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    采用FDM三維打印技術進行精密鑄造

    2019-10-24 535

    據南極熊的了解,不久前,三家國內企業聯合發布了“3D打印+精密鑄造”的新應用,為全球客戶提供小批量、復雜結構的金屬零件制造服務。這是由兩位3D打印行業觀察員的革命性變革,標志著3D打印技術帶來了新的飛躍:從制作樣品到制造最終零件,從單一樣品生產到小規模多批次生產,甚至大規模生產。下面是南極熊,一種使用FDM3D打印的精密鑄造技術。

    第1步。3D打印

    Polycast是一種利用FDM3D打印機和Polycast材料打印樣品的新型3D打印材料,專門用于鑄造工藝。具有良好的3D打印性能。即使打印機的底板沒有加熱,這種材料也不會出現翹曲現象。樣品的底板和支架可以非常合適。易于剝離,優化了多晶硅材料的層間粘合性能。這樣,支架和地板就可以簡單有效地拆除,大大加快了生產過程。

    第2步。表面拋光

    印刷材料時,你可以把樣品磨光。多晶硅是一種與材料匹配的拋光設備。Polycast是Polymaker材料光譜中可以拋光的第二行。這種霧化拋光研磨表面層的方法大大簡化了后處理工藝,也為下一步精密鑄造工藝提供了保證的表面質量。

    第3步。剝殼

    當樣品的印刷和拋光工藝完成后,我們搬到精密鑄造車間開始蠟樹生產,并在下一個制造過程中為制殼做準備?,F在可以開始熔模鑄造。

    首先,必須將樣品浸入泥漿中。鑄造車間采用全自動制殼裝置系統,保證樣品在均勻旋轉過程中獲得均勻分布的表面涂層。在工件上完成一系列不同粘性程度的泥漿滲透后,工件表面將形成殼體,殼體非常重要。是鑄造過程中高溫金屬溶液的接觸面。

    下一步,樣品將經過砂染色過程,這是細硅砂的混合物。砂漬可以增強模具的堅固性,縮短鑄件的干燥時間。樣品完全干燥后,隨生產線的往復循環進入下一輸送帶,再次進行泥漿、砂漬處理。

    上述過程將繼續重復,直到殼體厚度達到預期效果。例如,不銹鋼鑄件的外殼厚度需要達到30 mm。整個制殼過程將持續2天,樣品將通過車間的轉移矩陣進行穿梭,等待干燥并再次重復。

    現在模具必須開始加熱過程。當窯溫達到900攝氏度時,樣品模型可以完全蒸發。蒸發后留下的外殼被用于鑄造金屬模具,這意味著之前通過3D打印制作的樣品在這個過程中會燒壞。這是Polycast材料的主要工程特性。多晶硅在高溫環境下的汽化程度完全可以與傳統的無蠟鑄造相媲美。在正常流速下,殼體中不會有材料殘留。模殼內部完全凈化后,即可從窯中取出,自然冷卻。模具將被清洗以消除殘留雜質的可能性。我們得到了一個光滑的模具外殼的接觸面。

    第4步。鑄造廠

    然后再次加熱外殼,鑄造金屬為不銹鋼。利用電磁感應加熱裝置,將磁場感應產生的渦流不斷地轉變為不銹鋼熔化成液體渦流產生的熱效應,從金屬內部開始熔化過程。該方法不采用直接加熱源,大大降低了雜質混合的可能性,任何表面浮渣和雜質都會被刮掉?;蛘甙阉鼈儫?。

    當不銹鋼被加熱到1612攝氏度,模具被加熱到1300攝氏度時,鑄造過程就可以開始了。模具將從窯中取出并提升到爐底。此時,操作人員將不銹鋼溶液熔化,倒入殼模中。零件將放置在傳送帶上。自然冷卻的過程。

    冷卻后,不銹鋼鑄件可從模具中剝離。該剝離過程將應用于氣動千斤頂。千斤頂將破碎外殼,使鑄件與模具分離。不銹鋼鑄件的鑄件和冒口將被移除,形成最終鑄件。南京1001工廠目前有國內生產。智能工業fff3d打印集群,可同時打印數百個多晶硅材料模塊的3D打印。

    3D打印拋光完成后,直接送精密鑄造車間與精密鑄造無縫對接。這意味著我們已經實現了3D打印和精密鑄造工藝的大規模生產。該工藝制造尺寸為450x450x450mm。南京1001工廠目前正在運營中。研發超大3D打印設備,將蠟模制造規模擴大到1米以上。

    讓我們感受一下Foundry的一些應用案例。例如,我們使用3D打印制作了渦流風扇的模型。與傳統的失蠟鑄造相比,大大縮短了交貨期。使用3D打印+精密鑄造,您已經看到了傳統鑄造技術中消除蠟模階段的可能性,但其復雜性。幾何零件,以及個性化制造,我們的制造方法具有更深遠的意義。設計師和工程師可以利用這一技術來探索和推廣自由鑄造的邊界。


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