Использование 3D-печати для производства металлических деталей

DMLS

DMLS — порошковая технология спекания для производства металлических деталей с высокой размерной точностью. Аддитивная природа 3D-печати позволяет создавать очень сложные дизайны. Свобода дизайна, даваемая DMLS, привела к внедрению во многих отраслях (авто, авиакосмика), где критичны весовая оптимизация и производительность (стоимость эксплуатации коммерческого самолета ~€1000/кг — любая экономия веса дает значительную операционную экономию). Эти отрасли готовы оправдать высокую стоимость детали DMLS за счет экономии на производстве сложных легких деталей. Всегда советуем сравнивать стоимость услуг 3D-печати и покупку своего металлического 3D-принтера.

DMLS печатает из широкого спектра металлов: алюминий, нержавейка, экзотические биокомпатибильные материалы для стоматологии и медицины вроде титана. Главные ограничения — высокая стоимость, малый объем печати и длинные лид-таймы vs другие технологии. Детали требуют поддержек для предотвращения искажений и варпинга, их тоже нужно удалять после печати — дальше увеличиваются сроки и стоимость.

Многочисленные металлические коронки и накладки, напечатанные за одну загрузку (изображение Renishaw).

Инвестиционное литье

Традиционное инвестиционное литье использует восковые модели для создания форм литья — очень чистое выгорание без остатков. Процесс на изображении ниже.

Для малых серий инвестиционного литья модели традиционно фрезеруются из воскового бруска на ЧПУ. Альтернативно для крупных серий фрезеруется штамп, а модели литуются из воска штампом. Оснастка — очень дорогие вложения, производство штампов занимает 2–6 недель.

3D-печать теперь регулярно используется в связке с инвестиционным литьем для производства моделей из литейных материалов. Литейные 3D-печати обычны в стоматологии и ювелирке и обычно делаются через SLA/DLP — ватную фотополимеризацию, дающую очень гладкую поверхность и экстремально мелкие детали. Главное ограничение SLA — объем печати или высокая стоимость для крупных моделей. Для крупных металлических деталей литейный FDM предлагает экономичное и быстрое решение.

Малые сложные дизайны идеальны для SLA инвестиционного литья. На фото: литейная модель (слева), напечатанная SLA, и итоговое литое кольцо (справа) (изображение Formlabs).

Для крупных металлических деталей литейный FDM дает экономичное, быстрое решение.