Улучшение песочного литья с 3D-печатью: более быстрые инструменты и сокращенные сроки

Скорость важна при разработке новых продуктов. Чем быстрее вы доставляете свои детали в руки клиентов, тем лучше ваши шансы завоевать их бизнес. Это ставит фокус проекта на срок исполнения инструментов. Песочные модели и ядерные коробки не занимают столько времени для производства, сколько литейные пресс-формы, но они все равно могут добавить недели к временной шкале проекта. Вот где 3D-печать приходит на помощь.

Хотя 3D-печать возможна в металле, детали, сделанные таким образом, редко могут заменить те, что литы в песке. Металлы не те же, и напечатанная деталь не будет иметь внешнего вида, ощущения или функциональности той, что была отлита. Однако как метод производства форм и ядер, 3D-печать предлагает преимущества в некоторых приложениях.

Конвенциональное песочное литье

Конвенционально формы для песочного литья делают упаковкой песка вокруг модели, реплицирующей изготавливаемую деталь. Песок удерживают вместе одним из двух способов. Либо он содержит глинистый связующий, в этом случае он называется «зеленый песок», потому что он имеет некоторую влагу, либо он покрыт смолиным связующим.

Плотность песка — ключевая переменная в процессе песочного литья. Он должен быть достаточно плотно уплотнен, чтобы не мог быть проникнут металлом, но не так плотно, чтобы был непроницаем для воздуха в полости.

Модель затем удаляют, оставляя полость для заполнения металлом.

Когда отлитая деталь нуждается в полых областях, как было бы в случае с корпусами клапанов, коллекторами и корпусами, это достигается за счет использования ядер. Это по сути уплотненные песочные формы, воспроизводящие полый объем, нужный в детали. Ядро затем помещают в полость песочной формы, где оно занимает пространство, иначе занятое жидким металлом.

После заливки металла и затвердевания песочная форма и ядро разбивают, чтобы выпустить металлическую деталь.

Использование 3D-печати

Impro использует 3D-печать как альтернативный способ производства как песочных форм, так и ядер. Это делается через процесс, называемый «струйное связывание» (binder jetting).

Производство форм и ядер начинается с CAD-моделей обоих. Эти файлы затем готовят для 3D-печати путем определения серии очень тонких срезов через форму и ядро.

Принтер работает путем отложения тонких слоев песка, соответствующих этим CAD-срезам. После каждого отложенного слоя, в процессе, похожем на шелкографию футболок, связующая жидкость наносится на те области, которые должны быть твердыми. Это делается устройством, похожим на и увеличенном от печатающей головки струйного принтера.

После отложения и связывания всех слоев, рыхлый песок стряхивают, чтобы раскрыть напечатанную песочную форму. Ядра производятся примерно так же.

Преимущества 3D-печати в песочном литье

Главная причина использования 3D-печати — избежать времени, необходимого для изготовления и отработки моделей и ядерных коробок. Это экономит много времени от размещения заказа до доставки первых деталей, делая процесс идеальным для пилотных производственных объемов.

Чем более сложная деталь литуется, тем больше экономия времени от печати песочной формы. Однако по мере роста объемов экономика смещается, и конвенциональный процесс изготовления форм, с моделями и ядерными коробками, становится более экономически эффективным выбором.

3D-печать для песочного литья в Impro

Impro способен печатать песочные формы размером до 78» x 39» x 39» (2м x 1м x 1м). Это делает его подходящим для сложных деталей вроде блоков цилиндров и головок блоков, а также корпусов и больших кронштейнов. Если вы хотите получить детали, отлитые в песке из металла, указанного в вашем дизайне, и хотите минимизировать затраченное время, спросите нас о 3D-печати.