Как и зачем использовать жертвенные инструменты

Несмотря на то, что традиционные методы производства позволяют эффективно изготавливать базовые формы с однородным поперечным сечением, создание деталей с полыми внутренними частями или сложной геометрией сопряжено с уникальными проблемами. Однако с жертвенными инструментами дизайнерам и инженерам не нужно идти на компромисс в отношении формы или целостности материала.

Жертвенный инструмент включает в себя печать структуры растворимым материалом, который затем используется для создания сложных структур. Этот метод позволяет дизайнерам и инженерам легко создавать сложные или полые конструкции с любым видом поднутрений и гладкими внутренними частями из многочисленных материалов. Жертвенная оснастка обычно выполняется с помощью моделирования методом плавления (FDM), что обеспечивает высокую точность и воспроизводимость.

Как работают жертвенные инструменты

Жертвенный инструмент начинается с проектирования, состоящего из двух частей:проекта инструмента и проекта конечной части. Конечно, эти два дизайна, по сути, являются оборотными сторонами одной и той же медали; жертвенный инструмент предназначен для наполнения внутренней части финальной части. Инструмент должен быть построен в первую очередь с припусками для обеспечения потока жидкости, когда придет время растворять инструмент.

После изготовления инструмента и окончательной установки вокруг него никакой дополнительной подготовки не требуется, кроме шлифования для улучшения качества поверхности и нанесения смолы для обеспечения равномерного растворения инструмента. После этого деталь должна быть полностью погружена в моющее средство для удаления, которое растворит инструмент и оставит конечную деталь нетронутой.

Преимущества и ограничения жертвенных инструментов

Конструкторы и инженеры часто предпочитают жертвенную оснастку не только потому, что она позволяет создавать сложные конструкции из любого количества материалов, но и потому, что она гарантирует более короткое время производства, чем многие другие методы производства. Кроме того, в результате получается продукт без клеевого шва. К другим преимуществам жертвенных инструментов относятся:

• Формирует поднутрения без необходимости сложных слайдов в инструменте.
• Высокая термостойкость и устойчивость к давлению
• Устраняет необходимость в дополнительных инструментах
• Предлагает возможность быстрого повторения дизайна.
• Требуется ограниченное количество ручного труда
• Сокращение времени выполнения заказа для небольших объемов.
• Время разработки проекта – дни, а не месяцы.
• Увеличенная поправка на сложность продукта.
• Повышение экономической устойчивости

Наиболее подходящие приложения для жертвенных инструментов

Некоторые отрасли и области применения особенно хорошо подходят для расходуемой оснастки, особенно те, которые требуют сложных деталей из прочных, жаростойких материалов, но не требуют больших объемов производства. Кроме того, жертвуемый инструмент идеально подходит для создания продуктов, полностью закрывающих деталь. Технология FDM чаще всего используется для создания сложных деталей с полыми внутренними частями, таких как сложные воздуховоды.

В аэрокосмической и автомобильной промышленности существует ряд распространенных вариантов использования жертвенных инструментов. Для самолетов требуются невероятно прочные детали с высокой детализацией, и жертвуемые инструменты помогают достичь обеих этих целей. Точно так же индустрия автоспорта требует сложных, специализированных, прочных и легких деталей.

Ключевые аспекты проектирования жертвенных инструментов

При рассмотрении расходуемой оснастки дизайнеры и инженеры должны уделять особое внимание двум характеристикам материала:коэффициенту теплового расширения и сочетанию температуры и давления отверждения.

Помимо характеристик материала, дизайнеры и инженеры должны выбирать между двумя стилями дизайна:разреженным рисунком внутренней заливки или стилем оболочки. Разреженный стиль используется чаще всего и в большинстве случаев обеспечивает оптимальный баланс между временем сборки и прочностью инструмента. Однако в стиле оболочки используется меньше строительного материала, и он особенно эффективен при использовании процесса упаковки в конверты.

Также важно выбрать оптимальную ориентацию при изготовлении детали с помощью расходуемой оснастки. Инструменты могут быть построены в вертикальной или горизонтальной ориентации, но выбранная ориентация повлияет на скорость сборки, качество поверхности, требования к вспомогательным материалам и общую производительность. Конечное применение инструмента следует тщательно продумать на этапе проектирования, чтобы определить наилучшую ориентацию сборки.

Партнер по жертвенному инструментарию FDM

Для дизайнеров и инженеров, стремящихся создавать сложные детали с полыми внутренними частями, жертвуемые инструменты FDM предлагают надежный, простой и экономичный метод. В отличие от традиционных методов оснастки, которые требуют сложной сборки или дорогих, хрупких смываемых инструментов, расходуемая оснастка FDM не требует вмешательства, универсальна и относительно проста.

В Fast Radius мы стремимся помочь нашим клиентам создавать превосходные продукты максимально эффективным способом. Наши группы инженеров по проектированию и разработке состоят из экспертов, которые тесно сотрудничают с нашими клиентами на каждом этапе производственного процесса, от концепции до поставки.

Если вы заинтересованы в использовании жертвенных инструментов FDM для предстоящего проекта, свяжитесь с нами сегодня или посетите наш ресурсный центр, чтобы узнать больше о наших предложениях услуг и материалах.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату