LIVARSKE FORME in JEDRA

Comments

Transcription

LIVARSKE FORME in JEDRA
LIVARSKE FORME in JEDRA
VOXELJET FORME IN JEDRA
Voxeljet tehnologija izdelave livarskih form in jeder je neposredno povezana s postopkom Rapid prototyping (RP). Gre za temeljito
nadgradnjo postopka 3D print, kjer uporabljeni materiali prenesejo temperature do 1600 °C.
Osnovni princip izdelave ostaja enak.
POSTOPEK IZDELAVE
Forme ali jedra so izdelane direktno iz 3D CAD datotek, brez uporabe orodij, po postopku plastenja materiala. Material (npr.
kremenčev pesek) se po plasteh utrjuje z vezivom - furansko smolo, plast za plastjo. Vsako plast veziva nabrizga glava s 512
šobami. Na ta način popolnoma nadomestimo običajne komplicirane in predvsem drage načine izdelave form in jeder.
KORAK 1
KORAK 2
Nanos plasti
livarskega peska
3D CAD
datoteka
Dodajanje veziva s pomočjo
visoko zmogljive printerske
glave 3D tiskalnika
KORAK 4
Koraki od 1-3 se ponavljajo
Priprava 3D datotek
KORAK 3
Postopno spuščanje
delovnega polja
med grajenjem plasti
končana
forma
KORAK 5
Odstranitev
odvečnega peska
3D tiskanje
PREGLED
Voxeljet technology GmbH proizvaja livarske forme in jedra za
idelavo ulitkov iz 3D datotek. Z uporabo postopka Sand print,
uporabnik pridobi na času in zmanjša proizvodne stroške.
Čas od prejetja datotek do zaključka proizvodnje form lahko
zmanjšamo na minimalno 3 dni! Tako je lahko pot do ulitkov
krajša od dveh tednov. Kompleksnost ulitkov igra le manjšo
vlogo. Uporabljamo materiale, kateri so navadno uporabljeni
v livarnah - kremenčev pesek različnih granulacij ali andaluzit
in furansko smolo za vezivo. Tako dosežemo enake lastnosti
form in ulitkov kot so pri klasični proizvodnji. Zaenkrat so
največje dimenzije tiskanih form ali jeder 1,5 x 0,75 x 0,7 m.
Proces 3D tiskanja form je predvsem uporaben za majhne in
srednje serije. Tudi tiskanje samo enega kosa prinaša občutne
prihranke. Dostava form in jeder po vsej Evropi je hitra in
zanesljiva.
Čiščenje
Rezultat enega procesa (2500 kg peska)
ČASOVNI PRIHRANEK
Čas odpreme posameznih izdelkov in malih serij je pet dni od
prejema naročila. Po dogovoru lahko poskrbimo za odpremo
tudi v manj kot v treh dneh. Transport zaupamo preverjenim kurirskim podjetjem, ki poskrbijo za dostavo direktno
do strank, katere nemudoma lahko pričnejo z ulivanjem.
Presenečeni boste nad prihranki v primerjavi z običajnimi
postopki.
www.chemets.si, www.voxeljet.com
PREDNOSTI ZA KUPCA
PRILAGODLJIVOST DOSTAVE
3D CAD konstruiranje se uporablja za izdelavo kompleksnih
ulitkov. V začetnih fazah projektov je običajno zahtevana
manjša serija uporabnih prototipov, katerih lastnosti so enake
kasnejšim v večjih serijah. Taki predmeti so običajno izdelani
po postopku litja v pesek.
Za izdelavo takšnih form je potrebna izdelava modela in
konstruktor forme lahko potrebuje več tednov, da doseže
zahtevane rezultate. Običajno so po prvih testiranjih potrebne
tudi spremembe. Te spet podaljšajo čas izdelave zaradi
popravkov na modelih. Pri 3D Sand print-u je drugače. Željene
fiorme vam lahko ‘natisnemo’ v nekaj urah. Časovnica izdelave
končnega izdelka se lahko skrajša za nekaj tednov!
FINANČNI PRIHRANEK
V primerjavi s časovnim prihrankom, ki ga je cenovno težko
opredeliti, z našimi postopki prihranite finančna sredstva,
ker odpade strošek izdelave orodij. Cenovno primerjavo je
smiselno določati glede na željene količine.
Pri izračunih se običajno pojavijo sledeča zanimiva dejstva:
ko kompleksnost izdelka narašča, s tem narašča tudi
rentabilna količina izdelkov v seriji izdelani pri nas. Večja serija
izdelkov pa zmanjšuje končno ceno. Tako lahko serije z več
sto izdelki še vedno predstavljajo občutne prihranke.
Kdaj in v kakšnih količinah bodo izdelane forme ali jedra je
popolnoma vaša odločitev. Če, na primer, ulitke potrebujete
vsakih 2-3 mesece, vam jih izdelamo in dostavimo glede na
vaše potrebe. Za tako izdelavo ‘na zahtevo’ ne potrebujete
posebnih pogodb, odpadejo vam stroški skladiščenja. Sporočite
nam količine in datum, mi bomo poskrbeli za vse ostalo.
MOŽNOSTI KOMBINIRANJA
Naše izdelke lahko kombinirate z vsemi ostalimi metodami
izdelave form in jeder. Na primer: Za izdelavo
uporabljate model za klasično izdelavo peščene forme in bi
radi spreminjali notranjost ulitka. Edino kar potrebujete so pri
nas izdelana jedra, za zunanjost pa lahko uporabite vaš model.
SPREMEMBE V ZADNJEM TRENUTKU
Zaradi digitalizacije celotnega procesa so spremembe možne
prav do končne proizvodnje.
RAZLIČNOST IZDELKOV
Izdelamo lahko več različnih oblik naenkrat, tako, da nam ni
potrebno spreminjati nastavitev strojev ali proizvajati večjih
količin, katere bi kasneje ostajale na zalogi.
primeri uporabe
DOVODNI KOLEKTOR
Velikost forme
Masa
Posameznih delov
Debelina plasti
Čas dobave
Velikost ulitka
Masa
Material
855 x 605 x 325
233
5
0,3
5
500 x 340 x 160
5,66
AlSi10Mg
mm
kg
mm
dni
mm
kg
BLOK MOTORJA
Velikost forme
Masa
Posameznih delov
Material
Izgube ob zažigu
Debelina plasti
Čas dobave
Velikost ulitka
Masa
Material
650 x 590 x 495
244
12
GS 14
ca. 1,85
0,3
5
477 x 404 x 300
40
siva litina
VODNO JEDRO GLAVE MOTRJA
mm
kg
Velikost jedra
Masa
Posameznih delov
Material
Izgube ob zažigu
Debelina plasti
Čas izdelave
teže(%)
mm
dni
mm
kg
www.chemets.si
www.voxeljet.com
515 x 211 x 80 mm
1,4
kg
1
GS 14
ca. 1,6
teže(%)
0,3
mm
3,7
ur za 7 kom.
3D PRINT MODELI
IZDELAVA MODELOV ZA UPORABO V LIVARSTVU
Pri klasični izdelavi livarskih form ali jeder, se navadno uporablja modele za odtisovanje v pesek. Ti modeli so lahko izdelani
na več klasičnih načinov, ki so zamudni in predvsem dragi. Na področju izdelave modelov se je v zadnjih letih pojavila novost,
uporaba modelov izdelanih s postopki Rapid prototyping-a (RP), bolj znanega pod splošnim izrazom 3D print.
IZDELAVA MODELA
UPORABA RP KOT MODEL
V podjetju Chemets Kranj, d.o.o. v sodelovanju z različnimi
partnerskimi podjetji razpolagamo z vsemi trenutno znanimi
RP tehnologijami. Modeli izdelani na različnih prototipnih
napravah se med seboj razlikujejo po velikosti, kvaliteti
površine, materialu in uporabnosti, glede na potrebe. Vsi
modeli so izdelani po postopku plastenja materiala, kar
pomeni, da za izdelavo ne potrebujemo CNC strojev,
ročna obdelava je zanemarljiva.
TEHNOLOGIJE
3D CAD
datoteka
Za najbolj detajlne in manjše modele uporabljamo
tehnologijo Polyjet z debelino plasti 0,016 mm. Modeli so
podobni plastičnim, gladko površino dosežemo že z
minimalno ročno obdelavo. Za velike modele se poslužujemo
tehnologije Voxeljet Plastic print, katerih plastični modeli
dosegajo velikosti do 850 x 450 x 500 mm. S plastjo debeline
0,15 mm popolnoma zadovolji večino potreb po večjih in
cenovno ugodnejših modelih.
Vse ostale RP tehnologije s svojimi specifičnimi lastnostmi
posegajo med ta postopka in so uporabne v posebnih
primerih. Njihova uporaba je odvisna od zahtevanih lastnosti
samega modela, količine in velikosti.
Osnova za izdelavo modela je 3D datoteka. Po pretvorbi v .stl
format RP naprava spremeni (‘’razreže’’) datoteko na plasti.
Debeline plasti so odvisne od same naprave oz. postopka.
Osnovni princip RP naprave je nanašanje materiala in
fiksiranje le-tega plast za plastjo.
KORAK 1
Nanos plasti
KORAK 4
Koraki od 1-3 se
ponavljajo
KORAK 2
KORAK 3
Postopno
spuščanje
delovnega polja
Dodajanje veziva
KORAK 5
Končani model
3D model
MODEL: BLOK MOTORJA
www.chemets.si
www.voxeljet.com
Dimenzije
Masa
Material
Čas tiskanja
Debelina plasti
Čas dobave
486 x 312 x 407
7
PMMA/epoksi
14 h 36 min
0,15
5
mm
kg
mm
dni
INVESTMENT CASTING
Investment casting ali Investicijsko litje (znano tudi pod izrazom
Lost wax process oz. litje z izgubljenim voščenim jedrom) je
livarski postopek, znan že več kot 5000 let.
Gre za postopek gravitacijskega ulivanja barvnih kovin v
keramične forme izdelane z potapljanjem voščenih modelov v
posebne keramične raztopine, ojačane z različnimi peski,
iz katerih se izžge vosek in v take forme ulije talino.
POSTOPEK
1- Izdelava voščenih modelov
2- Več voščenih modelov se sestavi v drevo, kjer glavno steblo predstavlja livni kanal
3- Voščeno drevo se potaplja v raztopino in na mokro osnovo posuje z finim peskom
4- Postopek se ponavlja, dokler ne dobimo dovolj debelega keramičnega plašča
5- Keramični plašč prenese v peč ali avtoklav, kjer se ga obrne in izžge voščeno drevo v notranjosti
6- Dobimo votlo keramično formo, v katero se ulije talina
7- Ko se talina ohladi, se keramični plašč razbije in ostane samo ulitek
8- Odreže se dolivke
9- Sledi obdelava kot npr. brušenje, peskanje, poliranje, CNC obdelava,...
UPORABA
Kovinski predmeti izdelani s postopkom Investment casting, so uporabni na vseh področjih, kjer je posebej zahtevana visoka
kvaliteta površin in ulitka in kjer konstrukcijske lastnosti predmeta presegajo zmožnosti izdelave po klasičnih postopkih. Samo
litje namreč ni omejeno z oblikami in zaprtimi koti, saj v postopku litja ni odpiranja form in se tudi votli in zahtevnejši predmeti
izdelujejo brez jeder. Postopek je primernejši za izdelavo manjših ali ‘nultih’ serij ulitkov. Najpogostejše dejavnosti v katerih se
uporablja Investment casting so: avtomobilska in letalska industrija, medicina, umetniške dejavnosti, proizvodnje raznih naprav in
ohišij, prototipne in razvojne veje industrije, proizvodnje visokocenovnih izdelkov, maloserijska proizvodnja,...
PREDNOSTI
- Ni omejitev glede oblik
– keramika popolnoma zalije voščeni model in ustvari popolni plašč
- Kvalitetna površina
– ulitek je enak voščenemu modelu
- Kratki dobavni roki
– v nekaj delovnih dneh (odvisno od predmeta in količine)
- Velika izbira materialov
– preko 30 različnih zlitin barvnih kovin (aluminij, bron, medenina,...)
- Izdelava zelo majhnih predmetov
– do velikosti nekaj mm
- Cenovna konkurenčnost
– ni potreb po izdelavi orodij
- Visoke tolerance
– skrčki samo v okvirih krčenja litine
- Natančni detajli
– razni reliefni napisi, utori majhnih dimenzij
www.chemets.si