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Quelles fonderies doivent savoir 3D-Printing

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la technologie de l'impression 3D va de l'avant à pas de géant

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la technologie de l'impression 3D va de l'avant à pas de géant.

Si les fonderies emploient des moules de sable pour le moulage en métal ou des modèles en plastique de fonte- pour le moulage de précision, dans les deux cas elles tirent bénéfice des nombreux avantages des processus d'impression 3D additifs.

Depuis de nombreuses années maintenant, un grand nombre de fonderies ont considéré des lingotières et des noyaux de moulage au sable produits avec une imprimante 3D comme norme. Cette technologie est bien établie dans le domaine de bâti de fer et en métal et est employée partout où il est salutaire. Tandis que ces applications se situent principalement dans le secteur des prototypes et des petits groupes, les limites décalent de plus en plus vers de plus grands et plus grands volumes, car la représentation des systèmes d'impression 3D continue à s'améliorer.

En termes de coûts globaux, l'impression 3D est toujours l'alternative plus économique aux processus conventionnels jusqu'à une certaine taille en lots, puisqu'on élimine des coûts d'outil. Plus la taille en lots est petite, plus l'avantage coûté offert par la technologie des voxeljet est grand. Avec les géométries complexes en particulier, l'impression 3D est le choix le plus économique, même dans des tailles en lots de plusieurs centaines d'unités, bien qu'elle ne puisse pas remplacer la construction classique de moule de la grande série.

L'autre gamme d'avantages des temps de production plus courts au travail moins de post-traitement pour les pièces moulées non finies. Le même s'applique essentiellement au moulage de précision, où les modèles 3D-printed en plastique ont remplacé les modèles classiques de cire, qui sont très longs et chers de produire avec des moulages par injection.

Le sable imprimé moule pour le bâti en métal

Contrairement à la fabrication conventionnelle des moules, dans lesquels la production seuls des plats modèles ou des boîtes de noyau peut prendre plusieurs semaines, l'impression 3D permet pour imprimer même les moules complexes de sable habituellement du jour au lendemain ou en juste quelques jours. Les moules sont créés sans installations chères de moule, et sont produits dans un processus entièrement automatisé purement basé sur des données de DAO dans un processus de mise en couches, dans lequel des couches de sable de quartz de 300 micromètres sont appliquées à plusieurs reprises et sélectivement collées à l'aide d'une reliure, utilisant la tête de l'impression du système. Après que le procédé impression soit complet, le moule seulement doit être déballé et être nettoyé d'excédentaire sable-cela tout. Puisque les moules de sable sont produits directement sur la base des données de DAO, ils fixent la norme où le détail et la précision riches sont concernés.

Avec plus peu de temps de production, la liberté de conception est également loin moins limitée qu'à la fabrication conventionnelle. Des conceptions peuvent être rendues vraies à leur structure sans devoir observer pour des angles d'ébauche, des lignes de séparation ou des dégagements. Même des moules qui sont modifiés pendant la phase expérimentale peuvent être imprimés immédiatement selon les nouvelles données de DAO, sans modifications longues d'outil. D'ailleurs, des systèmes de déclenchement peuvent être adaptés aux besoins du client individuellement aux paramètres tels que la pression de moulage, de ce fait évitant la turbulence et augmentant la qualité.

Combinaison des noyaux 3D-printed et de la construction classique de moule

Toutes les fois que les fonderies appropriées et innovatrices se fondent aujourd'hui sur une combinaison des noyaux 3D-printed et des moules produits avec des méthodes conventionnelles. Cette approche est un bon choix, notamment en produisant des noyaux complexes avec les dégagements, qui sont exigés pour des roues à aubes, par exemple. Les noyaux peuvent être imprimés dans l'imprimante 3D et être plus tard intégrés dans le moule conventionnel. Les avantages incluent un plus petit nombre de pièces et d'un procédé beaucoup moins laborieux de construction de moule, puisque la méthode élimine le long, production conventionnelle et l'ensemble des noyaux complexes et réduisent au minimum également réusiner suivant.

Une autre alternative intéressante que les matrice-roulettes expérimentées choisissent avec l'augmentation de la fréquence est de produire les outils et le 3D-print de moulage longs que le sable moule en parallèle. Puisque les moules imprimés de sable sont disponibles immédiatement, des pièces initiales peuvent être moulées pour l'essai afin d'optimiser les outils en construction. Dans de nombreux cas, cette variante est plus rapide et plus rentable que seule la construction classique de moule.

l'impression 3D et la construction classique de moule sont égales quand il s'agit de stabilité et force de moule. Avec des valeurs réglables entre 220 et 380 N/cm2, la résistance à la flexion qui peut être réalisée dans le processus de mise en couches est dans la même gamme que la force des noyaux produits avec des méthodes conventionnelles.

Modèles à haute précision de fonte- pour le moulage de précision

En plus d'imprimer des moules de sable, de plus en plus les fonderies se fondent également sur des modèles produits avec l'imprimante 3D pour le moulage de précision. Cette méthode facilite la production facile et simple des modèles de cire. Quoique ces modèles ne soient plus faits à partir de la cire, mais plutôt à partir du plastique, ceci n'en a pas portant sur les étapes de processus suivantes. La production des modèles de PMMA dans des imprimantes 3D est assez facile : elles sont imprimées exactement selon des données de DAO. Pour augmenter la qualité du procédé de fonte-, les modèles en plastique sont également infiltrés avec de la cire, qui crée une surface particulièrement à pores fins et homogène.

Avantages de l'impression 3D pour le moulage de précision

En plus de produire des modèles de manière rentable et sans outils, la méthode gagne également des points avec l'épargne impressionnante de temps. Le centre de service de voxeljet peut fournir ainsi des modèles dans les dimensions de jusqu'à 1 000 x 600 millimètres X.500 en juste quelques jours ouvrables. Naturellement, la grande boîte du travail peut également être utilisée pour imprimer de petits groupes complets dans un tirage simple. Les opérations suivantes de moulage de précision sont identiques si on emploie les modèles classiques de cire ou les modèles 3D-printed.

Études de cas

Un large éventail d'applications, telles que la fabrication rapide des moteurs à deux temps pour des tronçonneuses, démontre la représentation des imprimantes de voxeljet dans la pratique. Un moteur est juste 78 x 76 x 59 millimètres dans la taille. Pour produire les modèles aussi rapidement et économiquement comme possible, le voxeljet a combiné 780 de ces moteurs dans un tirage simple dans un espace de construction dont les dimensions étaient de 1 000 x 600 millimètres X.500. Cela a pris 23 heures pour imprimer les moteurs avec l'imprimante VX1000 performante, qui correspond à un temps d'impression de seulement 1,8 minutes par moteur.

Beaucoup d'autres exemples pratiques peuvent être trouvés dans nos études de cas.