Аддитивные технологии в литейном производстве
Рассмотрим, как применяются аддитивные технологии в литейном производстве. В литейных процессах, таких как литье по выплавляемым и выжигаемым моделям для получения отливок используются легкоплавкие модели изготовленные из воска, канифоли, блочного полистирола, пенополистирола и других полимеров.
Для массового тиражирования мелких деталей, изготовленные модели припаивают к стержню из такого же материала. Стержень играет роль литника. Получается конструкция в виде дерева, на ветвях которого, как листья, располагаются восковые детали.
«Дерево с листьями» покрывают специальным материалом, который образует по периметру восковки жесткую несгораемую корку. Затем воск из футерованного «дерева» выплавляется, а в пустоты заливается расплавленный в плавильной печи металл.
Сами легкоплавкие модели (восковки) изготавливают в пресс-формах, внутри которых имеется полость с очертаниями будущей детали.
Стоимость пресс-форм высока и оправдывается только серийным производством.
При средних и малых сериях изготавливать оснастку в виде пресс-форм не выгодно.
При малых сериях и сложных в изготовлении деталей, на помощь приходят аддитивные технологии. Вначале на компьютере проектируется 3D модель. А затем она распечатывается на 3D-принтере из легкоплавкого материала.
Изготовить легкоплавкие модели на принтере можно посредством нескольких технологий 3D печати.
Технология FFF (англ. Fused Filament Fabrication Производство моделей методом наплавления нитей
Эта технология при своей простоте и низкой стоимости, не отличается высокой точностью моделей.
Для получения более точных прототипов обычно используется технология 3D-печати SLA (лазерная стереолитография), при которой жидкий фотополимер под действием светового излучения лазера меняет свои физические свойства и твердеет, образуя твердую поверхность в точке проекции лазера.
Неудобства такого метода печати в необходимости производить окончательную засветку напечатанной модели.
Выращенную на 3D принтере деталь необходимо промыть, после чего поместить в ультрафиолетовую камеру для окончательного отверждения.
Другой способ, появившийся недавно, DLP-печать, Digital Light Processing позволяет твердить фотополимер посредством ультрафиолета, излучаемого проектором.
Преимущество DLP над SLA - более низкая стоимость используемых проекторов по сравнению с лазерными излучателями.
Принтер с технологией DLP
Multi-jet Modeling (MjM) – одна из самых совершенных и универсальных технологий в современной отрасли 3D-печати. Она позволяет работать с разнообразными классическими материалами, такими как пластик, фотополимеры, воск, а также специализированными составами для производства ювелирных изделий, зубных протезов,
зубных слепков и медицинских имплантов.
MultiJet Printing позволяет создавать восковки с высокой микродетализацией.
3D-принтеры с такой технологией печатают с точностью до 16 микрон и не нуждаются в окончательной засветке.
Мы описали малую часть возможного применения аддитивных технологий в литейном производстве. Рассмотрение других возможностей взаимодействия продолжим в следующих статьях.
Нечик Сергей