SLA3D打印+數(shù)字化精密鑄造工藝流程細(xì)節(jié)剖析
3D打印技術(shù)在鑄造工藝上的應(yīng)用是鑄造行業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。通過結(jié)合3D打印與鑄造各自的優(yōu)勢,可以突破行業(yè)原有的小批量制模成本高、造型局限性大等痛點(diǎn)。目前將3D打印工藝應(yīng)用到生產(chǎn)中已經(jīng)成為鑄造行業(yè)的趨勢。無論是3D打印蠟?zāi)!?D打印陶瓷型芯還是3D打印母模等應(yīng)用都將加強(qiáng)鑄造公司的市場競爭力。 今天哈工三維給大家?guī)硪粋€(gè)分享,是基于光固化(SLA) 3D打印技術(shù)與鑄造專用樹脂所形成的數(shù)字化精密鑄造工藝流程,從中可以體現(xiàn)出3D打印與精密鑄造相結(jié)合所具有的優(yōu)勢,以及在什么情況下適用該工藝。
傳統(tǒng)精密鑄造流程與3D打印數(shù)字化流程對比
3D打印數(shù)字化鑄造流程工藝細(xì)節(jié)剖析1. 型模制作3D打印制作型模:無論怎樣復(fù)雜都可以快速制作型模。免去開模程序,節(jié)省大量的時(shí)間和費(fèi)用。軟件:3D打印抽殼制作型模3D打印前處理軟件的抽殼功能,把型模處理成空心結(jié)構(gòu):大大減少樹脂原料的消耗,節(jié)省大量成本;基本消除了樹脂在后期處理過程中的膨脹問題;大大減少了出去型模步驟殘留的灰燼量。前處理軟件在數(shù)據(jù)處理時(shí)可自定義抽殼壁厚、內(nèi)部支撐臂的長和寬、可自由選擇位置來放置排料孔,輕量化處理避免脫蠟時(shí)脹殼問題。
材料:HRG3D光敏樹脂TC53具有低灰分含量,表面灰分容易被清潔,同時(shí)具有粘度低、尺寸穩(wěn)定、部件表面光滑、表面處理容易、產(chǎn)品穩(wěn)定等特點(diǎn)。2. 型模預(yù)處理與裝配組樹SLA設(shè)備3D打印打印出的型??芍苯佑孟?ldquo;焊接”在澆道上面,和正常的蠟型一樣裝配。考慮到去除SLA型模的方式,澆口與流道的設(shè)計(jì)可以比傳統(tǒng)蠟型大些,這樣有助于空氣進(jìn)入幫助燃燒型模。
3. 制殼掛第一層漿料前,清洗蠟樹時(shí)注意觀察是否有氣泡出現(xiàn)。如果有,說明型模密封性不好。蠟樹浸入漿液時(shí)避免浮力對蠟樹造成破壞。為了增強(qiáng)型殼的強(qiáng)度,可考慮多制一層殼或采用加強(qiáng)。
4. 脫蠟焙燒前將通風(fēng)孔燙穿,焙燒時(shí)有利于氣體對流。
5. 焙燒通入充足的空氣高溫焙燒,保持溫度在800-1100度兩個(gè)小時(shí)(根據(jù)零件大小,適當(dāng)延長時(shí)間)。SLA原型所用鑄造專用樹脂(TC53)50~60℃時(shí)開始軟化,超過300℃后,樹脂的分子結(jié)構(gòu)開始崩潰,達(dá)到600℃時(shí),樹脂材料燃燒分解成二氧化碳、水和少量殘留。完全燒失穩(wěn)溫度在800℃左右。
6. 清除灰燼灰分殘留會影響鑄件的表面質(zhì)量和造成內(nèi)部缺陷。7. 預(yù)熱及澆筑預(yù)熱前用陶瓷棒、耐火泥等材料堵上通風(fēng)孔。精密鑄造成品:3D打印數(shù)字化精密鑄造工藝優(yōu)勢快速度快、成本低,2-3 天即可獲得消失型模,滿足多品種、小批量的業(yè)務(wù)需求優(yōu)可以3D打印出具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的蠟?zāi)#叽缇冉咏>邏盒拖災(zāi)魞H0.05%灰分殘留,不含重金屬元素,不污染鑄件精型模表面質(zhì)量好,細(xì)節(jié)表現(xiàn)力強(qiáng)。經(jīng)處理后表面粗糙度可達(dá)Ra1.6,最小打印尺寸僅0.3mm。
以上是對基于SLA 技術(shù)的3D打印數(shù)字化精密鑄造工藝優(yōu)勢的總結(jié)。那么,精密鑄造企業(yè)在什么情況下應(yīng)用這一工藝,才能“物盡其用”呢?以下是5種經(jīng)典的應(yīng)用場景。工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化緊急交期少量(50件以內(nèi)), 制作模具費(fèi)用較高結(jié)構(gòu)特殊,無法開模測試件、原型驗(yàn)證
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