Hızlı Prototipleme Teknolojisinin Yatırım Dökümde Uygulanması

Hızlı Prototipleme (RP), 1990'larda geliştirilmiş bir yüksek teknolojidir. İnsanların zihnindeki tasarım kavramlarını hızla gerçek nesnelere dönüştürebilir. Tüm ürün geliştirme sürecinin, prototiplerin ve yeni ürünlerin deneme üretim döngüsünü büyük ölçüde kısaltan ve hızlı bir şekilde işletmelerin rekabet gücünü artırmak için önemli bir araç ve araç haline gelen herhangi bir kalıp ve işlem ekipmanı gerektirmediğini belirtmekte fayda var. INCAST 2004 (11) tarafından yayınlanan İnternet anketi araştırması, Avrupa'daki 93'den fazla hassas döküm üreticisinin %400'ünden fazlasının hızlı prototipleme kullandığını göstermektedir. Görüşme yapılan tüm kişiler, bu yeni teknolojinin kullanımının yeni ürünleri hızlandırmak için gerekli olduğu konusunda hemfikirdir. İşletmelerin pazara hızlı cevap verme yeteneklerini geliştirmek ve geliştirmek çok önemlidir.

Yatırım Dökümde Ortak Hızlı Prototipleme Yöntemlerinin Uygulanması

Hızlı prototipleme teknolojisinin hassas dökümde uygulanması esas olarak aşağıdaki hususları içerir:

1. Bir yatırım yapın

Kalıplar oluştururken, hızlı prototipleme makinesi yalnızca diğer CAD yazılımları tarafından oluşturulan üç boyutlu geometrik modelleri girmekle kalmaz, aynı zamanda endüstriyel CT (Bilgisayar Tomografisi) tarafından taranan veri dosyalarını da alabilir. Örneğin, kesitinin iki boyutlu bir görüntüsünü elde etmek için önce parçayı (vidalı pervane, Şekil 12-1a) CT'den tarayın (Şekil 12-1b). Daha sonra, görüntü işleme yazılımı her bölümün (Şekil 12-1c) iki boyutlu görüntülerini birleştirerek üç boyutlu bir geometrik model oluşturur (Şekil 12-1d). Daha sonra bir kalıp yapmak için hızlı prototipleme makinesine gönderin (Şekil 12-1e) [2]. Bu restorasyon (tersine) mühendislik yöntemi, yalnızca makine parçalarını restore etmekle kalmaz, aynı zamanda belirli insan organlarını da taklit edebilir.

2. Kalıpların (sıkıştırma kalıplama) ve diğer proses ekipmanlarının yapılması

Hızlı prototipleme ile hassas döküm kalıpları yapmak için iki yöntem vardır: biri önce bir ana kalıp yapmak, sonra epoksi veya silikon kauçuk profillemeyi yeniden yapmaktır; diğer yöntem, CAD sisteminde oluşturulan üç boyutlu profil bloğunu kullanmaktır. Geometrik model, reçine kalıplama yapmak için doğrudan hızlı prototipleme makinesine girilir. Bu tür profil oluşturma, esas olarak küçük parti üretimi (düzinelerce parça) için uygundur. Ana kalıbın yüzeyine yaklaşık 2 mm kalınlığında bir metal tabaka püskürtülür ve ardından bir metal-epoksi kompozit profil yapmak için epoksi reçine doldurulursa, yüzlerce hassas döküm üretme gereksinimlerini karşılayabilir. Örneğin, SLS yöntemini kullanırken, işleme nesnesi reçine tozundan çelik tozuna, yüzeyde ince bir ısıyla sertleşen reçine tabakası ile değiştirilir, bir kompakt oluşturmak için lazerle sinterlenir ve daha sonra reçineyi çıkarmak için ateşlenir ve son olarak bakır sıvısı kompaktın gözeneklerine sızar. Elde edilen profil, mukavemet ve termal iletkenlik açısından metale benzer. Ayrıca, bazı düzensiz şekilli kalıpları yapmak için hızlı prototipleme teknolojisi de kullanılabilir.

3. Kalıp dökümlerinin doğrudan üretimi

1990'ların başında, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Sandiana Ulusal Laboratuvarı, Doğrudan Kabuk Döküm (DSPC) olarak adlandırılan Hızlı Döküm (FastCAST) adlı özel bir çalışma gerçekleştirdi. Ne yazık ki, daha sonra çok az rapor var.

1994 yılında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Z Corporation, 3D baskı teknolojisi 3D Printing'i başarıyla geliştirdi. Teknoloji ilk olarak Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden Profesör Ely Sachs tarafından icat edildi ve patenti alındı. Temel prensip SLS yöntemine benzer. İlk olarak, bir rulo ile bir refrakter malzeme veya plastik toz tabakası püskürtülür. SLS'den farkı, lazer yayan bir kafa sürmek yerine, ürünün kesit şekline göre "baskı" için tutkal püskürtmek için bir mürekkep püskürtmeli baskı kafasını tahrik etmesidir. Parçalar tamamlanana kadar yukarıdaki işlemleri tekrarlayın, bu nedenle buna '3D baskı teknolojisi' adı verilir. Avantajları, düşük işletme maliyetleri ve malzeme maliyetleri ve yüksek hızdır. Püskürtülen toz alçı ve seramik karışımı bir toz ise, alüminyum, magnezyum, çinko ve diğer demir dışı alaşımlı dökümlerin dökümü için doğrudan ve hızlı bir şekilde bir kalıba (alçı kalıbı) yapılabilir, buna ZCast adı verilir (Şekil 12-2) .

Yaygın Olarak Kullanılan Hızlı Prototipleme Yöntemlerinin Uygulama Etkilerinin Karşılaştırılması 

Şu anda, fiili üretimde daha popüler olan hızlı prototipleme yöntemleri arasında üç boyutlu litografi (SLA), seçici lazer sinterleme (SLS), füzyon biriktirme (FDM), laminat imalatı (LOM) ve doğrudan kalıp dökümü (DSPC) yer almaktadır. Son yıllarda birçok yabancı araştırma kuruluşu, hassas dökümde üretim kalıplarının kalitesi ve performans açısından yukarıdaki yöntemleri karşılaştırmıştır. Sonuçlar aşağıdaki gibidir:

• 1) SLA yöntemi, desenin en yüksek boyutsal doğruluğuna sahiptir, bunu SLS ve FDM takip eder ve LOM yöntemi en düşüktür [4].
• 2) Modelin yüzey pürüzlülüğü Modelin yüzeyi cilalanır ve yüzey pürüzlülük ölçer ile ölçülür ve ölçülür. Sonuçlar Tablo 12-1'de gösterilmiştir [4]. Yüzey pürüzlülüğünün SLA ve LOM yöntemleri ile daha ince olduğu ve FDM yönteminin en kalın olduğu görülmektedir.
• 3) İnce parçaları yeniden üretme yeteneği Bu dört yöntemin ince parçaları yeniden üretme yeteneği, nesne olarak diş aralığı yaklaşık 3 mm olan bir kremayer ile araştırıldı. Sonuç olarak, SLA en iyisidir ve FDM en kötüsüdür [4].
• 4) Hassas dökümde performans Yukarıdaki dört yöntem arasında, ürünün kendisi, hassas döküm işleminin gereksinimlerine kolayca uyum sağlayabilen ve şüphesiz daha iyi performans gösteren bir mum kalıp yöntemidir (FDM veya SLS gibi). Reçine veya kağıt kalıpları da yakılabilse de, hassas dökümün gereksinimlerine uyum sağlamak mum kalıpları kadar kolay değildir. Dezavantajları önlemek için sürekli iyileştirmelere ihtiyaç vardır.

Desenlerin yüzey pürüzlülüğünün karşılaştırılması

Genel bir bakış açısından, SLA yönteminin hassas döküm prosesi ile bazı uyumsuzlukları olmasına rağmen, iyi boyutsal doğruluğu ve yüzey kalitesi nedeniyle popülerdir. Yabancı ülkelerde, özellikle havacılık ve askeri endüstrilerde Yatırım döküm işletmeleri yaygın olarak kullanılmaktadır. SLS yönteminin kalitesi SLA'dan biraz daha düşük olsa da, hassas döküm proses gereksinimlerine uyum sağlamak kolaydır. Bu nedenle yerli hassas dökümde giderek daha fazla uygulama kullanılmaktadır. FDM yöntemi, hassas döküm proses gereksinimlerine adapte edilmesi en kolay yöntem olmasına rağmen, mum kalıpların boyutsal doğruluğu ve yüzey kalitesi tatmin edici değildir; LOM yöntemi kabul edilebilir kalitede iken, hassas döküme adapte edilmesi zordur. Bu nedenle hassas döküme uyum sağlamak zordur. Hassas dökümde iki yöntemin tanıtımı ve uygulanması belirli kısıtlamalara tabidir.

Yatırım Dökümde SLA ve SLS Uygulamasında Yeni Gelişmeler

1. Yeni ışıkla sertleşen reçine

SLA yöntemi 1987 gibi erken bir tarihte ticarileştirildi. Başlangıçta belirli işlevlere sahip fiziksel modeller ve prototipler yapmak için kullanıldı. 1990'ların başında, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki 3D System Inc'in QuickCast yazılımı başarıyla geliştirildi ve SLA hızlı prototipleme makinesinin pürüzsüz ve yoğun bir görünüm korurken (Şekil 12-3a) petek şeklinde bir yapı (Şekil 12-3a) üretmesini sağladı (Şekil 90). -XNUMXb) , Kalıplama malzemelerinden sadece %XNUMX tasarruf etmekle kalmaz, aynı zamanda kabuk pişirildiğinde, desen önce kabuğu kırmadan içe doğru çöker. Buna ek olarak, insanlar yavaş yavaş, kalıp yapımı için ışıkla sertleşen reçinelerin aşağıdaki özel gereksinimleri de karşılamaları gerektiğini keşfettiler:

• Viskozite - reçine viskozitesi çok yüksekse, desen yapıldıktan sonra boşlukta kalan reçineyi boşaltmak zor olacaktır. Çok fazla reçine kalıntısı varsa, pişirme sırasında kabuğu çatlayabilir, bu nedenle santrifüjlü ayırma genellikle gereklidir. Miktar. Ayrıca, bitmiş desenin yüzeyinin temizlenmesi de zordur.
• Artık kül-bu belki de en önemli gereksinimdir. Kabuk pişirildikten sonra kalan kül, döküm yüzeyinde metalik olmayan kalıntılara ve diğer kusurlara neden olur.
• ·Ağır metal element içeriği-bu özellikle süper alaşımların dökümü için önemlidir. Örneğin antimon, SLA ışıkla sertleşen reçinelerde nispeten yaygın bir elementtir. Kabuk pişirildikten sonra kalan külde görünürse, alaşımı kirletebilir ve hatta dökümün hurdaya çıkmasına neden olabilir.
• Boyutsal kararlılık - kalıbın boyutu tüm işlem boyunca sabit kalmalıdır. Bu nedenle reçinenin düşük nem emilimi de çok önemlidir.

Son yıllarda, Amerika Birleşik Devletleri'nden DSM Somos, yukarıda belirtilen ana gereksinimleri karşılayan ve hassas döküm üreticileri tarafından oldukça tercih edilen yeni bir ışıkla sertleşen reçine Somos 10120 türünü başarıyla geliştirdi. Bu yeni ürün üç farklı hassas döküm tesisinde üç alaşımda (alüminyum, titanyum ve kobalt-molibden alaşımı) dökülmüş ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir.

2. Küçük parti üretimi için SLA modelini kullanın

SLA kalıpları kullanılarak hassas dökümlerin küçük seri üretiminde dikkate alınması gereken iki ana konu vardır: biri kalıp ve dökümün sağlayabileceği boyutsal doğruluk, diğeri ise üretim maliyeti ve teslim süresinin avantajlarının olup olmadığıdır. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Solidiform, Nu-Cast, PCC ve Uni-Cast gibi birkaç hassas döküm tesisi, yüzlerce dökümü dökmek için SLA kalıplarını kullanmıştır. Döküm boyutunun fiili ölçümünden sonra, istatistiksel analiz, DSM Somos tarafından geliştirilen yeni 11120 ışıkla sertleşen reçinenin kullanıldığını gösterir. QuickCast teknolojisi ile elde edilen SLA modeli, döküm tolerans değerinin %50'sinden fazla olmayan bir boyut sapmasına sahiptir. Çoğu dökümün boyutu tolerans gereksinimlerini karşılar ve geçiş oranı %95'in üzerindedir (Şekil 12-4) [7].

Bir SLA kalıbını yapmanın maliyeti aynı mum kalıbını yapmaktan çok daha yüksek ve daha uzun sürse de, profil oluşturmayı tasarlamaya ve üretmeye gerek yoktur. Bu nedenle, küçük partiler halinde tek bir parça üretildiğinde, maliyet ve teslimat süresi hala Avantajlardır. Döküm ne kadar karmaşıksa, bu avantaj o kadar belirgindir. Örnek olarak Nu-Cast tarafından üretilen karmaşık şekilli havacılık hassas dökümünü alın (Şekil 12-5) [7], kalıp yapım maliyeti yaklaşık 85,000 ABD dolarıdır, her gün 4 mum kalıbı üretilir ve her mumun maliyeti kalıp (malzeme ve işçilik dahil) 150 USD. SLA yöntemi benimsenirse, her bir SLA modeli 2846 ABD dolarına mal olur, ancak kalıp tasarlamaya ve üretmeye gerek yoktur. Bu hesaplamadan, çıktı 32 parçadan az ise, SLA kalıpları kullanmanın maliyeti mum kalıplarınkinden daha düşüktür; 32'den fazla parça varsa, maliyet mumlu kalıplardan daha yüksektir (Şekil 12-6); mum kalıpları kullanarak, kalıpları tasarlamak ve üretmek 14-16 hafta sürer ve SLA kalıbı bir kalıba ihtiyaç duymaz. Bu nedenle, çıktı 87 parçadan azsa, SLA kalıpları kullanıldığında, dökümlerin teslimatı mumlu kalıplardan daha hızlıdır (Şekil 12-7). Ancak 87 parçadan fazla, mum kalıbı daha hızlıdır [7]. Dikkate alınması gereken bir diğer faktör ise, eğer mumlu kalıp kullanılıyorsa, ürün güncellendiğinde kalıbın yeniden yapılması gerekir ki bu da maliyetlidir; SLA görünümü ile yapılması gereken tek şey, kalıbı yeniden yapmaktan çok daha kolay ve hızlı olan CAD geometrik modelini değiştirmektir. .

3. SLS sinterlenmiş polistiren tozu emdirilmiş mum kalıbı

SLS, başlangıçta, hassas dökümün proses özellikleri için çok uygun olan özel bir mum tozunu bir mum kalıbına sinterlemek için bir lazer kullandı. 1990'ların sonunda, Amerika Birleşik Devletleri'nde 50'den fazla dökümhane vardı, yaklaşık 3000 mum kalıbı üretiyor ve bunları başarılı bir şekilde döküyordu. Çeşitli metal dökümler üretin. Ancak mum tozu en ideal kalıplama malzemesi değildir. Ondan yapılan mum kalıbının mukavemeti yetersizdir ve sıcaklık yüksek olduğunda yumuşaması ve deforme olması kolaydır ve sıcaklık düşük olduğunda kırılması kolaydır. Bu nedenle, 1990'ların başında, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bazı SLA kullanıcıları, mum tozunu polistiren (PS) veya polikarbonat (PC) gibi termoplastik tozlarla değiştirmeye çalıştı. Bu tür malzeme gevşek ve gözenekli bir şekle getirilir (gözeneklilik %25'ten fazladır), bu da kalıptan çıkarma sırasında kabuğun şişmesi ve çatlaması riskini azaltır. Kabuk pişirildikten sonra kül içeriği daha azdır, ancak desenin yüzeyi pürüzlüdür. Bu nedenle, desen yapıldıktan sonra, yüzeyi pürüzsüz ve yoğun hale getirmek için elle cilalanması ve parlatılması gerekir. Şu anda, bu yöntem yurtiçinde ve yurtdışında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Lütfen yeniden basım için bu makalenin kaynağını ve adresini saklayın:Hızlı Prototipleme Teknolojisinin Yatırım Dökümde Uygulanması  

Minghe Döküm Şirketi, kaliteli ve yüksek performanslı Döküm Parçaları üretmeye ve sağlamaya kendini adamıştır (metal döküm parça yelpazesi esas olarak şunları içerir: İnce Duvarlı Döküm,Sıcak Kamara Basınçlı Döküm,Soğuk Oda Döküm), Yuvarlak Servis (Döküm Servisi,Cnc İşleme,Kalıp yapımı,Yüzey İşleme).Herhangi bir özel Alüminyum döküm, magnezyum veya Zamak/çinko döküm ve diğer döküm gereksinimleri bizimle iletişime geçebilirsiniz.

ISO9001 ve TS 16949 kontrolünde, tüm işlemler yüzlerce gelişmiş basınçlı döküm makinesi, 5 eksenli makine ve blasterlerden Ultra Sonic yıkama makinelerine kadar diğer tesisler aracılığıyla gerçekleştirilir. Müşterinin tasarımını gerçeğe dönüştürmek için deneyimli mühendisler, operatörler ve müfettişlerden oluşan ekip.

Dökümlerin sözleşmeli üreticisi. Yetenekler, 0.15 lbs'den başlayan soğuk oda alüminyum döküm parçaları içerir. 6 lbs'ye kadar, hızlı değişim kurulumu ve işleme. Katma değerli hizmetler arasında polisaj, titreşim, çapak alma, kumlama, boyama, kaplama, kaplama, montaj ve kalıplama yer alır. Çalışılan malzemeler arasında 360, 380, 383 ve 413 gibi alaşımlar bulunur.

Çinko pres döküm tasarım yardımı/eşzamanlı mühendislik hizmetleri. Hassas çinko dökümlerin özel üreticisi. Minyatür dökümler, yüksek basınçlı dökümler, çok kızaklı kalıp dökümleri, geleneksel kalıp dökümleri, birim kalıp ve bağımsız kalıp dökümleri ve boşluklu sızdırmaz dökümler üretilebilir. Dökümler, +/- 24 inç toleransta 0.0005 inç'e kadar uzunluk ve genişliklerde üretilebilir.  

ISO 9001: 2015 sertifikalı döküm magnezyum üreticisi, Yetenekler arasında 200 ton sıcak odaya ve 3000 ton soğuk odaya kadar yüksek basınçlı magnezyum kalıp dökümü, takım tasarımı, cilalama, kalıplama, işleme, toz ve sıvı boyama, CMM özelliklerine sahip tam kalite güvencesi bulunur , montaj, paketleme ve teslimat.

ITAF16949 sertifikalı. Ek Döküm Hizmeti Dahil yatırım dökümleri,kum dökümü,Yerçekimi Döküm, Kayıp Köpük Döküm,Savurma döküm,Vakumlu Döküm,Kalıcı Kalıp Döküm,.Yetenekler arasında EDI, mühendislik yardımı, katı modelleme ve ikincil işleme yer alır.

Döküm Endüstrileri Arabalar, Bisikletler, Uçaklar, Müzik aletleri, Deniz Araçları, Optik cihazlar, Sensörler, Modeller, Elektronik cihazlar, Muhafazalar, Saatler, Makineler, Motorlar, Mobilya, Mücevher, Jigler, Telekom, Aydınlatma, Tıbbi cihazlar, Fotoğraf cihazları, Robotlar, Heykeller, Ses ekipmanları, Spor ekipmanları, Aletler, Oyuncaklar ve daha fazlası. 

Bundan sonra ne yapmanıza yardımcı olabiliriz?

∇ Ana Sayfaya Git Çin Döküm

By Minghe Döküm Üreticisi |Kategoriler: Faydalı Makaleler |Malzeme Etiketler: Alüminyum Döküm, Çinko Döküm, Magnezyum Döküm, Titanyum Döküm, Paslanmaz Çelik Döküm, Pirinç Döküm,Bronz Döküm,Döküm Videosu,Tarihçe,Alüminyum Döküm |Yorumlar Kapalı