3D принтеры для модельной литейной оснастки

Модельная оснастка — разнообразные приспособления, формы и инструменты, с помощью которых изготавливается литейная форма, в дальнейшем используемая для получения отливки.

3D принтеры для модельной литейной оснастки
Модельная оснастка напечатанная на 3D принтере Царь3D

Зачастую, говоря о модельной оснастке, имеют ввиду так называемый модельный комплект — набор элементов и приспособлений, используемых при формовке и образующих полость формы для литья. Помимо литейной модели, модельный комплект содержит такие элементы как литниковую систему, стержневые ящики, зачастую даже шаблоны — проверочные и сборочные.

Производство модельной оснастки из пластика с помощью 3D-печати — экономически эффективный процесс. Напечатанные модели можно применять для формовки по технологиям ХТС, альфа-сет-процесс, а так же как выжигаемые модели. Так же эффективна печать различных калибровочных и сборочных шаблонов и других элементов модельного комплекта.

3D печать модельной оснастки для технологии ХТС

Мы оказываем услуги по изготовлению модельных комплектов и оснастки, а так же отдельных стержней для литья по технологиям литья в ХТС, Alphaset-процесс.

Большой опыт работы с профессионалами литейного дела позволяет получать качественные модели для формовки, соответствующие всем требованиям. В основном, наши клиенты расположены в Санкт-Петербурге, Лен. области и Московской области.

Мы можем изготовить полный модельный комплект, включая обработку напечатанного изделия и изготовление ящика, а так же поможем найти подходящее литейное производство (сталь, латунь, чугун)

Примеры оснастки, напечатанной на 3D-принтерах Царь3D

3D принтеры для модельной литейной оснастки
Модель лопасти в ящике
Половин кольца обечайки для трубопроводной армутуры. Диаметр 1000мм
Половин кольца обечайки для трубопроводной армутуры. Диаметр 1000мм
Покрашенная модель лопасти
Покрашенная модель лопасти
Модельный комплект литья тройника напечатанный на 3д принтере
Модельный комплект литья тройника
модельная оснастка для литья деталей трубопровода
Модельная оснастка для литья деталей трубопровода
модельная оснастка для литья деталей трубопровода
Оснастка для формовки стержня трубопровода
лопасть модельная оснастка напечатанная на 3D принтере Царь3D
Лопасть. модельная оснастка напечатанная на 3D принтере Царь3D, размер поддона 1200х800мм

Преимущества пластиковой модельной оснастки

Удобство использования, транспортировки и хранения

Напечатанные на 3D принтере модели, имеют внутри сотовую структуру, за счет чего они легче чем деревянные в несколько раз. Это упрощает все процедуры по обработке и перемещению моделей.
При хранении пластик не изменяет своих размеров от влажности и температуры в отличие от дерева, которое коробится и меняет размеры в больших пределах.

Высокая точность и скорость изготовления моделей

По сравнению с ручным изготовлением, 3D-печать позволяет добиться меньших отклонений в размерах, особенно на сложной геометрии. Так же, сложные модели вручную изготавливаются намного дольше: например, 1 месяц вручную против 48 часов печати.

Уменьшение себестоимости литья

За счет большей точности, 3D-печать позволяет уменьшить припуски под мех обработку, что выливается в экономию при литье.

Повышение эффективности производства, снижение издержек

Следует учитывать, что внутри модель получается с сотовым заполнением, прочность получается, в основном, за счет внешней стенки. Толщина стенки достаточная для большинства изделий — 2,0-3,5 мм.

3D принтеры для модельной литейной оснастки
Внутренняя структура изделия при печати позволяет снизить расход материала при сохранении высокой прочности, необходимой для формовки

Этапы изготовления литейных моделей

  1. Получение 3D-модели изделия из программы трехмерного моделирования
  2. Преобразование 3D-модели в G-code и загрузка на 3D-принтер
  3. 3D-печать
  4. Механическая обработка и покрасочные работы.
  5. Модельная оснастка готова

Описание этапов изготовления оснастки методом 3D печати

  1. Экспорт 3D-модели изделия из программы трехмерного моделирования Для 3D-печати необходимо иметь файл 3D-модели в формате STL. Все программные пакеты, используемые для проектирования обьемных моделей, поддерживают сохранение в этот формат.
  2. Преобразование 3D-модели в G-code и загрузка на 3D-принтер 3D-модель разбивается на слои с преобразованием в управляющий код для принтера. Это выполняется автоматически в специальном ПО для компьютера, идущем в комплекте.
    Процесс аналогичен написанию программ для ЧПУ станков, но не требует специальных навыков и сводится к нажатию одной кнопки.
    Пользователю нужно лишь указать некоторые параметры, влияющие на компромисс между скоростью печати, качеством и прочностью изделия.
  3.  3D-Печать. Для запуска печати необходимо загрузить файл g-code на 3D-принтер по локальной сети через Wi-Fi или Ethernet.
    Печать длится от нескольких минут до нескольких суток, в зависимости от обьема модели.
    Управление станком осуществляется через локальную сеть с любого компьютера, планшета или смартфона. Присутствует разграничение прав доступа для по паролю.
    Встроенная камера позволяет контролировать процесс из любой точки мира.
  4. Механическая постобработка и покрасочные работы. После окончания печати модель имеет неровности, обусловленные послойной наплавкой пластика.
    1. Начальный этап постобработки модели — устранение грубых неровностей (если таковые имеются из-за геометрии 3d-модели), а так же выламываемого материала, строящегося под свисающими частями.
    Допустимо использовать любые низкооборотистые шлифмашины. При шлифовке самого пластика машинами на высоких оборотах он будет плавиться, что нежелательно.
    2. Склейка модели, если она была напечатана по частям, производится клеями для пластика. Мы применяем эпоксидный клей ЭДП. Если текучесть мешает процессу склейки, то используем Поксипол.
    3. Далее следует покрытие всей поверхности жидкой шпаклевкой (двухкомпонентной), для заполнения впадин и слоистости изделия. Желательно выполнять краскопультом.
    4. Шлифовка. Выполняется как орбитальными шлиф машинами, так и вручную. Цель — выравнивание нанесенного ранее слоя. Необходимо постепенно снижать размер зерна на наждачной бумаге, доводя до пригодного к покраске.
    5. Покраска. Рекомендуется предварительная грунтовка акриловым грунтом. Краска — автомобильная акриловая эмаль. Но можно использовать более дешевые краски.Перед нанесением каждого покрытия поверхность необходимо обезжиривать с помощью спец составов либо растворителя 646. Использование ацетона не допускается.
    Используемый пластик PLA не обладает химической стойкостью, но при проведении окрасочных работ не разрушается и обеспечивает хорошую адгезию.

В случае, если печать была выполнена с наилучшим качеством (в настройках ПО), то поверхность получается очень гладкой, что дает возможность обойтись без этапа обработки поверхности жидкой шпаклевкой.
Таким образом существенно ускоряется постобработка. Однако, это приводит к большему времени печати.

Закладные элементы

Если в  модель требуется ввинчивать болты для её закрепления для формовки, вынимания из ящика или транспортировки, то есть несколько вариантов как это организовать:

  • Заложить в модель пазы-колодцы, в которые после печати вставятся гайки. Снаружи отверстия зашпаклевываются.
  • Заложить в модель отверстия, в которых после печати будет нарезана резьба и вкручены металлические футорки. Например, внешняя резьба М14, внутренняя М8.
  • Вклеить шпильку

Если сравнивать 3D-печать с изготовлением моделей методом фрезеровки, то очевидно, что 3D-печать позволяет обойтись без дорогостоящих ЧПУ-станков, требующих высококвалифицированных операторов. Так же, отпадает необходимость траты времени на изготовление заготовок из дерева или МДФ для фрезеровки. 
3D-принтер работает круглосуточно, 7 дней в неделю.

Изготовление выжигаемых литейных моделей на 3д принтере

Литье по выжигаемым моделям — одна из технологий точного литья. Технология применяется при изготовлении ответственных деталей в таких отраслях промышленности как авиакосмическая, судостроительная, оборонная и других. Использование 3D печати может существенно оптимизировать процессы получения точных отливок.

модель для выжигаемого литья
Напечатанная на 3д принтере модель для литья по выжигаемым моделям. Материал: Filamentarno Wax3D. Источник: filamentarno

Технологический процесс литья по выжигаемым моделям похож на технологию литья, в которой используется выплавление восковой модели. Но в случае применения 3д печати используется не воск, а специальный полимер, либо пластик. 

На сегодняшний день в нашем распоряжении находятся 2 материала, которые могут быть использованы для печати выжигаемых моделей: распространенный пластик PLA и материал  WAX3D компании Filamentarno.  Оба материала обладают очень низкой зольностью и уже успешно применяются данного вида литья, а так же совместимы с промышленными 3D принтерами Царь3D.

В случае печати модели из пластика PLA — модель можно только выжигать. А в случае применения материала WAX3D  — можно выплавлять как обычный воск, т.к. этот материал был специально разработан для 3D печати выплавляемых моделей.

Применение этого современного материала позволяет использовать напечатанные на 3D-принтере восковки для выжигания без изменения технологического процесса, что особенно важно на крупных предприятиях.

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (3 оценок, среднее: 5,00 из 5)
3D принтеры для модельной литейной оснастки Загрузка...