Применение технологии быстрого прототипирования в литье по выплавляемым моделям

В обрабатывающей промышленности, особенно в ключевых отраслях, таких как авиация, аэрокосмическая промышленность, национальная оборона и автомобилестроение, основными основными компонентами, как правило, являются металлические детали, и значительное количество металлических деталей представляет собой асимметричные, неправильно изогнутые поверхности или детали со сложной структурой и мелкими деталями. структура.

При производстве этих деталей часто используется метод дезинтеграции или литья по выплавляемым моделям. Для литья по выплавляемым моделям требуется мастер-форма или переходная форма для воспроизведения металлических деталей. Дизайн и производство пресс-форм стали узким местом, ограничивающим производство отливок.

Технология быстрого прототипирования позволяет быстро создавать восковые модели, необходимые для литья по выплавляемым моделям. Это решает проблемы традиционного процесса литья, в том числе длительный цикл подготовки восковых моделей, высокие производственные затраты и сложность изготовления сложных структур, таких как криволинейные поверхности, что значительно повышает эффективность производства и гибкость производства.

Производственный процесс технологии быстрого прототипирования

• Технология быстрого прототипирования, сокращенно RPM, включает такие методы формования, как SLS, SLA и SLM. Он объединяет современные научные и технологические достижения, такие как технология автоматизированного проектирования, технология числового программного управления, лазерная технология и технология материалов.
• В отличие от традиционных методов производства, процесс быстрого прототипирования заключается в создании файла твердотельной модели 3D CAD или модели поверхности продукта, преобразовании твердотельной модели в формат STL стандарта файла RP и исправлении ошибок в конвертация файлов.
• Затем данные каждого уровня передаются на машину быстрого прототипирования. При использовании аддитивного производства и лазера в качестве источника тепла каждый слой последовательно спекается или сплавляется и одновременно соединяется, пока вся деталь не будет завершена.
• Материалы, используемые в методе формирования SLS, представляют собой различные спекаемые порошки, такие как твердый парафин, пластмассы, порошки металлов с низкой температурой плавления или их смеси. Выбор соответствующих материалов в соответствии с технологическими требованиями, чтобы обеспечить быстрое производство физических моделей продуктов.

Комбинированный процесс быстрого прототипирования и литья по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям является наиболее точным методом формования из всех процессов литья, отличается хорошей повторяемостью и меньшими требованиями к последующей обработке отливок. Для литья по выплавляемым моделям требуется разработка и изготовление восковых моделей или других одноразовых форм.

В зависимости от сложности и размера отливки производственный цикл обычно занимает от нескольких недель до нескольких месяцев. После получения формы для отливки требуется еще неделя. Большая часть времени уходит на создание восковых моделей и корпусов форм, что приводит к высокой стоимости форм и временным затратам, особенно при мелкосерийном производстве.

Технология RPM позволяет напрямую формировать восковые модели для литья по выплавляемым моделям без изготовления форм. Восковая модель с помощью лазерного быстрого прототипирования (SLS) состоит из порошка парафинового воска.

Технологический процесс заключается в намазывании слоя порошка на верстак и выборочном спекании его лазерным лучом под управлением компьютера (полая часть детали не спекается, все же порошковый материал), а спеченные детали будут затвердевшие вместе, чтобы сформировать твердую часть компонента.

После того, как один слой завершен, переходите к следующему слою, и новый слой прочно спекается вместе с предыдущим слоем. После завершения спекания удалите излишки порошка, чтобы получить шаблон спеченного воска.

Технология RPM характеризуется широким спектром материалов. Парафиновый порошок можно использовать для изготовления восковых моделей для литья по выплавляемым моделям, керамический порошок можно использовать для изготовления керамических оболочек, а металлический порошок можно использовать для создания металлических форм для прессования восковых моделей.

Применение технологии быстрого прототипирования при литье по выплавляемым моделям можно разделить на три ситуации:

• Формовочные модели из воска или модели из пенопласта, то есть прототипы для литья по выплавляемым моделям, используются для мелкосерийного производства, разработки продукта или пробного производства сложных отливок.
• Прямое формование оболочки для мелкосерийного производства.
• Быстрое прототипирование мастер-формы, используемой для формирования восковой модели, используемой в массовом производстве.
• Эти методы решают проблему узкого места изготовления восковых моделей в традиционном процессе.

В заключение

Использование технологии быстрого прототипирования для создания восковых моделей для литья по выплавляемым моделям позволяет избежать ограничений на форму отливок и процесс разработки из-за изготовления металлической мастер-формы, что может значительно сократить цикл разработки, при этом сэкономив производство пресс-форм. стоимость может быть использована для НИОКР и производства более сложных высокоточных передовых отливок.

Быстрое прототипирование и литье по выплавляемым моделям дополняют друг друга. Без быстрого прототипирования изготовление мастер-формы будет узким местом литья по выплавляемым моделям. И если нет литья по выплавляемым моделям, применение быстрого прототипирования также будет иметь большие ограничения.