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Método de fabricación rápido para fundiciones complejas

Vistas:0     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2021-10-25      Origen:Sitio

Método de fabricación rápido para fundiciones complejas


China de fabricación rápida se ha desarrollado rápidamente.Muchas pequeñas y medianas empresas han confiado durante mucho tiempo en la producción de piezas de fundición sencillas con un bajo valor añadido, pero temen las piezas de fundición complejas con mayores dificultades técnicas.Porque para fundiciones complejas, especialmente para fundiciones de paredes delgadas con formas complejas y producidas en lotes pequeños, la fundición siempre ha sido un problema.


Lo que es más, los clientes ahora tienen altos requisitos de ciclo corto y bajo costo, y la artesanía tradicional es difícil de manejar.La aparición y el desarrollo de la fabricación rápida ofrece una forma prometedora de resolver los problemas anteriores, por lo que debemos hacer un buen uso de esta tecnología avanzada para servir a la industria de la fundición.


La tecnología de fabricación rápida es una tecnología emergente que integra diseño asistido por computadora, maquinaria de precisión, tecnología láser CNC y ciencia de materiales.Utiliza los principios de discretización de software y acumulación de material para convertir el modelo CAD del objeto diseñado en una muestra física.Debido a que la tecnología RP utiliza el principio de transformar formas tridimensionales en planos bidimensionales y fabricación en capas, puede manejar componentes arbitrariamente complejos, y cuanto más complejos sean los componentes, más puede reflejar su superioridad.


Selección y Comparación de los Métodos de Fabricación Rápida del Molde Maestro

En la actualidad, una variedad de fabricación rápida métodos han sido estudiados en casa y en el extranjero.Los más maduros y prácticos son principalmente LOM, SLA, SLS, FDM y 3DP.Cada una de estas tecnologías tiene ventajas y desventajas.Los principios y características específicos son los siguientes:


1. Litografía estéreo (ANS):

SLA se forma mediante el uso de láser ultravioleta para escanear la resina fotosensible, y la resina fotosensible se cura capa por capa bajo la acción del láser.El prototipo SLA puede reemplazar los moldes de madera en la fundición y los moldes de cera en la fundición a la cera perdida.


La tecnología SLA tiene una velocidad de formación rápida y alta precisión.Dado que la resina utilizada en SLA es una resina fotosensible termoendurecible, no se puede perder por calentamiento sino solo por combustión.Por lo tanto, el proceso de cocción es relativamente alto durante la fundición de inversión, y el prototipo se convierte mejor en una estructura hueca.El prototipo SLA es más sensible al agua y es fácil de absorber la humedad y deformarse en un ambiente húmedo durante mucho tiempo, así que preste atención a la humedad.Los costos operativos y de equipo de SLA son relativamente altos, y es adecuado para la fabricación de modelos de fundición de precisión de perfil fino y paredes delgadas.


2. Fabricación de entidades en capas (LOM):

El proceso LOM es una entidad tridimensional que se apila capa por capa cortando con láser materiales delgados de acuerdo con la información de contorno obtenida al colocar las piezas en capas.Las características principales de LOM son precios más bajos de equipos y materiales, y costos operativos más bajos.Después de procesar el prototipo, tiene buena resistencia, alta precisión y no se deforma.Puede reemplazar moldes de madera complejos en la fundición y es especialmente adecuado para la producción de piezas individuales o lotes pequeños en fundiciones pequeñas y medianas.


3. Sinterización selectiva por láser (SLS):

El principio es: el rayo láser escanea el polvo bajo el control de la computadora y escanea la entidad formada por la fusión y unión de parte del polvo.La característica más importante de la tecnología SLS es una amplia gama de materiales de formación.Los plásticos, la cerámica, los metales, la cera en polvo, la arena peritoneal y sus materiales compuestos se pueden usar como materiales de formación para SLS para preparar las piezas funcionales correspondientes, las piezas metálicas, los moldes de cera y los moldes de arena (núcleos), por lo que la aplicabilidad es sólida.SLS es actualmente el método más utilizado en China para fabricar moldes de cera para fundición a la cera perdida.No solo tiene un costo relativamente bajo, sino que también tiene alta precisión, buena calidad de superficie y sin soporte.Puede producir moldes de cera con formas extremadamente complejas para producir fundiciones complejas.


4. Deposición de fusibles (FDM):

La deposición por fusión licua el material y lo deposita capa por capa a través de una boquilla para formar piezas.Los materiales de formación incluyen filamentos de plástico, filamentos de cera, etc., por lo que se preparan prototipos de plástico y moldes de cera.No hay un láser costoso en este proceso, por lo que el equipo tiene un precio bajo y, debido a que el material está completamente fundido, la resistencia de la pieza es alta.Sin embargo, la velocidad de formación es lenta, la precisión de las piezas es deficiente, la calidad de la superficie es deficiente y la boquilla de la hilera es propensa a fundirse y obstruirse.


5. Impresión tridimensional (3DP):

El principio de funcionamiento de la impresión 3D es similar al de las impresoras de inyección de tinta.Los materiales de esta tecnología incluyen cerámica, materiales compuestos orgánicos/metálicos, etc.Esta tecnología tiene bajo costo, velocidad de formación rápida y alta precisión, pero la superficie de la pieza es áspera, la resistencia no es alta y la boquilla de impresión es fácil de bloquear.En fundición, es adecuado para la verificación y producción de prototipos o la fabricación de moldes de yeso.


China de fabricación rápida

Selección de métodos rápidos de fabricación y fundición

1. Fundición de inversión:

El modelo de cera obtenido mediante el prototipado rápido SLS se puede utilizar directamente para la fundición a la cera perdida para obtener piezas metálicas.Este tipo de proceso de creación rápida de prototipos no necesita producir perfiles, acorta en gran medida el ciclo de producción de la pieza en bruto y puede realizar una producción de lotes pequeños.


SLS no solo fabrica moldes de cera rápidos, relativamente económicos y con una superficie de alta calidad, sino que también las propiedades de la cera utilizada son similares a las de la cera de alta temperatura o la cera de temperatura media en fundición general.Se puede realizar cambiando ligeramente el proceso de horneado actual en la fundición de precisión.Se libera el tostado del material de cera SLS.Los moldes de cera SLS se utilizan ampliamente en la fundición de precisión.Se pueden usar para fundir piezas pequeñas de precisión, así como piezas grandes y complejas.En particular, se pueden soldar con módulos de cera convencionales de bajo punto de fusión para formar moldes de cera compuesta, es decir, se pueden moldear con materiales de cera ordinarios.La parte simple de la fundición está hecha y la parte complicada está hecha con SLS, lo que mejora en gran medida la eficiencia de producción y reduce el costo de producción de moldes de cera.


Las piezas de resina fabricadas con el método SLA también se pueden utilizar para fundición a la cera perdida.Las piezas de resina SLA tienen una alta resistencia y una buena calidad de superficie, por lo que se pueden utilizar para fundir piezas pequeñas muy finas.Sin embargo, debido al complejo proceso de cocción y al requisito de usar resina especial SLA que es fácil de quemar, el costo de fabricación de las piezas prototipo también es alto, por lo que no se usa tanto en China como el método SLS.FDM también puede extruir cera, pero la velocidad de formación de FDM es lenta y la calidad de la superficie no es alta, por lo que no hay muchas aplicaciones en esta área.


2. Fundición de precisión tipo yeso y cerámica:

Las fundiciones de yeso y cerámica tienen las ventajas de una alta precisión y bajos valores de rugosidad superficial.Hay muchas formas de utilizar el prototipado rápido para obtener moldes de yeso o cerámica fundida:

(1) Use el prototipo hecho por LOM, SLA, SLS y 3DP como molde maestro y conviértalo directamente en un molde de cerámica o yeso.Para piezas con formas complejas y difíciles de dibujar, primero puede convertirlo en un molde de caucho de silicona.Este método se caracteriza por su bajo costo y se puede producir en lotes pequeños, pero este método no es adecuado para piezas con formas complejas y no se pueden dibujar;

(2) Similar al método de fundición de inversión, use SLS, SLA, 3DP o FDM para hacer moldes de cera y luego derrita o queme.



3. Fundición en arena:

La fundición en arena tradicional generalmente requiere la fabricación de moldes de madera primero, y el método manual de fabricación de moldes de madera a menudo es difícil de cumplir con los requisitos en términos de tecnología, ciclo de producción, precisión y material.El modelo LOM obtenido mediante la creación rápida de prototipos se puede utilizar directamente en la producción de fundición en lugar de moldes de madera.Debido al tratamiento especial, el molde de papel es tan duro como la madera dura y la superficie es lisa, lo cual es bueno para la fundición en arena.Trabaja por debajo de los 200°C y puede reproducir de 50 a 200 mohos de arena.


Sus ventajas son el bajo costo, la velocidad de fabricación rápida, los patrones de alta precisión se pueden producir en poco tiempo sin moldeadores de madera de alto nivel y la maquinaria de carpintería correspondiente, y sus ventajas son particularmente prominentes para piezas fundidas grandes y medianas con formas complejas.Este método puede fabricar bloques de motor, culatas, tubos de aire de admisión (escape) y carcasas de embrague de transmisión del chasis, etc.


El reemplazo de moldes de madera por moldes de papel o moldes de resina reduce en gran medida el ciclo de fabricación y el costo de los moldes de metal, y la mejora de la precisión puede reducir los costos de procesamiento y los márgenes de mecanizado.La arena recubierta sinterizada SLS se puede utilizar para formar directamente moldes de arena (núcleos) para fundición.Este método es económico y rápido, especialmente para fundiciones con canales de cavidad interna particularmente complejos, que tienen ventajas que otros métodos no pueden igualar.




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