Penerapan Teknologi Rapid Prototyping Dalam Pengecoran Investasi

Rapid Prototyping (RP) adalah teknologi tinggi yang dikembangkan pada 1990-an. Ini dapat dengan cepat mengubah konsep desain dalam pikiran orang menjadi objek nyata. Perlu disebutkan secara khusus bahwa seluruh proses pengembangan produk tidak memerlukan cetakan dan peralatan proses apa pun, yang sangat mempersingkat siklus produksi percobaan prototipe dan produk baru, dan dengan cepat menjadi sarana dan alat penting untuk meningkatkan daya saing perusahaan. Survei kuesioner Internet yang diterbitkan oleh INCAST 2004 (11) menunjukkan bahwa lebih dari 93% dari lebih dari 400 produsen casting investasi di Eropa telah menggunakan prototyping cepat. Semua orang yang diwawancarai setuju bahwa penggunaan teknologi baru ini sangat penting untuk mempercepat produk baru. Sangat penting untuk mengembangkan dan meningkatkan kemampuan perusahaan untuk merespons pasar dengan cepat.

Penerapan Metode Prototipe Cepat Umum Dalam Pengecoran Investasi

Penerapan teknologi prototyping cepat dalam casting investasi terutama mencakup aspek-aspek berikut:

1. Lakukan investasi

Saat membuat pola, mesin prototipe cepat tidak hanya dapat memasukkan model geometris tiga dimensi yang dibuat oleh perangkat lunak CAD lainnya, tetapi juga menerima file data yang dipindai oleh CT industri (Computer Tomography). Misalnya, pertama-tama pindai bagian (baling-baling sekrup, Gambar 12-1a) melalui CT untuk mendapatkan gambar dua dimensi dari penampangnya (Gambar 12-1b). Selanjutnya, perangkat lunak pengolah gambar menggabungkan gambar dua dimensi dari setiap bagian (Gambar 12-1c) untuk membentuk model geometris tiga dimensi (Gambar 12-1d). Kemudian kirimkan ke mesin rapid prototyping untuk membuat pola (Gambar 12-1e) [2]. Metode rekayasa restorasi (terbalik) ini tidak hanya dapat mengembalikan bagian-bagian mesin, tetapi juga meniru organ manusia tertentu.

2. Membuat cetakan (compression moulding) dan peralatan proses lainnya

Ada dua metode untuk membuat cetakan pengecoran presisi dengan pembuatan prototipe cepat: pertama adalah membuat cetakan induk, dan kemudian membuat ulang profil karet epoksi atau silikon; metode lainnya adalah dengan menggunakan blok profil tiga dimensi yang dihasilkan dalam sistem CAD. Model geometris langsung dimasukkan ke dalam mesin prototipe cepat untuk membuat cetakan resin. Jenis profil ini terutama cocok untuk produksi batch kecil (puluhan potong). Jika lapisan logam setebal 2mm disemprotkan pada permukaan cetakan induk, dan resin epoksi diisi setelahnya untuk membuat profil komposit epoksi logam, itu dapat memenuhi persyaratan untuk menghasilkan ratusan coran presisi. Saat menggunakan metode SLS, misalnya, objek pemrosesan diubah dari bubuk resin menjadi bubuk baja dengan lapisan tipis resin termoset di permukaan, disinter laser untuk membentuk kompak, dan kemudian ditembakkan untuk menghilangkan resin, dan akhirnya cairan tembaga menyusup ke dalam pori-pori kompak. Profil yang dihasilkan mirip dengan logam dalam hal kekuatan dan konduktivitas termal. Selain itu, teknologi rapid prototyping juga dapat digunakan untuk membuat cetakan tertentu yang bentuknya tidak beraturan.

3. Produksi langsung coran cetakan

Pada awal 1990-an, Laboratorium Nasional Sandiana di Amerika Serikat melakukan studi khusus yang disebut Fast Casting (FastCAST), yang diberi nama Direct Shell Casting (DSPC). Sayangnya, ada sangat sedikit laporan kemudian.

Pada tahun 1994, Z Corporation Amerika Serikat berhasil mengembangkan teknologi 3D printing 3D Printing. Teknologi ini awalnya ditemukan dan dipatenkan oleh Profesor Ely Sachs dari Massachusetts Institute of Technology. Prinsip dasarnya mirip dengan metode SLS. Pertama, lapisan bahan tahan api atau bubuk plastik disemprotkan dengan roller. Perbedaan dari SLS adalah bahwa alih-alih menggerakkan kepala pemancar laser, itu menggerakkan kepala cetak inkjet untuk menyemprotkan lem untuk "mencetak" sesuai dengan bentuk penampang produk. Ulangi tindakan di atas sampai bagian-bagiannya selesai, sehingga dinamai 'teknologi pencetakan 3D'. Keuntungannya adalah biaya operasi dan biaya material yang rendah, dan kecepatan tinggi. Jika bubuk yang disemprotkan adalah bubuk campuran gipsum dan keramik, dapat langsung dan cepat dibuat menjadi cetakan (cetakan gipsum) untuk pengecoran aluminium, magnesium, seng dan coran paduan non-ferrous lainnya, yang disebut ZCast (Gambar 12-2) .

Perbandingan Efek Aplikasi Metode Prototyping Cepat yang Biasa Digunakan 

Saat ini, metode prototyping cepat yang lebih populer dalam produksi aktual termasuk litografi tiga dimensi (SLA), sintering laser selektif (SLS), deposisi fusi (FDM), manufaktur laminasi (LOM) dan pengecoran cetakan langsung (DSPC) ) Tunggu. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak lembaga penelitian asing membandingkan metode di atas dalam hal kualitas pola produksi dan kinerja dalam casting investasi. Hasilnya adalah sebagai berikut:

• 1) Metode SLA memiliki akurasi dimensi pola yang paling tinggi, diikuti oleh SLS dan FDM, dan metode LOM paling rendah [4].
• 2) Kekasaran permukaan pola Permukaan pola dipoles dan diselesaikan dan diukur dengan pengukur kekasaran permukaan. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 12-1 [4]. Terlihat bahwa kekasaran permukaan lebih halus dengan metode SLA dan LOM, dan metode FDM adalah yang paling tebal.
• 3) Kemampuan untuk mereproduksi bagian-bagian halus Kemampuan keempat metode ini untuk mereproduksi bagian-bagian halus diselidiki dengan rak dengan jarak gigi sekitar 3mm sebagai objek. Hasilnya, SLA adalah yang terbaik dan FDM adalah yang terburuk [4].
• 4) Kinerja dalam casting investasi Di antara empat metode di atas, produk itu sendiri adalah metode cetakan lilin (seperti FDM atau SLS), yang dapat dengan mudah beradaptasi dengan persyaratan proses pengecoran investasi dan tidak diragukan lagi berkinerja lebih baik. Meskipun pola resin atau kertas juga dapat dibakar, namun tidak semudah beradaptasi dengan persyaratan pengecoran investasi seperti cetakan lilin. Perbaikan terus-menerus diperlukan untuk menghindari kerugian.

Perbandingan kekasaran permukaan pola

Dari sudut pandang keseluruhan, meskipun metode SLA memiliki beberapa ketidakcocokan dengan proses pengecoran investasi, metode ini populer karena akurasi dimensi dan kualitas permukaannya yang baik. Di luar negeri, terutama di industri kedirgantaraan dan militer Perusahaan pengecoran investasi banyak digunakan. Meskipun kualitas metode SLS sedikit lebih rendah dari SLA, mudah untuk beradaptasi dengan persyaratan proses pengecoran investasi. Oleh karena itu, semakin banyak aplikasi yang digunakan dalam pengecoran investasi dalam negeri. Meskipun metode FDM adalah yang paling mudah untuk beradaptasi dengan persyaratan proses pengecoran investasi, akurasi dimensi dan kualitas permukaan cetakan lilin tidak memuaskan; sedangkan metode LOM memiliki kualitas yang dapat diterima, tetapi sulit untuk beradaptasi dengan casting investasi. Oleh karena itu, sulit untuk beradaptasi dengan casting investasi. Promosi dan penerapan kedua metode dalam casting investasi tunduk pada batasan tertentu.

Perkembangan Baru Dalam Penerapan SLA Dan SLS Dalam Pengecoran Investasi

1. Resin light-curing baru

Metode SLA telah dikomersialkan sejak 1987. Awalnya digunakan untuk membuat model fisik dan prototipe dengan fungsi tertentu. Pada awal 1990-an, perangkat lunak QuickCast dari 3D System Inc di Amerika Serikat berhasil dikembangkan, memungkinkan mesin prototipe cepat SLA untuk menghasilkan struktur berbentuk sarang lebah (Gambar 12-3a) sambil tetap mempertahankan penampilan yang halus dan padat (Gambar 12 -3b) , Tidak hanya menghemat 90% bahan cetakan, tetapi juga ketika cangkangnya ditembakkan, polanya pertama-tama runtuh ke dalam tanpa memecahkan cangkangnya. Selain itu, orang secara bertahap menemukan bahwa untuk resin pengawet ringan untuk pembuatan cetakan, mereka juga harus memenuhi persyaratan khusus berikut:

• Viskositas-jika viskositas resin terlalu tinggi, akan sulit untuk mengalirkan resin yang tersisa di rongga setelah pola dibuat. Jika ada terlalu banyak residu resin, itu mungkin masih memecahkan cangkang selama pemanggangan, sehingga pemisahan sentrifugal seringkali diperlukan. Pengukuran. Selain itu, permukaan pola yang sudah jadi juga sulit dibersihkan.
• Sisa abu-ini mungkin persyaratan yang paling penting. Jika abu sisa setelah cangkang dipanggang, itu akan menyebabkan inklusi non-logam dan cacat lainnya pada permukaan casting.
• · Kandungan elemen logam berat-ini sangat penting untuk pengecoran superalloy. Misalnya, antimon adalah elemen yang relatif umum dalam resin light-curing SLA. Jika muncul di abu sisa setelah shell dipecat, itu dapat mencemari paduan dan bahkan menyebabkan coran dibuang.
• Stabilitas dimensi-ukuran pola harus tetap stabil selama seluruh operasi. Untuk alasan ini, penyerapan air yang rendah dari resin juga sangat penting.

Dalam beberapa tahun terakhir, DSM Somos dari Amerika Serikat telah berhasil mengembangkan jenis baru resin light-curing Somos 10120, yang memenuhi persyaratan utama yang disebutkan di atas dan cukup disukai oleh produsen casting investasi. Produk baru ini telah dicetak di tiga pabrik pengecoran presisi yang berbeda dalam tiga paduan (aluminium, titanium dan paduan kobalt-molibdenum), dan mencapai hasil yang memuaskan.

2. Gunakan model SLA untuk produksi batch kecil

Ada dua masalah utama yang harus dipertimbangkan dalam produksi batch kecil dari pengecoran presisi menggunakan pola SLA: satu adalah akurasi dimensi yang dapat dicapai oleh pola dan casting, dan yang lainnya adalah apakah biaya produksi dan waktu pengiriman memiliki keunggulan. Beberapa pabrik pengecoran presisi di Amerika Serikat, seperti Solidiform, Nu-Cast, PCC, dan Uni-Cast, telah menggunakan pola SLA untuk mencetak ratusan coran. Setelah pengukuran sebenarnya dari ukuran casting, analisis statistik menunjukkan bahwa resin light-curing 11120 baru yang dikembangkan oleh DSM Somos digunakan. Dengan teknologi QuickCast, pola SLA yang dihasilkan memiliki deviasi ukuran tidak lebih dari 50% dari nilai toleransi pengecoran. Ukuran sebagian besar coran memenuhi persyaratan toleransi, dan tingkat kelulusan lebih dari 95% (Gambar 12-4) [7].

Meskipun biaya pembuatan pola SLA jauh lebih tinggi daripada pembuatan cetakan lilin yang sama, dan membutuhkan waktu lebih lama, tetapi tidak perlu merancang dan membuat profil. Oleh karena itu, ketika satu bagian diproduksi dalam jumlah kecil, biaya dan waktu pengiriman masih merupakan Keuntungan. Semakin kompleks casting, semakin jelas keuntungan ini. Ambil contoh pengecoran presisi penerbangan berbentuk kompleks yang diproduksi oleh Nu-Cast (Gambar 12-5) [7], biaya pembuatan cetakan sekitar 85,000 dolar AS, 4 cetakan lilin diproduksi setiap hari, dan biaya setiap lilin cetakan (termasuk bahan dan Tenaga Kerja) 150 USD. Jika metode SLA diadopsi, setiap model SLA berharga 2846 dolar AS, tetapi tidak perlu merancang dan membuat cetakan. Dari perhitungan ini, jika output kurang dari 32 buah, biaya penggunaan cetakan SLA lebih rendah daripada cetakan lilin; jika lebih dari 32 buah, biayanya lebih tinggi daripada cetakan lilin (Gambar 12-6); menggunakan cetakan lilin, dibutuhkan 14-16 minggu untuk merancang dan membuat cetakan, Dan cetakan SLA tidak memerlukan cetakan. Oleh karena itu, jika output kurang dari 87 buah, menggunakan cetakan SLA, pengiriman coran lebih cepat daripada cetakan lilin (Gambar 12-7). Tetapi lebih dari 87 buah, cetakan lilin lebih cepat [7]. Faktor lain yang perlu diperhatikan adalah jika cetakan lilin digunakan, ketika produk diperbarui, cetakan perlu dibuat ulang, yang memakan biaya; sedangkan dengan tampilan SLA, yang perlu dilakukan hanyalah mengubah model geometrik CAD, yang jauh lebih mudah dan cepat daripada membuat ulang cetakan. .

3. SLS polistiren bubuk diresapi pola lilin

SLS awalnya menggunakan laser untuk mensinter serbuk lilin khusus ke dalam cetakan lilin, yang sangat cocok untuk karakteristik proses pengecoran investasi. Pada awal akhir tahun 1990, ada lebih dari 50 pengecoran di Amerika Serikat, memproduksi sekitar 3000 cetakan lilin, dan berhasil mencetaknya. Menghasilkan berbagai coran logam. Namun, bubuk lilin bukanlah bahan cetakan yang paling ideal. Kekuatan cetakan lilin yang dibuat darinya tidak mencukupi, dan mudah melunak dan berubah bentuk saat suhu tinggi, dan mudah pecah saat suhu rendah. Oleh karena itu, pada awal 1990-an, beberapa pengguna SLA di Amerika Serikat mencoba mengganti serbuk lilin dengan serbuk termoplastik seperti polistirena (PS) atau polikarbonat (PC). Bahan semacam ini dibuat menjadi bentuk yang longgar dan berpori (porositasnya lebih dari 25%), yang mengurangi risiko pembengkakan dan retaknya cangkang selama demolding. Setelah cangkang dibakar, kadar abunya lebih sedikit, tetapi permukaan polanya kasar. Oleh karena itu, setelah pola dibuat, perlu di-wax dan dipoles dengan tangan agar permukaannya halus dan padat. Saat ini, metode ini telah banyak digunakan di dalam dan luar negeri.

Harap simpan sumber dan alamat artikel ini untuk dicetak ulang:Penerapan Teknologi Rapid Prototyping Dalam Pengecoran Investasi  

Perusahaan Pengecoran Minghe berdedikasi untuk memproduksi dan menyediakan Suku Cadang Pengecoran berkualitas dan berkinerja tinggi (kisaran suku cadang die casting logam terutama meliputi: Pengecoran Die Dinding Tipis,Die Casting Kamar Panas,Die Casting Ruang Dingin), Layanan Bulat (Layanan Die Casting,Mesin Cnc,Pembuatan cetakan, Perawatan Permukaan). Setiap pengecoran aluminium kustom, magnesium atau Zamak / seng die casting dan persyaratan coran lainnya dipersilakan untuk menghubungi kami.

Di bawah kendali ISO9001 dan TS 16949, Semua proses dilakukan melalui ratusan mesin die casting canggih, mesin 5-sumbu, dan fasilitas lainnya, mulai dari blaster hingga mesin cuci Ultra Sonic.Minghe tidak hanya memiliki peralatan canggih tetapi juga profesional tim insinyur berpengalaman, operator dan inspektur untuk membuat desain pelanggan menjadi kenyataan.

Produsen kontrak die casting. Kemampuannya termasuk bagian die casting aluminium ruang dingin mulai dari 0.15 lbs. hingga 6 lbs., pengaturan perubahan cepat, dan pemesinan. Layanan bernilai tambah termasuk pemolesan, penggetaran, penghalusan, peledakan tembakan, pengecatan, pelapisan, pelapisan, perakitan, dan perkakas. Bahan yang dikerjakan termasuk paduan seperti 360, 380, 383, dan 413.

Bantuan desain die casting seng / layanan rekayasa serentak. Produsen kustom pengecoran mati seng presisi. Pengecoran miniatur, coran die tekanan tinggi, coran cetakan multi-slide, coran cetakan konvensional, die unit dan die casting independen dan coran tertutup rongga dapat diproduksi. Pengecoran dapat diproduksi dengan panjang dan lebar hingga 24 inci dalam toleransi +/-0.0005 inci.  

Produsen magnesium die cast bersertifikat ISO 9001: 2015, Kemampuan termasuk die casting magnesium bertekanan tinggi hingga 200 ton ruang panas & 3000 ton ruang dingin, desain perkakas, pemolesan, pencetakan, permesinan, pengecatan bubuk & cair, QA penuh dengan kemampuan CMM , perakitan, pengemasan & pengiriman.

bersertifikat ITAF16949. Layanan Pengecoran Tambahan Termasuk pemilihan investasi,pengecoran pasir,Pengecoran gravitasi, Pengecoran Busa Hilang,Pengecoran Sentrifugal,Pengecoran Vakum,Pengecoran Cetakan Permanen,. Kemampuan termasuk EDI, bantuan teknik, pemodelan solid dan pemrosesan sekunder.

Industri Pengecoran Studi Kasus Suku Cadang untuk: Mobil, Sepeda, Pesawat Terbang, Alat Musik, Perahu, Perangkat Optik, Sensor, Model, Perangkat Elektronik, Penutup, Jam, Mesin, Mesin, Furnitur, Perhiasan, Jig, Telekomunikasi, Pencahayaan, Perangkat Medis, Perangkat Fotografi, Robot, Patung, Peralatan Suara, Peralatan Olahraga, Perkakas, Mainan, dan lainnya. 

Apa yang dapat kami bantu untuk Anda lakukan selanjutnya?

Pergi Ke Beranda Untuk Die Casting Cina

By Produsen Die Casting Minghe |Kategori: Artikel Bermanfaat |Bahan Tags: Pengecoran Aluminium, Pengecoran Seng, Pengecoran Magnesium, Pengecoran Titanium, Pengecoran Stainless Steel, Pengecoran Kuningan,Pengecoran Perunggu,Video Transmisi,sejarah perusahaan,Aluminium Die Casting |Komentar Dinonaktifkan