Песчаные формы для литья /PCM

Patternless Casting Manufacturing (PCM) — литье металлов без применения модельной оснастки.

При использовании PCM для производства отливок получается высокая точность размеров, допуски на механическую обработку, качество поверхности лучше, нежели при создании по стандартным технологиям. Процесс печати не только значительно сокращает время разработки и производства, но также снижает стоимость производства.

Технология

Технологические преимущества:

• возможность изготовления малых прецизионных отливок;
• возможность изготовления отливок сложной конструкции;
• возможность изготовления компонентов сложной геометрической формы.

Производство 3D-песчаных форм (PCM) — передовая технология литья, которая объединяет традиционную технологию литья в песчаную форму и 3D-печать. Эта технология позволяет быстро создавать песчаные модели и стержни, которые эффективны для быстрого литья сложных деталей. PCM не нуждается в шаблоне и может уменьшить производственный цикл и стоимость. Кроме того, PCM также объединяет различные технологии, такие как проектирование модели CAD, 3D-печать, интеллектуальный ЧПУ, быстрое литье, новые материалы, механические и электрические технологии.

Первым шагом является создание модели пресс-формы из моделей деталей и преобразование её в формат stl. Затем, с помощью программного обеспечения TOP 3DP, нарезается модель stl и выводится геометрическая информация для формирования слоёв поперечного сечения. Эти слои сечения используются для генерации информации управления процессом. Терминальное устройство считывает эту информацию и создаёт форму с помощью 3D-печати.

01| Технология производства 3D-песчаных форм

Во время печати катализатор и песок равномерно перемешиваются, затем тонким слоем укладываются на платформу. Массив сопел точно распыляет связующее на слой, следуя геометрической информации поперечного сечения. Реакция отверждения происходит между катализатором и связующим. Это повторяется слой за слоем, пока объект не будет построен. Не отверждённый песок ещё в виде порошка легко удаляется. После того как лишний песок удалён, форма готова и может быть использована для литья металла.

02| Технология 3D-печати на песчаных формах

Связующие:

Фурановые / фенольные смолы, используемые при 3D-печати на песчаных формах, соответствуют стандарту жидкостей для песчаных форм. Эти связующие вещества полностью склеивают песок и создают сложные песчаные стержни, которые отвечают всем требованиям.

Песчаные материалы:

Выбор различных песков должен отвечать требованиям различной обработки литья, так как пески являются основным печатным материалом. Технолог может выбрать кварцевый или синтетический песок для удовлетворения различных требований к отливке, что помогает эффективно контролировать затраты, гарантировать качество.

Ключевые преимущества:

• подходит для разработки новых продуктов, опытного производства, настройки, мелкосерийного производства;
• подходит для изготовления различных сложных металлических компонентов, форм;
• заменяет создание модели;
• снижает затраты на разработку и производственный цикл, а также совместимо с гибкой производственной линией;
• подходит для изготовления различных цветных металлов (сплав Al, сплав Cu), черных металлов (HT, QT и RuT).

Основные производители оборудования: ExONE, VoxelJet, FHZL (Китай), Аддитивные технологии (Самара).

Пример применения:

Блок цилиндров двигателя был изготовлен на заводе FHZL для крупного автомобильного предприятия в Северном Китае в 2008 году. Первый образец был изготовлен за 15-дневный цикл производства, в последующем производственном цикле при использовании 3D-принтера понадобилось всего 20 дней для производства 2-х блоков. С учётом механической обработки. Это значительно сократило производственный цикл и снизило затраты и риски.

03| Блок цилиндров двигателя, изготовленный на заводе FHZL