Pada artikel ini, kita akan berbicara tentang teknologi
cetak tradisional dan bagaimana mereka berubah menggunakan
printer 3D . Dan yang paling penting - printer 3D mana yang ada di pasaran cocok untuk implementasi dalam produksi seperti saat ini.
Daftar isi
Tentang castingPerbandingan dengan teknologi tradisionalAlgoritme casting teknologi aditifArea aplikasiPrinter 3D dan teknologi pencetakan 3D untuk model pengecoranFDM (FFF): SetoranDesainer 3D PICASO XSLS - Sintering Laser Selektif - Sintering Laser SelektifSentrol SS600GSLA - Stereolithography Laser Apparatus - laser stereolithographyZrapid iSLA1100DLP - Digital Light ProcessingFlashForge Hunter DLPVoxeljetVoxeljet VX 1000Printer 3D untuk membuat cetakanTeknologi Binder Jet - Aplikasi BinderSentrol SB1000Cetakan cetak SLSPencetakan Surya 3DRingkasanTentang casting
Produk akhir dari pengecoran adalah pengecoran - bagian atau benda kerja masa depan. Massa mereka bisa beberapa gram atau beberapa ratus ton.
Ini adalah bagaimana hal itu dilakukan di pabrik alat mesin.
Fitur-fitur berikut dari penggunaan casting dalam produksi dapat dibedakan:
- kemampuan untuk mendapatkan produk dengan berat beberapa gram hingga ratusan ton, dengan geometri yang kompleks dan berbagai sifat mekanik dan operasional;
- kemungkinan mendapatkan produk yang bahan atau dimensinya membuatnya tidak mungkin atau tidak menguntungkan untuk membuatnya dengan metode lain;
- pengecoran sedekat mungkin, dalam ukuran dan bentuk, dengan produk jadi, berbeda dengan blanko yang diperoleh dengan hot stamping atau penempaan volumetrik.
Perbandingan dengan teknologi tradisional
Dalam proses pengecoran tradisional, model master dapat dibuat secara manual atau dengan pemesinan. Tidak mungkin menerapkan beberapa formulir secara manual. Untuk pembuatan model utama, pusat permesinan CNC lima sumbu digunakan, yang secara signifikan meningkatkan variasi bentuk yang mungkin, tetapi biaya model lilin atau master seperti itu meningkat secara nyata. Cara mendapatkan coran ini relevan untuk produksi massal, dalam seri kecil dan menengah ini paling tidak praktis secara ekonomis - di sini penggunaan pencetakan 3D lebih rasional.
Grafik ketergantungan dari biaya model pada jumlah salinan yang dihasilkan menunjukkan efektivitas penggunaan teknologi aditif.Algoritme casting teknologi aditif
Salah satu tantangan yang dihadapi teknolog dari pengecoran: meminimalkan operasi pengosongan yang menghabiskan waktu. Ini diselesaikan dengan fakta bahwa casting harus sedekat mungkin dengan parameter bagian yang diperlukan, yang juga menghemat waktu dan uang. Di sini inovasi datang untuk menyelamatkan, secara pribadi teknologi aditif, yang memungkinkan untuk mempercepat teknologi proses, melewati langkah-langkah tradisional pertama dalam teknologi pembuatan casting. Pabrikan dapat menerima model atau cetakan pengecoran yang diperlukan dalam satu operasi.
Di wilayah merah - proses pengecoran tradisional, dalam cetakan hijau dan biru menggunakan teknologi aditif - waktu produksi berkurang sebanyak 2-6 kali.Pencetakan langsung produk, yang telah diperkenalkan di banyak industri modern, lebih mahal dari sudut pandang ekonomi daripada pengecoran tradisional. Oleh karena itu, pencetakan 3D model untuk peleburan dan pembakaran, serta sintesis cetakan dan inti yang sudah siap untuk dituang, menjadi perhatian khusus.
Cetakan injeksi aditif lebih ekonomis daripada pencetakan langsung.Area aplikasi
Model master 3D-cetak dan cetakan injeksi digunakan di perusahaan perhiasan, dalam produksi produk gigi dan ortopedi, di biro desain, untuk penelitian dan pengembangan, di pusat pelatihan dan pusat prototipe.
Pengecoran yang secara geometris kompleks diperoleh sebagai hasil dari penggunaan teknologi aditif yang digunakan di bioskop dan televisi, ketika itu diperlukan untuk dengan cepat menghasilkan alat peraga bentuk kompleks yang tidak biasa.
Model Aston Martin 1960 DB 5 agen 007, untuk film "Coordinates: Skyfall", dibuat menggunakan teknologi aditif, untuk melestarikan mobil asli dalam adegan aksi.Dekorasi dicetak menggunakan cetakan pasir yang dicetak pada printer 3D.Printer 3D dan teknologi pencetakan 3D untuk model pengecoran
Untuk mendapatkan model injeksi gunakan teknologi pencetakan 3D FDM (FFF), SLS, SLA, DLP. Teknologi ini memungkinkan Anda mencetak model yang diperlukan untuk peleburan berikutnya atau membakar cetakan yang terbentuk di sekitarnya. Untuk model lilin yang hilang, lilin digunakan, untuk yang terbakar - PMMA, plastik-CAST dan photopolymer khusus.
Keuntungan utama menggunakan solusi semacam itu adalah tidak adanya kebutuhan untuk menyiapkan peralatan khusus, misalnya cetakan, dan kadar abu material yang rendah selama burnout. Model 3D yang disiapkan segera dikirim untuk dicetak dan, setelah sedikit pemrosesan, siap digunakan.
FDM (FFF): Setoran
Dikenal secara luas oleh para profesional dan amatir teknologi aditif, metode pencetakan 3D yang tidak memerlukan deskripsi tambahan.
Bahan filamen untuk pencetakan FDM model yang terbakar adalah plastik khusus atau komposit dengan kandungan lilin tinggi.
Perangkat utama FDM (FFF) - printer.Proses pencetakan 3D menggunakan teknologi FDM.Desainer 3D PICASO X
PICASO 3D Designer X - FDM-printer dengan luas konstruksi 200x200x210 mm, yang dapat mencetak dengan bahan-bahan seperti ABS, PLA, HIPS, PVA, ULTRAN 630, ULTRAN 6130, ASA, ABS / PC, PET, PC, FRICTION, CAST, RELAX , ETERNAL, FLEX, RUBBER, SEALANT, PETG, AEROTEX, CERAMO, WAX, SBS, SBS PRO, PROTOTYPERSOFT, PRO-FLEX, TOTAL PRO, NYLON dan MENGINTIP dengan kecepatan hingga 100 cm³ / jam dan dengan ketebalan lapisan 10 mikron.
SLS - Sintering Laser Selektif - Sintering Laser Selektif
Ini digunakan untuk pembuatan model utama dari bentuk yang kompleks, akurasi sedang dan dimensi yang relatif besar.
Cara kerjanya: di ruang kerja yang diisi dengan gas inert, seperti nitrogen, bubuk polistiren dengan ukuran partikel 50-150 mikron digulung ke platform. Lapisan baru disinter dengan laser CO2 (dengan suhu 100-120 ° C) di atas penampang "tubuh" model CAD. Selanjutnya, platform kerja diturunkan 0,1-0,3 mm, setelah itu lapisan berikutnya dicetak.
Perangkat utama printer SLS.Model pencetakan tidak memerlukan dukungan, karena bahan itu sendiri adalah bahan pendukung - bubuk di sekitarnya. Bahan yang tidak digunakan digunakan kembali.
Model yang diperoleh pada printer semacam itu diisi dengan bahan cetakan, yang kemudian dibakar dalam tungku kalsinasi. Pembakaran memancarkan gas yang mudah terbakar yang harus dinetralkan. Ada bahaya menyumbat cetakan dengan abu model yang terbakar, karena bahan untuk pembuatannya diambil dengan kadar abu yang rendah, dalam ratusan persen.
Di sebelah kiri adalah model 3D-cetak polystyrene, di sebelah kanan adalah casting aluminiumSentrol SS600G
Sentrol SS600G - printer 3D SLS dengan luas bangunan 600x400x400 mm, mencetak pada kecepatan 26 cm³ / jam, akurasi 300 mikron dalam XY dan dari 250 di Z.
SLA - Stereolithography Laser Apparatus - laser stereolithography
Proses pencetakan mirip dengan SLS, tetapi bukannya bahan bubuk - cair. Laser UV bekerja pada bahan yang selektif dan menyembuhkan lapisan demi lapisan.
Sebagai bahan, resin fotosensitif dan photopolymer digunakan. Platform yang berfungsi menurunkan atau naik (tergantung pada lokasi sumber cahaya) dan cairan dipolimerisasi oleh laser pada titik-titik tertentu. Bahan cair yang tidak digunakan, seperti halnya serbuk, dapat digunakan kembali untuk mencetak model selanjutnya.
Proses pencetakan 3D menggunakan teknologi SLA.Model yang dihasilkan memiliki kualitas permukaan yang tinggi, yang menghilangkan kebutuhan untuk pemesinan lebih lanjut.
Model stereolithographic plastik impeller untuk baling-baling jet (kiri atas), model lilin yang dibuat dari mereka (kiri bawah) dan pengecoran logam jadi (kanan).Di sebelah kiri adalah model SLA, di sebelah kanan adalah casting perak.Zrapid iSLA1100
Printer laser
Zrapid iSLA1100 3D mencetak objek hingga ukuran 600x1000x1000 mm dengan kecepatan 100 ~ 230 gram / jam.
DLP - Digital Light Processing
Proyektor DLP berbasis chip DMD digunakan untuk menyembuhkan photopolymer. Ini adalah perbedaan utama dari teknologi SLA, yang menggunakan laser UV. Perbedaan lainnya adalah bahwa seluruh lapisan diproyeksikan, semua piksel secara bersamaan, dan tidak ditarik oleh sinar laser, yang mempercepat proses.
Chip DMD dengan dua micromirrors.Model yang dicetak pada printer semacam itu membutuhkan penghapusan dukungan dan perawatan UV. Artinya, pasca-pemrosesan untuk model yang diperoleh dengan menggunakan teknologi ini tidak berbeda dari yang dicetak menggunakan teknologi SLA.
Proses pencetakan DLP.Titik terang proyektor DLP, tergantung pada pencetakan lapisan tertentu.Pencetakan DLP memungkinkan Anda mendapatkan model yang lebih cepat, tetapi dengan permukaan yang lebih halus daripada pada printer SLA.
SLA (kiri) dan DLP (kanan).Perbedaan detail saat mencetak pada teknologi SLA dan teknologi DLP.FlashForge Hunter DLP
FlashForge Hunter DLP adalah printer DLP dengan ketebalan lapisan 25-50 mikron dan area cetak 120x67.5x150 mm.
Model tercetak dan produk jadi dibuat menggunakan printer DLP FlashForge Hunter.Voxeljet
Voxeljet adalah metode ikatan lapis demi lapis bubuk plastik atau pasir, yang dikembangkan oleh perusahaan Jerman dengan nama yang sama. Rekannya, Binder Jet, hanya bekerja dengan pasir.
Printer 3D serupa muncul sebagai hasil kombinasi teknologi MJ dan SLS. Menggunakan PMMA sebagai bahan, orang bisa mendapatkan model yang bisa dibakar. PMMA - polymethylmethacrylate, jika plexiglass dihancurkan lebih sederhana dengan fraksi 85 μm. Print head terletak pada platform yang berfungsi lapisan bubuk dari 100 hingga 150 mikron tebal. Selanjutnya, pengikat diterapkan, di mana lapisan bubuk lagi diletakkan. Jadi prosesnya diulang sampai model yang diperlukan benar-benar dibuat. Dalam hal pasir, kami mendapat cetakan injeksi.
Seperti halnya teknologi SLA, model Voxeljet cocok untuk pengecoran presisi.Pengecoran menurut model PMMA, tanpa pemrosesan pasca.Voxeljet VX 1000
Voxeljet VX 1000 menyediakan area cetak 1060 x 600 x 500 mm, ketebalan lapisan 100 mikron, akurasi 0,3% dan kecepatan vertikal 36 mm / jam.
Printer 3D untuk membuat cetakan
Anda dapat dengan cepat mendapatkan cetakan berkualitas tinggi menggunakan teknologi Binder Jet dan SLS. Printer 3D yang menggunakan teknologi ini mencetak cetakan dari pasir pengecoran khusus.
Teknologi Binder Jet - Aplikasi Binder
Teknologi ini memungkinkan Anda untuk mencetak geometri pasir yang rumit dalam geometri tanpa pemrosesan tambahan. Setelah mencetak, Anda dapat segera mulai melakukan casting. Keuntungan utama dari teknologi Binder Jet adalah tidak diperlukannya kondisi khusus untuk pengoperasian printer seperti itu: pencetakan dimungkinkan pada suhu kamar.
Proses pencetakan menggunakan teknologi Binder Jet.Bahannya, dalam hal ini, pasir, didistribusikan pada platform kerja menggunakan roller. Selanjutnya, kepala cetak menerapkan perekat ikatan di atas bubuk. Platform turun sepanjang ketebalan lapisan model dan objek terbentuk di mana pasir dikaitkan dengan cairan (yaitu dengan lem). Materi yang tidak digunakan, dengan analogi dengan teknologi SLS, adalah dukungan untuk model masa depan.
Perangkat printer utama dengan teknologi Binder Jet.Cetakan Pengikat Jet Binder.Sentrol SB1000
Printer 3D
Sentrol SB1000 mencetak menggunakan teknologi Binder Jet dengan ketebalan lapisan 100 mikron, akurasi XY 0,0625 mm dan ukuran model hingga 120x67,5x150 mm.
Cetakan cetak SLS
Perbedaan utama dari teknologi SLS yang disebutkan sebelumnya adalah penggunaan pre-clad sand foundry dengan polimer sebagai bahan cetak. Bahannya disinter oleh laser, lalu dibersihkan. Bentuk yang dihasilkan ditempatkan dalam tungku kalsinasi untuk proses curing, yang terjadi pada suhu 300-350 ° C. Perbedaan utama dari Binder Jet adalah detail cetakan yang lebih tinggi. Benar, untuk mendapatkan formulir yang sudah selesai membutuhkan lebih banyak waktu, karena kebutuhan akan pemrosesan tambahan.
Pencetakan Surya 3D
Omong-omong, ada teknologi pencetakan pasir lain yang menarik - Solar Sinter. Ini dikembangkan oleh seorang insinyur, perancang dan seniman Jerman
Marcus Kaiser . Pencetakan 3D matahari sangat cocok untuk membuat cetakan pasir, meskipun akurasinya sangat rendah.
Jika Anda ingin mencetak di padang pasir, Anda harus membawa kantor. Marcus Kaiser menawarkan tenda piramidal dengan lapisan reflektif - perlindungan yang sangat baik dari matahari yang terik.Jika perusahaan Anda terletak di gurun, maka ini adalah pilihan terbaik - di sekitar pasir dan sinar matahari, yang tersedia dalam shift sembilan jam standar. Anda hanya perlu membawa printer bersama komputer. Printer ini dilengkapi dengan lensa Fresnel, yang mengkonsentrasikan sinar matahari menjadi sinar, yang memungkinkan pencairan pasir dengan suhu 1400-1600 ° C; pelacak matahari yang melacak posisi matahari dan mengarahkan lensa ke sana; dan fotosel untuk menyalakan drive listrik instalasi. Nilai tambah utama adalah penghematan listrik, bahan, dan ruang sewa. Tetapi yang lebih penting, mungkin, adalah konseptualisme.
Proses pencetakan pada printer 3D surya.Printer seperti itu, dan karena kekhasan aplikasi, dan karena akurasi rendah dari model yang dihasilkan, hampir tidak dapat digunakan untuk kebutuhan industri. Tetapi bagi para seniman dan pengrajin, itu akan menjadi penemuan nyata. Mencetak cetakan di atasnya, mungkin, adalah pekerjaan yang meragukan, tetapi benda-benda seni adalah hal yang paling penting.
Menghapus model dari area kerja printer 3D surya dilakukan dengan menggunakan sendok makan. Anda bisa menggunakan plug, tetapi kecepatannya akan lebih rendah.Tapi serius - siapa yang tahu kemana teknologi akan pergi selanjutnya? Terkadang proyek gila membuka kemungkinan baru.
Ringkasan
Pengenalan
pencetakan 3D membuat proses
casting lebih murah dan lebih cepat, memungkinkan Anda untuk menghasilkan model dan cetakan dengan geometri yang kompleks dan berbagai dimensi, tanpa kehilangan keakuratan hasil casting.
Dianjurkan untuk menggunakan printer menggunakan teknologi FDM (FFF), SLS, SLA / DLP, Voxeljet untuk mendapatkan model yang hilang dan terbakar. Bahan yang digunakan memiliki persentase abu yang rendah, dan model pencetakan lebih cepat daripada memproduksinya secara manual atau menggunakan
mesin CNC .
Contoh rantai proses untuk menghasilkan casting menggunakan model lilin yang hilang.Untuk cetakan, Binder Jet dan teknologi cetak SLS dengan bahan yang cocok cocok.
Teknologi aditif dalam casting berlaku dalam kasus-kasus ketika diperlukan untuk mendapatkan model master atau cetakan untuk casting masa depan semurah dan secepat mungkin, misalnya, dalam biro desain dan pilot plant. Mereka juga berlaku dalam produksi massal - jika akurasi mikron tidak diperlukan, perbedaan dalam kecepatan dan biaya pekerjaan membuat mereka jauh lebih menarik daripada pemesinan pada mesin penggilingan CNC.
Sudah sekarang Anda dapat memesan casting dari
logam atau
plastik dan melihat hasil penerapan pencetakan 3D dalam casting.
Anda dapat memilih printer 3D untuk diintegrasikan ke dalam pengecoran atau peralatan pengecoran di
Top 3D Shop .
Ingin lebih banyak berita menarik dari dunia teknologi 3D?
Berlangganan kami di sosial. jaringan:
