SLA3D打印+數(shù)字化精密鑄造工藝流程細節(jié)剖析
3D打印技術在鑄造工藝上的應用是鑄造行業(yè)技術發(fā)展的重要方向之一。通過結合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。目前將3D打印工藝應用到生產(chǎn)中已經(jīng)成為鑄造行業(yè)的趨勢。無論是3D打印蠟模、3D打印陶瓷型芯還是3D打印母模等應用都將加強鑄造公司的市場競爭力。 今天哈工三維給大家?guī)硪粋€分享,是基于光固化(SLA) 3D打印技術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節(jié)剖析1. 型模制作3D打印制作型模:無論怎樣復雜都可以快速制作型模。免去開模程序,節(jié)省大量的時間和費用。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構: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。2. 型模預處理與裝配組樹SLA設備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??紤]到去除SLA型模的方式,澆口與流道的設計可以比傳統(tǒng)蠟型大些,這樣有助于空氣進入幫助燃燒型模。
3. 制殼掛第一層漿料前,清洗蠟樹時注意觀察是否有氣泡出現(xiàn)。如果有,說明型模密封性不好。蠟樹浸入漿液時避免浮力對蠟樹造成破壞。為了增強型殼的強度,可考慮多制一層殼或采用加強。
4. 脫蠟焙燒前將通風孔燙穿,焙燒時有利于氣體對流。
5. 焙燒通入充足的空氣高溫焙燒,保持溫度在800-1100度兩個小時(根據(jù)零件大小,適當延長時間)。SLA原型所用鑄造專用樹脂(TC53)50~60℃時開始軟化,超過300℃后,樹脂的分子結構開始崩潰,達到600℃時,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量和造成內(nèi)部缺陷。7. 預熱及澆筑預熱前用陶瓷棒、耐火泥等材料堵上通風孔。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)務需求優(yōu)可以3D打印出具有復雜空間結構的蠟模,尺寸精度接近模具壓型蠟模凈僅0.05%灰分殘留,不含重金屬元素,不污染鑄件精型模表面質量好,細節(jié)表現(xiàn)力強。經(jīng)處理后表面粗糙度可達Ra1.6,最小打印尺寸僅0.3mm。
以上是對基于SLA 技術的3D打印數(shù)字化精密鑄造工藝優(yōu)勢的總結。那么,精密鑄造企業(yè)在什么情況下應用這一工藝,才能“物盡其用”呢?以下是5種經(jīng)典的應用場景。工藝設計優(yōu)化緊急交期少量(50件以內(nèi)), 制作模具費用較高結構特殊,無法開模測試件、原型驗證
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