Około trzy tysiące lat temu ludzie zaczęli odlewać pierwszą partię odlewów piaskowych. Do niedawna technologia pozostawała praktycznie niezmieniona:
• Umieść kopię lub „wzór” żądanego obiektu w otwartym stalowym pudełku formującym.
• Wylej specjalny rodzaj piasku wokół modelu, następnie mocno wbij go na miejsce, a następnie usuń.
• Wytnij zasuwę tak, aby stopiony metal i zastawka łącząca zasuwę z wnęką formy wpłynęły do formy.
• Rdzeń służy do kopiowania części o cechach wewnętrznych.
• Wlać stopiony metal do formy; gdy metal ostygnie, gotowa część zostanie usunięta.
Krótko mówiąc, jest to odlewanie w piasku. Ale Dave Rittmeyer, doświadczony wytwórca płyt, powie ci, że to znacznie więcej. Rittmeyer, kierownik ds. obsługi klienta i produkcji przyrostowej w Hoosier Pattern Inc. w Decatur w stanie Indiana, również powie, że branża zmieniła się dramatycznie w ciągu ostatniej dekady, częściowo dzięki AM.
W porównaniu z innymi metodami odlewania eliminuje wiele uciążliwych etapów procesu odlewania w piasku, jednocześnie czyniąc proces szybszym, bardziej elastycznym i bardziej konkurencyjnym pod względem kosztów.
Rittmeyer powiedział: „Czas realizacji tradycyjnego procesu wytwarzania płyt najlepiej zmierzyć w ciągu kilku tygodni i miesięcy”. „Druk 3D bardzo go skrócił, czasami skraca się do jednego lub dwóch dni. W jednym przykładzie jesteśmy w trzech W tym tygodniu została przygotowana skrzynia dźwigowa. Zwykle zajmuje nam to 14 tygodni. Możemy drukować bardzo skomplikowane formy i rdzenie, w przeciwnym razie te formy i rdzenie nie będą mogły być wyprodukowane.”
Spryskaj pomyślnie
W 1993 roku naukowcy z MIT wynaleźli proces drukowania 3D zwany klejem. Trzy lata później firma znana obecnie jako ExOne Inc. przejęła kulę do natryskiwania spoiwa i działała z nią, na stałe zmieniając branżę odlewania w formach piaskowych.
Rysunek 1: Większość odlewów piaskowych jest wykonywana z dwuczęściowych form, które są instalowane w stalowej skrzyni formierskiej. Pudełko formierskie składa się z dwóch niemal identycznych, otwartych pudełek (przegub i górna pokrywa), które są połączone ze sobą za pomocą kołków.
Opracowano system klejący utwardzany na zimno, który osadza piasek w warstwach o grubości od 0.26 do 0.38 mm, a następnie wykorzystuje płynne polimery, które zestalają piasek, aby połączyć ze sobą wybrane obszary.
Hoosier została założona w 1997 roku przez trzech wykwalifikowanych modelarzy, którzy używali kilku maszyn CNC. Kupili swoją pierwszą drukarkę piasku ExEx S-Max w 2013 roku.
Rittmeyer powiedział: „Dzisiaj mamy ponad 25 centrów obróbczych i 4 maszyny do piaskowania S-Max, a około połowa naszej działalności to rdzenie i formy drukowane w 3D”. „Nie mam dokładnych liczb, ale robimy to każdego roku. Drukowane są tysiące drukowanych materiałów”.
Firma z siedzibą w Indianie obsługuje również maszyny Stratasys Fortus 450mc FDM i maszyny 3ntr A2, które są wykorzystywane do tworzenia prototypów, prototypów małych partii i różnych narzędzi w sklepie.
Druk 3D przekształcił firmę z regionalnego pokoju modelarskiego do globalnego pokoju modelarskiego. Rittmeyer powiedział, że Hoosier Pattern dostarcza teraz drukowane w 3D produkty z piasku „do wszystkich części świata”.
Tradycyjne metody produkcyjne (frezowanie, toczenie i EDM) są nadal wykorzystywane do produkcji większych ilości i stosunkowo prostych narzędzi, podczas gdy wszystko inne trafia do jednej z firmowych drukarek 3D.
Wyprodukowano w Montrose
Podobny sukces odniosła firma Craft Pattern and Mold Inc. z siedzibą w Montrose w stanie Minnesota. Firma kupowała formy do druku 3D od Hoosier Pattern, ale około rok temu zdecydowała się zainwestować we własny system.
„Jest kilka powodów takiego stanu rzeczy” – powiedział Tony Cremers, prezes firmy. „Hoosier wykonał dla nas świetną robotę, ale kiedy co miesiąc wydajesz określoną kwotę pieniędzy na usługi zewnętrzne, bardziej sensowne jest włączenie tej pracy wewnętrznie w pewnym momencie.
„Drugą częścią jest czas dostawy. Bez względu na to, jak dobry jest dostawca, posiadanie własnych możliwości drukowania determinuje szybkość reakcji wobec klientów”.
Druk 3D znacznie zmienił proces projektowania odlewów w piasku, zapewniając inżynierom większą elastyczność i „może zignorować niektóre podstawowe zasady odlewania w piasku”.
Craft Pattern powstał 35 lat temu jako sklep modelarski produkcyjny. Stopniowo rozszerzono ją na prace nad prototypami i rozwojem produktu, a następnie rozpoczęto wylewanie niewielkiej liczby części. Od tego czasu dodała usługi obróbki 4-osiowej i 5-osiowej, formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych i inne funkcje.
Dodanie piaskowego nadruku ma sens. Jednak korzystanie z tej technologii wymaga od Craft Pattern poznania pewnej wiedzy na temat technologii.
Steve Shade, dyrektor generalny sklepu, powiedział, że na przykład na formach drukowanych w 3D, wykończenie powierzchni zwykle nie jest tak dobre, jak w przypadku form wykonanych z szablonów. „Musimy również dostosować proces pracy i ponownie rozważyć niektóre praktyki projektowe. Druk 3D pozwala nam zignorować niektóre z podstawowych zasad odlewania w piasku, co pozwala nam korzystać z tradycyjnych narzędzi do rysowania, przecinania i konfiguracji rdzenia.
„Nasi projektanci są przeszkoleni i przestrzegają zasad pracy nad całym zawodem, co całkowicie zmieniło sposób, w jaki zajmujemy się projektami.”
Nie ma potrzeby fizycznej produkcji formy, co znacznie skraca czas dostawy odlewanych części metalowych.
Niezależnie od tego, czy jest wykonany z metalu, plastiku czy piasku, wszystko drukowane w 3D jest zwykle droższe. „Nie można więc po prostu powiedzieć „Wydrukujmy wszystko”, ponieważ z punktu widzenia całkowitego kosztu zakupu nie jest to jeszcze konkurencyjne”.
Korzystając z tradycyjnych narzędzi, można dzielić koszty wykrojów i rdzennic, zmniejszając w ten sposób koszt części stosunkowo szybko wraz ze wzrostem liczby. Z drugiej strony, w przypadku drukowania 3D, koszt każdej części jest dość stały w zależności od ilości wydrukowanego piasku, więc nie osiągnięto jeszcze korzyści skali.
„Mimo to, jeśli chcesz jutro kupić kilka sztuk lub części o złożonej geometrii, druk 3D jest dobrym wyborem” – powiedział Shade.
Kramers zgodził się. Powiedział: „To niewątpliwie czyni nas bardziej elastycznymi”. Dodał, że warsztat może szybko zmienić kierunek, nawet odwracając części następnego dnia. Co więcej, „To znacznie poprawiło naszą produkcję rdzeni. W przeszłości mogliśmy wykonać pięć lub dziesięć niezależnych rdzeni, a następnie skleić je razem, a teraz możemy wydrukować je wszystkie jako jeden element. Oszczędzając siłę roboczą, jest to ogromny przewaga między jakością części a kontrolą całego procesu.”
Link do tego artykułu:
Druk 3D eliminuje żmudną pracę w procesie odlewania form piaskowych i skraca cykl przetwarzania
Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！
