Kako koristiti metalni 3D ispis u-kalupima za tlačno lijevanje?

一, Glavne prednosti tehnologije metalnog 3D ispisa koja omogućuje-kalupe za tlačno lijevanje
1. Možete dizajnirati komplicirane građevine besplatno, što nadilazi ono što tradicionalni zanati mogu učiniti.
Kanal za rashladnu vodu u klasičnim-kalupima za tlačno lijevanje izrađen je mehaničkom obradom, što otežava postizanje ujednačenog rasporeda kompliciranih površina ili dubokih udubljenja. To može uzrokovati probleme poput lokalnog pregrijavanja i pucanja kalupa uslijed toplinskog zamora. Metalni 3D ispis može izgraditi konformne kanale za hlađenje slaganjem materijala jedan na drugi. To omogućuje da rashladna tekućina izravno utječe na-mjesta s visokom temperaturom i poboljšava raspodjelu temperature na površini kalupa. Platinum Technology, na primjer, koristi materijal BLT-18Ni300 za izradu kalupa za lijevanje aluminijskih legura. Optimiziranjem dizajna unutarnjih kanala protoka, učinkovitost hlađenja raste za više od 30%, vijek trajanja kalupa se udvostručuje u usporedbi s prethodnim metodama, a stopa iskorištenja proizvoda raste sa 85% na 99%.
2. Kako biste smanjili ukupne troškove, pronađite ravnotežu između male težine i čvrstoće strukture.
Tradicionalna izrada kalupa koristi mnogo rezanja metala, ali koristi se samo oko 30% materijala. Teška konstrukcija kalupa također čini skupljim za premještanje i održavanje. Tehnologija optimizacije topologije koristi se u metalnom 3D ispisu kako bi se riješili nepotrebnih materijala i pronašli najbolju ravnotežu između težine i čvrstoće strukture. Kalup-za tlačno lijevanje od aluminijske legure prikazan od strane Platinum Lite težak je samo 27 kg, što je 40% lakše od tipičnih kalupa. Također je dovoljno jak za rad na visokim temperaturama i visokim pritiscima. Također, integrirana tehnologija oblikovanja 3D ispisa smanjuje broj dijelova koje je potrebno sastaviti, zaustavlja toplinsko širenje i promjene skupljanja koje se događaju kada se dijelovi međusobno spajaju i čini kalup još stabilnijim.
3. Brze iteracije i fleksibilna proizvodnja za ubrzanje razvojnog ciklusa
Izrada kalupa na starinski-način zahtijeva dugo vremena i puno koraka, poput projektiranja, rezanja, zavarivanja i sastavljanja. Također puno košta promjena dizajna. Metalni 3D ispis izravno pokreće proizvodnju korištenjem digitalnih modela, što olakšava brzu izradu prototipova i poboljšanje tijekom vremena. Na primjer, Broadcom Precision koristi Huashu High Tech seriju opreme FS273M kako bi ponudio cjelovite usluge procesa za-kalupe za tlačno lijevanje za nove školjke baterijskih paketa energetskih vozila. Ovo skraćuje razvojni ciklus s 45 dana u tradicionalnim procesima na 7 dana, snižava cijenu svakog komada za 60% i uspješno postiže -primjenu velikih razmjera s godišnjom proizvodnjom od 100.000 kompleta.
2, Veliki tehnološki napredak u metalnom 3D ispisu za-kalupe za tlačno lijevanje
1. Novi materijali: otpornost na toplinu i toplinska vodljivost bolje funkcioniraju zajedno
Kalupi za tlačno lijevanje moraju izdržati utjecaj tekućeg aluminija na povišenim temperaturama iznad 600 stupnjeva, što zahtijeva stroge kriterije za toplinsku otpornost materijala na pucanje, otpornost na trošenje i toplinsku vodljivost. Metalni 3D ispis sada može koristiti H13 alatni čelik, MS1 martenzitno ostarjeli čelik, bakrene legure i druge materijale na stabilan način. Također je uspio poboljšati izvedbu pomoću tehnologije pojačanja post{6}}obrade. Na primjer, tvrtka je napravila kompozitni materijal-na bazi bakra koji ima tvrdoću od 52HRC i toplinsku vodljivost od 120W/(m·K) nakon što je tretiran laserskim kaljenjem. To zadovoljava-potrebe dugoročne upotrebe kalupa-za tlačno lijevanje lopatica motora zrakoplova.
2. Optimizacija procesa: rad s nekoliko lasera i pametna kontrola parametara
Proizvođači opreme za ispis uvijek pronalaze načine kako prevladati tehnološke prepreke kako bi ispis učinili bržim i točnijim. Platinum BLT-S450 može raditi kolaborativni ispis s osam lasera i ima formatnu veličinu od 450 mm × 450 mm × 500 mm. Brzina ispisa je 300% brža nego kod pojedinačnih laserskih uređaja. Inteligentni sustav kontrole parametara može automatski promijeniti snagu lasera, brzinu skeniranja i druge postavke na temelju svojstava materijala kako bi osigurao visoku kvalitetu površine i međuslojnu čvrstoću lijepljenja. Na primjer, kada se izrađuju-kalupi za lijevanje pod pritiskom za određenu vrstu bloka cilindra motora automobila, oprema BLT-S450 neprekidno radi 7 × 24 sata, skraćujući vrijeme potrebno za ispis jednog kalupa sa 72 sata na 24 sata i održavajući točnost dimenzija unutar ± 0,05 mm.
3. Ojačanje nakon tretmana: poboljšanje performansi površine i otpornosti na zamor
Površinska hrapavost (Ra veća ili jednaka 6,3 μm) i unutarnje zaostalo naprezanje metalnih 3D tiskanih dijelova mogu utjecati na to koliko dobro kalup radi, stoga ih je potrebno poboljšati tehnikama post-obrade. Trenutno su najpopularnije tehnologije:
Toplinska obrada: Žarenje se oslobađa unutarnjeg naprezanja i čini materijal jačim;
Pjeskarenje i poliranje: kako biste smanjili mogućnost lijepljenja aluminija, učinite površinu manje hrapavom snižavanjem Ra na 0,8 μm ili niže.
Lasersko oblaganje: nanošenje premaza na površinu kalupa koji je otporan na trošenje kako bi trajao duže.
Na primjer, određena tvrtka osmislila je kompozitni postupak naknadne-obrade za-kalup za tlačno lijevanje školjki motora novih energetskih vozila koji je produžio vijek trajanja kalupa s 30.000 na 120.000 puta i smanjio cijenu po komadu za 75%.
3, Primjeri kako industrija funkcionira i kako bi mogla zaraditi novac
1. U području novih energetskih vozila,-kalupi za lijevanje pod pritiskom za školjke akumulatora
Vrhunska tvrtka koja proizvodi nova energetska vozila koristi metalni 3D ispis za-kalupe za lijevanje pod pritiskom za školjke akumulatora. Dizajn konformnog kanala za vodu za hlađenje podiže ujednačenost temperature kalupa s ± 15 stupnjeva na ± 3 stupnja, skraćuje vrijeme ciklusa za 35% i produljuje vijek trajanja jednog kalupa više od 80 000 puta, što je 40% dulje od tipičnih kalupa od čelika H13. Također, lagana struktura 3D printanja čini kalupe 50% lakšim, rukovanje čini 60% učinkovitijim i smanjuje troškove za 45%.
2. U području zrakoplovstva postoji matrica za kovanje diskova turbine motora.
Za izradu kalupa za kovanje turbinskih diskova za određeni tip zrakoplovnog motora, tradicionalnim metodama potrebno je zavariti i sastaviti 100 zasebnih dijelova, što može potrajati i do 11 mjeseci da se isporuči. Nakon korištenja Optisysove DMLS tehnologije, kalup je napravljen u jednu cjelinu, što smanjuje težinu za 95%, a vrijeme isporuke na 2 mjeseca. Čvrstoća kalupa je povećana za 25% kroz dizajn optimizacije topologije, koji zadovoljava potrebe rada na visokim temperaturama i visokim pritiscima.
3. U svijetu potrošačke elektronike, kalup-za livenje kućišta prijenosnog računala
Velika tvrtka koja proizvodi potrošačku elektroniku koristi metalni 3D ispis za-kalupe za livenje pod pritiskom za kućišta prijenosnih računala. Konformni kanal vode za hlađenje smanjuje savijanje proizvoda s 0,5% na 0,15%, a dizajn unutarnje rešetkaste strukture smanjuje težinu za 40% zadržavajući snagu. Kalup se koristi u širokim razmjerima, izrađujući 500 000 kompleta godišnje. Cijena po komponenti pala je za 30% u usporedbi sa starijim metodama.