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利用EnvisionTEC 3D打印技术,直接熔模铸造生产商大大提高生产效率

EnvisionTEC提供用于生产各种产品的优质和高精度的3D打印机。其中一个最成功的产品是由树脂原件直接熔模铸造出来的大型金属零件,这是通过EnvisionTEC ULTRA DLP 3D打印机完成的。

3D打印是过去30年里发展的最快的一个技术,作为一种将概念模型和形式转化为实物的方法出现在人们的视野中,它能够做到完全适合并且功能多样。如今,大多数3D打印的重点都是把技术作为一种方法,一方面可以生产精心设计的、复杂的零件,另一方面生产简单的且大规模定制的塑料零件。尽管这种对3D打印特点的阐述是正确的,然而却忽视了这项技术最有价值的一项应用——直接熔模铸造。EnvisionTEC是一家原始设备制造商(OEM),给不同的工业领域和广泛的产品生产提供优质精准的3D打印机。其中一个最成功的产品是由树脂原件直接熔模铸造出来的大型金属零件,这是通过EnvisionTEC ULTRA DLP 3D打印机完成的。

为了证明这项技术并且兑现其全部潜力,EnvisionTEC与Renishaw UK合作,这是一家直接熔模铸造生产商,铸造用于特殊实验的重达7kg的铝件。下面来回顾一下这个过程:

首先是使用3D CAD设计零件(标准测试零件)来作为原件。使用的是增材制造方法生产的,因此在这个早期阶段,还需要数字化设计所有必需的投料口和注入口,而不是后面手动添加。能够处理这类复杂的物品是3D打印给直接熔模铸造带来的附加好处,大大减少了准备原件所需要的时间。从3D数字化模型开始,就只是导出数据,然后创建一个用于打印的.stl文档。

这些零件是通过EnvisionTEC ULTRA 3D打印机,配合着EnvisionTEC享有专利的和高精度的EC500材料打印出来的,其分辨率为50微米。

至于打印时间,EnvisionTEC ULTRA 3D打印机可以在5小时内打印8个零件,然后进入加工程序,让它们变得干净,并且经过后固化之后可以直接铸造。铸造的过程利用Renishaw MPA300金属零件铸造系统,要点大概如下:

在一个蜡型铸造树上制备3D打印零件,然后放在瓶子里,再用具有28/100水粉比的MPA300试剂盒在真空下填充M456熔模粉末/浆料。随后瓶子放置两个小时使其干燥,倒转并置于火炉中使树和模具中的零件完全燃烧。

通过使用如下加速循环的方式来加热至铸造温度:

到了200℃时,以每小时升温150℃的速度加热,持续4小时;

到达700℃时,以每小时升温200℃的速度加热,持续4小时(有需要的话,减少或增加铸造温度);

随后用压缩空气将瓶子吹净并抽真空,倒出金属并冷却模具。一旦到达适当的温度,当部件可以从树上切割和完成时,使用大功率水刀将石膏模具分解。如果需要,可以随后加工零件。

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